Die thomas zement GmbH plant die Errichtung und den Betrieb von vier Klärschlammsilos mit je einer Kapazität von 100 m3 als Erweiterung ihres bestehenden Zementwerkes. Dies soll ermöglichen, Klärschlammgranulat auch über längere Wochenenden und Feiertagen hinweg nutzen und den LKW-Lieferverkehr an Feiertagen und Wochenenden reduzieren zu können. Ehemals wurde kein extra Lager für derartige Ersatzbrennstoffe (EBS) beantragt. Doch durch die aktuelle Verfügbarkeit derartiger EBS wurde begonnen, diese mit zu nutzen. Bisher wurden genanntes Granulat in den Silos für Braunkohlestaub aufgenommen. Neben der Möglichkeit der durchgängigen Versorgung der Anlage mit EBS, spricht auch der hohe biogene Anteil des Klärschlamms für die Schaffung einer dedizierten Lagermöglichkeit. Der eingesetzte Klärschlamm hat einen Trockensubstanzgehalt von mindestens 92 %, stammt aus der Behandlung von kommunalen Abwässern (Abfallschlüssel nach Abfallverzeichnis-Verordnung: 19 08 05) und gilt damit als ungefährlicher Abfall.
Gandersum / Aurich . Eignet sich das Baggergut der Ems, um die Böden landwirtschaftlicher Nutzflächen zu verbessern? Mit dieser Frage hat sich der Niedersächsische Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) gemeinsam mit der Landwirtschaftskammer Niedersachsen, der Rheider Deichacht und der Sielacht Rheiderland in einem Pilotprojekt intensiv beschäftigt. Das erfreuliche Ergebnis: das auf landwirtschaftlichen Flächen im Rheiderland verteilte Baggergut aus der Ems hat aufgrund seiner chemischen und physikalischen Eigenschaften mehrere positive Auswirkungen auf Pflanzen und Böden. Über die Ergebnisse des Pilotprojekts informierte sich Umweltminister Christian Meyer am Mittwoch (19.3.2025) bei einer Veranstaltung im Emssperrwerk in Gandersum (Landkreis Leer). Eignet sich das Baggergut der Ems, um die Böden landwirtschaftlicher Nutzflächen zu verbessern? Mit dieser Frage hat sich der Niedersächsische Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) gemeinsam mit der Landwirtschaftskammer Niedersachsen, der Rheider Deichacht und der Sielacht Rheiderland in einem Pilotprojekt intensiv beschäftigt. Das erfreuliche Ergebnis: das auf landwirtschaftlichen Flächen im Rheiderland verteilte Baggergut aus der Ems hat aufgrund seiner chemischen und physikalischen Eigenschaften mehrere positive Auswirkungen auf Pflanzen und Böden. Über die Ergebnisse des Pilotprojekts informierte sich Umweltminister Christian Meyer am Mittwoch (19.3.2025) bei einer Veranstaltung im Emssperrwerk in Gandersum (Landkreis Leer). „Das Pilotprojekt zeigt eindrucksvoll, wie wir durch die Verwendung von überschüssigem Schlick aus der Ems für die ortsnahe Aufhöhung landwirtschaftlicher Flächen eine Win-Win-Situation schaffen können, die der Verbesserung der Ökologie des Ems-Ästuars, der Klimafolgenanpassung und der Flächenbewirtschaftung gleichermaßen zugutekommt und auf die alle Projektbeteiligten gemeinsam hingearbeitet haben“, so der Minister bei seinem Besuch im Emssperrwerk. Rund 50 Gäste, darunter viele Mitarbeitende der Projektpartner aus Niedersachsen und den Niederlanden, waren zur Vorstellung der Projektergebnisse nach Gandersum gekommen. Der Umweltminister dankte allen Beteiligten für das Engagement und die enge Zusammenarbeit. Damit seien wichtige Grundlagen geschaffen worden, auf denen in weiteren Projekten im Rahmen der ökologischen Strategie zum Sedimentmanagement aufgebaut werden könne: „Wir wollen und müssen den ökologischen Zustand des Ems-Ästuars grenzüberschreitend und in enger Zusammenarbeit mit allen beteiligten Behörden und Verbänden