Die Kombination von Power-to-Gas- und Abwasserbehandlungs-Anlagen
Nutzung des PtG-Beiproduktes Sauerstoff zur Nitrifikation von Abwasser im Belebungsbecken bei gleichzeitiger Reduktion des Energiebedarfes
Innerhalb des ambitionierten Projektes SeaH2land wird derzeit von einem Firmenverbund (bestehend aus ArcelorMittal, Yara, Dow Benelux and Zeeland Refinery) ein 1-GW-Elektrolyseur geplant. Die bisher größten Elektrolyseure erreichen dagegen gerade einmal eine Leistung von ca. 10 MW [1]. Ein Grund mehr, sich diese Technologie genauer anzusehen und ihre Einsatzmöglichkeiten in größeren Zusammenhängen zu untersuchen. Große Synergieeffekte lassen sich derzeit durch den Einsatz von Elektrolyseuren an bestehenden Kläranlagen (mit Faultürmen) erzielen. „Das Abfallprodukt“ der Elektrolyse, der Sauerstoff, kann in die Belebungsbecken eingeblasen und dadurch der Strombedarf der Kläranlagen deutlich reduziert werden. Die Abwärme des Elektrolyseures beheizt den Faulturm. Aus dem Faulturm kann wiederum CO2 in hoher Konzentration entnommen werden, welches zur Methanisierung Verwendung findet und den Gesamtwirkungsgrad der Anlagenkombination weiter erhöht. Darüber hinaus ist die Bereitstellung von positiver und negativer Regelenergie möglich. Allerdings muss die Energie für den Betrieb des Elektrolyseurs aus erneuerbaren Energien stammen. Häufig sind Kläranlagen an Flüssen errichtet und weisen oft Potenziale zur Gewinnung von elektrischer Energie aus Wasserkraft auf. In diesem Artikel wird am Beispiel „Stadt Moosburg“ ein Szenario vorgestellt, in dem alle genannten Faktoren vollumfänglich zum Tragen kommen. Eine Potenzialanalyse sowie die Abschätzung einer möglichen Übertragbarkeit auf weitere Standorte schließen den Artikel ab.
| Autoren | Korbinian Nachtmann, Stefan-Alexander Arlt, Gerhard Huppmann, Andreas Meinelt und Michael Huber |
|---|---|
| Erscheinungsdatum | 18.07.2021 |
| Format | |
| Verlag | Vulkan-Verlag GmbH |
| Sprache | Deutsch |
| Seitenzahl | 8 |
| Titel | Die Kombination von Power-to-Gas- und Abwasserbehandlungs-Anlagen |
| Untertitel | Nutzung des PtG-Beiproduktes Sauerstoff zur Nitrifikation von Abwasser im Belebungsbecken bei gleichzeitiger Reduktion des Energiebedarfes |
| Beschreibung | Innerhalb des ambitionierten Projektes SeaH2land wird derzeit von einem Firmenverbund (bestehend aus ArcelorMittal, Yara, Dow Benelux and Zeeland Refinery) ein 1-GW-Elektrolyseur geplant. Die bisher größten Elektrolyseure erreichen dagegen gerade einmal eine Leistung von ca. 10 MW [1]. Ein Grund mehr, sich diese Technologie genauer anzusehen und ihre Einsatzmöglichkeiten in größeren Zusammenhängen zu untersuchen. Große Synergieeffekte lassen sich derzeit durch den Einsatz von Elektrolyseuren an bestehenden Kläranlagen (mit Faultürmen) erzielen. „Das Abfallprodukt“ der Elektrolyse, der Sauerstoff, kann in die Belebungsbecken eingeblasen und dadurch der Strombedarf der Kläranlagen deutlich reduziert werden. Die Abwärme des Elektrolyseures beheizt den Faulturm. Aus dem Faulturm kann wiederum CO2 in hoher Konzentration entnommen werden, welches zur Methanisierung Verwendung findet und den Gesamtwirkungsgrad der Anlagenkombination weiter erhöht. Darüber hinaus ist die Bereitstellung von positiver und negativer Regelenergie möglich. Allerdings muss die Energie für den Betrieb des Elektrolyseurs aus erneuerbaren Energien stammen. Häufig sind Kläranlagen an Flüssen errichtet und weisen oft Potenziale zur Gewinnung von elektrischer Energie aus Wasserkraft auf. In diesem Artikel wird am Beispiel „Stadt Moosburg“ ein Szenario vorgestellt, in dem alle genannten Faktoren vollumfänglich zum Tragen kommen. Eine Potenzialanalyse sowie die Abschätzung einer möglichen Übertragbarkeit auf weitere Standorte schließen den Artikel ab. |
