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kläranlagen effizient betreiben

Kläranlagen gehören zu den großen kommunalen Energieverbrauchern, deswegen ist ein effizienter Betrieb für Gemeinden unerlässlich. Der Verfahrens- und Umwelttechniker Dr. Gustav H. Heger...

... ist als Sachverständiger tätigund sprach mit zek kommunal über die größten Fehlerquellen bei der Planung von Kläranlagen, ­Möglichkeiten, das volle Energiesparpotenzial auszuschöpfen und Alternativen zu klassischen Großkläranlagen.

Welche Themen beschäftigt die Abwasserbranche derzeit?
Es gibt interessante Diskussionen da­zu, ob es besser ist, zentrale Anlagen zu errichten oder kleinere dezentrale Kläranlagen. Der Trend geht seit langer Zeit – meiner Meinung nach leider – in Richtung große zentrale Kläranlagen. Die Großkläranlagen erreichen zwar effiziente und gut kontrollierbare Reinigungsleistungen, der Nachteil ist jedoch, dass man als Kommune sehr große Kanalsysteme aufbauen muss.

Wo sehen Sie hier das Problem?
Man hat deren Finanzierung darauf aufgebaut, dass die Beitragszahlung für Neuanschlüsse von Objekten den Kanalbau ermöglicht. Das Problem ist aber, dass die Kanäle eine durchschnittliche Lebensdauer von etwa 20 bis 30 Jahren haben. Solange das System insgesamt expansiv ist und laufend Neuanschlussgebühren einbezahlt werden, kann die Erhaltung der bestehenden Kanäle finanziert werden. Doch irgendwann ist der Punkt erreicht, an dem man auch das letzte Haus angeschlossen hat. Dann werden keine Anschlussgebühren mehr eingezahlt, aber der Kanal muss trotzdem regelmäßig saniert werden. So hat man beschlossen, dass die Gemeinden mehr Gebühren einheben können, als für den Betrieb der Kanäle notwendig ist, um Rücklagen für Sanierungen zu bilden.
Die Instandhaltungsausgaben sind natürlich höher, je größer das Kanalnetz ist. Wenn es eine große Zersiedelung gibt, sind die Anschlüsse der verstreuten Wohnobjekte an das Netz sehr teuer. So muss oft für ein einziges Einfamilienhaus mehrere Meter Kanal gebaut werden. Da wäre es meiner Meinung nach sinnvoll, Kleinkläranlagen einzusetzen.

Welche Modelle gibt es da?
Es gibt etwa ein sehr gut bewährtes und einfaches System, das ohne Fremdenergie funktioniert und eine sehr gute Reinigungsleistung erreicht. Es basiert auf dem Prinzip einer Drei-Kammer-Faulanlage. Es stellt die Erweiterung einer Kläranlage dar: Eine Kammer, in der mehrere Lagen Steinwolle geschichtet sind. Durch diese Lagen tropft das Wasser durch und wird dabei gereinigt. Wenn die oberste Schicht mit Biomasse voll ist, kann diese einfach entsorgt und durch eine neue ersetzt werden. Das System wird automatisch durchlüftet, man braucht also nicht einmal einen Elektroanschluss. Dieses System funktioniert meiner Meinung nach sehr gut – einige davon habe ich geprüft, eine sogar selbst bei Kunden von mir eingebaut – sie läuft seit zehn Jahren ohne Probleme.

Gibt es noch ein weiteres gängiges System?
Pflanzenkläranlagen: Diese werden von manchen sehr gelobt, von manchen abgelehnt. Die Pflanzen verwenden bei diesem Reinigungssystem die Abwasserinhaltsstoffe als Nährstoffe. Prinzipiell funktioniert das, doch es gibt ein Problem in unseren Breitenlagen: Pflanzen wachsen in der kalten Jahreszeit logischerweise nicht. Außerdem brauchen Pflanzenkläranlagen ein bestimmtes Volumen, damit sie die Reinigung erbringen können.

Für welche Gemeindegröße bzw. wie viele Einwohner funktionieren solche alternativen Systeme?
Das ist sehr unterschiedlich. Es gibt sehr kleine Systeme für ein Einfamilienhaus bis hin zu hundert bis zweihundert Einwohner. Außerdem kann man diese Systeme modular aufbauen, so kann dieser Wert noch vervielfacht werden.

Also wenn eine Gemeinde dieses System bereits verwendet und wächst, kann man ein weiteres Modul anbauen?
Ja. Aber es ist auch eine Frage der Anlagen­sicherheit. Denn kommt es bei einer großen Anlage zu einem Störfall, funktioniert gar nichts mehr. Hier liegt der Vorteil beim modularen System der Kleinkläranlagen: Wenn eines davon eine Störung hat, übernehmen die anderen Einheiten. Sie sind vielleicht etwas überlastet, aber sie funktionieren weiterhin. Bei mehreren unabhängige Einheiten arbeitet man also flexibler.

Sicher gerade in kleineren Gemeinden ohne eigenen Klärwart ein Vorteil. Wie funktioniert der Betrieb?
Die kleineren Kläranlagen ohne vielen Überwachungsfunktionen können ohne weiters über Fernwartung betrieben werden. Durch die technische Entwicklung – EDV und Mess­technik sind sehr viel günstiger geworden – ist die Fernwartung heute gang und gäbe. Auch können sich mehrere kleinere Gemeinden zusammenschließen und einen Betreiber für mehrere Kleinkläranlagen einsetzen.

