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Energieoptimierung am Zentralklärwerk Lübeck

Masterplan Energie (1. Stufe) 2008 - 2014

Der Masterplan „Energie“ für das Zentralklärwerk Lübeck wurde im Jahre 2008 entwickelt und wird seitdem fortgeschrieben. Da wir 2008 keine weiteren Investitionen in die biologische Reinigungsstufe planen, stand die energetische Optimierung der Kläranlage im Vordergrund. Dies bedeutet insbesondere die Optimierung der Wärmeversorgung, da bis dahin große Mengen Heizöl im Winter benötigt wurden. Aber auch die Optimierung der Stromversorgung war angestrebt. Bis heute wurden einige Maßnahmen umgesetzt, die Sie im Einzelnen nachlesen können.

Teilprojekt 1.1 (2009): 
Klärschlammaufheizung – Minimierung des Heizölverbrauchs 

Klärschlamm wird für die anaerobe Behandlung im Faulturm auf ca. 37°C aufgeheizt. Auch muss die durch die Abstrahlverluste verlorene Wärme durch Aufheizung ausgeglichen werden. Dies geschieht im Regelfall in Wärmetauschern. Die vorhandenen Wärmetauscher waren durch eine Verbindung namens „Vivianit“ nicht mehr ausreichend, sodass neue Spiralwärmetauscher angeschafft wurden. Seitdem wird kein Heizöl mehr auf dem Zentralklärwerk Lübeck eingesetzt.

Teilprojekt 1.2 (2010):
Erdgasanschluss und Notkessel - Notwärmeversorgung  2010

Auch wenn theoretisch auf Heizöl verzichtet werden konnte, musste eine Ersatzwärmeversorgung ermöglicht werden. Wir haben uns entschieden auf Erdgas und nicht wie bisher auf Heizöl zu setzen. Der Energieträger Erdgas ist vielseitiger einsetzbar und im Regelfall auch ökologischer. Durch unsere BHKWs sind wir außerdem in der Lage, aus Erdgas Strom zu erzeugen.

Teilprojekt 1.3 (2010):
Hydraulische Weiche – Optimierung der Heizungsverteilung

Durch verschiedene Neuerungen wie in Teilprojekt 4 oder den Notkessel war auch eine Überplanung der Wärmeverteilung notwendig. Hierfür wurde eine 25m³ große hydraulische Weiche angeschafft, in der die Wärme zwischengespeichert und kontrolliert verteilt werden kann.

Teilprojekt 1.4 (2011):
Erneuerung Blockheizkraftwerke – Hocheffiziente Aggregate

Wir erzeugen aus unserem Klärgas bereits seit vielen Jahren elektrische und thermische Energie. Die vorhandenen Maschinen waren wie auch die elektrische Verteilung stark veraltet. Die Entsorgungsbetriebe Lübeck haben sich deshalb für drei neue hocheffiziente Blockheizkraftwerke entschieden, mit der wir die Stromerzeugung um ca. 20% erhöhen konnten. Zusätzlich wurde eine neue Gastrocknung gebaut, um das Gas mit einem geringen Wasseranteil in die Maschine zu transportieren.

Wir sind mit den neuen Maschinen in der Lage in der Bilanz über 95% des benötigten Stroms selbst zu erzeugen.

Teilprojekt 1.5 (2011):
Überschussschlammeindickung – Verringerung des Wärmebedarfs zum Aufheizen

Durch die Investition in neue Wärmetauscher kann der Schlamm effizient aufgeheizt werden. Durch eine Reduzierung des Wasseranteils kann die Wärmemenge reduziert werden. Überschussschlamm bestand zu 97% aus Wasser. Durch die „Eindickung“ von Wasser, d.h. durch einen Pressvorgang, wird zusätzlich Wasser entfernt, sodass nur noch 95% Wasser übrig waren. Dies bedeutet eine Volumenreduktion von 40% und eine Reduzierung des Gesamtwärmebedarfs um rund 20%.

Teilprojekt 1.6 (2012):
Sanierung Gasspeicher – Erhöhung der Flexibilität

Der Gasspeicher wirkt quasi als Energiespeicher. Im Jahr 2012 waren nur noch 3.000 m³ verfügbar, wodurch die Sanierung notwendig war. Nach der Sanierung im Jahr 2012 waren wieder 4.000 m³ verfügbar.

Teilprojekt 1.7 (2014)
Sanierung Faultürme – Neues Mischkonzept

Im Jahr 2012 begann die Sanierung der großen Faultürme. Diese wurden vollständig entleert, gereinigt und neu beschichtet. Diese Arbeiten sind sehr komplex und langwierig. Es wurde ein Rohrmischer eingebaut, der für eine bessere Durchmischung sorgen soll. Wir erhoffen uns dadurch eine höhere Gasproduktion und eine bessere Ausfaulrate. Die Sanierung beider Türme wurde im September 2014 abgeschlossen.

Ergebnis und Ausblick

Das drittgrößte kommunale Klärwerk Schleswig-Holsteins erzeugt nach Abschluss der Investitionen nahezu 100% der benötigten Energie selbst. Der Verbrauch und die Erzeugung von Strom und Wärme konnte deutlich optimiert werden.

In den Jahren 2015 – 2020 soll nun die 2. Stufe des Konzeptes umgesetzt werden, welche im Jahr 2014 auf Basis des Klimaschutzteilkonzeptes entwickelt wurde.

 

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