Studie zum Klimaschutzpotential Kläranlage Malente - Kurzdarstellung

Studie zum Klimaschutzpotential

Die Kläranlage Malente reinigt das Abwasser der Stadt Malente und einiger
Gemeinden im Umland des Stadtgebiets. Die seit den 1960er-Jahren bestehende
Anlage ist für 22.000 Einwohnerwerte (EW) ausgelegt und gehört zur Größenklasse 4.
Im Jahr 2022 wurde eine durch die Nationale Klimaschutzinitiative geförderte
Potenzialstudie durchgeführt, um das Klimaschutzpotenzial auf der Kläranlage
Malente mit energetischen Optimierungsmaßnahmen stärker auszuschöpfen.

Im Rahmen der Potenzialstudie wurde zunächst eine Bestandsaufnahme des
Reinigungsverfahrens und des energetischen Zustands der Kläranlage erstellt. Dabei
konnte herausgearbeitet werden, dass in den vergangenen Jahren bereits wichtige
Impulse in Richtung Energieeffizienz und -autarkie gesetzt wurden (Bau der Faulung,
Umstellung der biologischen Stufe auf simultane Nitrifikation und Denitrifikation). Für
das Jahr 2020 konnte ein spez. Elektroenergieverbrauch von 26 kWh/(E∙a) ermittelt
werden, der zu 51 % durch die Verstromung von Klärgas gedeckt wurde. Durch den
Bedarf fossiler Energie (elektrische Energie EVU-Netz, Erdgas) wurden in der Summe
228 t CO2 emittiert. In der Potenzialstudie wurden anschließend kurz, mittel- und
langfristige Maßnahmen zur weiteren Verbesserung des Eigenversorgungsgrades und
zur Senkung des Energiebedarfs abgeleitet.

In der biologischen Stufe wird in einer kurzfristig umzusetzenden Maßnahme das
Schlammalter abgesenkt, um Belüftungsenergie zu sparen und aerobe
Schlammstabiliserung zu vermeiden. Gleiches wird in einem größeren Maßstab
mittelfristig durch den Bau einer Schlammannahme-Station erreicht: die externen
Schlämme werden getrennt vom kommunalen Zulauf angenommen und der Faulung
zugeführt, ohne die Reinigungsstufen der Kläranlage zu passieren. Auch die Annahme
energiereicher Substrate wird dadurch erleichtert.

Eine weitere mittelfristige Maßnahme sieht zukünftig die Eindickung des Primärschlamms
gemeinsam mit dem Überschussschlamm vor. Durch den verringerten
Schlammvolumenstrom sinken der Wärmebedarf zum Aufheizen des Rohschlamms
und die Laufzeit der Schlammentwässerung, außerdem steigt die Verweilzeit im
Faulbehälter und damit die Gasausbeute in der Faulung.

Mit der Erhöhung der Klärgasproduktion durch die beschriebenen Maßnahmen wird
die Kapazität des bestehenden BHKWs überschritten. Die Kapazität wird durch ein
weiteres 30-kW-BHKW ergänzt.

Eine weitere Reduktion des Energiebedarfs kann mittelfristig durch die Modernisierung
einiger Dauerläufer (Gebläse, Pumpen, Rührwerke) erreicht werden. Langfristig sind
PV-Module als Ergänzung der kurz- und mittelfristigen Maßnahmen geplant. Diese
sollen die Lücke zwischen Eigenstromproduktion und Stromverbrauch schließen.

Mit den beschriebenen Maßnahmen ist es möglich den spez. Strombedarf der
Kläranlage Malente um 5 kWh/(E∙a) auf 21 kWh/(E∙a) zu reduzieren. Außerdem kann
die Eigenstromproduktion um 70% gesteigert werden. Damit ist es für die Kläranlage
Malente möglich eine bilanzielle Autarkie zu erreichen, indem sie zu 100% mit
erneuerbaren Energien aus Klärgas und PV-Modulen betrieben wird. Im Vergleich zum
Status Quo können damit jährlich 228 t CO2 eingespart werden.

Nationale Klimaschutzinitiative

Mit der Nationalen Klimaschutzinitiative initiiert und fördert das Bundesumweltministerium seit 2008 zahlreiche Projekte, die einen Beitrag zur Senkung der Treibhausgasemissionen leisten. Ihre Programme und Projekte decken ein breites Spektrum an Klimaschutzaktivitäten ab: Von der Entwicklung langfristiger Strategien bis hin zu konkreten Hilfestellungen und investiven Fördermaßnahmen. Diese Vielfalt ist Garant für gute Ideen. Die Nationale Klimaschutzinitiative trägt zu einer Verankerung des Klimaschutzes vor Ort bei. Von ihr profitieren Verbraucherinnen und Verbraucher ebenso wie Unternehmen, Kommunen oder Bildungseinrichtungen.