Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die Abwasserreinigung stellt einen wesentlichen kommunalen Energieverbraucher dar. Um das langfris-tige Ziel einer deutlichen CO2-Emission zu erreichen, sind nicht nur energieoptimierte Aggregate und An-lagen, sondern auch neue Techniken, Verfahrensprozesse und Betriebsweisen erforderlich. Im Rahmen des Forschungsprojektes wollte die Stadtwerke Osnabr\u00fcck AG aufbauend auf einer Energieeffizienzana-lyse der Kl\u00e4ranlage Eversburg kurz- bis mittelfristige Ma\u00dfnahmen zur Reduktion des CO2-Aussto\u00dfes identifizieren und realisieren. Dar\u00fcber hinaus sollten in einer zweiten Phase verfahrenstechnische \u00c4nde-rungen in Bezug auf neue und innovative Konzepte, die zu einer weiteren Effizienzsteigerung und \u00f6kolo-gischen Optimierung sowie einem zukunftsf\u00e4higen Konzept f\u00fchren, ausgearbeitet werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenSystematische Energieanalysen haben sich als geeignete Methode zur energetischen Verbesserung von Kl\u00e4ranlagen erwiesen. Die Ans\u00e4tze des gerade in Bearbeitung befindlichen DWA Arbeitsblattes 216 wur-den\/werden am Beispiel der Kl\u00e4ranlage Eversburg ber\u00fccksichtigt.
\nIn Verbindung mit der gezielten \u00dcberpr\u00fcfung einzelner Aggregate wurde der Energieverbrauch der Kl\u00e4r-anlage weiter aufgeschl\u00fcsselt. Die zur Energieeinsparung abgeleiteten Ma\u00dfnahmen wurden auf techni-sche Realisierbarkeit und ihre wirtschaftliche Umsetzbarkeit gepr\u00fcft und nach ihrer zeitlichen Umsetzung in Sofortma\u00dfnahmen, kurzfristige Ma\u00dfnahmen und abh\u00e4ngige Ma\u00dfnahmen unterschieden.
\nNach der Diagnostizierung der ma\u00dfgebenden Einsparpotenziale sind in der zweiten Projektphase f\u00fcr die Ma\u00dfnahmen Sensitivit\u00e4tsanalysen durchzuf\u00fchren und verfahrenstechnische \u00c4nderungen in Bezug auf neue und innovative Konzepte, die zu einer weiteren Effizienzsteigerung und \u00f6kologischen Optimierung sowie einem zukunftsf\u00e4higen Konzept f\u00fchren k\u00f6nnen, zu benennen und zu bewerten. Neben dieser m\u00f6g-lichst exakten \u00f6konomischen Bewertung soll auch eine \u00f6kologische Bewertung der umgesetzten und der geplanten Ma\u00dfnahmen durchgef\u00fchrt werden. Hierf\u00fcr wird in einem ersten Schritt die CO2-Reduzierung durch die vorgesehenen Ma\u00dfnahmen ermittelt und in Abh\u00e4ngigkeit zum theoretischen und tats\u00e4chlichen Strommix dargestellt.
\nIm Rahmen einer weiteren vertieften wissenschaftlichen Betrachtung der Ma\u00dfnahmen sollen dann die Ma\u00dfnahmen zus\u00e4tzlich hinsichtlich ihres so genannten \u0084Carbon Footprints\u0093 bewertet werden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Entsprechend der Vorgehensweise des Arbeitsblattes DWA A-216 wurde der Energieverbrauch der ma\u00df- geblichen Energieverbraucher der Kl\u00e4ranlage aufgenommen und den zuvor bestimmten anlagenspezifi-schen Idealwerten gegen\u00fcbergestellt. Dabei konnte ein theoretisches Einsparpotential von etwa 816.000 kWh\/a ermittelt werden. Der theoretisch ermittelte anlagenspezifische Idealwert von
\n30 kWh\/(EW CSB * a) liegt etwa 10 % unter dem tats\u00e4chlichen vorhandenen spezifischen Gesamtstrom-verbrauch von 33 kWh\/(EW CSB\u0095a). Anhand des Vergleichs mit den Idealwerten und weiteren \u00dcberlegungen wurden in 15 verschiedenen Bereichen M\u00f6glichkeiten und Ma\u00dfnahmen zur Verbesserung der Energie-effizienz untersucht. Als wirtschaftlich durchf\u00fchrbar stellten sich sechs Ma\u00dfnahmen heraus. Das Ar-beitsblatt A-216 unterteilt die empfehlenswerten Ma\u00dfnahmen in Sofort-, kurzfristige und abh\u00e4ngige Ma\u00df-nahmen. Aufbauend auf dieser Unterteilung wurden die Ma\u00dfnahmen in Pakete entsprechend des Reali-sierungszeitraums zusammengefasst. Als m\u00f6gliche Sofortma\u00dfnahmen wurden \u00c4nderungen bei der Faul-raum\u00acbeschickung, der \u00dcberschussschlammspeicherung und der Filtratwasserbehandlungs\u00acanlage identi-fiziert. Kurzfristige Ma\u00dfnahmen wurden f\u00fcr das Zulaufpumpwerk und die Bel\u00fcftung der Biologie vorge-schlagen. Als abh\u00e4ngige Ma\u00dfnahmen sind die Erneuerung der Gasverwertung und der Einsatz einer Druckbel\u00fcftung zur Bel\u00fcftung der Biologie zu sehen. Der Einsatz einer Druckbel\u00fcftung ist aufgrund des Kosten-Nutzen-Verh\u00e4ltnisses bei den derzeitigen Randbedingungen nicht zu empfehlen. Aufgrund der weniger eindeutigen Wirtschaftlichkeit sollte eine Sensitivit\u00e4tsanalyse f\u00fcr die abh\u00e4ngigen Ma\u00dfnahmen
\nerfolgen.
