nt 04 | 2021 Gebäudesimulation
Staatspreis für Umwelt- und Energietechnologie 2021: AEE INTEC gewinnt in der Kategorie „Forschung und Innovation“
Am 21. Oktober 2021 wurde AEE INTEC von Klimaschutzministerin Leonore Gewessler für das Projekt „Ammonia-to-Power“ mit dem Staatspreis 2021 für Umwelt- und Energietechnologie in der Kategorie „Forschung & Innovation“ ausgezeichnet. Mehr als einhundert Unternehmen und Organisationen aus ganz Österreich hatten sich um den Staatspreis beworben.
Foto: Jack Coleman / JCAE Agentur GmbH
Optimiertes Vakuum-Membrandestillationsverfahren und Feststoff-Brennstoffzelle
In unterschiedlichen Reststoffströmen aus Landwirtschaft, Biogasanlagen, kommunalen Abwässern oder der Bioethanolproduktion wie beispielsweise Gülle, Schlämmen, (Produktions-)abwässern oder Gärresten sind große Mengen von Ammonium in Form von Stickstoffsalzen gebunden. Mangels effizienter Rückgewinnungstechnologien ging der darin enthaltene Wasserstoff bisher ungenutzt verloren. Die Betreiber mussten die Reststoffe entsorgen bzw. behandeln und reinigen, mit negativen Auswirkungen auf Umwelt und Grundwasser durch Überdüngung, beziehungsweise Kosten zur Reduzierung der Stickstoffbelastung von Kläranlagen.
Mit einem im Rahmen des Projekts „Ammonia-to-Power“ im Labormaßstab entwickelten optimierten Vakuum-Membrandestillationsverfahren wird aus den ungenutzten Niedertemperaturabwärmeströmen Ammoniak gewonnen und in einer gemeinsam mit AVL List und TU Graz entwickelten Feststoff-Brennstoffzelle in Strom und Hochtemperaturwärme umgewandelt. Damit wurde erstmals der Grundstein für eine energieeffiziente, wirtschaftliche und industriell nutzbare Rückgewinnung sowie energetische Verwertung von Ammoniak aus flüssigen Abfallprodukten gelegt. Darauf aufbauend wurde vom Projektteam ein Real-Scale-Konzept ausgearbeitet.
Riesiges Anwendungspotenzial
In Europas Kläranlagen fallen jedes Jahr rund 16,4 Millionen Tonnen Nassschlamm an (EUROSTAT; Sewage sludge production and disposal from urban wastewater). Die jährliche Gesamtammoniumfracht aus Schlammentwässerung und Klärschlammtrocknung macht mehr als 35 000 t/a aus und trägt erheblich zur Stickstoffbelastung der Kläranlagen bei. Diese Stickstoffbeladung entspricht einer Energiemenge von rund 182 000 MWh/a. Neben diesem „grünen“ Wasserstoff/Brennstoff-Potenzial wird aufgrund der Ammoniumentfernung auch weniger Energie für die Abwasserbehandlung benötigt. In der EU könnten damit allein bei Kläranlagen insgesamt 84 000 t CO2 pro Jahr eingespart werden. Das erhebliche Energieerzeugungspotenzial und die CO2-Einsparungen durch den Einsatz des Verfahrens in industriellen Anwendungsbereichen oder bei Biogasanlagen sind in dieser Abschätzung noch gar nicht berücksichtigt.