Kommunale Wasserwirtschaft auf Energieeffizienzkurs
Best-Practice-Beispiele
Die Optimierung der Energiebilanz ist ein wichtiges Ziel und eine ständige Herausforderung für die kommunalen Unternehmen der Wasserwirtschaft. In der Broschüre „Energie im Fokus 2.0″ berichtet der Verband kommunaler Unternehmen (VKU) über Best-Practice-Beispiele.
Laut Statistischem Bundesamt produzierten 2014 die Kläranlagen in Deutschland rund 1340 GWh Strom aus Klärgas. Die Freude darüber wird allerdings dadurch getrübt, dass steigende Anforderungen an Aufbereitung und Behandlung den Energieverbrauch in die Höhe treiben. Ist das gar ein Nullsummenspiel? Es gibt Auswege, wie die folgenden Beispiele zeigen.
Wärme aus Abwasser
Ziel der Stadt Oldenburg ist es, Abwasserwärme-Potenziale ausfindig zu machen und umzusetzen. Das bundesweit größte Projekt dieser Art: Ein neues Wohnviertel,…mehr:
Energieeffizienz bei der Abwasserreinigung Kläranlagen: Schlamm optimal verwerten
Die Weinlese stellt Kläranlagen vor Herausforderungen: Die Abwasserfracht steigt durch die Verarbeitung der Trauben um ein Vielfaches – in Edenkoben in der Pfalz etwa um das 17fache. Die Hochlastfaulung ermöglicht, hier flexibel zu reagieren. Die Bilanz: Die Kläranlage verbraucht 20 Prozent weniger Energie, erzeugt über die Hälfte des benötigten Stroms selbst und produziert deutlich weniger Klärschlamm. Saftig und reif hängen die Trauben an den Reben – nun gilt es für die Weinbauern und ihre Helfer, sie zu Wein zu verarbeiten. Dabei fällt stark belastetes Abwasser an, das die örtlichen Klärwerke jedes Jahr aufs Neue vor Herausforderungen stellt. So auch in der pfälzischen Verbandsgemeinde Edenkoben: Während an üblichen Sonn- und Feiertagen nur 7000 Einwohnerwerte (EW) die Kläranlage belasten, können es zur Zeit der Weinernte bis zu 120 000 EW sein – 17-mal so viel. Mit der Abwasserfracht schießt auch der Stromverbrauch der Klärwerke in die Höhe: Er klettert während der Weinlese auf das Dreifache. Damit der Schlamm, der nach der Reinigung des Abwassers zurückbleibt, nicht anfängt zu stinken, setzte man beim Bau der kleineren Klärwerke auf die aerobe Stabilisierung des Schlamms – und tut es auch heute noch. Dabei wird der Schlamm belüftet und somit stabilisiert. Das Manko dabei: Die Belüftung verbraucht viel Energie. Energiebedarf um 20 Prozent senken Mittlerweile arbeitet die Kläranlage deutlich effizienter – nicht nur was den Stromverbrauch betrifft. Möglich macht es die anaerobe Hochlastfaulung, die Forscher am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart entwickelt haben. »Wir haben den Prozess in Edenkoben auf eine anaerobe Hochlastfaulung umgestellt, gemeinsam mit Kollegen aus verschiedenen Ingenieurbüros. Der neue Prozess in Edenkoben bietet gleich mehrere Vorteile: Zum einen gewinnen wir durch den Prozess Energie, statt sie zu verbrauchen. Zum anderen sinkt die Menge an Schlamm, die kostenintensiv entsorgt werden muss«, erläutert Dr. Werner Sternad, Wissenschaftler am Fraunhofer IGB. Da dieser Prozess keine energieintensive Belüftung benötigt, sinkt der Energieverbrauch um 20 Prozent. Der Rest lässt sich zu 50 Prozent und mehr aus Eigenstrom beziehen, der aus dem Faulgas in den beiden Blockheizkraftwerken erzeugt wird. Hierdurch muss nur noch weniger als die Hälfte der Energie, die das Klärwerk braucht, fremdbezogen werden. Auch bei der Schlammentsorgung lässt sich viel Geld einsparen: Statt wie zuvor jeden Tag Restschlamm zu pressen, bleibt nun…mehr:
https://idw-online.de/de/news660267
Kontakt
Klaudia Kunze | Fraunhofer-Gesellschaft, München | Kommunikation | Telefon +49 89 1205-1333 | presse@zv.fraunhofer.de
Dr. Claudia Vorbeck | Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB | Telefon +49 711 970-4031 | Nobelstraße 1 | 70569 Stuttgart | www.igb.fraunhofer.de | claudia.vorbeck@igb.fraunhofer.de
Stromerzeugung aus Klärgas auf neuem Höchststand
Klärwerke mit Stromerzeugungsanlagen im Ortenaukreis am häufigsten
Im Jahr 2015 wurden in Baden Württemberg rund 118,2 Millionen (Mill.) Kubikmeter Klärgas (Rohgas) gewonnen. Nach Angaben des Statistischen Landesamtes sind dies 2,9 Prozent mehr als im Vorjahr. Gut drei Viertel des gewonnen Klärgases wurden von den Anlagenbetreibern zur Stromerzeugung genutzt. Weitere 12,7 Prozent setzten sie zu reinen Heiz- und/oder Antriebszwecken ein. Insgesamt wurde in 267 Klärwerken das Klärgas für die eigene Energieerzeugung genutzt. Dabei nimmt die Zahl der Kläranlagen, die das gewonnene Klärgas verstromen, weiter zu. Gegenüber dem Vorjahr ist ihre Zahl von 227 auf 230 Anlagen im Jahr 2015 gestiegen.
