Energieeffizienz von Kläranlagen

Klaus Fricke ist Diplomingenieur und wissenschaftlicher Mitarbeiter des Umweltbundesamtes in Berlin. In den vergangenen Jahren hat er sich in seinem Team mit Abwasserentsorgung, insbesonder mit der Energieeffizienz von Kläranlagen befasst. Exklusiv für den strassenfeger sprach Laura Fricke mit dem Wissenschaftler über dessen Arbeit.

strassenfeger: In welchem direkten Zusammenhang stehen die Kläranlagen mit dem Klimawandel?

Klaus Fricke: Die ca. 10.000 kommunalen Kläranlagen in Deutschland verbrauchen ca. 4.400 Gigawattstunden Strom pro Jahr. Das ist eine Strommenge, die von etwa zwei großen Kraftwerken erzeugt wird. Die dabei freigesetzte Kohlenstoffdioxidmenge beträgt etwa drei Mio. Tonnen. Diese Strommenge entspricht dem Strombedarf von 900.000 Vier-Personen-Haushalten.

sf: Die privaten Haushalte sind die größten Stromverbraucher bei der Betrachtung des Gesamtstromverbrauchs. Der Anteil der Kläranlagen dagegen liegt bei gerade mal einem Prozent. Trotzdem beschäftigt sich das Umweltbundesamt bereits seit Jahren mit der Frage, wie man Kläranlagen energieeffizienter gestalten kann?

K. F.: Die kommunalen Kläranlagen verbrauchen zwar knapp ein Prozent des Stroms in Deutschland, sind aber mit etwa 20 Prozent die größten Stromverbraucher der kommunalen Einrichtungen, d. h., sie verbrauchen üblicherweise mehr als die Straßenbeleuchtung oder Schulen, Krankenhäuser oder Verwaltungsgebäude. Deshalb dürfen die Kläranlagen bei den Bemühungen um einen effizienteren, nachhaltigeren Umgang mit Energie nicht außer Betracht bleiben, zumal Untersuchungen in einigen Bundesländern wie Nordrhein-Westfalen und Baden-Württemberg zeigen, dass schon durch kurzfristig realisierbare Maßnahmen bis zu 30 Prozent Stromeinsparungen möglich sind.

sf: Überlegungen über die effizientere Gestaltung der Abwasseranlagen sind nicht neu. Bereits im Januar 2007 gab es in Bonn eine Fachkonferenz dazu. Welche Maßnahmen sind seitdem ergriffen worden?

K. F.: Als Folge der Fachkonferenz wurde eine Bund/Länder-Arbeitsgruppe eingerichtet, die darüber berät, welche Anforderungen zur Steigerung der Energieeffizienz in der Abwasserverordnung aufgenommen werden können. Die Energieeinsparung auf Kläranlagen darf allerdings nicht dazu führen, dass die Reinigungsleistung oder Betriebssicherheit der Anlagen nachlassen. Weiterhin wurde eine gemeinsame Arbeitsgruppe mit der deutschen Vereinigung für Wasser, Abwasser und Abfall, dem Fachverband für Abwasserfragen, eingerichtet. Diese Arbeitsgruppe erarbeitet Regeln, wie der Energieverbrauch von Abwasseranlagen ermittelt werden sollte und Betreiber von Kläranlagen selbst einschätzen können, wie effizient ihre Anlage arbeitet.

sf: Faulgas ist ein Abfallprodukt, das bei der Klärung des Abwassers entsteht und wiederum zur Wärmeerzeugung genutzt werden kann. In der Kläranlage der Kleinstadt Balingen in Baden-Württemberg liegt der Anteil des Faulgases bei 56 Prozent am Gesamtstromanteil. Warum wird dieses Modell nicht auf weitere kommunale Kläranlagen übertragen bzw. wann wird es die Einführung dieser Stromquelle geben?

K. F.: Nahezu alle großen Kläranlagen mit über 100.000 angeschlossenen Einwohnern und viele der Anlagen ab 50.000 Einwohnern nutzen das erzeugte Faulgas zur Stromerzeugung mit Hilfe von Blockheizkraftwerken und zur Deckung des eigenen Wärmebedarfs. Sie decken damit etwa 33 Prozent ihres Stromverbrauchs und über 90 Prozent des Wärmebedarfs. Wie viel Klärgas aus dem bei der Abwasserreinigung anfallenden Klärschlamm erzeugt werden kann, hängt von der Art des Abwassers ab, das zur Kläranlage fließt. Für kleinere Kläranlagen ist die Technik der Klärgasgewinnung vor allem unter wirtschaftlichen Erwägungen nicht ohne Weiteres anwendbar. Hier besteht noch Untersuchungs- und Entwicklungsbedarf, um das energetische Potenzial des Abwassers besser zu nutzen. Wir gehen davon aus, dass durch Energiesparmaßnahmen in den Kläranlagen, Steigerung der Klärgasgewinnung und Verbesserung der Klärgasverwertung die Stromerzeugung und Eigenbedarfsdeckung in Kläranlagen mehr als verdoppelt und damit mehr als eine Mio. Tonnen Kohlendioxid eingespart werden können.

sf: Könnte Abwasser ebenfalls als Wärmequelle genutzt werden?

K. F.: Die Nutzung der Abwasserwärme ist sinnvoll, wenn in unmittelbarer Nähe zu Abwasserkanälen mit ausreichend großem Abwasserdurchfluss Abnehmer mit großem Wärmebedarf wie größere Wohnblöcke, Betriebs- und Verwaltungsgebäude oder Schwimmbäder vorhanden sind. Abwasser darf allerdings nicht beliebig tief abgekühlt werden, da eine Mindesttemperatur in der Kläranlage für die biologische Abwasserreinigung erforderlich ist.

sf: Vielen Dank für das Gespräch!