Es ist dreckig, stinkt und könnte in Zukunft einen großen Beitrag zur Energiewende leisten: Abwasser. Mit ein paar Tricks lässt sich aus der Brühe in unseren Kläranlagen Strom produzieren. Michael Sievers, Professor am Clausthaler Umwelttechnik Forschungszentrum (CUTEC), hat dafür in Zusammenarbeit mit mehreren Hochschulen eine Biobrennstoffzelle entwickelt. Kläranlagen, so die Idee, könnten sich vom Stromfresser zum Stromerzeuger wandeln und aus Abfällen kostbare Rohstoffe machen.
Anders als herkömmliche Brennstoffzellen wird Sievers Biobrennstoffzelle nicht durch Wasserstoff, sondern durch Kohlenstoff angetrieben. Der ist im Abwasser reichlich vorhanden. Damit er in Strom umgewandelt werden kann, benötigt Sievers' Helfer: winzige Bakterien. Sie machen sich über organische Reste im Abwasser her, zersetzen Pflanzenteile, Fäkalien und Urin und reinigen das Wasser. Dabei sondern sie Elektronen ab. Die freigesetzte Energie wird anschließend von der Biobrennstoffzelle eingefangen. Strom entsteht.
getestet und in eine Goslaer Kläranlage integriert. Ein Jahr lang reinigte sie etwa 4.000 Liter Abwasser täglich. „Das hat uns hilfreiche Schlüsse geliefert“, bilanziert Sievers. So habe das Team geeignete Materialien identifizieren und passende Elektroden und Katalysatoren finden können. Bei starken Regengüssen kam es jedoch zu Überschwemmungen und Verstopfungen. Auch der erzeugte Strom reichte noch nicht aus, um die Kläranlage zu betreiben oder gar einen Überschuss zu erwirtschaften.
Besonders bei der Reinigung von hochbelasteten Industrie- abwässern könnte sich der Einsatz seiner Brennstoffzelle auszahlen, glaubt Sievers.
Trotzdem sieht Sievers großes Potenzial in seinem Projekt. Die Aufbereitung von Abwasser durch Kläranlagen kommt Kommunen teuer zu stehen und macht etwa 20 Prozent des Energieverbrauchs aus. Gleichzeitig schlummert im müffelnden Abwasser vier- bis fünfmal so viel Energie, wie für den Betrieb einer Kläranlage nötig ist. Besonders bei der Reinigung von hochbelasteten Industrieabwässern könnte sich der Einsatz seiner Brennstoffzelle auszahlen, glaubt Sievers. Funktioniere die Technik einmal einwandfrei, könne sie zudem bis zu 80 Prozent des Klärschlamms einsparen, der kostspielig abtransportiert und verbrannt werden muss.
Auch das Bundesministerium für Bildung und Forschung ist vom Potenzial des Vorhabens überzeugt. In den kommenden fünf Jahren stellt es Sievers und seinem Team fast sechs Millionen Euro zur Verfügung. Bis 2024 wollen die Forscher in Goslar eine eigenständige Kläranlage inklusive Biobrennstoffzelle entwickeln, bauen und im Betrieb testen. Dafür erarbeiten sie derzeit ein neues Reaktorkonzept, das nur mit Eigenenergie funktioniert. Läuft alles nach Plan, könnten die kleinen Bakterien unseren Mist in Zukunft also nicht nur in Goslar in Strom verwandeln.
