Mehr Geld für Spitzentechnologie in der Abwasserbehandlung Bei der Abwasserbehandlung lassen sich nach einer Studie des Umweltbundesamtes (UBA) große Mengen an Kohlendioxid einsparen. Durch Energieeffizienz-Maßnahmen sowie durch verbesserte Eigenenergieerzeugung lässt sich der Kohlendioxid-Ausstoß der Abwasserbehandlung in Deutschland um bis zu 40 Prozent senken. „Mit moderner Umwelttechnik können Abwasserbehandlungsanlagen einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Höhere Energieeffizienz und eine stärkere Nutzung von Klärgasen sind die Schlüssel für eine klimaverträgliche Abwassertechnologie“, erklärte UBA-Präsident Jochen Flasbarth. Abwasserbehandlungsanlagen sind für 20 Prozent des Energiebedarfs in deutschen Städten und Gemeinden verantwortlich. Sie benötigen fast 4.400 Gigawattstunden (GWh/a) Strom pro Jahr und sind damit der größte Einzelenergieverbraucher vor Schulen, Krankenhäusern und anderen kommunalen Einrichtungen. Anders ausgedrückt: Die Jahresleistung eines modernen Kohlekraftwerks wird nur für das Betreiben von Abwasserbehandlungsanlagen benötigt. Pro Jahr entstehen so rund drei Millionen Tonnen des Klimagases Kohlendioxid. Dieser Energiebedarf lässt sich um über 20 Prozent senken. Darüber hinaus kann die Eigenenergieerzeugung der Abwasseranlagen im Betrieb verdoppelt bis vervierfacht werden. Damit könnten etwa 900 GWh Strom pro Jahr eingespart und somit rund 600.000 Tonnen Kohlendioxid-Emissionen vermieden werden. Zu diesem Ergebnis kommt die Studie „Steigerung der Energieeffizienz auf kommunalen Kläranlagen“ die im Auftrag des UBA erstellt wurde. Die Studie untersucht die Wechselwirkungen von Energieoptimierung und Anlagenbetrieb und zeigt geeignete Ansatzpunkte zur Energieeffizienzsteigerung auf. Dabei vergleicht sie etablierte Verfahren mit neuer Technik und beschreibt vielversprechende Ansatzpunkte für eine energetische Optimierung besonders bei der Belüftung des Abwassers und bei der Behandlung des Klärschlamms. Zudem weist sie nach: Auch die Energiegewinnung ist für einen energieeffizienten Betrieb der Kläranlagen bedeutend. „Gelingt es, Klärgas besser zu gewinnen und zu verwerten, ließe sich die Stromerzeugung durch kommunale Kläranlagen nahezu verdoppeln. Auch dadurch ließen sich rund 600.000 Tonnen Kohlendioxid pro Jahr einsparen“, so Jochen Flasbarth. Der neue Förderschwerpunkt „Energieeffiziente Abwasseranlagen“ bereichert das Umweltinnovationsprogramm des Bundesumweltministeriums. Gefördert werden innovative Konzepte zur Energieoptimierung und zum Ressourcenschutz in der Abwasserbehandlung. Das fängt an beim Abwassertransport in der Kanalisation und geht über die Behandlung des Abwassers bis hin zur Einleitung in die Gewässer. Weitere Aspekte sind die Abwärmenutzung im Kanalnetz, die Stromeinsparung und Energieerzeugung in Kläranlagen, die Erhöhung der Energieeffizienz sowie die Rückgewinnung von Rohstoffen aus dem Abwasser und dem Klärschlamm.