In den Stromerzeugungsanlagen der baden württembergischen Klärwerke wurden 2015 insgesamt 171,1 Mill. Kilowattstunden (Mill. kWh) erzeugt. Dies waren 4,5 Prozent mehr als im Vorjahr und 21,9 Prozent mehr als vor fünf Jahren. Damit lag die Stromerzeugung aus Klärgas so hoch wie nie zuvor. Da Kläranlagen einen hohen Strombedarf haben, wurden allerdings rund 95 Prozent (entspricht 162,3 Mill. kWh) in den Kläranlagen selbst verbraucht. Der Rest wurde in das Elektrizitätsnetz der allgemeinen Versorgung eingespeist oder an sonstige Abnehmer abgegeben.
Die meisten Kläranlagen mit Klärgasgewinnung und Stromerzeugung befinden sich im Ortenaukreis. Jede der 17 Anlagen verfügt über eine Stromerzeugungsanlage. Auch in den Landkreisen Ludwigsburg (13) sowie den Landkreisen Böblingen, Rottweil und Ravensburg (jeweils 11 Klärwerke mit Stromerzeugung) finden sich relativ viele solcher Anlagen. Von der Anlagenzahl kann jedoch nicht auf die erzeugte Strommenge geschlossen werden, da diese von verschiedenen Faktoren wie der anfallenden Menge Klärgas oder dem Wirkungsgrad der Stromerzeugungsanlage abhängig ist. Die 17 Kläranlagen im Ortenaukreis produzierten zusammen 12,1 Mill. kWh Strom. Dies entsprach gut 7 Prozent der aus Klärgas erzeugten Strommenge in den Kläranlagen Baden Württembergs. Im Vergleich dazu lag der Anteil der fünf Anlagen im Rhein Neckar-Kreis an der aus Klärgas erzeugten Strommenge des Landes bei 5,7 Prozent.
Weitere Informationen
• Klärgasgewinnung und Stromerzeugung im Kreisvergleich seit 2004
• Kläranlagen mit Klärgasgewinnung und Stromerzeugung seit 1980
• Energiebericht 2016
• Energieerzeugung und -verwendung
www.statistik-bw.de/Presse/Pressemitteilungen/2016274.pm
Wastewater: Energiequelle zum Heizen & Kühlen
Cluster-Forum Waste to Energy am 31.05.2016 auf der IFAT in München
Das Cluster-Forum „Waste to Energy“ bot Einblicke in interessante Projekte sowie Fachvorträge anerkannter Referenten rund um das Thema Energie aus Abfall. Den Vortrag von Wolfgang Schnabl
Finden sie unter:
Studie: „Graue Energie“ bei energetischer Sanierung von Altbauten vernachlässigbar
Energetische Sanierungen sind gut für das Klima, denn die Gebäude verbrauchen hinterher weniger Heizenergie und stoßen damit weniger Treibhausgase aus. Doch um Gebäude zu dämmen oder von fossilen auf erneuerbare Technologien der Wärmebereitstellung umzusteigen, ist zunächst der Einsatz von Energie nötig: Dämmmaterial und Heizsysteme müssen hergestellt, transportiert, gelagert, verkauft und montiert werden. Häufig wird diese in Vorprodukten oder Produktionsprozessen enthaltene Energie als „graue Energie“ eines Produktes bezeichnet. Wie sinnvoll also sind energetische Sanierungen aus ökologischer Perspektive unterm Strich?
