In Stauseen sammelt sich vermehrt organisches Material wie Blätter, weil das natürliche Fließen des Wassers durch das Aufstauen blockiert wird. Bauen Mikroorganismen am Grund des Sees dieses organische Material unter sauerstoffarmen Bedingungen ab, entstehen dabei größere Mengen Methan. Dieses potente Treibhausgas ist rund 30-mal klimaschädlicher als die gleiche Menge Kohlenstoffdioxid. Allein aus der Wupper-Vorsperre entweichen jedes Jahr so viele Treibhausgase, wie ein Pkw auf anderthalb Millionen Kilometern ausstößt.
Ein Methan-Staubsauger für Stauseen
Ein Forschungsteam von der Technischen Hochschule Köln arbeitet schon länger an einer Lösung für dieses Problem und hat nun einen entsprechenden Prototypen weiter optimieren können. Es handelt sich dabei um einen Hochdrucksauger, der an einer schwimmenden Plattform befestigt ist. Der Sauger löst das Sediment des Sees und holt es zusammen mit Wasser und Gas hinauf zur Plattform, wo das Gemisch in seine Bestandteile zerlegt wird. Das Methangas wird abgeleitet und das übrigbleibende Sediment landet anschließend im Fließgewässer unterhalb der Stauanlage, wo es keine so ergiebige Methanquelle mehr darstellt.
Im Vergleich zum bisherigen Prototyp ist das neue “Staubsauger”-Modell deutlich leistungsstärker und effizienter, wie die Wissenschaftler berichten. Das heraufgeholte Gas lässt sich jetzt zum Beispiel in vier speziellen Behältern mit flexibler Kunststofffolie speichern, die an der schwimmenden Plattform montiert sind. Jeder von ihnen hat ein Fassungsvermögen von 250 Litern. Außerdem haben Projektleiter Christian Jokiel und sein Team einen umgebauten Benzingenerator auf der Plattform installiert, der aus dem gesammelten Gas elektrische Energie erzeugen kann. Auf diese Weise lässt sich das Gas nicht nur von seinem Weg in die Atmosphäre abbringen, sondern dabei auch energetisch nutzen.
Bis zur Marktreife dauert es noch
Um den neuesten Prototypen zu testen, führte das Forschungsteam 36 Probefahrten auf der Wupper-Vorsperre durch, einer Stauanlage mit einem Volumen von 307.000 Kubikmetern. Die Tests verliefen vielversprechend. „Wir haben im Mittel 120 Liter Gas mit einem durchschnittlichen Methangehalt von 50 Prozent entnommen. Aus diesen insgesamt 4.322 Litern Gas konnten 3.047 Kilojoule Energie generiert werden“, berichtet Julia Außem von der SedimentWorks GmbH, dem Projektpartner der TH Köln.
Dieser Strom könnte sich künftig direkt nutzen lassen, um damit den „Methan-Staubsauger“ zu betreiben. Hochrechnungen ergaben, dass die aus dem Methan erzeugte Energie immerhin 31 Prozent der Energiemengen decken würde, die für den Betrieb des Gerätes nötig sind. Die Plattform würde also Methan sammeln, daraus Energie gewinnen und sich selbst weiter damit antreiben.
