CIRCMethanoPower - Rückgewinnung von Biomasse und Nährstoffen durch eine Kreislaufführung des Prozesswassers bei der biologischen Methanisierung

Am Forschungsprojekt "Rückgewinnung von Biomasse und Nährstoffen durch eine Kreislaufführung des Prozesswassers bei der biologischen Methanisierung" arbeiten unter der Leitung von Electrochaea GmbH die Stadtwerke Pfaffenhofen a. d. Ilm und FENES. Das bis 2023 vom StMWi geförderte Vorhaben beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung der Prozessführung einer biologischen Methanisierung mittels automatisierbarem, geschlossenem Kreislauf.

Ziel ist die Entwicklung einer Zell- und Nähstoffrückgewinnung um natürliche Ressourcen zu sparen und Kosten zu reduzieren. Mittels geschlossenem Kreislauf soll der bei der Methanisierung entstehende Prozesswasserüberschuss in der Elektrolyse genutzt werden, ohne dass dabei Nährsalze oder Kulturorganismen verloren gehen. Mittels Membrananlage sollen diese Stoffe aus dem Wasserstrom abgetrennt und dem Bioreaktor wieder zur Verfügung gestellt werden. Dadurch soll eine Effizienzsteigerung im Gesamtprozess erreicht werden.

Im Laufe des Projektes wird die Methanisierungsanlage der Electrochaea GmbH auf dem Klärwerksgelände der Stadtwerke Pfaffenhofen a. d. Ilm aufgebaut und in die bestehende Infrastruktur integriert. Dort kann das neue Kreislaufkonzept unter realen Bedingungen erprobt und betrieben werden. Weiteres Ziel dieser Phase ist die Nutzung sämtlicher Energie- und Stoffströme innerhalb der Power-to-Gas Anlage oder des Klärwerkes. So sollen zum Beispiel die entstehende Abwärme der PtG-Anlage und der als Nebenprodukt der Elektrolyse anfallende Sauerstoff in das Belebtschlammbecken des Klärwerkes geführt werden, um dort Energie einzusparen.

FENES unterstützt die Partner bei der Planung und Umsetzung der Anlagenintegration am Standort Pfaffenhofen. Daneben liegt der Fokus von FENES vor allem auf den beiden Punkten „Simulation und Betriebskonzepte“ sowie „Techno-ökonomische und ökologische Analysen“. FENES modelliert hierbei den Anlagenbestand inkl. der Methanisierung und definiert gemeinsam mit den Projektpartnern verschiedene Betriebskonzepte für die PtG-Anlage. Anschließend werden diese Konzepte wirtschaftlich bewertet. Bei den techno-ökonomischen und ökologischen Untersuchungen werden Stand der Technik Anlagen sowie die im Vorhaben weiterentwickelte Methanisierungsanlage mit Kreislaufsystem untersucht und verglichen.

Das Projektkonsortium möchte mit diesem Vorhaben einen Beitrag zur Energiewende leisten und insbesondere die Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung unterstützen.