Ökobilanz: Energetische Sanierungen amortisieren sich aus Klimaschutzperspektive schnell
Eine jetzt veröffentlichte Ökobilanzierung unterschiedlicher energetischer Sanierungsoptionen bei Einfamilienhäusern und kleineren Mehrfamilienhäusern des Instituts für ökologische Wirtschaftsforschung zeigt, dass die graue Energie bei der Sanierung von Altbauten oder von Gebäuden mit hohem Energieverbrauch vernachlässigt werden kann. Sowohl eine umfassende Dämmung der Gebäudehülle als auch eine Modernisierung des Heizungserzeugers sind vorteilhaft für die Umwelt. Die Amortisationszeit aus Klimaschutzperspektive beträgt je nach Umfang der Maßnahmen und Ausgangszustand des Gebäudes zwischen weniger als einem und wenigen Jahren. Sanierungen lohnen sich für das Klima also auch, wenn die Gebäude nur noch eine vergleichsweise kurze Nutzungsperspektive haben.
„Die Bilanzierungen zeigen, dass CO2-Emissionen aus Herstellung, Transport und Entsorgung bei Heizungssystemen im Vergleich zur Nutzungsphase vernachlässigbar sind“, so Studienautorin Julika Weiß. „Und auch Dämmmaßnahmen lohnen sich aus ökologischer Perspektive bei Altbauten in der Regel innerhalb weniger Monate bis Jahre. Bei Gebäuden, die bereits heute einen niedrigen Energieverbrauch aufweisen, kann der Umstieg auf erneuerbare Energien aus ökologischer Sicht allerdings vorteilhafter sein als eine weitere Dämmung der Gebäudehülle.“
Kombination von Dämmung mit neuer Heizung am umweltfreundlichsten
Am umweltfreundlichsten ist es in der Regel, die Sanierung der Gebäudehülle mit einer Modernisierung des Heizungssystems zu kombinieren. Zwischen den untersuchten Sanierungsoptionen gibt es jedoch relevante Unterschiede: Besonders gut schneiden in der Bewertung Dämmmaterialien aus nachwachsenden Rohstoffen und mineralischen Materialien sowie Heizungen auf Basis erneuerbarer Energien ab. So weisen etwa Dämmstoffe aus Hanf- und Holzfasern, Mineralwolle, Kalziumsilikat und Zellulose geringere Umweltwirkungen auf als Polystyrol und Polyurethan, die auf Erdöl basieren. Bei den Heizungstechnologien zeigen sich die ökologischen Vorteile von Wärmepumpen, Biomasseheizungen und Heizkessel mit Solarthermieanlagen, die geringere Emissionen aufweisen als Gas- und insbesondere Öl-Brennwertkessel. Die geringsten Emissionen verursachen Erd-Wärmepumpen, wenn sie mit einem relevanten Anteil Photovoltaikstrom betrieben werden.
„Mit der Ökobilanz können wir zeigen, dass eine Sanierung aus Klimaschutzsicht fast immer sinnvoll ist“, so Weiß. „Aufgrund der ökologischen Vorteile sind dabei Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen und Heizungen, die auf regenerative Energien setzen, zu bevorzugen. Dies sollte auch bei der Ausgestaltung politischer Instrumente stärker berücksichtigt werden.“
Die Studie ist Bestandteil des Projektes Gebäude-Energiewende, das vom Bundesforschungsministerium im Programm Sozial-ökologische Forschung gefördert wird. Sie steht online zum Download zur Verfügung.
Redaktionelle Information:
Die Studie zum Download: http://www.gebaeude-energiewende.de/veroeffentlichungen.html
Fachliche Ansprechperson:
Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW)
Dr. Julika Weiß
Tel.: 030/884594-25
julika.weiss@ioew.de
Weitere Informationen:
http://www.gebaeude-energiewende.de/veroeffentlichungen.html
Vom Klärwerk zum Kraftwerk – geht das?
