Von der neuen Kommunalrichtlinie profitieren

Kom­mu­nale Klär­w­erke, die jet­zt in effiziente Gebläse zur Belüf­tung ihrer biol­o­gis­chen Beck­en investieren, prof­i­tieren gle­ich dop­pelt. Sie sparen Energie durch mod­ern­ste Tech­nik und kön­nen die Investi­tion gemäß der neuen Kom­mu­nal­richtlin­ie vom Bund fördern lassen. Wie Atlas Cop­co dabei unter­stützen kann, besprachen wir mit Lisa-Marie Grzeskowiak, Pro­duk­t­man­agerin für Nieder­druck­lö­sun­gen, und Karsten Deck­er, Energieber­ater bei Atlas Cop­co Kom­pres­soren und Druck­luft­tech­nik in Essen.

In 30 Jahren soll Deutsch­land gemäß dem neuen Kli­maschutz­plan 2050 der Bun­desregierung weit­ge­hend treib­haus­gas­neu­tral wer­den. Dazu soll die seit Okto­ber 2018 gel­tende Kom­mu­nal­richtlin­ie des Bun­desmin­is­teri­ums für Umwelt, Naturschutz und nuk­leare Sicher­heit (BMU) beitragen.

Frage: Seit einem Jahr ist die neue Kom­mu­nal­richtlin­ie des BMU in Kraft. Der Bund gewährt seit dem 1. Jan­u­ar 2019 Förder­leis­tun­gen für Pro­jek­te kom­mu­naler Unternehmen, die darauf zie­len, den Kli­maschutz zu unter­stützen. Welche Lösun­gen hat Atlas Cop­co in diesem Zusam­men­hang zu bieten?

Lisa Grzeskowiak: Die neue Richtlin­ie ist für kom­mu­nale Kläran­la­gen beson­ders inter­es­sant, die ja bei der Abwasser­be­hand­lung Druck­luft benöti­gen, um ihre Klär­beck­en zu belüften. Betriebe, die jet­zt in eine effizien­tere Druck­lufterzeu­gung investieren, erhal­ten Zuschüsse vom Staat. Und Atlas Cop­co stellt die förder­fähige Tech­nik bereit.

Karsten Deck­er: Wir unter­stützen auch schon einen Schritt vorher. Näm­lich dabei, her­auszufind­en und zu doku­men­tieren, wie hoch die Energieeinsparun­gen durch die neuen Gebläse sein kön­nen. Denn um eine Förderung zu beantra­gen, muss das Unternehmen zunächst eine Poten­zial­studie ein­re­ichen. Diese muss aufzeigen, dass mit den beantragten Maß­nah­men, also etwa dem Wech­sel auf effizien­tere Gebläsetech­nik, bes­timmte Ziele erre­icht wer­den (siehe Infobox).

Das klingt sin­nvoll. Wie sieht denn die Unter­stützung von Atlas Cop­co bei der Poten­zial­studie konkret aus?

Karsten Deck­er: Wir kön­nen durch einen soge­nan­nten AIRscan eine Poten­zial­studie durch­führen. Wer die Förderung in Anspruch nehmen will, muss ja ein Poten­zial für Einsparun­gen nach­weisen. Das Ziel kann etwa laut­en, dass die Kläran­lage mit der neuen Belüf­tung­stech­nik 25 % ihrer darauf ent­fal­l­en­den Energie einspart.

Bestandteil des AIRscans ist die ener­getis­che Bew­er­tung der Ist-Sit­u­a­tion. Wir messen dabei den Energie­ver­brauch aller Gebläse und Kom­pres­soren. Durch die Mes­sung des benötigten Vol­u­men­stroms sowie des Sys­tem­drucks analysieren wir die vorhan­dene Instal­la­tion. Auf der Grund­lage dieser Messergeb­nisse ermit­teln wir durch eine Sim­u­la­tion mit verän­dert­er Kom­pres­sor- beziehungsweise Gebläsekon­stel­la­tion das Einspar­poten­zial in Euro und in Prozent der bish­eri­gen Energiekosten. Oder wir simulieren den Ein­satz ein­er über­ge­ord­neten Steuerung. Auf dieser Grund­lage kön­nen wir konkrete Opti­mierungs­maß­nah­men nen­nen. Also, welche tech­nis­chen Verän­derun­gen am effizien­testen sind und wie schnell sie sich bezahlt machen.

Welche tech­nis­chen Maß­nah­men sind hier zu nennen?

