Wie die Wasserwirtschaft zum Energieproduzenten wird Seite 4
Energiewende: Wasser marsch!
Aus Branche und Unternehmen. Mai 2012
nahdran.Energiequelle Wasserwirtschaft Potenziale für Kommunen Seite 8
Wasser für MillionenPartnerschaft in Indien Seite 14
Gebändigt und gereinigtAuf den Spuren von Braunschweigs Abwasser Seite 15
Weltwasserforum warnt vor drohenden WasserkrisenÜber den Zugang zu sauberem Wasser, den Schutz dernatürlichen Ressourcen und den Einsatz moderner Tech-nologien diskutierten im März auf dem Weltwasserforumin Marseille mehr als 20 000 Vertreter aus Politik, Wirt-schaft und NGOs aus über 100 Staaten. Im Vorfeld hattendie Vereinten Nationen einen Bericht vorgelegt, demzu-folge heute 89 Prozent der Weltbevölkerung Zugang zusauberem Trinkwasser haben. Damit wurde das für 2015formulierte Millenniumsziel erreicht. Gleichzeitig habenjedoch noch immer fast 800 Millionen Menschen keinenZugang zu sauberem Trinkwasser, 2,6 Milliarden Men-schen keinen zu adäquaten sanitären Einrichtungen, wieder Weltwasserentwicklungsbericht der UN besagt. DasExpertenforum forderte vor diesem Hintergrund, dasMenschenrecht auf Wasser und sanitäre Versorgung ver-bindlich in die nationalen Gesetzgebungen zu implemen-tieren. Die ungleiche Verteilung des Rohstoffs, schätzt dieUN, könne sich aufgrund von Klimawandel und Bevöl-kerungszuwachs zu ernsthaften Krisen ausweiten – bis2070 werde die Wasserknappheit auch in Mittel- undSüdeuropa zu spüren sein.
Fortschritte machte am Rande des Forums die Ratifizie-rung der UN-Konvention für ein grenzübergreifendesManagement von Trinkwasservorkommen. Dänemarkund Luxemburg erklärten sich bereit, das Abkommen zurKooperation von Anrainerstaaten großer Gewässer zuunterzeichnen. Der Zugang zu Wasser ist besonders inAsien, Afrika oder Amerika oft Ursache für Konflikte. InEuropa bestehen dagegen bereits Verträge zur gemein-schaftlichen Wassernutzung. Die europäischen Erfahrun-gen sollen in Zukunft mit von Wasserknappheit betroffe-nen Regionen geteilt werden.
www.bundesgesundheitsministerium.de
Kommunale Unternehmen fordern beschleunigten Ausbau der Verteilnetze Bei der Realisierung der Energiewende vermeldet die Bundes-regierung Fortschritte: Dem aktuellen Bericht über die Um-setzung des Zehn-Punkte-Sofortprogramms zum Energie-konzept zufolge sind zahlreiche Maßnahmen, besonders inden Bereichen Netzausbau und Offshore-Windenergie, an-gestoßen oder bereits umgesetzt worden. Dem Verband kom-munaler Unternehmen gehen die Fortschritte nicht weitgenug: Hauptgeschäftsführer Hans-Joachim Reck mahnte,gerade der Netzausbau auf lokaler Ebene müsse unbedingtmit dem Ausbau der Erneuerbaren Schritt halten können.Auch sei der verstärkte Ausbau der dezentralen Energieerzeu-gung vor Ort und eine verbesserte Förderung der Kraft-Wärme-Kopplung notwendig.
www.bmwi.de www.vku.de
Aus der Branche
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Bestnote für deutsches Trinkwasser Das Trinkwasser in Deutschland ist »sehr gut«. Das bestätigtder aktuelle Qualitätsbericht des Bundesgesundheitsminis-teriums und des Bundesumweltamtes. In fast allen deutschenWasserwerken ist demnach die Wasserqualität einwandfrei.Bei den mikrobiologischen und chemischen Qualitätspara-metern wurden die strengen gesetzlichen Anforderungen zuüber 99 Prozent eingehalten und die Grenzwerte nur in sehrwenigen Ausnahmen überschritten.
www.umweltbundesamt.de
Fordern Sie uns.
Wasserversorgung und Abwasserentsorgung funktionieren in Deutschlandvorbildlich. Da finde ich es verständlich, dass mich Vertreter von Städtenund Gemeinden manchmal fragen: »Warum sollten wir mit privaten
Dienstleistern zusammenarbeiten? Es läuft doch auch so alles gut.« Meine Antwortist dann: »Dennoch: Wir finden mit Sicherheit Ansätze, um es noch besser zu machen.Und vor allem: Wir können mit Ihnen dafür sorgen, dass es auch in Zukunft so bleibt.«
Das lässt sich wie kaum an einem anderen Beispiel mit den Themen dieser Ausgabeillustrieren: Energie und Wasser. Energie aus Wasser. Energiesparen bei seiner Auf-bereitung, Energiegewinnung aus seiner Temperatur und seinen Inhaltsstoffen. Einspannendes, vielseitiges und drängendes Thema mit enormem Potenzial für Kom-munen, die praktisch an der Energiewende arbeiten und ihren Klima-Fußabdruckverringern wollen.
Wenn es darum geht, dieses Potenzial vor Ort konkret zu erschließen, können erfah-rene Partner sehr hilfreich sein: Wenn sie neben Wissen und Technologie auch ope-rative Erfahrung mitbringen. Wenn sie als Umweltdienstleistereinen ganzheitlichen Blick auf das Wasser- und Abwasser-system richten, nicht nur auf ingenieurtechnische Einzel- fragen. Wenn sie nicht nur Experten für die technischenund wirtschaftlichen Aspekte von Wasserversorgung und Abwasserentsorgung sind, ´ sondern auch für die damitverbundenen ökologischen und sozialen Fragen. Wenn sie sich konsequentan ihren Kunden orientieren und mit ihnen nach den jeweils im Einzelfall richtigenund nachhaltigen Lösungen suchen. Wenn sie mit Transparenz und Effizienz einenBeitrag zu sozial verträglichen und akzeptierten Tarifen leisten.