verbessern und uns für die prognostizierten Auswirkungen des Klimawandels wappnen“, betonte Meyer. Dungtellerstreuer oder Bagger kamen zum Einsatz Dungtellerstreuer oder Bagger kamen zum Einsatz Im Zuge der Pilotstudie wurde Baggergut der Ems aus dem Midlumer Deichvorland entnommen und in unterschiedlichen Höhen (bis zu zehn Zentimeter) auf Flächen mit verschiedenen Standorteigenschaften (Marsch/Geest) und Nutzungen (Acker/Grünland) aufgebracht. Die Versuchsflächen lagen in Hatzum und Bunde im Rheiderland (Landkreis Leer). Das Verteilen erfolgte je nach Auftragshöhe mit einem Dungtellerstreuer oder einem Bagger. Die Einarbeitung auf den Ackerflächen wurde von den Landwirten vorgenommen. „Um Aussagen treffen zu können, welchen Mehrwert der Landwirt vom Baggergutauftrag auf seinen Flächen hat und um negative Auswirkungen auf den Boden, die Pflanzen und die Umwelt ausschließen zu können, wurde das Projekt durch ein umfangreiches pflanzenbauliches, bodenkundliches und naturschutzfachliches Monitoring begleitet“, erklärt Anke Joritz von der NLWKN-Betriebsstelle Aurich, die dieses Projekt betreute. Höhere Erträge und mehr Nährstoffe Höhere Erträge und mehr Nährstoffe Im Abschlussbericht wurden die gesammelten Ergebnisse unter verschiedenen Gesichtspunkten gebündelt - beispielsweise mit Blick auf die Auswirkungen auf Boden und Pflanzen. Hier lässt sich festhalten, dass die Gehalte von Schwermetallen und organischen Schadstoffen im Boden nach dem Auftragen des Baggerguts auf allen Versuchsparzellen der Geest und der Marsch unbedenklich waren. Die Vorsorgewerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung wurden eingehalten. Zudem wurde festgestellt, dass sowohl auf den Flächen der Marsch als auch auf der Geest eine Ertragssteigerung der jeweiligen Anbaufrucht gab – jeweils abhängig von der Menge des aufgetragenen Baggerguts. Bei einer aufgebrachten Menge von maximal zwei Zentimeter auf eine bestehende Grünlandnarbe trat im Pilotprojekt weder eine nachhaltige Narbenschädigung noch eine Verschmutzung des Futters auf. Eine weitere wichtige Erkenntnis: Sowohl auf den Ackerflächen der Geest als auch auf der Marsch wurde durch das Aufbringen des Baggerguts der pH-Wert der Flächen angehoben und dem Oberboden geringfügig Nährstoffe zugeführt. Auch zur technischen Umsetzung gab es wichtige Erkenntnisse. Positive Erfahrungen gab es bei einer Schlickverteilung per Dungtellerstreuer bei einem Auftrag von bis zu fünf Zentimeter. Der Einsatz eines Baggers wurde bei Aufbringunghöhen von fünf bis zehn Zentimetern als positiv bewertet. Die Konsistenz und der „Reifegrad“ des Baggergutes sowie das Fabrikat der eingesetzten Tellersteuer hatten einen erheblichen Einfluss auf die Verteilungsqualität bzw. das Streubild des Baggergutes. Ein Trockensubstanzgehalt des Baggerguts zwischen 55 und 60 Prozent stellte sich im Rahmen der Pilotphase als optimal heraus. Enge Kooperation zwischen Niedersachsen und den Niederlanden Enge Kooperation zwischen Niedersachsen und den Niederlanden Die Ökologie des Ems-Ästuars wird durch hohe Schwebstofffrachten und die Ausbildung mächtiger Flüssigschlick-Schichten negativ beeinflusst. Niedersachsen und die Niederlande haben sich daher in einer im Jahr 2019 unterschriebenen „Ökologischen Strategie zum Sedimentmanagement“ unter anderem das Ziel gesetzt, in der Ems die Schwebstoffkonzentrationen zu reduzieren und die Gewässergüte in der Ems zu verbessern. „Das Pilotprojekt ist ein erster wichtiger Baustein der ökologischen Sedimentstrategie zur Entnahme von Schlick aus der Ems und der Verbringung des Baggerguts