Die bio-elektrochemische Brennstoffzelle als Baustein einer energieerzeugenden Abwasserbehandlungsanlage (BioBZ)

Hintergrund

Aufgrund der Möglichkeit der Eigenstromerzeugung und bei konsequenter Senkung des Stromverbrauchs insbesondere durch Reduzierung des Belüftungsenergieaufwandes können kommunale  Abwasserbehandlungsanlagen prinzipiell zu Nettolieferanten regenerativer Energien umgewandelt werden. Hierzu sind allerdings noch erhebliche Entwicklungsschritte erforderlich, aber auch grundsätzliche Fragen zu klären im Zusammenhang mit der Reinigungsleistung und den Möglichkeiten einer technischen Integration auf Abwasserbehandlungsanlagen. Mit dem Verbundvorhaben wird ein neuartiger Systemansatz verfolgt, der einen substanziellen Beitrag für die Energiewende in der Abwasserbehandlung leisten könnte. Der Ansatz beinhaltet eine Brennstoffzelle, die mit Abwasser beschickt wird und Mikroorganismen als Biokatalysatoren nutzt, um elektrische Energie durch biologischen (Teil-)Abbau organischer Abwasserinhaltsstoffe zu erzeugen.

Ziele

Gesamtziel ist die Entwicklung, Untersuchung und Bewertung einer bio-elektrochemischen Brennstoffzelle (BioBZ) im Pilotmaßstab. Weitere Ziele sind

(a) nachzuweisen, dass eine Netto-Stromproduktion möglich ist und

(b) festzustellen, inwieweit ein solches System auf einer Kläranlage integriert werden kann und welche Auswirkungen es auf den Kläranlagenbetrieb haben könnte.

Darüber hinaus soll der Abbau von ausgewählten Mikroschadstoffen untersucht werden. Ergänzende Untersuchungen betreffen die Entwicklung und Bewertung einer bio-elektrochemischen Elektrolyse zur Wasserstoffproduktion als Alternative zur Stromproduktion.

Funktionsprinzip der bio-elektrochemischen Brennstoffzelle

Funktionsprinzip der bio-elektrochemischen Brennstoffzelle

CUTEC-Institut

Projektträger

Projektträger Karlsruhe (PTKA)

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

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76344 Eggenstein-Leopoldshafen

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