Ermittlung der Potenziale zur Energieeinsparung, Steigerung der Energieeffizienz und ressourcenschonenden Energieerzeugung in der deutschen Wasserwirtschaft

Aktenzeichen 26089/01
Abschlussbericht:
Projektträger: Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA) e. V. Mitglied des Beirats des Landesverbandes
Theodor-Heuss-Allee 17
53773 Hennef
weitere Projekte aus der Umgebung
Telefon: 02242/872-210
Internet: https://www.dwa.de
Bundesland: Nordrhein-Westfalen
Beschreibung:
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Ziel des Projektes war es, anschaulich aufzuzeigen, welchen Beitrag die Wasserwirtschaft konkret zur Energieeinsparung, Erhöhung der Energieeffizienz und ressourcenschonenden und nachhaltigen Energieversorgung bereits leistet und wie die noch nicht genutzten Ressourcen aktiviert werden können.
Zielgruppe für die Ergebnisse aus dem Vorhaben waren die Betreiber wasserwirtschaftlicher Anlagen, bei denen die wachsenden Probleme aber auch die neuen Chancen der Energieversorgung vielfach noch nicht erkannt wurden.
Erwartet wurden Potenziale von im Mittel bis zu 25 % Reduktion des Energieverbrauchs auf Kläranlagen und damit ein erhebliches CO2-Minderungspotenzial, allein durch kurz- und mittelfristige Maßnahmen. In der Beschreibung des konkreten Vorgehens wurde das erwartete Potenzial konkreter dargestellt.
Das Projekt sollte Möglichkeiten der Weiterentwicklung des Standes von Forschung und Technik darstellen, damit die energetischen Themen im Bereich Wasserwirtschaft einen festen Stellenwert erhalten.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Projekt sollte in drei Stufen durchgeführt werden:
Zunächst erfolgte in Stufe 1 die Ermittlung des Status Quo Energie im wasserwirtschaftlichen Bereich schwerpunktmäßig durch eine Literaturauswertung.
In Stufe 2 wurden durch eine Befragung von Betreibern abwassertechnischer Anlagen Wissenslücken geschlossen und beispielhafte Maßnahmen erkundet.
In Stufe 3 wurden durch eine Detailauswertung der Befragungsergebnisse konkrete Ansätze zum ressourcenschonenden und nachhaltigen Umgang mit Energie erarbeitet, Beispiele mit Multiplikatoreffekt ermittelt und die Ergebnisse veröffentlicht.


Ergebnisse und Diskussion

Die deutsche Wasserwirtschaft leistet heute bereits einen Beitrag zur Energieversorgung in Deutschland, der sich durch Nachhaltigkeit und dauerhafte Versorgungssicherheit auszeichnet. Die Stromerzeugung wasserwirtschaftlicher Anlagen lag im Jahr 2006 bei insgesamt 23 TWh und entsprach damit etwa
3,6 % der Bruttostromerzeugung in Deutschland in 2006.
Das Stromerzeugungspotenzial aus Klärgas auf Kläranlagen kann deutlich erhöht werden (im theoretischen Optimalfall Vervierfachung gegenüber dem Ist-Zustand). Nimmt man die ausgewiesenen Potenziale in den Bereich Co-Vergärung und Solarenergie hinzu, lässt sich die erzeugte Strommenge von heute 0,94 TWh auf langfristig 5,16 TWh verfünffachen.
Bei der Wasserkraft liegt das langfristig realisierbare Steigerungspotenzial bei ca. 35 %.
Die Nutzung aller in diesem Projekt aufgezeigten Potenziale ergäbe zukünftig eine Stromerzeugung in wasserwirtschaftlichen Anlagen von ca. 33 TWh/a.
Neben den notwendigen Veränderungen bei der Energieerzeugung ist die Energieverbrauchsreduzierung ein wichtiger Baustein zur langfristigen Sicherstellung eines ausgeglichenen Energiehaushaltes in Deutschland. Bei Kläranlagen, als einem der größten kommunalen Stromverbraucher zeigt die Studie auf, dass hier ein Einsparpotenzial von bis zu 25 % bezogen auf den heutigen Stand möglich ist. Das Potenzial liegt also deutlich über den Gesamtprognosen zur Energieverbrauchsreduzierung in Deutschland bis zum Jahr 2030 von 15 % gegenüber heute.

