Das Braunschweiger Modell Ein Wasser-Nährstoff-Energiekreislauf 15.11.2013 Braunschweiger Modell 1
Gliederung 1. Entwicklung des Verbandes 2. Abwasserwiederverwertung in Braunschweig 3. Notwendigkeit der Beregnung 4. Bedeutung der Nutzung von Abwasser und der Inhaltstoffe für den Ressourcenschutz 5. Maßnahmen zum Schutz des Bodens und des Grundwassers 6. Biogasanlage und Anbau nachwachsender Rohstoffe 7. Zusammenfassung 15.11.2013 Braunschweiger Modell 2
1. Entwicklung des Verbandes 15.11.2013 Braunschweiger Modell 3
Entwicklung der Abwasserverwertung in Braunschweig 1894 Inbetriebnahme der Rieselfelder 1954 Gründung des Abwasserverbandes Braunschweig 1955 1966 Ausbau der 4 Pumpwerksbezirke auf ca. 3.000 ha 1955 1979 Verregnung von Rohabwasser 1979 1991 Bau des Klärwerks in 4 Bauabschnitten 1985 1990 Umgestaltung der Rieselfelder 2000 Bau der Schlammfaulung 2006 Bau der Biogasanlage 2013 2016 Bau der Prozesswasserbehandlung und Schlammdesintegration 15.11.2013 Braunschweiger Modell 4
Verregnungsgebiet Biogasanlage Rieselfelder Klärwerk Übersichtsplan Abwasserverband Braunschweig Einzugsgebiet 5
2. Abwasserwiederverwertung in Braunschweig 15.11.2013 Braunschweiger Modell 6
Kläranlage Steinhof Einwohnerwerte: 385.000 Behandlungsprozess: mechanische Stufe biologische Stufe Nährstoffelimination Zulauf: 55.000 m³/d 15.11.2013 Braunschweiger Modell 7
Rieselfelder Steinhof 15.11.2013 Braunschweiger Modell 9
Beregnungstechnik Rohrberegnung 1956-1974 Beregnungsmaschine ab 1974 15.11.2013 Braunschweiger Modell 10
Abwasserverwertungskonzept 12
3. Notwendigkeit der Beregnung 15.11.2013 Braunschweiger Modell 13
Mittlere klimatische Wasserbilanz 1921-2011 Quelle: DWD, Station Braunschweig 15.11.2013 Braunschweiger Modell 14
Anbau im Verbandsgebiet 1950 1970 1990 2010 % % % % Getreide 42 39 60 40 Kartoffeln 26 20 6 4 Zuckerrüben 6 16 25 17 Mais 0 2 2 32 Other 26 23 7 7 15.11.2013 Braunschweiger Modell 15
4. Bedeutung der Nutzung von Abwasser und der Inhaltstoffe für den Ressourcenschutz 15.11.2013 Landwirtschaftliche Abwasserverwertung 16
Abwassermengen Reinigung in der Kläranlage davon: im Verbandsgebiet verregnet im Rieselfeld nachgereinigt 21 Mio.m³/Jahr 14 Mio.m³/Jahr 7 Mio.m³/Jahr Zusatzwasserbedarf der landw. Kulturen im Verbandsgebiet (ca. 120 mm auf 3.000 ha) 3,6 Mio.m³/Jahr Ausgebrachte Wassermenge zur Rückführung in den Wasserkreislauf 10,4 Mio.m³/Jahr 15.11.2013 Braunschweiger Modell 17
Klärschlammmengen Primär- und Belebtschlamm Verringerung der Menge durch Faulung um 30 % 6.800t TS/Jahr 2.050t TS/Jahr Faulschlamm davon: ~ 60 % im Verbandsgebiet verregnet ~ 40 % außerhalb des Verbandsgebietes landwirtschaftlich verwertet 4.750t TS/Jahr 2.750t TS/Jahr 2.000t TS/Jahr 15.11.2013 Braunschweiger Modell 18