So entsteht echter Mehrwert für die Städte und Gemeinden, die sich auf ein Fachun-ternehmen als Partner einlassen – sei es als beratende Stimme in Sachen Konzeptionoder Optimierung, sei es als Unterstützer beim Betrieb von Netzen und Anlagen, seies als Betriebsführer oder in anderen Modellen der Zusammenarbeit.
Wir sehen uns als solche Partner, als ›Wasserexperten‹ im umfassenden Sinn. Ob aufder Fachmesse IFAT Anfang Mai in München oder bei jeder anderen Gelegenheit:Fordern Sie uns, nehmen Sie uns beim Wort und lassen Sie uns über Wasser reden.
Die Aufgaben sind groß, es gibt für die nächsten Jahre enorme Chancen, aber auchrelevante Risiken. Kommunen, öffentliche und private Unternehmen stehen vor vielenHerausforderungen und einer Menge Arbeit – die wir zusammen angehen sollten.
Ihr Michel Cunnac,Vorsitzender der Geschäftsführung Veolia Wasser
Auf ein Wort
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Vom Großverbraucher zum grünen Produzenten: Die Wasserwirtschaft kann viel zur Energiewende beitragen.
Ein Abwasserkanal, der ganze Möbelhäuser beheizt. Turbinen im Trinkwasserrohr, die Ökostromerzeugen. Ein Wasserwerk, das sich selbst beheizt und kühlt. Eine Kläranlage, die Strom erzeugt und ihr Umfeld mit Wärme versorgt… Utopie oder Vision? Energieeffizienz und eigene Energie
erzeugung rücken in Zeiten von Klimawandel, Ressourcenknappheit und Budgetkürzungen immer mehrin den Fokus der deutschen Wasserwirtschaft. Und die im Trink und Abwasser schlummernden Potenzialelassen die einstige Utopie bereits heute vielerorts zur Wirklichkeit werden.
Die Herausforderungen für Kommunen sind enorm: Energie-verbrauch, CO2 -Emissionen und Kosten senken, Klimaschutzin alle Bereiche der Daseinsvorsorge integrieren. Dass Wasser-versorgung und Abwasserbehandlung hier einen wesentlichenBeitrag leisten können, ist nicht neu. Wo Trinkwasser mitstetig komfortablem Druck aus den Hähnen sprudelt, wo dasAbwasser tausender Einwohner rund um die Uhr gereinigtwird, da liegt das Potenzial auf der Hand. Doch erst, wennüber reines Energiesparen hinaus auch die Möglichkeiteneigener Erzeugung integriert werden, entfaltet sich das vollePotenzial. Die Wasserwirtschaft kann die Energiewende schaf-fen – vom oft größten Energieverbraucher der Kommune zumeigenständigen Energieproduzenten durch die Nutzung vor-handener Ressourcen.
Effizienz steigern – Energieverbrauch senken Die ständige Steigerung der Energieeffizienz ist und bleibt die Basis für eine nachhaltige und klimafreundliche Wasser-wirtschaft. In Deutschland reinigen rund 10 000 Kläranlagendas Abwasser, mit etwa 20 Prozent Anteil am kommunalenStrombedarf sind sie die größten Einzelverbraucher – noch vor Schulen oder Krankenhäusern. Im Jahr schluckt die Ab-wasserbehandlung genug Strom für 900 000 Vier-Personen-Haushalte, so das Umweltbundesamt (UBA) in seiner Studie»Energieeffizienz kommunaler Kläranlagen«. Durch den Aus-tausch und die Optimierung von Anlagenkomponenten lässtsich dieser Verbrauch erheblich reduzieren, denn zu oft ver-pufft Energie ungenutzt: in ineffizienten Pumpen, Gebläsenoder Belüftungsanlagen, bei Druckverlusten in Rohrleitungenund Armaturen. Auch im Trinkwasserbereich können schoneinzelne Maßnahmen wie energieeffizientere Pumpen imWasserwerk oder eine optimale Umgestaltung des Trinkwassernetzes die Klimabilanz deutlich verbessern.
Energie aus Rohren und Kanälen Abwasser und Trinkwasser enthalten Energie in Form vonWärme. Liegen Gebäude in der Nähe eines großen Ab-wasserkanals, können sie mit Abwasserwärme beheizt wer-den. Wärmetauscher entziehen dem Abwasser einen Teil derWärme, Wärmepumpen beheizen damit die Gebäude. Umge-kehrt kann Wärme zur Kühlung von Gebäuden an das Ab-wasser abgegeben werden. Auch die im Trinkwasser vor-handene Wärme kann genutzt werden, etwa zur Beheizungvon Wasserwerken. Aufgrund des niedrigeren Energiever-brauchs von Wärmepumpen im Vergleich zu Gas- oder Elek-troheizungen verbessert sich die Energiebilanz wesentlich.Energieautarkie wird so zur Realität: Ein Berliner Einrich-tungshaus heizt und kühlt fast komplett mit Energie aus Ab-wasserwärme.
Auch die Fließenergie von Wasserkann durch kleine Wasserkraftan-lagen in Strom umgewandelt wer-den. In Braunschweig speist so beispielsweise eine im Trinkwas-sernetz installierte Turbine bis zu 1 400 Megawattstunden Strom proJahr ins Netz ein.
Energiewende: Wasser marsch!
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Wasser marsch für die Energiewende Konzepte für Energieeffizienz und -gewinnung in der Was-serwirtschaft erhalten mit der Energiewende neuen Schwung:Das Bundesministerium für Bildung und Forschung pumptdreißig Millionen Euro in den Schwerpunkt »NachhaltigesWassermanagement«. Über das Bundesumweltministeriumfließt Geld in Projekte zur Energieeffizienz kommunalerKläranlagen oder zur Wärmerückgewinnung aus Abwasser. Genügt das, um die Potenziale auszuschöpfen? Die größtenHindernisse sind für die Kommunen oft die Anfangsinvesti-tionen, an deren tatsächlichem Nutzen sie Zweifel haben.Umso notwendiger ist eine unabhängige Analyse für jedeeinzelne Kommune, mit einer genauen Bedarfs- und Umset-zungsplanung. Oft ergibt sich bezogen auf Kosten und Auf-wand ein anderes Bild, wenn Fördermaßnahmen gezieltgenutzt und die positiven Effekte exakt berechnet werden.
