Faultürme der Kläranlage in Bottrop bei Nacht (Bild: Guy Gorek, Flickr)
Das Projekt in Bottrop könnte Vorbild für 10.000 Anlagen in Deutschland sein! Eine erfreuliche Erfolgsnachricht von der Kläranlage Bottrop: Unserer Emschergenossenschaft ist es Anfang 2018 erstmals gelungen, das Klärwerk in der Welheimer Mark ausschließlich mit Eigenenergie zu betreiben. Dabei wurde zum ersten Mal auch die 10-Megawatt-Marke geknackt. Das 2011 vorgestellte Projekt „Hybridkraftwerk Emscher“ ist somit bereits Realität – noch bevor überhaupt alle Komponenten installiert sind. Aktuell ist das Klärwerk sogar in der Lage, große Mengen Energie über Bedarf zu produzieren…
Unsere Kläranlage in Bottrop ist nun die erste Großkläranlage in NRW, die sich energieautark betreiben lässt. Aktuell ist das Klärwerk sogar in der Lage, große Mengen Energie über Bedarf zu produzieren: Zum Zeitpunkt des Knackens der 10-MW-Marke liefen drei Blockheizkraftwerke und die Windenergieanlage unter Volllast, während die erst im Dezember installierte neue Dampfturbine sogar noch etwas Luft nach oben hatte.
Zum Gesamtpaket „Hybridkraftwerk Emscher“ gehören insgesamt fünf erneuerbare Energieträger – durch die bis zu 70.000 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden sollen:
– eine Windenergieanlage mit 3,1 MW Leistung (im April 2016 eingeweiht, neue Rotorblätter seit Anfang Februar 2018)
– vier neue Blockheizkraftwerk-Module mit jeweils etwa 1,2 MW Leistung (im Februar 2017 in Betrieb genommen)
– eine Photovoltaikanlage auf einer Dachfläche von ca. 500 m² (ebenfalls im Februar 2017 in Betrieb genommen)
– eine Wasserkraftschnecke im Ablauf der Kläranlage mit ca. 80 kW Leistung (noch in Planung)
– eine neue Dampfturbine mit mindestens 4 MW Leistung (im Dezember 2017 umgesetzt)
Zu den einzelnen Komponenten:
Windenergieanlage
Der Standort der Windenergieanlage befindet sich südlich der Emscher in einem sanierten Teil-bereich eines ehemaligen Klärschlammbeckens. Die Anlage hat eine Turmhöhe von rund 100 Meter und einen Rotordurchmesser von rund 120 Meter. Der Generator hat eine Leistung von zirka 3000 kW. Der durch die Anlage erzeugte Strom wird vollständig über eine rund 450 Meter lange Kabeltrasse in das interne Netz der Kläranlage in der Welheimer Mark geleitet. Eingeweiht wurde das Windrad im April 2016.
Blockheizkraftwerke & Photovoltaikanlage
Gemeinsam mit dem damaligen NRW-Umweltminister Johannes Remmel haben wir im Februar 2017 vier neue Blockheizkraftwerk-Module (BHKW) sowie eine 500 Quadratmeter große Photovoltaikanlage in Betrieb genommen. In den BHKW wird das Faulgas verstromt, der bei der Klärschlammbehandlung in den eierförmigen Faulbehältern gewonnen wird. Der Klärschlamm wiederum ist das Abfallprodukt aus der Reinigung des Abwassers aus dem Emscher-Einzugsgebiet.
Dampfturbine
Unsere neue Dampfturbine wurde im Dezember 2017 installiert. Ein einfaches Unterfangen war die Montage nicht, denn der Generator wiegt 17,5 (!) Tonnen, der Kondensator 18,5 (!!) Tonnen und der Turbinentisch ganze 27,2 (!!!) Tonnen. Die zentimetergenaue Installation war spannend, ist aber geglückt. Zur Funktionsweise: Auf unserer Kläranlage in Bottrop wird Klärschlamm in zwei Wirbelschichtöfen verbrannt. Das bei der Verbrennung entstehende Rauchgas wird durch einen Dampfkessel geleitet. In diesem Kessel befinden sich Kesselrohre. Durch diese wird Wasser geführt, welches die Wärmeenergie des Rauchgases aufnimmt. In einem mehrstufigen Verdampfungsprozess entsteht überhitzter Dampf unter hohem Druck. Der Dampf wird anschließend über Rohrleitungen auf eine Dampfturbine geleitet. Die Turbine dient zur Umwandlung von Wärme in mechanische Energie. Diese gewonnene Energie wird zum Antrieb eines Generators genutzt. Der wiederum erzeugt elektrische Energie, u.a. zum Betrieb unserer Kläranlage.
Man sieht: Kläranlagen sind eben nicht nur Orte, an denen viel Energie verbraucht wird. Unser Projekt in Bottrop könnte Vorbild sein für rund 10.000 Kläranlagen in Deutschland. Die Zukunft wird’s zeigen…
Hintergrund:
Die Kläranlage Bottrop ist mit einer Ausbaugröße von 1,34 Millionen Einwohnerwerten eine der größten Kläranlagen deutschlandweit und hat sich ein entsprechend bedeutendes Ziel gesetzt: Von den rund 32 Millionen Kilowattstunden elektrischer Energie, die für den Betrieb jährlich benötigt werden, sollen dauerhaft 100 Prozent auf dem Gelände der Kläranlage selbst erzeugt werden.
Die Emschergenossenschaft ist ein öffentlich-rechtlicher Wasserwirtschaftsverband und wurde 1899 als erste Organisation dieser Art in Deutschland gegründet. Ihre Aufgaben sind unter anderem die Unterhaltung der Emscher, die Abwasserentsorgung und -reinigung sowie der Hochwasserschutz.
Seit 1992 plant und setzt die Emschergenossenschaft das Generationenprojekt Emscher-Umbau um, in das über einen Zeitraum von rund 30 Jahren prognostizierte 5,266 Milliarden Euro investiert werden. Diese Kosten werden zu rund 80 Prozent von den Mitgliedern der Emschergenossenschaft getragen, d.h. von Bergbau, Industrie und Kommunen. Knapp 20 Prozent steuern das Land NRW und die EU über Fördermittel bei.
Voraussichtlich Ende 2020 soll die Emscher, einst der „dreckigste Fluss Europas“, weitestgehend wieder vom Abwasser befreit sein und – wo der Platz es zulässt – naturnah umgestaltet werden.