Klärwerk ohne Schlammbelebung

Unbehandeltes Abwasser ist ein wertvoller Energieträger. Die hier enthaltenen organischen Stoffe haben so viel chemische Energie, dass sich die Energiemenge, die bislang in der Abwasserbehandlung benötigt wird, komplett kompensieren und sogar noch ein Energieüberschuss erzeugen ließe.

Das zumindest behauptet das Kompetenzzentrum Wasser Berlin (KWB). Deren Wissenschaftler haben einen neuen Prozess zur Abwasserbehandlung entwickelt und im Pilotmaßstab getestet. Bislang ist es so, dass die Energie im Abwasser nur in geringem Umfang genutzt wird. Denn moderne Klärwerke arbeiten nach dem Reinigungsprinzip der „Schlammbelebung“. Abwasserschadstoffe werden hier unter Sauerstoffzufuhr durch Mikroorganismen zu Kohlendioxid veratmet und unschädlich gemacht. Allerdings geht dabei auch ihr Energiepotenzial komplett verloren. In Deutschland werden für diesen Reinigungsprozess jährlich insgesamt rund 4.400 Gigawattstunden Strom aufgewendet, rechnet das KWB vor. Das sei immerhin die Hälfte der Jahresenergieproduktion eines großen Kraftwerks.

„Die Reinigung von kommunalem Abwasser in konventionellen Kläranlagen verbraucht heute erhebliche Mengen an Energie, hauptsächlich für den elektrischen Antrieb von großen Belüftern, die Mikroorganismen im „belebten Schlamm“ mit Sauerstoff versorgen“, erklärt das KWB. Damit sei eine Kläranlage der größte einzelne Stromverbraucher einer Kommune mit über 20 Prozent des städtischen Gesamtverbrauchs.

Mikrosiebe filtern Energie aus Abwasser

Im KWB wurde im Projekt CARISMO („CARbon ISMOney“) gemeinsam mit Veolia und den Berliner Wasserbetrieben ein neues Konzept der Abwasserreinigung entwickelt. Ziel ist es, das vorhandene Energiepotenzial im Abwasser möglichst komplett auszuschöpfen und einen Energiegewinn zu erzeugen. Erreicht wird dies über ein innovatives Filtrationsverfahren, das die energiereichen organischen Stoffe schon im Zulauf der Kläranlage dem Abwasser entzieht. Anschließend werden dieses Stoffe direkt in die Schlammfaulung überführt, wo über den Weg der Biogasgewinnung Strom erzeugt wird. Der energieaufwendige Weg der „Schlammbelebung“ entfällt.

Das Konzept wurde bereits in einer Pilotanlage auf einem Berliner Klärwerk geprüft und verifiziert. „Es konnte nachgewiesen werden, dass kommunales Abwasser als regenerative Energiequelle nutzbar ist und so einen Beitrag zur Realisierung der Energiewende in Deutschland leisten kann“, betont das KWB. Die Betriebskosten der Kläranlage blieben im heute üblichen Rahmen, auch die Reinigungsleistung des Klärwerks werde nicht verschlechtert. Mit dem neuen Konzept würden Kommunen einen weiteren Hebel erhalten, um die ambitionierten Klimaziele 2030 bis 2050 zu erreichen.