\nInsgesamt k\u00f6nnte der externe Strombezug durch Einsparungen auf der Verbraucherseite und der Erh\u00f6-hung der Eigenerzeugung um voraussichtlich 1.227.000 kWh\/a gesenkt werden. Nach der Realisierung der wirtschaftlichen Ma\u00dfnahmen betr\u00e4gt der spezifische Gesamtstromverbrauch voraussichtlich 31,6 kWh\/(EW CSB \u0095 a). Dadurch w\u00fcrde sich eine Minderung der Emissionen um 693.000 kg CO2,\u00e4q\/a
\nergeben.
\nBei dem derzeitigen Strompreis k\u00f6nnten die Stromkosten um 129.000 \u0080\/a verringert werden. Unter Be-r\u00fccksichtigung der Jahreskosten und dem Jahresnutzen verbleibt insgesamt eine Einsparung von 48.000 \u0080\/a.
\nIm letzten Abschnitt des Berichtes wird die Anwendbarkeit des Arbeitsblattes A-216 auf Grundlage der durchgef\u00fchrten Energieanalyse beurteilt. Die Unterschiede zu dem 1999 vom damaligen nordrhein-westf\u00e4lischen Ministerium f\u00fcr Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft (MURL bzw. MUNLV; heute MKUNLV) herausgegebenen Handbuch \u0084Energie in Kl\u00e4ranlagen\u0093 werden herausgestellt. Abschlie\u00dfend werden m\u00f6gliche Verbesserungen f\u00fcr das DWA A-216 vorgestellt.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
M\u00f6gliche Verbesserungen f\u00fcr das DWA A-216, die sich w\u00e4hrend der Anwendung zeigten, wurden an die Arbeitsgruppe KA-6.8 \u0084Energieanalysen von Abwasseranlagen\u0093 der DWA (Deutsche Vereinigung f\u00fcr Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V.) gesendet.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Vor dem Hintergrund des Klimawandels und steigender Energiepreise ist es empfehlenswert, den Ener-gieverbrauch auf Klaranlagen auf das notwendige Ma\u00df zu verringern und eigene Energiequellen optimal zu nutzen, um so den Fremdenergiebezug und den mit der Verbrennung fossiler Energietr\u00e4ger verbun-denen CO2-Aussto\u00df zu minimieren. Durch diese Ma\u00dfnahmen darf jedoch die Reinigungsleistung der An-lagen nicht beeintr\u00e4chtigt werden.
\nDie systematische Energieanalyse nach der DWA A-216 versetzt den Bearbeiter individuell f\u00fcr jede Kl\u00e4r-anlage in die Lage, die M\u00f6glichkeiten zur Effizienzsteigerung zu erkennen und f\u00fcr die Durchf\u00fchrung der wirtschaftlichen Ma\u00dfnahmen erste Schritte einleiten zu k\u00f6nnen. Die theoretischen Einsparpotentiale wer-den vor allem durch die Bewahrung der Leistungsf\u00e4higkeit der Abwasser- und Schlammbehandlung so-wie der Wirtschaftlichkeit verringert, sodass sich die erreichbaren Ziele h\u00e4ufig unter dem zuvor erkannten Potential befinden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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