Strom aus Dreckwasser

Kläranlage Hanau bekommt neues Blockheizkraftwerk

Das letzte graue Modul der Altanlage wird noch ausgetauscht. Die neuen, roten Module arbeiten bereits.
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Das letzte graue Modul der Altanlage wird noch ausgetauscht. Die neuen, roten Module arbeiten bereits.

Das Klärwerk Hanau, in dem seit 109 Jahren Abwasser behandelt wird, ist auch ein großer Energiefresser. Jahr für Jahr werden dort etwa 5,6 Millionen Kilowattstunden Strom benötigt, um Maschinen wie Pumpen oder Verdichter anzutreiben.

Hanau – Das Klärwerk, in dem auch Abwässer aus den benachbarten Gemeinden Maintal und Bruchköbel gereinigt werden, ist damit der größte kommunale Energieverbraucher Hanaus.

Nun bekommt das Klärwerk ein neues Blockheizkraftwerk. Auftraggeber ist der für die Abwasserentsorgung zuständige städtische Eigenbetrieb Hanau Infrastruktur Service (HIS). Er lässt das alte Blockheizkraftwerk (BHKW) durch ein neues, platzsparendes ersetzt. Das Auftragsvolumen beträgt rund eine Million Euro. Ende des Monats sollen die Arbeiten abgeschlossen sein.

Der für den Klärwerksbetrieb benötigte Strom wird zum großen Teil auf dem Betriebsgelände selbst erzeugt. Er stammt quasi aus dem behandelten Abwasser selbst. Dazu werden dem Abwasser ungelöste organische Anteile entzogen und diese in zwei großen Bioreaktoren (Faulbehälter) in Methangas umgewandelt. Dieser Prozess bedarf einer Temperatur, die in etwa der menschlichen Körpertemperatur entspricht.

Um die Behälter auf Temperatur zu halten, wurde das gewonnene Biogas anfangs in einem Heizkessel verbrannt und mit der dabei erzeugten Wärmeenergie der Faulschlamm auf 37 bis 40 Grad Celsius aufgeheizt. Überschüssiges Biogas wurde zunächst einfach verbrannt, wobei unter anderem klimaschädliches Kohlendioxid entsteht.

Täglich rund 42000 Kubikmeter Abwasser werden in der Gruppenkläranlage Hanau behandelt. Der Strombedarf ist enorm. Rund 5,6 Millionen Kilowattstunden werden dort jährlich verbraucht. 

Bereits Ende der 1970er-Jahre wurde das Klärwerk jedoch mit einer ersten biologischen Reinigungsstufe ausgestattet, für die unter anderem Druckluft zur Versorgung der Mikroorganismen erzeugt werden musste, die den Feinanteil bei der Abwasserreinigung übernehmen. Die dazu eingebauten Gebläse wurden von Gasmotoren betrieben, die mit überschüssigem Biogas befeuert wurden. Um Schwankungen auszugleichen, verfügt das Klärwerk seitdem auch über größere Gastanks, in denen das Biogas zwischengespeichert werden kann.

Anlässlich der bisher letzten Erweiterung des Klärwerks von 1998 bis 2005 wurden die inzwischen veralteten Gasmotoren durch ein Blockheizkraftwerk (BHKW) mit drei Modulen ersetzt. In diesem BHKW wird seitdem Wärme- und elektrische Energie aus Biogas gewonnen und komplett verwertet. Die Abwärme der Motoren dient zur Beheizung der Faulbehälter. Der mittels gekoppelter Generatoren erzeugte elektrische Strom wird ebenfalls komplett im Klärwerk eingesetzt. Im Unterschied zu den direkt angetriebenen Gebläsen steht dadurch heute Strom auch für andere Zwecke zur Verfügung.

Doch das BHKW ist in die Jahre gekommen. Außerdem haben sich inzwischen die Anforderungen an Effizienz und Abgasreinigung verändert, sodass eine Erneuerung nicht mehr zu umgehen war. Zudem nahm der Aufwand zur Instandhaltung ein Maß an, dass die Wirtschaftlichkeit des BHKW-Betriebs infrage stellte.

Tatsächlich wurde auch kurz darüber nachgedacht, den Strom komplett aus dem Netz zu beziehen und das Biogas für den Betrieb eines BHKW außerhalb des Klärgeländes zur Verfügung zu stellen. Doch das ließ sich wirtschaftlich nicht darstellen.

Also beauftragte HIS ein Fachbüro, um die Erneuerung des BHKW vorzubereiten. Nach EU-weiter Ausschreibung kam ein Unternehmen aus Berlin zum Zug. Der modulare Aufbau der alten und neuen Anlage hatte den Vorteil, dass der Austausch schrittweise im laufenden Betrieb erfolgen konnte. Inzwischen sind zwei der insgesamt drei neuen Module im Betrieb. Das letzte Modul wird bis Ende Oktober ausgewechselt.

Mit dem alten BHKW ließ sich der Strombedarf des Klärwerks zu etwa 65 Prozent decken, mit dem neuen sollen es ein paar Prozentpunkte mehr werden.

Einen Beitrag zur Erhöhung der Effizienz leistet dabei die Umstellung von Luft- auf Wasserkühlung, da die bisher genutzten Tischkühler vor allem im Hochsommer einen deutlich höheren Strombedarf hatten als die Pumpen für den Wasserkreislauf.

Die Biogasnutzung im Klärwerk Hanau leistet einen nicht unerheblichen Beitrag zum Klimaschutz durch die weitgehende Nutzung der im Abwasser enthaltenen Energie. Wenn mit dem BHKW im Klärwerk Hanau 65 Prozent des Strombedarfs gedeckt werden, bedeutet dies eine Entlastung von 1820 Tonnen Kohlenstoffdioxid pro Jahr. Weitere rund 1500 Tonnen werden durch die Nutzung der BHKW-Abwärme für die Faulraumbeheizung eingespart. Die Experten von HIS gehen davon aus, dass die Investition sich bereits nach relativ kurzer Zeit amortisiert haben wird.  did

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