ins Binnenland“, erklärt Anke Joritz. Erste positive Ergebnisse zum Thema lieferte bereits die im April 2020 abgeschlossene Machbarkeitsstudie. Genau dort hat das Pilotprojekt nun angesetzt. Wie die Machbarkeitsstudie wurde auch das Pilotprojekt mittels EU-Mitteln (ELER – Europäischer Landwirtschaftsfonds für die Entwicklung des ländlichen Raums) gefördert. Positives Fazit und Appell an die Politik Positives Fazit und Appell an die Politik Insgesamt zogen alle Beteiligten ein positives Fazit. Für eine potentielle Umsetzung eines großflächigen Baggergutauftrags auf landwirtschaftliche Flächen im Rheiderland bzw. in ganz Niedersachsen sind jedoch noch einige Hürden zu überwinden. „Diese betreffen die Einhaltung naturschutzfachlicher Anforderungen, die Beachtung förderrechtlicher Vorgaben sowie die Klärung bodenschutzrechtlicher-, abfallrechtlicher- und düngerechtlicher Aspekte. Hier ist die Politik gefordert, die entsprechenden Voraussetzungen zu schaffen“, erklärt Anke Joritz.
Die bestehende Klärschlammtrocknung nutzt die Abwärme, welche bei der Verstromung des anfallenden Klärgases entsteht. Dadurch reduziert sich die zu entsorgende Klärschlammmenge von etwa 14.000 t/a auf derzeit etwa 7.200 t/a künftig. Geplantes Ziel ist die Menge auf ca. 4.800 t/a zu reduzieren. Die vorhandene Klärschlammtrocknung ist aus Kapazitätsgründen (Verdampfungsleistung bei max. 75 %) nicht mehr in der Lage den kompletten anfallenden Klär-schlamm zu trocknen. Daher wurden verschiedene Varianten untersucht. Letztendlich hat der AVKE sich für die Thermalöltrocknung entschieden. Die Wärme mit einer Größenordnung von 300 kW wird in dem bestehenden BHKW 3 erzeugt, die andere in einem bereits immissionsschutzrechtlich genehmigten Thermalölkessel. Die Kondensationswärme wird zur Versorgung des vorhandenen Bandtrockners eingesetzt. Somit ersetzt die entstehende Verdampfungs-wärme der Thermalöltrocknung beim Bandtrockner, die ansonsten zusätzliche erforderliche Wärmemenge. Die Abluft wird direkt an den Entstehungsorten abgesaugt und in Richtung der Tropfkörper geleitet. Dort werden die Tropfkörper verfahrenstechnisch als Abluftwäscher eingesetzt. Somit handelt es sich bei den Umbauarbeiten im Gebäude der Schlammentwässerung größtenteils um verfahrenstechnische Änderungen. Die Trocknung des Klärschlamms erfolgt mittels Thermalöl bei einer Temperatur von ca. 250 °C. Der Trockner selbst ist ca. 12,5 m lang und insgesamt knapp 6 m hoch. Der Trockner besitzt drei beheizte Schnecken. Die Aufgabe des vorher mittels Zentrifuge entwässerten Faulschlamms auf etwa 35 % Trockensubstanz erfolgt auf der obersten Ebene und wird aufgrund der hohen Temperatur schlagartig an der äußeren Schicht getrocknet (ähnlich beim Frittieren). Durch die Schnecken wird das zu trocknende Gut gebrochen und weiter transportiert. Die entstehenden ca. 1-3 cm großen Fragmente fallen dann in die nächste „Schneckenebene“ und werden weiter getrocknet. Unterhalb der untersten Ebene wird das getrocknete Material dann wieder nach oben gefördert und anschließend mit einem Becherhebewerk in die beiden Trockengutsilos transportiert. Die beiden vorgenannten Zentrifugen können etwa 20 m³/h Faulschlamm mit einem Eingangs-Trockensubstanzgehalt von etwa 2,5-3 % auf bis zu 35 % Trockensubstanzgehalt entwässern. Jährlich fallen etwa 12.000 t entwässerter Klärschlamm an. Zur Schlammentwässerung ist der Einsatz von Flockungshilfsmitteln erforderlich. Dieses Polymer wird in Big-Bags als Trockengranulat angeliefert und mit Wasser angesetzt. Die beiden Ansetzstationen wurden innerhalb des Gebäudes aufgestellt.
