Technische Universität Wien
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2013-05-02 [

Florian Aigner

 | Büro für Öffentlichkeitsarbeit ]

Energie aus Klärschlamm

Mit Know-How der TU Wien startete nun eine Versuchsanlage an der Hauptkläranlage Wien: Aus Abwasser wird dort Methan gewonnen - und daraus elektrischer Strom.

Die Versuchsanlage an der Wiener Hauptkläranlage [1]

Methangewinnungs-Verfahren werden getestet, die in Zukunft im größerem Umfang betrieben werden sollen. [1]

Energieeffizient ist die Wiener Hauptkläranlage schon heute, doch in Zukunft soll sie ihren Strombedarf zur Gänze selbst decken und vielleicht sogar einen Überschuss produzieren. Möglich wird das, indem man aus dem Faulschlamm wertvolles Methan gewinnt, aus dem dann direkt in der Anlage Strom erzeugt werden kann. Wissenschaftlich begleitet wurde das Projekt von Anfang an durch die TU Wien.

Start der Versuchsanlage
Auf dem Gelände der Hauptkläranlage Wien wurde eine Versuchsanlage errichtet. Ihr Herzstück ist ein Faulbehälter mit einem Volumen von 130 m³ - eine bescheidene Größe verglichen mit den 75.000 Kubikmetern Fassungsvermögen der geplanten Großanlage, doch bereits jetzt laufen dort genau die selben biochemischen Prozesse ab, die dort später auch im großen Maßstab genutzt werden sollen. Prof. Karl Svardal und sein Team vom Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft der TU Wien hat diese Prozesse im Labor ausführlich untersucht, durch die nun laufende Versuchsanlage soll nun genau ausgelotet werden, wie man das Verfahren auf einen größeren, industriellen Maßstab hochskalieren kann.

Dickerer Schlamm, weniger Energieaufwand
Durch anaerobe Bakterien wird aus Klärschlamm Methan gewonnen, das ist ein bereits gut etabliertes Verfahren bei Abwasserreinigungsanlagen. Neu an dem an der Wiener Hauptkläranlage eingesetzten Verfahren ist allerdings, dass der Klärschlamm deutlich höher voreingedickt wird. Je dicker der Schlamm, umso weniger Reaktorvolumen wird gebraucht und vor allem wird dadurch Energie für die anschließende Erwärmung gespart: Der konzentriertere Schlamm enthält weniger Wasser, das unnötigerweise miterwärmt wird. Allerding ist es aufgrund der hohen Viskosität des Schlamms eine große technische Herausforderung, für eine optimale Mischung von Bakterien und Substrat zu sorgen.

Bei 38 Grad Celsius wird der Schlamm in Anaerobreaktoren gerührt. Ohne die Zuführung von Sauerstoff bauen dort Bakterien die organischen Inhaltsstoffe ab und produzieren  Methan. Aufgrund der hohen Konzentration des eingedickten Schlammes sind  dafür ganz besondere Bakterien-Stämme notwendig, die auch mit hohen Ammonium-Konzentrationen zurechtkommen und selbst in diesem schwierigen Umfeld den organischen Kohlenstoffs des Klärschlamms weitgehend in Methan umwandeln.

Saubere Energie aus schmutzigem Wasser

Aus dem methanhaltigen Klärgas wird über einen Gasmotor und einen Generator schließlich elektrische Energie gewonnen. Die Abwärme, die dabei entsteht, wird über einen Wärmetauscher wiederum zur Erwärmung des Schlammgemisches verwendet – dadurch ergibt sich eine besonders günstige Energiebilanz.
Der Spatenstich für die große Anlage soll Mitte 2015 erfolgen, danach wird die Kläranlage bei laufendem Betrieb umgebaut. Ende 2020 soll die neue, energieautarke Anlage in Vollbetrieb gehen.


Mehr dazu:
"Vom schmutzigen Wasser zum sauberen Strom" - Presseaussendung der TU Wien
Die Hauptkläranlage der Stadt Wien


[1] Bilder: © PID/Christian Houdek