Mit Abwasser die Energiewende unterstützen

Die Wärmeenergie des Abwassers von 10 Haushalten könnte einen Haushalt mit Wärme versorgen! Mit der Bioenergie des Abwassers kann fast der gesamte Strombedarf der Kläranlage gedeckt werden! Der Stromverbrauch bayer. Kläranlagen (630 GWh, = 180.000 Haushalte) bietet Potenzial für energetische Optimierungen! © LfU / Referate 66 und 67

➨ LfU-Leitfaden soll den Kommunen helfen, Potenziale zu erkennen Kommunen können zum Gelingen der Energiewende beitragen und Kosten sparen, wenn sie die Energie im Abwasser nutzen und den Energiebedarf der Abwasseranlagen optimieren. ➨ LfU-Leitfaden soll den Kommunen helfen, Potenziale zu erkennen …für Bgm., Gemeinderäte … ➨ im Auftrag des bayer. Landtages © LfU / Referate 66 und 67

Aufbau des Leitfades: Mit Abwasser zur Energiewende beitragen Aus Abwasser wird Wärme Mit Abwasser Strom erzeugen- Nutzung der Lageenergie Bioenergie – aus Abwasser wird Faulgas Abwasseranlagen optimieren – die Energiewende in der Praxis Fazit Mit Abwasser zur Energiewende beitragen Aus Abwasser wird Wärme Mit Abwasser Strom erzeugen- Nutzung der Lageenergie Bioenergie – aus Abwasser wird Faulgas Abwasseranlagen optimieren – die Energiewende in der Praxis Fazit © LfU / Referate 66 und 67

Energiewende: sichere, bezahlbare, umweltfreundliche Umgestaltung der Energieversorgung 50% Steigerung des Anteils regenerativer Energie am Strombedarf (Bayer. Energiekonzept) 33% 2012 2021 E n e r g i e - 3 - S p r u n g © LfU / Referate 66 und 67

Energie-3-Sprung bei Abwasseranlagen? z.B. Verringerung von Pumpen- oder Gebläselaufzeiten z.B. Optimierung der Maschinentechnik z.B. Verwertung der Wärmeenergie des Abwassers Energie-3-Sprung bei Abwasseranlagen? © LfU / Referate 66 und 67

Vorteil: hohe Abwassertemp., Nutzung vor Ort möglich WT = Wärmetauscher WP = Wärmepumpe Vorteil: hohe Abwassertemp., Nutzung vor Ort möglich Nachteil: geringe Mengen Einsatz: z.B. Sportstätten, Kranken-häuser, Wohnkomplexe Beispiel: Hochhaus mit 200 WE Trinkwassererwärmung mit WT und WP auf 30°C (52 m3/d Abwasser) 50% Primärenergieeinsparung gegenüber vollst. Erwärmung mit Gas-Brennwertanlage Wärmetauscher 7 © LfU / Referate 66 und 67

Beispiel: Räumerlaufbahn-Beheizung für NKB Vorteile: große Mengen, geringe Verschmutzung Nachteile: niedrige Abwassertemp., große Entfernung zu Wärmeabnehmer Eisfreie Laufbahn durch Abwasserwärme statt elektr. Strom (Heizdrähte) 99% Stromeinsparung © LfU / Referate 66 und 67

Nachteil: hohe Verschmutzung Vorteile: ggf. große Abwassermengen und geringe Entfernungen zu Wärmeabnehmern Nachteil: hohe Verschmutzung Rinnenwärmetauscher-Montage © LfU / Referate 66 und 67

große Wärmeabnehmer (ab 150 kW) kurze Entfernung (100 bzw. 300 m) Schritt: Checkliste Abwasser von mind. 5.000 E große Wärmeabnehmer (ab 150 kW) kurze Entfernung (100 bzw. 300 m) keine alternativen Energieträger wie Fernwärme Kanalsanierung geplant? 2. Schritt: Energiekarte © LfU / Referate 66 und 67

