Fraunhofer-Forscher testen SOFC-Brennstoffzelle an Dresdner Klärwerk

Dresden – In Dresden wird mit dem in den Faultürmen des Klärwerks entstehenden Methan ein Blockheizkraftwerk betrieben. Das Faulgas entsteht dabei quasi von selbst, die Stromausbeute daraus reicht immerhin, um den Energiebedarf der Abwasseranlage zu 60 Prozent zu decken. Denkbar wäre aber eine noch größere Stromausbeute.

Die Lösung für eine effizientere Nutzung des Methans könnte in der Brennstoffzellen-Technologie liegen. „Im Vergleich zu einem Blockheizkraftwerk ist der Wirkungsgrad von Brennstoffzellen deutlich höher“, erklärt Matthias Jahn vom ortsansässigen Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS.

Wirkungsgrad durch Brennstoffzellen auf 50 Prozent steigern

Das in Fraunhofer IKTS testet derzeit den Einsatz einer Festoxidbrennstoffzelle (SOFC) unter realen Bedingungen an der Kläranlage. Der Vorteil einer Brennstoffzelle ist ihr höherer Wirkungsgrad. Mit der derzeitigen Technik könnten gerade einmal 40 Prozent erreicht werden, der Rest gehe als Wärme verloren. Durch den Einsatz einer Brennstoffzelle sei ein Wirkungsgrad von bis zu 50 Prozent durchaus vorstellbar. Allein die Tatsache, dass die Stromerzeugung des derzeitigen Blockheizkraftwerks bereits ausreicht, um theoretisch bis zu 16.000 Haushalte zu versorgen, macht einen Unterschied von „nur“ zehn Prozent schon bemerkenswert.

SOFC-Brennstoffzelle flexibel beim Metahngehalt

Im Gegensatz zu herkömmlichen Brennstoffzellen, welche mit Wasserstoff betrieben werden, funktioniert die SOFC-Brennstoffzelle des IKTS mit dem Methan aus dem Faulgas, welches in der Kläranlage entsteht. Auch den Umstand, dass der Methangehalt zwischen 30 und 70 Prozent schwanken kann, verkraftet die Brennstoffzelle und läuft stabil. Der Grund dafür ist, dass das CO2 im Gasgemisch nicht erst abgetrennt werden muss, sondern auch im Prozess genutzt wird. Dies erhöhe nach Aussage der Forscher die Flexibilität im Hinblick auf die Art des Gasgemisches. Theoretisch könnten statt Klärschlamm-Faulgasen auch Speiseabfälle, Rückstände aus der Lebensmittelherstellung oder der häuslichen Biotonne vergoren und mit der SOFC zu Strom umgewandelt werden.

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