ST zu AA 12: FDP-Änderungsantrag: Zielbeschluss Bonner Klimaplan; hier: Energieverbrauch Bonner Kläranlagen und Kompensationsmöglichkeiten

Stellungnahme der Verwaltung
öffentlich
222006-35 ST
Die Oberbürgermeisterin
Federführung:
Geschäftsbereich OB-2: Strategische Programmsteuerung
Dezernat:
Dez. OB
ST zu AA 12: FDP-Änderungsantrag: Zielbeschluss
Bonner Klimaplan; hier: Energieverbrauch Bonner
Kläranlagen und Kompensationsmöglichkeiten
Beratungsfolge
Bezirksvertretung Bad Godesberg 01.03.2023 Kenntnisnahme
Ausschuss für Umwelt, Klima und Lokale
Agenda
09.03.2023 Kenntnisnahme
Inhalt der Stellungnahme:
Die Verwaltung beantwortet die Fragen wie folgt:
Die Verwaltung ermittelt zur Integration in den Klimaplan die Energieverbräuche
der Bonner Kläranlagen nebst ihrer durch den Betrieb entstehenden CO2-
Emissionen und beschreibt Kompensationsmöglichkeiten hierfür.
Die Energieverbräuche und CO2-Emissionspotentiale der 4 Bonner
Kläranlagen sind u.a. im Geschäftsbericht des Tiefbauamts aufgeführt und in
der als Anlage 1 beigefügten Tabelle zusammengefasst dargestellt.
CO2-Einsparungen und -Verbräuche
Die in der Tabelle dargestellten gesamten CO2-Emmissionen aus den
Verbräuchen von Strom und Erdgas anhand der vorliegenden Daten betragen
9.845 t CO2 pro Jahr. Dem stehen Emissionen-Einsparungen für Strom und
Wärme von 8.704 t CO2 pro Jahr gegenüber. Die negative CO2-Bilanz rührt im
Wesentlichen von den Erdgasemissionen her. Für diese gibt es nach jetzigem
Kenntnisstand allerdings z.Zt. keine wirtschaftlicheren Alternativen ohne
massive, kostenintensive Änderungen an den technischen Anlagen.
Der Strombezug von den SWB ist reiner Naturstrom, der zu 100% aus Strom
aus erneuerbaren Energien, finanziert aus der EEG-Umlage, besteht.
Zusätzlich werden durch die Eigenerzeugung von Strom und Nutzungen von
Abwärme 808 t CO2 pro Jahr eingespart.
Untersuchte bzw. realisierte Kompensationsmöglichkeiten werden im
Folgenden aufgeführt.Seite 1 von 5
Seite 2
Das Tiefbauamt untersucht laufend bei jeder Erneuerung oder Veränderung in
den Technischen Abwasseranlagen Kompensationsmöglichkeiten zur
Reduzierung von CO2-Emissionen. Die realisierbaren
Kompensationsmaßnahmen sind sehr abhängig von der verfahrenstechnischen
Konzeption einer Kläranlage bzw. der Vernetzung der 4 Kläranlagen in Bonn.
Von daher ist die verfahrenstechnische Vernetzung hier kurz beschrieben.
Die 4 Kläranlagen sind über den Klärschlammpfad miteinander verknüpft. Das
Verfahrensschema der Kläranlagen ist im Geschäftsbericht dargestellt. Im
Anschluss an den Abwasserweg verfügen die KA Salierweg und die KA
Duisdorf über eine Schlammbehandlung und die KA Salierweg über die
Klärschlammverbrennungsanlage (KVA). Der gesamte anfallende Klärschlamm
der 4 Kläranlagen wird in der KVA am Standort Salierweg verbrannt. Kurze
Beschreibungen der Kläranlagen sind im ABK 2018-2023 zu Bestand, Ausbau
und Leistungsfähigkeit und hinsichtlich Abwasser, Klärschlamm, Energie und
Standorten aufgeführt.