Wasser ist Energie: Wenn dieses Potenzial erkannt und intel-ligent genutzt wird, ist die Wasser- und Abwasserwirtschaftfür Kommunen nicht länger ein Energiefresser, sondern leis-tet einen nachhaltigen Beitrag zur Energiewende, zurSenkung des kommunalen CO2 -Fußabdrucks und zur Um-setzung lokaler Klimaschutzkonzepte.
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Energie aus dem Abwasser Enormes Potenzial zur Erzeugung regenerativer Energie liegtin Kläranlagen. Wird aus dem Klärschlamm in FaultürmenFaulgas produziert, kann daraus in Blockheizkraftwerken(BHKW) Strom erzeugt werden. Die dabei abgegebene Wärmebeheizt wiederum Faulbehälter und Betriebsgebäude und kannauch Abnehmern außerhalb der Anlage angeboten werden.Auch der verbleibende, ausgefaulte Schlamm kann verwertetwerden: In getrockneter Form wird er verbrannt und erzeugtStrom. Zusätzlichen Treibstoff für die Biogaserzeugung liefertdie Co-Vergärung: geeignete organische Reststoffe aus ver-schiedenen Quellen vergären mit dem Klärschlamm undsteigern die erzeugte Biogasmenge; im BHKW steigt die Strom-ausbeute. Kläranlagen in Braunschweig und Gera decken soschon heute hundert Prozent ihres eigenen Strombedarfs. LautUBA ist eine wirtschaftliche Energiegewinnung durch Faul-gasnutzung inzwischen sogar schon für kleinere Anlagen von5 000 bis 10 000 Einwohnerwerten realistisch.
Die Forschung entwickelt sich entsprechend weiter: DasKompetenzzentrum Wasser Berlin arbeitet an der Strom-erzeugung durch Co-Vergärung und thermische Hydrolysevon Klärschlamm und Fetten mit Gras. Mit den Projekten»Codigreen« und »Carbon is Money« soll die Wasserwirt-
schaft bis 2030 zum Nettoproduzent regenerativerEnergie werden.
Erneuerbare Stromerzeugung integrierenOb Photovoltaik- oder Windkraftanlagen – dieFlächen und Gebäude der Wasserwirtschafteignen sich oft zur Einbindung von Anlagen zurErzeugung erneuerbarer Energie. So steht aufdem Areal des Wasserwerks Tegel in Berlin diegrößte zusammenhängende Solaranlage Berlins.Sie erzeugt etwa 537 Megawattstunden Strom proJahr – Energie, die für die Wasserversorgung von 26 000 Menschen reicht. Auf dem Geländedes Berliner Klärwerks Schönerlinde werden ab Herbst 2012 drei Windräder den Anteil derStrom-Eigenerzeugung von heute 17 Prozent auf
80 Prozent steigern.
Weitere Praxisbeispiele auf Seite 10
Weiterführende Links:
www.umweltbundesamt.de> Publikationen > Energieeffizienz kommunaler Kläranlagen
www.dwa.de > Thema Energie > Positionen zur Energie- und Wasserwirtschaft
www.dvgw.de > Wasser > Organisation + Management > Energieeffizienz
www.bmbf.de > Bekanntmachungen > Förderung »Zukunftsfähige Technologienund Konzepte für eine energieeffiziente und ressourcenschonendeWasserwirtschaft« (ERWAS)
www.kompetenzzentrum-wasser.de > Forschung > Wasser- und Abwassertechnologie
www.bdew.de> Wasser/Abwasser > Branchenübersicht > Branchenbild derdeutschen Wasserwirtschaft 2011
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Zu den Ressourcen in Abwasser gehören organische Sub-stanzen, Nährstoffe (Stickstoff und Phosphor) und thermischeEnergie. Organische Substanzen, oder präziser Kohlenstoff inreduzierter Form, sind Energieträger. Über Anaerobprozessekann Methan hergestellt werden und zur Erzeugung von Stromund Wärme genutzt werden. Das theoretische Primärenergie-potenzial beträgt ca. 150 kWh/E*a (kWh je Einwohner undJahr). Während die Klärschlammvergärung auf großen An-
lagen Stand der Technik ist, geht ein großer Teil der »wert-vollen« organischen Substanzen bei der für die eigentliche Ab-wasserreinigung eingesetzten aeroben Behandlung verloren.Durch Wiederverwendung von Nährstoffen aus Abwasserkönnen bis zu 80 kWh/E*a bei der energieintensiven Mineral-düngerherstellung eingespart werden. Die thermische Energieim Rohabwasser in der Nähe des Anfallortes stammt haupt-sächlich von der Warmwasserbereitung, für die durchschnitt-
Energetische Aspekte der Wasser-Infrastrukturen für Morgen.
Ein Gastbeitrag von Thomas Hillenbrand und Eve Menger-Krug, Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI), Karlsruhe
Die Energiewende in Deutschland und die ehrgeizigen nationalen und europäischen politischen Zielestellen auch den Wasser und Abwassersektor vor die Herausforderung, die Energiebilanzen der Infrastrukturen zu verbessern. Deutsche Wasser und Abwasserinfrastrukturen sind im inter
nationalen Vergleich ein Vorbild bezüglich Ausbaugrad, Reinigungsleistung und Betriebsstabilität. Dennochgibt es Potenziale zur Verbesserung der Energiebilanz. Dazu gehört zum einen die Erhöhung der Energieeffizienz die Minimierung des Verbrauchs von externen Energieträgern wie bspw. Strom und Gas und zum anderen die Erhöhung der energetischen Ressourcenproduktivität die Maximierung der energetischen Nutzung der vorhandenen internen Ressourcen. Die energetische Wiederverwendung vonRessourcen in Abwasser birgt ein großes und bislang nur teilweise genutztes Potenzial.
