Energieerzeugende Abwasserbehandlung – vom Stromfresser zum Kraftwerk

Deutscher Nachhaltigkeitspreis Forschung 2017 für bio-elektrochemische Brennstoffzelle

  • Staatssekretär Dr. Georg Schütte verlieh den sechsten Deutschen Nachhaltigkeitspreis Forschung an Prof. Michael Sievers vom Cutec-Institut, Clausthal-Zellerfeld Foto: Ralf RühlmeierStaatssekretär Dr. Georg Schütte verlieh den sechsten Deutschen Nachhaltigkeitspreis Forschung an Prof. Michael Sievers vom Cutec-Institut, Clausthal-Zellerfeld Foto: Ralf Rühlmeier

Wissenschaftler des Cutec Umwelttechnik Forschungszentrums in Clausthal-Zellerfeld wurden für ihren Beitrag, aus Abwasseranlagen Strom und Rohstoffe zu gewinnen, mit dem sechsten Deutschen Nachhaltigkeitspreis Forschung gewürdigt. Die Auszeichnung stiftet das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). „Die Forscher aus Clausthal-Zellerfeld zeigen auf überraschende Weise, was mit Forschung alles möglich ist. Ihr Konzept, das aus Kläranlagen künftig Stromerzeuger macht, schont nicht nur die Wasserressourcen, sondern kann auch ein weiterer Baustein für eine erfolgreiche Energiewende sein“, sagte Staatssekretär Georg Schütte anlässlich der Preisverleihung in Düsseldorf.

Das Forschungsteam des Cutec Umwelttechnik Forschungszentrum der Technischen Universität Clausthal hat Brennstoffzellen aus Mikroorganismen entwickelt, die bei der Reinigung von Abwasser auf direktem Wege elektrischen Strom und Wasserstoff erzeugen. Kernstück der Anlage ist eine bio-elektrochemische Brennstoffzelle, die ohne die bisher üblichen Umwege über den Faulprozess elektrische Energie gewinnen kann. Statt aufwendig über die Faulung des Abwassers und die anschließende Nutzung des anfallenden Faulgases zu arbeiten, braucht die neue Brennstoffzelle lediglich einen Schritt und integriert die Stromerzeugung direkt in den mikrobiellen Abbauprozess der im Wasser enthaltenen Inhaltsstoffe. Dadurch reduziert sich nicht nur der Energieaufwand, sondern es erhöht sich auch der Wirkungsgrad der Stromgewinnung sowie der Reinigung erheblich. So wird gleichzeitig ein Beitrag zur verbesserten Abwasserreinigung geleistet, indem zusätzlich Mikroschadstoffe (teil)eliminiert werden. Die Ergebnisse bescheinigen die Wirkungsweise: Bereits nach zwei- bis dreijährigem Betrieb liegt eine deutliche Kohlendixid-Senkung vor. Über zwei Drittel des Rohabwassers wandelt die Brennstoffzelle zu Strom mit ca. 12 % Wirkungsgrad um, etwa so viel Strom wie die Kläranlage bisher verbrauchte.

„Die Clausthaler Forscher wandeln Abwasser in regenerative Energie um und liefern so einen bemerkenswerten Beitrag für eine energieeffiziente und ressourcenschonende Wasserwirtschaft“, sagt Stefan Schulze-Hausmann, Initiator des Deutschen Nachhaltigkeitspreises.

Der diesjährige Preisträger wurde in Kooperation mit dem Wissenschaftsmagazin Nano in einem Public Voting ermittelt. Zur Wahl standen drei Forschungsprojekte für einen nachhaltigen Umgang mit Wasser, die von der Expertenjury unter Vorsitz des Generalsekretärs des Rates für Nachhaltige Entwicklung, Prof. Günther Bachmann, ausgewählt worden waren.

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