Eine „energieautarke“ Kläranlage ist nicht komplett von einer externen Energieversorgung entkoppelt; sie erzeugt aber im Jahresmittel gleich viel oder sogar mehr Energie als sie benötigt. Das ist tatsächlich möglich, wie realisierte Projekte zeigen.Wie können bestehende Kläranlagen vom Energieverbraucher zum -erzeuger umgerüstet werden? Um dies zu erreichen, koordiniert das Kompetenzzentrum Wasser Berlin weiterlesen …
Energieanalyse für eine Kläranlage mit Abwässern aus einem Chemiepark
Ausgangssituation
In der Kläranlage Bürrig werden die Abwässer des Chemieparks gemeinsam mit den vorgereinigten kommunalen Abwässern des Wupperverbandes behandelt. Die Turmbiologien und die Dortmundbrunnen verursachen hohe Pumpenergiemengen. Zusätzlich zum Strom wird Erdgas bei der Abluftverbrennung und werkseigene Druckluft für die Belüftung der Türme eingesetzt.
Unsere Leistungen
Im Rahmen der Bestandsaufnahme wurde der Stromverbrauch den einzelnen Verfahrensstufen über Wirkleistungen und Betriebsstunden zugeordnet und der Einsatz der weiteren Energieträger …mehr
http://www.wiwmbh.de/wiw/web.nsf/id/pa_fdis955cj9.html
Modellprojekt für noch effizientere Kläranlagen gestartet
Die Kläranlage der rheinland-pfälzischen Stadt Pirmasens soll rundum umweltgerechter, effizienter und damit auch wirtschaftlicher werden. Mit einem Investitionszuschuss aus dem Umweltinnovationsprogramm soll ein ganzheitliches Konzept umgesetzt werden: Nährstoffe sollen aus dem Abwasser zurückgewonnen und Energie, Fäll- und Hilfsmittel eingespart werden.
Geplant ist, zukünftig 200 Tonnen Magnesium-Ammonium-Phosphat und 40 Tonnen Ammoniumsulfat pro Jahr aus dem Abwasser zurückzugewinnen. Das entlastet die Gewässer und soll Treibhausgase mit einer Klimawirkung von 75.000 Kilogramm CO2 jährlich einsparen – noch nicht eingerechnet die Einsparung der Energie, die für die Herstellung der hier gewonnenen Düngermengen notwendig wäre. Das Förderprojekt läuft noch bis Ende 2018. Die Ergebnisse werden in die weitere Verbesserung der Umweltstandards für Kläranlagen einfließen…mehr:
http://www.umweltbundesamt.de/themen/modellprojekt-fuer-noch-effizientere-klaeranlagen
Das DWA-Regelwerk Energie auf Kläranlagen
Mit dem Arbeitsblatt DWA-A 216 „Energiecheck und Energieanalyse – Instrumente zur Energieoptimierung von Abwasseranlagen“ ist im Dezember 2015 ein einheitliches Instrument zur Bewertung des Energieverbrauchs erschienen (Abbildung 1). Auf Basis dieses Regelwerks lässt sich für jede Kläranlage ein individueller Idealwert für den Energieverbrauch ermitteln. Hierbei werden kläranlagenspezifische Rahmenbedingungen wie Zulauffracht und -zusammensetzung, genehmigungsrechtliche und bauliche Voraussetzungen der Kläranlage sowie Automatisierungsgrad und Betriebsweise berücksichtigt. Basis der Kennwertermittlung ist der CSB120 im Zulauf, also der CSB bezogen auf 120 g/(EW · d). Nach Möglichkeit sollte die Bestimmung der Kläranlagenbelastung auf Basis einer mengenproportionalen Mischprobenahme erfolgen. Stichproben können ebenfalls herangezogen werden. Durch die individuelle Ermittlung des Idealwerts…
Den ganzen Artikel lesen Sie In der Korrespondenz Abwasser Heft 5-2016 ab Seite 2467
Autoren
Dipl.-Ing. (FH) Nina Radtke
Dipl.-Biol. Jörg Oppermann
hanseWasser Bremen GmbH
Seehauser Landstraße 99, 28197 Bremen, Deutschland
www.zak-en.de
Dipl.-Ing. Gregor Fortmann
Kommunal Service Böhmetal AöR
Stadtentwässerung
Poststraße 4, 29664 Walsrode, Deutschland
www.kommunalservice-boehmetal.de
Pilotanlagen zur Energieoptimierung des Energiebedarfs auf Kläranlagen
Damit sind sie der größte Energieverbraucher noch vor Schulen, Krankenhäusern und anderen kommunalen Einrichtungen. Untersuchungen haben gezeigt, dass sich der Energiebedarf von Abwasseranlagen im Betrieb bis zu 20 % senken lässt. Darüber hinaus kann eine Verdoppelung bis Vervierfachung der Eigenenergieerzeugung erreicht werden. Demnach können solche modernen Anlagen einen nachhaltigen Beitrag zum stofflichen Ressourcenschutz leisten und zur Reduzierung der CO2- Emissionen beitragen. Vor diesem Hintergrund hat das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit zusammen mit der KfW-Bankengruppe den Förderschwerpunkt „Energieeffiziente Abwasseranlagen“ ausgelobt. Insgesamt wurden …mehr:
