Wir haben uns auf Kläranlagen spezialisiert. Das können wir wirklich.

Planung und Bauaufsicht zur Ertüchtigung kommunaler Kläranlagen

Kommunale Kläranlagen unterliegen dem Wandel von Umweltvorschriften, dem Bevölkerungswachstum, dem Aus- und Abbau von Industrien sowie dem Zahn der Zeit. Unsere Ingenieurleistungen erstrecken sich von der Bedarfsplanung, der Entwurfs- und Ausführungsplanung und der Erstellung von Ausschreibungsunterlagen bis zur kompletten Bauüberwachung und anschließenden Betriebsoptimierung. Dies kann Modernisierungsmaßnahmen bei der technischen Ausrüstung, bauliche Sanierungsmaßnahmen als auch den Neu- oder Umbau von Anlagenbereichen betreffen.

Wir bemühen uns, optimale Lösungen unter bestmöglicher Berücksichtigung spezifischer Gegebenheiten zu finden und Wirtschaftlichkeit, Betriebssicherheit, Bedienerfreundlichkeit und Nachhaltigkeit in Einklang zu bringen.

Zur Unterstützung der verfahrenstechnischen Planung setzen wir in vielen Fällen das Werkzeug der Dynamischen Simulation ein. 3-D-Zeichnungen helfen uns bei der Konzeption und Ausschreibung der maschinentechnischen Ausrüstung.

Um jederzeit auf dem letzten Stand der Technik zu bleiben, stehen wir in regelmäßigem Erfahrungsaustausch mit Fachkollegen, Anlagenbetreibern und Forschungsstellen.

Schlammbehandlung (Faulung, Entwässerung, Trocknung …)

Der bei der Abwasserreinigung entstehende Schlamm ist einerseits ein wertvoller Energieträger, aus dem im Faulbehälter Biogas und in Folge Strom und Wärme gewonnen werden kann. Andererseits ist mit der Schlammbehandlung eine erhebliche Rückbelastung für die biologische Stufe verbunden und haben die Klärschlammentsorgungskosten einen erheblichen Anteil an den gesamten Betriebskosten einer Kläranlage.

Sie werden wesentlich beeinflusst von der Art der Schlammstabilisierung (aerob oder anaerob), von der Schlammeindickung und Schlammentwässerung und vom nachfolgenden Behandlungs- und Verwertungsweg. Auch eine dezentrale Schlammtrocknung auf der Kläranlage kann unter Umständen zur Verringerung der Entsorgungskosten beitragen.

Wir betrachten das ganze System und sind in allen Bereichen der Schlammbehandlung beratend und planend tätig.

Eigenenergieversorgung (BHKWs, Heizungsanlagen, Wärmepumpen…)

Die Strom- und Wärmeproduktion auf Kläranlagen durch Nutzung des Faulgases durch BHKW oder Gasturbine gilt bis dato also Grundvoraussetzung für Energieeffizienz. Abwasserwärmerückgewinnung in Kombination mit Wärmepumpen sowie PV-Anlagen können eine BHKW-Anlage sinnvoll ergänzen oder sogar ersetzen.

Bei gleichzeitig minimiertem Stromverbrauch und ggf. Co-Fermentation ist eine hohe Eigenenergieerzeugung bis hin zur Energie-Autarkie möglich.

In einem eigens für BHKW-Anlagen entwickelten Simulationsmodell prüfen wir, ob die Errichtung oder Erneuerung einer solchen Anlage wirtschaftlich ist und welche Konzeption und Betriebsweise (in Abstimmung mit der Heizungsanlage) optimal ist. Dabei werden die Betriebskosten und elektrischen Wirkungsgrade der in Betracht kommenden Maschine im Voll- und Teillastbetrieb ebenso berücksichtigt wie der schwankende Stromverbrauch der Kläranlage und das verfügbare Gasspeichervolumen.

Eine wirtschaftlich und betrieblich interessante Ergänzung oder Alternative kann die Abwasserwärmerückgewinnung in Kombination mit einer Wärmepumpe und einer entsprechenden PV-Anlage sein.

