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1/2 | 2013

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Special Ressourceneffizienz In der Belebungsstufe von Kläranlagen bestehen große Potenziale zur Stromeinsparung. Etwa 60 bis 80 Prozent des gesamten Energieverbrauchs einer Kläranlage entfallen auf Belüftung und Umwälzung. Ressourcen-und Energieeffizienz in der Abwasserwirtschaft Der weltweit zunehmende Bedarf nach Rohstoffen ist eine der großen Herausforderungen unserer Zeit. Ein weiteres akutes Problem ist der längst Realität gewordene Klimawandel. Beiden Phänomenen gilt es so schnell und effizient wie möglich zu begegnen. Dazu gehört es, den Einsatz von Rohstoffen, insbesondere fossilen Brennstoffen, trotz wirtschaftlichem Wachstum zu drosseln, zum Beispiel durch Einsatz besonders energieeffizienter Technologien. Gerade inder Abwasserwirtschaft bestehen noch große Potenziale für Ressourceneffizienz, alternative Energiegewinnung sowie energetische Optimierung. Mario Hübner Angesichts des weltweit rapiden Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstums steigt derBedarfnachnatürlichen und zumeistendlichenRessourcen. Mit ihrem Ressourceneffizienzprogramm (ProgRess) willdie Bundesregierung daher eine nachhaltige Rohstoffversorgung sichern. Auch der Klimawandel zeigt bereits weltweit seine Auswirkungen. Nach übereinstimmender Einschätzung der meisten Experten kann er jedoch durch einen reduzierten Verbrauchfossiler Energieträger, und damit einer Eindämmung der CO 2 -Emissionen, zumindest gebremst werden. Die vom Bund beschlossene Energiewende istdahernicht nur eine Abkehr vonder Atomenergie, sondern auch von fossilen Brennstoffen und eine Hinführung zu mehr alternativer Energiegewinnung undEnergieeffizienz. Beitrag der Abwasserwirtschaft Zum Gelingen vonEnergiewende und Ressourcenschutz kann die Abwasserwirtschaft maßgeblich beitragen, zum Beispiel durch energetische Nutzung von Abwärme aus Abwasser oder von Gasen aus Klärschlamm. So birgt etwa die Abwärmenutzung aus Abwasser ein jährliches Wärmeleistungspotenzial von bis zu 418Megawatt (MW), was einemjährlichenRaumwärmebedarfvon 270000 Haushalten entspricht. Auch die Gasgewinnung aus Klärschlamm verspricht einen hohen energetischen Nutzen. Im Jahr 2008 wurden nach Angaben des Bundesverbands derDeutschenEntsorgungs-, Wasser- und Rohstoffwirtschaft (BDE) bereits 5088 Gigawattstunden (GWh) Klärgase erzeugt und überwiegend zur Gewinnung elektrischerEnergie eingesetzt. Im Sinne einer nachhaltigen Stoffstromwirtschaft zur Ressourcenschonung spielt inder Abwasserreinigung auch die Phosphatrückgewinnung eine bedeutende Rolle.Eine vollständigeNutzung des so recycelten Phosphats ist, lautExperten, zumBeispiel in derDüngemittelherstellung machbar. Damit sind allerdings die Möglichkeiten imBereich der Abwasserwirtschaft längst nicht ausgeschöpft. Ein großer 16 UmweltMagazin Januar 2013

