Aktuelle Maßnahmenund Entwicklungen

Im Zeitraum September 2018 bis Dezember 2019 wurde für die Stadt Hilpoltstein ein Teil-Energienutzungsplan erarbeitet. Hierbei wurden inhaltlich die Versorgung im Nahwärmenetz der Stadt Hilpoltstein geprüft und Möglichkeiten zur Steigerung der Effizienz erarbeitet.

Die Untersuchung war nötig, um langfristig einen versorgungssicheren Betrieb gewähren und alle angeschlossenen Abnehmer, sowohl kommunale als auch private Liegenschaften, ausreichend mit Wärme versorgen zu können. Im Rahmen der Arbeiten wurden Messwerte ausgelesen und ausgewertet, um die Problemstellen im Netz identifizieren zu können. Daraufhin wurden die hydraulischen Schwachstellen direkt vor Ort aufgenommen.

Es zeigt sich, dass die Probleme im Wärmenetz – mit teilweise nicht ausreichender Übertragungskapazität – in erster Linie durch sehr hohe Rücklauftemperaturen und damit einer nur sehr geringen Spreizung resultieren. An manchen Übergabestationen wurden hydraulische Kurzschlüsse festgestellt, die genau diesen Effekt verstärken. Die Optimierung hat in erster Linie an den Abnahmestellen zu erfolgen. Wenn die Heizungssysteme auf den Sekundärseiten hydraulisch gut abgeglichen sind und damit niedrige Rücklauftemperaturen auf der Sekundärseite resultieren, können die Übergabestationen optimal eingestellt und ausreichend versorgt werden. Werden dann als Folge niedrigere Netzrücklauftemperaturen erreicht, kann mit weniger Wassermenge die gleiche Wärmeleistung übertragen werden, wodurch weniger Druckverlust über das Leitungsnetz entsteht und Pumpstrom eingespart werden kann. Die notwendigen Maßnahmen zur Erhöhung der Übertragungskapazität, zur Optimierung der Hydraulik und auch zur Optimierung der Druckverhältnisse greifen direkt ineinander.

Die Ergebnisse der umfangreichen Betrachtung wurden in einem Maßnahmenkatalog zusammengefasst und der Stadt Hilpoltstein präsentiert.

Der Teil-Energienutzungsplan wurde vom Institut für Energietechnik der OTH Amberg-Weiden ausgearbeitet und mit 70 % durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Energie und Technologie (StMWi) gefördert.

Ergebnisse des Teil Energienutzungsplanes zur energetischen Klärschlammverwertung für die Kommunen im Landkreis Roth

In den vergangenen Jahren hat sich die Situation der Klärschlammverwertung deutlich verschärft. Eine landwirtschaftliche Ausbringung ist im Rahmen der gesetzlichen Vorgaben nur noch eingeschränkt möglich. Darüber hinaus sind die Kosten für die Verwertung durch externe Dienstleister zum Teil um mehr als das Doppelte angestiegen. Zusätzlich werden einige aktuelle Entsorgungswege für Klärschlamm, wie z.B. die Mitverbrennung in Kohlekraftwerken künftig nicht mehr verfügbar sein. Für viele Kommunen ist somit eine langfristige Planung der Klärschlammverwertung nicht möglich.

Um eine langfristig gesicherte, wirtschaftliche und umweltfreundliche Lösung im Hinblick auf die Verwertung des in den kommunalen Kläranlagen des Landkreises Roth anfallenden Klärschlammes aufzuzeigen, hat das Institut für Energietechnik IfE ein Konzept erarbeitet, das durch das bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie mit 70 % gefördert wurde.

Im Rahmen dieses Konzeptes wurden Wege zur energetischen Klärschlammverwertung im Landkreis Roth aufgezeigt und bewertet. Auf Basis der fundierten Datenerhebung in Verbindung mit Vor-Ort-Terminen auf den Kläranlagen hat sich gezeigt, dass bereits an größeren Standorten eine Klärschlammfaulung zur Energieerzeugung vorhanden ist. Eine Umstellung auf Klärschlammfaulung an weiteren Standorten kann unter aktuellen Rahmenbedingungen voraussichtlich keine ökonomischen Vorteile generieren.

Voraussetzung für alle Varianten der Klärschlammverwertung ist die Entwässerung der gesamten Klärschlammmenge des Landkreises. Bisher können bereits 86 % des Klärschlammes entwässert werden. Zur Entwässerung des gesamten Klärschlammes im Landkreis wurden interkommunale Zusammenschlüsse, sogenannte Entwässerungscluster, erstellt. Diese stellen die Grundlage für alle betrachteten Szenarien zur Klärschlammentsorgung dar. Die individuelle Beschreibung dieser Cluster wird je Kommune in sogenannten Anlagensteckbriefen erläutert.

