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Kläranlagen können mehr als Wasser reinigen

Freitag, Januar 6th, 2012

Die Erfahrung der letzten Jahre hat gezeigt, dass in Sachen Energiepolitik ein Umdenken notwendig ist, dabei geht es nicht nur darum, dass Sie im Haushalt Strom sparen oder beim Auto alternative Antriebstechnologien zum Einsatz kommen. Ein Phänomen, dass wir alle tagtäglich und natürlich produzieren, ist, unter gewissen Umständen, in der Lage, tatsächlich Energie zu erzeugen. Die Rede ist von Abwasser, das in kommunalen Kläranlagen mit Hilfe spezieller Bakterien nicht nur gereinigt wird, sondern ganz nebenbei Strom erzeugt.

Nachhaltige Energieversorgung der Haushalte

Weltweit wird an der Entwicklung mikrobieller Brennstoffzellen gearbeitet, die bei der Abwasserreinigung in Kombination mit der Einwirkung gewisser Metalle tatsächlich Strom produzieren. Derzeit sind diese Zellen noch im Miniformat im Einsatz und auch wenn mit Hochdruck an der Entwicklungsmöglichkeit großer Anlagen gearbeitet wird, wird es bis zu dieser Form der Energietrendwende noch einige Jahre dauern. Dabei kennt man das Prinzip der Bio-Brennstoffzellen bereits seit knapp einem Jahrhundert. Diesbezüglich sind sogenannte metallreduzierende Bakterien entscheidend, die ihren eigenen Bedarf an Energie durch den Abbau von Abfallstoffen decken und die Elektronen, die dabei entstehen, an Elektroden übertragen werden können. Damit wäre gewährleistet, dass Strom fließt.

Strom aus der Kläranlage ist sauber

In Kläranlagen sind mehr als 3.000 unterschiedliche Arten von Bakterien vorhanden, welche davon zur Energiegewinnung herangezogen werden können, ist noch nicht eindeutig erforscht. In jedem Fall steht fest, dass vor allem problematische Arten wie etwa die, die in Antibiotika vorkommen, dazu in der Lage sein sollen. In jedem Fall geht es nun auch darum, die Elektroden, die den Strom weiterleiten sollen, in Form und Material so zu entwickeln, dass eine möglichst hohe Effizienz erreicht werden kann. Die Entwicklung dazu ist vielversprechend. So soll es bereits Forschern gelingen, im kommenden Jahr eine kühlschrankgroße Anlage zu bauen. Der nächste Schritt wäre dann die industrielle Nutzbarkeit, wobei vor allem spezielle Abwässer von Lebensmittelkonzernen bzw. Brauereien etc. zur Verwendung kommen könnten. Gerade aber auch Kläranlagen selbst haben einen sehr hohen Energieaufwand, denken Sie an die enorme Geruchsbelastung und die aufwendige Belüftung, der in einer großen kommunalen Anlage zum Einsatz kommen muss. Wissenschaftler und Techniker sprechen davon, dass die Effizienz der Energiegewinnung aus Abwasser dreimal so hoch sein könnte, wie der eigene Energiebedarf, den eine Kläranlage selbst verbraucht. Damit wäre eine neue Dimension an Produktivität geschaffen, die vor allem in letzter Konsequenz der Allgemeinheit zu Gute käme und zur weniger Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen führen könnte.

Idee mit weitreichende Konsequenzen

Neben der Effizienz der gründlichen Wasserreinigung könnte bei der Energiegewinnung aus Kläranlagen genau dieser zweite Nutzen ein Umdenken bewirken. Auch wenn die Kosten derzeit noch hoch sind, hat dieses Projekt in jedem Fall Zukunft und kann in der Folge 10 % der kommunalen Energieversorgung übernehmen. Es wird aber nicht nur Strom erzeugt, sondern gleichzeitig dieser eingespart, sodass auch hier ein doppelter Effekt zum Tragen kommt. Gerade für Gemeinden ist eine Unabhängigkeit von Energieversorgern wichtig und das Schlagwort „Energieautark“ bekäme eine neue Dimension.

