Noch keinen Zugang? Dann testen Sie unser Angebot jetzt 3 Monate kostenfrei. Einfach anmelden und los geht‘s!
Angemeldet bleiben
Ausgewählte Ausgabe: 12-2016 Ansicht: Modernes Layout
| Artikelseite 1 von 2

Kraft-Wärme-Kopplung für die Klärschlammtrocknung

Anfallender Klärschlamm muss vor der thermischen Verwertung getrocknet werden. Kann die Energie dazu nicht betriebsintern mittels Schlammfaulung erzeugt werden, sind effiziente Alternativen nötig. Im slowenischen Novo Mesto stattete die Huber SE, Berching, zusammen mit dem Projektpartner Riko, d. o. o., Ljubljana / Slowenien, eine Kläranlage mit einem Bandtrockner aus. Um diesen ökonomisch betreiben zu können, wurde eine Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlage (KWK-Anlage) installiert.


Bei der Kläranlage Novo Mesto in Slowenien fallen jährlich rund 3 600 t entwässerter Klärschlamm mit einem Trockenrückstand von durchschnittlich 20 % an. Da sie nicht über eine Schlammfaulung verfügt, steht kein Klärgas zur Energieversorgung des Trockners bereit. Um die Entwässerung auch ohne vorhandene Wärmequelle ökologisch und ökonomisch betreiben zu können, musste die passende Technik gefunden werden. Die Wahl fiel auf ein erdgasbetriebenes Blockheizkraftwerk (BHKW) als KWK-Anlage, um den Trockner mit Strom und Wärme zu versorgen.

BHKW senkt den CO2-Ausstoß

Huber_a.tif

Bandtrockner BT 6 zur Klärschlammbehandlung in Novo Mesto.

Die Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen in Großkraftwerken hat einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von etwa 38 % [1]. Das bedeutet, dass pro Kilowattstunde Strom 2,63 kWh Primärenergie aufgewendet werden müssen. Die Wärmeerzeugung mit modernen Gaskesseln erreicht, auf dem für die Trocknung nötigen Temperaturniveau von 90 °C, Wirkungsgrade von rund 95 % [2]. Das bedeutet, dass für die Produktion einer Kilowattstunde thermischer Energie 1,053 kWh Primärenergie nötig sind. Moderne, mit Erdgas betriebene BHKW erreichen hingegen einen Gesamtwirkungsgrad, bezogen auf Strom und thermische Energie, von etwa 86 bis 94 %. Der elektrische Wirkungsgrad beträgt dabei zwischen 25 und 40 %, der thermische zwischen 50 und 65 %. Etwa 6 bis 14 % der eingesetzten Primärenergie gehen durch Strahlung, Abgas und Reibung verloren [2].
Das für Novo Mesto ausgewählte BHKW erzeugt unter Volllast 363 kWh/h thermische Energie für den Trocknungsprozess und 238 kWh/h Strom. Der Hersteller gibt den Gesamtwirkungsgrad mit 90,1 % an, wobei der thermische Wirkungsgrad 54,4 % und der elektrische Wirkungsgrad 35,7 % beträgt [3]. Der Gesamtprimärenergiebedarf beträgt 667 kWh/h.
Bei dem Vergleich beider Varianten ergibt sich bei konventioneller, getrennter Energieerzeugung eine Primärenergiemenge von rund 1 008 kWh/h. Das BHKW liegt mit 667 kWh/h rund 34 % darunter. Auf die Laufzeit von 7 500 h/a gerechnet ergibt sich eine jährliche Menge von 2,56 GWh. Dies entspricht einer CO2-Einsparung von etwa 512 t/a – basierend auf einer spezifischen CO2-Emission von 200 g/kWh bei der Stromproduktion.

Einsparungen durch geringere Stromkosten

Der erzeugte Strom deckt nicht nur den Bedarf der Trocknungsanlage, sondern auch einen Teil des Eigenbedarfs des Klärwerks. Bei einem Arbeitspreis von 0,1 €/kWh können jährlich rund 190 000 € an Stromkosten gegenüber dem Bezug aus dem öffentlichen Netz eingespart werden. Demgegenüber stehen Aufwendungen für Erdgas in Höhe von 213 000 €, bei einem Arbeitspreis 0,04 €/kWh. Die zusätzlich durch die Klärschlammtrocknung entstehenden Energiekosten betragen also lediglich 23 000 € pro Jahr beziehungsweise 6,40 € pro Tonne entwässertem Klärschlamm.

Seite des Artikels
Autoren

 Stefan Ostermann

Huber SE, Berching,
stefan.ostermann@huber.de

Verwandte Artikel

Zukunft der Gebäude- und Grundstücksentwässerung

Technologien zum Schutz der Zukunft von Wasser

Radartechnologie zur Füllstandsmessung

Regenrückhaltung aus GFK

Wasser Berlin International 2017

Belüftung und Homogenisierung von Molkereiabwässern