Den ganzen Artikel lesen Sie In der Korrespondenz Abwasser Heft 5-2016
Autoren
Dipl.-Ing. Michael Maas
Tiefbauamt der Stadt Pirmasens
Schützenstraße 16, 66953 Pirmasens, Deutschland
E-Mail: michaelmaas@pirmasens.de
Dipl.-Ing. Norbert Meyer
BITControl GmbH
Heilenbacher Straße 20, 54636 Schleid, Deutschland
E-Mail: norbert.meyer@bitcontrol.info
Energieproduktion auf der Kläranlage
Neuartige Zyklontechnik für die Abtrennung von Störstoffen Hintergrund Die Reinigung von kommunalem Abwasser ist mit einem hohen Verbrauch an elektrischer Energie verbunden. Vor allem die Belüftung im Belebungsbecken der Kläranlage führt zu einem hohen Stromverbrauch. Auf der anderen Seite gibt es an Kläranlagen die Möglichkeit, Energie vor Ort zu produzieren. Dies geschieht in erster Linie durch Methanproduktion aus Klärschlämmen im Faulturm. Durch die Mitvergärung von Bioabfällen kann der Methanertrag deutlich gesteigert werden. Der Abwasserverband Zirl und Umgebung in Österreich …
Den ganzen Artikel lesen Sie in: Betriebsinfo Informationen für das Betriebspersonal von Abwasseranlagen Heft 1-2016
Autoren
Roland Eisendle, Anton Niederkircher, Dr. Christian Ebner
Abwasserverband Zirl und Umgebung
Meilbrunnen 5, 6170 Zirl, Österreich
E-Mail: c.ebner@avzirl.at
Ausblick
Nach mehrmonatiger Testphase kann aktuell schon eine erste, sehr positive Zwischenbilanz gezogen werden. Es werden regelmäßig signifikante Mengen an verschiedenartigen Störstoffen abgeschieden. In Abbildung 4 sind die abgetrennten Störstoffe zu sehen. Ein wesentlicher Zusatznutzen besteht darin, dass durch den Hydrozyklon die Substrate optimal mit dem Faulschlamm.
Energiewende bringt Licht und Schatten für Kläranlagen (Teil 2)
Es geht eine Faszination von der Möglichkeit aus,
den Energiebedarf für die Abwasserreinigung allein aus dem Abwasser bzw. dem Energiegehalt der Schmutzstoffe zu decken.
Autor: Dr.-Ing. Gerhard Seibert-Erling
In Ausgabe 10/2015 der wwt können Sie den ersten Teil des Fachbeitrags nachlesen. Neben den wirtschaftlichen Rahmenbedingungen stellt der Autor die EEG-Novelle 2014 vor, behandelt die energetische Einordnung der Kläranlagen und gibt einen Einblick in das aktuelle Energierecht im Jahr 2015.
Energieautarke Kläranlage als Optimierungsziel
Die energieautarke Kläranlage ist seit Jahren ein Traumziel der Kläranlagenbetreiber. Mit einer „schwarzen Null“ auf der Stromrechnung lässt sich die kaufmännische Leitung begeistern, und das Betriebspersonal kann das unglaubliche Kunststück präsentieren, aus nichts als dem zufließenden Abwasser so viel Strom erzeugt zu haben, dass …mehr:
http://www.wwt-online.de/sites/default/files/fachartikel/wwt111215-seibert-erling-teil2.pdf
Energiewende bringt Licht und Schatten für Kläranlagen (Teil 1)
Eine gewisse Faszination geht von der Möglichkeit aus, den Energiebedarf für die Abwasserreinigung allein aus dem Abwasser bzw. dem Energiegehalt der Schmutzstoffe zu decken.
Autor: Dr.-Ing. Gerhard Seibert-Erling
Das Bewusstsein für den effizienten Umgang mit Energie auf Kläranlagen ist in den letzten 15 Jahren gewachsen. Zu einer systematischen Vorgehensweise bei der energetischen Optimierung hat eine nach schweizerischem Vorbild gestaltete Aktion des nordrhein-westfälischen Umweltministeriums Ende der 1990er Jahre einschließlich der Erstellung eines Handbuchs /1/ beigetragen. Diese wurde hinsichtlich der methodischen Vorgehensweise…mehr:
http://www.wwt-online.de/sites/default/files/fachartikel/wwt1015-seibert-erling.pdf
Neues Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes am 1. Januar in Kraft getreten
Zum 1. Januar 2016 ist die Novelle des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes (KWKG) in Kraft getreten. Noch im Dezember 2015 hatten Bundestag und Bundesrat das Gesetz verabschiedet.
