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Neues Verfahren : Wasserstoff aus der Brauerei

  • -Aktualisiert am

Es wird Wasserstoff aus den Abwässern einer Brauerei hergestellt. Bild: Lando Hass

Energie aus der Brauerei: Die FH Münster erprobt eine Anlage, die aus dem Abwasser der Nahrungsmittelindustrie wertvolle Rohstoffe heben kann. Der Schlüssel liegt in der dunklen Fermentation.

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          Wasserstoff, von der Bundesregierung zeitweise schmählich vernachlässigt, mausert sich zum neuen Wunschrohstoff. Nicht erst angesichts des derzeitigen Erdgasmangels, doch die Krise hat seine Bedeutung wieder vermehrt in Erinnerung gerufen. Wasserstoff soll Strom erzeugen, Wärme bereitstellen, Schiffe oder Lastwagen in Bewegung setzen und die Industrie sauberer machen. Vorausgesetzt, er wird „grün“, also mit Strom aus erneuerbaren Quellen erzeugt. Nur wird davon hierzulande nicht allzu viel produziert werden können, weil es an Wind- und Solarenergieanlagen mangelt. Als die alte Bundesregierung 2020 ihre Wasserstoffstrategie vorstellte, formulierte sie für das Jahr 2030 das Ziel, gerade einmal Erzeugungsanlagen von bis zu fünf Gigawatt zu installieren.

          Doch im Kleinen tun sich Nischen auf, gerade wieder eine in Münster. Im Rahmen des Forschungsprojekts Hytech ist an der Fachhochschule der Stadt eine zweistufige Versuchsanlage in Betrieb gegangen, die Wasserstoff aus den Abwässern einer Brauerei herstellt. „Dunkle Fermentation“ nennt Elmar Brügging vom Fachbereich Energie, Gebäude, Umwelt das Verfahren. Bei dieser Technik wird das Abwasser unter Abschluss von Luft und Licht, deshalb dunkel, vergoren. Dabei entstehen Wasserstoff und eine Mischung aus organischen Säuren, vor allem Essig-, Milch-, Butter- und Propionsäure. Wie hoch deren Konzentration ist, hänge vom Ausgangsstoff ab und davon, wie lange er im Reaktor verbleibe.

          Der Wasserstoff lässt sich direkt nutzen, die Säuren werden weiterverarbeitet. Sie dienen als „Futter“ für methanbildende Bakterien. Dabei entsteht Methan zu einem Anteil von bis zu 75 Prozent, das ins Erdgasnetz eingespeist werden kann. Der Rest ist Kohlenstoffdioxid. Dass im Prozess CO2 entsteht, hält Brügging für hinnehmbar. Bei der klassischen abwassertechnischen Reinigung des Abwassers müssten die Kohlenstoffverbindungen unter hohem Energieaufwand, der womöglich selbst CO2-Emissionen verursacht, abgebaut werden. Und am Ende seien dann keine Moleküle, kein Methan und kein Wasserstoff, gewonnen, die sich als Energieträger verdient machen könnten. Denkbar wäre noch, das Kohlendioxid als eigenen Rohstoff zu nutzen, es wird in vielen industriechemischen Prozessen gebraucht. Momentan sei es aber das Sinnvollste, so Brügging, das Methan-Kohlendioxid-Gemisch als Erdgassubstitut in der Industrie zu verwenden, um Dampf zu erzeugen oder Blockheizkraftwerke zu betreiben.

          „Besonders ertragreich sind stärke- und zuckerhaltige Abwässer“, sagt Brügging. Dazu gehört alles, was die Lebensmittelindustrie hinter sich lässt. Die Umwandlung in Methan und Wasserstoff ist doppelt sinnvoll, weil gerade diese Abwässer nur mit hohem Aufwand geklärt werden können. „Wir hoffen, dass Unternehmen die dunkle Fermentation künftig in ihre Abwasserbehandlung integrieren“, sagt Juliana Rolf, die den rund um die Uhr laufenden Reaktor als wissenschaftliche Mitarbeiterin betreut. Weil die üblichen Abwasserreinigungskosten wegfallen und gleichzeitig Wertstoffe produziert werden, könnte sich das Verfahren für die Nahrungsmittelindustrie finanziell lohnen.

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