Vorlage - VO/20/16994/65  

Sachverhalt: 

1. Ausgangssituation

 Mit Stadtratsbeschluss vom 26.09.2019 (vgl. VO/19/15769/65) wurde das grundsätzliche weitere Vorgehen zu mittel- und langfristig erforderlichen Maßnahmen für die Abwasserreinigung am Klärwerk beschlossen.

Kernpunkte dabei waren ein Aufzeigen der notwendigen mittelfristigen Maßnahmen hinsichtlich einer Optimierung der Verfahrenstechnik, der Erneuerung der entsprechenden Anlagentechnik für die Abwasserreinigungsanlage und der Betriebsgebäude sowie ein Aufzeigen des geplanten langfristigen Vorgehens am Klärwerk.

Im  Bericht wurde die ständig steigende Zulaufbelastung des Klärwerks aufgezeigt.

Die Entwicklung eines ständigen Anstiegs der Abwasserfrachten setzte sich weiter fort; von 2016 bis 2019 stieg die Zahl der angeschlossenen Einwohner im Einzugsgebiet des Klärwerks von ca. 259.000 auf ca. 270.000. Damit ergibt sich ein durchschnittlicher jährlicher Zuwachs von ca. 3.000 Einwohnern. Für den industriellen Abwasseranteil ist ebenfalls ein ständiger Anstieg zu verzeichnen, der besonders von den Abwässern mit einer hohen Stickstofffracht geprägt ist.

Bezüglich der langfristigen Maßnahmen (insbesondere Kapazitätserhöhung für die Abwasserbehandlung) wird grundsätzlich weiterhin auf den Beschluss des Stadtrates aus dem Jahr 2019 verwiesen.

Neben den im o.g. Beschluss dargestellten Planungen und Maßnahmen zur Erhöhung der Reinigungskapazität, Verbesserung der Reinigungsleistung sowie zur Erneuerung von Anlagenteilen bei der Abwasserbehandlung müssen auch die Anlagen für die Schlammbehandlung und Gasverwertung an die künftige Leistungsfähigkeit der Abwasserreinigung angepasst werden. Zudem ist die in diesen Bereichen vorhandene Anlagentechnik ohne größere konzeptionelle Änderungen seit über 40 Jahren in Betrieb. Daher muss die gesamte Anlagentechnik der Schlammbehandlung und der Gasverwertung an den aktuellen Stand der Verfahrenstechnik angepasst und erneuert werden.

Die Planungsleistungen für die Erhöhung der Ausbaugröße des Klärwerks auf 500.000 EW sowie die Studien für eine Ausbaugröße  auf 600.000 EW und der dazugehörigen Anlagentechnik für eine vierte Reinigungsstufe beziehen sich in erster Linie auf die notwendigen Maßnahmen bezüglich der Abwasserreinigung. Im Zuge dieser Planungen ergeben sich jedoch auch konzeptionelle Auswirkungen und Vorgaben, wie z. B. für den Flächenbedarf bei einer notwendigen Anpassung der Bereiche für die Schlammbehandlung und der Gasverwertung. Die konkreten Planungsleistungen für die Maßnahmen an den Schlammbehandlungs- und Gasverwertungsanlagen sind jedoch nicht Bestandteil der bisher beauftragten Ingenieurleistungen. Für die erforderlichen Planungsleistungen der Schlammbehandlungs-. und Gasverwertungsanlagen müssen daher entsprechende eigene Vergabeverfahren durchgeführt werden, um notwendige Ingenieurleistungen beauftragen zu können. Aufgrund der komplexen Zusammenhänge der einzelnen Anlagen wird eine Bearbeitung der gesamten Verfahrenskette in diesem Bereich durch ein Ingenieurbüro angestrebt.

