Energie aus Klärgas wird vor allem dort gewonnen, wo organischen Stoffe im Abwasser enthalten sind. Bei der Reinigung des Abwassers fallen Fett und Primärschlamm aus der Vorklärung an. Im weiteren Verlauf werden gelöste Verunreinigungen durch den Stoffwechsel von Mikroorganismen abgebaut.
Ein großer Teil dieses Schlamms gelangt mit dem Fett und dem Primärschlamm in so genannte Faulbehälter und wird dort so weit abgebaut, dass der Schlamm anschließend ohne Geruchsbelästigung entwässert und als Klärschlamm entsorgt werden kann.
Die Faulbehälter entsprechen großen Reaktoren, in denen Methanbakterien unter Luftabschluss die organischen Inhaltsstoffe vergären und neben dem Klärschlamm das energiereiche Klärgas produzieren. So entsteht Energie aus Klärgas. Um den Faulprozess zu beschleunigen, werden die Faulbehälter auf eine Temperatur von circa 35°- 38° C gehalten.
Das entstehende Gas wird in Filtern gereinigt und zur Energieerzeugung in BHKW genutzt und von Gas-Ottomotoren verbrannt. Diese treiben Stromgeneratoren an, die zum einen den Strombedarf der Kläranlage decken, zum anderen die entstehende Prozesswärme zur Aufheizung der Faultürme und Beheizung von anliegenden Büro- und Betriebsgebäuden abgeben. Stromüberschüsse können gegen Vergütung nach dem Erneuerbare-Energie- Gesetz (EEG) in das öffentliche Netz eingespeist werden.
Der Einsatz von KWK-Modulen in Kläranlagen ist eine der wirtschaftlichsten Arten, anfallende Abfallenergie zu nutzen, da der Brennstoff Klärgas praktisch gratis zur Verfügung steht. Überschüssige Wärme wird im Sommer oft zur Trocknung des Klärschlamms verwendet. Aus durchschnittlich 6 Kubikmetern kommunaler Abwässer können 1 kWh elektrische und 1,2 kWh thermische Energie gewonnen werden.
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