Die Fa. HeidelbergCement AG, Triefenstein-Lengfurt betreibt auf ihrem Betriebsgelände auf dem Grundstück Fl.-Nr. 7312 der Gemarkung Lengfurt eine Zementanlage. Die Anlage zur Herstellung von Zementklinker oder Zementen mit einer Produktionskapazität von 500 Tonnen oder mehr je Tag ist nach Nr. 2.3.1 G/E des Anhangs 1 der 4. BImSchV immissionsschutzrechtlich genehmigt. Da die Anlage unter der genannten Nummer der 4. BImSchV mit „E“ gekennzeichnet ist, handelt es sich um eine Anlage nach der Industrieemissionsrichtlinie 2010/75/EU (IE-RL) i.S.d. § 3 Abs. 8 BImSchG. Die Anlage ist der Nr. 3.1 Anhang I der IE-RL zuzuordnen. Die Fa. HeidelbergCement AG beabsichtigt den dauerhaften Einsatz von thermisch getrocknetem Klärschlamm (AVV 19 09 05) als Sekundärbrennstoff. Mit Schreiben vom 24.09.2019 beantragte die HeidelbergCement AG die Erteilung der für das Vorhaben erforderlichen immissionsschutzrechtlichen Genehmigung [§ 16 BImSchG i.V.m. § 2 Abs. 1 Ziff. 1 Buchst. a Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen (4. BImSchV) i.V.m. Nr. 2.3.1 Anhang 1 zur 4. BImSchV]. Wegen der Zuordnung des Vorhabens in Spalte c im Anhang 1 der 4. BImSchV wäre grundsätzlich ein förmliches Genehmigungsverfahren gem. § 10 BImSchG durchzuführen. Von der öffentlichen Bekanntmachung des Vorhabens sowie der öffentlichen Auslegung des Antrages und der Unterlagen konnte jedoch abgesehen werden, da gemäß den Stellungnahmen der Träger öffentlicher Belange erhebliche nachteilige Auswirkungen auf die in § 1 BImSchG genannten Schutzgüter nicht zu besorgen sind und die Fa. HeidelbergCement AG den entsprechenden Antrag gemäß § 16 Abs. 2 BImSchG gestellt hat. In Vorbereitung auf das Änderungsverfahren wurde bereits Ende 2018 ein versuchsweiser Einsatz von thermisch getrocknetem Klärschlamm als Sekundärbrennstoff angezeigt (Anzeige vom 08.11.2018). 2019 wurde eine weitere Anzeige zum versuchsweisen Einsatz von thermisch getrocknetem Klärschlamm bis zu 3 t/h vorgelegt (Anzeige vom 30.08.2019). Im Rahmen der Versuche wurden begleitend Emissionsmessungen an verschiedenen Tagen durchgeführt. Zusätzlich zum Genehmigungsantrag wurden die entsprechenden Messberichte des Messinstituts und eine Zusammenfassung der Ergebnisse durch den Betreiber vorgelegt. Weitere Planergänzungen mit den nach § 4a Abs. 3 der 9. BImSchV erforderlichen Angaben wurden dem Landratsamt Main-Spessart mit Schreiben vom 03.02.2020, 02.04.2020 und 14.05.2020 zugesandt. Die Zugabe in den Drehrohrofen sowie die Lagerung erfolgt entsprechend dem mit Bescheid des Landratsamtes Main-Spessart vom 22.03.2002, Az. 410-177-329, genehmigten Einsatz von Tiermehl. Es sollen maximal 4 t/h Klärschlamm, bezogen auf die Trockensubstanz, eingesetzt werden. Die Lagerung erfolgt im vorhandenen Kohlestaubsilo 1, ggf. auch gemeinsam mit Tiermehl, mit einer maximalen Lagerkapazität von 225 t. Die bereits genehmigte Nutzung des Kohlestaubsilos 1 für Kohlestaub und Tiermehl bleibt unverändert. Die Zugabe des Klärschlamms erfolgt nur am Hauptbrenner. Die Anlieferung des Klärschlamms erfolgt durch Silofahrzeuge. Die Entladung in das Kohlestaubsilo 1 sowie die Verfeuerung des Klärschlamms erfolgt in geschlossenen Systemen durch pneumatische Förderung. An der Anlage werden keine Veränderungen vorgenommen. Es werden keine neuen technischen Einrichtungen installiert oder Anlagenkapazitäten verändert. Der eingesetzte thermisch getrocknete Klärschlamm aus kommunalen Abwässern weist einen Trockensubstanzgehalt von mindestens 90 % auf. Der Heizwert liegt zwischen 9 und 16 GJ/t.
