Blockheizkraftwerk – ideale Nutzung von Klärgas auf der Kläranlage Karlsfeld
Das anfallende Klärgas oder auch Biogas genannt wird seit gut 20 Jahren bereits auf der Karlsfelder Kläranlage als Energieträger eingesetzt. Das anfallende Klärgas wurde bis 1997 in drei TOTEM – Gasmotoren und seitdem im derzeit bestehenden Blockheizkraftwerk, kurz BHKW, verbrannt. Der erzeugte Strom wird in das Kläranlagenstromnetz gespeist und deckt zur Hälfte den Stromverbrauch der Kläranlage. Zusätzlich wird der erzeugte Strom aus regenerativen Energien bezuschusst. Das Abfallprodukt dieser Kraft – Wärme – Kopplung, die Abwärme, wird in das Heizungsnetz der Kläranlage eingespeist und an die Betriebsgebäude und die wärmeintensive Schlammfaulung verteilt. So konnte die Kläranlage beispielsweise bis -10°C autark von fossilen Energieträgern versorgt werden. In der Übergangszeit und vor allem in den Sommermonaten steht eine große Menge Überschusswärme zur Verfügung. Um die Effizienz des BHKW weiter zu steigern und sinnvoll diese Energiemenge zu nutzen, wurde der nah gelegene Bauhof und die neu gebauten Schlammtrocknungshallen mit einem Fernwärmenetz angeschlossen. Überschusswärme dient nun im Bauhof als Grundversorgung. Um auch in Spitzenlastzeiten rein aus Biogas eine Versorgung zu erreichen, werden derzeit Versuche durchgeführt, um die Klärgasausbeute weiter zu steigern. Die CO – Vergärung ist eine Möglichkeit, um die Leistung zu steigern. Durch Annahme von zu vergärendem Substraten wird der Faulturm ausgelastet und die Gasproduktion gesteigert. Das Kernstück der Energienutzung, der Gasmotor, soll dann annähernd 24 Stunden die Anlage und den Bauhof versorgen können. Um einen Vergleich für die Leistung des BHKW´s zu erhalten, wird eine Betriebsstunde des Motors mit 60 km/h umgerechnet. Für den Gasmotor der Kläranlage kommen somit nach fünfeinhalb Betriebsjahren stolze 2,3 Millionen Straßenkilometer zusammen.
BHKW ist die Abkürzung für Blockheizkraftwerk. Die Kläranlage Karlsfeld hatte bis 1997 drei TOTEM – Fiatgasmotoren mit 15 KW elektrischer Leistung in Betrieb, bis diese von einem MAN Aggregat ersetzt wurde. Angetrieben von Klärgas liefert es Strom und Wärme. Der Stromanfall deckt zu rund 50% den Eigenbedarfs der Kläranlage. Die Wärme wird zum Heizen des Betriebsgebäudes und des wärmeintensiven Faulturmes eingesetzt. Täglich werden dem 1000m³ großen Schlammstabilisator 50 m³ frischen Schlamm aus der Gemeinde zugeführt und auf 38 °C aufgeheizt. Methanbakterien produzieren daraus Klärgas, welches dann im BHKW verbrannt wird. Das Kernstück des BHKW´s ist ein MAN Dieselmotor, der einen 70KW Generator antreibt. Täglich werden somit in rund 15 Betriebsstunden 1000 kWh Strom der Kläranlage geliefert. Die regelmäßigen Wartungen werden von Betriebspersonal der Kläranlage und des Bauhofes durchgeführt. Um einen Überblick über den Verschleiß des Aggregates zu haben, werden Ölproben entnommen und analysiert. Vor allem Silizium verschleißt den Motor. Dieses Silizium befindet sich in Kosmetikartikel, wird über das Abwasser der Kläranlage zugeführt und gelangt über den Faulprozess in das Klärgas. Im Verbrennungsraum kristallisiert nun das Silizium aus und reichert sich im Öl an. Daher muss das Motorenöl rund alle 900 Betriebsstunden gewechselt werden, um höheren Verschleiß vorzubeugen.