Projekt “Energetische Betrachtung Kläranlage Stockstadt / Rhein”

Abwärmenutzung aus dem Abwasser der Kläranlage Stockstadt und Photovoltaikanlage zur energetischen Versorgung der Technik

Weil Kohle, Erdöl, Erdgas nur endlich zur Verfügung stehen und wir beim Verbrennen zu viel CO2 produzieren, brauchen wir andere Energiequellen. Am besten aus einem Stoff, dessen Menge unbegrenzt ist. Abwasser zum Beispiel ist so ein Stoff – er entsteht immer wieder neu und wenn man genau hinschaut, weiß man: Abwasser steckt voller Energie.

Abwasser ist eine ständige und in großem Umfang verfügbare Energiequelle. Millionen von Haushalten, aber auch Gewerbe und Industrie leiten täglich riesige Mengen an Wärmeenergie über das Abwasser in die Kanalisation ein.

In einer Untersuchung des Kreises Groß-Gerau in 2009 wurde seinerzeit die Kläranlage Stockstadt mit der höchsten Abwassertemperatur testiert.

Schon während Gründung der damaligen EGR e.G. (EnergieGenossenschaftRied) in 2013 war Herr Dipl.-Ing. Manfred Keller (damals Aufsichtsratsvorsitzender) involviert. 

„Wir sind von Abwassertemperaturen um die 16°C ausgegangen. Heute weiß man, nach Rücksprache mit dem Bauamt und den Betriebsleitern unserer Kläranlage in Stockstadt, dass die Abwassertemperatur nach Weggang der Großbäckerei im Odenwaldring nicht höher als bei den meisten Kläranlagen im Kreisgebiet angenommen werden muss. Doch auch bei Temperaturen um die 10° Celsius lässt sich daraus Energie gewinnen.“

In einer Energieeffizienzanalyse wurde dies bereits von der EGR untersucht.

Sowohl die mit hoher Temperatur über dem Klärrechen geschwängerte Luft als auch das Abwasser selbst kann über Wärmepumpen auf höheres Temperaturniveau gepumpt und für Heizzwecke verwendet werden.

Dies geht allerdings nur wirtschaftlich und ist ökologisch sinnvoll, wenn man im gleichen Zuge auch Photovoltaikanlagen baut. Die Wärmepumpe sollte nicht mit Netzstrom, der in Deutschland noch zu 50% aus Braunkohle und Gaskraftwerken hergestellt wird betrieben werden.

Schon heute ist ein enormer Stromverbrauch für die Anlagentechnik unserer Kläranlage (2.500 kWh/Tag) notwendig und muss reduziert werden. Diese Reduktion kann man durch neue frequenzgeregelte Pumpen, neue LED Leuchten und letztendlich auch dem Ersatz der vorhandenen Nachtspeicheröfen erreichen.

Die Kläranlage in Stockstadt kann nach Meinung des Vorsitzenden der EnergieGemeinschaftRied e.V. (EGR e.V.) mit Photovoltaik-Modulen für rund 200 kW peak ausgerüstet werden.

Auf dem Gebäude, das bereits durch die Immissionen aus dem Abwasser über der Rechenanlage ein schadhaftes Dach hat, wird empfohlen das Ziegeldach durch ein isoliertes Trapezblechdach (ISO-Dach, z.B. von Hesse Isopaneele 1590mm gedämmt) zu ersetzen. Die Unterkonstruktion für die Süd- und Nordbelegung wird dadurch kostengünstiger.

Beide Dächer sind für die Montage von Photovoltaikmodulen geeignet
Computeranimation einer Photovoltaikanlage mit 197 kWp Leistung

Auf dem zweiten Gebäude wird empfohlen, das vorhandene Ziegeldach bei zu behalten und beide Dachflächen (Ost- und Westbelegung) mit einer Photovoltaik zu belegen.

In den beheizten Bereichen können dort Untersparrendämmungen angebracht werden.

500 dieser Photovoltaik Module könnten auf den beiden Dächern installiert werden. Die Modulleistung beträgt jeweils ca. 400 W peak, wodurch sich der gesamte Ertrag auf rund 213.000 kWh/Jahr beläuft.

Somit könnten auf dem Dach der „Kläranlage“ 89.740 kg/Jahr CO2 Emissionen vermieden werden.

Ob und wie viele Module tatsächlich realisiert werden, ist an verschiedene Bedingungen geknüpft.

Infolge des hohen Stromverbrauchs würde auch eine Freiflächenanlage in der Größenordnung von 500 kW peak sinnvoll erscheinen. 

Diplomingenieur für Energie- und Wärmetechnik Manfred Keller, Vorsitzender der EGR e.V. und Aufsichtsrat der BERMeG. „Der Einsatz von Wärmepumpen kommt aus ökologischer Sicht nur in Frage, wenn sichergestellt werden kann, dass der dafür notwendige Strom aus regenerativer Energie, sprich Wind oder Solarernte erzeugt wurde.“