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Heinz Dietmar Hiegemann

• Within the scope of this thesis, microbial fuel cell (MFC) technology was transferred from 300mL lab-scale over 45L to 255L prototype scale. The lab-scale results concerning configuration optimization were transferred to a 45L MFC system, which was integrated into the effluent of the primary sedimentation of a full-scale wastewater treatment plant (WWTP) for nine months. Subsequently the system was also operated with the supernatant water of the pre-thickener for 50 days. Based on the findings with the 45L MFC system, a submergible 255L MFC module was designed and constructed, which was operated with the primary effluent of the same WWTP as the 45L MFC system for 98 days. It was equipped with two of the largest, ever investigated multi-panel stainless steel / activated carbon air cathodes. The experimentally obtained results were used to number the effect of a possible implementation of a full-scale MFC system onto the energetic balance of a model WWTP.
• Im Rahmen dieser Studie wurde die Technologie der mikrobiellen Brennstoffzelle (MBZ) schrittweise vom 300mL Labormaßstab über 45L auf einen 255L Prototyp-Maßstab transferiert. Die Ergebnisse hinsichtlich der Konfigurationsoptimierung aus dem Labormaßstab wurden auf ein 45L MBZ System übertragen, welches über neun Monate in den Ablauf der Vorklärung einer großtechnischen Kläranlage (KA) integriert wurde. Im Anschluss wurde das System weitere 50 Tage mit dem Überstandswasser des Vorversäuerungseindickers betrieben. Diese Erkenntnisse flossen letztendlich mit in die Entwicklung eines eintauchbaren 255L MBZ-Moduls ein, welches mit den zwei größten, bisher untersuchten Edelstahl/Aktivkohle-Luftkathoden ausgestattet und für drei Monate kontinuierlich betrieben wurde. Die Ergebnisse aus den praktischen Versuchen wurden abschließend genutzt, um den Einfluss einer potentiellen Integration eines großtechnischen MBZ-Systems auf die energetische Bilanz einer Modell-KA erstmalig zu beziffern.