Typisch für Österreich sind touristische Gemeinden, die im Sommer einen viel kleineren Einwohnerwert haben als im Winter. Wäre es möglich, dass man Kläreinheiten dazu- bzw. abschaltet und so je nach Bedarf die Größe variiert?
Das kann man schon. Nur wird es meist nicht gemacht. Meist werden die Anlagen auf den größten Bedarf auslegt. Wenn man Kläranlagen in touristischen Gebieten betrachtet, kann es problematisch werden, wenn sie an ihre Grenzen stoßen. Viele Bäche, die als Vorfluter verwendet werden, bestehen im Winter nicht aus viel mehr als aus dem Kläranlagenablauf. Da sehe ich ein Problem in der Planung, dass man nicht im Vorhinein ein modulares System plant.

Wo sehen Sie Fehlerquellen bei der Planung ­eines Klärwerks?
Ich sehe eine große Fehlerquelle noch vor diesem Schritt. Im kommunalen Bereich haben anbietende Firmen keine große Abweichungsbreite bei ihren Ausschreibungsangebot. Das geht soweit, dass die Ausschreibung in ihrer Spezifikationsbeschreibung fast auf ein bestimmtes Fabrikat abzielt – auch wenn die Ausschreibung natürlich offen sein muss. Andere Anbieter haben da aber fast keine Chance, denn es muss dem ausgeschriebenen Fabrikat gleichwertig sein. Dieses Vorgehen finde ich kontraproduktiv, dadurch werden die Anbieter eingeschränkt. Meiner Meinung nach sollten die Ausschreibungen so gestaltet werden, dass man Alternativen anbieten kann.
Ganz wesentlich ist außerdem, dass die Gemeinde die eingelangten Auswertung der Angebote nicht im eigenen Wirkungsbereich macht, sondern ein von komponentenherstellern unabhängiger Planer – und so eine gute Beratung gegeben ist. Denn unterschiedliche Alternativen zu vergleichen ist schwierig.

Was sehen Sie als große Herausforderung im Klärbetrieb?
Ein heftig diskutiertes Thema ist der Klärschlamm: Was soll mit ihm passieren? Wird Gas erzeugt, verbleibt schon einmal nur noch die Hälfte des Schlamms. Lange Zeit war man der Meinung, dass Klärschlamm wertvoll ist, man ihn landwirtschaftlich nutzen muss. Nur: In einem Ballungsraum kann man das vergessen, es ist zu aufwendig, ihn an geeignete Stellen zu transportieren. Somit bleibt ­eigentlich nur die Klärschlammverbrennung. Hier ist es wichtig, dass der Klärschlamm ausreichend entwässert wird – erstens wegen des Transports und zweitens würde in der Verbrennungsphase unnütz Energie für die Verdampfung verbraucht werden.

Glauben Sie, dass 100 Prozent Energieautarkie für Großkläranlagen in naher Zukunft ohne ­Probleme möglich sein wird?
Inklusive Photovoltaik sollte das möglich sein. Es gibt ziemlich viele Entwicklungen, die die Effizienz signifikant steigern. Die großen Kläranlagen schaffen heute bereits eine Energieautarkie von ca. 80 Prozent. Die im Klärprozess entstandene Biomasse wird eingedickt und in einen Faulturm geleitet. Hier entsteht ein Gemisch aus Erdgas und CO2. Diese Energie wird etwa für Gasmotoren zum Antrieb der Kompressoren verwendet – so kann man 80 Prozent der Leistung selbst abdecken. Es gibt außerdem Kleinkläranlagen, die ohne Fremdenergie auskommen.

Wo sehen Sie Energieeinsparpotenziale?
Es gibt Komponenten in einer Kläranlage, die ständig in Betrieb sind und solche, die intermittierend in Betrieb sind. Bei letzteren gibt es Einschaltspitzen, die den 3- bis 4-fachen Energiebedarf im Vergleich zum Dauerbetrieb aufweisen. Werden mehrere solche Komponenten gleichzeitig in Betrieb genommen, kommt es zu gewaltigen Stromspitzen. Durch die Steuerung kann das kontrolliert und die Spitzenlast optimiert werden.

Haben Sie weitere Tipps zur Energieoptimierung?
Bei Energieoptimierungen ganz wesentlich ist, dass man auf die Gleichzeitigkeit achtet: Man hat nichts davon, wenn man Wärme in einer Zeit rückgewinnt, in der sie nicht benötigt wird. Klingt trivial, passiert aber in der Praxis.
Wenn ich eine eigene Versorgung habe, muss ich darauf achten, was ich mit eigener Energie – sprich mit dem selbstproduzierten Gas oder der eigenen Solaranlage – abdecken kann, und wo ich Fremdenergie beziehe. Und dort, wo Fremdenergie benötigt wird, ist es am interessantesten, Sparmaßnahmen einzusetzen.
Ein Problem sehe ich im kommunalen Bereich darin, dass die Projekte sehr detailliert ausgeschrieben werden, sodass den anbietenden Unternehmen wenig Spielraum für alternative Verfahren bleiben.

Vielen Dank für das Gespräch!
Mehr Informationen: www.consultheger.at


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