Kennzahlen zur Energieeffizienz/Benchmarking

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Anfang der 90er Jahre begann man in der Schweiz mit der zielgerichteten Erschließung von Energiepotenzialen auf Kläranlagen. Dort entstand auch das erste Handbuch Energie in Abwasserreinigungsanlagen, mit dem ein entsprechendes Instrumentarium und erste Kennzahlen zum sparsamen Energieeinsatz vorgelegt wurden.

Aufgrund der guten Erfahrungen in der Schweiz ließ das Umweltministerium in Nordrhein-Westfalen das auf der schweizerischen Vorlage aufbauende Handbuch Energie in Abwasserreinigungsanlagen NRW erarbeiten (erschienen zum 1.1.1999). Flankierend dazu wurde ein Förderprogramm aufgelegt, wobei 70% der Kosten externer Gutachten zur Energiesituation übernommen wurden. Dies führte dazu, dass bis 2005 für kommunale Kläranlagen in NRW fast flächendeckend sogenannte "Feinanalysen" erarbeitet wurden. Mit der Umsetzung der darin vorgeschlagenen Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz hapert es allerdings noch ein wenig (SEIBERT-ERLING, 2008).

Jüngste Veröffentlichung in dieser Reihe ist der F&E-Bericht des UBA zur Steigerung der Energieeffizienz auf Kläranlagen. Darin unterziehen HABERKERN et al. die in den o.g. Vorläufern veröffentlichten Kennzahlen zur Energieeffizienz einer kritischen Bewertung und schlagen dem aktuellen Stand entsprechende anspruchsvollere Zielgrößen ("Ziel-" und "Toleranzwerte") vor.

«Zielwerte» bilden vereinfacht ausgedrückt die technisch erreichbare Energieeffizienz ab, die jedoch in der Praxis nicht von allen Kläranlagen erreicht werden kann. «Toleranzwerte» beschreiben den Stand der Energieeffizienz, der bei mindestens der Hälfte der untersuchten Kläranlagen mit vertretbarem Aufwand erreicht werden kann.

Beispielsweise lautet der Zielwert für den Stromverbrauch einer kommunalen Standardkläranlage ab Größenklasse 3 (> 300 kg/d BSB5 roh, d.h. > 5.000 EW) 18 kWh/(EW * a).
Unter Berücksichtigung der von den Verfassern der Ziel- und Toleranzwerte gewählten Annahmen zu den Einwohnerwerten entspricht dies rund 0,2 kWh/m³ oder 0,4 kWh/kg CSB. Aufgeschlüsselt ergeben sich ca. 0,14 kWh/m³ für die biol. Stufe, 0,03 kWh/m³ für die Schlammbehandlung und 0,03 kWh/m³ für die mechanische Stufe und Sonstiges.

Die «Ziel- und Toleranzwerte» der nachfolgenden Tabelle sind dem F&E-Bericht des UBA entnommen und gelten unter folgenden Annahmen:

• Gesamtabwassermenge 91 m³/(EW * a) bzw. 250 l/(EW * d)
• Förderhöhe Zulaufpumpwerk ≤ 3 m
• N/BSB5-Verhältnis im Zulauf < 0,2

Bei Position 4 darf die Menge an Faulgas aus der Kofermentation (Richtwert 500 l/kg oTR) voll auf die gesamte Faulgasmenge angerechnet werden.

Die Zuschläge für die Abluftbehandlung (Tabelle, letzte Zeile) beziehen sich auf die installierte Abluftbehandlungskapazität. Hat z.B. ein Klärwerk mit einer zulaufenden Abwasserfracht von 300.000 EW (GK 5) eine Abluftbehandlungskapazität von 100.000 m³/h errechnet sich daraus ein Zuschlag von

100.000 m³/h * 2 kWh/1.000 m³/h * 8.760 h/a / 300.000 EW = 5,84 kWh/(EW * a)

Die zahlenmäßige Gegenüberstellung zwischen den jeweiligen Kennzahlen eines Klärwerks und den in der Tabelle genannten Ziel- und Toleranzwerten wird geführt, indem entweder die Ziel- und Toleranzwerte mit den jeweils zutreffenden Zuschlägen aufgestockt oder diese Zuschläge von den Kennzahlen des Klärwerks abgesetzt werden.