Lisa Grzeskowiak: Das kommt darauf an, wie die Kläran­lage vorher aufgestellt ist. Auf der Maschi­nen­seite gehen Anwen­der, die vorher mit Drehkol­benge­bläsen gear­beit­et haben, mit unseren Schraubenge­bläsen einen beachtlichen Schritt in Rich­tung mehr Effizienz. Der Unter­schied zur Drehkol­ben­tech­nolo­gie ist, dass bei den Schrauben das Verdich­tungse­le­ment mit dem Motor durch ein Getriebe ver­bun­den ist und dadurch deut­lich effizien­ter arbeit­et. Drehkol­benge­bläse arbeit­en mit einem Riemenantrieb, der mit der Zeit ausleiern und abnutzen kann. Damit ver­liert er seine Effizienz und muss aus­ge­tauscht werden.

Das heißt, Sie empfehlen grund­sät­zlich Schraubengebläse?

Lisa Grzeskowiak: Wenn vorher Drehkol­ben einge­set­zt wur­den und es darum geht, effizien­ter zu wer­den, auf jeden Fall. Unsere Schraubenge­bläse erleben derzeit einen Umbruch. Wir sind dabei, eine neue Bau­rei­he zu etablieren. Den Anfang hat dabei unser ZS 4 gemacht. Damit deck­en wir jet­zt stan­dard­mäßig einen Druck­bere­ich von 0,3 bis 1,5 bar ab. Die ZS sind luft­gekühlt, verdicht­en ölfrei und erzeu­gen — Tüv-zer­ti­fiziert — hochreine Druck­luft gemäß Klasse 0. Einen richtig großen Effizien­zsprung machen Klär­w­erke mit dem neuen, eben­falls ölfrei verdich­t­en­den Gebläse ZS 4 VSD+, das jet­zt brand­neu auf dem Markt ist und eben in dieser Branche seine Vorteile ausspielt.

Was ist so beson­ders an dem ZS 4 VSD+?

Lisa Grzeskowiak: Ganz viel. Zunächst ist das Gebläse mit einem Per­ma­nent­mag­net­mo­tor aus­ges­tat­tet. Dieser ist nicht nur in Vol­l­last auf einem guten Niveau, son­dern arbeit­et auch im Teil­last­bere­ich effizient. Bei den bish­eri­gen Motoren ist es so, dass sie umso effizien­ter sind, je schneller sie drehen und je mehr Leis­tung sie brin­gen. Wenn aber ein­mal weniger Luft benötigt wird, steigt der spez­i­fis­che Energiebe­darf über­pro­por­tion­al an. Per­ma­nent­mag­net­mo­toren haben einen ölgekühlten Man­tel. Durch diese Küh­lung ist gewährleis­tet, dass die Kom­pres­soren sehr effizient und zuver­läs­sig arbeiten.

Ölgekühlter Man­tel? Arbeit­en die Gebläse nicht ölfrei?

Lisa Grzeskowiak: Getriebe und Lager sind für die Küh­lung ölgeschmiert — aber von der Verdich­tungskam­mer abgekapselt. Die Luft, die ange­saugt und verdichtet wird, kommt deshalb niemals mit Öl in Berührung. Daher ist die Druck­luft zu 100 Prozent rein gemäß der ISO 8573–1, Klasse 0.

Wir haben außer­dem den Luftein- und ‑aus­tritt der Gebläs­es­tufe opti­miert. Dadurch wer­den Rück­strö­mungen und Ver­luste reduziert. Die Betrieb­skosten eines Druck­lufterzeugers, ins­beson­dere die Energiekosten, machen ja einen Großteil sein­er Gesamtkosten aus. In Abwasser­be­hand­lungsan­la­gen ent­fall­en etwa 60 Prozent der Kosten für die gesamte Anlage auf die Belüf­tung der Klär­beck­en. Selb­st ohne Förderung vom Bund ist es daher sin­nvoll, die Gebläse im Hin­blick auf Effizienz weit­er zu opti­mieren. Dabei sind wir mit dem Per­ma­nent­mag­net­mo­tor auf der richti­gen Spur. Die neuen ZS 4 VSD+ sind um acht bis zehn Prozent effizien­ter als ihre Vorgänger. Dabei ergeben sich auch durch die Drehzahlregelung — VSD ste­ht für “Vari­able Speed Dri­ve” — kräftige Einsparun­gen. Dafür haben wir in die neuen ZS-Gebläse die von Atlas Cop­co selb­st entwick­el­ten Neos-Fre­quen­zum­richter eingebaut.

