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Dr. Stefan Lindtner | Umwelttechnik, Entwicklung und Beratung Seite 1

Kläranlagenleistungsvergleich

Bereich Energie

Stefan LindtnerStefan Lindtner

Ingenieurbüro kaltesklareswasserIngenieurbüro kaltesklareswasser

KAN - Sprechertag 2010


Was wurde abgefragt ?

Neben den Daten für den Leistungsvergleich wurden folgende energierelevante Daten abgefragt:

Energiezukauf (seit 2007)Eigenstromabdeckung (seit 2007)Faulgasanfall (heuer neu)


Was wurde geliefert?

Daten von insgesamt 966 ARAs (Vorjahre 960 bzw. 956)

Davon waren bei 884 ARAs (Vorjahre 880 bzw. 861) der Energieverbrauch, die Wassermenge und die CSB-Zulaufkonzentration angegeben, sodass ein spez. Energieverbrauch in kWh/EW-CSB120/a berechnet werden konnte.

KA_Name Gasanfall EWEnergie

VerbrauchEigenStrom- Abdeckung Ab_BSB5 Ab_CSB Ab_TOC Ab_NH4_N Ab_NO3_N Ab_GES_N Ab_PO4_P Ab_GES_P Zu_BSB5 Zu_CSB

29.000 642.400 4,6 22,8 7,6 0,37 3,5 4,9 0,38 0,54 211 422

458.775 130.000 1.941.379 17,00 6,9 34,5 14,6 0,35 5,3 8,11 0,41 0,57 287 573

12.500 385.488 3,5 17,7 5,9 0,38 1,2 2,5 0,33 0,47 126 252,2

147.826 45.000 1.196.604 45,00 3,4 16,9 7 0,42 3,1 4,5 0,19 0,32 325 650

5.000 91.094 4,2 21 7 1,5 4,4 6,9 0,35 0,52 75 150

450 28.485 4 19,8 6,6 0,41 4,1 5,6 0,22 0,35 385 770

25.000 280.296 3,2 15,9 5,3 0,86 0,8 2,4 0,18 0,32 93 187


Was wurde geliefert - Zusammenfassung

Von 847 ARAs liegt nun der Energieverbrauch der vergangenen drei Jahre vor, sodass ein erster Trend des Gesamtenergieverbrauches dieser Anlagen gezeigt werden kann:

Gesamtenergieverbrauch aller Österreichischen Kläranlagen kann mit rund 550 GWh/a abgeschätzt werden.

Eigenstromerzeugung (berechnet aus der angegebenen Eigenstromabdeckung): 130 GWh/a (=24 % Eigenstromabdeckung)

Faulgasanfall: 78,5 Mio. m³/a

515 GWh/a 517 GWh/a 516 GWh/a

2007 2008 2009

Dr. Stefan Lindtner | Umwelttechnik, Entwicklung und Beratung

0

200

400

600

800

1.000

1.200

Kraftwerk Freudenau

Stromverbrauch Kläranlagen

GWh/a

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Die Summe des Energieverbrauches aller Kläranlagen beträgt ca. 550 GWh/a

Dies entspricht in etwa der Hälfte der erzeugten Elektrizität des Kraftwerkes Freudenau

Stromverbrauch aller Kläranlagen im Vergleich

davon ca. 130 GWh/aEigenstromabdeckung

Dies entspricht einer mittleren Eigenstromabdeckung von 43 % aller Kläranlagen mit Faulung

bzw. werden 24 % der für Kläranlagen benötigten el. Energie mittels Faulgas abgedeckt


840 Anlagen zwischen 19 und 200 kWh/EW/a0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

180,00

200,00

220,00

240,00

260,00

280,00

300,00

1 884

Spez. Energieverbrauch aller Anlagen, bei denen CSB und E-Verbrauch angegeben wurden

[kWh/EW-CSB120/a]

32 Anlagen (5 sind Tropfkörperanlagen)< 19 kWh/EW/a

12 Anlagen > 200 kWh/EW/a

Erw

artu

ngsb

erei

ch


Energieverbrauch aller angegebenen Anlagen, gruppiert nach Bundesland

Daten inklusive AusreißerGewichteter Mittelwert = Summe aller Stromverbrauche je Gruppe / Summe aller EW-CSB120 je Gruppe

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

[kW

h/E

W-C

SB

120/

a]

75%-Wert 48196461606342567866896867

Median 38193745454533405251654746

gew . Mittel 29193335404024333935423531

25%-Wert 32193033343525293940403434

Gew erbeWVTSÜSTSOÖNKBALLE ohne Gew erbe

und WALLE


Energieverbrauch aller angegebenen Anlagen, gruppiert nach Bundesland

Daten exklusive Ausreißer; Spezifische Verbrauche <19 und > 200 kWh/EW-CSB120/a wurden eliminiert

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

[kW

h/E

W-C

SB

120/

a]

75%-Wert 49196259606344597864896867

Median 41194145454534405350664747

gew. Mittel 35193538404025354134423633

25%-Wert 33193135343528314040433535

GewerbeWVTSÜSTSOÖNKBALLE ohne Gewerbe

und WALLE


Energieverbrauch, getrennt nach Art der Stabilisierung und gruppiert nach Bundesland

Faulung andere Stabilisierung

[kWh/EW-CSB120/a] alles gewichtete Mittelwerte; Daten ohne Ausreißer

46

33

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

ALLE ALLEohne

Industrieund W

B K N OÖ S ST SÜ T V W Industrie

ohne Großraum Salzburg29 kWh/EW/a


Energieverbrauch ALLER Anlagen, gruppiert nach Größe und Art der Stabilisierung

Daten ohne Ausreißer

Energieverbrauch ALLER Anlagen (Daten bereinigt)