Nach Angaben des BMWi werden mit der Novelle des KWKG insbesondere die folgenden Ziele verfolgt:
– Erreichung der Klimaziele: Hierfür werde gezielt die besonders CO2-arme Erzeugung durch Gas-KWK unterstützt.
– Flexibilität: Durch eine Verbesserung der Förderung von Wärmespeichern, die Fokussierung der Förderung auf den in das öffentliche Netz eingespeisten KWK-Strom, die Einführung einer verpflichtenden Direktvermarktung und weitere Maßnahmen könnten KWK flexibler auf die fluktuierende Einspeisung von erneuerbaren Energien reagieren.
– Planungssicherheit erhöhen: Der Förderrahmen für KWK werde bis 2022 verlängert und das Ausbauziel präzisiert und längerfristig gefasst (110 TWh KWK-Strom in 2020 und 120 TWh KWK-Strom in 2025).
Hierfür wird das Fördervolumen auf 1,5 Mrd. Euro pro Jahr verdoppelt.
Die Clearingstelle EEG und das BMWi haben zu dem novellierten KWKG zahlreiche Materialien veröffentlicht, die über folgende Linksabrufbar sind:
BMWi, Themenseite: Moderne Kraftwerkstechnologien,
Quelle: AöW] Rundbrief Ausgabe 1/2016
http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Strommarkt-der-Zukunft/moderne-kraftwerkstechnologien.html
Clearingstelle EEG, Themenseite: KWKG-Novelle 2016,
https://www.clearingstelle-eeg.de/kwkg2016/material
Lastverschiebung in der Abwasserreinigung
Kommunale Kläranlagen als Bestandteil smarter Energiesysteme Kommunale Kläranlagen sind aufgrund ihres Stromverbrauchs sowie deren Standorteignung für dezentrale Erzeugungsanlagen (Klärgas-BHKW, PV) interessant für Lastverschiebungen. Im Projekt LoadshiftARA werden Lastverschiebungspotenziale der Prozesse und Gesamtsysteme sowie die möglichen Beiträge dezentraler Erzeuger bei Kläranlagen zur Entlastung der Netze zunächst für einzelne Anlagen identifiziert …mehr:
Eine energieneutrale Kläranlage
Der Abwasserzweckverband Kinzig- und Harmersbachtal (AZV) befindet sich in Baden im mittleren Schwarzwald. Er setzt sich zusammen aus den Städten Haslach i. K. und Zell a. H. sowie den Gemeinden Biberach, Fischerbach, Hofstetten, Mühlenbach, Nordrach, Oberharmersbach und Steinach. Der AZV betreibt die Kläranlage in Biberach und den Sammler von Steinach nach Biberach. Beratend in Fragen „Abwasser“ steht er…
Den ganzen Artikel lesen Sie in: Betriebsinfo Informationen für das Betriebspersonal von Abwasseranlagen Heft 4-2015 unter http://klaerwerk.info/DWA-Informationen
Autor
Aldrin Mattes, Betriebsleiter
Abwasserzweckverband Kinzig- und Harmersbachtal
Hauptstraße 27, 77781 Biberach/Baden, Deutschland
Tel. +49 (0)78 35/63 40-11
E-Mail: aldrin.mattes@azv-kinzig.de
Neues Gutachten zum Gesetzentwurf des KWKG 2016
B.KWK veröffentlicht Kurzstudie zu geplanter Gesetzesänderung
Der Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung e.V. (B.KWK) hat eine in Auftrag gegebene Kurzstudie des Instituts für ZukunftsEnergieSysteme (IZES) zum neuen Entwurf des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes (KWKG) veröffentlicht.
Die Ergebnisse der Studie bestätigen, dass eine Änderung des KWK-Ausbauziel von 25 Prozent an der Gesamtnettostromerzeugung für 2020 nicht notwendig ist. Es bestehen keine Konflikte zwischen der ursprünglichen Zielsetzung und dem Ausbau der erneuerbaren Energien.
Die KWKG-Förderung habe aufgrund ihrer langfristigen Rechtssicherheit einen besonderen Einfluss auf Investitionsentscheidungen. Eine Beschränkung der Förderung für selbst verbrauchten Strom sei demnach nicht angemessen.