3. Schritt: Gespräche mit Abwasserbetrieb, Wärmeabnehmer/Planer, EVU 4. Schritt: Machbarkeitsstudie (inkl. Wirtschaftlichkeit) 5. Schritt: Ausführungsplanung Ing.-Büro Beispiel: Abwasser beheizt das Fürther Rathaus Rinnenwärmetauscher, Kanal nur 14 m vom Rathaus entfernt 266 kW Heizleistung, 65% Primärenergieeinsparung 800.000 € Investition, 7 Jahre Amortisationszeit © LfU / Referate 66 und 67

Wasserkraftanlagen für Abwasser Wasserkraftschnecken Wasserräder Turbinen Nicht für Rohabwasser geeignet! Beispiel: Stromerzeugung im Ablauf einer Kläranlage > 100 m Höhendifferenz 40 kW Nennleistung ca. 100.000 kWh/a, 65% Eigenbedarf Kläranlage 212.000 € Investition Pelton-Turbine © LfU / Referate 66 und 67

Abwasser ist eine Energiequelle Bioenergie – aus Abwasser wird Faulgas Abwasser ist eine Energiequelle 13 © LfU / Referate 66 und 67 13

Faulgasnutzung kann auf vielen KA noch gesteigert werden Bioenergie – aus Abwasser wird Faulgas Faulgasnutzung kann auf vielen KA noch gesteigert werden Verfahrensumstellung zur Faulgasproduktion Verschwendung von Bioenergie, Faulgas wird abgefackelt Nachrüstung von BHKWs 14 © LfU / Referate 66 und 67 14

Durchführung durch Betriebspersonal Abwasseranlagen optimieren – die Energiewende in der Praxis Energiecheck Grobe Bestandsaufnahme der Anlage durch Ermittlung energetischer Kennzahlen Sollte jährlich wiederholt werden, damit Veränderungen des Energieverbrauchs erkannt werden Durchführung durch Betriebspersonal DWA-A 216 (Entwurf) "Energiecheck und Energieanalyse – Instrumente zur Steigerung der Energieeffizienz von Abwasseranlagen„ 15 © LfU / Referate 66 und 67 15

Energetische Kennzahlen nach DWA-A 216 (Entwurf) Abwasseranlagen optimieren – die Energiewende in der Praxis Energetische Kennzahlen nach DWA-A 216 (Entwurf) 16 © LfU / Referate 66 und 67 16

Kennzahlenvergleich nach DWA-A 216 (Entwurf) Abwasseranlagen optimieren – die Energiewende in der Praxis Kennzahlenvergleich nach DWA-A 216 (Entwurf) Bezugsgröße ist die mittlere Anlagenbelastung Mit Hilfe des Energiechecks entscheidet der Betreiber, ob eine Energieanalyse sinnvoll sein könnte! 17 © LfU / Referate 66 und 67 17

Energieanalyse … wird durch externes, qualifiziertes Fachbüro durchgeführt … darf Reinigungsleistung, Sicherheit und Betrieb der Anlagen nicht beeinträchtigen … liefert Maßnahmen zur energetischen Optimierung Beispiel 1: Austausch einer Zulaufpumpe Steigerung des Wirkungsgrades von 40% auf 56% Investitionen 75.000 € Betriebskostenersparnis 7.400 € Stromersparnis 37.000 kWh/a © LfU / Referate 66 und 67

Beispiel 2: Austausch eines Sandfanggebläses Abwasseranlagen optimieren – die Energiewende in der Praxis Beispiel 2: Austausch eines Sandfanggebläses Reduzierung der Leistungsaufnahme um 50% Investitionen 12.000 € Betriebskostenersparnis 2.600 € Stromersparnis 13.000 kWh/a 19 19 © LfU / Referate 66 und 67 19

Abwasseranlagen optimieren – die Energiewende in der Praxis Fazit Kommunen können zum Gelingen der Energiewende beitragen und Kosten sparen, wenn sie die Energie im Abwasser nutzen und den Energiebedarf der Abwasseranlagen optimieren. Mit Energiekarten können die Kommunen prüfen, ob eine Nutzung der Abwasserwärme in der Kanalisation in Frage kommt. Energiecheck und Energieanalyse sind Instrumente zur Steigerung der Energieeffizienz auf Abwasseranlagen Abwasserbeseitigung ist nicht nur eine lästige Pflicht, sondern bieten auch Gestaltungsmöglichkeiten. 20 © LfU / Referate 66 und 67 20