Gesamtenergiekonzept für die Kläranlage der Stadt Gerolzhofen

Das Institut für Energietechnik (IfE) an der Ostbayerischen Technischen Hochschule in Amberg hat im Rahmen eines Gesamtenergiekonzeptes die Energieversorgung der Kläranlage der Stadt Gerolzhofen untersucht.
Die Stadt Gerolzhofen betreibt in ihrer Kläranlage ein Klärgas-BHKW mit einer elektrischen Leistung von 34 kW und einer thermischen Leistung von rund 50 kW. Die Anlage entspricht mit mehr als 60.000 Betriebsstunden nicht mehr dem Stand der Technik und wurde vor über 10 Jahren nach den damals geltenden Anforderungen dimensioniert. Die anstehende Generalüberholung, zunehmende Störungen sowie der abnehmende Wirkungsgrad der Anlage tragen ebenfalls dazu bei.
Dies ist der Anlass zur Erstellung eines detaillierten Energiekonzeptes. Dieses kalkuliert den künftigen elektrischen und thermischen Energiebedarf der Kläranlage aus den vergangenen Stromlastgängen vom Energieversorger und der benötigten Wärme unter Berücksichtigung der bisherigen Anlagenwirkungsgrade. Ein neu dimensioniertes BHKW soll hocheffizient anhand des realen Klärgasanfalls mit maximaler Eigenstromnutzung im Strommarkt 2.0 wirtschaftlich optimal eingebunden werden. Dabei sollte insbesondere ein hoher Eigenstromnutzungsgrad erreicht werden. Die Kläranlage soll ebenfalls bei einer Unterbrechung der Stromversorgung aus dem öffentlichen Netz einen Notbetrieb aufrechterhalten können. Die erforderliche Netzersatzleistung muss bei der Auslegung des BHKW-Moduls berücksichtigt werden. Maßnahmen zur Blindstromkompensation sollen ebenfalls geprüft werden, um die Gesamteffizienz der Anlage zu verbessern und unnötige Kosten in der Stromabrechnung zu vermeiden.
Die verschärften Grenzwerte der Abgasemissionen nach TA-Luft bringen weitere Hürden mit sich. Neue Stromerzeugungsanlagen dürfen ausschließlich mit Oxidationskatalysator betrieben werden. Der Schwefelanteil im Klärgas muss dafür zwingend reduziert werden, da der Schwefel den Katalysator schädigen würde. Die Filtration des Klärgases erfolgt in verschiedenen Stufen, ein Aktivkohlefilter direkt vor dem BHKW reduziert den restlichen Schwefel und sorgt für eine sichere Betriebsweise.
Vor dem Hintergrund einer nachhaltigen Energieversorgung wird das vorhandene Potential zur Installation weiterer PV-Anlagen auf den vorhandenen Betriebsgebäuden untersucht und in einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung mit maximaler Eigenstromnutzung detailliert dargestellt.
Die erarbeiteten Energieversorgungskonzepte werden hinsichtlich potentieller Fördermöglichkeiten untersucht und in einer Vollkostenrechnung dargestellt.

Das Gesamtergebnis stellt den wirtschaftlich und ökologisch optimalsten Weg einer künftigen Strom- und Wärmeversorgung für die Kläranlage dar. Dabei stehen nicht nur die Investitionskosten, sondern vielmehr die Vollkosten für die Stadt Gerolzhofen im Focus.
Das Energiekonzept wurde durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie gefördert.