Mehr Biogas aus Klärschlamm

Mehr als 10 000 Kläranlagen tun in Deutschland ihren Dienst. Aufwändig reinigen sie das Schmutzwasser aus Haushalten, Fabriken, und Gaststätten. Das saubere Wasser wird wieder in Flüsse und Seen eingeleitet. Zurück bleibt nur der Klärschlamm – ein Gemisch aus anorganischen und organischen Stoffen. Doch wohin mit diesen Rückständen? Bislang wird der Schlamm in der Landwirtschaft als Dünger genutzt, zur Energiegewinnung verbrannt oder auf Deponien entsorgt. Ab 2005 will der Gesetzgeber jedoch das Deponieren organischer Abfälle untersagen. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Sinterwerkstoffe IKTS haben gemeinsam mit der Ingenieurgesellschaft für Wasser und Entsorgung mbH und der Dr. Hielscher GmbH ein Verfahren entwickelt, das die Menge an Klärschlamm deutlich vermindert. Noch vor der Faulung wird ein Teil des Schlamms mit Ultraschall behandelt und mechanisch zerkleinert. Der Schlamm liefert mehr Biogas und lässt sich besser entwässern.

»Der Ultraschall erzeugt im Schlamm Bläschen, die implodieren. So werden seine Bestandteile zerkleinert«, erläutert Dr. Hannelore Friedrich, Leiterin des Bereichs Umweltverfahrenstechnik am IKTS, das Prinzip. Diese Kavitation verändert die Struktur der Schlammflocken: Aus Mikroorganismen freigesetzte und aktivierte Enzyme beschleunigen und verbessern den Abbau organischer Stoffe. Dies erhöht zudem die Gasausbeute um bis zu 45 Prozent. »Das neue Verfahren hilft, die Betriebskosten von Kläranlagen deutlich zu senken«, betont die Wissenschaftlerin. »Nach weniger als vier Jahren haben sich die damit verbundenen Investitionen bereits amortisiert.«

»Die Betreiber brauchen weniger Energie und Zusatzstoffe, um den Klärschlamm zu entwässern. Die Faulzeiten verkürzen sich. So werden Kapazitäten frei und in den Faultürmen können zusätzlich andere organische Abfälle vergärt werden. Das erhöht die Gasproduktion des Klärwerkes nochmals. Außerdem bleibt weniger Schlamm zurück, der entsorgt werden muss.« Das mit dem Joseph-von-Fraunhofer-Preis ausgezeichnete Verfahren hat sich in der Praxis bereits bewährt: Mit großem Erfolg nutzen elf deutsche und eine österreichische Kläranlage das als Klärschlamm-Teilstrom-Desintegration mit Hochleistungsultraschall bezeichnete Verfahren. Sogar nach Japan wurde bereits eine Lizenz verkauft. »Auch Betreiber von Kläranlagen in England, den USA, Kanada und Australien sind an diesem Verfahren interessiert«, berichtet Dr. Friedrich. Das System wird bereits über die neugegründete IWE.Tec GmbH, Radebeul vermarktet.

Joseph-von-Fraunhofer-Preis – Forschen für die Praxis
Seit 1978 verleiht die Fraunhofer-Gesellschaft alljährlich Preise für herausragende wissenschaftliche Leistungen ihrer Mitarbeiter, die anwendungsnahe Probleme lösen. Mehr als 200 Forscherinnen und Forscher haben diesen Preis inzwischen gewonnen. In diesem Jahr werden drei reguläre Preise mit jeweils 10 000 Euro vergeben; der Sonderpreis über Radprüfung mit Ultraschall ist mit 20 000 Euro dotiert. Eine ebenfalls begehrte Trophäe ist die silberne Anstecknadel mit dem Profil des Namenspatrons wie es im Logo an den Beiträgen erscheint.

Ansprechpartnerin:
Dr. Hannelore Friedrich
Telefon 03 51 / 25 53-5 37

Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Sinterwerkstoffe IKTS
Winterbergstraße 28
01277 Dresden

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Johannes Ehrlenspiel Fraunhofer Gesellschaft

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