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Innovative Verbandskläranlage

Die renovierte Verbandskläranlage des Abwasserzweckverbandes Mittleres Wutachtal erhielt eine innovative Anlage, die den Klärschlamm und das Filtratwasser effektiver behandelt.

Dazu untersuchten Wissenschaftler des Stuttgarter Fraunhofer Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik Stuttgart (IGB) zuerst die einzelnen Anlagenteile sowie Schlammproben, um anschließend einen neuen Faulturm zu bauen. In diesem läuft eine so genannte Hochlastfaulung mit Mikrofiltration ab. Dabei verdickt die Anlage den Schlamm zuerst, indem sie das Schlammwasser abfiltert. Aus dem abgefilterten Wasser entfernt die Anlage bis zu 90 Prozent des Stickstoffs. Das aus dem Stickstoff gewonnene Ammoniumsalz dient als Dünger. Den konzentrierten Restschlamm weiterzuverarbeiten beansprucht weniger Raum und Energie, außerdem produziert er mehr Biogas. Das Biogas betreibt eine Gasheizung, die fast den gesamten Energiebedarf der Kläranlagen deckt.

Die Experten evaluieren das Projekt über einen längeren Zeitraum und ermöglichen es so, in Zukunft anderen Gemeinden, die innovative Methode zu nutzen.

Projektdaten

Projektnummer 2005-14
Projektart Forschung und Studien
Projektträger Abwasserzweckverband Mittleres Wutachtal, Wutöschingen
Laufzeit Januar 2004 bis Dezember 2005
Zuschuss 51.000

Ihre Ansprechpartner

Richard Tuth

Richard Tuth

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-29 84

E-Mail: richard.tuth@badenova.de

Michael  Artmann

Michael Artmann

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-22 53

E-Mail: michael.artmann@badenova.de

Einblicke in weitere Förderprojekte:

Bioenergiedorf Hägelberg
Steinen-Hägelberg

Bioenergiedorf Hägelberg

Seit 2006 mit Jühnde bei Göttingen bundesweit das erste Bioenergiedorf an den Start ging, sind etliche andere Gemeinden dem Beispiel gefolgt. Dass eine Bürgerinitiative in Eigeninitiative auf regionale und regenerative Energiequellen umstellt, ist jedoch bisher einzigartig. In Hägelberg, einem Ortsteil von Steinen, gründete sich zu diesem Zweck die Interessengemeinschaft Energie aus Bürgerhand. Die Vorteile beim Projekt Bioenergiedorf liegen auf der Hand: Die Wärme zentral aus regionaler Biomasse zu erzeugen, macht unabhängig von fossilen Brennstoffen wie Öl oder Gas und verkürzt die Transportwege. Gleichzeitig stärkt es die regionale Wirtschaft, wenn heimische Unternehmen Biomasse produzieren, Biogas- oder Solaranlagen liefern und installieren oder die komplexe Logistik organisieren. Gerade in ländlichen Gegenden, aus denen junge, qualifizierte Arbeitskräfte oft in die Stadt abwandern, entstehen so Arbeitsplätze. Regionale Rohstoffe wie Holz oder Reststoffe wie Grünschnitt zu nutzen, erhält außerdem die von Land- und Holzwirtschaft geprägte Schwarzwaldlandschaft. Hägelberg, das hat das Interdisziplinäre Zentrum für nachhaltige Entwicklung (IZNE) der Universität Göttingen bestätigt, eignet sich bestens dafür, Bioenergiedorf zu werden: Die waldreiche Umgebung versorgt die Gemeinde mit Pellets oder Hackschnitzeln aus Restholz. Biomasse wie Gülle, Mist oder Pflanzen können auch die landwirtschaftlichen Betriebe liefern. Gleichzeitig liegt die Gemeinde am südlichen Rande des Schwarzwalds, so dass bereits viele Dächer mit Photovoltaik- oder Solarthermieanlagen ausgestattet sind. Auch die Größe ist mit 750 Einwohnern ist ideal um das geplante Wärmenetz aufzubauen. Zu Beginn des Projektes evaluieren Experten, wie viel Energie Hägelberg überhaupt benötigt, wie groß das Potential an Biomasse ist und welche Kosten dabei für die Bürger entstehen. Aus diesen Daten entsteht ein Konzept für die zukünftige Energieversorgung des Ortes aus Biomasse. Basis dafür soll eine Biogasanlage werden, dessen Gas ein Blockheizkraftwerk (BHKW) in Strom und Wärme umwandelt. Die Wärme speist die eigens gegründete Betreiberfirma in die Nahwärmeleitungen ein, den über das Erneuerbare Energien-Gesetz vergüteten Strom ins Stromnetz. Während der Heizperiode unterstützt ein Holzhackschnitzelheizwerk das BHKW, notfalls kann auch ein Reservekessel Wärme liefern. Das Beispiel Hägelberg zeigt, dass das Projekt Bioenergiedorf über energiewirtschaftliche Aspekte hinausreicht. Die Bürgerinitiative vernetzt die Gemeinde auch sozial und stärkt das Engagement der Bürger für ihre Gemeinschaft. Gerade für kleine Gemeinden eröffnen sich hier Potentiale, die sowohl die Energieversorgung als auch die wirtschaftliche und soziale Entwicklung berühren. Mehr Informationen bei der IG Energie aus Bürgerhand .

