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Verbundprojekt eloise nutzt Elektrolyse-Sauerstoff zur Ozonierung von Abwasser

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Autor: Magnus Schwarz

Verbundprojekt eloise nutzt Elektrolyse-Sauerstoff zur Ozonierung von Abwasser
Die eloise Versuchsanlage (Quelle: WiW mbH)

22. Juni 2022 | Das Verbundprojekt eloise erzeugt mit einer neuartigen Verfahrenskombination Wasserstoff. Gleichzeitig wurden schädliche Spurenstoffe wie Arzneimittel und Industriechemikalien aus Abwasser entfernt. Die Verfahrenskette aus Elektrolyse zur Produktion von Wasserstoff und ozonbasierter Spurenstoffentfernung wurde in einer Pilotanlage auf der Kläranlage Kaiserslautern erprobt. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte dreijährige Verbundprojekt eloise wurde von fünf Partnern aus Gaswirtschaft, Wasserwirtschaft und Wissenschaft durchgeführt: Wupperverbandgesellschaft für integrale Wasserwirtschaft mbH, Argo-Anleg GmbH, DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH, Kaufmann Umwelttechnik GmbH und Technische Universität Kaiserslautern.

Bei der Elektrolyse von Wasser mit regenerativ erzeugtem Strom aus Windkraft- und Photovoltaikanlagen fällt neben „grünem“ Wasserstoff als Abfall- bzw. Nebenprodukt in hohem Maße Sauerstoff an. Diesen Sauerstoff nutzt man bisher oft nicht. Das Projekt eloise hat an dieser Stelle angesetzt und die Bereiche Energiespeicherung und Abwasserreinigung in einem neuen Ansatz miteinander verknüpft. Der erzeugte Sauerstoff wurde hierbei als Grundstoff für die Herstellung von Ozon verwendet.

Das Ozon diente dazu, Spurenschadstoffe wie Arzneimittel und Industriechemikalien aus Abwasser zu entfernen. In Kombination mit einem nachgeschalteten Aktivkohlefilter erreichte man eine Spurenstoffelimination von über 90 %. Darüber hinaus beseitigte der Aktivkohlefilter schädliche Substanzen, die bei der Ozonung entstehen können.

Das Projekt zeigt, dass die Verfahren der Elektrolyse und der Ozonierung koppelbar sind. Damit die Kopplung erfolgreich ist, müssen Anwender den in der Elektrolyse produzierten Sauerstoff kühlen und trocken. Zudem hat sich gezeigt, dass im Sauerstoff enthaltene Spuren von Wasserstoff den Prozess der Ozonerzeugung stören. Deshalb sollte man sie bei der Kopplung berücksichtigen. Die in der Praxis untersuchten Verfahrenskomponenten haben die Forschenden modelltechnisch abgebildet, um die Wechselwirkungen zwischen der regenerativen Energieerzeugung über Wind- und Sonnenenergie zu untersuchen.

Mit der Umsetzung der Energiewende und den Bestrebungen, die Abhängigkeit von Gasimporten zu reduzieren, zeigt der untersuchte Projektansatz einen Pfad auf, um Synergien beim Einsatz der Elektrolysetechnologie nutzbar zu machen. Die kommunalen Kläranlagen können sich als Standorte für Elektrolyseanlagen anbieten. Das Verbundprojekt „eloise – Innovative Verfahrenskette zur Spurenstoffelimination auf kommunalen Kläranlagen“ war Teil der BMBF-Fördermaßnahme „KMU-innovativ: Ressourceneffizienz und Klimaschutz”, Anwendungsbereich „Nachhaltiges Wassermanagement“. Die Maßnahme gehört zur FONA-Strategie des BMBF (Forschung für Nachhaltigkeit).

Den vollständigen Projektbericht können Sie hier herunterladen.

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