Terratec/Enertec 28.01.2011, 19:51 Uhr

Dezentrale Konzepte sind bei Entsorgern angesagt

Der Ausbau erneuerbarer Energien zwingt auch Ver- und Entsorger zum Umdenken – vor allem, wenn es um die Infrastruktur geht. Wind, Sonne und Biomasse erfordern den Umbau der Verteilnetze. Inzwischen werden bundesweit Wasser- und Abwasserkonzepte stärker dezentral angelegt. Über die sich daraus ergebenden Chancen diskutierten Experten auf dem Aachener Kongress der Umwelt- und Energiemessen Terratec/Enertec, die bis gestern in Leipzig stattfanden.

Die Messlatte liegt hoch: Auf 80 % soll der Anteil der erneuerbaren Energien am Primärenergieverbrauch bis 2050 in Deutschland steigen, 2020 sollen es bereits 35 % sein, was eine Verdopplung der heutigen Kapazitäten bedeutet. Damit werde die gesamte Branche völlig neue, eher mittelständisch geprägte Strukturen erhalten, versicherte der Bundesumweltmi-
nister zur Eröffnung der Messen Terratech und Enertec in Leipzig (25. 1. bis 27. 1.). Norbert Röttgen ahnt: „Der Ausbau dieser Technologien und Strukturen, verbunden mit einer hohen Energieeffizienz, wird zum Zeichen der Technologieführerschaft von deutschen Unternehmen.“

Trotz aller Unwägbarkeiten innerhalb des zeitlichen Horizonts des Energiekonzeptes sind doch Trends schon zu erkennen: „Immer mehr Kommunen und Regionen in Deutschland stellen Konzepte auf, wie sie sich in der Ver- und Entsorgung dezentral organisieren und damit bei Energie oder auch in der Wasserwirtschaft autark werden wollen“, konstatierte Peter Moser vom Kompetenznetzwerk dezentrale Energietechnik (deENet), Kassel.

Mittel- bis langfristig sei die Energieautarkie von ganzen Regionen – auch zu 100 %, also einschließlich der Verbräuche für die Mobilität – zu erreichen. Dafür müssen allerdings laut Moser nicht nur die Kapazitäten und Speichertechnologien weiter ausgebaut werden.

Erreichbar werde das Ziel nur, wenn die Akzeptanz erhalten bleibt, wenn Nutzungskonkurrenz vermieden und auch soziale Ungerechtigkeiten beherrscht werden können.

So befinden sich zwar heute 42 % der Erzeugungskapazitäten der Erneuerbaren – derzeit immerhin 43 000 MW installierte elektrische Leistung – in Privathand und nur 17 % bei den großen Energieversorgern. Doch die Zusatzkosten für die noch teure, saubere Energie müssen auch ärmere Bürger tragen.

Die Nutzung von Biogas sehen die meisten Experten nach dem raschen Zubau der letzten Jahre inzwischen an ihre Grenzen kommen. In Sachsen etwa sind bereits 180 Anlagen in Betrieb, so dass die Rohstoffbeschaffung, ganz gleich ob Holz oder landwirtschaftliche Stoffe, zunehmend Grenzen setzt.

Eine bislang kaum genutzte Energiequelle sieht Markus Schröder vom Ingenieurbüro Tuttahs & Meyer, Aachen, allerdings bei den kleinen und mittelgroßen Kläranlagen. „Bisher galt es als Regel, dass unter einem Anschlusswert von 40 000 Einwohnern keine Faulung des Klärschlamms integriert wurde“, erklärt Schröder. Doch die Rentabilitätsschwelle habe sich deutlich nach unten verschoben. Der Experte sieht auch Kläranlagen in der Größenordnung von 10 000 EW (Einwohnerwerte) und mehr als geeignet für Faulturm und Gasspeicher an, zumal dort die Umwälzprozesse weniger aufwändig seien.

Deutschlandweit ließen sich damit Potenziale von bis zu 0,8 TWh pro Jahr erschließen – die bisherige Nutzung von Biogas aus Großkläranlagen liegt bei rund 1 TWh. Zudem können die Gasspeicher von kleinen Kläranlagen durchaus als Pufferspeicher einen wesentlichen Teil der Wind- oder Sonnenstromschwankungen ausgleichen.

Allerdings setze eine Umrüstung eine detaillierte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung voraus, Lösungen von der Stange sind angesichts der hohen Investitionskosten in einen Faulturm mit Rührwerk und des Einsatzes von Blockheizkraftwerken (BHKW) für die weitgehende Eigenversorgung der Kläranlage mit Strom und Prozesswärme nicht zu haben.

Der Einsatz von BHKW für solch dezentral verfügbare Biogasmengen ist heute schon rentabel, selbst im kleineren Anlagenbereich von 50 kW bis 150 kW. Voraussetzung ist bisher allerdings, so Schröder, dass die Aggregate möglichst hohe Laufzeiten bringen.

Beim elektrischen Wirkungsgrad erreichen die besten Anlagen inzwischen bis zu 40 %, so dass technische Gesamtwirkungsgrade von mehr als 80 % möglich sind. Angesichts des Wärmeüberschusses an vielen Standorten fordert Christian Miksch von der Sächsischen Energieagentur mehr Fortschritte ein: „Die Kennlinie muss sich weiter in Richtung elektrischer Effizienz verschieben.“

Doch der Trend könnte auch eine andere Richtung gehen. Mit der Kopplung von BHKW an verschiedenen Standorten zu sogenannten virtuellen Kraftwerken lassen sich die Anlagen auch für den wirtschaftlich sehr attraktiven elektrischen Spitzenlastbereich fahren. Der Verbund sichere, so war in Leipzig zu hören, die geforderte Zuverlässigkeit und notwendige Minimalleistung. Immerhin haben gerade Kläranlagen einen hohen Bedarf an Wärme, wenn auch nur im Winter.

Hier können laut Schröder künftig verstärkt Mikrogasturbinen zum Einsatz kommen, die zwar bislang nur 30 % elektrische Leistung bringen, dafür aber wesentlich robuster als BHKW-Motoren seien.  M. SCHULZE

  • Manfred Schulze

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