Microorganisms turn sewage into renewable energy

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Forscher aus Clausthal haben eine Brennstoffzelle entwickelt, mit der sich Abwasser in regenerative Energie umwandeln lässt. Dafür wurden sie mit dem vom Bundesforschungsministerium gestifteten Deutschen Nachhaltigkeitspreis Forschung geehrt.
Georg Schütte überreicht den Deutschen Nachhaltigkeitspreis an Michael Sievers (Ralf Rühmeier)
Georg Schütte, Staatssekretär im Bundesministerium für Bildung und Forschung, überreicht den Deutschen Nachhaltigkeitspreis an Michael Sievers, CUTEC Clausthaler Umwelttechnik Forschungszentrum.
photo: Ralf Rühmeier

Sieben Männer posieren auf den roten Teppich. Der Mann in der Mitte hält ein Preis. (TU Clausthal)
Von links: Prof. Thomas Hanschke (Präsident TU Clausthal), Prof. Robert Kreuzig, Prof. Uwe Schröder, Prof. Michael Sievers, Prof. Ulrich Kunz, Dr. Thorsten Hickmann und Prof. Harald Horn.
photo: TU Clausthal

Kläranlagen sind echte Stromfresser: Laut Umweltbundesamt sind sie für 20 Prozent des kommunalen Stromverbrauchs verantwortlich. Dank eines Forschungsteams des CUTEC Umwelttechnik Forschungszentrums der Technischen Universität Clausthal-Zellerfeld könnt sich das in Zukunft ändern – und die Klärwerke könnten selbst zu Kraftwerken werden. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben eine neuartige Brennstoffzelle entwickelt, die bei der Reinigung von Abwasser Strom und Wasserstoff erzeugen kann. Für ihre Entwicklung wurden sie mit dem Deutschen Nachhaltigkeitspreis Forschung gewürdigt. Die Auszeichnung stiftet das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

„Die Forscherinnen und Forscher aus Clausthal-Zellerfeld zeigen auf überraschende Weise, was mit Forschung alles möglich ist. Ihr Konzept, das aus Kläranlagen künftig Stromerzeuger macht, schont nicht nur die Wasserressourcen, sondern kann auch ein weiterer Baustein für eine erfolgreiche Energiewende sein", sagte Forschungsstaatssekretär Georg Schütte bei der Preisverleihung in Düsseldorf.

Kernstück der Anlage ist eine bio-elektrochemische Brennstoffzelle

Die Nominierten (4 Männer und eine Frau) posieren vor der Fotowand des Deutschen Nachhaltigkeitspreis (Jochen Rolfes)
Die Nominierten des Deutschen Nachhaltigkeitspreis Forschung 2017.
photo: Jochen Rolfes

Das Forschungsteam des CUTEC Umwelttechnik Forschungszentrum der Technischen Universität Clausthal hat Brennstoffzellen aus Mikroorganismen entwickelt. Diese erzeugen bei der Reinigung von Abwasser auf direktem Wege elektrischen Strom und Wasserstoff. Kernstück der innovativen Anlage ist eine bio-elektrochemische Brennstoffzelle (BioBZ), die ohne die bisher üblichen Umwege über den Faulprozess elektrische Energie gewinnen kann.

Statt aufwendig über die Faulung des Abwassers und die anschließende Nutzung des anfallenden Faulgases zu arbeiten, braucht die BioBZ lediglich einen Schritt: Sie integriert die Stromerzeugung direkt in den mikrobiellen Abbauprozess der im Wasser enthaltenen Inhaltsstoffe. Dadurch reduziert sich nicht nur der Energieaufwand, sondern es erhöht sich auch der Wirkungsgrad der Stromgewinnung sowie der Reinigung erheblich. So wird gleichzeitig ein Beitrag zur verbesserten Abwasserreinigung geleistet.

Ein Beitrag zur energieeffizienten Wasserwirtschaft

„Die Clausthaler Forscher wandeln Abwasser in regenerative Energie um und liefern so einen bemerkenswerten Beitrag für eine energieeffiziente und ressourcenschonende Wasserwirtschaft", so Stefan Schulze-Hausmann, Initiator des Deutschen Nachhaltigkeitspreises.

Der diesjährige Preisträger wurde in Kooperation mit dem Fernsehsender ZDF/3sat im Wissenschaftsmagazin nano in einem Public Voting ermittelt. Zur Wahl standen drei Forschungsprojekte für einen nachhaltigen Umgang mit Wasser, die von der Expertenjury unter Vorsitz des Generalsekretärs des Rates für Nachhaltige Entwicklung, Günther Bachmann, ausgewählt worden waren.

Der Deutsche Nachhaltigkeitspreis

Der Deutsche Nachhaltigkeitspreis ist die nationale Auszeichnung für Spitzenleistungen der Nachhaltigkeit in Wirtschaft, Kommunen und Forschung. Mit fünf Wettbewerben (darunter der Next Economy Award für „grüne Gründer"), über 800 Bewerbern und 2.000 Gästen zu den Veranstaltungen ist der Preis der größte seiner Art in Europa. In diesem Jahr feiert der Deutsche Nachhaltigkeitspreis sein 10-jähriges Bestehen. Die Auszeichnung wird vergeben von der Stiftung Deutscher Nachhaltigkeitspreis in Zusammenarbeit mit der Bundesregierung, kommunalen Spitzenverbänden, Wirtschaftsvereinigungen, zivilgesellschaftlichen Organisationen und Forschungseinrichtungen. Rahmen für die Verleihung ist der Deutsche Nachhaltigkeitstag in Düsseldorf, die meistbesuchte jährliche Kommunikationsplattform zu den Themen nachhaltiger Entwicklung.