2. Aktueller Betrieb des Klärwerks in den Bereichen Schlammbehandlung und Gasverwertung

Ziel der Schlammbehandlung ist es, den beim  Abwasserreinigungsprozess anfallenden Klärschlamm zu stabilisieren und somit die biologische Aktivität zu minimieren. Dies erfolgt durch anaerobe Abbauprozesse in den Faulbehältern. Anschließend wird durch die Klärschlammentwässerung das Schlammwasser abgetrennt, um eine Reduzierung des Volumens zu erreichen. Durch die anaerobe Stabilisierung entsteht Methangas, das über Blockheizkraftwerke (BHKWs) energetisch genutzt wird.

Schlammspeicher

Für die Speicherung der anfallenden Schlämme aus der Vorklärung (Primärschlamm) und des Überschussschlamms aus der biologischen Reinigungsstufe (Sekundärschlamm) sowie der Co-Substrate stehen drei Stahlbetonbehälter mit einem Volumen von je 600 m³ zur Verfügung. Darin werden die Schlämme gemischt und für die Zugabe in die Faulbehälter zwischengespeichert. Der ausgefaulte Schlamm wird ebenfalls in einem der drei Behälter zwischengelagert und dient als Vorlagespeicher für die anschließende Entwässerung mit den Zentrifugen.

Faulbehälter

In den Faulbehältern werden der Primärschlamm aus der Vorklärung und der Überschussschlamm aus der Nachklärung durch anaerobe Abbauprozesse stabilisiert. Der Überschuss-schlamm wird zuvor noch maschinell eingedickt. Dafür stehen drei Zentrifugen zur Verfügung. Der sogenannte Frisch- oder Rohschlamm wird in den drei Faulbehältern anaerob mesophil stabilisiert. Die mesophile Stabilisierung läuft in einem Temperaturbereich von 37 – 39 °C ab. Die Aufenthaltsszeit in den Faulbehältern beträgt ca. 30 Tage, um eine ausreichende Stabilisierung zu gewährleisten.

Die drei Faulbehälter  besitzen jeweils ein Volumen von 6.000 m³ und sind als Eiform ausgeführt. Zusätzlich sind die Behälter mit verschiedenen Umwälzpumpen und einer Heizung ausgestattet, um optimale Betriebsbedingungen gewährleisten zu können. Seit 2016 wird die vorhandene Kapazität der Schlammfaulung noch besser ausgenutzt, so dass mehr Methangas erzeugt werden kann. Hierzu werden zusätzlich Substrate, wie z.B. Schlämme aus der milchverarbeitenden Industrie, in die Faulung gegeben (ca. 14.000 t /a). Diese Änderungen wirken sich nicht negativ auf die Ablaufwerte des gereinigten Abwassers aus.

Das in den Faulbehältern entstehende Methangas (ca. 4,4 Mio. m³/a) wird vor der Verwertung in der BHKW-Anlage in Gasspeichern zwischengespeichert. Mit der Lagerung von ca. 15.000 kg Methangas in den Hochdruckgasspeichern ist das Klärwerk nach den Kriterien der 12. BImSchV entsprechend in die Störfallverordnung einzustufen.

Schlammeindickung und Schlammentwässerung

Der Frisch- bzw. Rohschlamm, der in die Faulung befördert wird, besteht aus dem Primärschlamm aus den Vorklärbecken und dem Überschussschlamm der Biologie aus den Nachklärbecken. Der Primärschlamm dickt in den Trichtern der Vorklärbecken bereits ausreichend ein und kann ohne weitere Vorbehandlung den Faulbehältern zugeführt werden. Der Überschussschlamm ist hingegen einzudicken, um nicht unnötig gering belastetes Schlammwasser in den Faulbehältern mitbehandeln zu müssen. Diese Eindickung erfolgt auf dem Klärwerk Regensburg über drei Zentrifugen.

