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Selbst versorgen, statt nur entsorgen

Stromgewinnung in Abwasserreinigungsanlagen

Die Eigenstromerzeugung ist neben der Energieeinsparung durch Optimierungsmaßnahmen an den unterschiedlichsten Anlagenteilen eine der rentabelsten Varianten zur Kostenreduzierung auf Kläranlagen.

Technische Werke Emmerich am Rhein GmbH, © GELSENWASSER AG

Faulung:
Die Umstellung der aeroben Stabilisierung auf eine anaerobe Stabilisierung ermöglicht aufgrund des geringeren Schlammalters ein beachtliches Einsparpotenzial bei der Belüftungsenergie. Wichtiger aber: Durch die Gewinnung von Biogas (Methangehalt i.d.R. 50-70 %) und dessen Nutzung, z.B. mittels Blockheizkraftwerk (BHKW), lassen sich Energieeigendeckungsgrade von bis zu 65 % erzielen. Da Blockheizkraftwerke zugleich Strom und (Ab-)Wärme erzeugen (Kraft-Wärme-Kopplung), können mit dieser Technik ein Großteil der für den Klärwerksbetrieb erforderlichen Elektrizität sowie des Wärmebedarfs zum Beheizen der Faultürme, aber auch von Verwaltungs- und Wirtschaftgebäuden gewonnen werden. Ganz nebenbei verbessert sie die CO2-Bilanz. Im Vorfeld müssen jedoch das Investment und der zusätzliche Betriebspunkt dem Energieeinsparpotenzial gegenübergestellt und wirtschaftlich überprüft werden.

Der spezifische  Gasertrag von bereits bestehenden Faulungsanlagen kann durch eine geringere Aufenthaltszeit des Schlamms in der Vorklärung, gleichmäßige Beschickung des Faulbehälters, hohe Temperaturen, Schlammdesintegration, Co-Vergärung, Optimierung der Aufenthaltszeit im Faulbehälter sowie ein niedriges Schlammalter in der Belebung erhöht werden.

Anaerobanlagen:
Anaerobanlagen finden besonders bei der Behandlung von Abwasser mit einem hohen Anteil organischer Verschmutzungen Anwendung. Energetische Vorteile sind zum Einen der Entfall der Belüftung gegenüber aeroben Anlagen und zum Anderen die Gewinnung von Biogas, welches zur Wärme- und Energieversorgung genutzt werden kann.

Regenerative Energien:
Der Einsatz von Solarzellen oder Windkraftanlagen zur Stromerzeugung unterliegt denselben Rahmenbedingungen wie an anderen Standorten und kann entsprechend dazu beitragen, Kläranlagen energieautark zu betreiben. Besonders interessant unter den regenerativen Energien: die Gewinnung von Wärme aus Abwasser sowie der Einsatz von Turbinen zur Stromerzeugung an Stellen mit freiem Gefälle. Aufgrund der großen Wassermassen in Kläranlagen sind nicht einmal große Höheunterschiede erforderlich, um einen nennenswerten Energieertrag zu erzielen. Die Verwendung von Solarkollektoren zur Wärmegewinnung ist nur für Kläranlagen ohne Faulung überlegenswert. Selbst dort muss allerdings abgewägt werden, ob der Wärmebedarf für Brauchwasser diese Investition rechtfertigt. Interessanter ist die Verwendung von Solarkollektoren bei der Klärschlammtrocknung.

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Stromgewinnung in der Kläranlage

Elektrische Energie aus Abwasser lässt sich nicht nur durch Wasserkraft erzeugen. Nach dem Motto „Selbst versorgen, statt nur entsorgen“ können auch Klärwerke vom Abwasserpotenzial Gebrauch machen. Das in den Faulbehältern der Anlagen anfallende Methangas wird dazu in Blockheizkraftwerken verstromt. Der gewonnene (saubere) Strom deckt in der Regel einen Großteil des Eigenenergiebedarfs. Zum Nulltarif. Ganz nebenbei heizt Prozesswärme die Faulbehälter auf und dient zur Warmwasserversorgung. Das senkt nicht nur die Energiekosten. Es verbessert auch die CO2-Bilanz. Mehr Infos finden Sie hier.