Potenzial Öko-Innovationen
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und auf das zulaufende Trinkwasser übertragen. Pro m3 Grau-wasser können etwa 10 kWh thermische Energie zurückge-wonnen werden und so etwa 1 m3 Erdgas eingespart werden.Dies entspricht etwa 20–30 Prozent der aufgewendeten ther-mischen Energie. Ein interessanter Aspekt ist die Saisonalitätder gewonnenen Energiemenge, die vor allem von der Zu-lauftemperatur des Trinkwassers bestimmt wird. Im Winter istdie Wärmerückgewinnung aus Grauwasser besonders effizientund bietet sich damit als gute Ergänzung zur Solarthermie an.
Hemmnisse versus Treiber Eine optimierte Energie- und Ressourcenbilanz ist ein wichti-ger Aspekt für die Wasser-Infrastrukturen für Morgen und einFokus der Forschung des Faunhofer ISI. Den Hemmnissen vonÖko-Innovationen in Wasser-Infrastrukturen – Langlebigkeit,Pfadabhängigkeit, Kapitalintensität, große Zahl beteiligter Ak-teure mit sehr unterschiedlichen Interessenslagen und kom-plexe Rechtsgrundlagen, besonders bei sektorenübergreifendenKonzepten – stehen starke Treiber für Veränderungen gegen-über: die Megatrends Klimawandel, demographischer Wandelund Ressourcenverknappung, aber auch neue ökologische An-forderungen an Ablauf- und Klärschlammqualität (Mikro-schadstoffe) und der vorhandene (Re-)Investitionsbedarf. Auchdie Neugestaltung der Energiesysteme ist ein starker Treiberund bietet große Möglichkeiten zur Nutzung von Synergienzwischen Energie und Wasser. So können Wasser-Infrastruk-turen einen wichtigen Beitrag leisten zur Nachhaltigkeit vonStädten und Siedlungen.
lich etwa 1 000 kWh/E*a aufgewendet werden. Ein Großteildieser thermischen Energie kann durch aktive und passiveWärmerückgewinnung genutzt werden und zwar dann beson-ders effizient, wenn der Teilstrom Grauwasser separat gesam-melt wird. Grauwasser aus Bad und Dusche hat vergleichsweisehohe Temperaturen und eine geringe Belastung und ist dahergut geeignet als Ressource zur Wasserwiederverwendung undWärmerückgewinnung.
Zum Vergleich beträgt der Primärenergieverbrauch für dieWasserversorgung ca. 75 kWh/E*a und für die Abwasser-entsorgung in Abhängigkeit von der Größenklasse 80 –200kWh/E*a (Durchschnittswerte des Stromverbrauchs umge-rechnet auf Primärenergie mit Faktor 2,7). Das Einsparpoten-zial durch Effizienzmaßnahmen liegt bei etwa 10 bis 25 Pro-zent. Bei der beachtlichen Größe der theoretischen Energie-potenziale der Ressourcen im Abwasser stellt sich die Frage,mit welchen neuen Technologien und Konzepten diesesPotenzial realisiert werden kann. Im Folgenden stellen wirzwei Ansätze zur Verbesserung der Ressourcenproduktivitätvon Wasser-Infrastrukturen vor.
Ressourcenbilanz von Wasser-Infrastrukturen verbessern DEUS (DEzentral Urbanes Infrastruktur-System): In einemNeubaugebiet in Knittlingen mit 105 Grundstücken wurde ein kreislauforientiertes Wasser- und Abwasserkonzept imple-mentiert. Das gesamte Abwasser wird in einem speziellenMembrananaerobreaktor zur Methangewinnung genutzt. DieMethanausbeute kann so im Vergleich zur anaeroben Klär-schlammbehandlung deutlich gesteigert werden. Nährstoffewerden in mineralischer Form zurückgewonnen und Nieder-schlagswasser wird separat gesammelt und zu hochwertigemPflegewasser aufbereitet.
Grauwasseraufbereitung mit Wärmerückgewinnung (PontosHeatcycle): In einem Studentenwohnheim in Freiburg mit 65 Bewohnern wurde eine Grauwasserrecyclinganlage mit integrierter Wärmerückgewinnung implementiert. DasGrauwasser aus Bad und Dusche wird zu Be-triebswasser aufbereitet und u.a. als Toilet-tenspülwasser wiederverwendet. Währendder Aufbereitung wird dem Grauwasserüber einen doppelwandigen Wärme-tauscher thermische Energie entzogen
Die Autoren:
> Thomas HillenbrandStellvertretender Leiter des Competence Centers Nachhaltigkeitund Infrastruktursysteme, Leiter des Geschäftsfelds Wasser-wirtschaft, Fraunhofer-Institut für System- und Innovations-forschung ISI, Karlsruhe
> Eve Menger-KrugProjektleiterin, Competence Center Nachhaltigkeit und Infra-struktursysteme, Fraunhofer-Institut für System- und Innova-tionsforschung ISI, Karlsruhe
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Ein Beitrag zur kommunalen Energiewende.
Energiequelle Wasserwirtschaft
Energieeffiziente Pumpen im Wasserwerk
Stromproduktion durch kleine Turbinen im Trinkwasserrohr
Nutzung der Abwasserwärme durch Wärmetauscher
Nutzung der erzeugten Wärme für Anlagen und Gebäude
Einspeisung des Stroms aus Biogas ins kommunale Netz
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Photovoltaikanlagen zur Solarstromerzeugung
Ökostrom aus Windkraft
Erzeugung von Strom und Wärme aus Biogas im Blockheizkraftwerk
Aufbereitung von Biogas zur Einspeisung ins Erdgasnetz
Biogaserzeugung durch Vergärung von Klärschlamm
Energieeffiziente Belüftungsregelung in den Klärbecken
Solare Klärschlamm-trocknung
Co-Vergärung von Bio-Abfällen zur Erhöhung der Biogasproduktion
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Pioniere der WasserwendeEnergieeffizienz und Energiegewinnung aus Wasser und Abwasser sind keine Vision mehr – längst warten Pionierprojekte auf mutige Nachahmer.