Die SCHWENK Zement GmbH & Co. KG, Karlstadt betreibt auf ihrem Betriebsgelände in Karlstadt (Fl.-Nrn. 3510, 3360 und 3155 der Gemarkung Karlstadt) eine Anlage zur Herstellung von Zement / Zementklinker. Ebenfalls am Standort befindet sich eine Trocknungsanlage für sekundäre Roh- und Brennstoffe (sog. Klärschlammtrockner) mit nachgeschaltetem Biofilter. Die Trocknungsanlage für sekundäre Roh- und Brennstoffe wurde erstmalig mit Bescheid des Landratsamtes Main-Spessart vom 14.11.2005, Az. 410-177-383, genehmigt. Mit Schreiben des Landratsamtes Main-Spessart vom 03.05.2006 wurde die Anzeige hinsichtlich des Einsatzes von industriellem Klärschlamm (AVV 19 08 14) am Drehofen 6 und in der eben genannten Trocknungsanlage bestätigt. Gemäß Genehmigungsbescheid vom 14.11.2005 beträgt die maximale Durchsatzleistung der Trocknungsanlage 12 m3/h, bezogen auf einen TS-Gehalt des Materials von ca. 30%. Die maximale Durchsatzkapazität des Klärschlammtrockners liegt somit bei > 50 Tonnen / Tag. Zur gesicherten Einhaltung des Grenzwertes für organische Stoffe plant die SCHWENK Zement GmbH & Co. KG die Abluft aus dem Klärschlammtrockner und der Klärschlammlagerhalle als Sekundärluftsubstitut am Ofen aufzugeben (= thermische Nachbehandlung der Abluft). Die maximale Durchsatzleistung (12 m3/h, bezogen auf einen TS-Gehalt des Materials von ca. 30%) bleibt weiterhin unverändert. Die genehmigte Leistung der Anlage zur Herstellung von Zement / Zementklinker von 3.600 Tonnen pro Tag und der genehmigte Ersatzbrennstoffeinsatz von bis zu 100 % wird durch das beabsichtigte Vorhaben nicht berührt. Mit Schreiben vom 20.01.2020 beantragte die SCHWENK Zement GmbH & Co. KG, Karlstadt die Erteilung der für das Vorhaben erforderlichen immissionsschutzrechtlichen Genehmigung. Die Anlage zur Herstellung von Zementklinker / Zement ist nach Nr. 2.3.1 des Anhanges 1 der Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen (4. BImSchV) immissionsschutzrechtlich genehmigt. Da die Anlage unter der genannten Nummer der 4. BImSchV mit „E“ gekennzeichnet ist, handelt es sich um eine Anlage nach der Industrieemissionsrichtlinie 2010/75/EU (IE-RL) i. S. d. § 3 Abs. 8 BImSchG. Die Anlage ist der Nr. 3.1 des Anhanges I der IE-RL zuzuordnen. Das mit Schreiben vom 20.01.2020 beantragte Vorhaben stellt eine wesentliche Änderung der mit Bescheid vom 14.11.2005, Az. 410-177-383, immissionsschutzrechtlich genehmigten Anlage zur physikalisch-chemischen