Fotourheber: Jodocos: Fotolia

Die neusten Energiemodelle für die Umwelt

Montag, Januar 2nd, 2012

Die Kohlendioxyd-Emissionen bis zum Jahr 2050 um 80 bis 95 Prozent zu verringern, so lautet das Ziel des von der EU-Kommission vorgestellten »Energiefahrplan 2050«. Es gibt 4 Gestaltungsmöglichkeiten, mit denen das angestrebte Ziel erreicht werden kann. Für welche sich die einzelnen Länder der EU entscheiden, bleibt diesen selbst überlassen, solange der Emissionsausstoß bis zum angegebenen Datum vermindert wird. Die sogenannten »Hauptdekarbonisierungswege» sind die Erhöhung der Energieeffizienz, ein zu verantwortender Anteil der Kernenergie, eine Erhöhung der erneuerbaren Energien und die Trennung von Co2 bei der Verstromung.

Erhöhung erneuerbarer Energien/Anteil Kernenergie

Diese zwei Aspekte der Hauptdekarbonisierungswege sind besonders interessant zu vergleichen, weil es innerhalb der EU völlig unterschiedliche Wege gibt, diese einzusetzen. In Deutschland gibt es seit 2011 eine grundlegende Entscheidung zum Atomausstieg. Hier ist die BRD ganz klar Vorreiter in der EU. Um ein gegensätzliches Beispiel aus der EU zu nennen, sei Frankreich genannt. Die Französische Republik erzeugt fast 75% ihres Stromes durch Kernreaktoren und ein weiterer ist sogar in Bau. Aber ganz egal wie man sich in Europa zu diesem Thema entscheidet, bis 2050 müssen 55% des Energieverbrauchs über erneuerbare Energien abgedeckt werden können. Mit diesem Ziel wiederum ist die EU Vorreiter in der Welt. Ob es hier entsprechende Nachzügler gibt, wird sich zeigen.

Erhöhung Energieeffizienz/Trennung von CO2

Einer der größten „CO2-Sünder“ sind die Kohlekraftwerke zur Erzeugung von Strom. Hier muss eine Trennung der Verstromung von Kohle stattfinden. Eine moderne Speicherung von Strom durch regenerative Energien kann das möglich machen. Oft ist die Speicherung und nicht die Gewinnung des Stroms das »Problem«. Moderne Entwicklungen die dies bewerkstelligen, können den Strompreis im Laufe der nächsten 20 Jahre in die Höhe treiben. Um diesen Anstieg gering zu halten, ist Gas in der Lage eine solche Brückenfunktion einzunehmen. 40% des weltweiten CO2-Ausstoßes werden durch Gebäude verursacht. Das Energiesparpotenzial ist mit Modernisierungen in sehr großem Ausmaß gegeben. Auch bei der Energieeffizienz von Bauwerken ist Deutschland einer der Vorreiter. Stattliche Anreize können, neben den Kosteneinsparungen, bei den Immobilienbesitzern dafür sorgen, dass diese ihre Gebäude energieeffizient dämmen. Der Trend hin zum »Grünen-Haus« oder »Passivhaus« ist vor allem in Europa schon seit einigen Jahren vorhanden.

Energiemix

Jedem Land innerhalb der EU wird selbst überlassen, welchen Energiemix es für am besten hält. Ist die Einsicht zum Umdenken vorhanden, stehen, natürlich nicht nur den europäischen Ländern, die 4 Hauptdekarbonisierungswege zur Verfügung. Doch diese Frage muss jedes Land individuell für sich lösen, denn nicht jeder Energiemix ist bis 2050 auf alle Staaten anwendbar. Ist dieser Schritt gegangen oder in Planung, fehlt zur optimalen Vollendung ein intelligentes europaweites Energienetz. Um den CO2 –Ausstoß auf der Welt nachhaltig zu senken, darf es in Sachen Energietransport keine Landesgrenzen geben. Ob die ersten wichtigen Maßnahmen eingeleitet werden, wird schon in baldiger Zeit zu sehen sein.

Image: Thomas Otto – Fotolia