Zur effizienten Nutzung des bei der anaeroben Schlammstabilisierung anfallenden Faulgases werden auf Kläranlagen verstärkt Blockheizkraftwerke (BHKW) eingesetzt. Durch die konsequente Nutzung der Motorenabwärme und Abgaswärme über Wärmetauscher kann aus der zugeführten Brennstoffleistung bis zu 57 Prozent thermische Leistung gewonnen werden. Die am Generator abzugreifende elektrische Leistung beträgt bis zu 40 %. In Abhängigkeit von Anlagengröße und Verfahrenskonzeption einer Kläranlage kann der elektrische Eigenbedarf zwischen 30 und 60 Prozent durch Eigenerzeugung gedeckt werden.
Effiziente Faulgasnutzung
Auf der Gruppenkläranlage Hanau optimierte UNGER ingenieure das Blockheizkraftwerk, das vor dem Ausbau der Anlage das in der Faulung anfallende Gas mittels direkt über Motoren angetriebener Gebläse für die Belüftung der Belebungsbecken nutzte. Dieses System war durch die Kopplung an den Sauerstoffbedarf in der Belebung sehr unflexibel, die entstehende Abwärme wurde nicht genutzt und die Motoren waren aufgrund des Alters und der Emissionswerte zu erneuern.
Diese Situation erforderte die völlige Neukonzeption der Faulgasverwertung. Die vorhandenen Hochdruckgasbehälter wurden in den Nebenschluss geschaltet, sodass sie nur noch der Speicherung überschüssigen Gases dienen und somit Energiekosten zur Komprimierung reduziert wurden. Außerdem wird so eine Gasreserve für etwa einen Tagesbetrieb der BHKW vorgehalten. Das über die Gastrocknung und Aktivkohlefilter gereinigte Faulgas wird in drei Otto-Gas-Motoren genutzt, um über Generatoren Strom zu erzeugen, der in das Versorgungsnetz eingespeist wird. Die Abwärme der Motoren sowie des Abgases wird über Wärmetauscher ebenfalls weitestgehend genutzt, sodass eine Zusatzheizung praktisch nicht erforderlich ist. Die drei BHKW-Module wurden in das bestehende Maschinenhaus integriert. Mit der Anlage wird erreicht, dass ca. 50 Prozent des elektrischen Strombedarfs der Kläranlage selbst erzeugt werden. Thermisch ist die Anlage autark und benötigt praktisch keine Zusatzenergie für die Heizung.
Das Projekt auf einen Blick:
Auftraggeber: Hanau Verkehr und Entsorgung Eigenbetrieb der Stadt Hanau
Leistungen UNGER ingenieure: Entwurfs-, Genehmigungs- und Ausführungsplanung, Bauüberwachung
Technische Daten: 3 BHKW-Module, elektrische Wirkleistung 3 x 335 kW,
nutzbare thermische Leistung 3 x 528 kW
Baukosten: ca. 1,2 Millionen Euro