Für die Verwertung des Klärschlammes wurden vier Szenarien betrachtet:

• Szenario 1 umfasst die externe Entsorgung des entwässerten Klärschlammes in einer Monoverbrennungsanlage. Eine weitere Verwertung in Form der Trocknung oder thermischen Verwertung im Landkreis ist hier nicht vorgesehen.
• Aufgrund der guten Resultate zur Einsparung von Treibhausgasemissionen sollte die regionale Klärschlammtrocknung mit der Nutzung freier Abwärmequellen näher geprüft werden. Für die Klärschlammtrocknung ergaben sich für den Landkreis Roth verschiedene Optionen, welche in Szenario 2 untersucht wurden. Da sich die ermittelten Abwärmequellen im Landkreis Roth nicht zur Klärschlammtrocknung eignen, wurden Standorte in den umliegenden Landkreisen betrachtet. Daraus ergaben sich drei Szenarien zur Errichtung von Trocknungsanlagen unterschiedlicher Auslegungsgrößen. Die wirtschaftlichste Variante ist dabei die in Szenario 2.3 betrachtete Variante, die die Errichtung einer Klärschlammtrocknungsanlage an der VTN Gunzenhausen zur Verwertung des Klärschlammes der Landkreise Weißenburg-Gunzenhausen und Roth darstellt. Diese Möglichkeit sollte mit dem Betrieb sowie dem Landkreis Weißenburg-Gunzenhausen abgestimmt werden.
• Die vollständige energetische Verwertung des Klärschlammes im Landkreis bzw. im Verbund mehrerer Landkreise wird in den Szenarien 3.1 und 3.2 beschrieben. Der Unterschied beider Anlagen liegt im Klärschlammdurchsatz. Damit einhergehend sinken mit steigender Anlagengröße die Betriebskosten und die spezifischen Investitionskosten. Für die in Szenario 3.1 betrachtete Monoverbrennungsanlage bestehen derzeit nur wenige Referenzanlagen in ähnlicher Größenordnung, sodass die Realisierung mit entsprechenden Risiken verbunden ist.
• Variante 3.2, die thermische Klärschlammverwertung im Verbund mehrerer Landkreise, kann im Vergleich zu den übrigen Varianten die geringsten Entsorgungskosten vorweisen und ist zum aktuellen Stand die wirtschaftlichste Lösung. Eine der größten Hürden in Variante 3.2 ist der hohe organisatorische Aufwand und die hohe Investition in die Anlagentechnik. Ein möglicher Standort zur Errichtung der thermischen Verwertungsanlage ist die MVA Ingolstadt in Mailing. Zur Konkretisierung dieses Verwertungsweges sollte eine Abstimmung mit den angrenzenden Landkreisen Weißenburg-Gunzenhausen, Eichstätt, Neuburg-Schrobenhausen und Pfaffenhofen a.d.Ilm erfolgen.

Den Kommunen des Landkreises werden daher folgende Handlungsschritte empfohlen:

• Zunächst sollte die Entwässerung des Klärschlammes sichergestellt werden, d.h. für die Kläranlagen, an denen derzeit keine Entwässerung möglich ist, müssen Lösungen zur Klärschlammentwässerung gefunden werden. Welche Kläranlagen dies betrifft und welche Maßnahmen zu ergreifen sind, ist in den Anlagensteckbriefen beschrieben.
• Parallel dazu ist der Verwertungsweg sicherzustellen. Dabei wird empfohlen, zwei Wege zu verfolgen.
  • Zum einen sollte die Verwertung des getrockneten Klärschlammes in Nürnberg in Abstimmung mit der Stadt Nürnberg sowie den umliegenden Landkreisen geprüft werden. In Bezug auf die dafür notwendige Klärschlammtrocknung wird empfohlen, vorrangig die gemeinsame Klärschlammtrocknung mit dem Landkreis Weißenburg-Gunzenhausen an der VTN Gunzenhausen zu prüfen.
  • Zum anderen wird empfohlen, die Errichtung einer Monoverbrennungsanlage in Zusammenarbeit mit den umliegenden Landkreisen weiter zu verfolgen.

Im Rahmen des derzeit laufenden Klimaschutz-Netzwerkes kann das IfE die Kommunen des Landkreises Roth bei der Umsetzung der Maßnahmen weiterhin unterstützen. Hierbei kann sowohl auf die Ergebnisse dieses Teil-Energienutzungsplans als auch auf weitere derzeit laufende Studien in den umliegenden Landkreisen zurückgegriffen werden.