E-Klär

Im Rahmen der Fördermaßnahme ERWAS des BMBF sollen neue Möglichkeiten erforscht werden, wasserwirtschaftliche Anlagen hinsichtlich ihrer Energiebilanz und des damit verbundenen Ressourceneinsatzes zu optimieren. Weiterhin soll untersucht werden, wie wasserwirtschaftliche Anlagen intelligent in die Wasser- und Energieinfrastruktur der Zukunft eingebunden werden können.

Die kommunale "Kläranlage der Zukunft" wird neben den heutigen Anforderungen an die Nährstoffelimination in vielen Fällen weitergehende Aufbereitungsschritte beinhalten, um auch Mikroverunreinigungen und/oder Krankheitserreger zu eliminieren. Gleichzeitig wird die Kläranlage der Zukunft die im Rohabwasser enthaltene Energie möglichst weitgehend ausnutzen und stoffliche Ressourcen rückgewinnen. Dazu ist es erforderlich, bewährte Verfahren zu hinterfragen und neue Technologien einzusetzen. Neben der vordringlichen Aufgabe der regelkonformen Abwasserreinigung wirken auf den Anlagenbetrieb zunehmend externe Erfordernisse und Ansprüche ein, die durch steigenden Kostendruck - insbesondere im Energiebereich induziert - neue Prozesse und Abläufe auf der Kläranlage wirtschaftlich erscheinen lassen.

Ziel des Verbundvorhabens E-Klär ist es, Strategien für eine optimale Nutzung der im Abwasser enthaltenen Energie und Ressourcen sowie Maßnahmen für eine Senkung des Energieverbrauchs der Kläranlage der Zukunft zu entwickeln. Hierzu werden innovative Technologien und Verfahrensketten untersucht sowie eine Methodik erarbeitet, die eine anlagenspezifische Konzeptionierung und Transformation zur Anpassung realer Anlagen an einen energieoptimierten und ressourcenschonenden Betrieb unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Gesichtspunkte stufenweise ermöglicht. Die zu entwickelnden Kläranlagenkonfigurationen werden neben einer weitgehenden Nährstoffelimination auch eine Reduzierung der Mikroverunreinigungen und der Krankheitserreger umfassen. Als Ergebnis des Verbundprojektes stehen innovative Verfahrensketten, indem neue Verfahren in ihren Wechselwirkungen untereinander und mit bewährten Verfahren konzeptioniert und erprobt werden. Darauf basierend werden praxisbezogene Handlungsempfehlungen zur Transformation heutiger Kläranlagen in energieeffizientere Zukunftskonzepte als übertragbare Methodik interdisziplinär entwickelt.

Das Verbundvorhaben beinhaltet drei Schwerpunkte: Design, Operation and Transformation. Im Rahmen des Schwerpunkts "Design", der innovative Verfahrenstechniken und deren Wechselwirkungen untereinander untersucht, bearbeitet das Institut für Siedlungswasserwirtschaft der TU Braunschweig das Arbeitspaket 1.4. "Kohlenstoffnutzung". Im Fokus der vom ISWW geleiteten Untersuchungen steht die vermehrte Energiegewinnung in der Schlammbehandlung durch die Nutzung von Kohlenstoff als Energiequelle. Vermehrte Energiegewinnung soll zum einen erreicht werden durch die Vorbehandlung des zu faulenden Schlammes mittels Thermodruckhydrolyse der Fa. Cambi und zum anderen durch eine Zugabe von Rechengutwaschwasser als Co-Substrat. Eine weniger energieintensive Schneckenpresse der Fa. Huber wird demgegenüber bei der anschließenden Faulschlammentwässerung zur Energieeinsparung untersucht. Betrieben werden die in Überseecontainern untergebrachen Versuchsanlagen auf verschiedenen Kläranlagen des Ruhrverbandes und in Braunschweig. Die erhaltenen Ergebnisse unterstützen den Aufbau des Modellierungstools.