Innovative Wasserkraft für Kläranlagen 

Ungenutztes Wasserkraftpotenzial im Abwasserbereich 

Die Reinigung von Abwasser ist energieintensiv und verursacht hohe Kosten. Gleichzeitig verfügen die rund 10.000 deutschen Kläranlagen mit ihrem komplexen Netz aus Kanälen und Röhren über ein großes, bislang weitgehend ungenutztes Wasserkraftpotenzial. Dieses konnte bisher nur eingeschränkt genutzt werden, da herkömmliche Wasserkraftanlagen kaum für die besonderen Bedingungen in Kläranlagen geeignet sind. Dazu zählen stark schwankende Abwassermengen sowie hohe Fallhöhen in engen Röhren mit oftmals nur etwa anderthalb Metern Durchmesser. 

Angepasste Wasserkrafttechnik für bestehende Kläranlagen 

Aufbauend auf zwei erfolgreichen Prototypen entwickelte die Ühlinger Firma Karl Kraus Maschinenbau‑ und Umwelttechnik eine Wasserkraftanlage, die speziell auf diese Anforderungen zugeschnitten ist und ohne bauliche Veränderungen in bestehende Anlagen integriert werden kann. Mehrere hintereinander geschaltete, oberschlächtige Wasserräder nutzen die Wasserkraft in engen Röhren, Schächten und Kanälen besonders effizient. Ein zentraler Entwicklungspunkt ist dabei der ungestörte Wasserstrom in und zwischen den Wasserrädern. Die aus rostfreiem Stahl gefertigten Wasserräder eignen sich sowohl für gereinigtes Wasser als auch für Schmutzwasser und sind mit speziellen Stauschildern ausgestattet, die unabhängig vom Wasserfluss stets die gleiche Staumenge halten. 

Pilotanlage, Wirtschaftlichkeit und Energieerzeugung 

Nach ersten Tests im kleinen Versuchsmaßstab erprobt Kraus Maschinenbau das System nun in einer Pilotanlage in der Kläranlage Waldshut‑Tiengen. Im Projekt wurde analysiert, wie wirtschaftlich die Anlage arbeitet, indem die Herstellungskosten den eingesparten Stromkosten gegenübergestellt wurden, mit dem Ziel möglichst kurzer Amortisationszeiten. Dabei wurde mit einer durchschnittlichen Leistung von rund 2 kW pro Anlage beziehungsweise einer jährlichen Stromerzeugung von etwa 16.000 kWh gerechnet, da das Abwasser konstant Tag und Nacht fließt. Für die etwa 10.000 deutschen Abwasserreinigungsanlagen mit ihrem rund 540.000 Kilometer langen Kanalnetz zeigt sich damit ein großes Potenzial, den eigenen Strombedarf teilweise zu decken und die Abwasserreinigung klimafreundlicher und wirtschaftlicher zu gestalten.