Der in den Faulbehältern anaerob stabilisierte Faulschlamm wird anschließend über zwei weitere Zentrifugen entwässert. Die Zentrifugen werden dabei direkt aus einem Schlammspeicher beschickt. Zusätzlich wird der ausgefaulte Schlamm mit einem Pulverpolymer konditioniert, um die Entwässerbarkeit zu fördern. Das in der Entwässerung abgetrennte Wasser wird der Schlammwasserbehandlung zugeführt. Der entwässerte Schlamm wird in die Siloanlage befördert und von dort zur Entsorgung auf LKWs verladen. Diese transportieren den Schlamm zur Klärschlammtrocknungsanlage des ZTKS nach Schwandorf. Durch die Mitgliedschaft der Stadt Regensburg beim Zweckverband thermische Klärschlammtrocknung Schwandorf (ZTKS) wird der entwässerte Klärschlamm mit einer derzeitigen Jahresmenge von ca. 20.000 t an den ZTKS übergeben. Ziel des ZTKS ist es, den Schlamm dort zu trocknen und anschließend den getrockneten Schlamms (ca. 6.700 t Trockenmasse) in Kraftwerken als Ersatzbrennstoff zu verwenden.

Aufgrund einer verzögerten Inbetriebnahme der Trocknungsanlage kann derzeit nur eine Teilmenge des entwässerten Klärschlamms (ca. 50 %) getrocknet und thermisch verwertet werden. Bis zur vollen Leistungsfähigkeit der Trocknungsanlage wird der entwässerte Klärschlamm übergangsweise zur Herstellung von Komposten zu Rekultivierungszwecken verwertet.

Klärschlammzwischenlager

Für einen ungestörten Betrieb des Klärwerks ist eine gesicherte Abfuhr der Reststoffe unverzichtbar. In dieser Hinsicht ist die Abfuhr des entwässerten Klärschlamms ein wesentlicher Bestandteil. Nachdem es in der Vergangenheit zu erheblichen Problemen bei der zeitgerechten Abfuhr kam und der Klärschlamm auf dem Betriebsgelände zwischengelagert werden musste, wurde im Jahr 2019 ein Klärschlammzwischenlager errichtet. Mit einer Lagerkapazität von ca. 800 t ist es künftig im Bedarfsfall möglich, für einen Zeitraum von ca. 10 Tagen den entwässerten Klärschlamm bestimmungsgemäß zu lagern.

Schlammwasserbehandlungsanlage

Bei der Entwässerung des Faulschlamms in den Zentrifugen fällt sehr hoch mit Ammonium belastetes Zentrat an. Der Anteil des Zentratwassers im Abwasserzulauf des Klärwerks beträgt ca. 20 % bis 30 % der Gesamtfracht bezogen auf die Stickstofffracht. Daher ist es notwendig, in einem separaten Verfahrensschritt die Rückbelastung zu minimieren, um die Grenzwerte für den Ablaufparameter „Stickstoff“ einhalten zu können.

Das bei der Klärschlammentwässerung anfallende Schlammwasser wird daher seit 2012 auf dem Klärwerk Regensburg in einer separaten Schlammwasserbehandlungsanlage vorbehandelt und mit stark reduzierter Schmutzfracht dem Abwasserstrom wieder zugegeben. Das Schlammwasser beinhaltet hauptsächlich höhere Ammoniumfrachten, da diese bei der anaeroben Behandlung in den Faulbehältern wieder aus der Schlammmasse in die wässrige Phase rückgelöst werden. Weitere Inhaltsstoffe wie Organik oder Phosphor sind i.d.R. von geringerer Bedeutung.

Die Schlammwasserbehandlung wird auf dem Klärwerk Regensburg mit zwei SBR-Reaktoren (SBR = sequencing batch reactor) mit einem Volumen von je 850 m³ ausgeführt. Der Ammoniumstickstoff wird dabei zunächst über Nitrit zu Nitrat oxidiert (Nitrifikation) und anschließend wird das entstandene Nitrat über eine Denitrifikation unter Verbrauch einer externen Kohlenstoffquelle in molekularen Stickstoff umgewandelt und somit aus dem Schlammwasser entfernt.