Für unsere Kunden übernehmen wir die komplette Planung und Bauüberwachung.

Dynamische Simulation für Planung und Betrieb

Die biologische Kläranlage ist keine „Black-Box“ mehr. Sie läßt sich heute in allen wichtigen Bereichen simulieren.

Wir verwenden die dynamische Simulation z.B. zur Absicherung und Ergänzung der statischen Berechnung und zur Optimierung von stark dynamischen Vorgängen wie die Belüftung oder die Gasproduktion bei der Co-Fermentation in der Schlammfaulung sowie bei der Planung innovativer Verfahren.

Die Verknüpfung aerober und anaerober biologischer Modelle mit innovativer MSR-Technik sowie unseren Energiemodellen für verschiedene Belüftungseinrichtungen, Gebläse- und Pumpentypen führt zu einer optimalen Betriebsweise sowie bestmöglicher Konzeption und Auslegung. Investitionskosten und laufende Kosten werden damit in gleicher Weise minimiert, wie unnötige Sicherheiten sowie Risiken.

Die Simulation erfordert und ermöglicht zugleich ein tiefes Verständnis von Reinigungsprozessen und hilft uns, den Anlagenbetreiber dabei zu unterstützen, die Effizienz seiner Anlage in jeder Hinsicht zu steigern.

Betonsanierung

Nicht nur die technische Ausrüstung, sondern auch die Bauwerke selbst unterliegen dem Zahn der Zeit. Abwasser und Schlamm führen irgendwann zu Betonkorrosion. Dies betrifft alle Anlagenbereiche, vom Zulaufhebewerk bis zum Faulbehälter. Werden Korrosionserscheinungen rechtzeitig erkannt und wahrgenommen, lassen sich Flächen und Schadstellen mit überschaubaren Aufwand betontechnisch sanieren. Ist dies nicht der Fall, so kann dies im schlimmsten Fall zu Abbruch und Neubau führen.

Mit Unterstützung von Fachkollegen erstellen wir Untersuchungsprogramme und darauf aufbauend Betonsanierungskonzepte. Wir übernehmen die Planung und Bauaufsicht der Sanierungsmaßnahmen. Wobei ein wesentliches Augenmerk darauf liegt, die Stillstandszeiten von Anlagenbereichen so kurz wie möglich zu halten und notwendige Umbauprovisorien sowohl baulich als auch verfahrenstechnisch genauestens zu durchdenken.

Wenn möglich sollten Betonsanierungen vor und im Zuge von maschinentechnischen Erneuerungen durchgeführt werden.

Bedarfsanalysen, Wasserrechtsbescheide, Betriebsanweisungen….

Wenn eine Kläranlage in die Jahre kommt, ist für die Behörde der Nachweis zu erbringen, dass sie immer noch imstande ist, die gesetzlichen Anforderungen an die Reinigungsleistung zu erfüllen. Dazu sind anhand von Betriebsdaten und Messkampagnen die Anlagenbelastung zu ermitteln, zukünftige Belastungszuwächse abzuschätzen und die Kapazitätsreserven zu berechnen.

Reicht die Kapazität zukünftig nicht aus, so sind mögliche Maßnahmen zu erarbeiten und der Wasserrechtsbehörde im Rahmen des neuen Wasserrechtsantrages ein Ertüchtigungskonzept vorzustellen.

Nach der Planung und Umsetzung der Maßnahmen ist dem Anlagenbetreiber eine Betriebsanweisung an die Hand zu geben, die das Kläranlagenpersonal dabei unterstützt, die Anlage sowohl bei Normalbetrieb als auch Revisionsbetrieb optimal zu fahren, Gefahrenhinweise zu beachten und die regelmäßigen Inspektionen und Wartungen verlässlich durchzuführen.

Bei der Erstellung dieser Dokumente lassen wir unsere fundierten Kenntnisse der stationären und dynamischen Berechnung und die Erfahrung mit unterschiedlichen Technologien in enger Abstimmung mit den Behörden und dem Betrieb einfließen.