Bereits im Jahr 2011ff hat das Tiefbauamt für die KA Salierweg im Rahmen
eines Förderprogrammes des Bundes ein Klimaschutzteilkonzept aufgestellt
und mögliche CO2-Einsparungen und mögliche Maßnahmen untersucht. Es
wurden Sofortmaßnahmen sowie kurz- bzw. mittelfristige und abhängige
Maßnahmen geprüft und einige Maßnahmen umgesetzt. In Anlehnung daran
wurden in den Folgejahren auch die anderen 3 Kläranlagen auf mögliche
Maßnahmen zur CO2-Einsparung betrachtet.
Der überwiegende Teil des Klärgases aus der KA Salierweg wird der KVA als
Stützfeuerung zugeführt und damit eigengenutzt. Ein Teil des Klärgases aus
der Schlammfaulung in der KA Salierweg und KA Duisdorf wird in
Blockheizkraftwerken in Strom und Wärme umgesetzt. Der Strom wird selbst
genutzt, die erzeugte Wärme dient der Gebäudebeheizung.
Ebenso wird ein Teil der Abwärme der KVA für die Gebäudeheizung genutzt.
Ein weiterer Teil wird in einer Absorptionskältemaschine in Kälte umgewandelt
und dient insbesondere im Sommer zur Kühlung der hitzeempfindlichen
elektrischen Schaltschränke und Schalträume.
Auf allen Kläranlagen wurden die bisher wirtschaftlich und organisatorisch
vertretbaren Solarnutzungen zur Stromerzeugung (PV-Anlagen) oder
Warmwasserbereitung (Thermische Solaranlagen) realisiert.
Im Energiebericht im Geschäftsbericht 2021 sind Maßnahmen (BHKW-
Anlagen, PV-Anlagen, Thermische Solaranlage) und deren CO2-Einsparung in
einer Tabelle aufgeführt.
Weitere umgesetzte Maßnahmen waren und sind:
Austausch von älteren Elektromotoren durch neue Elektromotoren mit
höherer Effizienzklasse und Stromeinsparungen.
Ersatz der Beleuchtung (außen Anlagenbeleuchtung, innen
Gebäudebeleuchtung) auf LED-Standard mit Stromeinsparungen.Seite 2 von 5
Seite 3
Einige Maßnahmen zur CO2-Reduzierung wurden im Klimaschutzteilkonzept
2013 (Endbericht) für die KA Salierweg untersucht und als nicht realisierbar und
wirtschaftlich eingestuft:
Gasaufbereitung und Einspeisung in das Erdgasnetz
Die Biomethanerzeugung aus Faulgas auf der Kläranlage Salierweg ist derzeit
nicht zu empfehlen, da die BHKW Faulgasnutzung mit Abwärmenutzung für die
Kläranlage Salierweg derzeit wirtschaftlich und technisch vorteilhafter ist.
Wasserstofferzeugung aus Faulgas und durch Elektrolyse
Die Wasserstofferzeugung aus Faulgas auf der Kläranlage Salierweg ist derzeit
nicht zu empfehlen, da die BHKW-Faulgasnutzung derzeit für die Kläranlage
Salierweg wirtschaftlich vorteilhafter ist.
Wasserkraft
Aufgrund der örtlichen baulichen Gegebenheiten besteht nach Auffassung von
SWB und Tiefbauamt keine Realisierungsmöglichkeit für eine
Wasserkraftnutzung am Ablauf der Filtration.
Große Windkraftanlage
Der Bau einer großen Windkraftanlage mit horizontaler Welle mit 2 MW
Leistung oder mehr ist auf dem Kläranlagengelände aus
genehmigungsrechtlichen Gründen wegen der Nähe zur Wohnbebauung nicht
möglich.
Windkraft, kleine Vertikalwindräder
Denkbar wäre die Installation von mehreren kleinen Windkraftanlagen mit
vertikaler Welle, weil dabei kein Schattenwurf auftritt. Die Berechnungen 2013
ergaben, dass Jahreskosten von rund 60.000 €/a einem möglichen Stromertrag
von 23.500 €/a (100 % Eigennutzung, 15,6 Ct/kWh) gegenüberstehen. Das
Kosten-/Nutzenverhältnis ist ungünstig und derartige Kleinwindanlagen sind
derzeit (noch) unwirtschaftlich. Allerdings kann sich die
Wirtschaftlichkeitsgrenze zukünftig durch Strompreissteigerung und günstigere
Windkraftanlagenpreise verschieben. Der Strompreis lt. Vertrag liegt für 2022
bei 19,4 ct/kWh und für 2023 bei 39,2 ct/kWh. Inwieweit derartige Windkraft-
Anlagen heute wirtschaftlich sind, bedarf einer aktuellen Berechnung.