Gasspeicher

Das in den Gasbehältern erzeugte Methangas dient als Brennstoff für die BHKW-Anlage. Nachdem die Gasproduktion als auch der Strombedarf für das Klärwerk deutlichen Schwankungen unterliegen, ist ein entsprechender Ausgleich durch einen Speicher notwendig.

Im Klärwerk stehen dazu zwei Niederdruckgasbehälter mit je 500 m³ Nutzvolumen für den aktuellen Ausgleich sowie eine Hochdruckgas-Speicheranlage (sechs liegende Stahlbehälter) mit einem Speichervolumen von max. 15.000 m³ zur Verfügung.

Nach Bedarf kann aus den Hochdruckspeichern die notwendige Menge an Methangas der BHKW-Anlage zugeführt werden.

BHKW- Anlage

Im Erdgeschoss der Motorenhalle befinden sich drei Gasmotoren (BHKWs), ein Gas-Dieselmotor und ein Dieselmotor. Der Gas-Dieselmotor und der Dieselmotor dienen der Notstromversorgung. Die BHKWs verbrennen das in der Faulung anfallende Gas zum Zwecke der Energiegewinnung. Die dabei anfallende Abwärme wird für die Heizung der Faulbehälter, der Gebäude und der Warmwasserversorgung genutzt. Mit dem anfallenden Faulgas können derzeit fast 100 Prozent des Stroms, der für den Betrieb der Anlagen benötigt wird, selbst erzeugt werden. Seit Beginn des Jahres 2020 wird die nicht genutzte Abwärme der beim Betrieb der BHKW-Anlage anfallenden Wärme in das Nahversorgungsnetz der REWAG für die Wärmeversorgung der Gemeinde Barbing eingespeist. Die bisher ungenutzte Wärmeenergie wird für die regenerative Wärmeversorgung der Liegenschaften der Gemeinde Barbing und für die Wohnbebauung eines neuen Baugebietes eingesetzt.

3. Maßnahmen für die Schlammbehandlungs- und Gasverwertungsanlagen

Wie erläutert, ist neben einer Kapazitätserhöhung der Abwasserreinigungsanlage auch eine Anpassung und Erneuerung der Anlagentechnik für die Schlammbehandlungs- und Gasverwertungsanlagen notwendig. Die jeweiligen Maßnahmen werden in den nachfolgenden Punkten erläutert.

3.1 Erneuerungen der Schlammspeicher

Für die Speicherung von Schlämmen stehen derzeit 3 Stahlbetonbehälter  mit einem Volumen von je 600 m³ zur Verfügung. Darin werden die Schlämme aus der Vorklärung (Primärschlamm), der mittels Zentrifugen eingedickte Überschussschlamm (Sekundärschlamm) und auch Co-Substrate gemischt und gespeichert. Ebenso wird der in den Faulbehältern (3 x 6.000 m³) ausgefaulte Schlamm vor der Entwässerung in einem Behälter gespeichert.

Die Behälter weisen hinsichtlich der zu behandelnden Schlammmengen eine deutlich zu geringe Speicherkapazität auf. Mit dem vorhandenen Volumen kann nur der tägliche Schwankungsbereich beim Schlammanfall ausgeglichen werden.  Der bauliche Zustand ist aufgrund der betonaggressiven Eigenschaften der Schlämme nach einer Betriebsdauer von über 40 Jahren dringend erneuerungsbedürftig.

Aus betrieblichen und wirtschaftlichen Gründen ist daher ein Neubau der Schlammspeicher mit einer größeren Speicherkapazität notwendig, bei dem auch die zentrale Annahme von Co-Substraten mit der dazu erforderlichen Anlagenausrüstung realisiert werden soll. Der Neubau der Schlammspeicher ist für die Jahre 2025 bis 2027 geplant.

