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Stadt und VGem Geisenfeld  |  E-Mail: katharina.missbrandt@geisenfeld.de  |  Online: http://www.geisenfeld.de

Teilenergienutzungsplan für die Stadt Geisenfeld

Projekt: Erstellung eines Teil-Energienutzungsplanes für die Stadt Geisenfeld:
Prüfung der Energieversorgung für das Rathaus und das Alte Rathaus, Maßnahmen zur energetischen Effizienzsteigerung der Kläranlage, Umrüstung der Straßenbeleuchtung auf LED

Bewilligungszeitraum: 27.02.2017 – 28.02.2019

 

Gefördert durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie

 

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Zuschussbescheid Nr. 07 05 / 686 75 / 9 19.

 

Projektersteller: Stadt Geisenfeld in Zusammenarbeit mit dem Institut für Energietechnik IfE GmbH an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden

 

Im Rahmen des Klimaschutzkonzeptes für die Stadt Geisenfeld wurde eine fundierte Analyse des energetischen Ist-Zustandes ausgearbeitet und darauf basierend die Ableitung von möglichen Projekten zur Umsetzung aufgezeigt. Im Rahmen dieses Teil-Energienutzungsplans werden die nachfolgenden Projekte umfassend betrachtet:

  1. Prüfung der Energieversorgung für das Rathaus und das Alte Rathaus
  2. Prüfung von Maßnahmen zur Effizienzsteigerung auf der Kläranlage
  3. Umrüstung der Straßenbeleuchtung auf LED

 

1. Das Rathaus und das Alte Rathaus der Stadt Geisenfeld sind über eine Wärmeleitung verbunden. Die Energieerzeugung erfolgt durch einen Erdgaskessel. Im Ergebnis wurden folgende Handlungsempfehlungen ausgesprochen:

  • Messtechnische Ausstattung und Monitoring des Wärmeverbund über mind. Sechs Monate zur Erfassung der Wärmeströme und der realen Stromlastprofile in den Liegenschaften
  • Analyse der Messdaten und Ableiten konkreter Handlungsempfehlungen zur Verbesserung der Hydraulik und Steuerung des Wärmeverbunds

2. Die Untersuchung des energetischen Ist-Zustandes der Kläranlage zeigt, dass die Kläranlage Geisenfeld mit einem spezifischen Stromverbrauch von 37 kWh/(EW*a) bezüglich der Energieeffizienz im Mittelfeld vergleichbarer Anlagen liegt. So ist dieser bei ca. 48 % der Kläranlagen aus der Datenbasis der DWA niedriger. Aus dem Zielwert von 20 kWh/(EW*a) lässt sich ein Einsparpotential von ca. 190.000 kWh/a ableiten.

Die größten Verbraucher sind die Gebläse zur Belüftung der Belebung. Die derzeit verwendeten Aggregate weisen ein älteres Baujahr (1991) auf. Zudem erreichen die verwendeten Belüfterelemente nicht die erwartete Lebensdauer von 5 bis 8 Jahren. Grundsätzlich kann der Abnutzung der Belüftermembranen durch Maßnahmen im Betrieb, wie z. B. durch Zugabe von Essig- oder Ameisensäure oder gelegentliche Luftstöße entgegengewirkt werden. Derartige Maßnahmen sollten für die Kläranlage Geisenfeld überprüft werden.

 

Durch die Erneuerung der Belüftungstechnik sind deutliche Energieeinsparpotentiale zu erwarten. Diese ergeben sich zunächst durch die Wahl eines effizienteren Gebläsetyps. Der Vergleich aktueller Drehkolbengebläse mit aktuellen Schraubengebläsen zeigt ein Einsparpotential an elektrischer Energie von 32.000 kWh/a bzw. 5.400 €/a. Auf Basis von Herstellerrichtpreisen, aus denen sich Investitionskosten von ca. 75.000 € ergeben, lässt sich daraus eine statische Amortisationszeit von 14 Jahren ermitteln. Die Investitionskosten können durch eine geeignete Auslegung je nach Hersteller ggf. weiter gesenkt werden. Über den Vergleich der Gebläsetypen hinaus sind weitere Einsparpotentiale durch die Modernisierung, d.h. durch effizientere Technik im Vergleich zum Jahr 1991, zu erwarten.

 

Ob die Umrüstung der Belüfterelemente wirtschaftlich ist, lässt sich anhand der vorliegenden Datenbasis nicht im Detail darstellen. Dies resultiert daraus, dass die Effizienz von Belüftersystemen zur Einbringung der Luft in die Belebungsbecken grundsätzlich von vielen Einflussfaktoren abhängig ist, die während des Betriebes der Kläranlage variieren. Dennoch kann durch eine Vergleichsrechnung für den Standartlastfall der Kläranlage Geisenfeld ein Einsparpotential von 18 % durch optimierte Auslegung der Belüfterelemente abgeschätzt werden.