Dezentrale, fassadenintegrierte Lüftungsanlagen für energetisch sanierte Gebäude
Offenburg

Umweltfreundliche Lüftung für sanierte Gebäude

In einem neuen Projekt untersuchte die Hochschule Offenburg, welche Fassadensysteme sich am besten eignen, Gebäude kostengünstig mit energieeffizienter Lüftung nachzurüsten. Hierbei eignen sich Schul- und Wohngebäude mit ihren unterschiedlichen Nutzerprofilen, um allgemeine Modelle für zentrale und dezentrale Anlagen zu erstellen. In Wohngebäuden möchten Nutzer Temperatur und Luftfeuchtigkeit dezentral steuern können. Für die meisten Klassenzimmer, Flure oder Aufenthaltsräume hingegen sind zentral gesteuerte Anlagen am effizientesten. Einzelne Sondernutzungsräume wie z. B. Computerräume, Rektorate oder Lehrerzimmer benötigen jedoch dezentrale Systeme. Zu Beginn des Projektes messen die Wissenschaftler die Luftqualität in den bereits klimatechnisch sanierten Offenburger Schulen. Anschließend installierten sie mehrere Anlagentypen in Schulgebäuden sowie – in Zusammenarbeit mit lokalen Wohnbaugesellschaften – in sanierten Mietshäusern. In den Schulgebäuden spielten sie verschiedene Szenarien durch und vergleichen die Ergebnisse mit einem Referenzraum. In den Wohngebäuden arbeiten Wandgeräte, Rohr-, oder Brüstungslüfter, wobei in Wohn- und Schlafzimmern der CO2-Gehalt, in Küche und Bad die Feuchtigkeit ausschlaggebend ist. Dabei berücksichtigten die Experten Kosten für Einbau und langfristige Wartung, wie energieeffizient die Anlagen sind und wie gut sie Feuchtigkeit, Lufthygiene und CO2-Konzentration regulierten. Auch analysierten sie, wie man die neuen Anlagen in bestehende Gebäudeautomation einbinden und so Energie und Kosten sparen kann. Mit den Ergebnissen brachten die Wissenschaftler den Maßnahmenkatalog für Schulen auf den neuesten Stand. Infoflyer und Artikel in der Fachliteratur informieren Architekten, Handwerker, Wohnbaugesellschaften und Hausbesitzer. Das Projekt macht so Schüler und Öffentlichkeit vertraut mit energieeffizienten Methoden für die Gebäudelüftung und bietet Interessierten einen Überblick über vorhandene Technologien. Darstellung dreier wesentlicher Erkenntnisse aus dem Projekt Die CO2-Konzentration steigt in Unterrichtsräumen ohne Lüftung während der Unterrichts sehr schnell auf sehr hohe, bedenkliche Werte, sinkt aber nur sehr langsam und liegt häufig auch am nächsten Tag noch über dem Wert der Außenluft. Dies kann am nächsten Tag zu noch höheren Werten führen. Dementsprechend sind Lüftungsmaßnahmen zu empfehlen. In den Schulen ist die Wahl der geeigneten Lüftungsmaßnahme stark von der Raumbelastung abhängig. In schwach belasteten Räumen genügen u. U. CO2-Ampeln, die Lüftungsbedarf anzeigen. In hochbelasteten Räumen wird der Einbau von dezentralen Lüftungsgeräten empfohlen. In Mietwohnungen hängt der Verlauf der relativen Feuchte im Raum stark vom Nutzer verhalten (Lüften, Duschen, Kochen) ab. Lüftungsmaßnahmen sind dennoch auch bei geringer Belastung empfehlenswert. Bei Mieterwechsel kann sich die Situation deutlich verändern.