Schritt zur Reduzierung von CO 2 -Emissionen und zum Klimaschutz stellt die Reduzierung des Energiebedarfs durch Einsatz energiesparender Technik dar. DennKläranlagen machenden größten Anteil am kommunalen Energieverbrauchaus –2010waren es noch14Prozent mit einem jährlichen Verbrauch von rund 4,4 Terawattstunden (TWh) Strom. Energetisch optimierte und langlebige Belüftung Dabeientfalleninder Regel60bis 80 Prozent des gesamten Energieverbrauchs einer Kläranlage auf Belüftung und Umwälzung. Der Sauerstoffeintrag erfolgt zumeistüber Druckluft, die über feinporige Belüftungselemente am Beckenboden verteilt wird. Je nach Ausführung und Werkstoff können diese leicht verstopfen oder durch einen Biofilm zuwachsen, was Druckverluste zur Folge hat und damit einen höheren Leistungseinsatz für die Drucklufterzeugung erfordert. Durch einen möglichst störungsfreien Betrieb und eine bestmögliche Sauerstoffausnutzung tragen somit die Belüftungselemente selbst maßgeblich zurEffizienz desGesamtsystemsbei.Die Dortmunder Wilo SE, Spezialist für Pumpen- und Systemtechnik in der kommunalen Abwasserreinigung, hat vor diesem Hintergrund Tellerbelüfter entwickelt, die sich durch eine hochwertige und widerstandsfähige Ausführung sowie strömungsoptimierteFormgebung auszeichnen. Die Belüftungssysteme werden vom Hersteller individuell für jedes Projekt geplantund ausgelegt. Zur Vermeidung von Abwassereintritt sind sie mit integrierten Rückschlagventilen ausgestattet. Effiziente Antriebstechnologie für Rührwerke Ob NeubauoderModernisierung von Belebungsbecken: Entscheidend ist, dass Belüftungs- und Rührwerkstechnik optimal aufeinander abgestimmt sind, um den Energieverbrauch zuminimierenund die Systemeffizienz zu steigern. DieDurchmischung desAbwasserssollten daher individuell auf die Beckengeometrie und die Positionierung der Belüftereinheiten abgestimmte Tauchmotorrührwerke übernehmen. Aggregate, die diese geforderte Flexibilität und Modularität mitbringen, bietet Wilo mit seinen Baureihen Wilo-EMU Maxiprop und EMU Megaprop. Durch Einsatz strömungsoptimierter und robust ausgeführter Wilo-Megaprop-Tauchmotorrührwerke mit hocheffizienten IE3-Motoren können die Strom- und Instandhaltungskosten für die Belebungsstufe in Klärbetrieben deutlich reduziert werden. Energie- und Kosteneffizienz in derPraxis Kläranlage Eisbiegel, Heilbronn: In acht Belebungsbecken mit jevier Tauchmotorrührwerken reinigt das Heilbronner Klärwerk Eisbiegel täglich Abwassermengen von bis zu500 000 Einwohnergleichwerten. Durch Austausch des unzuverlässig und unwirtschaftlich arbeitenden Rührwerksbestand gegen hocheffiziente und besonders robuste Tauchmotorrührwerke vom TypWilo-Megaprop gelang esdem Betreiber, die Stromkosten für die Belebungsstufe praktisch zu halbieren und die Zuverlässigkeit deutlich zu steigern. So konnte der Energieverbrauch der gesamten Rührwerkstechnik von 1,61 Watt pro Kubikmeter (W/m³) vor dem Austausch auf nur noch 0,78 W/m³ reduziert werden. Bei einem Energiepreis von gut 0,15 Euro pro Kilowattstunde spart der Betreiber seither jährlich Energiekosten von rund 52 000 Euro ein. Klärwerk Mehlmeisel, Landkreis Bayreuth: Das Klärwerk Mehlmeisel ist für die Abwasserreinigung der rund 1400 Einwohner zählenden Gemeinde und der unmittelbaren Umgebung verantwortlich. Es ist für insgesamt 2100 Einwohnergleichwerte ausgelegt. Nach Austausch der veralteten Abwasserpumpen traten an den neuen Aggregaten starke Vibrationen im Betrieb auf. Durch Umstellung auf die neu entwickelte Laufradtechnik Solid von Wilo konnten die Probleme behoben und ein sicherer sowie wirtschaftlicher Betrieb der Anlage realisiert werden. Durch die Maßnahme wurden Energieeinsparungen von gut 25 Prozent erzielt. Wirkungsgradoptimierte Laufradtechnologie In typischen Einsatzbereichen von Abwasserpumpen, wie zum Beispiel Regenrückhaltebecken, lässt sichder Energieverbrauch durch Einsatz effizienter Motoren- und innovativer Laufradtechnologie ebenfalls deutlich senken. Um die Wirtschaftlichkeit und gleichzeitig die Betriebssicherheit von Abwasserpumpenzuerhöhen, hatWilo das LaufradSolid (SafeOperation Logic Impeller Design) entwickelt. Im Rohabwassereinsatz mit hohem Feststoffanteil vereint es die Vorteile eineshohen hydrau- Mario Hübner, Wilo SE, Dortmund, Wilo@Wilo.com Bilder (2): Wilo lischen Wirkungsgrades von Einkanalrädern –bis zu 82 Prozent –mit hoher Betriebssicherheit. Die Ausführung als Zweikanalrad reduziert darüber hinaus Unwuchten und erhöht die Laufruhe. Bei vergleichbaren Investitionskosten können mit Solid ausgerüstete Abwasserpumpen gegenüber Pumpen mit herkömmlichen LaufrädernStrom- und Betriebskosten einsparen. UmweltMagazin Januar 2013 17

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