Abhängig von der Lebensdauer der Belüfterelemente lässt sich eine zur Deckung der Investitionskosten notwendige Einsparung von 5 % bis 31 % berechnen. Ab einer Lebensdauer von ca. 7 Jahren ist von einer Refinanzierung durch die Energieeinsparungen zu rechnen.

 

Bei einer Erneuerung der Belüftung ist zu beachten, dass im Rahmen der am 01.01.2019 in Kraft tretenden Kommunalrichtlinie eine Förderung von 30 % möglich ist. Voraussetzung dafür ist eine Potentialstudie, die zu 50 % gefördert werden kann. Unter Berücksichtigung dieser Förderung ergibt sich eine statische Amortisationszeit der Gebläse von ca. 10 Jahren. Die Mindestlebensdauer der Belüfterelemente für eine Refinanzierung der Umtauschkosten sinkt mit Förderung auf 6 Jahre.

 

Bei einer Umstellung der Belüftung ist die Drucklufterzeugung und der Lufteintrag in den Belebungsbecken immer als Gesamtsystem zu betrachten. So sind bei einer Optimierung des Lufteintrags durch die Belüfterelemente Einsparungen der benötigten Gebläseleistung zu erwarten, die in der Dimensionierung zu berücksichtigen sind.

 

Außerdem muss eine Belastungssteigerung durch Erschließung des nahegelegenen Wohngebiets am Pfaffenberg berücksichtigt werden. Gleichzeitig kann sich im Falle einer neu zu errichtenden Klärschlammfaulung eine Reduktion der Belastung in der Belebung ergeben. Die Auslegung der Belüftung ist an entsprechende Entwicklungen anzupassen. Zudem sollten Einsparpotentiale durch effizientere Staffelung der Gebläse und angepasste Steuerung und Regelung berücksichtigt werden. Diese Entwicklungen sind bei einer Detailplanung zu beachten.

 

Durch die detaillierte Dokumentation der einzelnen Energieverbräuche auf der Kläranlage sollte künftig sichergestellt werden, dass Einsparpotentiale besser analysiert werden können. Darüber hinaus ist eine jährliche Überprüfung des Energieverbrauches im Energiecheck zu empfehlen. Somit lassen sich Entwicklungen, die zu erhöhten Stromverbräuchen führen, schneller erkennen und beheben.

 

Einen weiteren wichtigen Teil in der Effizienzsteigerung nimmt die Stromeigennutzung durch PV-Anlagen, Wind-, Wasserkraft oder Klärschlammfaulung ein. Im vorliegenden Konzept konnten keine weiteren Potentiale zur Energieerzeugung auf der Kläranlage in Geisenfeld ermittelt werden. Vorhandene Dachflächen sind bereits mit PV-Modulen belegt. Die Eigenstromnutzung des erzeugten Stromes wurde im Oktober 2017 auf Netzeinspeisung umgestellt und nur noch ein geringer Teil selbst genutzt.

Bei künftigen Veränderungen auf der Kläranlage sowie möglichen Synergieeffekten mit der Energieversorgung naheliegender Wohngebiete sollte die Eigenstromnutzung überprüft werden. Außerdem sollte der Ertrag der Photovoltaikanlage überprüft werden, wenn die Einspeisedaten für das gesamte Jahr 2018 vorliegen.

Die Nachrüstung einer Klärschlammfaulung wurde geprüft. Aufgrund der hohen Investitionskosten von ca. 1,0 Mio. € bis 1,5 Mio. € ist diese ohne Förderung unter den aktuellen Gegebenheiten voraussichtlich nicht wirtschaftlich. Im Rahmen der Kommunalrichtlinie können die Investitionskosten mit einem Anteil von 30 %, sowie die für die Förderung notwendige Potentialstudie mit einem Anteil von 50 % gefördert werden. In Verbindung mit möglichen Synergieeffekten aus der Erschließung des nahegelegenen Wohngebiets am Pfaffenberg ist die Umstellung zur Faulung daher dennoch denkbar. Dies sollte im Rahmen einer detaillierten Studie vertiefend betrachtet werden.

3. Die Studie kommt zum Ergebnis, dass bei einem Gesamtaustausch der konventionellen Straßenbeleuchtung gegen moderne LED-Leuchten Investitionskosten von rund 380.000,-€ anfallen würden. Die jährliche Energie- und Stromeinsparung beträgt dadurch rund 30.000,-€. Die Amortisationsdauer würde demnach unter der Annahme künftig konstanter Strompreise rund 12 Jahre betragen. Der CO2 Ausstoß würde sich von derzeit 218 t/a auf dann 112 t/a nahezu halbieren.

 

Für Fragen und Anregungen zum Teil-Energienutzungsplan steht Ihnen Hr. Hackl (Tel. 08452/9818) gerne zur Verfügung.

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