Konkrete Wege zum Ausstieg zeigt der vom Umweltbundesamt veröffentlichte Bericht Das Umweltbundesamt hält klare, völkerrechtlich verbindliche Regelungen für fluorierte Treibhausgase für erforderlich, um deren weltweiten Emissionsanstieg zu verhindern. Da fluorierte Treibhausgase (F-Gase) vor allem als Ersatzstoffe für die ozonschichtschädlichen Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) entwickelt wurden, begrüßt das Umweltbundesamt eine Ergänzung der bisherigen Regelungen im Rahmen des Kyoto-Protokolls um Produktions- und Verbrauchsregelungen nach dem Vorbild des Montrealer Protokolls. Entsprechende Vorschläge haben die Vertragsstaaten des Montrealer Protokolls zum Schutz der Ozonschicht in Bangkok bei der 22. Vertragsstaatenkonferenz diskutiert. Diese Verhandlungen müssen im nächsten Jahr fortgesetzt und zu einem für die Ozonschicht und das Klima guten Abschluss gebracht werden. Fluorierte Treibhausgase (F‑Gase) sind 100- bis 24.000-mal schädlicher für das Klima als CO 2 . So entsprechen die gut 7.300 Tonnen fluorierte Treibhausgase, die 2007 in Deutschland in die Atmosphäre emittiert wurden, etwa 17,3 Millionen Tonnen CO 2 . Dies entspricht der Menge an CO 2 , die 200 Millionen Pkw auf der Fahrt von Berlin nach München freisetzen. Nach Prognosen des Umweltbundesamtes wird der weltweite Anteil der Stoffgruppe der F‑Gase an den gesamten Treibhausgasemissionen von heute knapp zwei Prozent bis zum Jahr 2050 auf etwa sechs Prozent ansteigen, falls nichts weiter unternommen wird. Im Wissen um die Klimawirksamkeit und den erwarteten Emissionsanstieg der fluorierten Treibhausgase hat das Umweltbundesamt seinen Bericht aus dem Jahre 2004 aktualisiert. Vor dem Hintergrund, dass eine große Zahl von Unternehmen klimaschonende Alternativen entwickelt hat, schlägt der Bericht eine Vielzahl an Maßnahmen zur Vermeidung dieser Stoffe vor. Gute Beispiele aus der Praxis sind energieeffiziente Anlagen mit natürlichen Kältemitteln, die Kühlregale und Tiefkühltruhen in Supermärkten kühlen oder bei der Bahn den ICE selbst im letzten heißen Sommer - entgegen Anlagen mit F-Gasen - ohne Ausfälle angenehm klimatisierten. „Dass deutsche und europäische Unternehmen energieeffiziente Anlagen ohne fluorierte Treibhausgase entwickelt haben und am Markt anbieten, ist ein wichtiger erster Schritt. Jetzt sind die Betreiber des Lebensmitteleinzelhandels bis zu den Personenverkehrsunternehmen gefragt, diese klimafreundlichen Anlagen auch breit einzusetzen“, so Jochen Flasbarth, Präsident des Umweltbundesamtes. Der Bericht „Fluorierte Treibhausgase vermeiden - Wege zum Ausstieg“ ist eine aktuelle Informationsquelle zu technischen Möglichkeiten der Emissionsreduktion für alle Akteure im europäischen und internationalen Diskussionsprozess. Er erschien in der Reihe Climate Change, umfasst 300 Seiten, und steht im Internet als Download zur Verfügung. Dessau-Roßlau, 18.11.2010
Ziel des Sachverständigengutachtens war, den Förderschwerpunkt „Energieeffiziente Abwasseranlagen“ des Umweltinnovationsprogramms ( UIP ) auszuwerten und zusammenfassend abschließend zu bewerten. Dabei waren die Förderkriterien auch aus heutiger Sicht zu prüfen und Empfehlungen für künftige Förderungen zu entwickeln. Es konnte gezeigt werden, dass in Abwasseranlagen bei gleichbleibender Reinigungsleistung Stromeinsparungen von 10 bis 20 Prozent möglich sind, vor allem in den Bereichen Maschinentechnik, Prozesssteuerung und in der biologischen Reinigungsstufe. Bei der Auswertung wurde deutlich, dass zukünftig anlagenbezogene Idealwerte zugunsten fixer Zielwerte als Kriterium herangezogen werden und Energieanalysen vor und nach der Maßnahme durchgeführt werden sollten. Veröffentlicht in Texte | 06/2020.
