Abwasseraufbereitung erzeugt mehr Energie als sie verbraucht

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Die derzeit für 200.000 Personen ausgelegte Wasseraufbereitungsanlage in Marselisborg in Dänemark erzeugt mehr Strom und Wärme, als die Anlage benötigt: Sie leistet derzeit einen Stromüberschuss von 30 % und dazu einen Wärmeüberschuss von rund 2,5 GWh pro Jahr.

Die Wasser- und Abwasseraufbereitung weist hohe Lastunterschiede innerhalb von 24 Stunden, aber auch zu den verschiedenen Jahreszeiten auf. Der Einsatz von Frequenzumrichtern zur Regelung von Pumpen, Gebläsen oder anderen Maschinen hat ständig zugenommen, um die Anlage dem wechselnden Bedarf anzupassen. Seit 2010 arbeitet Aarhus Water intensiv mit Beratern für Wasser- und Umweltfragen zusammen, um die Energiebilanz für die Abwasseraufbereitungsanlage Marselisborg kontinuierlich zu verbessern. Zentrale Schritte der Strategie:

  • Optimierung des Verfahrens zur Stickstoffentfernung mithilfe einer Online‑Sensorsteuerung. Der Frequenzumrichter passt die Stärke der Belüftung exakt an die Anforderungen an. Das Steuerungssystem verringert den Energieverbrauch und erhöht den in der Anlage zurückbleibenden Kohlenstoffgehalt.
  • Verbesserung der Gebläsetechnologie durch Einsatz eines schnelllaufenden Turbogebläses. Diese Umrüstung bewirkt eine weitere Senkung des Energieverbrauchs im Belüftungsprozess.
  • Kontrolle des aeroben Schlammalters in Abhängigkeit von Temperatur und Last der Anlage. Hier trägt die Regelung der Rücklaufschlammpumpen durch die Frequenzumrichter in erheblichem Maße dazu bei, den Energieverbrauch zu senken und den in der Anlage verbleibenden Kohlenstoffgehalt zu steigern.
  • Erweiterung eines kombinierten Wärme- und Stromverfahrens für die Energieerzeugung mit einer Energieeffizienz von 90 %.

Diese Änderungen in Verbindung mit weiteren Verbesserungen, wie z. B. der effektiven kombinierten Erzeugung von Strom und Wärme basierend auf Methangas, das aus dem Abbau des aeroben Schlamms gewonnen wird, haben zu folgenden eindrucksvollen Ergebnissen geführt:

  • Stromerzeugung in Höhe von 130 % (also ein Energieüberschuss von 30 %)
  • Erzeugung eines Wärmeüberschusses von rund 2,5 GWh/Jahr

In der Abwasseraufbereitungsanlage Marselisborg sind an fast allen beweglichen Teilen Frequenzumrichter installiert. Sie regeln hier mehr als 140 Motoren. So kann die Anlage absolut flexibel auf Lastunterschiede reagieren. Flemming Husum, Plant Manager der Abwasseraufbereitungsanlage Marselisborg, dazu: „Wir versuchen fortlaufend den idealen Betriebspunkt zu finden. Wir haben das Ziel, noch mehr Liter Wasser pro verbrauchter Kilowattstunde aufzubereiten. Der aktuelle Messwert liegt bei 0,32 kWh/m3 aufbereitetem Abwasser.“

Mehr dazu in einem Beitrag in der nächsten Ausgabe von Δ p im IFAT-Sonderteil
Hier geht es zum kostenlosen Probeexemplar

www.danfoss.de/drives

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