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Dr. Stefan Lindtner | Umwelttechnik, Entwicklung und Beratung Seite 1
Kläranlagenleistungsvergleich
Bereich Energie
Stefan LindtnerStefan Lindtner
Ingenieurbüro kaltesklareswasserIngenieurbüro kaltesklareswasser
KAN - Sprechertag 2010
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Was wurde abgefragt ?
Neben den Daten für den Leistungsvergleich wurden folgende energierelevante Daten abgefragt:
Energiezukauf (seit 2007)Eigenstromabdeckung (seit 2007)Faulgasanfall (heuer neu)
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Was wurde geliefert?
Daten von insgesamt 966 ARAs (Vorjahre 960 bzw. 956)
Davon waren bei 884 ARAs (Vorjahre 880 bzw. 861) der Energieverbrauch, die Wassermenge und die CSB-Zulaufkonzentration angegeben, sodass ein spez. Energieverbrauch in kWh/EW-CSB120/a berechnet werden konnte.
KA_Name Gasanfall EWEnergie
VerbrauchEigenStrom- Abdeckung Ab_BSB5 Ab_CSB Ab_TOC Ab_NH4_N Ab_NO3_N Ab_GES_N Ab_PO4_P Ab_GES_P Zu_BSB5 Zu_CSB
29.000 642.400 4,6 22,8 7,6 0,37 3,5 4,9 0,38 0,54 211 422
458.775 130.000 1.941.379 17,00 6,9 34,5 14,6 0,35 5,3 8,11 0,41 0,57 287 573
12.500 385.488 3,5 17,7 5,9 0,38 1,2 2,5 0,33 0,47 126 252,2
147.826 45.000 1.196.604 45,00 3,4 16,9 7 0,42 3,1 4,5 0,19 0,32 325 650
5.000 91.094 4,2 21 7 1,5 4,4 6,9 0,35 0,52 75 150
450 28.485 4 19,8 6,6 0,41 4,1 5,6 0,22 0,35 385 770
25.000 280.296 3,2 15,9 5,3 0,86 0,8 2,4 0,18 0,32 93 187
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Was wurde geliefert - Zusammenfassung
Von 847 ARAs liegt nun der Energieverbrauch der vergangenen drei Jahre vor, sodass ein erster Trend des Gesamtenergieverbrauches dieser Anlagen gezeigt werden kann:
Gesamtenergieverbrauch aller Österreichischen Kläranlagen kann mit rund 550 GWh/a abgeschätzt werden.
Eigenstromerzeugung (berechnet aus der angegebenen Eigenstromabdeckung): 130 GWh/a (=24 % Eigenstromabdeckung)
Faulgasanfall: 78,5 Mio. m³/a
515 GWh/a 517 GWh/a 516 GWh/a
2007 2008 2009
Dr. Stefan Lindtner | Umwelttechnik, Entwicklung und Beratung
0
200
400
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1.200
Kraftwerk Freudenau
Stromverbrauch Kläranlagen
GWh/a
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Die Summe des Energieverbrauches aller Kläranlagen beträgt ca. 550 GWh/a
Dies entspricht in etwa der Hälfte der erzeugten Elektrizität des Kraftwerkes Freudenau
Stromverbrauch aller Kläranlagen im Vergleich
davon ca. 130 GWh/aEigenstromabdeckung
Dies entspricht einer mittleren Eigenstromabdeckung von 43 % aller Kläranlagen mit Faulung
bzw. werden 24 % der für Kläranlagen benötigten el. Energie mittels Faulgas abgedeckt
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840 Anlagen zwischen 19 und 200 kWh/EW/a0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
180,00
200,00
220,00
240,00
260,00
280,00
300,00
1 884
Spez. Energieverbrauch aller Anlagen, bei denen CSB und E-Verbrauch angegeben wurden
[kWh/EW-CSB120/a]
32 Anlagen (5 sind Tropfkörperanlagen)< 19 kWh/EW/a
12 Anlagen > 200 kWh/EW/a
Erw
artu
ngsb
erei
ch
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Energieverbrauch aller angegebenen Anlagen, gruppiert nach Bundesland
Daten inklusive AusreißerGewichteter Mittelwert = Summe aller Stromverbrauche je Gruppe / Summe aller EW-CSB120 je Gruppe
0
10
20
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50
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100
[kW
h/E
W-C
SB
120/
a]
75%-Wert 48196461606342567866896867
Median 38193745454533405251654746
gew . Mittel 29193335404024333935423531
25%-Wert 32193033343525293940403434
Gew erbeWVTSÜSTSOÖNKBALLE ohne Gew erbe
und WALLE
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Energieverbrauch aller angegebenen Anlagen, gruppiert nach Bundesland
Daten exklusive Ausreißer; Spezifische Verbrauche <19 und > 200 kWh/EW-CSB120/a wurden eliminiert
0
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30
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[kW
h/E
W-C
SB
120/
a]
75%-Wert 49196259606344597864896867
Median 41194145454534405350664747
gew. Mittel 35193538404025354134423633
25%-Wert 33193135343528314040433535
GewerbeWVTSÜSTSOÖNKBALLE ohne Gewerbe
und WALLE
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Energieverbrauch, getrennt nach Art der Stabilisierung und gruppiert nach Bundesland
Faulung andere Stabilisierung