Es ist bekannt, dass Kläranlagen zu den größten kommunalen Stromverbrauchern zählen und ein großes Einsparpotenzial aufweisen. 2008 wurde dazu eine Studie des UBA veröffentlicht, die eine systematische Erhebung der Ist-Situation enthielt und Zielwerte für die Energieeffizienz in Abwasseranlagen vorschlug. Zur Umsetzung des identifizierten Optimierungspotenzials wurde daraufhin im Rahmen des Umweltinnovationsprogramms der Förderschwerpunkt "Energieeffiziente Abwasseranlagen" initiiert. Ziel war innovative Projekte zur Stromeinsparung bzw. zur Steigerung der Stromproduktion aus Faulgas, sowie zur Nutzung von Abwärme aus dem Abwasserkanal zu fördern. Mit dem vorliegenden Bericht werden die Ergebnisse des Förderschwerpunktes zusammengestellt und bewertet. Die geförderten Projekte haben gezeigt, dass Stromeinsparungen in der Größenordnung von 10 bis 20 % möglich sind und die Einwohnerspezifische Stromerzeugung aus Faulgas sogar im Mittel um 45 % gesteigert werden konnte, ohne dass es zu Verschlechterungen der Reinigungsleistung kam. Die Stromeinsparungen wurden vor allem im Bereich der Maschinentechnik und Prozess-Steuerung der biologischen Reinigungsstufe erzielt. Maßgeblich für die Effizienzsteigerung waren weniger der Einsatz völlig neuer Technologien als vielmehr die Optimierung und innovative Kombination bekannter und neuartiger Verfahren mit Blick auf Energieeffizienz und Ressourcenschutz. Aufgrund des inzwischen gestiegenen Wissensstandes werden als Ergebnis der Auswertung verschiedene Anpassungen der Förderkriterien für künftige Projekte empfohlen. Insbesondere betrifft dies den Ersatz fixer Zielwerte zugunsten anlagenbezogener Idealwerte und die Durchführung von Energieana-lysen vor und nach der Umsetzung der Projekte. Quelle: Forschungsbericht
Abwasserkanal der Stadt Aachen wird Wärmequelle für Wohnhäuser Der Wärmetauscher aus rostfreiem Chromstahl besteht aus 100 Einzelmodulen mit einer Gesamtlänge von über 60 Metern. Ob vom Duschen oder Wäschewaschen – im Abwasser steckt wertvolle Wärme. Dies nutzen die Wohnungsgesellschaft gewoge AG und die STAWAG Energie GmbH, eine Tochter der Aachener Stadtwerke: Mit Förderung des Umweltinnovationsprogramms rüsteten sie fünf Wohngebäude um und ersetzten die Gasetagenheizungen durch eine zentrale Wärme- und Warmwasserversorgung mittels Abwärme aus Abwasser und Abluft. Hierzu wurden vier dezentrale Abluftwärmepumpen installiert sowie zwei zentrale Abwasserwärmepumpen, die dem Hauptsammler des Abwasserkanals der Stadt Aachen Wärme entziehen und damit das Wasser für die Wohnblöcke erwärmen. Das Messprogramm zur Erfolgskontrolle ist nun abgeschlossen. Bis auf wenige Ausnahmen wurden die erforderlichen Temperaturen kontinuierlich in Sommer- wie in Wintermonaten erreicht. In Spitzenlastzeiten können zwei bereits vorhandene Niedertemperaturgaskessel unterstützend zugeschaltet werden. Aufgrund der Abwärmenutzung können jährlich Treibhausgase mit einer Klimawirkung von fast 200 Tonnen CO 2 eingespart werden. Die Projektergebnisse sind vor allem für Kommunen und Wohnungsbaugenossenschaften mit großen Wohneinheiten interessant. Allerdings müssen verschiedene Voraussetzungen erfüllt sein, die im Abschlussbericht zum Projekt näher beschrieben sind. Das Projekt wurde im Rahmen des Förderschwerpunkts „Energieeffiziente Abwasseranlagen“ des Umweltinnovationsprogramms ( UIP ) gefördert.
