Abwasserreinigung

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Abwasserkläranlage

In Rheinland-Pfalz wird das Abwasser in 661 kommunalen Anlagen mit einer Gesamtausbaukapazität von etwa 7,2 Mio. Einwohnerwerten behandelt. 

Die größten kommunalen Kläranlagen befinden sich in Mainz (Ausbaugröße 400.000 EW), Koblenz (Ausbaugröße 320.000 EW) und Kaiserslautern (Ausbaugröße 210.000 EW). Das Abwasser der Stadt Ludwigshafen sowie angrenzender Gemeinden (Ausbaugröße rd. 300.000 EW) wird in der Kläranlage der Firma BASF behandelt und in den Rhein eingeleitet.

Auch zukünftig wird es fortlaufend Bedarf an baulichen, verfahrenstechnischen, betrieblichen und organisatorischen Optimierungsansätzen im Bereich der Abwasserbehandlung geben. Aufgrund der Altersstruktur der kommunalen Kläranlagen in Rheinland-Pfalz, rd. 12 % der Anlagen haben ein Alter von mittlerweile 30 Jahren, wird auch die Sanierung bzw. Erneuerung vorhandener Abwasserbehandlungsanlagen kontinuierlich betrieben werden.

In Rheinland-Pfalz konnten in den letzten Jahren die Phosphoreinträge aus kommunalen Kläranlagen um mehr als die Hälfte reduziert werden. Die Anforderungen der Abwasserverordnung des Bundes werden sicher eingehalten bzw. die Anforderungen gehen häufig bereits über diese hinaus.

Für das Erreichen des guten ökologischen Zustands der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) kann es erforderlich sein, die Phosphor-Belastung aus Kläranlagen weiter zu reduzieren. Um dieses Ziel zu erreichen wurde das Landesprojekt  "Phosphorfraktionierung: Ableitung von Optimierungsmaßnahmen zur Phosphorelimination" unter dem Schwerpunkt "Reduzierung von Nährstoffeinträgen" initiiert und im April 2024 fertiggestellt.

Ein wichtiger Bestandteil bei der Identifikation von Optimierungsmaßnahmen zur Reduktion der Phosphor-Emissionen ist die Kenntnis über die noch eliminierbaren (fällbaren, abtrennbaren) bzw. nicht eliminierbaren (nicht fällbaren) Phosphor-Bestandteile im Ablauf der Kläranlagen. In den Handlungsempfehlungen werden konkrete Hilfestellungen und Interpretationshinweise aufgeführt sowie die Ableitung von Optimierungsmaßnahmen aufgezeigt. Bei vier repräsentativen Beispielkläranlagen wurde eine Detailbetrachtung durchgeführt sowie unterschiedliche Randbedingungen und Optimierungsmöglichkeiten auf den Kläranlagen konkret betrachtet.

Es hat sich insbesondere bei der Ermittlung des spezifischen Optimierungspotenziale gezeigt, dass eine Fraktionierung des Phosphors im Ablauf der Kläranlage erfolgen sollte. Die Analyseanleitung hierzu finden sie hier.

Kläranlagen sind in der Regel die größten kommunalen Energieverbraucher. Weitere Informationen zur Energiesituation in Rheinland-Pfalz finden Sie hier.

Für das Jahr 2021 wurde ein elektrischer Gesamtverbrauch aller rheinland-pfälzischen Kläranlagen von rund 188 Mio. kWh/a errechnet, etwa 178 Mio. kWh/a davon entfallen auf die Kläranlagen mit > 2.000 E Ausbaugröße. Die Kläranlagen der Größenklasse 4 haben den größten Anteil am Energieverbrauch, die der Größenklasse 5 weisen, jede für sich, größenbedingt deutlich höhere absolute Verbrauchszahlen auf.

In Rheinland-Pfalz gibt es 92 Anlagen mit anaerober Schlammstabilisierung mit einem Kapazitätsanteil von rd. 66 %. Das Klärgas zur Stromerzeugung mittels BHKW bzw. Mikrogasturbine nutzen rund 87 % der Anlagen.

Die Stromerzeugung aus Klärgas, Erdgas, Klärschlammverbrennung bzw.- vergasung und Fotovoltaik aller rheinland-pfälzischer Kläranlagen beträgt 2021 etwa 60.000 MWh/a, davon hat die Erzeugung aus Klärgas mit 52.300 MWh/a den größten Anteil. Der bilanzielle Anteil der Eigenstromerzeugung am Gesamtstromverbrauch liegt mittlerweile für Rheinland-Pfalz bei rd. 32%. Bezogen auf die Faulungsanlagen mit Stromerzeugung liegt der Anteil der Eigenstromerzeugung je Kläranlage im Mittel bei 52 %.

Bei der Abwasserreinigung fällt Klärschlamm an. Durch Optimierungsmaßnahmen im Bereich Entwässerung und Trocknung ist die zu behandelnde bzw. zu entsorgende Klärschlammenge bereits deutlich reduziert. Eine Trocknung ist zudem Grundvoraussetzung für eine thermische Verwertung von Klär­schlamm. Die Nutzung der Abwärme von Klärgas- Blockheizkraftwerken zur Trocknung bietet dabei ein wichtiges Potential.