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Kläranlagen leisten einen Beitrag zum Klimaschutz

Bei der Abwasserreinigung können Städte und Gemeinden viel Energie sparen Die mehr als 10.000 kommunalen Kläranlagen in Städten und Gemeinden brauchen viel Energie: Sie sind für durchschnittlich fast 20 Prozent des Stromverbrauchs aller kommunalen Einrichtungen verantwortlich. Kläranlagen benötigen so fast 4.400 Gigawattstunden Strom pro Jahr, was der Stromerzeugung (Kapazität) eines modernen Kohlekraftwerkes entspricht und stoßen so pro Jahr rund 3 Millionen Tonnen des Klimagases Kohlendioxid (CO2) aus. Dieser Ausstoß lässt sich ohne große zusätzliche Investitionen um ein Drittel senken. Besonders vielversprechend für Kommunen, die das Klima schützen möchten: Eine energiesparendere Belüftung der Belebungsbecken sowie die Energieerzeugung aus den Faulgasen der Klärschlämme in Blockheizkraftwerken. Ein neues Forschungsprojekt des Umweltbundesamtes (UBA) zeigt, mit welchen Maßnahmen Kläranlagen zum Klimaschutz beitragen können – und zwar, ohne Reinigungsleistung und Betriebssicherheit zu beeinträchtigen. Die größten Stromfresser bei der Abwasserbehandlung sind die Belüftungsanlagen des Belebungsbeckens. Dort geschieht - unter Zufuhr von Sauerstoff aus der Luft - der biologische Abbau der Schadstoffe. Der Stromverbrauch der Belüfter könnte durchschnittlich um 30 Prozent sinken, falls die Kommunen erstens Elektromotoren mit der höchsten Effizienzklasse verwendeten, zweitens bessere Regelungstechnik einsetzten und drittens Druck- und Verbrauchsmessgeräte einbauten, die Betriebsstörungen oder Verschleiß der Anlage rechtzeitig anzeigen. Viel Energie schlummert auch im Klärschlamm: Aus ihm können die Kommunen Faulgas gewinnen, aus dem sie in Blockheizkraftwerken Energie erzeugen können. Die Faulgasnutzung lohnt sich vor allem in großen Kläranlagen mit mehr als 10.000 angeschlossenen Einwohnerinnen und Einwohnern. Kläranlagenbetreiber nutzen Faulgase zum Teil schon heute; eine optimale Betriebsführung kann die Energieausbeute jedoch annähernd verdoppeln. Die Klärschlämme kleinerer Anlagen, für die sich die Faulgaserzeugung nicht lohnt, lassen sich am günstigsten verwerten, in dem man diese mit Abwärme aus Kraft- oder Zementwerken oder mit Solarenergie trocknet und anschließend als Ersatzbrennstoff verwendet. Ein energetisch günstiger Ersatzbrennstoff ist auch der ausgefaulte und getrocknete Klärschlamm der großen Anlagen. Das Wasserhaushaltsgesetz fordert den Einsatz energiesparender Technik bei der Abwasserreinigung: Für die Kommunen bieten sich gute Chancen, dem gerecht zu werden. So freuen sich das ⁠ Klima ⁠ und der Kämmerer.

Wind-KW-US-2010

neu installierte onshore-Wind-Energie-Anlage an Küstenstandort mit 2,3 MW Leistung, welche aufgrund ihres Standorts trotz moderater Nabenhöhen einen höheren Energieertrag als die Bestandsanlagen in 2010 erzielt; alle Daten nach #1 außer Kosten (nach #2) Auslastung: 2450h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen Flächeninanspruchnahme: 3220m² gesicherte Leistung: 33,3% Jahr: 2010 Lebensdauer: 20a Leistung: 2,3MW Nutzungsgrad: 100% Produkt: Elektrizität

Wind-KW-ZA-2015

neu installierte onshore-Wind-Energie-Anlage an Küstenstandort mit 2,3 MW Leistung, welche aufgrund ihres Standorts trotz moderater Nabenhöhen einen höheren Energieertrag als die Bestandsanlagen in 2010 erzielt; alle Daten nach #1 außer Kosten (nach #2) Auslastung: 3000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen Flächeninanspruchnahme: 3220m² gesicherte Leistung: 33,3% Jahr: 2015 Lebensdauer: 20a Leistung: 2,3MW Nutzungsgrad: 100% Produkt: Elektrizität

Wind-KW-CA-2010

neu installierte onshore-Wind-Energie-Anlage an Küstenstandort mit 2,3 MW Leistung, welche aufgrund ihres Standorts trotz moderater Nabenhöhen einen höheren Energieertrag als die Bestandsanlagen in 2010 erzielt; alle Daten nach #1 außer Kosten (nach #2) Auslastung: 2450h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen Flächeninanspruchnahme: 3220m² gesicherte Leistung: 33,3% Jahr: 2010 Lebensdauer: 20a Leistung: 2,3MW Nutzungsgrad: 100% Produkt: Elektrizität