Energie und Rohstoffe aus Kläranlagen Zum Tag des Wassers am 22. März: Kläranlagen können viel mehr leisten, als nur Abwasser von Schadstoffen reinigen. Zum Beispiel wertvolle Rohstoffe wie Phosphor und Stickstoff liefern oder Energie erzeugen. Der Stand der Technik in Deutschland im Überblick. In Deutschland wird Abwasser fast flächendeckend in öffentlichen Kläranlagen behandelt. Für mehr als 95 Prozent des behandelten Abwassers stellt die biologische Abwasserbehandlung den Stand der Technik dar. Abwasser als Rohstofflieferant Die im Abwasser noch enthaltenen Nährstoffe bleiben häufig ungenutzt. Dabei sind dort noch Schätze zu heben: Phosphor und Stickstoff können beispielsweise zur Herstellung von Dünger genutzt werden. Die Daten zeigen: Mit denen im Abwasser verfügbaren Phosphorvorkommen könnten etwa die Hälfte der jährlichen Phosphormineralimporte eingespart werden. Bei Stickstoffdünger wird der energieintensive Schritt der Mineralisierung von Ammoniak zu molekularem Stickstoff, der in die Atmosphäre entweicht, eingespart. Der auf diese Weise gewonnene Stickstoffdünger muss nicht nach dem energieaufwändigen Haber-Bosch-Verfahren hergestellt werden, das etwa 1,4 Prozent der jährlich weltweit erzeugten Energie benötigt. Eine Weiterentwicklung und Implementierung geeigneter Phosphor-Rückgewinnungstechniken aus Abwasser bzw. Klärschlamm oder Klärschammasche, als auch von Stickstoff (Ammoniak), trägt so bei zur Ressourcenschonung und zu einer nachhaltigen Abwasserwirtschaft. UBA-Seite zum Phosphorrecycling UBA-Texte 98/2015 : „Bewertung konkreter Maßnahmen einer weitergehenden Phosphorrückgewinnung aus relevanten Stoffströmen sowie zum effizienten Phosphoreinsatz“ UBA-Hintergrundpapier zur Klärschlammentsorgung (2013) Abwasser als Energiequelle Kläranlagen verbrauchen sehr viel Energie. Doch es gibt bereits Kläranlagen, die energieautark arbeiten. So kann aus dem Klärschlamm durch Faulung Klärgas gewonnen werden, welches dann zur Energieerzeugung genutzt werden kann. Im Rahmen des Umweltinnovationsprogramms unterstützt das Bundesumweltministerium innovative Projekte zur Erreichung der Energieeffizienz auf Kläranlagen. Anlagen zur Abwasserwärmenutzung sind bereits heute bei entsprechenden Voraussetzungen wirtschaftlich konkurrenzfähig. Aus dem organischen Material, das auf der Kläranlage anfällt, können zudem verschiedene Ausgangssubstanzen hergestellt werden wie Biomasse für die Energiegewinnung, Monomere für die Herstellung von Biopolymeren, Ethanol usw. Diese Anwendungsbereiche werden noch untersucht oder bereits im kleintechnischen Maßstab umgesetzt. Die vorliegenden Forschungsergebnisse sind erfolgsversprechend. Schwerpunkt Energieeffiziente Abwasseranlagen im Umweltinnovationsprogramm Wie sauber kann Abwasser werden? Die Technik der biologischen Abwasserbehandlung war in den 1980er Jahren zur Reduzierung der Nährstoffe im Abwasser konzipiert worden. So sollte der Eutrophierung der Gewässer entgegengewirkt werden. Konventionelle Kläranlagen sind jedoch nicht ausgelegt für die Eliminierung organischer Mikroverunreinigungen (Chemikalien aus Produkten des täglichen Bedarfs, Arzneimittel usw.) und mikrobiologischer Kontaminationen, die heute ein Problem darstellen. Es gibt jedoch verschiedene Ansätze, deren Eintrag in Gewässer zu reduzieren: Den Eintrages an der Quelle zu reduzieren, z. B. durch Verbote und Ersatz von Stoffen oder indem eine weitergehende Abwasserbehandlung wie eine vierte Reinigungsstufe auf großen Kläranlagen und Kläranlagen an sensiblen Gewässern eingeführt wird UBA-Positionspapier zur 4. Reinigungsstufe UBA-Texte 26/2015 zu Abwasserabgabe und 4. Reinigungsstufe UBA-Texte 85/2014 und 60/2016 zu Maßnahmen zur Verminderung des Eintrags von Mikroverunreinigungen