K4S erforscht die saisonale Speicherung von Strom aus Photovoltaikanlagen (PV) in Form von getrocknetem Klärschlamm, der im Winter als Energiequelle für Fernwärme genutzt wird. Da PV-Strom insbesondere in den Sommermonaten erzeugt wird, besteht die Herausforderung diesen für verbrauchsintensive Zeiten im Winter zu speichern. 

Die Lösung des Projekts basiert auf der Power-to-Heat-Technologie (PtH). Dabei wird der Klärschlamm durch überschüssigen PV-Strom mit Wärmepumpen im Sommer getrocknet, um dann im Winter effizient verbrannt und damit Wärme für das Fernwärmenetz bereit zu stellen. 

Zudem ermöglicht die Monoverbrennung von Klärschlamm die Rückgewinnung von Phosphor, einem lebensnotwendigen, aber begrenzten Rohstoff für die Landwirtschaft. Momentan erfolgt die Klärschlammverwertung entweder durch landwirtschaftliche Nutzung oder thermische Entsorgung. Die steigenden Anforderungen an die Phosphorrückgewinnung machen jedoch nachhaltige Lösungen notwendig. In Österreich müssen Kläranlagenbetreiber bis 2029 Maßnahmen zur Phosphorrückgewinnung umsetzen, was K4S als strategische Lösung besonders relevant macht. 

Das Projekt untersucht die technische Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit dieser Methode an vier Teststandorten in Österreich mit unterschiedlichen Kläranlagengrößen. Es beinhaltet die Erhebung von Betriebs- und Geodaten, ein Technologiescreening für Trocknungsanlagen, Wärmepumpen und Speichersysteme sowie eine Simulation des Gesamtprozesses.

K4S trägt erheblich zur Nachhaltigkeit bei:

  • Ökonomisch: Erhöhte Energieunabhängigkeit durch saisonale Speicherung erneuerbarer Energie.
  • Ökologisch: Reduktion von CO2-Emissionen, bessere Nutzung erneuerbarer Energien und Kreislaufwirtschaft durch Phosphorrückgewinnung.

  • Sozial: Schaffung neuer Arbeitsplätze, Reduktion von Transportaufwand.

     

Flow chart of K4S-Prozess

Das Bild zeigt die Massen- und Energieströme im K4S-Projekt

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