Ausgabe 01/16

Als in der Kläranlage Wertach die Erneuerung der 23 Jahre alten Ölheizung für das Betriebsgebäude anstand, ging es vordergründig darum, Ersatz zu schaffen. Parallel wuchs jedoch die Idee, die Wärme der drei Drehkolbengebläse für die Raumheizung und das Warmwasser zu nutzen. „Das Bewusstsein entwickelte sich kontinuierlich“, blickt Klärwerksleiter Harald Gerbeth zurück. Die durch die Verdichtung der Luft physikalisch bedingte Abwärme fiel besonders in den warmen Sommermonaten als ungenutztes Potenzial auf. Wertach zählt übrigens zu den 15 prämierten Gemeinden in Bayern, die sich als Pilotkommunen innerhalb des europäischen Projekts SEAP (Sustainable Energy Action Plan) besonders erfolgreich gegen den Klimawandel engagieren.

Wärme aus der Prozessluft nutzen

Die Umrüstung der Kläranlage wurde während der dreijährigen SEAP-Projektphase umgesetzt. Das Ziel war es, der Gebläseluft die Wärme zu entziehen, um damit das Kesselwasser der Heizung zu speisen. Hierbei strömt die Luft von den AERZEN Drehkolbengebläsen mit 68 Grad Celsius in den Luft-Wasser-Plattenwärmetauscher und verlässt diesen wieder in Richtung Belebungsbecken mit unter 30 Grad Celsius. „Wir ziehen damit ein Delta von rund 40 Grad heraus“, unterstreicht Harald Gerbeth.

Das System arbeitet effektiv und einfach: Bei geringem Wärmebedarf lässt sich eine mechanische Klappe in der Rohrleitung so stellen, dass die Luft aus den Gebläsen ohne Umweg in die Becken geleitet wird. Bei hohem Bedarf kann der Volumenstrom dann komplett oder auch anteilig über den Wärmetauscher geführt werden, bevor die Luft im Becken ankommt. Damit die Wärmerückgewinnung nicht zu Lasten der Betriebskosten der Gebläse geht, sind im Plattenwärmetauscher strömungsoptimierte Profile eingebaut. Die Druckverluste betragen nur etwa 0,05 bar bei einem Δp von etwa 0,5 bar. „Schließlich sollen die Delta Blower primär Luft zur Belebung der Becken liefern und nicht Wärme erzeugen“, macht Abwassermeister Gerbeth klar, der die Kläranlage der Gemeinde Wertach als selbstständiger Unternehmer leitet.

Einfache und effiziente Technik

Die Kläranlage im Allgäu zählt insgesamt drei Delta Blower (GM 4 S, Vmin 46 m³/h, Vmax 342 m³/h) mit einer Anschlussleistung von jeweils 7,5 kW. Zusammengefasst zu einer kaskadierten Gruppe, decken zwei Delta Blower mit fester Drehzahl die immer vorhandene Grundlast. Das dritte Drehkolbengebläse arbeitet mit variabler Drehzahl, um den Volumenstrom energieeffizient an den Bedarf anzupassen.

Die in Wertach installierte Technik ist nahezu wartungsfrei, weil der Aufbau mit nur zwei Pumpen, einer kleinen Steuerung, einem Pufferspeicher mit Fühlern sowie dem selbstreinigenden Plattenwärmetauscher sowohl effektiv wie einfach konzipiert ist. Auch die Anbindung der installierten Drehkolbengebläse samt Wärmetauscher verlief einfach. Für den Transport der zurückgewonnenen Wärme wurde lediglich eine isolierte Leitung samt Steuerkabel im Boden versenkt. Die Verbindung zum Heizkörpernetz erfolgt über einen gebrauchten Pufferspeicher, den die Grundschule Wertach nicht mehr benötigte. Insgesamt beliefen sich die Kosten für die Umbauarbeiten auf rund 13.400 Euro. Die jährlichen Einsparungen von durchschnittlich 1.850 Litern Heizöl entsprechen rund 1.000 Euro und fünf Tonnen CO₂.

Das Beispiel Wertach zeigt, wie sich mit heute verfügbarer Technik die Energieeffizienz auf einfache Weise und mit kurzen ROI-Zeiten steigern lässt. Gerbeth sieht das größte Potenzial in der Kopplung von Drehkolbengebläse und Plattenwärmetauscher vor allem für kleinere Abwasserbetriebe. Damit gewinnt die Wärmerückgewinnung aus der Prozesstechnik einen immer größeren Stellenwert. AERZEN begleitet diesen Trend mit Engineeringsupport, damit Drehkolbengebläse und Wärmerückgewinnung perfekt aufeinander abgestimmt sind. Mittelfristig ist zudem erkennbar, dass die Wärmerückgewinnung in der Gebläsetechnik einen noch stärkeren Einfluss auf die Gestaltung von Gesamtlösungen haben wird.