BMBF-Forschungsprojekt „KlärLam – Kläranlagen als Lastmanager“

Durch die Energiewende und der damit verbundenen schlechteren Regelbarkeit der Stromerzeugung in Europa wird die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts zwischen Erzeugung und Verbrauch immer bedeutender. Eine Möglichkeit diesen Schwankungen im Stromnetz entgegen zu wirken besteht, neben teuren Stromspeichern, in der Stabilisierung des Netzes durch ein sogenanntes „Lastmanagement“. Durch das Lastmanagement, auch als „Demand Side Management“ bezeichnet, erfolgt eine kurzfristige zeitliche Verschiebung des Strombezugs.

Derzeit erforschen Prof. Jens Wagner , Leiter des Labors für Wasser- und Abwassertechnik und sein wissenschaftlicher Mitarbeiter, Stefan Kielmeier M.Eng., die Eignung von Kläranlagen zur Bereitstellung von elektrischer Regelleistung für das Stromnetz. Kläranlagen verbrauchen durchschnittlich mehr Strom als die Straßenbeleuchtung. Daher wird vor allem die Belüftung untersucht, die durch ihren hohen Energieverbrauch das größte Potential bietet. Neben den Simulationen sollen auch reale Bedingungen betrachtet werden, um einen möglichen Einfluss auf die Betriebsparameter auszuschließen. Dazu wurde eine Container-Versuchsanlage nach dem Vorbild einer Großanlage gebaut, die ihren Dienst seit März 2016 auf dem Gelände der Kläranlage Wolfenbüttel verrichtet. Die Anlage fasst ca. 15 m³ Wasser und wurde mit moderner Messtechnik ausgestattet. Die zuvor simulierten Computermodelle werden nun in der Praxis überprüft. Dabei haben sich positive Ergebnisse gezeigt. Prof. Wagner berichtet: „Am Modell hat sich durch ein Abstellen der Belüftung für kürzere Zeiträume keine nennenswerte Verschlechterung der Abwasserreinigung ergeben. Die Laststeuerung und die gleichzeitige Gewährleistung der Abwasserbehandlung funktionieren bestens.“

Das bereits im Jahr 2014 gestartete Projekt wird in Zusammenarbeit mit den Stadtwerken Wolfenbüttel, der Firma NeVisio und der Universität Duisburg-Essen durchgeführt und vom BMBF finanziert. Nach einer erfolgreichen Übertragung auf die Großanlage sollen nun die detaillierte Auswertung und ein Abschlussbericht folgen. Herr Kielmeier, der noch bis Ende Dezember 2017 in diesem Forschungsprojekt mitarbeiten wird, kann jedoch berichten, dass ein Nachfolgeantrag für weitere Forschungsgelder gestellt werden soll. „Ich würde mich freuen, wenn wir weiter forschen könnten und noch genaueres zum Thema Primärregelleistungsbereitstellung oder zu der Entwicklung der lastorientierten Fahrweise von Nitrifikationsbecken beitragen könnten“, so Kielmeier.

Text: St. Kielmeier, K. Peukert
Fotos: F. Köhler