Ein Reaktor, stabile Schaumstoffwürfel und Mikroorganismen: Das sind die wichtigsten Bestandteile der Kläranlage, die Prof. Dr.-Ing. Markus Röhricht und sein studentisches Team benötigen, um Abwässer zu reinigen. Dabei soll die Kläranlage tagsüber mit Solarstrom betrieben werden können, in der Nacht dagegen ruhen. Nachdem das Team zunächst im Labor der Technischen Hochschule Mittelhessen (THM) Grundlagenforschung betrieben hat, läuft seit September 2025 der praktische Versuch in der Kläranlage in Lollar.
Abwasserbehandlung für den Katastrophenfall
EnsAK (Entwicklung einer neuartigen, solarbetriebenen Abwasserbehandlung für den Katastrophenfall) heißt das Forschungsprojekt, das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt mit 242.500 Euro gefördert wird. Es ist auf insgesamt zwei Jahre angelegt. Neben den Projektpartnern der Firma Saygin & Stein, der THM und der EMW filtertechnik GmbH ist der Zweckverband Lollar-Staufenberg ideeller Projektpartner.
Die kleine Kläranlage, die aktuell in Lollar betrieben wird, hat die Firma Saygin & Stein innerhalb weniger Tage aufgebaut. So, wie es auch im Katastrophenfall funktionieren muss. THM-Student Louis Müller betreut und wartet die Anlage. Er studiert Klimaschutz, Umwelt- und Sicherheitsingenieurwesen im Master. Alle zwei Tage ist er vor Ort, gibt es Probleme, ist er täglich da.
„Das vorgereinigte Abwasser aus der Kläranlage fließt in den Reaktor. Es ist bereits im Rechenhaus von grobem Schmutz befreit worden und durch einen Sand- und Fettfang gelaufen“, erklärt Müller.
Er öffnet den Deckel des Reaktors, Schaumstoffwürfel wirbeln durch das Abwasser. Auf die Würfel sind Mikroorganismen geimpft worden. Sie bilden einen Biofilm, der sich immer wieder selbst erneuert. Der Schlamm, der durch den abfallenden Biofilm entsteht, setzt sich im Nachklärbecken der Versuchsanlage ab. Danach könnte das gereinigte Abwasser wieder in einen Fluss geleitet werden. In Lollar durchläuft es noch einmal die Kläranlage.
Regelmäßige Überprüfung der Wasserqualität
„Mit unserer Versuchskläranlage können wir schon den strengen Grenzwert bei der organischen Schmutzfracht einhalten, der in Deutschland für große Kläranlagen gilt. Dieser wird als chemischer Sauerstoff gemessen und von unserer Anlage zu 90 Prozent reduziert“, erklärt Professor Röhricht.
Stickstoff im Abwasser, der den Gewässern durch Überdüngung schadet, wird bereits zu 60 bis 70 Prozent eliminiert. Regelmäßig wird das im Reaktor gereinigte Wasser überprüft. Sonntags, dienstags und donnerstags werden Proben genommen, die als Mischproben ins THM-Labor gebracht werden. Das heißt, das Abwasser aus einem gesamten Zwölf-Stunden-Zyklus wird in einem Probenbehälter gesammelt und anschließend im Labor analysiert.
Die Würfel optimieren
In neuen Versuchsreihen im THM-Labor, die parallel weiterlaufen, will das Forschungsteam zum einen herausfinden, wie die Verweildauer des Abwassers von aktuell 16 Stunden im Reaktor auf etwa zehn Stunden gesenkt werden kann. Zum anderen ist es das Ziel, auch weniger Würfel einsetzen zu können. Diese machen aktuell noch etwa 30 Prozent des Reaktorvolumens aus, wie Röhricht erklärt.
Biotechnologie-Student Nicolas Jost untersucht aktuell im Labor noch unterschiedliche Materialien für die Würfel, feinporiges und grobporiges Material. Außerdem läuft ein Versuch mit höherer Abwasserlast. Er wird darüber seine Masterarbeit schreiben.
Die Versuchsanlage in Lollar soll einen kompletten Jahreszyklus durchlaufen, um zu sehen, wie gut das Abwasser auch bei unterschiedlichen Temperaturen gereinigt wird. Nach dem Versuch soll die optimierte Anlage überall dort eingesetzt werden können, wo Krisen oder Kriege Menschen in Notsituationen bringen.
Quelle: Technische Hochschule Mittelhessen