Maßnahmen zur Schlammtrocknung und OptimierungSeite 3 von 5
Seite 4
Schlammverbrennungsanlage
Durch das Erreichen einer selbstgängigen Verbrennung (neue (Solar-)
Trocknungsanlage) wären erhebliche Faulgasmengen für die Nutzung in einem
neuen großen BHKW möglich.
Mit einer Machbarkeitsstudie zur zukünftigen Klärschlammverbrennung wurden
bis 2019 das Verfahrenskonzept und die Wirtschaftlichkeit einer neuen und
optimierten KVA am Standort Salierweg und 2 Alternativen genauer betrachtet.
Der Neubau mit den Kooperationspartnern der KLAR am Standort Köln-
Merkenich ist letztlich vorgezogen worden und befindet sich im laufenden
Verfahren zur Realisierung. Die eigene KVA erhält nur noch die erforderlichen
Ersatz- und Instandhaltungsmaßnahmen, um den Betrieb bis ca. 2029
sicherzustellen.
Weitere Maßnahmen sind auch abhängig davon, wie die Empfehlungen und
Ergebnisse in der Machbarkeitsstudie „Zusammenlegung der Bonner
Kläranlagen“ bzgl. der verfahrenstechnischen, wirtschaftlichen, zeitlichen und
organisatorischen Komponenten ausfallen werden. Die Endfassung der Studie
ist nach dem neuesten Terminplan für Ende April 2023 vereinbart.
Anlage/n
1 Tabelle (öffentlich)Seite 4 von 5
Anlage 01
zu ST zu AA 12: FDP-Änderungsantrag: Zielbeschluss Bonner Klimaplan; hier: Energieverbrauch
Bonner Kläranlagen und Kompensationsmöglichkeiten Antrag zur Vorlage
KAS
Salierweg
KAG
Bad
Godesberg
KAB
Beuel
KAD
Duisdorf
Summe
Auslegungsgröße EW 307.000 110.000,
ab 2023
121.000
80.000 36.250 533.250
Angeschlossene E+EW 281.000 108.000 74.000 32.000 495.000
Stromverbrauch in kWh/a 14.100.000 2.300.000 1.800.00 1.700.00 19.900.000
Strombezug in kWh/a
(Strompreis 0,21€/kWh)
13.400.000 2.300.000 1.800.00 1.300.00 18.800.000
Energiebezug Wärme,
Erdgas/Heizöl/Dieselöl in
Mio. kWh/a
(Mittlerer Erdgaspreis 0,09
€/kWh)
169.000 379.000 293.000 651.000 1.492.000
Eigenerzeugung
BHKW-Anlagen,
PV-Anlagen,
Solarthermie-Anlagen,
AKM
(Absorptionskältemaschine)
In Kwh/a
914.000 70.000 5.000 441.000 1.925.000
CO2-Emmisionen Strom in
kg CO2/a
5.922.000 966.000 756.000 714.000 8.353.000
CO2-Emissionen Erdgas in
kg CO2/a
169.000 379.000 293.000 651.000 1.492.000
Gesamte CO2-Emissionen
in kg/a
9.845.000
CO2-Einsparung durch
Ökostrom Bezug in kg
CO2/a
7.896.000
CO2-Einsparung durch
Eigenerzeugung in kg
CO2/a
808.000
Gesamte CO2-Einsparung in
kg CO2/a
8.704.000
(Anmerkungen: Zahlen 2021. Zahlen in der Tabelle sind gerundet. CO2-Emissionen Strom 0,42 kg
CO2/kWh, Erdgasheizung 0,2 kg CO2/Kwh, Therm. Solaranlage 340 kWh/m2/a,
Aufgrund fehlender Zählerdaten am BHKW sind die CO2-Reduktion ohne Berücksichtigung der
Wärmeleistung aus dem BHKW bei der Eigenerzeugung, diese wäre demnach noch höher als
angegeben, Aktueller Strompreis 2023, 39,2 ct/Kwh)Seite 5 von 5