Bericht zu Aktivitäten des QT BioBZ in KA - NaWaM

Berichte
ten Dr. Sven Kerzenmacher (Universität
Freiburg), Dr. Klaus-Michael Mangold
(DECHEMA-Forschungsinstitut) und
Prof. Dr.-Ing. Michael Sievers (CUTEC-Institut GmbH) ihre Projekte BioMethanol,
KEStro und BioBZ vor. Sven Kerzenmacher berichtete zudem über die Arbeit
des Querschnittsthemas Biobrennstoffzelle.
Innerhalb der genannten Verbundprojekte spielt das Verfahren der mikrobiellen Biobrennstoffzelle eine zentrale
Rolle. Zu den verbundübergreifenden
Fragen zählen Methoden zur Ableitung
von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen,
die Integration der Biobrennstoffzelle in
die kommunale Abwasserreinigung sowie das Themenfeld Konstruktion und
Auslegung. Dabei bestehen aussichtsreiche Synergien zwischen den Projekten,
die innerhalb des Querschnittsthemas
Biobrennstoffzelle zusammengeführt
werden.
Aus Sicht aller Teilnehmenden verlief
die Statusveranstaltung sehr erfolgreich,
und durch die Möglichkeit des interdisziplinären Austauschs zwischen den Teilnehmenden konnten wertvolle Impulse
für den weiteren Verlauf der Fördermaßnahme gegeben werden.
Weitergehende Informationen zur
Fördermaßnahme und zur Veranstaltung:
www.bmbf.nawam-erwas.de
Autoren
Dr. Claudia Wunsch
Dipl.-Ing. Anett Baum
DWA-Bundesgeschäftsstelle
Theodor-Heuss-Allee 17, 53773 Hennef
E-Mail: [email protected]
E n g i n e e XRipper
r e d t o Abwasser-Zerkleinerer
work
Prof. Dr.-Ing. Markus Schröder
Tuttahs & Meyer Ingenieurgesellschaft
für Wasser-, Abwasser- und
Energiewirtschaft mbH
Bismarckstraße 2–8, 52066 Aachen A
Biobrennstoffzellen
zur energieeffizienten
Abwasserreinigung
Sven Kerzenmacher (Freiburg)
Seit 2014 läuft die Fördermaßnahme
„Zukunftsfähige Technologien und Konzepte für eine energieeffiziente und ressourcenschonende Wasserwirtschaft“
(ERWAS). Bei drei geförderten Projekten steht die mikrobielle Brenstoffzelle
im Mittelpunkt. Derzeit werden zunächst eher kleinere Anlagen für den
Einsatz der Biobrennstoffzelle als sinnvoll erachtet, da dort u. a. geringere Anforderungen bezüglich der Stickstoffelimination herrschen. Darüber hinaus
wird insbesondere in der Behandlung
von Industrieabwasser ein vielversprechender Einsatzbereich gesehen.
Hintergrund
Das Bundesministerium für Bildung und
Forschung (BMBF) fördert seit 2014 die
Fördermaßnahme „Zukunftsfähige Technologien und Konzepte für eine energieeffiziente und ressourcenschonende
Wasserwirtschaft“ (ERWAS). Sie ist Teil
des Themenfeldes „Wasser und Energie“
des Förderschwerpunktes „Nachhaltiges
Wassermanagement“ (NaWaM) im Rahmenprogramm „Forschung für nachhaltige Entwicklungen“ (FONA). Im Rahmen
der geförderten Verbundvorhaben BioBZ,
KEStro und BioMethanol spielt die Technologie der mikrobiellen Biobrennstoffzelle eine zentrale Rolle. In diesem ener-
XRipper
Damit das Abwasser
in Ihren Kanälen und
Leitungen fließt
Zuverlässige Vermeidung
von Verstopfungen und
Blockaden durch Störstoffe
sowie Fremdkörper.
• sicherer Schutz von
Pumpen, Armaturen
und Rührwerken
• effiziente Zerkleinerung
von Feuchttüchern,
Textilien, Plastik und Holz
• verschleißfeste Schneiden mit optimaler
Kraftübertragung
durch monolithische
Ripper-Rotoren
• geringer Platzbedarf
durch intelligentes
QuickService-Konzept
• hohe Durchflussmengen
bei kompakter Bauform
Erfahren Sie mehr:
vogelsang.info/abwasser-zerkleinerer
www.dwa.de/KA
ENGINEERED TO WORK
664 Berichte
te im Fokus. Unterschiede zwischen den
verschiedenen Projektverbünden bestehen vor allem bezüglich der Bauform der
Biobrennstoffzelle. Diese ist besonders
mit Blick auf die System-Leistung und
auf die Kosten bedeutsam.
Luft
Zwischenergebnisse
KA
In den bereits stattgefundenen Treffen
des Querschnittsthemas BiobrennstoffFAT-Modell einer Biobrennstoffzelle des zelle wurden zunächst personelle
CUTEC Instituts, BMBF-Projekt BioBZ, Foto: Schnittstellen zur Abstimmung von evtl.