3.2 Erneuerungen der Anlagentechnik für die Schlammbehandlung

Die Konzeption der Anlagentechnik für die Schlammbehandlung wird in den wesentlichen Verfahrensschritten seit über 40 Jahren betrieben. Die Anlagentechnik wurde hierbei im Rahmen des laufenden Unterhalts nach Bedarf erneuert, um den Betrieb sicherzustellen. Im Rahmen einer Gesamtplanung muss die gesamte Anlagentechnik (bestehend aus Rohrleitungssystemen für verschiedene Medien, Schiebern, Pumpen, Schlammwärmetauschern und der dazugehörigen Mess- und Regeltechnik) an die erhöhte Kapazität der Abwasserreinigungsanlage angepasst und erneuert werden.

Die Erneuerung der Anlagentechnik muss in Abstimmung mit den jeweiligen Erneuerungsmaßnahmen in Teilabschnitten - beginnend mit der Erneuerung der Zentrifugen-Anlage bis zum Neubau der Schlammspeicher - erfolgen.

3.3 Optimierung der Schlammbehandlung (Ausschleusung von „MAP“)

In der Abwasserreinigung wird durch die „Biologische Phosphorelimination“ der größte Anteil der Phosphorfrachten in der aktiven Biomasse gebunden. Mit dem Überschusschlamm, der aus der Biologie als Sekundärschlamm in der Schlammfaulung behandelt wird, sind im Faulschlamm hohe Phosphorkonzentrationen von ca. 40 bis 80 g / kg enthalten.

Bedingt durch die vorhandenen chemischen Milieubedingungen bildet sich in den Faulbehältern eine kristalline Struktur, die als Magnesium-Ammonium-Phosphat (MAP) bezeichnet wird.

Die Bildung der kristallinen Ablagerungen in den Faulbehältern, in den Rohrleitungen und Pumpen führt zu erheblichen betrieblichen Behinderungen. Durch die kristallinen Ablagerungen müssen die Rohrleitungen und Aggregate regelmäßig zeitaufwändig demontiert, gereinigt und wieder montiert werden. Zudem entsteht durch die stark abrassiven Eigenschaften ein erhöhter Verschleiß bei den Aggregaten der Schlammförderung, der die Standzeiten deutlich reduziert und kostenintensive Instandhaltungsmaßnahmen erfordert.

Damit die Betriebssicherheit erhöht und der Reparatur- und Instandhaltungsaufwand reduziert wird, sollen verfahrenstechnische Maßnahmen zur Bindung oder auch Ausschleusung von MAP nachgerüstet werden. Diese Maßnahmen sind für den Zeitraum 2025 bis 2026 geplant.

3.4 Erneuerung der Zentrifugen-Anlage für die Schlammentwässerung

Die Zentrifugen für die Schlammentwässerung wurden letztmals im Jahr 2004 erneuert.

Im Jahr 2018 wurden die beiden Zentrifugen bei der Herstellerfirma hinsichtlich der zulässigen Verschleißgrenzen überprüft und durch Instandsetzungsmaßnahmen die Sollmaße der Bauteile hergestellt. Aufgrund der festgestellten Verschleißmaße wurde eine weitere Einsatzdauer von noch max. 5 Jahren prognostiziert. Mit Erreichen der Verschleißgrenze ist der Betrieb der Anlage nach UVV  (Unfall-Verhütungs-Vorschrift) ab dem Jahr 2023 nicht mehr zulässig.

Nach einer Betriebszeit von fast 20 Jahren müssen daher die Zentrifugen aus Gründen des Materialverschleißes und einer künftig höheren Leistungsfähigkeit dringend erneuert werden.

Die Erneuerungsmaßnahme ist für den Zeitraum 2021 bis 2022 geplant.

