Energieintelligente Kläranlage Schwarzenbruck

Kurzbeschreibung

Der Kanalisations-Zweckverband (KZV) „Schwarzachgruppe“ plant, eine energieintelligente kommunale Energieplus-Kläranlage zu errichten. Die Kläranlage soll mindestens so viel Energie produzieren, wie für den Betrieb benötigt wird. Dies soll durch die Kombination verschiedener, auf den konkreten Standort der Kläranlage angepasster Maßnahmen erfolgen. Die Kläranlage soll hinsichtlich Effizienz der Behandlung, Energieerzeugung, Energiespeicherung und Einbindung über ein „Smart Grid“ in das regionale Stromversorgungsnetz so optimiert werden, dass sie ohne Co-Vergärung (von zum Beispiel Lebensmittelresten) ganzjährig die Energieautarkie erreicht.

Das Projekt besteht aus verschiedenen Bestandteilen, die zusammen eine höchst energieeffiziente Kläranlage darstellen: Zum einen werden Energieeffizienzpotentiale weitestgehend ausgeschöpft, u.a. mittels moderner Pumpen und Gebläse sowie der Abwärmenutzung an den verschiedenen Anlageteilen. Zum anderen werden alle Möglichkeiten der Energieerzeugung und -speicherung genutzt, die auf dem Standort der Kläranlage möglich und sinnvoll sind, darunter eine Wasserkraftanlage im Kläranlagenablauf, Photovoltaik, Stromspeicherung in Batterien und entsprechend gezielte Abschaltung des Blockheizkraftwerks, Klärgasspeicher, Wärmespeicher (Warmwasserspeicher) und die Kopplung der verschiedenen Speicher zur kontinuierlichen Bereitstellung von Energie (thermisch oder elektrisch nach Bedarf).

Ein weiterer wichtiger Bestandteil des Projektes ist die Einbindung der Kläranlage in einen netzdienlichen Betrieb, d.h. die intelligente Steuerung der Energieerzeuger zum Zweck der Netzentlastung bzw. Einspeisung bei Bedarf. Dazu bedarf es eines sog. „Smart Micro Grids“ welches ein intelligentes Energiemanagementsystem beinhaltet. Dieses ermöglicht es die Betriebsweisen an unterschiedliche Bedingungen bspw. Tag/Nacht oder Winter/Sommer anzupassen, aber auch auf aktuelle Bedarfe des Netzes oder einzelner Anlagenteile zu reagieren.

Im Allgemeinen sind Abwasserbehandlungsanlagen im kommunalen Bereich mit durchschnittlich 20 Prozent anteilsmäßigem Strombedarf der größte kommunale Stromverbraucher. Angesichts des erheblichen Energiebedarfs von Abwasserentsorgungsanlagen ist die Verbesserung der Energieeffizienz ein wichtiger Ansatzpunkt für eine klimafreundliche Abwasserentsorgung in Deutschland. Das Pilotprojekt zielt darauf ab, in der Bilanz ohne externen Strombedarf auszukommen. Zusätzlich soll die Anlage netzdienlich betrieben werden, d. h. die Stromabgabe an das Netz sowie die Stromabnahme aus dem Netz werden so abgestimmt, dass sie zu einer Netzentlastung beitragen.

Mit dem Vorhaben kann eine Energieeinsparung von 100 Prozent des bisherigen Stromverbrauchs von 652.980 Kilowattstunden erzielt werden. Das bedeutet eine CO₂-Einsparung in der Größenordnung von 300 Tonnen pro Jahr (basierend auf einem Energiebedarf von jährlich 652.980 Kilowattstunden).