Bergwelt Kandel - Untersuchung flexibler Energiespeicherlösungen auf Wasserstoffbasis zum Ausgleich fluktuierender Energieerträge und -verbräuche
Glottertal

Energiespeicher auf Wasserstoffbasis

Die steigende Nachfrage von Tages- und Übernachtungsgästen auf dem Ausflugs- und Aussichtsberg Kandel führte zu dem Entschluss, die „ Bergwelt Kandel “ wieder neu zu beleben. Im Zuge dessen entsteht mit der konsequenten Umsetzung des Nachhaltigkeitsprinzips eine SB-Berggaststätte mit Übernachtungsmöglichkeiten in Doppel- und Mehrbettzimmern, Ferienwohnungen und ein Bergchalet-Dorf. Ziel ist eine zu 100% autarke Energieversorgung, welche durch den Einsatz von hochflexible Energiespeicherlösungen die stark wechselnden Anforderungen zuverlässig abdeckt. Im Fokus der geplanten Vorstudie / Konzeptentwicklung standen im Kontext der o.g. Anforderungen Energiespeicherkonzepte auf Wasserstoffbasis, welche durch ihre hohe Flexibilität sehr gut geeignet sind, zwischenzeitliche Stromüberschüsse aus fluktuierenden Energiequellen (Sonne, Wind), in einen energetisch hochwertigen und gut speicherbaren Energieträger umzuwandeln und anschließend je nach Bedarf beliebig lange zwischenzuspeichern. Somit sollten durch die Konzeptionsentwicklung wertvolle Erkenntnisse für die Umsetzung in einem Gesamtenergiekonzept mit einem möglichst hohem Autarkiegrad gewonnen werden. Diese Ergebnisse liegen nun vor und können im Abschlussbericht nachgelesen werden. Weitere Informationen rund um die Konzeptionierung der neuen Bergwelt Kanel finden sich unter www.Bergwelt-Kandel.de Darstellung drei wesentlicher Erkenntnisse aus dem Projekt: Wirtschaftlichkeit: Ein wesentlicher Faktor für den wirtschaftlichen Betrieb der H2-Anlage stellt die Auslastung ( Anzahl der Vollaststunden) der zentralen Anlagenkomponenten (Elektrolyseur, Brennstoffzellen-BHKW) dar. Eine wirtschaftliche Auslastung kann ab ca 4.000 Vollaststunden/a erreicht werden. Dies lässt sich jedoch aktuell im BV Bergwelt Kandel allein mit der möglichen PV-Ausbeute von ca. 1.500 Vollaststunden/a nicht erzielen. Möglicherweise kann durch einen zukünftigen Erweiterung der Eigenenergieversorgung bspw. durch eine Kleinwindkraftanlage die Energieausbeute (Volllaststunden) gesteigert werden und damit verbunden auch die Wirtschaftlichkeit verbessert werden. Wahrnehmung und Akzeptanz: Der verfahrenstechnische Charakter und die Komplexität der H2-Anlage wird von den Bauherrn der Bergwelt Kandel (Gastronomie- und Hotelbranche) eher als eine Anlagetechnik mit Bezug zum industriellen Umfeld (bspw. Verdichtungsdrücke bis zu 300 bar ü) wahrgenommen, welches für sie ein fremdes Terrain mit einem schwer einzuschätzenden unternehmerischen Risiko darstellt. Flächenplanung und notwendiger Platzbedarf: Die frühzeitige Berücksichtigung des notwendigen Platzbedarfs für die Integration eines bzw. mehrerer 30 bar - H2-Speicher, ermöglicht die sog. „Direkte Speicherung“ (d.h. eine H2-Speicherung ohneDruckerhöhung) und damit verbunden die Nutzung einer ganzen Reihe von positiven Auswirkungen aufdas geplante Projektvorhaben:- geringerer Komplexitätsgrad (weniger Anlagenkomponenten) kein zusätzlicher Verdichter inkl. Druckluftkompressor notwendig höherer Wirkungsgrad geringere Investitionskosten geringer Betriebskosten (Eigenenergiebedarf, Wartungskosten) Steigerung der Akzeptanz (s.a. Pkt. 2)