Abwasser wiederverwerten? In wasserknappen Regionen der Welt spielt die Wiederverwendung von behandeltem Abwasser eine bedeutende Rolle, um knappe Trinkwasserressourcen zu schützen. Dazu gehören die trocknen Gebiete der südeuropäischen Mittelmeeranrainer. Auf EU-Ebene werden gegenwärtig Mindestqualitätsanforderungen für die Abwasserwiederverwendung in der Landwirtschaft und zur Grundwasseranreicherung erarbeitet. Deutschland setzt sich dabei für hohe Standards ein, die auch langfristig dem Schutz der Umwelt und der menschlichen Gesundheit gerecht werden. In Deutschland gibt es aber fast überall genug Wasser. Zudem ist noch unsicher, ob nicht das Grundwasser unter der Abwasserwiederverwendung leiden könnte. Daher gibt es bei uns keinen wesentlichen Bedarf für diese Anwendung. UBA-Texte 34/2016 zu Rahmenbedingungen für die umweltgerechte Nutzung von behandeltem Abwasser zur landwirtschaftlichen Bewässerung
Das kommunale Klärwerk Eisenhüttenstadt liegt im Landkreis Oder-Spree, Land Brandenburg. Es behandelt das Abwasser der Stadt Eisenhüttenstatt und der umliegenden Gemeinden. Die konventionelle Kläranlage besteht aus der Vorklärung (Rechen, Sandfang, Vorklärbecken), der Belebungsstufe (Parallelbetrieb von 3 Straßen mit Denitrifikation/Nitrifikation im Kaskadenbetrieb) und der Nachklärung (ebenfalls 3-straßig). Der Schlamm wird im Faulturm behandelt und das Gas im BHKW verwertet. Ein Rückgang der Einwohnerzahlen und die Stilllegung von Industriebetrieben und Gewerbestandorten führte dazu, dass die Abwassermenge im Zeitraum von 1997 bis 2010 von über 3 Millionen Kubimeter pro Jahr auf ca. 2 Millionen Kubikmeter pro Jahr gesunken ist und die wasserrechtliche Genehmigung der Kläranlage von 99.000 Einwohnerwerten auf 66.000 Einwohnerwerten geändert worden ist. Die ursprünglich 3-straßige Belebung und Nachklärung wurden auf zwei Straßen reduziert. Die Becken wurden dazu stillgelegt. Der jährliche Gesamstromverbrauch der Kläranlage lag im Jahr 2010 bei knapp 2 Millionen Kilowattstunden, wovon ca. 700.000 Kilowattstunden für die Belüftung benötigt wurden. Etwa drei Viertel des Stromverbrauches wurden durch den Bezug von Fremdstrom gedeckt und ein Viertel kam aus der Eigenstromerzeugung (Blockheizkraftwerke). Ziel des Vorhabens war es durch Verfahrensumstellung die konventionelle dreistufige Kläranlage mit hoher Ammoniumfracht im Zulauf auf einen energieautarken Betrieb umzustellen. Eine Energiereduzierung im Betrieb sowie eine Erhöhung der Faulgasproduktion dienen der Zielerreichung. Künftig sollten weder Strom noch Brennstoffe von außen zugeführt werden. Für die Realisierung sollten auf der Kläranlage das Adsorptions-Belebungs-Verfahren (A-B-Verfahren) mit der Demammonifikation kombiniert werden (EssDE®-Verfahren der Firma Cyklar-Stulz). Die Deammonifikation soll dabei zur Behandlung des Zentrats aus der Faulschlammentwässerung eingesetzt werden (Nebenstrombehandlung) sowie – erstmalig – zur Stickstoffentfernung in der Belebung dienen (Hauptstrombehandlung). Die Einführung des Verfahrens im Nebenstrom ist gelungen. Der Einsatz im Hauptstrom konnte noch nicht erreicht werden, da die erforderliche Abbauleistung von Ammonium im DEMON-Reaktor aufgrund spezieller, anspruchsvoller Mikroorganismen noch nicht erreicht werden konnte. Das Projekt wurde daher ohne Messprogramm beendet. Der TAZV führt die Umstellung weiter durch. Die Verfahrensumstellung führte bislang dazu, dass der Gesamtstromverbrauch seit dem Jahr 2010 von 55,7 kWh/EW*a auf 37,5 kWh/EW*a reduziert werden konnte. Der Zielwert von 18 kWh/EW*a konnte noch nicht erreicht werden. Die CO 2 -Emission reduzierte sich um ca. 8,66 kg CO 2 /EW*a. Im Jahr 2016 wurde die CO 2 -Emmission um ca. 486 Tonnen reduziert Die