Das Gutachten plädiert überdies für eine differenziertere Förderung von Mini-KWK-Anlagen. Eine Einführung von weiteren Größenklassen verhindere negative Auswirkungen auf den Absatz einzelner Segmente der Mini-KWK-Branche. Mini-KWK-Anlagen könnten im Gebäudebestand erhebliche Ersparnisse von Primärenergie und CO₂-Emissionen bewirken und hierdurch die Energiewende unterstützen.
Um einen strompreisorientierten Betrieb sicherzustellen und Förderausgaben zu sparen, sei eine Begrenzung der jährlich geförderten Laufzeit von 2.500 Vollbenutzungsstunden sinnvoll.
Für den Bestandserhalt sei eine Kopplung der Zuschlagszahlungen an einen Index wie dem COGIX (COGeneration IndeX) ratsam. Indexabhängige Zahlungen böten zudem den Vorteil, dass keine weiteren Änderungen des KWKGs im Falle von Preisschwankungen erforderlich seien.
Aufgrund des langfristig sinkenden Wärmebedarfs und der sinkenden, residualen Stromnachfrage ist eine weitere Flexibilisierung der KWK notwendig. Um der Rolle als Flexibilitätsoption im Strommarkt 2.0 gerecht zu werden, sei künftig der Einsatz von zusätzlichen Wärme- und Kältespeichern sowie der Zusammenschluss von kleinen Anlagen zu virtuellen Kraftwerken denkbar.
Die Kurzstudie belegt, dass KWK „einen entscheidenden Beitrag zum Erhalt der Versorgungssicherheit“ liefert und gleichzeitig „eine zentrale Rolle beim Klimaschutz und bei der Schonung fossiler Ressourcen“ einnimmt.
Zur IZES Kurzstudie
Der Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung e.V. (B.KWK) ist ein breites gesellschaftliches Bündnis von Unternehmen, Institutionen und Einzelpersonen zur Förderung des technischen Organisationsprinzips der Kraft-Wärme-Kopplung, unabhängig von der Art und der Größe der Anlagen, vom Einsatzbereich und vom verwendeten Energieträger. Der Verband wurde 2001 in Berlin gegründet und zählt mittlerweile mehr als 600 Mitglieder. Ziel ist dabei die Effizienzsteigerung bei der Energieumwandlung zur Schonung von Ressourcen und zur Reduktion umwelt- und klimaschädlicher Emissionen.
Vom Klärwerk zum Kraftwerk
Das Kompetenzzentrum Wasser Berlin koordiniert das im Juli 2015 gestartete Europäische Forschungs- und Demonstrationsvorhaben POWERSTEP.
Das Ziel: Wie können bestehende Kläranlagen vom Energieverbraucher zum -erzeuger umgerüstet werden?
Der Energieinhalt von Abwasser ist eine bisher wenig beachtete Energiequelle, die es zu nutzen gilt. Unter diesem Motto ist im Juli 2015 unter der Leitung des Kompetenzzentrums Wasser Berlin das europäische Verbundforschungsvorhaben POWERSTEP gestartet. 15 europäische Partner, führende Forschungseinrichtungen und Unternehmen, arbeiten hier gemeinsam an einem Ziel: Kläranlagen, die bisher zur Abwasserreinigung noch Energie benötigen, zu Energieerzeugern zu machen. Selbstverständlich soll dies nicht auf Kosten der Reinigungsleistung gehen.
Kombination von bewährter Technik mit Innovationen. Kernaktivität des Projektes ist die Implementierung bewährter aber auch neuer Technologien auf großen konventionellen Kläranlagen in Deutschland, Schweden, Dänemark, Österreich und der Schweiz ab Mitte 2016:
Abtrennung von energiereichem organischen Kohlenstoff aus dem Rohabwasser (Mikrosiebung oder Biosorption)
Anwendung von innovativen Verfahren der Stickstoffentfernung (Deammonifikation im Hauptstrom, Wasserlinsen-Bioreaktor)
Steigerung der Biogasausbeute mit „Power-to-Gas-Technologie“ und Netzanbindung über „smart grids“
Energiegewinnung aus Abwärme (thermoelektrische Systeme zur Energierückgewinnung in BHKWs, Dampf-Kreislauf nach Rankine, Wärmespeicherkonzepte)
Innovative Prozesswasseraufbereitung (Nitritation, Membranstrippung).
