Institut für Siedlungswasserwirtschaft
der RWTH Aachen

Projekt E-Klär abgeschlossen – Abschlussbericht online verfügbar

Die kommunale „Kläranlage der Zukunft“ wird neben den heutigen Anforderungen an die Nährstoffelimination weitere Vorgaben erfüllen bzw. sich an neue Rahmenbedingungen anpassen müssen.

Die Minimierung des Energiebedarfs von Kläranlagen sowie die Nutzung der im Abwasser enthaltenen Energie und Ressourcen werden weiterhin an Bedeutung gewinnen.

Bei vielen Kläranlagen stehen in den nächsten Jahren Ersatzinvestitionen an, so dass Kläranlagenbetreiber aktuell vor der Aufgabe stehen, ihre Anlagen für die Zukunft zu rüsten und entsprechende Investitionen zu tätigen. Die lange Nutzungsdauer gebauter Kläranlageninfrastruktur legt die verfahrenstechnische Ausrichtung kommunaler Kläranlagen langfristig fest, so dass jetzige Investitionsentscheidungen vor dem Hintergrund unsicherer, zukünftiger Anforderungen an Kläranlagen, aber auch zukünftiger technologischer Innovationen zu treffen sind.

Mit dem Hintergrund dieser Fragestellungen wurde das interdisziplinäre Projekt „Entwicklung und Integration innovativer Kläranlagentechnologien für den Transformationsprozess in Richtung Technikwende – E-Klär“ im Rahmen der BMBF-Fördermaßnahme ERWAS gefördert. Beteiligt waren zehn Institutionen (RWTH Aachen University, Leibniz Universität Hannover, Technische Universität Braunschweig, Universität Leipzig, Ruhrverband, CAMBI Deutschland, DHI-WASY GmbH, E&P Anlagenbau GmbH, Huber SE und Xylem Services GmbH) sowie sieben assoziierte Partner.

Ziel des Projektes war zum einen die (Weiter-)Entwicklung innovativer Technologien zur besseren Nutzung der im Abwasser enthaltenen Energie und Ressourcen. Zum anderen wurde ein methodischer Ansatz entwickelt, der das jetzige Planungsvorgehen durch eine strategische Infrastrukturplanung zur langfristigen technologischen Transformation konkreter Kläranlagen unterstützt.

Nach 3,5 Jahren Forschungsarbeit ist das Projekt abgeschlossen und der Abschlussbericht liegt zum Download bereit:
E-Klaer, gesamter Abschlussbericht (32.5 MB)

Die Kurzfassung und die Einzelkapitel des Abschlussberichts stehen auf der E-Klaer-Website zum Download bereit.

Kapitel 1 – 3 stellen zunächst die entwickelte Methodik des Stufenkonzepts als rollierendes Planungsinstrument vor, während Kapitel 4 – 10 detaillierte Erläuterungen zu den erforderlichen Modellen und Methoden beinhalten. In den Kapiteln 11 – 15 werden Ergebnisse der Untersuchungen zu innovativen Verfahren vorgestellt. Dabei werden alle relevanten Prozessschritte zukünftiger Kläranlagen berücksichtigt: Verfahren zu einer weitergehenden Kohlenstoffausschleusung werden im Kapitel 11 präsentiert, während neue Erkenntnisse zu autotrophen Verfahren für die Stickstoffelimination im Kapitel 12 zu finden sind. Im darauffolgenden Kapitel werden die Verfahren der Spurenstoffelimination und Desinfektion betrachtet, mit Hinblick auf ihre Energieeffizienz und Einbindung in zukünftige Kläranlagenkonzepte. Kapitel 14 beinhaltet Ergebnisse verschiedener Untersuchungen zur Energie-optimierung der Schlammbehandlung. Neben der Energie ist das stoffliche Potential einer Kläranlage im Sinne des Ressourcenschutzes von Relevanz. Der Fokus des 15. Kapitels liegt dabei auf der Rückgewinnung von Phosphor, Metallen und Fasern aus kommunalem Abwasser.

Darüber hinaus befinden sich im Anhang A1 für die untersuchten Verfahren Modulbeschreibungen, die software¬unabhängig Informationen zur Dimensionierung der Verfahren, zu den Stoff- und Energieströmen sowie zu Betriebs- und Investitionskosten angeben und somit eine Einbindung in beliebige Kläranlagensimulationsumgebungen ermöglichen. Anhang A2 präsentiert beispielhaft die Implementierung dieser Modulbeschreibungen in die Software WEST. Anhang A3 stellt anhand vereinfachter Fragestellungen die einzelnen methodischen Schritte des Stufenkonzeptes exemplarisch vor.

Da das gesamte Dokument sehr umfangreich ist, können neben dem gesamten Dokument auch einzelne Kapitel, Modulbeschreibungen und weitere Anhänge heruntergeladen werden.