Energiecheck und Energieanalysedas DWA A 216

Transkript

1 Energiecheck und Energieanalysedas DWA A 216 Energieeffizente Abwasserreinigung Verden Peter Schmellenkamp Funktionsbereichsleiter Abwasserreinigung

2 Zur Person Dipl.-Ing.(FH) Peter Schmellenkamp 47 Jahre alt Funktionsbereichsleiter Abwasserreinigung (seit 1999) hansewasser Bremen GmbH Abwasserwerke (seit 1998) Mitglied der DWA Arbeitsgruppen: KEK 10.3 & KA-12.2 Folie Energiecheck und

3 Gesellschaftliches Umfeld Folie Energiecheck und

4 Abwasserentsorgung Region Bremen Folie Energiecheck und

5 Folie 5 Technische Kenngrößen Kanalnetz km Straßenkanäle, km Anschlusskanäle 130 km Druckleitungen Hausanschlüsse Abwasserwerke >250 Pumpwerke, Regenbecken, sonstige Anlagen Kläranlage Seehausen EW Kläranlage Farge EW Klärschlammdeponie

6 Das Arbeitsblatt DWA A216 (1) Aufgrund der Vielzahl an Hinweisen zum Gelbdruck des Arbeitsblattes, hat es etwas länger gedauert bis der Weißdruck vorbereitet war! bundesweit einheitliches Instrument zum Nachweis der Energieeffizienz Energieeffizienz: Erfüllung der Aufgaben der Abwasserbeseitigung mit möglichst geringem Energieaufwand Nutzung vorhandener Energiepotenziale Erhaltungsgrundsatz: keine energetische Optimierung zulasten der Ablaufwerte! Folie Energiecheck und

7 Das Arbeitsblatt DWA A216 (2) Das Arbeitsblatt gliedert sich in zwei wesentliche Bereiche Energiecheck Energieanalyse Ebenso wichtig ist das Kapitel 4 des Arbeitsblattes Abgerundet wird das Arbeitsblatt durch die übrigen Kapitel Die Anhänge sind für die Energieanalyse von praktischem Nutzen Folie Energiecheck und

8 Das Arbeitsblatt DWA A216 (3) 1. Den Energiecheck: Dieser sollte durch das Betriebspersonal regelmäßig (min. einmal im Jahr) durchgeführt werden. 2. Die Energieanalyse: Mit ihrer Hilfe werden die Gründe für den jeweiligen Energieverbrach im Detail ermittelt und dargestellt. Aufgrund des Arbeitsvolumens ist dies in der Regel eine Aufgabe, die durch Dritte erledigt werden sollte. Folie Energiecheck und

9 Energiecheck (1) Kennzahlen des Energiecheck 1. Spezifischer Stromverbrauch der Gesamtanlage 2. Spezifischer Stromverbrauch der Belüftung 3. Spezifische Faulgasproduktion 4. Grad der Faulgasumwandlung in elektr. Strom 5. Eigenversorgungsgrad an Elektrizität 6. Spezifischer externer Wärmebezug Folie 10

10 Kennzahlen des Energiecheck (1) Nachdem diese Kennwerte ermittelt sind, können diese in die Grafiken des Arbeitsblattes eingetragen werden und geben somit einen ersten Hinweis, ob ein Handlungsbedarf besteht oder nicht. Folie 11

11 Kennzahlen des Energiecheck (2) Beispiel: KA der Größenklasse 4 ( EW) E bel = kwh/a EW CSB120 = e BEL = E bel / EW CSB120 e BEL = / [kwh/(ew*a)] e BEL = 21,6 kwh/ (EW*a) Folie 12

12 Kennzahlen des Energiecheck (3) 58% Unterschreitungshäufigkeit Folie 13

13 Kennzahlen des Energiecheck (4) Mit dem Energiecheck ordnet der Betreiber seine Kläranlage im Vergleich zu anderen Kläranlagen ein und die Werte geben einen Hinweis, ob es sinnvoll ist eine Energieanalyse durchzuführen Er gibt keine Auskunft über Möglichkeiten zur Energieeinsparung Für konkrete Maßnahmen wird eine detaillierte Energieanalyse benötigt Folie 14

14 Energieanalyse (1) Bestandteile- Quelle: Arbeitsblatt S.31 Folie 15

15 Energieanalyse (2) Detaillierte Erhebung und Bewertung der Energiesituation anhand einer vollständigen Verbrauchermatrix Ableitung von Optimierungsmaßnahmen Wirtschaftliche Bewertung von Optimierungsmaßnahmen Klassifizierung von Optimierungsmaßnahmen Folie 16

16 Energieanalyse (2) Folie Energiecheck und

17 Energieanalyse (3) Folie 18

18 Verknüpfung dynamische Simulation (1) Beispiele: Reduzierung der Rezirkulation 3 4 Auswirkungen auf z.b.: Ablaufwerte Veränderung des Schlammalters Außerbetriebnahme von Becken Überschussschlammanfall Testen von Regelalgorithmen Energiebedarf Gasanfall Vorhandene Energiedaten und Informationen Energiecheck 1 Datenaufnahme / Aggregateliste Erweiterung des Simulationsmodells (dynamische Verbraucher) Idealwertberechnung Ermittlung Einsparpotenzial 2 Aufbereitung vorhandener Daten und Informationen Vereinfachtes Simulationsmodell Modellabgleich Folie 19

19 Verknüpfung dynamische Simulation (2) Abbildung der Anlagen und Regelungen wie vor Ort gegeben, z.b. Fällung, O₂-Eintrag, Rezirkulation, Überschussschlamm, Energieanalyse nach DWA-A 216 dynamische Verbraucher werden in der Simulation (real / ideal) abgebildet. Berechnung verschiedenster Varianten, Betrachtungszeitraum mind. 1 Jahr. Folie 20

20 Abbildung variabel betriebener Aggregate im Modell Variabler Verbraucher Drehzahlgeregelte Aggregate (z.b. mit Frequenzumrichter), Laufzeit abhängig von variablen Größen (z.b. Mengen) Beispiel Frequenzumformer / Drehzahlregelung real ideal Der Energieverbrauch wird realitätsnah dynamisch abgebildet! Folie 21

21 Praxisbeispiel: Verfahrenstechnische Optimierung als Ergänzung der Energieanalyse ca. + 10% Vorklärung BioP Verteiler M M M M M RV = 4,2 Kaskade 1 50% Kaskade 2 Kaskade 3 50% M M M M M M Nachklärung RF = 1,75 Schönung Folie 22

22 Ausblick Simulationsmodelle werden zukünftig immer häufiger genutzt, zumal sie die Auswirkungen der Optimierung direkt abbildet. Das DWA - A 216; mögliche Basis für einen europaweiten Vergleich Weißdruck gute Arbeitshilfe und Möglichkeit Kläranlagen zukünftig als positiven Beitrag zum Klimaschutz zu etablieren Quelle: (Stand: ) Folie 23

23 Vielen Dank. Peter Schmellenkamp Abwasserreinigung Telefon