Brennstoffzelle aus Mikroorganismen

Kläranlagen der Zukunft liefern sauberes Wasser und Energie

Die Wasserwirtschaft kann einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten. Ihre Anlagen lassen sich in ein intelligentes, auf viele Standorte verteiltes Energiesystem einbinden, wie es für den Umbau der Energieversorgung erforderlich ist.

Ein neues Verfahren, das in Forschungsprojekten nun entwickelt wurde, ist beispielsweise eine Bio-Brennstoffzelle in Kläranlagen. Anders als in herkömmlichen Brennstoffzellen – die chemische Energie, meist aus Wasserstoff, in Strom umwandeln – erzeugen hier Mikroorganismen elektrische Energie direkt aus organischen Stoffen. Dadurch reinigen sie nicht nur einen Teil des Abwassers, sie wandeln auch gleichzeitig die darin enthaltene chemische Energie in Strom um.

Forschern ist es gelungen, mit der Biobrennstoffzelle eine neue Technologie für die „Stromernte“ zu entwickeln; Laborergebnisse werden nun in einen größeren Maßstab übertragen. Die erste Pilotanlage wurde Ende 2016 in Goslar in Betrieb genommen.

Für die Abwasserbehandlung könnte dies eine Technikwende bedeuten – indem Bio-Brennstoffzellen dazu beitragen, dass die Kläranlage der Zukunft nicht nur Energie einspart, sondern überschüssigen Strom an das Energienetz liefert. Dies wird gerade an einem Standort in Darmstadt erprobt. Dort haben sich unterschiedliche Anlagen zu einem sogenannten „Virtuellen Kraftwerk“ zusammengeschlossen. Kläranlagen könnten so zukünftig als Anbieter am Energiemarkt auftreten.

Kläranlagen sind die größten Stromverbraucher in den Kommunen. Für die Betreiber verursacht dies erhebliche Kosten, die letztlich der Gebührenzahler tragen muss. Trotz des hohen technologischen Standards in Deutschland besteht in der Wasserwirtschaft immer noch ein Energieeinsparpotenzial von bis zu 25 Prozent des Stromverbrauches.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat im Jahr 2014 ein Forschungsprogramm gestartet, um Technologien und Konzepte für eine energieeffiziente und ressourcenschonende Wasserwirtschaft zu fördern und mit 28 Millionen Euro Fördermitteln ausgestattet. Nach drei Jahren Forschung stellen die zwölf geförderten Verbundprojekte heute in Berlin ihre Ergebnisse vor, die Biobrennstoffzelle ist eines davon.

Insgesamt arbeiteten über 80 Partner aus Wissenschaft, Wirtschaft und aus Kommunen und Ländern  daran, neue Lösungen für die Wasserversorgung und Abwasserentsorgung zu finden, die Ressourcen und Energieeinsatz schont.

Weitere Informationen
https://bmbf.nawam-erwas.de/de/anmeldung-zum-workshop-mikrobielle-bz
15./16. Mai 2017, European School of Management and Technology, Berlin

https://bmbf.nawam-erwas.de Fördermaßnahme „Zukunftsfähige Technologien und Konzepte für eine energieeffiziente und ressourcenschonende Wasserwirtschaft“ ERWAS

ERWAS Abschlusskonferenz
https://bmbf.nawam-erwas.de/de

http://www.bio-bz.de Verbundprojekt „Die bio-elektrochemische Brennstoffzelle als Baustein einer energieerzeugenden Abwasserbehandlungsanlage“ BioBZ