Effizienz scheint ja im Hin­blick auf den Kli­maschutz der Haup­tantrieb bei der Entwick­lung der Gebläse gewe­sen zu sein. Gibt es noch weit­ere Verbesserun­gen bei den Maschinen?

Lisa Grzeskowiak: Die Effizien­zverbesserung ste­ht abso­lut im Mit­telpunkt. Es wer­den jet­zt bere­its die ersten Gebläse vorgestellt, die mit einem Motor der Effizien­zk­lasse IE5 aus­ges­tat­tet sind. Darüber hin­aus tra­gen unsere Entwick­ler aber auch weit­eren Kun­den­wün­schen Rech­nung. Die neuen ZS-4-Gebläse sind extrem kom­pakt gebaut und für ein­fache Wartung opti­miert. Wir bieten mehrere Lösun­gen als Stan­dard an. Zum Beispiel eine Out­door-Vari­ante mit Regen­dach oder beson­ders robuste Maschi­nen für Tem­per­a­turen zwis­chen minus 20 und plus 50 Grad Cel­sius. Die Gebläse ver­fü­gen außer­dem über eine Elek­tron­ikon-Steuerung, die die Leis­tung der Gebläse opti­miert. Und wer unseren Smartlink-Ser­vice bucht, kann die Fer­nüberwachung der Maschi­nen per Inter­net oder Mobil­gerät nutzen.

Gibt es noch weit­ere Maß­nah­men, neben mod­erneren Gebläsen, die entschei­dend zur Effizienz von Kläran­la­gen beitragen? 

Karsten Deck­er: Ja sich­er. Großes Einspar­poten­zial sehe ich auch noch im Leitungsnetz. Wenn Leck­a­gen, inef­fiziente Kup­plun­gen oder zu kleine Durchmess­er beseit­igt wer­den, lässt sich jede Menge Energie eins­paren — und damit viel für den Kli­maschutz tun. Bei höheren Drück­en — jen­seits der Belüf­tungs-Anwen­dun­gen in Kläran­la­gen — liegen auch höhere Druck­luftaus­trittstem­per­a­turen vor; dann sollte man auch über die Instal­la­tion ein­er Wärmerück­gewin­nung nach­denken, um die einge­set­zte Energie zum Beispiel für die Heizung zurückzugewinnen.

Fakten zur neuen Kommunalrichtlinie

Seit dem 1. Okto­ber 2018 ist die neue Kom­mu­nal­richtlin­ie des Bun­desmin­is­teri­ums für Umwelt, Naturschutz und nuk­leare Sicher­heit in Kraft. Hin­ter­grund ist, dass Deutsch­land bis 2050 weit­ge­hend treib­haus­gas­neu­tral wer­den soll, um den Anstieg der Erder­wär­mung auf 1,5 °C gegenüber vorindus­triellem Niveau zu begrenzen.

Um die Poten­ziale zur Min­derung von Treib­haus­gasen in den Kom­munen zu heben, sind in der Kom­mu­nal­richtlin­ie jet­zt neue Förder­schw­er­punk­te ver­ankert. Bis zu 40 % Förderung kön­nen Kom­munen für die Investi­tion in Kläran­la­gen erhalten.

Der Bund gewährt Zuwen­dun­gen im Rah­men der Pro­jek­t­förderung unter anderem für die Opti­mierung der Belüf­tung­stech­nik in Abwasser­be­hand­lungsan­la­gen. Zuwen­dungs­fähig sind dabei hochef­fiziente Kom­pres­soren und Gebläse, eine opti­mierte Leitungs­führung oder auch die Instal­la­tion ein­er Wärmerückgewinnung.

Um eine Förderung zu beantra­gen, muss zuvor eine Poten­zial­studie durchge­führt wer­den. In dieser müssen die beantragten Einzel­maß­nah­men als notwendig eingestuft wer­den, um die in Num­mer 2.6 der Kom­mu­nal­richtlin­ie genan­nten Ziele zu erreichen.

Antrag­stel­lung: bis Ende 2022 jew­eils 1. Jan­u­ar bis 31. März; 1. Juli bis 30. Sep­tem­ber. Die Bes­tim­mungen der Kom­mu­nal­richtlin­ie kön­nen im Netz unter: https://www.klimaschutz.de/kommunalrichtlinie gefun­den werden.