Die Brennstoffzellentechnologie ist eigentlich die Umkehrung der Elektrolyse, während Sie bei der Elektrolyse durch Strom Wasser spalten in Sauerstoff und Wasserstoff, setzt die Brennstoffzelle Wasserstoff und Sauerstoff wieder um auf kaltem Wege und erzeugt dabei Strom.
Das klingt gut – sagt Dr. Ralf Hiller, Leiter der Abteilung Brennstoffzellsysteme im Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik, Oberhausen – hat aber auch ein paar Haken. Faulgas entsteht in großen Mengen, wenn Bakterien die Klärrückstände zersetzen. Dies bedeutet aber auch: Faulgas ist unsauber, …
...da sind eine Menge Bestandteile mit kleineren Konzentrationen enthalten, Chlorbestandteile, Schwefel, Kohlenwasserstoffanteile, und diese Anteile sind für die Brennstoffzellen immer schädlich und müssen vorher nahezu vollständig entfernt werden.
Ganz oben auf der Liste schädlicher Bestandteile stehen Siloxane, organische Siliziumverbindungen, die durch Shampoos und Kosmetika ins Abwasser gelangen. Schon geringste Spuren zerstören das Innenleben jeder Brennstoffzelle. Im Container auf dem Gelände des Wuppertaler Klärwerks sind aus diesem Grund Gasreinigungssysteme untergebracht, die das Faulgas zunächst einmal reinigen. 250 KW elektrische Energie liefert die Anlage, sobald sie voll funktioniert, genug um einige Komponenten des Klärwerks – Rührwerke, Motoren für die Belüfter und so weiter – zu betreiben. Natürlich ließen sich – bei einsprechend hoher Gasproduktion – mehrere Brennstoffzellen parallel betreiben, überschüssige elektrische Energie würde dann ins Netz gespeist. Doch das ist Zukunftsmusik, noch werden die technischen Systeme aufeinander abgestimmt:
Die Gasreinigung an sich muss optimiert werden, so dass sie auch wirtschaftlich wird. Prinzipiell gibt es kein Problem, das Gas zu reinigen, aber man muss den Aufwand natürlich auch minimieren vor den Kostengesichtspunkten. Zur Zeit sind alle Brennstoffzellen für Erdgas entwickelt und nicht für Sondergase wie Faulgas oder Biogas, es gibt also kein optimales Biogassystem.
Drei Mio Euro kostet heute eine Brennstoffzelleneinheit für 250 Kilowatt, zu viel, um mit fossilen Energieträgern zu konkurrieren: 40 Cent kostet heute ein KW elektrische Energie aus Brennstoffzellen – wobei dieser Preis schon die nationalen und internationalen Fördermaßnahmen enthält:
Das reicht eigentlich nicht, um dieses Thema unter wirtschaftlichen Aspekten interessant zu machen. Das heißt, man muss das eigentlich als Motivationshilfe sehen, die Förderung reicht im Moment nicht aus, um genügend Interessenten zu finden, die bereit sind, sich ein solches Aggregat auf ihr Gelände zu stellen und zu betreiben.
Trotzdem ist Dr. Ralf Hille zuversichtlich: Die Brennstoffzell-Technologie wird ständig verbessert, mit einem durchschnittlichen Wirkungsgrad von 60 Prozent ist sie unschlagbar günstig, außerdem liefern die Klärwerke den Rohstoff Faulgas kostenlos: Die Formel "Klärgas plus Brennstoffzelle gleich umweltfreundliche Energie" geht mittelfristig auf!
Das klingt gut – sagt Dr. Ralf Hiller, Leiter der Abteilung Brennstoffzellsysteme im Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik, Oberhausen – hat aber auch ein paar Haken. Faulgas entsteht in großen Mengen, wenn Bakterien die Klärrückstände zersetzen. Dies bedeutet aber auch: Faulgas ist unsauber, …
...da sind eine Menge Bestandteile mit kleineren Konzentrationen enthalten, Chlorbestandteile, Schwefel, Kohlenwasserstoffanteile, und diese Anteile sind für die Brennstoffzellen immer schädlich und müssen vorher nahezu vollständig entfernt werden.
Ganz oben auf der Liste schädlicher Bestandteile stehen Siloxane, organische Siliziumverbindungen, die durch Shampoos und Kosmetika ins Abwasser gelangen. Schon geringste Spuren zerstören das Innenleben jeder Brennstoffzelle. Im Container auf dem Gelände des Wuppertaler Klärwerks sind aus diesem Grund Gasreinigungssysteme untergebracht, die das Faulgas zunächst einmal reinigen. 250 KW elektrische Energie liefert die Anlage, sobald sie voll funktioniert, genug um einige Komponenten des Klärwerks – Rührwerke, Motoren für die Belüfter und so weiter – zu betreiben. Natürlich ließen sich – bei einsprechend hoher Gasproduktion – mehrere Brennstoffzellen parallel betreiben, überschüssige elektrische Energie würde dann ins Netz gespeist. Doch das ist Zukunftsmusik, noch werden die technischen Systeme aufeinander abgestimmt:
Die Gasreinigung an sich muss optimiert werden, so dass sie auch wirtschaftlich wird. Prinzipiell gibt es kein Problem, das Gas zu reinigen, aber man muss den Aufwand natürlich auch minimieren vor den Kostengesichtspunkten. Zur Zeit sind alle Brennstoffzellen für Erdgas entwickelt und nicht für Sondergase wie Faulgas oder Biogas, es gibt also kein optimales Biogassystem.
Drei Mio Euro kostet heute eine Brennstoffzelleneinheit für 250 Kilowatt, zu viel, um mit fossilen Energieträgern zu konkurrieren: 40 Cent kostet heute ein KW elektrische Energie aus Brennstoffzellen – wobei dieser Preis schon die nationalen und internationalen Fördermaßnahmen enthält:
Das reicht eigentlich nicht, um dieses Thema unter wirtschaftlichen Aspekten interessant zu machen. Das heißt, man muss das eigentlich als Motivationshilfe sehen, die Förderung reicht im Moment nicht aus, um genügend Interessenten zu finden, die bereit sind, sich ein solches Aggregat auf ihr Gelände zu stellen und zu betreiben.
Trotzdem ist Dr. Ralf Hille zuversichtlich: Die Brennstoffzell-Technologie wird ständig verbessert, mit einem durchschnittlichen Wirkungsgrad von 60 Prozent ist sie unschlagbar günstig, außerdem liefern die Klärwerke den Rohstoff Faulgas kostenlos: Die Formel "Klärgas plus Brennstoffzelle gleich umweltfreundliche Energie" geht mittelfristig auf!