Water2Energy Bausteine für eine energetische Prozessoptimierung in der Abwasserbehandlung. Wasser Berlin International, 2013

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1 Water2Energy Bausteine für eine energetische Prozessoptimierung in der Abwasserbehandlung Wasser Berlin International, 2013

2 Contents 1. Präambel 2. Water 2 Energy 2.1 Option 1: Verbrauch reduzieren 2.2 Option 2: Biogas-Gewinnung verbessern 2.3 Option 3: In erneuerbare Energien investieren 3. OCEAN: Prognosesoftware für Energieverbräuche und -produktion 4. Referenzen 5. Kontakt 2

3 Anerkennungen DENA Source: BDEW Direkt

4 Energieffizienz: Präambel Energieverbrauch während des Betriebs von Wasser-und Abwasseranlagen 60% -80% der CO 2 Emissionnen des Betriebs Weniger Energie verbrauchen und mehr Energie aus erneuerbaren Energien erzeugen Carbon footprint ENERGIEEFFIZIENZ LABEL Energieeffizienz Anteil an erneuerbaren Energien erhöhen 4

5 Option 1: Verbrauch reduzieren Technologische Erneuerung Verfahrenstechnische Optimierung Betriebliche Optimierung Energiemanagementsystem (Reporting) Verbrauch reduzieren Umsetzung von Maßnahmen mit Amortisationszeit < 5 Jahre Sensibilisierung des Personals 5

6 Option 2: Biogas-Gewinnung verbessern Betriebliche Optimierung Verfahrenstechnische Optimierung Co-Vergärung von Schlamm mit organischen Abfällen (ECRUSOR ) Biogas-Gewinnung verbessern Ziele: Erzeugung des Biogas optimieren Energieautarkie erreichen Effiziente energetische Verwertung (BHKW, ORC, etc.) 6

7 Option 3: In erneuerbare Energien investieren Wasserkraftanlage Wärmepumpe Photovoltaik, Windkraft In erneuerbare Energien investieren Umsetzung von bereits im Betrieb erprobten Maßnahmen Biomasse 7

8 Water 2 Energy: 3 Schritt-Methodologie 1. Datenerfassung (Auslegungs- und Betriebswerte auf Basis Fragebogen Water 2 Energy) Vergleich mit Idealwerten und dafür entwickelten Benchmarks (nur für von Veolia betriebene Anlagen) Anlagenbesichtigung durch erfahrenes Betriebspersonal 2. Durchführung von Vor-Ort-Messungen Überprüfung der Machbarkeit von Optimierungen 3. 8 Anwendung von Veolia entwickelte Software (OCEAN) zur Plausibilitätsprüfung im Kläranlagenbereich Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Maßnahmenkatalog für Optimierungen inkl. Amortisationszeiten

9 OCEAN: Prognosesoftware für Energieverbräuche und -produktion OCEAN: Werkzeug, um in kürzester Zeit die Energieverbräuche pro Anlagenteile einer Kläranlage zu ermitteln Waswird benötigt? Auslegungs- und Betriebsdaten der Kläranlage ohne Messung des Energieverbrauchs pro Anlagenteil kwh/d Klärwerk Gera nur 3% Abweichung zwischen Messung und Prognose Damit wird das Betriebspersonal für die Bedeutung Folie 9 aller Energieverbräuche sensibilisiert I. 9

10 OCEAN: STRUKTUR DES TOOLS KA- Spezifikationen Zulauf und ÜW-Werte Betriebsbedingungen tatsächliche Zulaufwerte und Auslastung Aufbereitung Verfahrensauswahl Verfahren Vorbemessung, Abbau, Betriebsbedingungen, Chemikalienverbrauch Energieverwendung Optimale Verteilung des Faulgas Stromerzeugung Zusatzbrennstoff Energieverbrauch Gesamtverbrauch Strom und Wärme Aufteilung nach Verfahrensschritt 6

11 OCEAN: andere mögliche Output CO 2 -Fußabdruck und Betriebskosten Verbrauch und Erzeugung Stromverbrauch / Stromerzeugung Chemikalien Abtransportierter Schlamm CO2- Emissionsfaktoren Energie Chemikalien Transport Abfall Spezifischen Kosten Strom Chemikalien Schlammentsorgung CO 2 -Fußabdruck Betriebskosten Fixe und variable Kosten Aufteilung der Kosten 7

12 Schon mit OCEAN geprüfte Kläranlagen

13 Referenz: Water 2 Energy bei Veolia Wasser VERBRAUCH REDUZIEREN Energieeinsparung von 10% des jährlichen Energieverbrauch vonveolia Wasser im Vergleich mit BIOGAS-GEWINNUNG VERBESSERN UND IN ERNEUERBARE ENERGIE INVESTIEREN 22 GWh/a werden aus erneuerbaren Energien (Biogas, Photovoltaik, Wasserkraft) erzeugt Wärempumpen in Trink- und Abwassernetzen Veolia Wasser deckt mehr als ein Drittel seines jährlichen Energieverbrauchs aus erneuerbaren Energien 13

14 Referenz: Water 2 Energy bei Veolia Kläranlagen Klärwerk Ausbaugrösse (EW) Stromproduktion (MWh/a) Stromautarkie Braunschweig 275,000 13,000 Gera 200,000 2,700 Pest North (Ungarn) 775,000 17,000 Pest South (Ungarn) 300,000 12, % 100% 90% - 100% 80% - 90% Prague (Tschechische Rep.) 1,400, ,000 75% Pilsen (Tschechische Rep.) 380,000 6,900 75% Görlitz 140,000 1,900 72% 14

15 Referenzen: Water 2 Energy bei Veolia in Budapest BUDAPEST (Ungarn) Pest Süd 300,000 EW und Pest Nord 775,000 EW Ziel: Stromeinsparung Erhöhung Biogasproduktion Maßnahmen Verfahrenstechnische Optimierung der Kläranlage Umsetzung von ECRUSOR für die Co- Vergärung von Lebensmittelresten Ergebnisse 20% Stromeinsparung Verdreifachung der Energieerzeugung bei Verwertung des Klärgas in BHKW Stromautarkie zwischen % 15

16 Referenzen: Water 2 Energy bei Veolia in Budapest ECRUSOR patentierte Anlagentechnologie Eine ausgereifte Technologie zur Trennung von Inhaltsstoffen und Kunststoffen (Soda, Lebensmittelreste, Joghurt, Eis, Milch im Tetrapak) Ermöglicht die Förderung von die saugfähigen Produkten in den Faulbehälter Kunststoffabfälle werden anschließend als Abfälle energetisch in Verbrennungsanlagen verwertet. 16

17 Referenzen Deutschland Stadt Offenbach AZV Pfattertal BWB Gera Ausland New York City Athen 17

18 Die Zukunft: Kennzeichen für Anlagen der Wasserwirtschaft? Kläranlage A, B, C, D für die Optimierung des Stromverbrauchs +,++, für die Energieautarkie z. B.: A+++ = Diese Anlage hat einen sehr niedrigen Verbrauch und deckt 100% ihres Bedarfs Anreize schaffen (Energierecht, Steuerrecht), um die Effizienzkultur zu verankern 18

19 Kontakt Christophe Sardet Markus Biegel