Der im Rahmen der Energiewende wachsende Anteil regenerativer Energien an der Stromversorgung erfordert Systeme zum Ausgleich von Angebot und Nachfrage in den Stromnetzen. Hier können Kläranlagen einen Beitrag leisten. Gesamtziel des Vorhabens KEStro war es, ein System zur Stromnetzstabilisierung druch Kläranlagen zu entwickeln. Hierzu wurde eine mit Abwasser betriebene mikrobielle Brennstoffzelle als Energiequelle mit einem neuartigen Verfahren zur Beseitigung von Spurenstoffen kombiniert, das als Energiesenke diente.
Der wachsende Anteil regenerativer Energien erfordert Speichersysteme für die Stromversorgung zum Ausgleich von Angebot und Nachfrage in energiereichen bzw. -armen Phasen. Kläranlagen können dabei zukünftig einen Beitrag zur Stabilisierung des Stromnetzes leisten. In diesem Verbundvorhaben wurde daher für Kläranlagen ein Konzept zur Stabilisierung von Stromnetzen entwickelt. Dabei wurde eine mit Abwasser betriebene mikrobielle Brennstoffzelle als regenerative und stetig verfügbare Energiequelle mit einem neuartigen elektrochemisch-biologischen Verfahren zur Beseitigung von Spurenstoffen kombiniert.
Am TZW stellte dabei die Etablierung der mikrobiellen Brennstoffzelle mit bisher nicht verwendeten Elektrodenmaterialien ein wesentliches Element der Laboruntersuchungen dar. Parallel dazu wurde ein neuartiges energieeffizientes Verfahren zur Beseitigung von Spurenstoffen optimiert. Um den Energiebedarf zu reduzieren, stand dabei eine Kombination aus elektrochemischen Abbau und nachfolgenden mikrobiologischem Abbau der elektrochemisch gebildeten Transformationsprodukte im Vordergrund. Im zweiten Projektabschnitt wurden Demonstratoren einer Biobrennstoffzelle und eines Moduls zur Beseitigung von Spurenstoffen in einer Kläranlage getestet.
Veröffentlichungen
Schneider A.-L., Schell H., Hild S., Mangold K.-M., Tiehm A.: Studies into design and operation of microbial fuel cells using oxygen gas diffusion electrodes. Desalination and Water Treatment 91: 222-227 (2017)
Schneider A.-L., Tisler S., Schell H., Matthee T., Behrendt-Fryda B.., Tiehm A.: Electrochemical oxidation of iodinated X-ray contrast media by boron-doped diamond electrodes. Desalination and Water Treatment 91: 268-272 (2017)
