Veröffentlichung der Machbarkeitsstudie – „Interkommunaler Energienutzungsplan zur energetischen Klärschlammverwertung für die Kommunen im Landkreis Schweinfurt“
Um die anstehenden Herausforderungen im Bereich der Klärschlammentsorgung gemeinsam anzugehen, beschlossen im Jahr 2019 33 Gemeinden und Zweckverbände aus dem Bereich rund um Schweinfurt , die Möglichkeiten der zukünftigen Verwertungswege gemeinsam zu sondieren. Hierzu beauftragten sie das Institut für Energietechnik (IfE) der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg Weiden mit der Erarbeitung einer Machbarkeitsstudie im Sinne eines „Interkommunalen Energienutzungsplans zur energetischen Klärschlammentsorgung“.
Die Erstellung der Studie wurde mit staatlichen Mitteln des Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie gefördert.
Die Projektträgerschaft mit organisatorischer, finanzieller und förderrechtlicher Federführung für das Gesamtprojekt über alle 33 beteiligte Kommunen und Zweckverbände übernahm die Gemeinde Schwebheim.
Die Gemeinde Schwebheim ist somit auch Auftraggeber der Studie und wird die Kosten nach Abzug der Fördermittel anteilig an die übrigen mituntersuchten Kläranlagenbetreiber weiterverrechnen. Seitens der übrigen Beteiligten kam bereits ein ausdrücklicher Dank für die Übernahme der Projektträgerschaft beim Schwebheimer Bürgermeister Volker Karb an. Durch die gemeinsame übergreifende Betrachtung konnten viele Fragen strukturiert gemeinsam bearbeitet werden und gemeinsame Entsorgungs- bzw. Verwertungswege aufgezeigt werden.
Der besondere Dank des Bürgermeisters wiederum galt seiner Kämmerin Melanie Englert und dem Vorsitzenden des Zweckverbands Unterer Unkenbach Martin Weth, die viele technische, operative und finanzielle Detailfragen und -aufgaben aufarbeiteten.
Der Abschlussbericht des IfS ist auf der Internetseite der Gemeinde www.schwebheim.de online verfügbar und dort am einfachsten über das Suchfeld mit dem Suchbegriff „Klärschlammverwertung“ zu finden. Alternativ gibt es folgenden direkten Link:
Im Folgenden finden eine auszugsweise Zusammenfassung zu den Aufgabenstellungen und Ergebnissen der Studie:
Aufgabenstellung
In den vergangenen Jahren hat sich die Situation der Klärschlammverwertung deutlich verschärft. Eine landwirtschaftliche Ausbringung ist im Rahmen der gesetzlichen Vorgaben nur noch eingeschränkt möglich. Darüber hinaus sind die Kosten für die Verwertung durch externe Dienstleister zum Teil um mehr als das Doppelte angestiegen. Zusätzlich werden einige aktuelle Entsorgungswege für Klärschlamm, wie z.B. die Mitverbrennung in Kohlekraftwerken künftig nicht mehr verfügbar sein. Für viele Kommunen ist somit eine langfristige Planung der Klärschlammverwertung nicht möglich.
Ziel des Konzeptes ist es, eine mittel- und langfristig gesicherte, wirtschaftliche und umweltfreundliche Lösung im Hinblick auf die Verwertung des in den kommunalen Kläranlagen des Landkreises Schweinfurt anfallenden Klärschlammes aufzuzeigen.
Hierbei soll für den Landkreis Schweinfurt ein logistisch und verfahrenstechnisch optimiertes Konzept zur Klärschlammverwertung im ländlichen Raum entwickelt werden, welches eine maximale energetische und in einem zweiten Schritt stoffliche Verwertung wertvoller Inhalts-stoffe anstrebt. Außer der Kommunen des Landkreises Schweinfurt werden dabei ebenso die Kommunen außerhalb des Landkreises betrachtet, die in den Abwasserzweckverbänden Obere Lauer und Obere Werntalgemeinden zusammengeschlossen sind. Eine Übertragbarkeit des Verwertungskonzeptes für näherungsweise gleichartig strukturierte Landkreise ist hierbei gewünscht.
Aus ökologischer Sicht können durch eine sinnvolle thermische Klärschlammentsorgung Schadstoffe aus dem Stoffkreislauf entnommen und damit in den verschiedenen Umweltmedien minimiert werden. Außerdem ist davon auszugehen, dass auch das Klimaschutzziel des Landkreises, hier insbesondere die Reduzierung der Treibhausgase, dargestellt als CO2-Emissionen, positiv beeinflusst wird.