Eigenstromerzeugung durch Steigerung der Faulgasproduktion konnte noch nicht erzielt werden. Das Vorhaben wird außerhalb des Förderprojekts im Umweltinnovationsprogramm weiter geführt. Die Umsetzung des Vorhabens kann die Machbarkeit einer energieautarken Kläranlage dieser Größenordnung ohne zusätzliche Aufnahme von Biomasse (Co-Fermentation) zeigen und legt die Basis für eine grundsätzliche Übertragbarkeit auf einen nennenswerten Anteil von ca. 2.000 Anlagen in Deutschland. Dieses Vorhaben wurde im Förderschwerpunkt „Energieeffiziente Abwasseranlagen“ des Umweltinnovationsprogramms gefördert. Mit dem Förderschwerpunkt wurden innovative Projekte unterstützt, die energetische Ressourcen sowohl bei der Behandlung von Abwasser und Klärschlamm, als auch bei der Eigenenergieerzeugung erschließen. Branche: Wasser, Abwasser- und Abfallentsorgung, Beseitigung von Umweltverschmutzungen Umweltbereich: Wasser / Abwasser Fördernehmer: Trink- und Abwasserzweckverband Oderaue Bundesland: Brandenburg Laufzeit: 2012 - 2015 Status: Abgeschlossen Förderschwerpunkt: Energieeffiziente Abwasseranlagen
Die Stadtwerke Schwalmstadt als Betreiber der Gruppenkläranlage Treysa mit einer Ausbaugröße von 22.000 Einwohnerwerten (EW) haben schon bei deren Erweiterung für die gezielte Nährstoffelimination (1996 bis 1998) auf Energieeffizienz geachtet. Inzwischen ist die Belastung gestiegen, so dass die Anlage gelegentlich an ihre Kapazitätsgrenzen gelangt. Mit diesem Vorhaben wollten die Stadtwerke mit einer umfassenden verfahrenstechnischen und energetischen Optimierung zeigen, dass selbst bei konventionellen Kläranlagen, die bereits ein gutes bis sehr gutes Niveau der Energieeffizienz erreicht haben, noch ein Optimierungspotenzial besteht, wenn Systemgrenzen zwischen dem Träger der Abwasserbehandlung, Indirekteinleitern und externen Partnern mit unkonventionellen Ansätzen überwunden werden. Dabei sollen nicht nur die Ressourcen- und Energieeffizienz der Kläranlage gesteigert, sondern auch die Emissionen klimaschädlicher Gase verringert und die Ablaufqualität der Anlage verbessert werden. In der Summe soll die Kläranlage Treysa als größter Stromverbraucher der Stadtwerke ihren Energiebedarf überwiegend selbst decken und zusätzlich Klärgas an ein externes BHKW liefern. Um dieses Ziel zu erreichen wurden folgende Maßnahmen umgesetzt: Mitfaulung von Klärschlämmen der Nachbargemeinde Willingshausen (drei Kläranlagen GK 2), Bau einer Annahmestation für Co-Substrate von Indirekteinleitern und Ausarbeitung eines Konzeptes zur Abtrennung von Konzentraten bei zwei Indirekteinleitern, Geregelte Dosierung der Konzentrate und Schlämme in den Faulturm zur bedarfsgerechten Gaserzeugung (Verwirklichung eines Schlamm- und Co-Substrat-Managements), Bau einer Klärgasleitung zur Heizzentrale eines benachbarten Klinikkomplexes und Bau eines Satelliten-BHKWs für Klärgas- und Erdgasnutzung mit vollständiger Nutzung der erzeugten Wärme und Strommenge für den Eigenbedarf, Bau eines Nacheindickers zur Abtrennung des Trübwassers und einer zweistraßigen Scheibentauchkörperanlage zur Trübwasserbehandlung, Bau einer Gashaube zur Erfassung der Gasemission im Schlammsilo inkl. eines geeigneten Gasmengenzählers, Austausch von Belüftern im Nitrifikationsbecken 1. Die Verringerung der Zulauffracht wurde teilweise durch Abtrennung der Hefen einer Brauerei umgesetzt. Der Stromverbrauch wurde durch Optimierung im Bestand reduziert. Durch Umsetzung der Maßnahmen konnte die Stromproduktion um rund 11 Prozent erhöht werden. Die Nutzwärme konnte um rund 14 Prozent erhöht werden. Die Senkung des CO 2 -Ausstoßes liegt bei rund 132 Tonnen pro Jahr. Dieses Vorhaben wurde im Förderschwerpunkt „Energieeffiziente Abwasseranlagen“ des Umweltinnovationsprogramms gefördert. Der Förderschwerpunkt wurden innovative Projekte unterstützt, die energetische Ressourcen sowohl bei der Behandlung von Abwasser und Klärschlamm, als auch bei der Eigenenergieerzeugung erschließen. Branche: Öffentliche Verwaltung, Erziehung, Gesundheitswesen, Erholung Umweltbereich: Wasser / Abwasser Fördernehmer: Stadt Schwalmstadt Bundesland: Hessen Laufzeit: 2011 - 2014 Status: Abgeschlossen Förderschwerpunkt: Energieeffiziente Abwasseranlagen