Kanalheizung fürs Möbelhaus Abwasser ist warm: Selbst bei winterlichen Minusgradenherrscht im Kanal eine Temperatur von über zwölf Grad Cel-sius. Diese Energie kann mit Hilfe von Wärmetauschern und-pumpen effektiv genutzt werden. Die europaweit größte An-lage dieser Art ist seit Ende 2010 in Berlin in Betrieb: DieLichtenberger Ikea-Filiale wird überwiegend per Abwasser-wärme beheizt. Durch einen Wärmetauscher, der an das Ab-wasserdruckrohrnetz angeschlossen ist, strömen stündlich biszu 1 400 Kubikmeter Abwasser. Das System liefert 70 Prozentder Energie, die zum Heizen der Gebäude benötigt wird, undim Sommerbetrieb 100 Prozent der Energie für die Kühlung.
www.bwb.de
Die TrinkwasserheizungEnergie aus Trinkwasser wird per Trinkwasserwärmepumpegewonnen: Diese kann aus dem Temperaturunterschied zwi -schen dem konstant acht Grad kühlen Trinkwasser und derUmgebung Heizenergie, etwa für die Betriebsgebäude vonWasserwerken, erzeugen. Die Technologie sorgt im Wasser-werk Grimma für einen rund 70 Prozent geringeren Energie-verbrauch: Jährlich erzeugen zwei Wärmepumpen rund 75 000 Kilowattstunden Wärme. Das dabei verwendete Ver-fahren hat die OEWA entwickelt und international zumPatent angemeldet.
www.oewa.de
Klärgas zu Erdgas Auf der Kläranlage Bottrop der Emschergenossenschaft wirddas bei der Abwasserbehandlung anfallende Klärgas – mehre-re Millionen Kubikmeter pro Jahr – auf zwei Wegen genutzt:Der Großteil wird in Blockheizkraftwerken verstromt unddeckt so den Eigenbedarf an Wärme und Strom weitestge-hend ab. Etwa 500 000 Kubikmeter werden abgezweigt: Durcheinen Verdelungsprozess erlangt das Faulgas Erdgasqualitätund wird an einer eigenen Tankstelle für die Betankung derBetriebsfahrzeuge verwandt. Ein Teil des Gases wird in einerweiteren Stufe zu Wasserstoff verarbeitet und versorgt übereinen Wasserstoffmotor eine benachbarte Schule mit Stromund Wärme.
www.eglv.de
Aus Kläranlage wird Energiepark Der Abwasserverband Morgental im schweizerischen St. Gal-len kombiniert eine Reihe von Maßnahmen, um Energieau-tarkie zu erreichen: Durch Biomasse- und Co-Vergärungentstehen bis zu 600 000 Kubikmeter Klärgas pro Jahr, das zuStrom und Wärme verwertet wird. Vier Mikrogasturbinen er-höhen ab Sommer 2012 die Stromproduktion. Die Abwasser-wärme wird in das Wärmeverbundnetz eingespeist – jährlichrund zehn bis 25 Gigawattstunden. Weitere Projekte stehenan: ab 2013 produziert ein Abwasserkraftwerk Ökostrom, ab2014 steigert eine sogenannte Restholzwärmezentrale, in derAltholz vewertet wird, die Wärmeproduktion. Photovoltaik-und Grüngutvergärungsanlagen sind geplant. Nach Umset-zung sämtlicher Projekte wird etwa neun Mal mehr Stromproduziert, als die Kläranlage selbst verbraucht.
www.morgental.ch
Bypass für die PumpeEine verhältnismäßig einfache technische Lösung spart imTrinkwassernetz der Stadt Merseburg seit 2010 die Hälfte desStromverbrauchs. Früher wurde viel Energie benötigt, um dasWasser mit dem notwendigen Druck ins Netz zu pumpen.Durch den Anschluss eines Bypasses wird dafür jetzt derDruck besser genutzt, der durch die Höhenlage eines Be-hälters entsteht. Daher konnten kleinere Pumpen installiert werden, und der Versorger MIDEWA benötigt pro Tag über1 000 Kilowattstunden weniger Strom.
www.midewa.de
Warum sollten Kommunen, die ihrenEnergieverbrauch senken wollen,ausgerechnet auf das Thema Wasserblicken?Christophe Sardet: Kläranlagensind mit 4,2 TWh/a die größtenkommunalen Stromverbraucher inDeutschland, noch vor der Straßen-beleuchtung oder öffentlichen Ge-bäuden. Es ist richtig, genau hieranzusetzen. Aber nur exakt auf denStandort abgestimmte Maßnahmenbringen Erfolg. Das erfordert Know-how und viel betriebliche Erfah-rung. Dazu muss man zielstrebig,geduldig und kreativ vorgehen, ummit vielen einzelnen Maßnahmenspürbare Verbesserungen zu erzie-len. Wie es so schön heißt: Klein-vieh macht auch Mist.
Welche konkreten Maßnahmen zah-len sich aus?Christophe Sardet: Wir haben beider Erarbeitung unseres Programms Water2Energy festge-stellt, dass es drei Handlungsfelder von in etwa gleicher Be-deutung gibt: Energiesparen, Energiegewinnung aus Klär-schlamm und die Erschließung erneuerbarer Quellen. Sicherist es für kleinere Kommunen schwierig, in die Technik derKlärschlamm-Faulung einzusteigen, doch nach unserer Er-fahrung lohnt sich dies schon für Kläranlagen ab etwa 40 000Einwohnerwerten. Eine Steigerung der Energieeffizienz undder Einsatz regenerativer Energiequellen sind grundsätzlichüberall möglich. Die dabei nötigen Investitionen haben sichoft nach drei bis fünf Jahren amortisiert – steigende Energie-preise noch nicht einmal eingerechnet.
Dennoch: Investitionen kosten zunächst einmal Geld, wäreWeitermachen wie bisher da nicht günstiger?Christophe Sardet: Nichts zu machen wird letztlich teuer,weil veraltete Anlagen und Verfahren viel Geld schlucken undirgendwann sowieso verändert werden müssen. Da ist esbesser, die Sache aktiv in die Hand zu nehmen, schnell Kostenzu sparen und etwas für die Energiewende zu tun. Etwa miteiner Zertifizierung gemäß der neuen Norm für Energie-
Christophe Sardet
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management ISO 50001. Außerdem schafft die dezentraleEnergiegewinnung auch Arbeitsplätze, und letztlich profi-tieren die Bürger davon, dass mehr Geld in der kommunalenKasse bleibt.
Welche Hemmnisse verhindern, dass mehr getan wird? Christophe Sardet: Noch nicht immer und überall achten dieKommunen in Sachen Wasserwirtschaft schon konsequentauf Nachhaltigkeit, etwa bei der Ausschreibung von Dienst-leistungen. Ich denke aber, ihnen wird zunehmend deutlich,dass dies ein sehr wirksamer Hebel sein kann, um den eige-nen ökologischen Fußabdruck zu verringern und damit einennachvollziehbaren und effektiven Beitrag zum Umwelt- undKlimaschutz zu leisten.
Ist die Wasser- und Abwasserwirtschaft in Deutschland denngut gerüstet für die Energiewende? Christophe Sardet: Im Moment sind wir in Deutschlandbeispielgebend, was ingenieurwissenschaftliches Know-howund die Technologie in diesem Bereich angeht. Diesen Vor-sprung sollten wir nutzen und weiter ausbauen.
»Nichts zu machen wird letztlichteuer, weil veraltete Anlagen undVerfahren viel Geld schluckenund irgendwann sowieso verän-dert werden müssen.«
Interview mit Christophe Sardet, Leiter Technische Dienste bei Veolia Wasser.
»Nichts zu machen wird letztlich teuer.«
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Die zweitgrößte Kläranlage der Welt, Seine Aval bei Paris,soll von einem Konsortium unter der Führung von OTV,einem Unternehmen von Veolia Water Solutions & Tech-nologies, bis Ende 2017 umfassend renoviert werden. Zielist es, durch verbesserte Reinigungsverfahren, u. a. den Ein-satz modernster Membranfiltration, vor allem den Stick-stoffeintrag zu verringern und so den ökologischen Zustandder Seine erheblich zu verbessern. Dabei werden so kom-pakte Anlagen installiert, dass 17 Hektar ufernahe Flächenutzbar werden. Der Auftrag besitzt ein Gesamtvolumenvon 776,7 Millionen Euro. Seine Aval behandelt rund 1,45Milliarden Kubikmeter Abwasser pro Tag für 6,5 MillionenEinwohner. OTV will den Umbau bei laufendem Betriebdurchführen; die Inbetriebnahme der neuen Anlagen ist fürEnde 2017 geplant.
Veolia renoviert Europas größte Käranlage
Aus dem Unternehmen
Besonders in urbanen Zentren gelangen unerwünschteSpurenstoffe wie Medikamente und andere Substanzen inden natürlichen Wasserkreislauf. Durch geringeren Wasser-verbrauch und kärgere Niederschläge könnte ihre Konzen-tration in Zukunft steigen, weil sie sich in den Gewässernweniger stark verdünnen. Um auf Dauer sicherzustellen,dass von diesen Stoffen keine Beeinträchtigung der Trink-wasserqualität ausgeht, werden neue Ansätze benötigt. Das vom Bundesforschungsministerium geförderte ProjektASKURIS (Anthropogene Spurenstoffe und Krankheitser-reger im urbanen Wasserkreislauf) soll moderne Verfahrenweiterentwickeln, um Spurenstoffe und Bakterien analy-tisch aufzuspüren, ihre Relevanz zu prüfen und sie gegebe-nenfalls zu entfernen. Eine soziologische Studie untersuchtWahrnehmung und Verhalten von Wasserkonsumentenund leitet daraus Empfehlungen für Versorgungsunterneh-men ab. ASKURIS ist ein dreijähriges Projekt unter Leitungvon Prof. Martin Jekel vom Fachgebiet Wasserreinhaltungan der Technischen Universität Berlin; beteiligt sind unteranderem die Berliner Wasserbetriebe, das Umweltbundes -amt und das Kompetenzzentrum Wasser Berlin.
Forschungsprojekt zu Spurenstoffen im Wasser
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Qualität und hohen Service in der Wasserver- und Ab-wasserentsorgung sowie sinkende Tarife für die rund neunMillionen Einwohner des Großraums – dies erwartet NewYork City durch die Zusammenarbeit mit Veolia Wasser.Anfang April haben die städtische Umweltbehörde DEPund der Wasserdienstleister dazu einen Partnerschafts-vertrag geschlossen. Ein Team von Veolia-Experten ausDeutschland und anderen Ländern untersucht zunächst denZustand der Wasser- und Abwassersysteme und gibt dannEmpfehlungen für verbesserte Betriebsabläufe und Kosten-senkungen. Bei einer positiven Entscheidung der Stadt wirdder Wasserspezialist in einer zweiten, vierjährigen Phasediese Empfehlungen umsetzen. Veolia Wasser rechnet dabeimit Einsparungen zwischen 100 und 200 Millionen US-Dol-lar jährlich an Betriebs- und Instandhaltungskosten. Dasneue Vertragsmodell orientiert sich an den Bedürfnissen derKommune und erlaubt ihr, von den Erfahrungen des Ex-perten zu profitieren und dabei Kosten zu sparen. Die Ein-nahmen von Veolia Wasser orientieren sich an den tatsäch-lich erzielten Einsparungen, so dass sich Vorteile und Risi-ken auf beide Partner verteilen.
Veolia Verkehr wird künftig für den Bahnbetrieb des priva-ten Hamburg-Köln-Express (HKX) verantwortlich sein. Einentsprechender Vertrag wurde Mitte März unterzeichnet. Diefür den Eisenbahnbetrieb notwendigen Aufgaben führt dieTochter Ostseeland Verkehr GmbH (OLA) durch. Darunterfallen etwa die Bereitstellung von Loks, Triebfahrzeug- undZugführern, die operative Steuerung sowie die Reinigungund Instandhaltung der Züge. Der HKX wird dreimal täglichzwischen Hamburg und Köln mit einer Fahrtzeit von je vierStunden pendeln. Der genaue Betriebsstart wird nach der Zu-lassung durch das Eisenbahn-Bundesamt bekannt gegeben.
Hamburg-Köln-Express fährt mit Veolia Verkehr
Audit im Big Apple: Veolia Wasser ist Partner von New York City
Im Jahr 2010 hat Veolia Wasser begonnen, Daten zu sammeln,um seinen »Carbon Footprint«, also den CO2 -Ausstoß durchbetriebliche Aktivitäten, zu ermitteln. Erste Ergebnisse liegennun vor: So macht in den Wasserunternehmen – ausgenom-men die Berliner Wasserbetriebe – der betriebliche Energie-verbrauch mit rund 23 000 Tonnen CO2 /Jahr den Löwenan-teil der Emissionen aus, auch die Fahrzeugflotte (4 000 t), derVerbrauch von Chemikalien (1000 t) und die Klärschlamm-entsorgung (1140 t) tragen nennenswert dazu bei. In derNiederlassung Grimma der Veolia-Tochter OEWA wurde exemplarisch im Detail untersucht, wo die Möglichkeiten zurVerringerung des Fußabdrucks liegen. Dort zeigte sich, dassauch Bautätigkeiten einen hohen Beitrag zu den Emissionenleisten, etwa durch die Herstellung von Materialien oderdurch Transporte. Veolia Wasser will deshalb weiter an Ideenzur Energieeinsparung und -erzeugung arbeiten, um denCO2-Ausstoß bis 2020 um 20 Prozent zu senken, wie es inden Unternehmenszielen festgeschrieben ist. Mittelfristig solldie Erfassung des Carbon Footprints als Dienstleistung auchKommunen angeboten werden, die dadurch eine bessereDatengrundlage für ihre Klimaschutz-Aktivitäten gewinnenkönnen.
Klima-Fußabdruck unter der Lupe
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Veolia verbessert die Versorgung in der indischen Millionenstadt Nagpur.
Annähernd 3 Millionen Einwohner hat Nagpur, die zehntgrößte Stadt Indiens, und mehr als einDrittel von ihnen leben in Slums. Eine Wasserversorgung gibt es auch heute schon aber längstnicht für alle Bewohner, und nur zwischen zwei und zwölf Stunden am Tag. Das wird sich jetzt
ändern: Nagpur hat eine langfristige öffentlichprivate Partnerschaft in der Wasserversorgung gestartet,um die sichere Versorgung der schnell wachsenden Metropole zu sichern.
Wasser, 24 /7
Dabei hat die Kommune mit dem Unternehmen Orange CityWater, einem Joint Venture von Veolia mit einem lokalenPartner, anspruchsvolle Ziele vereinbart: 24/7, also 24 Stun-den am Tag, an sieben Tage in der Woche, soll sicheres, denStandards der Weltgesundheitsorganisation entsprechendesTrinkwasser mit konstantem Druck aus der Leitung kom -men – auch für eine Million Slumbewohner. Ein Ziel, das sobislang noch keine indische Großstadt erreicht hat. In den ersten fünf Jahren der Partnerschaft ist ein intensives Aus-bauprogramm vorgesehen: 360 000 neue Anschlüsse sollenherge-stellt werden, 2 500 Kilometer Leitungsnetz sind zuerneuern oder neu zu bauen, sechs Wasserwerke zu mo -dernisieren. So sollen unter anderem die Leitungsverluste von heute über 60 Prozent erheblich gesenkt werden.
Bei dieser riesigen Aufgabe setzt Orange City Water auf dasPersonal der bisherigen städtischen Wasserbetriebe – 430 di-rekte Mitarbeiter ebenso wie tausende von Subunternehmern.Sie alle werden intensiv geschult, sowohl in technischer Hin-sicht als auch zum Beispiel im Bereich Arbeitssicherheit.
Die Versorgung der Slums wird durch eine soziologische Un-tersuchung vorbereitet, um den Bedürfnissen und Erwartun-gen der Bewohner möglichst gut gerecht werden zu können.Sie wird außerdem von intensiver Kommunikations- undAufklärungsarbeit vor Ort begleitet, zum Beispiel durch »Waterfriends«, die Haushalte aufsuchen und beraten. Fürden Kundenservice gilt ebenso wie für die Versorgung selbstdas 24/7-Prinzip – zu jeder Tages- und Nachtzeit sollen die Verbraucher Rat und Hilfe bei allen Fragen rund um die Ver-sorgung und Abrechnung erhalten.
Veolia Water India erhielt den Zuschlag in einer internatio-nalen Ausschreibung, nachdem ein Pilotprojekt in einem Stadt-teil bereits erfolgreich verlaufen war. Die für 25 Jahre ge-schlossene öffentlich-private Partnerschaft ist die erste in In-dien, die die Wasserversorgung einer ganzen Stadt umfasst.
Jean-Michel Herrewyn, CEO Veolia Water
»Es ist unsere Verantwortung, den Zugang zuWasser für alle voranzubringen, unabhängig vomsozialen Niveau und den Lebensbedingungen derMenschen. In Nagpur, wie auch anderenorts, wer-den wir das jederzeit sicherstellen, und wir werdenuns dabei mehr denn je auf die am stärksten benachteiligten Menschen konzentrieren. Das istdie Herausforderung, die wir meistern müssen.Gleichzeitig müssen wir tätig werden, um die Um-weltfolgen unserer Arbeit zu begrenzen, indem wirdie Wasserressourcen schützen und konsequentdie Verschwendung bekämpfen – in einem Land,in dem Wasser knapp und wertvoll ist.«
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Auf den Spuren von Braunschweigs Abwasser.
Kanalisation und moderne Kläranlagen sind heute in deutschen Städten selbstverständlich. Was manoft vergisst: Das ist noch nicht lange der Fall. In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts war es dieharte Arbeit beherzter Pioniere, die erst das weitere Wachstum der Städte ohne Seuchengefahr
möglich machte. Zum Beispiel in Braunschweig, wo ein aus dem Mittelalter stammendes System von Gräbenumgebaut wurde.
