Erstellung eines interkommunalen Energienutzungsplans zur energetischen Klärschlammverwertung für die Kommunen im Landkreis Weißenburg-Gunzenhausen - Gefördert aus Mitteln des Bayerischen Staatsministeriums für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie (Förderquote 70%)

Zusammenfassung und Ausblick


Im Rahmen dieses Konzeptes wurden Wege zur energetischen Klärschlammverwertung im Landkreis Weißenburg-Gunzenhausen aufgezeigt und bewertet. Auf Basis der fundierten Datenerhebung in Verbindung mit Vor-Ort-Terminen auf den Kläranlagen hat sich gezeigt, dass bereits an größeren Standorten eine Klärschlammfaulung zur Energieerzeugung vorhanden ist.

Voraussetzung für alle Varianten der Klärschlammverwertung ist die Entwässerung der gesamten Klärschlammmenge des Landkreises. Hier kann derzeit bereits 85 % des Klärschlammes entwässert werden. Zur Entwässerung des gesamten Klärschlammes im Landkreis wurden interkommunale Zusammenschlüsse, sogenannte Entwässerungscluster, erstellt. Diese stellen die Grundlage für alle betrachteten Szenarien zur Klärschlammverwertung dar. Diese Cluster werden in den Anlagensteckbriefen individuell für die einzelnen Kommunen beschrieben.

Für die Verwertung des Klärschlammes wurden vier Szenarien betrachtet. Szenario 1 umfasst die externe Verwertung des entwässerten Klärschlammes in einer Monoverbrennungsanlage. Eine weitere Verwertung in Form der Trocknung oder thermischen Verwertung im Landkreis ist hier nicht vorgesehen.

Aufgrund der guten Resultate zur Reduktion der Transportwege sollte die Klärschlammverwertung an der geplanten Monoverbrennungsanlage in Nürnberg näher geprüft werden. Durch vorhandene Abwärmequellen können erhebliche energetische Potenziale in der Region genutzt und Treibhausgasemissionen reduziert werden. In den Varianten zu Szenario 2 wurden verschiedene Möglichkeiten der Trocknung des Klärschlammes aus dem Landkreis Weißenburg-Gunzenhausen untersucht. Die Szenarien 2.1 und 2.2 stellen jeweils Möglichkeiten zur kommunalen Klärschlammtrocknung unter Nutzung bestehender Abwärme mit unterschiedlicher Anlagengröße dar. In Szenario 2.3 wird die Möglichkeit betrachtet, den Klärschlamm weiterer Kommunen aus dem Nachbarlandkreis zur Trocknung aufzunehmen. Potenziale zur Abwärmenutzung ergaben sich zum einen an Biogasbetrieben im Landkreis, zum anderen der VTN Gunzenhausen. Die Abwärmepotenziale der einzelnen Biogasanlagen reichen voraussichtlich lediglich für die Trocknung eines Teils des Klärschlammes aus dem Landkreis Weißenburg-Gunzenhausen. Der VTN Gunzenhausen kann je nach Wärmekonzept im Betrieb voraussichtlich größere Abwärmemengen zur Verfügung stellen. Am wirtschaftlichsten stellt sich die in Szenario 2.3 betrachtete Errichtung einer Klärschlammtrocknung für zwei Landkreise dar. Es wird empfohlen zu prüfen, wie diese Anlage im Betrieb des VTN energetisch eingebunden werden kann.

Die vollständige energetische Verwertung des Klärschlammes im Landkreis bzw. im Verbund mehrerer Landkreise wird in den Szenarien 3.1 und 3.2 beschrieben. Der Unterschied beider Anlagen liegt im Klärschlammdurchsatz. Damit einhergehend sinken mit steigender Anlagengröße die Betriebskosten und die spezifischen Investitionskosten. Variante 3.2, die thermische Klärschlammverwertung im Verbund mehrerer Landkreise, kann im Vergleich zu den übrigen Varianten die geringsten Verwertungskosten vorweisen und ist zum aktuellen Stand die wirtschaftlichste Lösung. Allerdings konnte im Rahmen dieses Konzeptes kein geeigneter Standort ermittelt werden, weshalb die Betrachtungen anhand eines Beispielstandortes im Landkreis durchgeführt wurden. Eine der größten Hürden in Variante 3.2 ist der hohe organisatorische Aufwand und die hohe Investition in die Anlagentechnik. Für die in Szenario 3.1 betrachtete Monoverbrennungsanlage bestehen derzeit nur wenige Referenzanlagen in ähnlicher Größen-ordnung.