CUTEC
überlappenden bzw. sich ergänzenden
Arbeiten zwischen den Projekten identigieeffizienten Ansatz zur Abwasserreini- fiziert. Weiterhin wurden Grundlagengung atmen sogenannte exoelektrogene vorträge zur Elektrochemie (Dr. KlausBakterien statt mit O2 als terminalem Michael Mangold) und Mikrobiologie
Elektronenakzeptor ihrer Atmungskette (Prof. Dr. Johannes Gescher) gehalten
Kunde:
und dasaquadata
Thema Methoden zur Ableitung
mit der Anode einer Brennstoffzelle. So
kann aus Abwasser direkt elektrische von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen
Energie erzeugt und gleichzeitig auf die
1c intensivk diskutiert. Darüber hinaus wurenergieintensive Belüftung des Abwas- den von Prof. Dr. Michael Sievers auch
16-07-001
sers verzichtet werden (Abbildung 1). Archivdatei
erste Ergebnisse
aus dem Verbund BioBZ
hinsichtlich der Integration der Biobrenn86 xstoffzelle
60 mmin die kommunale AbwasserreiVerbundübergreifende
nigung vorgestellt.
Fragestellung
Es besteht Einigkeit darüber, dass die
Zu den verbundübergreifenden Frage- CSB-Elimination nicht in Konkurrenz mit
stellungen gehören Methoden zur Ablei- der Stickstoffentfernung stehen sollte.
tung von Struktur-Eigenschaftsbeziehun- Weiterhin werden zunächst eher kleinere
gen, die Integration der Biobrennstoff- Anlagen für den Einsatz der Biobrennzelle in die kommunale Abwasserreini- stoffzelle als sinnvoll erachtet, da dort
gung sowie das Themenfeld Konstrukti- u. a. geringere Anforderungen bezüglich
on und Auslegung. Dabei bestehen aus- der Stickstoffelimination herrschen. Zusichtsreiche Synergien zwischen den Pro- dem könnten neue Stickstoffeliminationsjekten. Der Verbund KEStro betrachtet verfahren zusammen mit der Biobrenndas Thema Mikroschadstoffe im Abwas- stoffzelle in kleinen Anlagen einfacher
ser, der Verbund BioMethanol beschäftigt etabliert werden. Darüber hinaus wird
sich u. a. mit der Entwicklung von Katho- insbesondere in der Behandlung von Indenmaterialien für die H2-Erzeugung, dustrieabwasser ein vielversprechender
beim Verbund BioBZ stehen beide Aspek- Einsatzbereich gesehen. Eine in diesem
Abb. 1: Funktionsprinzip einer mikrobiellen Biobrennstoffzelle zur gleichzeitigen
Stromerzeugung und Reinigung von Abwasser (Quelle: IMTEK).
Zusammenhang wichtige Frage ist, unter
welchen Voraussetzungen die Technologie der Biobrennstoffzelle in einer Kläranlage eingebaut werden würde.
Um diese Diskussion mit Kläranlagenbetreibern, Anlagenbauern, Ingenieurbüros und weiteren Akteuren anzustoßen
wird am 21. und 22. November 2016 in
Goslar ein Workshop zum Thema „Mikrobielle Brennstoff- und Elektrolysezellen – Energieeffiziente Abwasserreinigung gekoppelt mit Stromerzeugung und
Chemikalienproduktion“ stattfinden. Im
Fokus dieses Workshops werden die ersten Praxiserfahrungen mit der neuen
Technologie sowie zukünftige Trends
und Perspektiven stehen. Darüber hinaus
wird es die Möglichkeit geben die im
Rahmen der ERWAS-Fördermaßnahme
entwickelte erste halbtechnische Mikrobielle Brennstoffzelle in Deutschland zu
besichtigen. Anmeldung und weitere Informationen unter: https://bmbf.nawamerwas.de/de/anmeldung-zum-workshopmikrobielle-bz
Ausblick
In zukünftigen Treffen sollen vermehrt
externe Teilnehmer und Industrievertreter, die nicht im Rahmen von ERWAS
gefördert werden mit Vorträgen zu ihren Erfahrungen und Herausforderungen in anderen Projekten eingebunden
werden.
Regelungen auf Kläranlagen
- Konzepte - Software - Ausrüstung Nitrifikation
Denitrifikation
Phosphorelimination
Schlammbehandlung
Energiemanagement
Sonderanwendungen
AQUADATA
Abwassertechnik GmbH
Spatzenstieg 1a
38118 Braunschweig
Tel.: +49 (0) 5 31 / 886 9042-0
Fax: +49 (0) 5 31 / 50 09 07
E-Mail: [email protected]
Internet: www.aquadata.de
a Korrespondenz Abwasser, Abfall · 2016 (63) · Nr. 8
Autor
Dr. Sven Kerzenmacher
Institut für Mikrosystemtechnik – IMTEK
Lehrstuhl für Anwendungsentwicklung
Georges-Köhler-Allee 103, 79110 Freiburg
E-Mail:
[email protected]
A
www.dwa.de/KA

Download Report