Gebändigt und gereinigt
Vermutlich im zehnten Jahrhundert:An den Ufern der Oker wird dieSiedlung Braunschweig gegründet.Auf den Inseln der Okerniederungwerden später der Dom und dieKirche St. Katharinen entstehen. BeiSchneeschmelze im Harz fließt dasWasser bis zu 700 Meter breit durchdas Gebiet, das später zur Stadt wird.Um den Fluss zu bändigen und dieÜberflutung bei Hochwasser zu ver-hindern, begannen die Einwohnerum das Jahr 1200 mit dem Bau vonUmflutgräben. Diese neuen Wasserläufe umschlossen die Stadtund dienten zugleich als Wehrgräben, hinter denen dieschützende Stadtmauer verlief. Historiker Wolfgang Ernstbeschreibt den damaligen Alltag. »Alle Einwohner der Stadt,ihre Frauen und sogar alle Kinder, die über 12 Jahre alt waren,mussten helfen. Wer nicht graben wollte, hatte eine SummeGeldes zu bezahlen. Daneben beschäftigte die Stadt fest -angestellte Erdarbeiter. Beleidigungen und Ungehorsam (…)wurden mit Zwangsarbeit am Graben bestraft. So mussten zweidesertierte und wieder eingefangene Stadtsoldaten 600 KarrenErde auf den Wall schieben.«
Bis ins 19. Jahrhundert diente die Oker der Stadt Braunschweigzugleich zur Wasserver- und -entsorgung. Alle Abwässer wur-den über die Wassergräben dem Fluss zugeführt – mit steigen-der Einwohneranzahl zunehmend ein Problem. Die Wasser-qualität der Oker war schlecht, und der Geruch des Abwasserstat ein Übriges. Eine Zeitzeugin, die im Jahre 1849 nach Braun-schweig zog, schilderte 1933 ihre Eindrücke: »Vielfach durch-querten Kanäle der Oker die Straßen, die ringsum die Stadtbegrenzte[n]. (…) Auf den Kanälen sah man häufig die flachenKähne der Lohgerber, die mit langen Stangen durch die Flutender Oker stakten. Gondellieder habe ich aber nie gehört; diewenig duftenden Ufer des Flusses, der geduldig alles aufneh-
men musste, was heutzutage die Rieselfelder befruchtet, ließenwohl keine Sangesfreudigkeit zu!«
Auf Initiative des städtischen Oberingenieurs Louis Mitgau begann ab 1869 in einem groß angelegten Bauprojekt die systematische Abdeckung der Okergräben in der Braun-schweiger Innenstadt. Mit Eröffnung eines Abwasserpump-werks und des Rieselguts Steinhof vor den Toren der Stadt 1895wurden schließlich keine Abwässer mehr in die Oker geleitet,ein Quantensprung für die Qualität des Gewässers und dieSicherheit der Trinkwasserversorgung. Diese wurde zunächstauf Grundwasser aus dem Stadtgebiet, während des zweitenWeltkriegs dann auf Talsperrenwasser aus dem Harz umge-stellt. Zwischen 1900 und 2000 stieg die Lebenserwartung derEinwohner von 45 auf 85 Jahre. Die Abwasserleitung nachSteinhof ist bis heute in Betrieb, dort gewährleisten inzwischenmodernste Technologie und naturnahe Verfahren die rei-bungslose Abwasserentsorgung für rund 240 000 Braunschwei-ger. Von den alten Gräben ist im Stadtbild nur noch bei ge-nauem Hinschauen etwas zu sehen.
Auszüge entnommen aus: Wolfgang Ernst: »BraunschweigsUnterwelt«, Band 1, Appelhans-Verlag Braunschweig 2011, Herausgeber: SE |BS Stadtentwässerung Braunschweig
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Termine
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7. – 11. Mai 2012, München IFAT Entsorga 2012Internationale Fachmesse für Innovationen und Dienstleistungen inden Bereichen Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft
Veolia Wasser auf der IFAT: Montag, 7. Mai 201215:00 Uhr: Höchstleistung mit knappen Ressourcen
Dienstag, 8. Mai 201210:30 Uhr: Environmental footprint15:00 Uhr: Podiumsdiskussion > Partner, Wettbewerber oder
Monopolist? Wie viel Staat nützt dem Bürger?
Mittwoch, 9. Mai 201210:30 Uhr: Qualitätssicherung im Trinkwasserbereich 13:30 Uhr: Water2Energy – Das Wasser als vielseitige
Energiequelle15:00 Uhr: Was können wir tun, um die Welt zu retten?
Donnerstag, 10. Mai 201210:30 Uhr: Water2Energy – Concept to reach high level
of energy efficiency14:00 Uhr: Smart well field management – Energieeinsparungen
durch Brunnenfeldoptimierung – Projekt OptiWells
www.ifat.de
8. Mai 2012, DortmundBDEW Informationstag EnergieFachtagung zum Thema »Energiewende und Akzeptanz – So setzen Sie lokale Infrastrukturprojekte erfolgreich um!«
www.ew-online.de
12. – 15. Mai 2012, BonnResilient Cities 2012Internationaler Fachkongress zu kommunaler Entwicklung und Innovationen zur Anpassung an Klimaveränderungen
http://resilient-cities.iclei.org/bonn2012
12. – 13. Juni 2012, Berlin 11. DWA-RegenwasserTageFachtagung und Ausstellung zu Ableitung, Behandlung und Bewirtschaftung von Niederschlagswasser
www.dwa.de
12. – 14. Juni 2012, Köln Renewable Energy World Europe ConferenceKongress und Ausstellung für den europäischen Elektrizitäts- und Energietechnologiesektor
www.renewableenergyworld-europe.com
26. – 28. Juni 2012, Berlin BDEW Kongress 2012Kongress der Energie- und Wasserbranche zum Thema »MÄRKTEVON MORGEN – zwischen Wettbewerb und Regulierung«
www.bdew.de
27. – 29. Juni 2012, München2. IAHR Europa KongressFachkongress zum Thema »Wasser – unendlich formbar aber dennochbegrenzt«
www.iahr2012.tum.de
4. August 2012, Berlin Wasserfest der Berliner WasserbetriebeFamilienfest in Berlins Mitte mit Livemusik und kulinarischenKöstlichkeiten
www.wasserfest-berlin.de
27. – 29. August 2012, Berlin 3. Handelsblatt Jahrestagung – Erneuerbare Energien 2012Fachkongress zu erneuerbaren Energien und Energiewende
www.erneuerbare-energien-tagung.de
Veolia Environnement in Deutschland
www.veolia.de
www.veolia-verkehr.de www.veoliawasser.de www.veolia-umweltservice.de www.dalkia.de