Diskussion der Ergebnisse der dargestellten Beispielprojekte der Abwasserwirtschaft
Die Abwasserwirtschaft leistet bereits seit vielen Jahren einen Beitrag zur nachhaltigen Energieerzeugung. Insbesondere beim Großverbraucher Kläranlage wurden aber auch bereits erhebliche Anstrengungen zur Reduzierung des Energieverbrauchs und zur Effizienzsteigerung geleistet.

Die Ergebnisse der Befragung zeigen, dass in Einzelfällen bereits viele innovative Möglichkeiten zur Energieoptimierung genutzt werden. In 29 % der 60 Beispielprojekte wird der Energieverbrauch durch Änderung der Betriebsweise reduziert und in 19 % der Projekte durch den Einsatz neuer innovativer Verfahren. Diese Möglichkeiten müssen nach Prüfung des Einzelfalls auf vielen weiteren Anlagen genutzt werden, denn eine Übertragbarkeit der Projekte auf andere Anlagen ist weitestgehend möglich. Meist ist die Anschaffung energiesparender Techniken mit einer ohnehin notwendigen Anschaffung verbunden.
Interessierte Betreiber können die Steckbriefe zur Information nutzen und bei Bedarf auch die angegebenen Ansprechpartner kontaktieren.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die DWA hat regelmäßig über die Projektergebnisse berichtet:
Die Zwischen-Ergebnisse wurden u. a. auf der Essener Tagung 2008, der IFAT 2008 und den DWA-Energietagen 2008 präsentiert sowie auf der Wasser Berlin am 30. März 2009 vorgestellt.
Zwischenergebnisse wurden in der KA 6/2008 publiziert und als Sonderdruck DWA-Themen Energiepotenziale der deutschen Wasserwirtschaft im September 2008 veröffentlicht.
Das Endergebnis wurde im April 2010 als Themenband veröffentlicht, großzügig an die einschlägigen Kreise verteilt und auf den DWA-Energietagen im April 2010 präsentiert und diskutiert.
Die Vorstellung der Ergebnisse auf weiteren Veranstaltungen war vorgesehen, wie auch im Rahmen der DWA-Bundestagung in Bonn im November 2010.
Die DWA-KG Energie diskutiert über die weitere Verbreitung der Ergebnisse und mögliche Folgeprojekte.


Fazit

Die systematische Zusammenstellung der Zahlen zur Energieoptimierung im Bereich Wasserkraft und Abwasseranlagen war sinnvoll und wird von der Fachöffentlichkeit stark nachgefragt. Im Rahmen der Studienerstellung konnte festgestellt werden, dass einige Daten nicht abgesichert sind. Durch gezielte bundesweite Umfragen müsste u. a. verifiziert werden, wie hoch die installierte Leistung von Wasserkraftanlagen < 1 MW tatsächlich ist, wie groß die bestehenden Faulbehälterkapazitäten auf Kläranlagen tatsächlich sind und wie hoch die eingekaufte Wärmemenge bei Kläranlagen tatsächlich ist. Diese Aufgaben werden an die DWA weitergegeben.
Unter den Beispielprojekten befinden sich rund zehn Projekte in Planung, Probebetrieb oder Forschungsphase. Einige der Betreiber haben Interesse signalisiert, in einem gemeinsamen Folgeprojekte auch die technische Realisierung zu bearbeiten.
Insgesamt wurde dieses Forschungsprojekt bei den DWA-Mitgliedern sehr positiv aufgenommen und das Thema Energieoptimierung und Wasserwirtschaft konnte sichtbar bei der DWA verankert werden.

Förderzeitraum: 19.02.2008 - 19.10.2008 (8 Monate)
Fördersumme: 52.553,00
Förderbereich: I.2.2
Stichworte: Energie
Publikationen: