In Zeiten steigender Energiepreise und wachsender Umweltanforderungen ist Effizienz unverzichtbar. Die Frankfurter Wasser- und Abwassergesellschaft mbH (FWA) hat das früh erkannt und ihre Kläranlage Schritt für Schritt zu einem Vorzeigeprojekt moderner, nachhaltiger Abwasserreinigung gemacht.
Im Zuge der Optimierung ihrer biologischen Reinigungsstufe erhielt die kommunale Kläranlage in Frankfurt (Oder) 2015 ein neues Druckluftkonzept. Noch heute sorgen zwei drehzahlgeregelte, magnetgelagerte Turbogebläse von Atlas Copco für die zuverlässige Sauerstoffversorgung der Belebungsbecken. Die FWA profitiert von der energieeffizienten Technik und einem leisen, nahezu wartungsfreien Betrieb.
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Die Frankfurter Wasser- und Abwassergesellschaft mbH (FWA) mit Sitz in Frankfurt an der Oder fördert und verteilt Trinkwasser, sammelt und reinigt Abwässer und bewirtschaftet teilweise das Regenwasser in Frankfurt (Oder) und den umliegenden Gemeinden. |
Die biologische Reinigungsstufe besteht aus vier Belebtschlammbecken. Hier wechseln sich aerobe und anaerobe Prozesse ab, um Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphat aus dem Abwasser zu entfernen. Nach dieser Stufe folgt die Nachklärung, bevor das gereinigte Wasser über Schönungsteiche in die Oder gelangt. Der anfallende Überschussschlamm wird eingedickt und zusammen mit dem Primärschlamm aus der Vorklärung in Faulbehältern rund 30 Tage unter Luftabschluss behandelt. Dabei entsteht Methangas, das im Blockheizkraftwerk in Strom und Wärme umgewandelt wird.
In kommunalen Kläranlagen ist die biologische Reinigungsstufe der mit Abstand größte Stromverbraucher. Der Anteil bei der FWA liegt bei ca. 55 % des Gesamtenergiebedarfs. Innerhalb dieser Stufe entfallen etwa 80 % auf die Belüftung der Belebungsbecken. Genau hier setzte die FWA an, um ihre Energieeffizienz zu steigern.
Bereits 2012 wurden die alten Tellerbelüfter durch moderne Plattenbelüfter ersetzt. Diese ermöglichen eine gleichmäßigere Sauerstoffverteilung und übernehmen gleichzeitig die Durchmischung des Abwassers, wodurch energieintensive Rührwerke und Zirkulationspumpen eingespart werden konnten.
Die Umstellung brachte jedoch auch neue Herausforderungen mit sich: Die bisherigen Gebläse konnten den für die Plattenbelüfter nötigen höheren Druck nicht mehr zuverlässig liefern. Die Folge: zunehmende Verschlammung in den Becken und drohende Störungen im biologischen Prozess.
Die Lösung kam in Form zweier 140kW starker, drehzahlgeregelter Turbogebläse. Die aktuelle Baureihe deckt die Leistungsgrößen bis zu 400kW und einen Volumenstrom bis zu 20.000 m³/h ab. Mit einem Überdruck von bis zu 1400 mbar lassen sich Belüfter ausreichend und zuverlässig versorgen. Dank der Magnetlagerung arbeiten sie nahezu verschleißfrei, leise und mit einem exzellenten Wirkungsgrad. Die Integration ins bestehende Leitsystem war dank Plug-and-Play-Prinzip und der integrierten Elektronikon-Steuerung unkompliziert.
Die Gebläse sind direkt mit dem Regelsystem der Plattenbelüfter verbunden. Der Drucksollwert wird dynamisch an die Ammoniumbelastung im Becken angepasst, der Sauerstoffgehalt über Regulierschieber feinjustiert. Dadurch wird nur so viel Energie eingesetzt, wie tatsächlich nötig ist – ein Paradebeispiel für smarte Prozesssteuerung.
Die Turbos arbeiten im wöchentlichen Wechsel und liefern einen Betriebsüberdruck zwischen 595 und 635 mbar. Eine der Maschinen steht jeweils als Redundanz zur Verfügung.
Die vollständige Einbindung der Gebläse in das digitale Betriebsleitsystem ermöglichte eine lückenlose Überwachung und Steuerung aller Prozesse. In der zentralen Leitwarte werden alle Betriebsdaten visualisiert. Die Mitarbeitenden können so schnell auf Veränderungen reagieren und die Anlage optimal steuern.
Ein oft unterschätzter Punkt: Die neue Gebläsestation ist redundant ausgelegt. Das bedeutet, dass immer ein Gebläse als Reserve bereitsteht. Diese Ausfallsicherheit ist essenziell, um auch bei technischen Störungen oder Wartungsarbeiten einen unterbrechungsfreien Betrieb zu gewährleisten – entscheidend für die Betriebssicherheit.
Die FWA erzeugt durch die Verwertung von Klärgas im eigenen Blockheizkraftwerk bereits heute rund 77 % ihres Stroms und nahezu 100 % ihrer Wärme selbst. Eine große Photovoltaikanlage wurde zur Ergänzung Anfang 2025 auf den Dächern zusätzlich installiert.
Der Erfolg der Umstellung ist auch dem Know-how des Teams vor Ort zu verdanken. Ronald Börner, Technologe bei der FWA, und seine Kolleg:innen haben die Planung, Umsetzung und Feinjustierung der neuen Technik eng begleitet. Ihre Erfahrung und ihr Engagement waren entscheidend dafür, dass die Anlage heute so effizient und stabil läuft.
Die FWA zeigt, dass kommunale Unternehmen eine Schlüsselrolle beim Klimaschutz spielen können. Durch die Reduktion des Energieverbrauchs und die Nutzung erneuerbarer Energien leistet die Kläranlage einen aktiven Beitrag zur Energiewende – und das bei gleichbleibend hoher Wasserqualität für die Region.
Die Investition in moderne Drucklufttechnik zahlt sich aus: Die jährlichen Energieeinsparungen bei der FWA liegen bei ca. 50.000 kWh – das entspricht etwa 8.500 Euro. Noch wichtiger ist jedoch die gesteigerte Betriebssicherheit: Die neuen Gebläse liefern zuverlässig den nötigen Druck, reagieren flexibel auf Lastwechsel und sichern so die Stabilität des gesamten Reinigungsprozesses.
Mit dieser Kombination aus technischer Innovation und strategischem Weitblick zeigt die FWA, wie kommunale Infrastruktur zukunftsfähig gestaltet werden kann – effizient, nachhaltig und wirtschaftlich.