Wasserstoff aus gereinigtem Abwasser (KA4H2-Tool)
Herausforderung
- Die Wasserstoffelektrolyse braucht Reinstwasser. Gereinigtes Abwasser ist dafür ein naheliegender Rohstoff, denn anders als Meer- oder Süßwasser steht es nahezu überall zur Verfügung - überall dort, wo es eine Kläranlage gibt.
- Ob sich eine Elektrolyse an einer konkreten Anlage lohnt, hängt von vielen Größen ab. Betreiber brauchen eine belastbare Abschätzung, bevor sie in eine Planung einsteigen.
- Die Nebenprodukte der Elektrolyse lassen sich auf der Kläranlage weiterverwenden: der Sauerstoff in der Abwasserbehandlung, die Abwärme in Nah- und Fernwärmenetzen. Diese Kopplung muss in der Rechnung auftauchen.
- Die Ergebnisse eines Forschungsprojekts sollten für Betreiber und Öffentlichkeit zugänglich sein - nicht nur als Abschlussbericht.
slowtec Lösung
- Web-Anwendung zur Bilanzierung und Visualisierung der Wasserstoff-Potenziale einer Kläranlage
- Eingabe der Anlagenparameter, Durchrechnen verschiedener Szenarien, Ergebnisse unmittelbar im Browser
- Berücksichtigung der Synergien zwischen Elektrolyse und Kläranlage - Sauerstoff für die Abwasserbehandlung, Abwärme für die Wärmenetze
- Vollständig in Rust umgesetzt, im Backend wie im Browser, wo die Anwendung als WebAssembly läuft
- Quelloffen unter der AGPLv3
Das Verfahrensschema zeigt die Stoff- und Energieströme, die sich aus den eingegebenen Werten ergeben: vom Abwasser über die Kläranlage und die Reinstwasseraufbereitung bis zum Elektrolyseur - und von dort den Sauerstoff zurück in die Belebung, die Abwärme ins Wärmenetz und den Wasserstoff zu Speicher und Abnehmern.
Warum slowtec?
- Nach dem KlicK-Tool das zweite Web-Tool für die Wasserwirtschaft - dieselbe Domäne, dieselbe Herangehensweise
- Die Berechnung läuft im Browser des Anwenders, der Server muss dafür nichts leisten
- Quelloffen unter der AGPLv3 auf Codeberg: die Rechenwege aus dem Forschungsprojekt bleiben nachvollziehbar und weiterverwendbar
- Erfahrung in der Wasserwirtschaft aus vorangegangenen Projekten (Klimabilanzierung von Kläranlagen, Wasseraufbereitung, sensorbasierte Bewässerung)
Projektkontext
Das Tool ist im Projekt „KA4H2 - Kläranlagen für Wasserstoff“ entstanden. Auftraggeber war das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg. slowtec hat als Dienstleister die Web-Anwendung entwickelt. Sie ist unter h2-wasserwende-bw.de erreichbar.