3.5 Erneuerung der Flockmittelstation

Für eine bessere Entwässerung des ausgefaulten Schlamms wird dem Faulschlamm ein polymeres Flockungshilfsmittel vor den Zentrifugen zugegeben. Das Flockungshilfsmittel wird aus einem pulverförmigen Material in einem Misch- und Reifebehälter mit Wasser angesetzt. Die dazu notwendige Anlagentechnik, ist seit über 40 Jahren mit den damit verbundenen Verschleißerscheinungen und immer größerer Schwierigkeiten bei der Ersatzteilbeschaffung in Betrieb. Im Zuge der Erneuerung der Zentrifugen-Anlage muss auch die dazugehörige Anlagentechnik wie z.B. die Polymeraufbereitung und -dosierung an die neue Anlagentechnik angepasst und erneuert werden. Die Erneuerungsmaßnahme ist zeitgleich mit der Erneuerung der Zentrifugen für den Zeitraum 2021 bis 2022 geplant.

3.6 Neubau einer Entschwefelungsanlage für das im Faulbehälter erzeugte Methangas

Im Klärwerk besteht seit 1978 eine Entschwefelungsanlage, die nach dem Prinzip der Schwefeloxidation auf einem Eisenträgermaterial mit nachträglicher Regenerierung mit Luftsauerstoff funktioniert und das im Faulbehälter erzeugte Methangas bezüglich Schwefel reinigt. Diese Anlagentechnik ist durch den notwendigen Austausch und die Umschichtung des Trägermaterials im Vergleich zu aktuellen Reinigungsverfahren sehr aufwändig und kostenintensiv. Die Anlagen zur Klärgasentschwefelung müssen daher vollständig erneuert werden. Die Erneuerungsmaßnahme ist für den Zeitraum 2025 bis 2026 geplant.

3.7 Erweiterung der Schlammwasserbehandlungsanlage

Im Klärwerk wurde im Jahr 2012 eine Schlammwasserbehandlungsanlage in Betrieb genommen, um die Rückbelastung durch die hohen Stickstofffrachten aus der Schlammentwässerung in den Gesamtzulauf zu reduzieren. Die Rückbelastung bezogen auf die gesamte tägliche Stickstofffracht aus der Schlammbehandlung liegt mit ca. 500 kg/ d bei ca. 20 Prozent. Damit der wasserrechtliche Grenzwert von 13 mg/ l am Ablauf in die Donau eingehalten werden kann, erfolgt daher eine Teilstrombehandlung in der Schlammwasserbehandlungsanlage, bei der der Stickstoff zu 90 %  abgebaut wird. Mit dem Ausbau der Kapazitäten der Schlammbehandlungsanlagen, bei dem die Durchsatzleistung der gesamten Verfahrenstechnik erhöht wird, muss folglich auch die Leistungsfähigkeit der Schlammwasserbehandlungsanlage  um einen  Behälter und der dazu notwendigen Anlagentechnik erweitert werden. Die Kapazitätserweiterung der Schlammwasserbehandlungsanlage soll in den Jahren 2026 / 2027 umgesetzt werden.

3.8 Erneuerung der 3 BHKW Module, Ersatz eines Gas-Diesel Motors durch ein viertes BHKW Modul sowie Erneuerung des Notstromaggregats

In den Jahren 2012 und 2013 wurde die dritte Generation der BHKW-Anlage bestehend aus 3 Modulen mit einer elektrischen Leistung von je 635 kW im Klärwerk installiert. Nach einer Nutzungsdauer von ca. 7 Jahren beträgt die durchschnittliche Betriebsdauer der Aggregate bereits ca. 48.000 Stunden (Stand Juni 2020). Nach Angaben des Herstellers ist die mechanische Verschleißgrenze bei einer Betriebsdauer von ca. 80.000 Stunden erreicht. Eine erneute Grundüberholung und Aufarbeitung der Module ist aus wirtschaftlichen Gründen nicht mehr sinnvoll. Unter Berücksichtigung der aktuellen Laufzeiten der Module von ca. 6.500 Stunden pro Jahr wird die Betriebsdauer von 80.000 Stunden voraussichtlich im Jahr 2025 erreicht bzw. überschritten. Die Erneuerung der gesamten BHKW-Anlage mit der dazu notwendigen Elektrotechnik und Einbindung in den Heizkreislauf muss daher aus Gründen der notwendigen Betriebssicherheit bis zu diesem Zeitpunkt abgeschlossen sein.

