Planung einer energieautarken kommunalen Energie-Plus Kläranlage

Die Kläranlage Schwarzenbruck wurde in den 1960er Jahren errichtet. Sie ist baulich in einem sehr schlechten Zustand und entspricht nicht mehr dem Stand der Technik. Für die Errichtung der neuen Kläranlage liegt dem Kanalisationszweckverband Schwarzachgruppe mit seinen Planern Ingenieurbüro Dr. Resch + Partner (Objektplanung), der IBA Planungs-GmbH & Co. KG (EMSR-Planung) und weiteren Fachplanern die Entwicklung einer zukünftigen und nachhaltigen Lösung besonders am Herzen.

Ziel des Projekts "Energieautarke kommunale Energieplus Kläranlage Schwarzenbruck" ist eine konventionelle biologische Kläranlage ohne Co-Vergärung zu errichten, die sich selbst mit elektrischer Energie versorgt und damit einen Autarkiegrad von 100 % über das ganze Jahr erreicht. Dabei sollen zukünftig außer einer Reduzierung des Energiebedarfs auch die Nutzung weiterer regenerativer Energiequellen in den Kläranlagenbetrieb einbezogen werden.
Das Energiemanagement der neuen Kläranlage Schwarzenbruck stützt sich auf drei Säulen. Zum Ersten auf die Verbesserung der Energieeffizienz der Kläranlage, zum Zweiten auf das Ausschöpfen aller Möglichkeiten der Energieerzeugung, zum Dritten auf ein Smart Micro Grit inklusive Energiespeicherung.

Die Verbesserung der Energieeffizienz soll durch den Einsatz moderner Pumpen und Gebläse erreicht werden. Mit Hilfe von Abwärmenutzung verschiedener Anlagenteile wird deren Effizienz weiter gesteigert. Des Weiteren ist die Nutzung von Wasserkraft aus dem Kläranlagenablauf mit einer Wasserkraftanlage vorgesehen, die ca. 6 % des Energiebedarfs der Kläranlage deckt.
Aus Sonnenenergie kann im Sommer ein Großteil der benötigten elektrischen Energie bereitgestellt werden. Dazu wird auf den geplanten Dachflächen eine Photovoltaikanlage errichtet, deren Nutzungsgrad durch einen Batteriespeicher erhöht wird.
Das in der Faulung erzeugte Klärgas wird in einem Blockheizkraftwerk in elektrische Energie und Wärme umgewandelt. Somit steht eine wetter- und jahreszeitenunabhängige Energiequelle zur Verfügung.
Der Einsatz der vorgesehenen Speicher verbindet die aufgeführten Energiequellen zum Smart Micro Grit und gleicht tägliche und wöchentliche Schwankungen aus. Als zusätzliche Energiespeicher sind Batteriespeicher und thermische Speicher vorgesehen.

In einer Simulationen konnte gezeigt werden, dass die Errichtung einer elektrisch energieautarken Kläranlage auch praktisch umsetzbar ist. Dazu wurde im Projekt eine prüffähige Entwurfsplanung erstellt. Das Projekt "Planung einer energieautarken kommunalen Energieplus-Kläranlage" beinhaltet die zusätzlichen Kosten zur Erlangung der Energieautarkie und Verbesserung des Wirkungsgrades über den Stand der Technik auf Kläranlagen hinaus. Die Baukosten für die Kläranlage betragen 24 Mio. € und beinhalten die Investitionskosten der Energieeffizienz und der Energiespeicherung. Der durchschnittliche externe Energiebedarf der neuen Kläranlage wird um 100 % gegenüber der bestehenden Anlage gesenkt. Dabei erhöht sich der Stickstoffabbau gegenüber dem Ist-Zustand deutlich. Feststoff-, Kohlenstoff- und Phosphor-Elimination bleiben auf bekannt hohem Niveau.