Energiemanagement im Kläranlagen-Betrieb

Für die Reinigung von Abwasser wird viel Energie benötigt. Doch die Energiekosten sind hoch und die fossilen Energieträger nicht unbegrenzt verfügbar. Zudem erzeugt deren Verbrennung klimaschädliche Emissionen. 

 

Mit dem Energiemanagement auf unseren Kläranlagen verfolgen wir daher sowohl ökonomische als auch ökologische Ziele. Einerseits reduzieren wir durch technische Maßnahmen kontinuierlich den Energiebedarf der Anlagen und andererseits decken wir den sinkenden Bedarf mehr und mehr durch Eigenenergie. Das erreichen wir, indem wir unterschiedliche Energiequellen nutzen. Das erforderliche technische Know-how entwickeln wir größtenteils in eigenen Pilotprojekten und Testbetrieben, in Kooperation und im Austausch mit externen Fachexperten.  

VSE und EVS schaffen ein Virtuelles Kraftwerk

Die Saarbrücker VSE Aktiengesellschaft und der EVS haben im Februar 2017 gemeinsam ein Virtuelles Kraftwerk gegründet. Dadurch können Energieerzeugungsanlagen, wie z. B. Notstromaggregate der Kläranlagen des EVS, am Regelenergiemarkt vermarktet werden und damit ihre Rentabilität steigern. Das Virtuelle Kraftwerk bündelt die Leistungen mehrerer kleinerer Anlagen zu einem großen Kraftwerk.   

 

Video: Kooperation von EVS und VSE für ein Virtuelles Kraftwerk – Statements


Mehr Energieeffizienz durch moderne Belüftungstechnik

Hauptstromverbraucher auf den Kläranlagen ist die Belüftungseinrichtung für die biologische Reinigungsstufe. Mit der Optimierung der Belüftungstechnik lassen sich daher hohe Einsparpotentiale erzielen.

 

Ab 2014 hat der EVS sukzessiv die Belüftungssysteme von insgesamt 11 Kläranlagen optimiert. Das bestehende Luftverteilsystem wurde jeweils beibehalten, jedoch die Belüftungsfläche durch Form und Größe der Belüfter um mehr als 25 Prozent erhöht. 8 weitere Kläranlagen wurden im Zuge von Umbaumaßnahmen mit neuen, effizienteren Belüftungssystemen ausgestattet. Die bislang erzielten Einsparungen beim Energieverbrauch liegen zwischen 10 und 38 %. Weitere Maßnahmen sind geplant.  

Klärschlamm als Energielieferant

Kläranlage Burbach
BHKW

Klärschlamm, der bei der Abwasserbehandlung anfällt, lässt sich energetisch nutzen. Denn aus Klärschlamm lässt sich in den Faultürmen Biogas gewinnen. Die größte Kläranlage im Saarland in Saarbrücken-Burbach erzeugt rund die Hälfte ihres Bedarfes an Strom und Wärme selbst. 

Noch verfügen jedoch nicht alle der insgesamt zwölf EVS-Kläranlagen mit Faulturm-Anlagen über Blockheizkraftwerke oder Mikrogasturbinen zur kombinierten Strom- und Wärmeproduktion. Da dies effektiver ist als eine reine Wärmeerzeugung, ist geplant, weitere Kläranlagen mit der erforderlichen Technik für eine elektrische Verwertung des Klärgases nachzurüsten. 

 

Im Jahre 2012 wurde erstmals im Saarland auf der Kläranlage Dillingen (42.000 EW) eine Mikrogasturbine als innovative Technologie der Klärgasverstromung realisiert. In den Jahren 2013 und 2014 werden auf den Kläranlagen Walpershofen (36.000 EW), Jägersfreude (56.000 EW) und Rehlingen-Siersburg (25.000 EW) BHKWs oder Mikrogasturbinen installiert. Diese Anlagen werden dann in der Lage sein, etwa ein Drittel bis die Hälfte ihres Strombedarfs und fast den gesamten Wärmebedarf selbst zu decken. Nach Umsetzung dieser Maßnahmen wird eine vollständige energetische Verwertung des gesamten Klärgases möglich sein.

Wärmegewinnung aus Abwasser

Wärmetauscher
Wärmepumpe

Im Juni 2013 hat der EVS im Rahmen eines Pilotprojektes auf seiner Kläranlage Saarbrücken-Brebach  eine innovative Anlage zur Nutzung von Abwasserwärme in Betrieb genommen. Das Abwasser wird aus einem Belebungsbecken der Kläranlage über einen Wärmetauscher geleitet, der diesem Wärme entzieht und sie zu einer Wärmepumpe transportiert. Die eingesetzte Gasmotor-Wärmepumpe, die deutlich effizienter arbeitet als konventionelle elektrische Wärmepumpen, hebt dann das Temperaturniveau an und speist die Wärme in das Heizsystem der Kläranlage ein.

 

Die jährliche Einsparung von Erdgas zu Heizzwecken liegt bei rund 100.000 Kilowattstunden pro Jahr. Die umweltbelastenden CO2-Emissionen der Heizung werden um rund 20 Tonnen pro Jahr gesenkt, was eine Reduzierung um 50 Prozent bedeutet. 

Stromerzeugung mittels Fotovoltaik

Durch die Nutzung von Sonnenenergie erzeugt der EVS selbst Strom, der ins öffentliche Netz eingespeist und entsprechend vergütet oder direkt für den Kläranlagen-Betrieb genutzt wird. 2010 wurde ein Kataster von den Dachflächen aller Kläranlagen erstellt, um zu ermitteln, welche Standorte sich für den Einsatz von Photovoltaik-Anlagen eignen. Auf dieser Basis wurden auf den Kläranlagen in Brebach, Burbach, Dillingen, Lebach, Perl-Besch und Überherrn Fotovoltaik-Anlagen installiert.