Das Klärwerk in Kamen-Körnebach reinigt jährlich an die 13 Mio. m3 Abwasser (Quelle: Phoenix Contact)
Die Emschergenossenschaft Lippeverband (EGLV) hat ihren Sitz in Essen. Rechtlich gesehen handelt es sich bei der Emschergenossenschaft (EG) und dem Lippeverband (LV) um zwei Körperschaften des öffentlichen Rechts mit vergleichbaren gesetzlichen Aufgabenstellungen. Beide Verbände, die ihre Kompetenz seit mehr als 90 Jahren bündeln, bilden den größten Abwasserentsorger und Betreiber von Kläranlagen in Deutschland.
Die Vorteile dieser Partnerschaft liegen auf der Hand: erhebliche Synergieeffekte durch mehr Wissen, Erfahrung und Wirtschaftlichkeit. Um an Emscher und Lippe ökologisch überzeugende Lösungen zu schaffen, hat sich die EGLV eine nachhaltige Entwicklung vorgenommen. Ein Teil der Maßnahmenprogramme zu den definierten Nachhaltigkeits-Handlungsfeldern zielt u.a. auf die kontinuierliche Verbesserung der Energieeffizienz der wasserwirtschaftlichen Anlagen ab.
Abfallprodukte als Rohstoffe für die Energieerzeugung
Das von der EGLV betriebene Klärwerk an der Lünener Straße in Kamen-Körnebach ist für etwa 160.000 Einwohner ausgelegt. Täglich erreichen circa 40.000 m3 Abwasser die Kläranlage über die Kanalisation. Die Anlage reinigt pro Jahr rund 13 Mio. m3 Abwasser. Das hinterlässt Spuren: Klärschlamm und -gas, die wertvolle Reststoffe darstellen, weil sie beispielsweise als Rohstoffe für die Energiegewinnung genutzt werden können. In den Faulbehältern der Kläranlage entstehen im letzten Schritt des Reinigungsprozesses große Mengen des energiereichen Klärgases. Dieses Gas kommt als Brennstoff für Blockheizkraftwerke (BHKW) zum Einsatz, in denen gleichzeitig Strom und Wärme erzeugt werden. Das in der Kläranlage Kamen befindliche BHKW produziert z.B. 2,3 Mio. kWh pro Jahr und deckt damit etwa 61 % des Gesamtstromverbrauchs ab.
In Kamen wurde außerdem eine Photovoltaik-Anlage installiert, die circa 285.000 kWh Strom pro Jahr generiert. 1.050 Module setzen sich auf den Dächern der Gebäude zu einer Gesamtfläche von rund 1.750 m2 zusammen. Durch die Leistung der PV-Anlage erhöht sich der Anteil der selbst vom Klärwerk erzeugten Energie auf 70 %. Das spart in Summe jährlich 165 t CO2 ein, verbessert also den CO2-Fußabdruck deutlich, und schont ferner die natürlichen Ressourcen. Auch die Betriebskosten werden nachhaltig gesenkt (Abb. 1).
EZA-Regler zur Wirkleistungsregelung der PV-Anlage
Sowohl für die Dachbelegung der PV-Module ebenso wie die Integration der PV-Anlagen in das Unternehmensnetz der Kläranlage Kamen war die Entegro Photovoltaik-Systeme GmbH aus Fröndenberg als Energy Solution Partner von Phoenix Contact verantwortlich. Gegründet als Ingenieurbüro hat sich Entegro schnell zum Full-Service-Anbieter für größere PV-Lösungen entwickelt. Hier ist das Unternehmen als Spezialist für komplexe Systeme bekannt – beispielsweise in Industrieanlagen mit einem komplexen Mix aus hohem Eigenbedarf, Speichersystemen, Lastmanagement und E-Mobility. Das 28 Mitarbeiter umfassende Team erarbeitet passgenaue Lösungen für die Photovoltaik und eine Welt, die auch in Zukunft lebenswert sein soll (Abb. 2).
Der Netzanschluss erfolgt dabei oftmals mit dem zertifizierten Einspeiseregler von Phoenix Contact. Im Kamener Klärwerk übernimmt dieser die Wirkleistungsregelung der vier Wechselrichter der Delta-Gruppe. Zur Kommunikation zu den Wechselrichtern wird das Modbus-RTU-Protokoll verwendet, wobei zwei der Geräte aufgrund der langen Leitungswege per Lichtwellenleiter angebunden sind. Passende Medienkonverter sorgen dafür, dass ebenfalls eine durchgängige Datenübertragung zu den entfernt gelegenen Wechselrichtern möglich ist.