Rumpelstilzchen machte Stroh zu Gold. Jetzt verwandeln die Schwaben Faulgas in wertvollen Strom und produzieren dabei kein Klimagas. Wie? Mit einer Brennstoffzelle. Im Klärwerk Möhringen bei Stuttgart ist der Probebetrieb gestartet.
Im Klärwerk Stuttgart-Möhringen begutachten Gäste das neue Modul bei der Einweihung im November. Foto: Fotodesign, Stuttgart
STUTTGART. Kein Lärm, kein Gestank, nur Wasserrauschen aus den Klärbecken dringt herüber. Die größte Neuigkeit im Klärwerk Stuttgart-Möhringen muss man suchen, so unauffällig steht sie im Schatten der riesigen Faultürme. Seit Juli setzen sich die Techniker im Klärwerk mit der nagelneuen Brennstoffzelle auseinander. Sie liefert künftig Strom und Wärme für den Standort und wird nur mit Klärgas gespeist. Das 20 Tonnen schwere Minikraftwerk steht in einer engen frostsicheren Halle und ist ein Hot-Module, eine Hochtemperaturbrennstoffzelle. Nüchtern betrachtet ist das eine weißlackierte, acht Meter lange Röhre, in die ein VW-Bus hineinpassen würde. Ein Brennstoffzellenstapel im Inneren wandelt Biogas in Strom um.
„Der ökologische Vorteil ist, das methanhaltige Klärgas ohne konventionelle Verbrennung vernünftig zu nutzen“, sagt Thomas Bosler, Leiter der Kläranlage. Der Biobrennstoff für die Zelle kommt als Abbauprodukt aus den Faultürmen: Ein Methan-Kohlendioxid-Gemisch mit Schwefel und Siloxanen, die penibel rausgefiltert werden, damit sie der Zelle nicht schaden. Das gereinigte Gas wandelt sich im Bauch der Röhre elektrochemisch zu 250 Kilowatt elektrischer Leistung plus Wärme um. Übrig bleibt ein bisschen Wasserdampf, minimal mit CO2 beladen, der durch einen kleinen Schornstein über das Dach abdampft. Die Abwärme aus der Zelle wird für die Klärschlammfaulung genutzt.
Kläranlagen sind Stromfresser. 2,7 Mill. Kilowattstunden Strom im Jahr verbrauchen die Stuttgarter in ihrem Werk. Das ist etwa der 1 000-fache Stromverbrauch eines Einfamilienhauses. Leistungsstarke Pumpen, die die Schmutzfracht täglich durchs Werk treiben, ziehen Strom. Die Gebläse brauchen viel Energie für den Lufteintrag in die biologischen Becken. Die Gärsilos müssen beheizt werden. Dort fault der Klärschlamm bei 35 Grad und setzt das wertvolle Klärgas frei. Das Blockheizkraftwerk, das bisher Klärgas in Strom und Wärme umwandelte, wird abgestellt. Die neue Technik holt mehr elektrische Energie aus dem Biogas, der errechnete Wirkungsgrad ist 50 Prozent statt 30 Prozent aus dem Blockheizkraftwerk.
Dennoch: Alleinversorger ist der Betrieb auch nach dem Umbau nicht. Etwa die Hälfte des Stroms wird aus dem Netz zugekauft. Trotzdem ist die CO2-Bilanz positiv. „Es entsteht ein Drittel weniger Kohlendioxid als beim bisherigen Betrieb“, sagt Jürgen Görres, Projektleiter im Amt für Umweltschutz. Ob die Berechnungen zutreffen, wird die Praxis zeigen. Messprogramme werden zwei Jahre lang laufen. Fachleute der Herstellerfirma CFC-Solutions und der Stadt prüfen dann, ob das Biogas mit ständig schwankender Zusammensetzung die Lebensdauer der Zelle verkürzt. Die Stuttgarter Stadtentwässerung SES investiert in die Umrüstung 3,6 Mill. Euro, davon sind 2,5 Mill. Mittel aus den Kassen von Bund, Land und beteiligten Unternehmen wie der MTU Friedrichshafen und des Stromerzeugers EnBW.
Fürs Ländle ist das die erste klärgasbetriebene Brennstoffzelle, Premieren gab es auch anderswo: Die Stadtwerke Ahlen haben zusammen mit dem Energieversorger RWE im vorletzten Jahr ein Hot-Module in Betrieb genommen. Demnächst geht in Moosburg an der Isar eine weitere Anlage in Betrieb. „Es werden immer mehr“, sagt der Stuttgarter Bauleiter Wilfried Tomas. Dennoch ist die Brennstoffzellentechnik wegen der hohen Anschaffungskosten wirtschaftlich noch nicht sonderlich interessant für die Versorgung von Kläranlagen. Das könnte sich ändern, wenn die Nachfrage nach den Modulen steigt oder der Preis für emittiertes Klimagas – sei es CO2 oder Methan.