Varianten zur Klärschlammverwertung
Die Optimierung der Klärschlammfaulung sowie die Strukturierung der Klärschlammentwässerung bilden die Basis für die weitere Klärschlammbehandlung. Diese ist hauptsächlich von der finalen Art der Klärschlammverwertung abhängig. In den Szenarien 1 bis 4 werden die verschiedenen Wege der Klärschlammbehandlung und Verwertung für den Landkreis Schweinfurt betrachtet. Dabei wurden für die Szenarien 2 und 3 verschiedene Varianten betrachtet und bewertet.
• Szenario 1: Externe Verwertung des entwässerten Klärschlammes
Weiterhin wurde bei der Bewertung eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung inkl. Investitionskosten durchgeführt.
Ergebniszusammenfassung und Ausblick
Auf Basis der fundierten Datenerhebung in Verbindung mit Vor-Ort-Terminen auf den Kläranlagen hat sich gezeigt, dass an größeren Standorten bereits eine Klärschlammfaulung zur Energieerzeugung vorhanden ist.
Voraussetzung für alle Varianten der Klärschlammverwertung ist die Entwässerung der gesamten Klärschlammmenge des Landkreises. Hier kann bereits 61 % 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 Klärschlammentsorgung dar. Die individuelle Beschreibung dieser Cluster wird je Kommune in den Anlagensteckbriefen erläutert.
Für die Verwertung des Klärschlammes wurden vier Szenarien betrachtet. Szenario 1 umfasst die externe Entsorgung 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 sowie der Möglichkeit zur Abwärmenutzung kann die Klärschlammverwertung am GKS Schweinfurt empfohlen werden. Für diesen Weg ist eine vorherige Klärschlammtrocknung notwendig. Mit dem Schwerpunkt der Nutzung bisher ungenutzter Abwärme wurden im Landkreis Schweinfurt zwei geeignete Standorte für eine Klärschlammtrocknung ermittelt, zum einen an der Biogasanlage in Oberspiesheim, zum anderen am Abfallwirtschaftszentrum Rothmühle. Darüber hinaus wird an einer Biogasanlage in Hofheim i.Ufr. eine Klärschlammtrocknungsanlage errichtet werden. Entsprechend wurden in den Szenarien 2.1 bis 2.3 die Errichtung von Klärschlammtrocknungs-anlagen unterschiedlicher Größe an den Standorten im Landkreis, sowie in Szenario 2.4 die Trocknung in Hofheim untersucht. Die Wirtschaftlichkeitsbewertung zeigt eine große Abhängigkeit von der Anlagengröße. Durch Skaleneffekte wird die Verwertung in größeren Anlagen spezifisch günstiger. Ein Kostenvorteil gegenüber der Verwertung in Hofheim kann erzielt werden, wenn die errichtete Trocknungsanlage mindestens eine jährliche Klärschlammmenge von rund 1.300 toTM behandelt. Fällt an einem Standort Abwärme nur saisonal an, wie z.B. in Oberspiesheim, sollte im Vorfeld eine detaillierte Betrachtung und Bewertung der geplanten Klärschlammlagerung durchgeführt werden. Durch eine zusätzliche Wärmequelle kann die Trocknungsanlage größer ausgelegt und ganzjährig kontinuierlich betrieben werden, wie in Szenario 2.3 (jährlicher Durchsatz von ca. 3.400 toTM) untersucht wurde.
Den wirtschaftlichen Vorteilen in diesem Szenario gegenüber der Trocknung in Hofheim stehen der Mehraufwand zur weiteren Klärschlammannahme und der Aufwand zur Errichtung der Trocknungsanlagen (ggf. mit Widerstand der Bevölkerung vor Ort) gegenüber. Darüber hinaus ist aus primärenergetischer Sicht die Nutzung bestehender Abwärme sinnvoller als eine zusätzliche Wärmebereitstellung.
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 Anlagen-größe 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 Entsorgungskosten 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 Größenordnung.
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, wie in den Anlagensteckbriefen beschrieben ist.
Zur Sicherung der Verwertungskapazitäten sollten zeitnah Absprachen mit dem GKS bzw. der Trocknungsanlage in Hofheim getroffen werden.
Eine weitere wissenschaftliche Beratung durch das IfE kann beispielsweise im Rahmen des bestehenden Energieeffizienznetzwerkes durchgeführt werden. Kommunen, die nicht Teil dieses Netzwerkes sind, können Kontakt mit dem IfE aufnehmen, um die Umsetzung der vorgeschlagenen Detailmaßnahmen abzustimmen.
Gemeindeverwaltung Schwebheim als Projektträger