Darüber hinaus wurden in Szenario 4 weitere stoffliche Verwertungsmöglichkeiten untersucht. Alle untersuchten Verfahren können derzeit nicht als Stand der Technik bezeichnet werden. Somit wurden diese Verfahren nicht in der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung berücksichtigt.

Den Kommunen des Landkreises werden daher folgende Handlungsschritte empfohlen. Zunächst sollte in diesem und nächsten Jahr die dargestellte Entwässerungsstruktur durch interkommunale Entwässerungscluster gebildet werden. Parallel dazu wird empfohlen den Standort des VTN zur Errichtung einer Klärschlammtrocknungsanlage im Detail zu prüfen. Ziel dieser Untersuchung sollte die Erarbeitung eines Wärmekonzeptes sein, in dem die nicht genutzte Abwärme zur Klärschlammtrocknung verwendet wird. Steht auf Basis dieses Konzeptes mehr Abwärme zur Verfügung, als zur Klärschlammtrocknung aus dem Landkreis Weißenburg-Gunzenhausen benötigt wird, sollten zeitnah Kommunen der Nachbarlandkreise in die Planung einbezogen werden.

Zur Sicherung der Verwertungskapazitäten sollten Abstimmungen mit den Betreibern von Ver-wertungsanlagen getroffen werden. Für die Übergangszeit bis zur gesetzlich verpflichtenden Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm ist die Mitverbrennung im Zementwerk in Solnhofen (Solnhofer Portland-Zementwerke GmbH&Co.KG) eine regionale Option zur Verwertung von getrocknetem Klärschlamm. Langfristig muss eine Phosphorrückgewinnung gewährleistet werden. Dies ist beispielsweise durch die Lieferung an Monoverbrennungsanlagen möglich. Konkrete Pläne zur Umrüstung auf Klärschlammmonoverbrennung bestehen dabei im Gemeinschaftskraftwerk Schweinfurt (GKS). Eine Anlage zur Verwertung des getrockneten Klärschlammes mit deutlich geringerer Entfernung zum Landkreis Weißenburg-Gunzenhausen ist die geplante Monoverbrennungsanlage in Nürnberg. Weitere Überlegungen zur Errichtung einer Anlage zur Klärschlammverwertung bestehen in Ingolstadt.

Es wird empfohlen, über einen interkommunalen Zweckverband oder einer anderen Form der interkommunalen Zusammenarbeit (z.B. Zweckvereinbarung) Klärschlammausschreibungen und die Errichtung einer Anlage zur Klärschlammtrocknung zu bündeln. Im Rahmen des Konzeptes konnten die relevanten Akteure bereits in Kontakt treten und die Rahmenbedingungen für eine weitere Zusammenarbeit ausarbeiten.
Des Weiteren können die Gemeinden des Landkreises Weißenburg-Gunzenhausen, basierend auf den Erkenntnissen dieses interkommunalen Klärschlammkonzeptes, die weitere Umsetzung einer gemeinsamen Klärschlammverwertung in Form eines Ressourceneffizienz-Netzwerks fortführen. Im Rahmen dieses Netzwerkes kann sowohl die Umsetzung der Entwässerungscluster als auch der Klärschlammverwertung begleitet werden. Dabei kann die externe Verwertung des entwässerten Klärschlammes (Szenario 1) oder auch die langfristig gesicherte thermische Verwertung (Szenario 3.1 oder 3.2) konkretisiert werden. Parallel dazu sollten vor allem vorhandene Verwertungskonzepte in umliegenden Landkreisen oder Zweckverbänden geprüft werden. Dies bezieht sich insbesondere auf die Nutzung von Abwärme zur Klärschlammtrocknung in Zusammenarbeit mit Gemeinden umliegender Landkreise, wie z.B. aus dem Landkreis Roth.

Auftraggeber:
Stadt Weißenburg i. Bay.
Marktplatz 19
91781 Weißenburg

Auftragnehmer:
Institut für Energietechnik IfE GmbH
an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden
Kaiser-Wilhelm-Ring 23a
92224 Amberg

Gefördert durch das
Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie

Bearbeitungszeitraum:
März 2020 bis August 2021

Herr Robert Schmidtlein
09141 907177