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DWA-Leistungsvergleich kommunaler Kläranlagen stellt den Stromverbrauch in den Mittelpunkt

29.01.2013

Abwasserreinigung

Die kommunalen Kläranlagen in Deutschland halten im Mittel die nationalen Grenzwerte und Wirkungsgrade wie auch die Vorgaben der Europäischen Union ein oder übertreffen diese sogar deutlich. Nährstoffe und Verunreinigungen werden auf den Kläranlagen in ausgezeichnetem Maß entfernt.

Dies ergab der jährlich von der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. (DWA) durchgeführte Leistungsvergleich der kommunalen Kläranlagen, dessen Ergebnisse nun veröffentlicht wurden. Dieses Mal – ausgewertet wurden die Betriebsdaten von 2011 – stand der Stromverbrauch der Anlagen im Mittelpunkt der Betrachtungen. Hier werden noch Einsparpotenziale gesehen.

Kläranlagen erfüllen die gesetzlichen Anforderungen

Es ist quasi schon selbstverständlich geworden: Die Kläranlagen halten im bundesweiten Mittel sowohl die nationalen Grenzwerte und Wirkungsgrade als auch die Vorgaben der EU-Kommunalabwasserrichtlinie ein bzw. übertreffen diese sogar deutlich. Beim jährlichen Leistungsvergleich werden die Betriebsdaten der kommunalen Kläranlagen gesammelt und ausgewertet. Der bereits zum 24. Mal von der DWA durchgeführte Leistungsvergleich der kommunalen Kläranlagen zeigt, dass im Jahr 2011 wieder ausgezeichnete Abbaugrade erzielt wurden: Der biologische Sauerstoffbedarf (BSB5) sinkt durch die Abwasserreinigung um 99 Prozent, der chemische Sauerstoffbedarf (CSB) um 95 Prozent, alle Stickstoffverbindungen (Gesamt-N) werden zu 82 Prozent entfernt, Phosphor (Gesamt-P) zu 91 Prozent. Der hohe Standard der Abwasserreinigung in den rund 10 000 kommunalen Kläranlagen trägt daher wesentlich zum Schutz der Oberflächengewässer bei.

Stromverbrauch im Fokus der Betrachtungen

Erstmals wurde bundesweit auch der Stromverbrauch der Kläranlagen erhoben und statistisch ausgewertet. Insgesamt werden in Deutschland pro Jahr etwa 4000 GWh für die Abwasserreinigung aufgewendet. Im Mittel ergibt sich ein jährlicher Stromverbrauch von 34,0 kWh pro Einwohner. Der jährliche private Stromverbrauch liegt bei etwas mehr als 1000 kWh. Damit wird deutlich, dass für die Abwasserreinigung etwa vier Prozent des privaten Stromverbrauchs erforderlich sind. Ziel der Abwassereinigung ist es, ein möglichst hohes Reinigungsniveau mit geringem Energieaufwand zu erreichen. Es versteht sich daher von selbst, dass auch im Abwasserbereich keine Energie verschwendet werden darf.

Einsparpotenziale

Die örtlichen Randbedingungen auf den Kläranlagen besitzen einen wesentlichen Einfluss auf den Stromverbrauch. Hohe Stromverbräuche allein sind deshalb zunächst noch kein Hinweis, dass Energie eingespart werden kann. Mithilfe von anlagenspezifischen Energieanalysen lassen sich die lokalen Gegebenheiten bewerten und Einsparpotenziale aufzeigen. In betrieblicher Hinsicht sind bei der elektrischen Energie nur geringe Einsparungen erzielbar. Größere Einsparungen (bis zu 25 %) können im Regelfall nur durch Investitionen für Verfahrensänderungen, Austausch von Aggregaten etc. erzielt werden. Das größte Einsparpotenzial liegt bei den Kläranlagen mit einer Kapazität von mehr als 10 000 EW.

Wovon hängt der Stromverbrauch ab?

Der Stromverbrauch pro Einwohner hängt vor allem von der Größe der Kläranlage ab. Je größer die Anlagen sind, desto geringer ist der spezifische Stromverbrauch für die Reinigung des Abwassers eines Einwohners, das heißt, die Abwasserreinigung kann bei größeren Kläranlagen energieeffizienter durchgeführt werden. Kläranlagen für über 100 000 Einwohner benötigen pro Einwohner nur etwa 60 Prozent des Stroms im Vergleich zu Anlagen für unter 1000 Einwohner.

Höhere Stickstoffbelastungen wirken sich infolge des größeren Sauerstoffbedarfs für die Nitrifikation (bakterielle Oxidation von Ammonium zu Nitrat) auf den Stromverbrauch aus. Die mittlere CSB-Belastung der Kläranlagen hat ebenso Auswirkungen auf den Stromverbrauch. Bei niedriger Belastung der Anlagen wird deutlich mehr Strom pro Einwohner verbraucht als bei höheren Belastungen. Auch in Bezug auf den Abwasseranfall gibt es einen Zusammenhang mit dem Stromverbrauch: Bei kleinen bis mittleren spezifischen Abwassermengen ist der Einfluss auf den Stromverbrauch gering. Steigt der jährliche Abwasseranfall auf mehr als 120 m³ pro Einwohner, so beeinflusst dies den Stromverbrauch deutlich.

Viel Engagement, große Beteiligung, hohe Repräsentanz

Am aktuellen 24. Leistungsvergleich kommunaler Kläranlagen beteiligten sich 5668 Kläranlagen. Bezogen auf die Gesamtausbaugröße aller deutschen Kläranlagen von 151 Millionen Einwohnerwerten bedeutet dies, dass 92 Prozent der Bevölkerung der Bundesrepublik Deutschland durch die vorliegende Statistik erfasst wurden. Die hervorragende Reinigungsleistung und die umfangreiche Auswertung waren nur durch das hohe Engagement des Personals auf den Kläranlagen möglich. Die Daten wurden von den Kläranlagen-Nachbarschaften der DWA erhoben und ausgewertet.

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