Behandlung (Trocknung) von sekundären Roh- und Brennstoffen dar [§ 16 BImSchG i.V.m. § 2 Abs. 1 Ziff. 1 Buchst. a Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen (4. BImSchV) i.V.m. Nr. 8.10.2.1 des Anhanges 1 zur 4. BImSchV]. Zum damaligen Genehmigungszeitpunkt wurde hinsichtlich der Errichtung und des Betriebes der Trocknungsanlage für sekundäre Roh- und Brennstoffe auf die Änderung der Zementherstellungsanlage als Hauptanlage abgestellt (Trocknungsanlage als Nebeneinrichtung zur Zementherstellungsanlage gem. § 1 Abs. 2 Nr. 2 der 4. BImSchV). Eine eigenständige Nummer gemäß Anhang 1 der 4. BImSchV existierte zum damaligen Zeitpunkt noch nicht. Die 4. BImSchV wurde zwischenzeitlich dahingehend geändert, dass die eben genannte Trocknungsanlage nunmehr unter Nr. 8.10.2.1 des Anhanges 1 zur 4. BImSchV fällt, da die maximal genehmigte Durchsatzleistung der Trocknungsanlage 12 m3/h (bezogen auf einen TS-Gehalt des Materials von ca. 30%) beträgt, was wiederum einer Durchsatzleistung von > 50 Tonnen / Tag entspricht. Wegen der Zuordnung des Vorhabens in Spalte c im Anhang 1 der 4. BImSchV wäre gem. § 2 Abs. 1 Satz 1 Nr. 1 Buchstabe a) der 4. BImSchV grundsätzlich ein Genehmigungsverfahren nach den Formvorschriften von § 10 BImSchG durchzuführen. Vorliegend konnte jedoch von der Beteiligung der Öffentlichkeit gem. § 10 Abs. 3 ff. BImSchG abgesehen werden, da die SCHWENK Zement GmbH & Co. KG dies mit Schreiben vom 20.01.2020 beantragt hat und keine erheblichen nachteiligen Auswirkungen auf die in § 1 BImSchG genannten Schutzgüter zu besorgen sind (§ 16 Abs. 2 BImSchG).
Die Firma Dyckerhoff GmbH, Lienener Str. 89 in 49525 Lengerich hat einen Antrag zur Än-derung und zum Betrieb einer Anlage zur Herstellung von Zementklinker und Zement auf dem Grundstück Lienener Str. 89, 49525 Lengerich (Gemarkung Lengerich, Flur 110, Flur-stück 739) vorgelegt. Neben dem bereits genehmigten Einsatz von kommunalem, mechanisch entwässertem Klärschlamm mit einem Trockensubstanzgehalt von maximal 35 % wird der Einsatz von trockenem Klärschamm mit einem Trockensubstanzgehalt von mindestens 90 % beantragt. Der Einsatz an trockenem Klärschlamm soll in der Calcinatorfeuerung des Drehofens 8 erfolgen. Die bisher zugelassene Menge an Trockensubstanz des Klärschlamms (max. 3,5 t/h) ändert sich mit dem Vorhaben nicht. Die Lagerung des Klärschlamms erfolgt in einer vorhandenen Siloanlage mit einer Kapazität von 660 Tonnen.
