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Durch Abwasserreinigung Nährstoffe gewinnen

04.03.2019

Wie man Algen zum Gewässerschutz und zur Rückgewinnung von Phosphor einsetzen kann, untersucht ein Team der TH Mittelhessen. Das Forschungsvorhaben trägt den Titel „Algenbiotechnologie in Abwasserreinigungsanlagen – Phosphorrecycling und Energiegewinnung“. Es wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 725.000 Euro gefördert. Projektleiter ist Prof. Dr. Ulf Theilen, Sprecher des Kompetenzzentrums für Energie- und Umweltsystemtechnik (ZEuUS) der THM.

Phosphor ist ein wertvoller Stoff, der in vielerlei Verbindungen für das biologische Wachstum und damit auch zur Produktion von Nahrungsmitteln gebraucht wird. Sein Vorkommen ist begrenzt. Zugleich handelt es sich dabei um eine Substanz, die - als Folge landwirtschaftlicher Düngung - unsere Gewässer belastet.

So erklärt sich der wissenschaftlich-technologische Ansatz, Phosphorverbindungen aus anfallendem Abwasser zurückzugewinnen, um sie in Kreisläufen zu nutzen.

Prof. Theilens Team kann bei dem aktuellen Forschungsvorhaben auf eigene Erfahrungen aus einem hessischen Pilotprojekt zur „Phosphor-Elimination durch Mikroalgen“ zurückgreifen. Ein Versuchsbetrieb auf der Kläranlage von Rotenburg an der Fulda leistete 2015-17 die Vorarbeit, an die nun in größerem Maßstab und mit erweiterter Aufgabenstellung angeknüpft wird.

Dabei geht es um Untersuchungen zu zwei Schwerpunkten: Um die „Nährstoffelimination“, also das Entfernen der in Abwässern enthaltenen Phosphor- und Stickstoffreste per Algeneinsatz, und um die Nutzung der Algenbiomasse in einem Recyclingprozess. Ziel ist es, auf diesem Weg ein Konzept für die großtechnische Anwendung zu entwickeln.

Mit dem Projekt, das vier Jahre lang durch das BMBF-Programm „IngenieurNachwuchs“ gefördert wird, ist ein wissenschaftlicher Qualifizierungsauftrag verbunden. Eine Absolventin und ein Absolvent der Technischen Hochschule Mittelhessen werden ihre Dissertationen über Teilaspekte der Gesamtthematik schreiben. Partner der THM bei den Promotionsverfahren ist die Bauhaus-Universität Weimar.

An der Betreuung der Doktoranden beteiligen sich auch das Forschungszentrum Jülich und das Ingenieurbüro „Unger ingenieure Darmstadt“. Außerdem sind als mittelhessische Partner auf dem Feld der betrieblichen Praxis der Zweckverband Lollar-Staufenberg und der Abwasserverband Lauter-Wetter eingebunden.

Während des Vorhabens werden in den Klärwerken Lollar und Ober-Bessingen Pilotanlagen installiert, um das Einsatzspektrum der Algen zu testen.

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