EuWaK – Erdgas und Wasserstoff aus Kläranlagen

In einer Zeit immer knapper werdender Erdöl- und Erdgasvorräte gilt Wasserstoff als Energieträger der Zukunft. Bislang wird Wasserstoff in der Regel allerdings aus fossilen Brennstoffen gewonnen und bringt daher seinen größten Vorteil als CO2-neutrale, saubere Energiequelle nicht zum Tragen. Faulgas aus Klärwerken bietet die Chance, große Mengen CO2-neutrales „Erdgas“ zu erzeugen, aus dem in einem zweiten Schritt Wasserstoff gewonnen werden kann. Beide Gase können für die Energieerzeugung der Kläranlage selbst, aber auch für die Strom- und Wärmeversorgung benachbarter Wohnsiedlungen genutzt werden. Eine dritte Option ist der Aufbau von Tankstellen für erdgas- oder wasserstoffgetriebene Fahrzeuge.

Im Pilotprojekt EuWaK, das die EMSCHERGENOSSENSCHAFT am Klärwerksstandort Bottrop betreibt, werden alle drei Optionen genutzt. Die Kläranlage verfügt mit einer Ausbaugröße von 1,34 Millionen Einwohnerwerten über eine der bundesweit größten Klärschlammbehandlungskapazitäten. Das bei der Schlammbehandlung anfallende  Faulgas versorgt am Klärwerksstandort drei Gasmotoren, die den Wärme- und Strombedarf der Anlage weitestgehend abdecken. Im Pilotprojekt wird ein Teilstrom des Faulgases der Kläranlage auf Erdgasqualität gebracht. Ein Teil dieses „Erdgases“ wird an einer Tankstelle auf dem Betriebsgelände zur Versorgung der Klärwerksfahrzeuge genutzt. Das verbleibende „Erdgas“ wird zu Wasserstoff weiterverarbeitet und in die benachbarte Schule Welheimer Mark mit angeschlossenem Schwimmbad geleitet. Dort wird es in einem Wasserstoffmotor zur Gewinnung von Strom und Wärme für die Gebäude genutzt

Stationäre und mobile Nutzung

Im Projekt EuWaK wird der gesamte Prozess einer dezentralen Wasserstoffgewinnung vom Klärschlamm bis zum Endprodukt realisiert. Damit soll die Funktionsfähigkeit eines Modells belegt werden, das gegebenenfalls auf das gesamte, dichte Klärwerksnetz im Emscher- und Lipperaum übertragen werden kann. Kurzfristig könnte dort „Erdgas“ erzeugt werden, das entweder lokal als Treibstoff abgegeben oder ins Erdgasnetz eingespeist wird. Langfristig soll das Faulgas dagegen Wasserstoff für die stationäre und mobile Nutzung liefern – dies ist ein fester Bestandteil der Energie- und Klimaschutzstrategie des Landes Nordrhein-Westfalen. Das Projekt wird vom Landesministerium für Wirtschaft, Mittelstand und Energie sowie von der EU gefördert.

Mit dem Bau der Anlage wurde im Mai 2007 begonnen, sieben Monate später begann die Inbetriebnahme. Ende 2008 wurde ein Forschungsbetrieb aufgenommen, der zunächst zwei Jahre laufen soll, um die Leistungsfähigkeit des Verfahrens zu ermitteln. In einem zweiten Schritt kann dann die Herstellung hochreinen Wasserstoffs erprobt werden, der sich auch zur Nutzung in den Brennstoffzellen von Kraftfahrzeugen eignet. Die Kläranlage könnte dann Standort einer öffentlichen Tankstelle für „Erdgas“ und Wasserstoff werden. Schon jetzt läuft das Projekt aber so erfolgreich, dass es mit dem Innovation Award 2008 der International Water Association (IWA) ausgezeichnet wurde.