Der Erftverband betreibt seit 2004 die Membranbelebungsanlage (MBA) in Kaarst-Nordkanal für das Abwasser von rund 80.000 Einwohnern. Die Nachrüstung der MBA mit einer anaeroben Schlammbehandlung anstelle der bisherigen simultan-aeroben Schlammstabilisierung hat den Energieverbrauch auf das Niveau herkömmlicher Kläranlagen gesenkt, ohne die hohe Reinigungsleistung der MBA zu beeinträchtigen. Dazu wurden von April 2016 bis März 2019 ein Vorklärbecken, eine Schlammfaulung, eine BHKW-Anlage und eine Deammonifikation errichtet. Nach Inbetriebnahme betrug der jährliche Stromverbrauch 3.173 MWh/a und sank damit von 69 kWh je Einwohner im Jahre 2008 auf 39,7 kWh je Einwohner im Jahr 2019. Der Anteil der Eigenstromproduktion betrug 34%. Der anfallende Klärschlamm ist sehr gut entwässerbar. Aus dem Vorhaben lassen sich Hinweise und Empfehlungen zur Ertüchtigung kommunaler Kläranlagen, insbesondere kommunaler Membranbelebungsanlagen ableiten. Die Konzentration an Belebtschlamm in MBA kann abhängig von den klärtechnischen Anforderungen zwischen < 5 und 12 gTS/l variiert werden. Niedrige TS-Gehalten senken den Energiebedarf der biologischen Reinigung überproportional und verbessern die Prozessbedingungen für die Filtration. Die Lebensdauer der Membranfilter beträgt mittlerweile mehr als 17 Jahre. Quelle: Forschungsbericht
Bei der Vergärung werden Bioabfälle unter Luftausschluss (anaerob) mithilfe von Mikroorganismen abgebaut. Während des Abbauprozesses in einem geschlossenen Behälter, dem sogenannten Fermenter, entsteht Biogas. Das Biogas setzt sich überwiegend aus Kohlendioxid (CO 2 ) und Methan (CH 4 ) zusammen. Vor der Einbringung in den Fermenter erfolgt in der Regel eine Aufbereitung der angelieferten Bioabfälle. Dabei wird das Inputmaterial zerkleinert (Vergrößerung der spezifischen Oberfläche) und homogenisiert. Die Vergrößerung der spezifischen Oberfläche beschleunigt und verbessert den mikrobiologischen Abbauprozess. Zusätzlich werden im Aufbereitungsschritt Fremd- und Störstoffe wie z. B. Kunststofftüten und Glas ausgesondert. Nach der Aufbereitung und Zerkleinerung des Bio- und Grünguts werden diese in den Fermenter eingebracht. Rührwerke sorgen bei der Nassfermentation (kontinuierliche Vergärung) für eine Durchmischung des Materials und damit für einen gleichmäßigen Vergärungsprozess. Mithilfe der Mikroorganismen durchläuft das Inputmaterial folgende Stufen der Vergärung: Für die Vergärung eignet sich insbesondere energiereiches und strukturarmes Material wie z. B. Küchen- und Nahrungsabfälle. Verfahrenstechnisch wird bei der Vergärung zwischen Trocken- und Nassfermentation unterschieden. Der Unterschied zwischen beiden Verfahren liegt im Trockensubstanzgehalt (siehe Abbildung 1). Die Vergärung des Bio- und Grünguts kann sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich durchgeführt werden. Im kontinuierlichen Betrieb wird dem Fermenter in kurzen Zeitintervallen Substrat zugeführt und gleichzeitig Gärreststoff entnommen. Bei der diskontinuierlichen Vergärung wird der Fermenter befüllt und nach einer bestimmten Zeit komplett entleert (Boxenfermentation). Bei dieser Betriebsart werden häufig mehrere Fermenter parallel geschaltet, um einen quasi kontinuierlichen Betrieb zu erhalten. Die energetische Nutzung des Biogases erfolgt zumeist durch ein nachgeschaltetes Blockheizkraftwerk. Dort wird Strom und Wärme erzeugt, indem das Biogas verbrannt wird. Ein Teil der anfallenden Wärme wird zur Aufrechterhaltung der biologischen Prozesse genutzt, der Wärmeüberschuss kann beispielsweise in ein örtliches Wärmenetz eingespeist werden. Eine weitere Möglichkeit zur Nutzung des entstehenden Biogases ist die Aufbereitung auf Erdgasqualität. Die Gärreste werden in der Landwirtschaft als Dünger verwendet. Ein Teil des flüssigen Gärrests wird auch zum Anmaischen des Inputmaterials verwendet. Der feste Gärrest wird im Allgemeinen nachkompostiert. Dazu muss dieser einen ausreichenden Strukturanteil und genügend organische Substanz enthalten. Bei Bedarf kann Grüngut, Material aus der Landschaftspflege oder Siebüberlauf aus der Kompostaufbereitung als Strukturmaterial zugegeben werden.