0

20

40

60

80

100

120

140

[kW

h/E

W-C

SB

120/

a]

75%-Wert 67415047547299119

Median 4732364143557877

gew. Mittel 3631363843537068

25%-Wert 3526283034405457

ALLE ARAsFaulung

>50.000 EWFaulung

<50.000 EWandere Stabil.>50.000 EW

andere Stabil. >5.000 EW


andere Stabil.> 500 EW

andere Stabil.<=500


Energieverbrauch ALLER Anlagen ohne Gewerbe und Wien, gruppiert nach Größe und Art der Stabilisierung

Daten ohne Ausreißer

Zielwert 203030405050 20

ALLE ARAsFaulung

>50.000 EWFaulung

≤50.000 EWandere Stabil.>50.000 EW

andere Stabil.>5.000 EW


andere Stabil.> 500 EW

andere Stabil.<=500

75%-Wert 68415044557299119

Median 4732363843557877

gew. Mittel 3631363843537068

25%-Wert 3526283034405457

0

20

40

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100

120

140

[kW

h/E

W-C

SB

120/

a]

Energieverbrauch ALLER Anlagen ohne Wien und Gewerbe (Daten bereinigt)


Theoretische Einsparpotentiale

Seite 12

ALLE ARAs

Faulung >50.000 EW

Faulung <50.000 EW

andere Stabil.

>50.000 EW

andere Stabil.

>5.000 EW

andere Stabil.

>1.000 EW

andere Stabil.

> 500 EW

andere Stabil.

<=500 EW

Einsparpotential auf Zielwert 153.745 61.865 35.657 18.527 26.856 9.684 983 175

Einsparpotentia auf Median 58.384 18.667 12.613 10.104 11.180 5.330 403 86

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

[MWh/a]


Faulgasanfall und -nutzung

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Anzahl Faulungsanlagen 181

Daten geliefert 158

durchschnittlicher Faulgasanfall [l/EW/d] 24 l/EW-CSB120/d

Gasmenge angegeben [m3/a] 73.923.314 m³/a

Gasmenge angegeben plus abgeschätze Menge[m3/a] 78.581.452 m³/a

Energieinhalt gesamt [kWh/a] 589 GWh/a

elektrische Energie aus BHKW bei 25 % Wirkungsgrad 147 GWh/a

30 % Wirkungsgrad 177 GWh/a

35 % Wirkungsgrad 206 GWh/a

el. Energie aus BHKW 2010 (angegeben) 130 GWh/a


Spez. Faulgasanfall und Eigenstromversorgung

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0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

Eig

en

ve

rso

rgu

ng

sg

rad

in %

spez. Volumen in Liter pro Einwohner

47 % Eigenstromabdeckung bei mittlerem Faulgasanfall vom

24 l/EW-CSB120/d Eigenstromabdeckung steigt mit spez. Faulgasanfall Einfluss der Co-Fermentation ?


Vergleich mit Deutschland

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48 616 591

4.648 4.846

128 502 512

4.665

6.811

-

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

GK1 GK2 GK3 GK4 GK5

Angeschlossene Einwohnerwerte Österreich (*1.000 EW) Deutschland (*10.000 EW)

104

344

115

230

31

431

274

91

196

27

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

GK1 GK2 GK3 GK4 GK5

Anzahl Kläranlagen Österreich Deutschland (*10)

1.000 EW-Ausbau

10.000 EW-Ausbau

100.000 EW-Ausbau

5.000 EW-Ausbau


Vergleich mit Deutschland

Seite 16

1.000 EW-Ausbau

10.000 EW-Ausbau

100.000 EW-Ausbau

5.000 EW-Ausbau

333 27

174154

10 28 23

163

218

0

50

100

150

200

250

GK1 GK2 GK3 GK4 GK5

Gesamter Stromverbrauche GWh/a

Österreich Deutschland (GWh/a*10)

69

53

4537

32

75

55

44 3532

0

10

20

30

40

50

60

70

80

GK1 GK2 GK3 GK4 GK5

Spezifische Stromverbrauche kWh/EW-CSB120/a Österreich Deutschland


Zusammenfassung

Sehr viele Einzelwerte ermöglichen detaillierte Auswertung nach Größe, Art und Bundesland

Einzelwerte streuen jedoch sehr weit! Vermutlich noch etwas Erklärungsbedarf Sehr ähnliche Ergebnisse wie im Vorjahr

Auswertung von allen Kläranlagen nach Art der Stabilisierung und in Größengruppen liefert sehr plausible Ergebnisse auf bisher nicht vorhandener Datenbasis

Vergleich der Auswertungen mit Deutschland zeigt fast idente Ergebnisse


Zusammenfassung

Faulgasanfall österreichischer ARAs rund 78,5 Mio. m³ pro Jahr dies entsprich 24 l/EW-CSB120/d bei einem BHKW Wirkungsgrad von 30 % können daraus

177 GWh/a elektrische Energie produziert werden

Mit zunehmendem spez. Faulgasanfall nimmt auch der Grad der Eigenstromabdeckung zu Co-Fermentation in Zukunft noch bedeutender?

Im Fragebogen 2010 ist nun auch eine eigene Spalte für den Faulgasanfall enthalten


Zusammenfassung

Einsparpotential an elektrischer Energie liegt zwischen 13 % (auf Median) und 34 % (auf Zielwert) dies sind 60 bis 150 GWh/a

Faulgasnutzung und Steigerung der BHKW Wirkungsgrade auf durchschnittlich 30 % ergibt ein zusätzliches Potential von bis zu 50 GWh/a

Vision: Gegenwärtig 550 GWh/a aller ARAs könnte auf 400 GWh/a gesenkt werden bei gleichzeitiger Steigerung der erzeugten el. Energie auf 180 GWh/a

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