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Bio-Kläranlage versorgt sich selbst mit Energie

Eine neue biologische Kläranlage von Siemens erzeugt die zu ihrem Betrieb notwendige Energie in Form von Methangas gleich selbst. Außerdem produziert sie deutlich weniger Klärschlamm als herkömmliche Verfahren.

Eine neue biologische Kläranlage von Siemens erzeugt die zu ihrem Betrieb notwendige Energie in Form von Methangas gleich selbst. © Siemens

Die Pilotanlage steht auf dem Gelände der Wasserwerke Singapurs. Seit Juni 2010 arbeitet sie energieneutral. Derzeit entsteht in Singapur eine 300-mal größere Pilotanlage. Sie könnte dann das Abwasser von etwa 1.000 Einwohnern reinigen.

Eine typische städtische Kläranlage ist für 10.000 bis 100.000 Einwohner ausgelegt. Heute wird das Abwasser aufbereitet, indem Bakterien dessen Verunreinigungen verdauen und in neue Bakteriensubstanz umsetzen. Der gesamte Prozess läuft an der Luft ab, also aerob. Dabei entstehen Bakterienflocken mit eingelagerten Verunreinigungen. Dieses Gemisch bildet den Klärschlamm, der abgetrennt und deponiert oder verbrannt wird. Doch die organischen Verunreinigungen, die dabei mit entsorgt werden, enthalten zehnmal mehr Energie, als für die Aufbereitung des Wassers verbraucht wird. Man könnte sie nutzen, indem man daraus Methan gewinnt. Das Gas könnte dann in Gasturbinen oder Blockheizkraftwerken verbrannt werden und Energie liefern. Allerdings sind die Schmutzkonzentrationen in kommunalen Abwässern zu niedrig, um daraus wirtschaftlich Strom zu gewinnen.

Die Analge erzeugt so viel Methan wie sie zur Deckung ihres Energiebedarfs benötigt

Die Entwickler von Siemens Water Technologies greifen deshalb zu einem Trick: Sie beladen die Bakterienflocken unter Luftzufuhr nur kurze Zeit mit den organischen Verunreinigungen, sodass sich die Bakterien kaum vermehren. Nach Abtrennung der größeren Menge des Wassers vergären die Bakterien die Verunreinigungen anaerob, also ohne Luftzufuhr, zu Methan. Insgesamt wird in zwei aeroben und einer anaeroben Stufe der Schmutz so abgebaut, dass möglichst wenig Schlamm und möglichst viel Methan entsteht, wie die aktuelle Ausgabe der Forschungszeitschrift Pictures of the Future berichtet.

Die Pilotanlage reinigt etwa einen halben Kubikmeter Abwasser am Tag. Dafür benötigt eine herkömmliche Kläranlage etwas weniger als 0,25 Kilowattstunden Energie. Die Pilotanlage erzeugt mit Methan genau diese Menge. Eine große Anlage könne demnach völlig energieneutral betrieben werden. Die Markteinführung der Technologie ist für 2012 geplant.

Glossar

  • Bakterien sind mikroskopisch kleine, einzellige Lebewesen, die zu den Prokaryoten gehören.
  • Aerob bedeutet "mit Sauerstoff".
  • Anaerob bedeutet "lebt ohne Sauerstoff".
  • Ein Stoff aus der Gruppe der Kohlenwasserstoffe und somit eine chemische Verbindung. Es ist geruchslos, farblos und brennbar. In der Industrie wird es oft als Heizgas verwendet.
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