Der organische Anteil kommunaler Abwässer in Europa enthält eine chemische Energie von insgesamt 87.500 GWh pro Jahr, das entspricht der Leistung von 12 Großkraftwerken. Allerdings benötigen die Verfahrensschritte der heute betriebenen Klärwerke immer noch einen Energieaufwand, der insgesamt in Europa einem Gegenwert von mehr als zwei Großkraftwerken entspricht. Viele Klärwerksbetreiber zielen daher auf eine schrittweise Steigerung der Energieeffizienz, um Energieneutralität zu erreichen. Neuere Studien haben jedoch gezeigt, dass mit innovativen Verfahren, die mit bestehenden Technologien gefahren werden, Kläranlagen tatsächlich durch besserer Ausnutzung der im Abwasser steckenden chemischen Energie zu einer erneuerbaren Energiequelle werden können, ohne dabei die Reinigungsleistung zu beeinträchtigen.
Ziel des Projekts POWERSTEP ist, solche neuartigen Konzepte für jeden wesentlichen Prozessschritt im Industriemaßstab zu demonstrieren und energiepositive Kläranlagen mit den derzeit verfügbaren Technologien zu konzipieren.
Die folgenden Prozesse werden in sechs umfassenden Fallstudien an Standorten in vier europäischen Ländern demonstriert werden:
verbesserte Kohlenstoffextraktion (Vorfiltration oder Biosorption)
innovative Stickstoffentfernungsverfahren (verbesserte Steuerung, Deammonifikation des Hauptstroms, Wasserlinsen-Bioreaktor)
Power to-Gas-Technologie (Nachrüstung auf Biogas) in Verbindung mit intelligentem Stromnetz
Energiegewinnung aus Abwärme (thermoelektrische Systeme zur Energierückgewinnung in BHKWs, Dampf-Kreislauf nach Rankine, Wärmespeicherkonzepte)
innovative Prozesswasseraufbereitung (Nitritation, MBR-Ammoniak-strippung).
Die Auswertungen bezüglich der einzelnen Technologien sollen in integrative Aktivitäten münden wie bspw. Modellierung und Planung von Behandlungssystemen, umfassendes Energie- und Wärmemanagement, CO2-Bilanz, Optionen für integrierte Konzepte sowie weitreichende Dissemination.
POWERSTEP wird neuartige Konzepte und Behandlungsmaßnahmen für Kläranlagen aufzeigen und realisieren, die künftig einen Netto-Energiegewinn erzeugen sollen.
Das Verbundvorhaben POWERSTEP wurde im Sommer 2018 abgeschlossen.
- Deliverable D5.1: Proposition of POWERSTEP process schemes and WWTP reference models
- POWERSTEP WP3 Biogas Valorization and Efficient Energy Management: Deliverable D3.1: Best practices for improved sludge digestion
- POWERSTEP Deliverable D5.5: Recommendations for ecoefficient new concepts of energy positive WWTP
- POWERSTEP Deliverable D5.4: Technology dossiers to apply for ETV certification and guidelines
- POWERSTEP Deliverable D5.2: Recommendations for WWTP operators, municipalities and WWTP technology providers willing to engage in renewable energy market