Faulgasspeicherung und -reinigung

Die regionale Kläranlage ist der größte öffentliche Stromverbraucher einer Kommune. Je nach Energieeffizienz werden zwischen 18 und 60 kWh Strom pro Einwohner und Jahr benötigt.

Wir ermitteln das energetische Optimierungspotential jeder Kläranlage und zeigen Maßnahmen auf, die sich in wenigen Jahren amortisieren. In Deutschland werden solche Maßnahmen im Rahmen der Förderung nach Kommunalrichtlinie bezuschusst. Voraussetzung dafür ist eine Potentialstudie, welche mit 50 bis 70 % gefördert wird.

Der von uns entwickelte und vielfach angewandte „Energie-Check Kläranlage“ sagt uns und unseren Kunden sehr schnell, ob die Erstellung einer detaillierten Energieanalyse sinnvoll ist und welches Optimierungspotential in der Anlage steckt.

Für komplexe Fragestellungen können wir uns dynamischer Simulationsmodelle bedienen.

Co-Fermentation zur Steigerung der Gasproduktion

Die wirksamste Einzelmaßnahme zur Steigerung der Energieeffizienz auf kommunalen Kläranlagen ist die Mitvergärung von organisch hochwertigen Abfallstoffen wie Speisereste und Fette in der Schlammfaulung.

Die Co-Fermentation kann ein wesentlicher Beitrag zur energie-autarken Kläranlage sein.

Wir zeigen unseren Kunden die Vor- und Nachteile auf, prüfen die Wirtschaftlichkeit im Rahmen einer Vorplanung, planen Aufbereitungsanlagen und Übernahmestationen und helfen bei der Optimierung des Betriebs.

Prozesswasserbehandlung

Kläranlagen, die über eine Faulung verfügen, müssen imstande sein, die Stickstoffrückbelastung und das folglich resultierende ungünstigere C/N-Verhältnis zu verkraften.

Da diese Rückbelastung bis etwa 20 % der gesamten Stickstoffbelastung der Kläranlage ausmacht, kann eine wirksame Ertüchtigungsmaßnahme die separate Behandlung dieses Teilstromes sein.

Dazu stehen unterschiedliche Technologien zur Verfügung, welche sich durch ihren Wirkungsgrad, ihre Energieeffizienz, ihre betrieblichen Herausforderungen und nicht zuletzt ihre Betriebssicherheit unterscheiden.

Wir prüfen, ob und welche Art der Teilstrombehandlung für eine bestehende Kläranlage Sinn macht und können eine solche Maßnahme im Detail planen und bis zur Inbetriebnahme und Optimierung begleiten.

Energieoptimierung

Die regionale Kläranlage ist der größte öffentliche Stromverbraucher einer Kommune. Je nach Energieeffizienz werden zwischen 18 und 60 kWh Strom pro Einwohner und Jahr benötigt.

Aufgrund unserer vielfältigen Erfahrung mit der Erneuerung der technischen Ausrüstung auf Kläranlagen, mit Co-Fermentation, mit BHKW-Anlagen und der Umstellung von aerober auf anaerober Schlammstabilierung (Bau einer Schlammfaulung) können wir eine realistische Einschätzung von Kosten und Nutzen abgeben. Die Energieeffizienz wird bei fast allen unserer Projekte auf verschiedenste Weise mitbetrachtet.

Für komplexe Fragestellungen können wir uns dynamischer Simulationsmodelle bedienen.

Forschung & Entwicklung

Über neue Verfahren und Technologien in der Abwasserwirtschaft halten wir uns auf dem Laufenden. Wir tragen aber auch selbst im Rahmen von Forschungs- & Entwicklungsprojekten zum Fortschritt in diesem Bereich bei.

So werden z.B. Simulationstechniken für Anlagenbereiche und Fragestellungen entwickelt und eingesetzt, wo bisher im Ingenieurbereich einfache statische Berechnungsmethoden und Black-Box-Modelle zur Anwendung gelangten.

Dabei nützen wir auch unsere guten Kontakte zu Universitäten und Fachleuten.