Kläranlagenoptimierung: Sauberes Wasser muss nicht teuer sein

Mit Kläranlagen erledigen Kommunen eine essenzielle Aufgabe für ihre Bürger. Meistens komplett unbeachtet und hinter hohen Zäunen. Die Wasseraufbereitung ist ein zentraler Baustein der Daseinsvorsorge, die Städte und Gemeinden leisten.

Noch dazu ein nicht ganz billiger: Kläranlagen sind mit rund 20 Prozent des Gesamtstromverbrauchs deutscher Städte und Gemeinden der größte kommunale Einzelstromverbraucher. In Summe ist das knapp ein Prozent des gesamten deutschen Stromverbrauchs. Und hier kann man ansetzen, denn: Durch Optimierungen in den Kläranlagen lässt sich viel Energie einsparen. Das senkt nicht nur die Ausgaben der Gemeinde, sondern trägt auch zum Gelingen der Energiewende bei.

Die Gemeinden Oberau und Unterammergau in Oberbayern betreiben jeweils eigene Kläranlagen. Um diese energie- und kosteneffizienter zu betreiben nahmen die beiden Gemeinden die, von der Thüga SmartService GmbH (SmartService) und der Energie Südbayern (ESB) angebotene, kostenlose Erstbesichtigung wahr. Das Ergebnis war eindeutig: Aufgrund der hohen Effizienzpotenziale haben sich die beiden Gemeinden dazu entschlossen die Optimierung der Kläranlagen anzugehen.

Förderung durch Umweltministerium

Positiv verstärkt wurde dies durch die Förderung des Bundesumweltministeriums und der Nationalen Klimaschutz Initiative. Der Staat übernimmt für solche Projekte 50 % der Kosten, das sind für die beiden Gemeinden knapp 20.000 Euro.

„Für das Projekt haben wir die Betriebstagebücher der vergangenen Jahre ausgewertet, den Stromlastgang analysiert, den Stromverbrauch einzelner Aggregate gemessen, und die Einhaltung der Reinigungsleistung überprüft“, erläutert Dr. Josef Lipp, Projektleiter der SmartService

Die Ergebnisse der Auswertung wurden im Juli 2018 im Rahmen eines Vor-Ort-Termins vorgestellt. Für jede der beiden Anlagen wurden auf Basis der Bestandsaufnahme bis zu sieben Einzelmaßnahmen zur Optimierung vorgeschlagen und jeweils wirtschaftlich bewertet. Würden alle Maßnahmen in Oberau umgesetzt, könnte die Anlage etwa 100.000 Kilowattstunden Strom pro Jahr sparen. „Das sind über 50 Tonnen CO“, betont Lipp. „Allerdings sind nicht alle Maßnahmen gleich wirtschaftlich.“

Die Ereignisse überholen das Ergebnis

Das Nachklärbecken in Oberau arbeitet bereits effizient. Das Anlagengelände bietet noch ausreichen Fläche für Photovoltaik-Stromerzeugung.

Peter Imminger, Erster Bürgermeister von Oberau, kommentiert die Bestandsaufnahme so: „Die Ergebnisse der Studie haben mich nicht wirklich überrascht. Wir haben schon vorher vermutet, dass unsere Kläranlage zu viel Strom verbraucht. Umso besser ist es, dass die Vermutung jetzt mit den Zahlen der SmartService bestätigt wurde.Die Gemeinde Oberau habe deshalb bereits beschlossen, dass die Kläranlage nicht optimiert werden soll, sondern direkt neu gebaut. „Wir investieren damit in die Zukunft“, betont Imminger. „Die Ergebnisse der Untersuchung haben uns bei der Entscheidungsfindung für eine neue Kläranlage sehr geholfen.“ Eine Maßnahme, die die Thüga SmartService GmbH-Experten als ideale Optimierung vorgeschlagen haben, möchte die Gemeinde deshalb auch beim Neubau umsetzen: Photovoltaik-Anlagen sollen den Eigenstrombedarf der Anlage decken.

Dabei gibt es verschiedene Varianten“, erklärt Lipp. „Bei einer größeren PV-Anlage muss überschüssiger Strom ins Netz eingespeist werden. In der Regel empfehlen wir eine Anlage, die primär den Bedarf der Anlage deckt und möglichst wenig Strom einspeist.“ Allerdings komme das immer auf den Einzelfall an. Deshalb wird der SmartService die Gemeinde Oberau bei der Anlagenplanung unterstützen. Mit Blick auch auf den deutlich geringeren Strombedarf des Neubaus ergänzt Imminger: „Wir wollen auch prüfen, ob sich vielleicht ein Batteriespeicher und ein Lastmanagementsystem für den Solarstrom lohnen könnten. Damit könnten wir die Anlage fast komplett autark betreiben.

Unterammergau: Verstopfung im Belüftungssystem

Auch die Kläranlage in Unterammergau hat einen Stromverbrauch, der deutlich über dem Durchschnitt liegt. Mit Abstand größter Verbraucher ist hier die Belüftungsanlage. Die sorgt dafür, dass ausreichend Sauerstoff im Abwasser vorhanden ist. Denn erst mit genügend Sauerstoff kann die biologische Reinigung funktionieren, bei einem zu geringen Gehalt bleibt das Abwasser schmutzig. Weil die Sauerstoffwerte der Anlage im optimalen Bereich liegen, deutet alles auf eine Verstopfung der Belüftungsanlage hin. Michael Gansler, erster Bürgermeister von Unterammergau, sagt dazu: „Wir haben tatsächlich ein Problem mit den Leitungen festgestellt. Auch bei der Teichtiefe müssten wir optimieren.“

In Unterammergau ist bereits eine PV-Einspeise-Anlage installiert. Die Kommune möchte aber einen weiteren Ausbau der PV-Anlage prüfen. „Auch weitere Optimierungen, wie der SmartService-Bericht sie vorschlägt, werden wir prüfen“, sagt Gansler. Dazu gehören beispielsweise ein Austausch der Belüftermotoren und eine Optimierung der Rücklaufschlammpumpen. Gerade eine Optimierung der Schlammpumpen lohnt sich schnell: „Bei Investitionskosten von etwa 5.000 Euro lassen sich jährlich fast 24.000 Kilowattstunden Strom einsparen“, erläutert Lipp. „Das bedeutet, die Maßnahme amortisiert sich nach etwas mehr als einem Jahr.

Das Projekt in den beiden Gemeinden zeigt, wie wichtig eine Überprüfung der Kläranlagen im Hinblick auf die Effizienz ist und wieviel Potenzial darin liegt. Zusätzlich unterstützen öffentliche Gelder bei der Umsetzung der Ziele.