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Strom aus menschlichen Exkrementen
Thema der hitec-Sendung "Energiespender Mensch"
Über fünf Millionen Menschen leben im Ruhrgebiet. Und die produzieren Abwässer und Fäkalien, die im Emscher Abwasserkanal enden. Dessen Abwasser wird von vier modernen Kläranlagen gereinigt. Die bereiten das Wasser nicht nur auf, sondern werden zu Energielieferanten.
Allein in den Bottroper Kläranlagen fließt das Abwasser von knapp 1,5 Mio. Menschen zusammen. Darin: Bioabfall, der Unmengen an Energie bereithält. Für die Wasseraufbereitungs-Spezialisten sind die menschlichen Exkremente ein wertvolles Gut. Man muss nur wissen, wie man damit umgeht.

Mikroben wandeln Klärschlamm in Bio-Gas um
Was früher auf der Deponie landete, wird heute zur Energiegewinnung genutzt. Es gilt, noch den letzten Rest Energie herauszuquetschen. In über 50 Meter hohen, gut isolierten Faultürmen zersetzen Bakterien den menschlichen Bio-Abfall zu Klärgas. Das besteht zu 70 Prozent aus energiereichem Methan. Bei 38 Grad Celsius brauchen Mikroben bis zu 25 Tage, um den Klärschlamm in Bio-Gas umzuwandeln.

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Eberhard Holtmeier, Leiter Kläranlage Bottrop:
"Wir schaffen es an dieser Stelle ungefähr 900 m3 Klärgas pro Stunde zu produzieren. Und mit diesem Klärgas betreiben wir unsere Blockheizkraftwerke. Wenn man das umrechnet, kann man sagen dass man ungefähr 7.000 durchschnittliche Haushalte damit ein Jahr lang mit Strom versorgen kann."

Strom, der letztlich aus menschlichen Exkrementen gewonnen wird. Dabei erreicht ein Kubikmeter Klärgas den Brennwert von etwa einem Liter Heizöl. Und die Experten wollen mehr. Entzieht man den Klärschlämmen das Gas Methan, bleiben Reststoffe, die auch noch genutzt werden sollen.

Verwertung der Reststoffe
Den "ausgefaulten Klärschlämmen" wird feingemahlene Kohle beigemischt. Das erhöht den Brennwert und vereinfacht die Entwässerung. Entsorgt werden muss der Dreck sowieso. Hier versucht man soviel Energie wie möglich dabei zu produzieren.

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Mit speziellen Pressen wird der Klärschlamm zwei Stunden lang entwässert. Das so präparierte Produkt verfügt dann über einen erstaunlich hohen Energiegehalt. Mit der Energie, die aus 1 Kg Klärschlamm gewonnen wird, könnte man sich eine halbe Stunde lang die Haare föhnen. Der verdichtete Klärschlamm aus den Faultürmen wird in zwei Heizöfen bei 850 Grad Celsius verbrannt. Der dabei entstehende Wasserdampf treibt eine Turbine an, die über 3 MW Strom erzeugt.

Die Fäkalien sind mittlerweile sogar Basis für die hauseigene Bio-Gas Tankstelle. Ein Teil des Klärgases wird in einem einfachen Veredelungsschritt zu günstigem Bio-Erdgas verarbeitet. Alle Fahrzeuge des Bottroper Klärwerks werden letztlich mit den speziell aufbereiteten Exkrementen aus der Region angetrieben.

Von der Kläranlage zur Wasserstofftankstelle
In einer Pilotanlage arbeiten die Klärwerkbetreiber an einer weiteren Verfeinerung: Aus den Faulgasen wollen sie hochwertigen Wasserstoff herstellen. Wasserstoff verspricht eine weit höhere Energieausbeute als reines Bio-Gas. Um den Wasserstoff zu gewinnen, muss das Bio-Gas zunächst durch Kohlefilter gereinigt und konzentriert werden.

Hier wird im kleinen Maßstab getestet, wie effizient eine derartige Wasserstoffproduktion sein kann. Im sogenannten Reformer wird das Klärgas so aufgespalten, dass CO2 entsteht - und reiner Wasserstoff. Für die Brennstoffzellentechnologie ist Wasserstoff ein idealer Energieträger.

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Die drei Brennstoffzellenbusse des regionalen Verkehrsverbundes fahren seit Mitte 2010 mit Wasserstoff aus der Kläranlage. In Zukunft könnte jede Kläranlage zu einer Wasserstofftankstelle werden. Und damit helfen, eine Technologie zu verbreiten, die Wasser als "Abfall" produziert. Die großen Energieprobleme der Menschheit werden so nicht gelöst. Aber lokal kann man viel erreichen und bislang kaum gebrauchte Ressourcen nutzen.

Sendedaten
26.05.2013, 15.30 Uhr

Erstsendung: 09.05.2011
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