Kläranlage spart 35% Strom und 50% CO2

Aus der Praxis – Warendorfer Kläranlage spart 35 % Strom und 50% CO2 in 12 Jahren

Über einen Zeitraum von zwölf Jahren eine Senkung des Energiebedarfs um 35 Prozent zu erreichen – das ist beachtlich. Und wenn es sich hierbei noch um eine Kläranlage handelt – umso mehr. Denn Kläranlagen zählen zu den größten kommunalen Einzelenergieverbrauchern.

Kläranlage Warendorf

 

Zwischen 2003 und 2015 konnte der Stromverbrauch der Warendorfer Kläranlage um rund 645.000 kWh/a gesenkt werden. Der spezifische Stromverbrauch liegt heute bei 23 kWh je Einwohner und Jahr – andere Kläranlagen der gleichen Größenordnung liegen nach dem aktuellen Leistungsvergleich der Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA) bei 34 kWh/(EW*a). Auch der Eigenversorgungsgrad der Anlage liegt mit knapp 47 % spürbar über dem Mittelwert von 42 % anderer Kläranlagen gleicher Größe.

Der starke Anstieg der Eigenerzeugung in 2008 ist auf die Inbetriebnahme der Mikrogasturbinen zurück zu führen. Quelle: Geschäftsbericht 2015 – Abwasserbetrieb Warendorf

Dieser Erfolg war nur durch die kontinuierliche Optimierung möglich. Bereits 2010/2011 wurde mit einer Energieanalyse die energetische Situation der Kläranlage durchleuchtet. Diese Studie war die Basis für viele Maßnahmen, die im Laufe der nächsten Jahre umgesetzt wurden. Seinerzeit wurde die Studie über ein Förderprogramm des Landes NRW unterstützt. Vergleichbare Studien werden heute durch das Förderprogramm „Förderung von Energieanalysen für öffentliche Abwasseranlagen“, das über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) abgewickelt wird, gefördert.

Bei einer Energieanalyse wird die IST-Situation als Momentaufnahme dokumentiert, hinterfragt und Optimierungsmöglichkeiten aufgezeigt. Dies ist spannend, da auch Kläranlagen dem Bedarf entsprechend regelmäßig angepasst und umgebaut werden. Gleichzeitig kann aber nicht bei jeder Baumaßnahme der gesamte Betriebsablauf wieder optimiert werden. Im ungünstigen Fall sind dann die Strömungsverhältnisse nicht mehr optimal und es kommt zu Mehrverbräuchen. Die IST-Analyse zeigt, wo Verbesserungspotential besteht, da beispielsweise die Durchmischung nicht mehr optimal eingeregelt ist oder nun die Förderleistungen zu groß bemessen sind.

Durch Optimierungen können sehr große Einsparungen erzielt werden. Nicht zuletzt da der Strombedarf der eingesetzten Pumpen mit der dritten Potenz des geförderten Volumens ansteigt, bedeutet jede Verbesserung der Strömungs- bzw. Förderparameter auch eine nennenswerte Kostensenkung. In Warendorf konnten so über die Jahre beträchtliche Einsparungen erzielt werden. Optimiert wurden u.a. die Pumpenleistung im Einleitungsbauwerk, die Heizschlammpumpen zur Wärmeversorgung des Faulturmes und die Schlammentwässerung.

Luftbild: Kläranlage Warendorf.

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Eigenstromerzeugung. In Warendorf werden zu diesem Zweck bereits seit 2007 zwei Mikrogasturbinen mit einer installierten elektrischen Leistung von je 65 kW eingesetzt. Die Anlagen erzeugen nicht nur rund 700.000 kWh Strom pro Jahr, die Abwärme der Gasturbinen deckt darüber hinaus auch 95 % des relativ hohen Wärmebedarfs der Kläranlage. Die Turbinen haben die seinerzeit in sie gesetzten Erwartungen voll erfüllt. Legt man die Betriebskosten der Mikrogasturbinen auf die erzeugte Strommenge um, so liegen die Gestehungskosten für die elektrische Energie bei ca. 0,11 € pro kWh. Die Strombezugskosten 2015 lagen hingegen im Mittel bei 0,20 € pro kWh. Die Wärme fällt bei dieser Rechnung als kostenfreies Abfallprodukt an.

Das Elektroauto wurde Mitte 2012 angeschafft, hat bisher 65.000 km gelaufen und wird überwiegend mit Strom aus den Mikrogasturbinen beladen.

Weitere Beispiele, dass Energieeffizienz ein Mosaik von Maßnahmen ist, sind die eigene Wasserkraftanlage und das Elektroauto. Das oberschlächtige Wasserrad dreht sich schon seit 1996 für den Klimaschutz. Es macht sich die Fallkraft des Wassers zunutze und gewinnt so die Energie zurück, die nötig war um das Abwasser vom Niveau des Kanals auf das Niveau der Kläranlage zu fördern – immerhin 30.000 kWh jährlich. Das Elektroauto wurde Mitte 2012 angeschafft, hat bisher 65.000 km gelaufen und wird überwiegend mit Strom aus den Mikrogasturbinen beladen. Insgesamt betrachtet ist die Kläranlage Warendorf ein gutes Beispiel, wie mit kontinuierlicher Optimierung und der Kombination vieler kleiner Maßnahmen eine nennenswerte Verbrauchseinsparung erzielt werden kann.

Quelle: EnergieAgentur NRW


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