18.07.2023 ABB SA (Zürich)

Das Energiemanagementsystem ABB Ability™ OPTIMAX® erschließt das Effizienzpotenzial des Werks Schwarzenbruck durch die Steuerung und Optimierung der Energieflüsse.

Die Aufbereitung und Aufbereitung von Abwasser, damit es sicher in die Wasserstraße eingeleitet werden kann, kostet viel Energie. Untersuchungen haben gezeigt, dass Kläranlagen bis zu 3 % der weltweiten Energieproduktion verbrauchen. Spitzeninstallationen verbrauchen zwischen 20 und 45 kWh pro Kopfäquivalent (PE) ¹ ein Jahr nach Anmeldung. Die Verbesserung von Prozessen durch neueste Technologien mit dem Ziel, die Produktivität zu steigern, den Energieverbrauch zu senken, Verluste zu minimieren und den Einsatz von Chemikalien zu optimieren, ist daher ein integraler Bestandteil zur Erreichung der gesamten Nachhaltigkeitsziele.

Ein Vorzeigeprojekt für Umweltinnovation

Vor diesem Hintergrund hat der Abwasserverband Schwarzachgruppe im September 2022 seine energieeffiziente Kläranlage in Schwarzenbruck, Deutschland, in Betrieb genommen. Die neue Abwasseraufbereitungsanlage ist ein Vorzeigeprojekt der Umweltinnovation, das Energieverbrauch und -produktion automatisch so ausbalanciert, dass eine externe Stromversorgung nur selten oder bei Bedarf benötigt wird. Dank dieses intelligenten Energiekonzepts kann die Fabrik schätzungsweise rund 300 Tonnen CO2 einsparen? pro Jahr.

ABB Ability™ Energiemanagement und -optimierung OPTIMAX® steht im Mittelpunkt dieses innovativen Projekts und ermöglicht die Nutzung von Energieeffizienzpotenzialen sowie die Vernetzung, Steuerung und Optimierung bestehender Energieerzeugungs- und -speichermöglichkeiten.

Dazu gehören ein Wasserkraftwerk am Ausgang der Kläranlage, Photovoltaik-Solarpaneele, zwei Blockheizkraftwerke mit Aufbereitungsgasen, Stromspeicherung in Batterien, Gasspeicherreinigung, Wärmespeicherung (Warmwasserspeicher) und die Kopplung verschiedener Speichereinheiten für den kontinuierlichen Betrieb Bereitstellung von Energie (je nach Bedarf thermisch oder elektrisch).

Darüber hinaus arbeitet die Kläranlage im Verbund. Das bedeutet, dass bestimmte Anlagen der Kläranlage über das Energiemanagementsystem OPTIMAX® gesteuert werden können. Bei einem Stromüberangebot wird beispielsweise der Batteriespeicher geladen und umgekehrt kann bei geringer Produktion der Batteriespeicher entladen werden. Die Lösung ist in der Lage, anhand von Last- und Produktionsprognosen die optimale Speicherauslastung zu berechnen.

Vereinfachte Überwachung, Steuerung, Regelung und Optimierung

Um ein solch komplexes Energiesystem energieeffizient überwachen, steuern, regeln und optimieren zu können, bedarf es eines intelligenten Energiemanagement- und Optimierungssystems wie OPTIMAX®. Durch das Pilotprojekt wird eine Energieeinsparung von 100 Prozent des bisher aus dem Netz benötigten Stromverbrauchs erreicht.

Die Einbindung der Kläranlage in den Netzbetrieb ist ein wesentlicher Bestandteil des Projekts. Aus diesem Grund wurde das Projekt im Rahmen des Umweltinnovationsprogramms der Bundesregierung mit 3,9 Millionen Euro gefördert.