Mit der Erstausstattung der Motorenanlage wurde im Jahr 1978 ein Diesel- Gasaggregat mit einer elektrischen Leistung von ca. 500 kW installiert, das mit Methangas oder auch mit Diesel betrieben werden kann. Das Aggregat ist vollständig in die Abwärmenutzung eingebunden und konnte als Ergänzung für die Notstromerzeugung verwendet werden. Aufgrund der veralteten Motorentechnik können die Anforderungen an die Abgasemissionen der TA Luft nicht eingehalten werden. Daher wurde die Betriebsdauer auf max. 50 Stunden pro Jahr per Bescheid begrenzt. Für das über 40 Jahre alte Aggregat bestehen erhebliche Schwierigkeiten bei der Ersatzteilbeschaffung, so dass die Anlage oft über Monate hinweg nicht einsatzbereit ist. Ebenso besteht ein erhebliches Ausfallrisiko im Bereich der Elektrotechnik, mit der ein sicherer Notstrombetrieb in Kombination mit dem unten genannten Notstrom-Dieselaggregat  nicht mehr möglich ist.

Da der weitere Betrieb des Diesel-Gasmotors  aus wirtschaftlichen und betrieblichen Gründen nicht mehr sinnvoll ist, wird dieses Aggregat  gegen ein viertes BHKW-Modul ersetzt. Das vierte Modul ist aufgrund der permanenten Einsatzzeiten der 3 BHKW-Module als Redundanz für die notwendigen Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten und  für die Notstromversorgung notwendig. Der Ersatz des Diesel-Gasmotors gegen ein viertes BHKW-Modul muss aus Gründen der notwendigen Betriebssicherheit bis zum Jahr 2025 abgeschlossen sein.

Für die Notstromerzeugung wurde 1978 ein Diesel-Aggregat mit einer elektrischen Leistung von ca. 1,3 MW installiert, um bei einem Stromausfall des REWAG-Netzes den Betrieb des Klärwerks sicherzustellen. Dabei übernehmen die Notstrom-Aggregate zunächst die Grundlast, um einen Notbetrieb zu ermöglichen. Mit Unterstützung der BHKW-Module kann mit einem „Inselbetrieb“ das Klärwerk mit der notwendigen elektrischen Energie versorgt werden. Da die Funktion einer Notstromversorgung und der Betrieb der BHKW-Anlage sehr eng aufeinander abgestimmt sein müssen, ist eine gemeinsame Erneuerung der Anlagentechnik und der dazugehörigen Steuerungstechnik sinnvoll.

Die gesamte Anlagentechnik des Diesel-Aggregates bestehend aus Motor, Generator und der dazugehörigen elektrotechnischen Steuerung ist ebenfalls über 40 Jahre alt. Aufgrund der veralteten Motorentechnik können auch hier die Anforderungen an die Abgasemissionen der TA Luft nicht eingehalten werden. Daher wurde die Betriebszeit für den Notstrom Diesel  per Bescheid auf max. 50 Stunden pro Jahr begrenzt. Die Erhaltung der Funktionsfähigkeit der Anlage ist nur noch mit sehr großem Instandhaltungs- und Reparaturaufwand möglich, da für den Motor, Generator und die gesamte Steuerung keine Ersatzteile mehr zur Verfügung stehen. Die Verfügbarkeit der Anlage ist daher sehr eingeschränkt und kann die Anforderungen einer im Bedarfsfall sicheren Notstromversorgung nicht mehr erfüllen. Die Anlage muss daher vollständig auf der Basis der gültigen gesetzlichen Anforderungen  bezüglich der zulässigen Abgasemissionen und des notwendigen Leistungsbedarfs bis zum Jahr 2026 erneuert werden.