Wind-KW-AU-2010

neu installierte onshore-Wind-Energie-Anlage an Küstenstandort mit 2,3 MW Leistung, welche aufgrund ihres Standorts trotz moderater Nabenhöhen einen höheren Energieertrag als die Bestandsanlagen in 2010 erzielt; alle Daten nach #1 außer Kosten (nach #2) Auslastung: 2450h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen Flächeninanspruchnahme: 3220m² gesicherte Leistung: 33,3% Jahr: 2010 Lebensdauer: 20a Leistung: 2,3MW Nutzungsgrad: 100% Produkt: Elektrizität

Wind-KW-DE-2010_Küste

neu installierte onshore-Wind-Energie-Anlage an Küstenstandort mit 2,3 MW Leistung, welche aufgrund ihres Standorts trotz moderater Nabenhöhen einen höheren Energieertrag als die Bestandsanlagen in 2010 erzielt; alle Daten nach #1 außer Kosten (nach #2) Auslastung: 2450h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen Flächeninanspruchnahme: 3220m² gesicherte Leistung: 33,3% Jahr: 2010 Lebensdauer: 20a Leistung: 2,3MW Nutzungsgrad: 100% Produkt: Elektrizität

Wind-KW-DE-2020_Küste

neu installierte onshore-Wind-Energie-Anlage an Küstenstandort mit 2,3 MW Leistung, welche aufgrund ihres Standorts trotz moderater Nabenhöhen einen höheren Energieertrag als die Bestandsanlagen in 2010 erzielt; alle Daten nach #1 außer Kosten (nach #2) Auslastung: 2450h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen Flächeninanspruchnahme: 5600m² gesicherte Leistung: 33,3% Jahr: 2020 Lebensdauer: 20a Leistung: 4MW Nutzungsgrad: 100% Produkt: Elektrizität

Wind-KW-DE-2030_Küste

neu installierte onshore-Wind-Energie-Anlage an Küstenstandort mit 2,3 MW Leistung, welche aufgrund ihres Standorts trotz moderater Nabenhöhen einen höheren Energieertrag als die Bestandsanlagen in 2010 erzielt; alle Daten nach #1 außer Kosten (nach #2) Auslastung: 2450h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen Flächeninanspruchnahme: 7000m² gesicherte Leistung: 33,3% Jahr: 2030 Lebensdauer: 20a Leistung: 5MW Nutzungsgrad: 100% Produkt: Elektrizität

Chem-Anorg\SF6 (hochrein)

Herstellung von SF6 nach der Reaktionsgleichung S + 3F2 -> SF6 ?H = - 1096 kJ/mol (s. #1, S. 337) = - 1096 kJ / MG(SF6) = - 7,5 MJ/kg SF6; Annahmen: 70% Ausbeute, keine Nutzung der freiwerdenden Energie, (Hilfs)-Energiebedarf: nur Pumpenstrom (10 kWh/t output); Daten zur Erzielung der hohen Reinheit nicht verfügbar, Datensatz muss daher vervollständigt werden. Annahme Hauptinput: Schwefel, Hilfsmaterial: Fluor (F2) Berechnung des Nutzungsgrades: Ausbeute*MG(SF6)/MG(S) = 319% Berechnung des Fluorbedarfs: 3*MG(F2) / (MG(SF6) * Ausbeute) = 1,12 t/t MG=Molgewicht Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2005 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 319% Produkt: Grundstoffe-Chemie

Windtec 1200 kW-cost/light-weight wind turbine

Das Projekt "Windtec 1200 kW-cost/light-weight wind turbine" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Windtest Kaiser-Wilhelm-Koog durchgeführt. General Information/Objectives: The objective of the project is to develop a 3-bladed, 1.2 MW, variable speed, pitch controlled wind turbine, with (a) reduced tower head mass, (b) optimized energy yield for low wind speed regimes, and (c) improved logistics with strong emphasis on the erection of the turbine without crane. The combination of all these improvements are expected to lead to reduced costs of power production, whereby the goal is to produce electrical power for 0.038 ECU/kWh in a wind regime of 8 m/s at a hub height of 60 m. Technical Approach Above objectives are achieved by developing various new components as: (1) Improved variable speed power electrics on the basis of a doubly fed induction generator. (2) Integrated drive train design with the main target of reducing weight and costs. (3) Light weight rotor blade design, utilizing carbon fibre technology. (4) Optimized slip-form concrete tower designed to reduce costs and to improve the dynamics of the complete system. (5) Modular nacelle design including an on-board erectable crane system, which allows the nacelle and the rotor to be installed without an external mobile crane. After the engineering phase a prototype will be manufactured and installed in the eastern part of Austria. Loads and performance measurements will be performed and reported under the Scientific Measurement and Evaluation Programme (SMEP), which was developed for the WEGA-II machines. The analysis of the measurements will be the basis for (a) the validation of the design and the performance of the wind turbine, and (b) further improvements of the design. Expected Achievements and Exploitation The expected outputs of the project are: (1) Validation of software programs by comparing dynamic simulations with measurements. (2) Development of a variable speed power electrics system, which is highly efficient and at the same time very cost effective. (3) Development of a light weight rotor blade with high aerodynamic efficiency. (4) Improvement of the logistics for the installation of a MW-class wind turbine. The combination of all these features should lead to a wind turbine with substantially improved economics by guaranteeing excellent power quality. Prime Contractor: Windtec Anlagenerrichtung- und Consulting GmbH; Völkermarkt; Austria.

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