Konzeptbeispiel

Energiepotenziale vernetzen.

Bei der Reinigung von Abwasser Ein zukunftsfähiges Energiesystem auf einer ARA beginnt beim Klärgas. Das Gas aus der Faulung wird gesammelt, aufbereitet und in einem BHKW verwertet. Der Motor erzeugt elektrische Energie für energieintensive Prozesse wie Belüftung, Pumpen, Rührwerke oder Schlammentwässerung. Gleichzeitig wird die Motor- und Abgaswärme zurückgewonnen und dort eingesetzt, wo sie auf der Anlage gebraucht wird.

Besonders interessant wird das System, wenn es nicht nur auf Dauerbetrieb ausgelegt ist. Mit einem ausreichend dimensionierten Gasspeicher kann Klärgas zeitlich verschoben genutzt werden. Das BHKW läuft dann beispielsweise verstärkt in Zeiten mit hohem Eigenstrombedarf, tiefem PV-Ertrag oder attraktiven Strompreisen. Tagsüber kann PV-Strom einen Teil des Bedarfs übernehmen, während Klärgas gespeichert wird. Abends, nachts oder im Winter übernimmt das BHKW wieder eine zentrale Rolle.

Auch die Wärme lässt sich bewirtschaften. Ein Wärmespeicher entkoppelt Strom- und Wärmeproduktion zeitlich: Das BHKW kann stromgeführt betrieben werden, ohne dass wertvolle Wärme verloren geht. Die gespeicherte Wärme steht später für Faultürme, Gebäude, Schlammtrocknung oder einen Wärmeverbund zur Verfügung. Ergänzend kann eine Wärmepumpe die Abwärme aus gereinigtem Abwasser nutzbar machen und das Temperaturniveau für Heizung oder Prozesse anheben.

Ein typisches Gesamtsystem kann so funktionieren: Die PV-Anlage produziert tagsüber Strom für den Betrieb der ARA. Überschüsse oder günstige Stromfenster können für Wärmepumpen genutzt werden. Das Klärgas wird gespeichert und bei Bedarf im BHKW verstromt. Die BHKW-Abwärme wird direkt genutzt oder in einen Speicher geladen. Die Steuerung entscheidet laufend, ob PV, BHKW, Speicher oder Wärmepumpe den grössten Nutzen bringen – abhängig von Lastprofil, Gasproduktion, Wärmebedarf, Strompreis und Betriebsstrategie.
Für ARA-Betreiber bedeutet das mehr als nur Energieeffizienz. Es entsteht ein robustes, steuerbares und erweiterbares Energiesystem. Die Anlage kann ihren Eigenverbrauch erhöhen, fossile Spitzenlast reduzieren, Abwärme besser nutzen und perspektivisch auch externe Verbraucher mit erneuerbarer Wärme versorgen. Damit wird die ARA vom Energieverbraucher zur aktiven Energiezentrale der Gemeinde oder Region.

IWK begleitet solche Projekte von der Konzeptidee bis zum Betrieb: Auslegung des BHKW, Integration von Klärgas- und Wärmespeichern, Einbindung von PV und Wärmepumpen, Schnittstellen zur Leittechnik, Emissionskonzept, Service, Wartung und langfristige Betriebsoptimierung.