Projekttitel

Energieeffizienzanalyse der Kläranlage Kassel (340.000 EW)

Auftraggeber

KASSEL WASSER – Eigenbetrieb der Stadt Kassel

Projektlaufzeit

Juni 2012 – Mai 2013

Projektbeschreibung

Die energetische Optimierung der Kläranlagen kann einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der sich zunehmend anspannenden Lage in dem Bereich der Energieversorgung leisten. Im kommunalen Bereich sind Kläranlagen oftmals einer der größten Einzelverbraucher und liegen in Zeiten steigender Energiekosten und wachsender Verantwortung zum ressourcenschonenden Umgang mit Energie im Fokus für Maßnahmen zur Effizienzsteigerung.

Den Betreibern von Kläranlagen bietet sich gerade heute die Möglichkeit, im kommunalen Umfeld Akzente zu setzen hinsichtlich eines verantwortlichen Umgangs mit dem Thema Energie. Die oft gedankenlose Verschwendung von Energie ist nicht nur mitverantwortlich für die zunehmende Belastung unseres Klimas, sie kostet den Verbraucher auch unnötig Geld.

Daraus resultiert das Gebot, wo immer möglich Energie zu sparen beziehungsweise Energieressourcen besser auszunutzen.

Dazu hat das Hessische Ministerium für Umwelt, Energie, Landwirtschaft und Verbraucherschutz eine Arbeitshilfe zur Verbesserung der Energieeffizienz von Abwasseranlagen erarbeitet, um Betreibern und Planern einen einheitlichen Standard für die Durchführung von Effizienzanalysen zur Verfügung zu stellen und eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten.

Die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA) hat mit dem Arbeitsblatt A 216 („Energiecheck und Energieanalyse – Instrumente zur Energieoptimierung von Abwasseranlagen“, 2015) und dem „Leitfaden für das Betriebspersonal – Senkung des Stromverbrauchs auf Kläranlagen“ (3. Auflage, 2014) Grundlagen für die Erstellung einer Energieanalyse erstellt.

Weiterhin sind Unterlagen des Bundesumweltamtes sowie aus Ministerien der Länder Baden-Württemberg und Nordrhein-Westfalen vorhanden.

Für die energetische Bewertung wird eine Verbrauchermatrix mit dem Stromverbrauch der (wesentlichen) Einzelverbraucher aufgestellt und mit sogenannten Ziel- und Toleranzwerten (bzw. optimale Werte und Wertebereich) verglichen. Soweit sich dabei Abweichungen nach oben ergeben oder anderweitige Hinweise auf Einsparpotenzial hindeuten, muss untersucht werden, mit welchen technischen oder organisatorischen Maßnahmen eine Verbrauchssenkung oder Effizienzverbesserung möglich ist.

Nach der Auswertung der Bestandsunterlagen (Betriebstagebücher, Antriebslisten etc.) mit Plausibilitätsprüfung und Anlagenbegehung erfolgt eine Beurteilung des Bestands aus verfahrenstechnischer Sicht. Im nächsten Schritt werden eine energetische Betrachtung (Grob-Analyse oder auch Energiecheck) und eine erste Beurteilung der Anlage im Vergleich zu den Ziel- und Toleranzwerten durchgeführt. Im Anschluss an eine Feinanalyse wird dem Auftraggeber ein erster Maßnahmenkatalog vorgestellt.

Nach Festlegung der näher zu betrachtenden Maßnahmen werden Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen aufgestellt. Im abschließenden Erläuterungsbericht werden die Ergebnisse zusammengestellt.

Die Kläranlage Kassel hat eine Ausbaugröße von 340.000 EW. Die für die energetische Betrachtung maßgebende mittlere Belastung im Zulauf zur Belebungsstufe beträgt etwa 313.000 EW (2011). Der ermittelte spezifische Gesamtstromverbrauch liegt mit 37,7 kWh/(EWCSB*a) verfehlt den Ziel- (18) und Toleranzwert (30). Die größten Einsparpotenziale (absolute Werte) konnten in den Bereich der Belebungsbecken (Belüftung und Umwälzung), der Faulung/ Gasverwertung sowie bei der Schlammentwässerung.

Die vorgeschlagenen Maßnahmen wurden in Maßnahmenpaketen in Abhängigkeit der Wirtschaftlichkeit und der Umsetzbarkeit gebündelt. Davon wurden einige wesentliche Maßnahmen bereits umgesetzt bzw. befinden sich in der Umsetzung. Hier sind die Stilllegung der Schlammtrocknung, Austausch der BHKW sowie Veränderung der Niederspannungsverteilung zu nennen.

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