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Bild: Luis Tosta | unsplash.com

Forschungsquartett | Elektroaktive Bakterien

Strom erzeugen, statt verbrauchen

Abwasser zu reinigen ist derzeit extrem aufwändig. Kläranlagen verbrauchen viel Strom und erzeugen dabei Biomasse. Elektroaktive Bakterien könnten durch ein neues Verfahren energieeffizienter und sauberer Wasser aufbereiten.

Kläranlage 2.0

Ein zentrales Abwassersystem hat sich in Europa im Laufe der Jahrhunderte durchgesetzt. Industriestandorte und Wohnhäuser sind mit der Kanalisation verbunden und führen ihre Abwässer darüber zu Kläranlagen. Über 120 Liter Wasser verbaucht dabei eine einzelne Person pro Tag in Deutschland. Allerdings steigt der Wasserverbrauch pro Kopf an. Und auch die Kläranlagen stoßen mit der Zeit an ihre Grenzen.

Derzeit verbrauchen die Kläranlagen in Deutschland so viel Strom, wie beinahe eine Million Haushalte – 4.400 Gigawattstunden verbrauchen sie pro Jahr. So entstehen durch die Anlagen etwa drei Millionen Tonnen Kohlendioxid. Den Strom braucht man vor allem um die sogenannten Belebtschlammbecken mit Sauerstoff zu versorgen. Den benötigen die darin lebenden Organismen, die gleichzeitig das Abwasser von Schadstoffen befreien. Allerdings erforschen Wissenschaftler derzeit ein Verfahren, dass ebenso effizient ist wie das bisherige aber keinen zusätzlichen Sauerstoff benötigt.

Dr. Falk Harnisch - ist Gruppenleiter der Arbeitsgruppe für Mikrobielle Bioelektrokatalyse und Bioelektrotechnologie am UFZ in Leipzig

ist Gruppenleiter der Arbeitsgruppe für Mikrobielle Bioelektrokatalyse und Bioelektrotechnologie am UFZ in LeipzigFoto: Tobias Hametner
Ich hoffe dazu beizutragen, dass wir innerhalb der nächsten zehn bis zwanzig Jahren eine signifikante Verbesserung der Abwasserreinigung erreichen und eventuell zusätzlich Energie gewinnen zu können.Dr. Falk Harnisch

Elektroaktive Bakterien

Ein junges Team von Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig arbeitet an einem System, dass mithilfe elektroaktiver Bakterien Abwasser reinigen kann. Zusätzlich ist das System in der Lage, Strom zu gewinnen. Im Prinzip werden elektroaktive Bakterien vermehrt ins Abwasser gegeben. Legen die Forscher Elektroden in das Wasser, heften sich die Bakterien dort an und geben während der Zersetzungsprozesse Elektronen ab.

Sobald ein Stromkreis aufgebaut ist, kann der Strom gewonnen werden. Derzeit funktioniert das System nur im kleinen Maßstab. Es wäre aber auch in Form einer konventionellen Kläranlage möglich:

elektroaktive Bakterien

Grafik: ARTKOLCHOSE; Quelle: UFZ

Wie dieses System funktioniert und was die elektroaktiven Bakterien außerdem noch leisten können, hat detektor.fm-Redakteur Merten Waage in einem Beitrag zusammengefasst:

Forschungsquartett | Elektroaktive Bakterien für die Wasseraufbereitung 05:12

Das Forschungsquartett in Kooperation mit dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung


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