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von seepex GmbH durchgeführt. Eine zentrale Kenngröße für die energieeffiziente und ressourcenschonende Prozesssteuerung von Abwasserreinigungsprozessen ist der Trockensubstanz-Gehalt (TS-Gehalt). Bei Kenntnis des aktuellen TS-Gehaltes können (Teil-)Prozesse jederzeit im optimalen Betriebsbereich gefahren werden, was zu hohen Einsparungen (Energie, Ressourcen, Kosten) im Vergleich zu bestehenden, nicht an den TS-Gehalt angepassten Fahrweisen führt. Weil der TS-Gehalt leider nur im Labor verlässlich bestimmt werden kann, ist er nur unter großen zeitlichen Verzögerungen bekannt. Diese Verzögerungen machen optimale Fahrweisen häufig unmöglich. Sensoren zu einer direkten Messung des TS-Gehalts im Betrieb existieren zwar, sind aber teuer und erfahrungsgemäß wenig verlässlich. Ziel des Vorhabens ist die verlässliche Bestimmung des TS-Gehalts in Echtzeit durch den Einsatz eines Softsensors, also eines Algorithmus, der mit Hilfe eines digitalen Zwillings des jeweiligen Teilprozesses den TS-Gehalt aus leicht verfügbaren Betriebsdaten von Pumpen (wie Leistungsaufnahme oder Druckdifferenz von Saug- und Druckseite) in Echtzeit ermittelt. Dabei wird ausgenutzt, dass Messgrößen wie Leistungsaufnahmen oder Drücke in Abhängigkeit von der Fluidviskosität schwanken und IT-basiert einen quantitativen Rückschluss auf den TS-Gehalt zulassen. Weil ein solcher Softsensor mit kostengünstigen IT-Komponenten und bereits bestehenden Sensoren umgesetzt werden kann, ist er der Schlüssel für einen breiten Einsatz. Die notwendigen echtzeitfähigen digitalen Zwillinge und die echtzeitfähige IT werden zunächst im Labor entwickelt und anschließend im Rahmen des Projektes prototypisch in die reale Anwendung auf einer Kläranlage überführt.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Emscher Genossenschaft / Lippeverband durchgeführt. Eine zentrale Kenngröße für die energieeffiziente und ressourcenschonende Prozesssteuerung von Abwasserreinigungsprozessen ist der Trockensubstanz-Gehalt (TS-Gehalt). Bei Kenntnis des aktuellen TS-Gehaltes können (Teil-)Prozesse jederzeit im optimalen Betriebsbereich gefahren werden, was zu hohen Einsparungen (Energie, Ressourcen, Kosten) im Vergleich zu bestehenden, nicht an den TS-Gehalt angepassten Fahrweisen führt. Weil der TS-Gehalt leider nur im Labor verlässlich bestimmt werden kann, ist er nur unter großen zeitlichen Verzögerungen bekannt. Diese Verzögerungen machen optimale Fahrweisen häufig unmöglich. Sensoren zu einer direkten Messung des TS-Gehalts im Betrieb existieren zwar, sind aber teuer und erfahrungsgemäß wenig verlässlich. Ziel des Vorhabens ist die verlässliche Bestimmung des TS-Gehalts in Echtzeit durch den Einsatz eines Softsensors, also eines Algorithmus, der mit Hilfe eines digitalen Zwillings des jeweiligen Teilprozesses den TS-Gehalt aus leicht verfügbaren Betriebsdaten von Pumpen (wie Leistungsaufnahme oder Druckdifferenz von Saug- und Druckseite) in Echtzeit ermittelt. Dabei wird ausgenutzt, dass Messgrößen wie Leistungsaufnahmen oder Drücke in Abhängigkeit von der Fluidviskosität schwanken und IT-basiert einen quantitativen Rückschluss auf den TS-Gehalt zulassen. Weil ein solcher Softsensor mit kostengünstigen IT-Komponenten und bereits bestehenden Sensoren umgesetzt werden kann, ist er der Schlüssel für einen breiten Einsatz. Die notwendigen echtzeitfähigen digitalen Zwillinge und die echtzeitfähige IT werden zunächst im Labor entwickelt und anschließend im Rahmen des Projektes prototypisch in die reale Anwendung auf einer Kläranlage überführt.
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