Die Liegenschaft Wiesental befindet sich im Aachener Stadtteil Nord. In Abbildung 1 ist die Lage der einzelnen Liegenschaften auf einem Luftbild dargestellt. 163 Wohneinheiten mit etwa 10.000 Quadratmeter Wohnfläche, welche in den 1970er Jahren errichtet wurden, sind auf fünf Wohnblöcke verteilt. Diese setzen sich zusammen aus vier Wohnblöcken mit Mieteinheiten (Block 1 - 4), einem Block für betreutes Wohnen (Block 5) sowie einer angrenzende Kindertagesstätte. Im Ausgangszustand sind die Wohnblöcke I-IV über Gaskessel versorgt worden, über die die Trinkwarmwasserbereitung erfolgte und die Heizungswärme geliefert wurde. Der Wärmebedarf zur Beheizung und Trinkwarmwasserbereitung aller Gebäude beträgt etwa 860.000 Kilowattstunden pro Jahr. Mit der Umsetzung dieses Vorhabens sollte der Primärenergiebedarf der Wohnhäuser um 65 Prozent gesenkt werden. Diese Zielsetzung soll so erfüllt werden, dass die Mieter keine Nachteile durch höhere Nebenkosten erfahren und keine Einbußen im Bereich des Komforts auftreten. Um die Primärenergie zu senken, wurde eine Abwasserwärmenutzungsanlage geplant, welche zur Bereitstellung von Wärme zur Gebäudebeheizung und zur dezentralen Trinkwarmwasserbereitung als Wärmequelle das Aachener Abwasser nutzt. Durch Thermalquellen, welche in das Abwassernetz einspeisen, ist fast immer von einer Soletemperatur von 15 °C auszugehen. Zwei Abwasserwärmepumpen speisen zwei Heizwasser-Pufferspeicher, welche in einer Heizzentrale untergebracht sind. Über einen Verteiler wird die Wärme in ein Nahwärmenetz transportiert. Das Nahwärmnetz verbindet die Heizzentrale mit den 5 Unterzentralen der Wohnhausblöcke. In vier der fünf Unterzentralen sind Abluftwärmepumpen installiert. Die Wärmequelle ist ein im Dachgeschoss befindlicher Sammelabluftkanal, welcher aus den Badezimmern der Wohnungen die Luft absaugt und über das Dach ausbläst. Eine Soleleitung verbindet einen Wärmetauscher im Sammelabluftkanal mit der im Untergeschoss stehenden Abluftwärmepumpe. In der Unterzentrale von Wohnblock V steht eine Gaskesselanlage, die zum einen den Wohnblock V versorgt, wenn eine Vorlauftemperatur von 55 °C durch die Wärmepumpenanlage unterschritten wird und zum anderen dazu dient, im Havariefall der Abwasserwärmpumpenanlage den Ausfall zu kompensieren. In den Unterzentralen sind Wärmetauscher installiert, welche die Schnittstelle zur der Kundenanlage darstellen. Durch den Ersatz der mit Erdgas befeuerten Etagenheizungen in den Wohnungen und dem Einsatz von klimaneutral erzeugtem Strom für die Bereitstellung von Wärme zur Gebäudebeheizung und zur Trinkwarmwasserbereitung wird eine jährliche Reduktion der CO 2 -Emissionen von 265 Tonnen erreicht (Substitution des Erdgases). Die Versorgung der Wohneinheiten mit Wärme und Warmwasser konnte sichergestellt werden. Dieses Vorhaben wurde im Förderschwerpunkt „Energieeffiziente Abwasseranlagen“ des Umweltinnovationsprogramms gefördert. Mit dem Förderschwerpunkt wurden innovative Projekte unterstützt, die energetische Ressourcen sowohl bei der Behandlung von Abwasser und Klärschlamm, als auch bei der Eigenenergieerzeugung erschließen. Branche: Energieversorgung Umweltbereich: Wasser / Abwasser Fördernehmer: STAWAG Energie GmbH Bundesland: Nordrhein-Westfalen Laufzeit: 2015 - 2017 Status: Abgeschlossen Förderschwerpunkt: Energieeffiziente Abwasseranlagen