Die Umrüstung von Kläranlagen ist wirtschaftlich sinnvoll. Eine Umrüstung der Abwassertechnik führt letztlich zu einer Steigerung der regionalen Energieerzeugungskapazitäten. Derzeit sind Klärwerke für ungefähr 1 % des gesamten Stromverbrauchs in Europa verantwortlich und haben meist den größten Anteil an den Stromkosten von kommunaler Infrastruktur (über 30%). Mit einer umfassenden Umrüstung aller europäischen Klärwerke und einer Nutzung des chemischen Energiepotenzials von 87.000 GWh pro Jahr in Europa könnte mit den POWERSTEP-Konzepten Strom in der Größenordnung von bis zu 12 großen Kraftwerken erzeugt werden.
POWERSTEP Projektvolumen € 5.2 Millionen; 15 Partner; Laufzeit: 2015-2018
POWERSTEP wird gefördert im Europäischen Programm für Forschung und Innovation „Horizon 2020″ unter dem Förderkennzeichen n°641661.
Kontakt
Kompetenzzentrum Wasser Berlin gGmbH
Koordinator: Christian Loderer – Christian.Loderer@kompetenz-wasser.de
Presse: Dr.-Ing. Bodo Weigert – Bodo.Weigert@kompetenz-wasser.de
+49 30 53653 841
www.kompetenz-wasser.de
Aus Klärschlamm Strom produzieren
Schon bald könnten die Kläranlagen in der Europäischen Union von Energieverbrauchern zu Stromproduzenten werden. Denn im europäischen Abwasser schlummert die Energie von rund 315 000 Terajoule.
Würde man dieses Potenzial nutzen (zum Beispiel durch die Vergärung des Klärschlamms zu Biogas), könnte man damit gleich viel Energie produzieren wie 12 konventionelle Grosskraftwerke. Genau dies will das kürzlich gestartete Projekt «Powerstep» erreichen. In sechs Referenz-Kläranlagen in Schweden, Dänemark, Deutschland, Österreich und der Schweiz erforschen Wissenschaftler zusammen mit Partnern aus der Industrie, welche Verfahren sich in grosstechnischem Massstab dazu am besten eignen. Am Projekt beteiligen sich auch Verfahrenstechniker der Eawag. Sie untersuchen in der ARA Altenrhein mit einer volltechnischen Anlage, wie sich der Stickstoff im Abwasser der Schlammbehandlung mittels Strippung entfernen lässt. Das ist eine Grundvoraussetzung, damit die organischen Feststoffe des Abwassers zur Energiegewinnung überhaupt genutzt werden können, ohne die biologische Abwasserreinigung zu beeinträchtigen. Als Nebenprodukt der Strippung soll zudem ein Flüssigdünger produziert werden. Das mit über fünf Millionen Euro ausgestattete Powerstep-Projekt wird aus dem EU-Forschungsprogramm «Horizon 2020» mitfinanziert und läuft drei Jahre.
In der Praxis bewährt – Energieoptimierung mithilfe einer dynamischen Simulation
Der externe Strombezug ist auf Kläranlagen einer der größten Kostenfaktoren. Bundesweit gibt es die unterschiedlichsten Konzepte, um den steigenden Energiepreisen und damit den wachsenden Kosten entgegenzutreten. Ausgelöst durch eine Idee der TU Dresden, schlossen Ende 2010 die Gelsenwasser AG, die Stadtentwässerung Dresden GmbH und die hanseWasser Bremen GmbH einen Forschungsvertrag. Ziel sollte es sein, neben den eigenen Konzepten zur Senkung des Strombezugs und zur CO2-Reduktion die verfahrenstechnische und energetische Analyse von Kläranlagen mit gemein-samen Instrumenten anzugehen. Im Verlauf des Projekts brachte jede Gesellschaft ihre Wünsche und Ideen ein. Unterstützt durch die dynamische Simulation mit SIMBA® wurde ein Tool entwickelt, das bei einem vereinfachten Aufbau von Vorklärung, biologischer Reinigung und Faulung sowie deren Verknüpfung eine Gesamtanalyse der Kläranlage in kurzer Zeit ermöglicht. Durch die Einbindung des neuen Arbeitsblatts DWA-A 216 entspricht das Werkzeug auch den neuesten energetischen Ansprüchen der Branche. Die Instrumente und Vereinfachungen …mehr:
http://klaerwerk.info/DWA-Informationen – Betriebsinfo Informationen für das Betriebspersonal von Abwasseranlagen Heft 3 – 2015