Verfahrenstechnische und energetische Sanierung Klärwerk Marienheide

Projektdaten
Beginn der Maßnahme06/2015
Ende der Maßnahme2017
Kostenrund 6 Mio. €
Finanzierunggenossenschaftlich; Mischwasserbecken einzelveranlagt; Förderung 30% durch NRW-Bank RESA
Modernisierung Klärwerk Marienheide

Das Klärwerk Marienheide ist seit 1992 in Betrieb. Nach diesem langen Zeitraum besteht für die Maschinen- und Elektrotechnik Sanierungsbedarf. Da der Standort des Klärwerkes Marienheide ländlich exponiert ist, muss er langfristig erhalten bleiben. Eine Verbindung zu anderen Klärwerken des Wupperverbandes kann aufgrund der großen Entfernungen nicht realisiert werden.

Bei der aktuellen Modernisierung des Klärwerks wurden auch 2 innovative Ansätze berücksichtigt: Umsetzung eines vom Wupperverband entwickelten Kohlenstoffmanagements und Nutzung des Faulbehälters als Wärmespeicher:

Zum Kohlenstoffmangement: Der im Abwasser enthaltene Energieträger Kohlenstoff wird zurzeit in Marienheide ausschließlich dazu eingesetzt, um in der biologischen Reinigungsstufe (Belebungsbecken) die Stickstoffelimination zu unterstützen. Zukünftig erfolgt eine flexible Nutzung des zur Verfügung stehenden Kohlenstoffs: Wenn im Belebungsbecken ausreichend Kohlenstoff vorhanden ist, um eine stabile Abwassereinigung zu gewährleisten, wird der im Abwasser befindliche Kohlenstoff weitestgehend zur Energiegewinnung verwendet und der Faulung zugeführt. Im Faulbehälter wird so Klärgas gewonnen. Im Klärwerk Marienheide wird damit erstmalig regenerative Energie und Wärme erzeugt. Voraussichtlich werden künftig 70 % des dortigen elektrischen Energiebedarfs abgedeckt, beim Wärmebedarf (Gebäude und Faulung) ist sogar mit 100% zu rechnen, um dieses Ziel zu erreichen, wird der Faulbehälter wie ein Wärmespeicher bewirtschaftet. Die Kläranlage Marienheide benötigt pro Jahr etwa 400.000 Kilowattstunden Strom.

Hierfür werden in Marienheide u. a. folgende Anlagen neu errichtet: ein Faulbehälter, ein Vorklärbecken, eine Schlammentwässerung, ein Gasspeicher sowie ein Blockheizkraftwerk (BHKW), in dem aus Klärgas Energie erzeugt wird.

Modernisierung Klärwerk Marienheide

Im Zuge des Faulbehälterneubaus ist es notwendig, das Belebungsbeckenvolumen auf die Hälfte zu reduzieren. Das dadurch freigewordene Beckenvolumen wird umgenutzt und künfig als Mischwasserbecken eingesetzt. Darüber hinaus wird die Regelstrategie zur Belüftung der biologischen Stufe angepasst und so Energie eingespart.

Im Zuge einer Nachbemessung wird die Anlagentechnik auch an die aktuelle Kläranlagenauslastung angepasst. Aktuell beträgt die Ausbaugröße noch 20.800 EW, im Zuge der Verfahrensumstellung wird die Ausbaugröße zukünftig auf 16.000 EW reduziert.

Für die Maßnahme wurde eine 30%-ige Förderung für erprobte Verfahren zur Energieeinsparung durch die NRW-Bank in Höhe von rd. 800.000 Euro bewilligt (Förder-Programm „Ressourceneffiziente Abwasserreinigung (ResA)“). Darüber hinaus werden durch die Verfahrensumstellung jährliche Betriebskosteneinsparungen von rund 45.000 Euro (Durchschnittswert über 25 Jahre) erwartet. Dazu tragen folgende Faktoren bei: Verringerung des Schlammtransports, Senkung des Energieverbrauchs, Senkung des Fremdbezug Wärme und Strom durch Eigenproduktion.
Die Kosten für das Projekt liegen bei rund 6 Millionen Euro.

Modernisierung Klärwerk Marienheide

Umsetzungsphase

Das Projekt umfasst viele Bausteine an unterschiedlichen Anlagenteilen und der Großteil der bautechnischen Arbeiten wurde bereits 2016 umgesetzt, z. B. der Neubau der  Vorklärung mit Primärschlammpumpwerk und des Faulbehälters mit Gasspeicher, der Anbau an das Maschinengebäude sowie diverse Kabel- und Rohrleitungswege. Das Belebungsbecken 1 wurde bereits umgebaut und ein Teil des Belebungsbeckens als Prozesswasserspeicher sowie Mischwasserspeicher umgenutzt.

In 2017 wird die Schlammentwässerung erneuert. Zudem wird eine neue Überschussschlammeindickung sowie ein Blockheizkraftwerk (BHKW) in das vorhandene Schlammentwässerungsgebäude integriert. Auch werden noch das Belebungsbecken 2 umgebaut und im frei gewordenen Belebungsbeckenvolumen der zweite Mischwasserspeicher errichtet. Die Prozessmesstechnik wird modernisiert. Sie ist Voraussetzung für innovative Regelkonzepte. Die bau- und maschinentechnischen Arbeiten neigen sich dem Ende zu. Der Fokus liegt nun auf der Automatisierungs- und EMSR-Technik. Die Wiederherstellung der Außenanlage sowie der Zuwegungen sind abschließende Teile des Projektes.

Durch die Sanierungs- und Neuerungsmaßnahmen wird das Klärwerk effizient den heutigen Gegebenheiten angepasst sowie zukunftsfähig und nachhaltig betrieben.

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