Die Kläranlage Schlitz-Hutzdorf wurde im Jahr 1980 nach den damals geltenden Richtlinien zur weitgehenden Elimination der Kohlenstoffverbindungen sowie zur teilweisen Elimination der Stickstoffverbindungen mit einer Ausbaugröße von 14.000 Einwohnerwerten (EW) konzipiert (Größenklasse 4). In den Jahren 2009 bis 2015 waren ca. 10.000 EW an die Kläranlage angeschlossen. Die Schlammstabilisierung erfolgte aerob, zur weitergehenden Klärschlammbehandlung waren eine Schlammentwässerung durch Dekanter und eine solar betriebene Klärschlammtrocknung installiert. Der spezifische Stromverbrauch belief sich inklusive der solaren Klärschlammtrocknung auf ca. 42 kWh/(EW*a) und ohne auf ca. 39 kWh/(EW*a). Ziele des Vorhabens waren es, die Klärgasmenge zu erhöhen, den externen Strombezug zu reduzieren und damit die Energiesituation zu verbessern sowie die Wärmeversorgung und Abwärmenutzung zu optimieren. Zur Erreichung dieser Ziele wurden verschiedene Maßnahmen umgesetzt: Ein regionales Klärschlammverwertungskonzept im Verbund mit anderen Kläranlagenbetreibern wurde erarbeitet und umgesetzt. Dieses umschließt eine gemeinsame Vergärung mit Nutzung des entstehenden Klärgases, eine gemeinsame Trocknung in der vorhandenen Solartrocknungsanlage und die gemeinsame Entsorgung der Klärschlämme. Die Abwasserreinigung wurde durch den Bau einer Vorklärung zur Abtrennung des hoch energiereichen Primärschlamms optimiert. Die Klärschlammbehandlung wurde mittels Bau einer Faulungsanlage zur Vergärung des Primärschlamms sowie des Überschussschlamms der Kläranlage Schlitz sowie zur Mitbehandlung von externen Klärschlämmen und Annahme von Co-Substraten aus Industrie- und Gewerbe optimiert. Zur Verstromung des entstehenden Klärgases wurde eine Klärgasnutzungsanlage durch den Bau eines BHKW realisiert. Durch den Bau eines Nahwärmenetzes wurden die Wärmeversorgung der Kläranlage sowie die Abwärmenutzung optimiert. Durch die Umsetzung der Maßnahmen konnte der Gesamtstromverbrauch der Anlage von jährlich ca. 365.000 Kilowattstunden auf jährlich ca. 333.000 Kilowattstunden reduziert werden, wobei der Fremdstrombezug von jährlich ca. 365.000 Kilowattstunden auf jährlich ca. 86.000 Kilowattstunden reduziert werden konnte. Der externe Bezug von jährlich 6.000 Liter Heizöl kann nun vollständig entfallen. Daraus ergibt sich eine Einsaprung an CO 2 -Emisisonen von jährlich ca. 162,5 Tonnen. Das Projekt zeigt, dass die Errichtung einer Klärschlammfaulung mit nachfolgender Gasaufbereitung und Eigenstromerzeugung auch bei vergleichsweise kleinen Kläranlagen wirtschaftlich möglich ist. Die Mitbehandlung von Klärschlämmen benachbarter Kläranlagen sowie von Co-Substraten führt zu einer Erhöhung der Faulgasproduktion und damit zu einer Erhöhung der Eigenstrom- und Wärmeerzeugung. Es konnte gezeigt werden, dass durch interkommunale Kooperation eine energetische und wirtschaftliche Optimierung der Abwasser- und Schlammentsorgung möglich ist. Dieses Vorhaben wurde im Förderschwerpunkt „Energieeffiziente Abwasseranlagen“ des Umweltinnovationsprogramms gefördert. Mit dem Förderschwerpunkt wurden innovative Projekte unterstützt, die energetische Ressourcen sowohl bei der Behandlung von Abwasser und Klärschlamm, als auch bei der Eigenenergieerzeugung erschließen. Branche: Öffentliche Verwaltung, Erziehung, Gesundheitswesen, Erholung Umweltbereich: Wasser / Abwasser Fördernehmer: Stadt Schlitz Bundesland: Hessen Laufzeit: 2011 - 2015 Status: Abgeschlossen Förderschwerpunkt: Energieeffiziente Abwasseranlagen
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|---|---|
| Bund | 191 |
| Type | Count |
|---|---|
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