2026-01-01  –  2028-12-31

555.747,04 EUR

RWTH Aachen University - LuF - Lehr- und Forschungsgebiet Thermoprozesse und Emissionsminderung in der Entsorgungs- und Recyclingwirtschaft, Aachen, Nordrhein-Westfalen

03EI5497A

Energetische Biomassenutzung [EB1920]

01286317/1  –  OxyKlaer

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE.IIC2)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI5)

Energie

Das Projekt OxyKlär will die umweltgerechte Klärschlammverwertung durch den Einsatz der Oxyfuel-Verbrennung grundlegend weiterentwickeln. Dabei wird Klärschlamm nicht in Luft, sondern in einem Gemisch aus rezirkuliertem Abgas und reinem Sauerstoff verbrannt, sodass im Abgas nahezu nur CO2 und Wasserdampf verbleiben und eine hocheffiziente CO2-Abscheidung ermöglicht wird. So entsteht eine potenzielle CO2-Senke von rund 1,5 Mio. t pro Jahr allein für Deutschland, während zugleich das im Schlamm gebundene Energie- und Phosphorpotenzial genutzt wird. Das Projekt gliedert sich in fünf Arbeitspakete: (1) Laboruntersuchungen zur Charakterisierung von Brennstoff, Asche und Reaktionskinetik, (2) Technikumsversuche bis 150 kWth mit Umrüstung vorhandener Versuchsanlagen auf Oxyfuel-Betrieb, (3) Adaption und Validierung numerischer Modelle für Wirbelschicht und Schadstoffbildung, (4) Analyse der Aschequalität und Ableitung optimaler Strategien für die gesetzlich geforderte Phosphorrückgewinnung sowie (5) Skalierung und techno-ökonomische Bewertung einer großtechnischen Umsetzung in einer 20 MW-Anlage der Stadtentwässerung Stuttgart. Zu den erwarteten Vorteilen zählen deutlich reduzierte NOx- und N2O-Emissionen, eine mögliche Einsparung von Sekundärmaßnahmen mit Ammoniak bzw. Harnstoff, verbesserte Ascheeigenschaften für die Phosphorrückgewinnung sowie eine flexiblere Einbindung der erzeugten Wärme in Wärmenetze. Das Projekt hebt den Technologie­-Reifegrad der Oxyfuel-Klärschlammverbrennung von TRL 2-3 auf TRL 4-5 und bereitet damit den ersten großtechnischen Einsatz vor. Das Konsortium vereint die RWTH-Lehrstühle TEER (Koordination) und WSA, Steinmüller Engineering als Anlagenbauer sowie die Stadtentwässerung Stuttgart als Anlagenbetreiber. Gemeinsam soll eine nachrüstbare, marktreife Lösung entstehen, die gleichzeitig zur Defossilisierung der Wärmeversorgung, zur Phosphor-Kreislaufwirtschaft und zur Erreichung der Klimaneutralität 2045 beiträgt.