4. Zeitplan

Die zeitliche Ausführung der jeweiligen Maßnahmen ist unter Berücksichtigung der Dringlichkeit der Erneuerung wie folgt geplant:

1. Erneuerung der Entwässerungszentrifugen mit der Flockmittelstation:

    Die Erneuerungsmaßnahme ist für den Zeitraum 2021 bis 2022 geplant.

    (siehe Punkt 3.4 / 3.5)

2. Erneuerung/ Ergänzung der BHKW-Anlage mit Notstrom Aggregat:

    Die Erneuerungsmaßnahme ist für den Zeitraum 2023 bis 2026 geplant.

    (siehe 3.8)

3. Neubau einer Entschwefelungsanlage:

    Die Erneuerungsmaßnahme ist für den Zeitraum 2025 bis 2026 geplant.

    (siehe 3.6)

4. Ausschleusung von MAP:

    Die Einführung der Verfahrenstechnik ist für den Zeitraum 2025 bis 2026 geplant.   

    (siehe 3.3)

5. Erneuerung der Schlammspeicher:

    Die Erneuerung ist für den Zeitraum 2025 bis 2027 geplant.

    (siehe 3.1)

6. Die Erweiterung der Schlammwasserbehandlungsanlage:

    Die Erweiterung ist für den Zeitraum 2026 bis 2027 geplant.

    (siehe 3.7)

7.  Erneuerungen der Anlagentechnik für die Schlammbehandlung

     Die Anpassungen und Erneuerungsmaßnahmen werden nach Bedarf

     ausgeführt und sind für den gesamten Zeitraum von 2021 bis 2027 geplant.

    (siehe 3.2)

5. Ausblick und weiteres Vorgehen

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass mit den oben dargestellten Maßnahmen die Klärwerkssubstanz in den Bereichen der Schlammbehandlung und der Gasverwertung erhalten werden soll, damit die notwendige Betriebssicherheit des Klärwerks sichergestellt werden kann. Um eine notwendige Koordination der Planungen mit dem Schwerpunkt der Abwasserreinigung mit den Planungen der Schlammbehandlungs- und Gasverwertungsanlagen zu ermöglichen, sollen die Planungsleistungen zeitnah im Rahmen eines EU-Vergabeverfahrens beauftragt werden.

Im  gültigen Investitionsprogramm 2019 – 2023 sowie im Entwurf des Investitionsprogramms 2020 – 2024 und teilweise auch im Verwaltungshaushalt sind die oben dargestellten Einzelmaßnahmen enthalten.

6. Haushaltmittel

Die erforderlichen Haushaltsmittel zur Durchführung der notwendigen Planungen und Maßnahmen (nach derzeitigem Kenntnisstand) sind im Entwurf des Investitionsprogramms 2020 – 2024 berücksichtigt; entsprechend dem Planungs- und Baufortschritt erfolgt bei Bedarf im Rahmen der verfügbaren Haushaltsmittel eine Fortschreibung.

Der Ausschuss empfiehlt / beschließt:

1.  Der Bericht über die aktuelle Situation bei den Schlammbehandlungs- und Gasverwertungsanlagen am Klärwerk wird zur Kenntnis genommen.

2.  Die Verwaltung wird beauftragt, die notwendigen Maßnahmen zur Optimierung und Erneuerung der Anlagentechnik für die Schlammbehandlungs- und Gasverwertungsanlagen mit entsprechenden Fachbüros in der gemäß Sachverhalt dargestellten Weise zu planen.

 Für notwendige Umsetzungsmaßnahmen sind – sofern noch nicht erfolgt - entsprechende Maßnahmenbeschlüsse dem Ausschuss für Umweltfragen, Natur- und Klimaschutz/ Stadtrat jeweils vorzulegen.