Energie braucht Ideen

Die steigenden Energiepreise und der erforderliche sparsame Umgang mit natürlichen Ressourcen rückt auch für die Betreiber von Kläranlagen das Thema Energieeffizienz immer stärker in den Vordergrund - so auch für die Kläranlage Meinerzhagen des Ruhrverbandes. Erhöhter Kostendruck und die angestrebte CO₂-Reduktion erfordern dringend eine Verringerung des Energieeinsatzes in den Kläranlagen. Die Jungkurth-Servicetechniker aus Altena haben deshalb gemeinsam mit Experten des Ruhrverbandes getüftelt und überlegt, wie man den Stromeinkauf des Klärwerks sowie die bereits vorhandene Wärmepumpe optimieren kann. Dank umfangreichen Kenntnissen und Beratung in Sachen Steuertechnik ist ein Projekt herausgekommen, das die Steigerung der Energiegewinnung aus dem "nachwachsenden Rohstoff" Abwasser geradezu revolutioniert!

Die Vermeidung von fossiler Brennstoffnutzung bei Nutzung der Energie aus Abwasser verursacht eine erhebliche CO₂-Reduktion. Die Größenordnung der damit verbundenen Substitution von Öl oder Gas liegt im Bereich von bis zu 70 %. So auch im Klärwerk Meinerzhagen: Wo vorher mit Öl geheizt wurde und jährliche Stromkosten in Höhe von fast 7000 Euro anfielen, konnten diese durch die 2010 gestarteten Maßnahmen auf sensationelle 2600 Euro reduziert werden. Was war der Gedanke dahinter? Bei der Reinigung des Abwassers werden pro angeschlossenem Einwohner etwa 35 kWh Strom pro Jahr benötigt. Damit entfallen etwa 2 bis 3 Prozent des mittleren Stromverbrauchs eines Einwohners in Höhe von etwa 1.500 kWh pro Jahr auf die Reinigung seiner Abwässer. Das anfallende Abwasser verursacht aber nicht nur Stromkosten, sondern lässt sich auch als Energiequelle nutzen. So wird der durch den Zuwachs der Organismen entstandene Klärschlamm in Faulbehältern durch anaerobe Mikroorganismen teilweise in methanhaltiges Faulgas überführt, das zur Stromerzeugung z. B. in Blockheizkraftwerken eingesetzt wird. Die Co-Vergärung, also die zusätzliche Annahme von Fetten, Küchen- und Speiseabfällen zur Steigerung der Gaserzeugung in den Faulbehältern, reduziert den Stromeinkauf noch weiter, sodass auf diesen Kläranlagen ein großer Teil des benötigten Strom selbst erzeugt wird.

Auch das thermische Energiepotenzial von Abwasser kann mittels der von der Firma Jungkurth optimierten Wärmepumpe und des Wärmetauschers zu Heizzwecken der Kläranlage eingesetzt werden. Wie funktioniert dieses Prinzip? Der Grundgedanke dabei ist, mittels des Wärmetauschers dem Abwasser Wärme zu entziehen. Durch Umkehrung des Prozesses können dabei die Anlagen je nach Gestaltung nicht nur zu Heizzwecken, sondern, insbesondere während der Sommermonate, auch zur Gebäudekühlung beziehungsweise -klimatisierung eingesetzt werden. Vom Wärmetauscher zirkuliert also ein Solemedium zur Wärmepumpe. Dem durchschnittlich 15° C warmen Abwasser kann somit je nach kommunaler Vorschrift bis auf 5° C Wärme entzogen werden. Voraussetzung für einen zuverlässigen Betrieb ist eine kontinuierliche Abwassermenge, die durch das Abwasser eines nahegelegenen Industriebetriebs gegeben ist.

Das Wärmeangebot des Abwassers ist sogar so groß, dass auch in der Nähe liegende große Wärmeabnehmer (z. B. Schwimmbad, Schulgebäude etc.) versorgt werden könnten. Der Überschuss der so produzierten Energie wird dann zumeist in das reguläre Stromnetz eingespeist.

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