Projekt 38617/01

Entwicklung einer neuartigen Technologie zur Integralen Energieoptimierung und Stickstoffreduzierung bei der Klärschlammbehandlung (PEGA)

Projektdurchführung

Pro-Entec Gesellschaft für Umweltschutz mbH
Hauptstr. 154
63829 Krombach

Zielsetzung

Kläranlagen sind im deutschen Energiesystem relativ kleine Verbraucher (ca. 2,5 % des Stromverbrauchs der Haushalte in Deutschland), machen aber als Verbraucher in einer Kommune ca. 20 % des kommunalen Stromverbrauchs aus (J. Niederste-Hollenberg 2022). Im zufließenden Abwasser ist ein Energiegehalt von 155 bis 180 kWh/(E*a) enthalten (Kaleß, 2018 | Dichtl, 2023). Die Wertschöpfung der Eigenenergiegewinnung in einer anaeroben Stufe beträgt nach dem Stand der Technik je nach Größenklasse 34,1 bzw. 32,9 kWh/(E*a) (DWA – Leistungsvergleich 2020).

Das PEGAKA – Verfahren ist ohne Animpfung unter Einhaltung der im Patent DE 10 2015 118 988 B4 | EP 3 165 598 B1 beschriebenen Bedingungen anzufahren. Der original aus dem Fermenter anfallende, ausgefaulte Schlamm gelangt in den Bioreaktor PEGA-BB. Unter limitierter Reinsauerstoffzugabe wird, überwacht von etlichen Sensoren, die Zusammensetzung des Belebtschlamms zusätzlich für die nachfolgende Vergärung aktiviert. Bei der anschließenden Vergärung des rezirkulierten Schlamms in den Faulturm wird mehr organische Masse in Biogas umgewandelt (in einer Referenzanlage z.B. plus 57 %). Durch den Verlust an Organik/ Zellwasser lässt sich der reduzierte Klärschlamm (Referenzanlage Klärschlamm um minus 25 %) besser und wirtschaftlicher entwässern. Die Trübwässer aus der mechanischen Klärschlammentwässerung werden vollständig mitbehandelt. Das PEGA-KA – Verfahren entlastet die biologische Stufe (Rückbelastung), insbesondere die NH4-N - Konzentration verringert sich um ca. 90 %.
Kernpunkte des PEGA-KA -Verfahrens:
• Kreislaufführung: Ausgefaulter Schlamm wird in einer Seitenstrombehandlung anteilig behandelt und in den Faulturm rezyklisiert
• Biologische Umwandlung: Durch limitierte Belüftung mit Reinsauerstoff werden gelöste Stoffe aerob modifiziert, um erneut für den anaeroben Abbau zugänglich zu sein.
• Erhöhte Biogasproduktion: Der so in einer Eindickerstufe angereicherte Schlamm wird erneut fermentiert, was zu mehr Biogas mit evtl. höherem Methangehalt führt und Kläranlagen energieautark oder sogar energiepositiv machen kann.
• Schlammreduktion: Die Menge des zu entsorgenden Klärschlamms wird deutlich reduziert (bis zu 50 %), was Transport- und Entsorgungskosten senkt.
• Umweltvorteile: Weniger Schlammtransport dadurch reduzierte CO2 – Emissionen (Scope 3), höhere Eigenstromversorgung (24/7) {EU-KARL Artikel 11: Energieneutralität) ohne fluktuierende Windenergie/ Photovoltaikanlage, Entlastung der Gewässer.

Öffentlichkeitsarbeit

PRO-Entec® und Uni Rostock: Verfahren soll Energieinhalt in Kläranlagen besser nutzen | PEGAKA: Wirkungsgrad der Energie in aerober Stufe steigern EUWID Wasser und Abwasser 35.2024 Seite 14
10. Klärschlammnetzwerktag der DWA in Berlin – Posterpräsentation 22.Jan 2025
19. Rostocker Biomasseforum –Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft –Prof. M. Nelles –Präsentation in Rostock 19. Juni 2025
75. Jubiläum: Verbandstagung DWA-Nord in Osterholz-Scharmbeck
Schwerpunkt: Kommunalabwasserrichtlinie (KARL)–Stand mit Posterpräsentation und Infomaterial 17. Sep 2025
14. Rostocker Abwassertagung - Universität Rostock Professur Wasserwirtschaft Fakultät für Agrar, Bau und Umwelt Prof. Tränckner: EU-KARL-Herausforderung und Perspektiven für die Region
– Infostand mit Posterpräsentation 4. Nov 2025
20. Biogastagung der IHK in Potsdam "Biogas in die Netze!" Flyer zur Information
27. Nov 2025
VAAM (Association for General and Applied Microbiology)–Jahrestagung 2026: Posterpräsentation des Instituts für Biowissenschaften der Universität Rostock, Fr. Lemke und Prof. Basen mit Teilergebnissen des DBU–Projektes 22. Mrz 2026 in Berlin
Monatliche Teilnahme an den DWA–KARL–Sprechstunden mit Beteiligung an Diskussion: Hinweise auf PEGAKA -Verfahren

Übersicht

Fördersumme

174.496,00 €

Förderzeitraum

26.11.2023 - 31.05.2026

Bundesland

Mecklenburg-Vorpommern

Schlagwörter

Resource conservation
Umwelttechnik