TOC-Basiertes Steuerungskonzept für mikrobielle Brennstoffzellen bei Integration in kommunale Kläranlagen

Für eine Integration von mikrobiellen Brennstoffzellen (MBZ) in kommunale Kläranlagen wären Steuerungskonzepte erforderlich, die die Substratversorgung der MBZ flexibel gestalten und dabei möglichst zu konstanter Stromproduktion führen. Als Vorbereitung für halbtechnische Versuche auf der Kläranlage Bottrop wurden hier im Labor a) der Betrieb von MBZ mit verschiedenen Austauschverhältnissen zu festen Zeiten und b) eine zeitbasierte TOC-Online-Steuerung anhand vordefinierter TOC-Eliminationsraten untersucht und hinsichtlich der Abbaugrade und der Stromproduktion verglichen. Bei einer zeitbasierten Steuerung sollte das Austauschvolumen der MBZ pro Zyklus zwischen 40-50 % liegen. Vorab festgelegte TOC-Eliminationen sollten auf 50 % begrenzt werden. Unter diesen Randbedingungen waren mit den MBZ konstante Stromproduktionen von 80-85 mW/m²An (Anodenfläche) möglich.