Ø Nährstofffrachten und Nährstoffbedarf (kg/ha) Frachten Bedarf Stickstoff (NH 4, NO 3 ) 50 142 Phosphor (P 2 O 5 ) 69 70 Kalium (K 2 O) 78 130 Schwefel (S) 105 25 Magnesium (MgO) 38 45 Kalk (CaO) 318 380 Organische Substanz 640 kg/ha Dies entspricht ca.2,3 t/ha Fertigkompost. 15.11.2013 Braunschweiger Modell 19
Nährstofffrachten pro Jahr Stickstoff (NH 4, NO 3 ) Phosphor (P 2 O 5 ) Kalium (K 2 O) Magnesium (MgO) Frachten 135 t/a 185 t/a 210 t/a 100 t/a 15.11.2013 Braunschweiger Modell 20
5. Maßnahmen zum Schutz des Bodens und des Grundwassers 21
Indirekteinleiterüberwachung in Braunschweig seit 30 Jahren Chemische Reinigungen 2 Glasveredelungsbetriebe 6 Brauerei 1 Chemische Betriebe 1 Druckereien 16 Lebensmittelindustrie 6 Institute und Labors 26 Metallindustrie 10 Autowerkstätten, Tankstellen etc. 262 Krankenhäuser 7 Abfallablagerungen 3 Wasseraufbereitung 20 Lackherstellung 6 Sonstiges 35 Summe Einleiter 401 15.11.2013 Braunschweiger Modell 22
kg/jahr Analyse der Cadmiumfrachten im Klärschlamm 15.11.2013 Braunschweiger Modell 23
6. Biogasanlage und Anbau nachwachsender Rohstoffe 24
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Biogasanlage Hillerse Technische Daten Gasproduktion für Leistung 2,5 MW el Kraftwerksblöcke 2 x 1 MW el in Ölper (BS Energy) 1 Kraftwerksblock 0,5 MW el in Hillerse 20 km Gasleitung von Hillerse zum Kraftwerk Ölper 15.11.2013 Braunschweiger Modell 26
Biogasanlage Hillerse Rohstoffbedarf Substratbedarf pro Jahr 43.000 t (Mais, Roggen) Ackerfläche 1.000 ha tägliche Fütterung 101 t Maissilage 16 t Roggen GPS 15.11.2013 Landwirtschaftliche Abwasserverwertung 27
Investitionskosten Biogasanlage 6,6 Mio. inkl. Gaseinspeisung Biogasleitung + BHKW 4,8 Mio. Substratkosten Mais ab Feld 20 / Tonne Erntekosten 6 / Tonne Lagerung auf eigenen Silageplatten
Rohstoffkosten Biogasanlage 38.000 t Mais mit 20 /t 6.000 t Roggen GPS mit 22 /t Summe 760.000 /a 132.000 /a 892.000 /a Erntekosten 6 /t x 44.000 t = 264.000 /a Gesamtsumme: 1.156.000 /a
Erlöse Biogasanlage Gaslieferung an 39.000 MWh/a Stromlieferung an LSW mit 1,3 Mio. kwh/a Inklusive Technologiebonus, KWK-Bonus, Nawaro-Bonus Summe: 2,5 Mio. /a Anlagenkosten müssen kleiner sein als 2,5 1,156 = 1,344 Mio.
7. Zusammenfassung 31
Wasser-Nährstoff-Energiekreislauf 15.11.2013 Braunschweiger Modell 32
Vorteile der Abwasserverwertung für die Abwasserlieferer - weitestgehende Reinigung des Abwassers - keine Filtration erforderlich - Lösung des Schlammproblems für die Abwasserabnehmer - Bereitstellung und Aufbringung des Beregnungswassers - Nutzung der Düngestoffe - Nutzung der organischen Inhaltsstoffe 15.11.2013 Braunschweiger Modell 33
Vorteile der Abwasserverwertung für die Umwelt - Schonung der Grundwasserressource - Vermeidung von Vorfluterbelastungen - Nutzung der Nährstoffe P und N und damit Ersatz von Mineraldünger 15.11.2013 Braunschweiger Modell 34
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 15.11.2013 Braunschweiger Modell 35