[kWh/EW-CSB120/a] alles gewichtete Mittelwerte; Daten ohne Ausreißer
46
33
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
ALLE ALLEohne
Industrieund W
B K N OÖ S ST SÜ T V W Industrie
ohne Großraum Salzburg29 kWh/EW/a
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Energieverbrauch ALLER Anlagen, gruppiert nach Größe und Art der Stabilisierung
Daten ohne Ausreißer
Energieverbrauch ALLER Anlagen (Daten bereinigt)
0
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80
100
120
140
[kW
h/E
W-C
SB
120/
a]
75%-Wert 67415047547299119
Median 4732364143557877
gew. Mittel 3631363843537068
25%-Wert 3526283034405457
ALLE ARAsFaulung
>50.000 EWFaulung
<50.000 EWandere Stabil.>50.000 EW
andere Stabil. >5.000 EW
andere Stabil. >1.000 EW
andere Stabil.> 500 EW
andere Stabil.<=500
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Energieverbrauch ALLER Anlagen ohne Gewerbe und Wien, gruppiert nach Größe und Art der Stabilisierung
Daten ohne Ausreißer
Zielwert 203030405050 20
ALLE ARAsFaulung
>50.000 EWFaulung
≤50.000 EWandere Stabil.>50.000 EW
andere Stabil.>5.000 EW
andere Stabil. >1.000 EW
andere Stabil.> 500 EW
andere Stabil.<=500
75%-Wert 68415044557299119
Median 4732363843557877
gew. Mittel 3631363843537068
25%-Wert 3526283034405457
0
20
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[kW
h/E
W-C
SB
120/
a]
Energieverbrauch ALLER Anlagen ohne Wien und Gewerbe (Daten bereinigt)
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Theoretische Einsparpotentiale
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ALLE ARAs
Faulung >50.000 EW
Faulung <50.000 EW
andere Stabil.
>50.000 EW
andere Stabil.
>5.000 EW
andere Stabil.
>1.000 EW
andere Stabil.
> 500 EW
andere Stabil.
<=500 EW
Einsparpotential auf Zielwert 153.745 61.865 35.657 18.527 26.856 9.684 983 175
Einsparpotentia auf Median 58.384 18.667 12.613 10.104 11.180 5.330 403 86
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
[MWh/a]
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Faulgasanfall und -nutzung
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Anzahl Faulungsanlagen 181
Daten geliefert 158
durchschnittlicher Faulgasanfall [l/EW/d] 24 l/EW-CSB120/d
Gasmenge angegeben [m3/a] 73.923.314 m³/a
Gasmenge angegeben plus abgeschätze Menge[m3/a] 78.581.452 m³/a
Energieinhalt gesamt [kWh/a] 589 GWh/a
elektrische Energie aus BHKW bei 25 % Wirkungsgrad 147 GWh/a
30 % Wirkungsgrad 177 GWh/a
35 % Wirkungsgrad 206 GWh/a
el. Energie aus BHKW 2010 (angegeben) 130 GWh/a
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Spez. Faulgasanfall und Eigenstromversorgung
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0
20
40
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0 10 20 30 40 50 60 70
Eig
en
ve
rso
rgu
ng
sg
rad
in %
spez. Volumen in Liter pro Einwohner
47 % Eigenstromabdeckung bei mittlerem Faulgasanfall vom
24 l/EW-CSB120/d Eigenstromabdeckung steigt mit spez. Faulgasanfall Einfluss der Co-Fermentation ?
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Vergleich mit Deutschland
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48 616 591
4.648 4.846
128 502 512
4.665
6.811
-
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
8.000
GK1 GK2 GK3 GK4 GK5
Angeschlossene Einwohnerwerte Österreich (*1.000 EW) Deutschland (*10.000 EW)
104
344
115
230
31
431
274
91
196
27
0
50
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150
200
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300
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400
450
500
GK1 GK2 GK3 GK4 GK5
Anzahl Kläranlagen Österreich Deutschland (*10)
1.000 EW-Ausbau
10.000 EW-Ausbau
100.000 EW-Ausbau
5.000 EW-Ausbau
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Vergleich mit Deutschland
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1.000 EW-Ausbau
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100.000 EW-Ausbau
5.000 EW-Ausbau
333 27
174154
10 28 23
163
218
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150
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250
GK1 GK2 GK3 GK4 GK5
Gesamter Stromverbrauche GWh/a
Österreich Deutschland (GWh/a*10)
69
53
4537
32
75
55
44 3532
0
10
20
30
40
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GK1 GK2 GK3 GK4 GK5
Spezifische Stromverbrauche kWh/EW-CSB120/a Österreich Deutschland
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Zusammenfassung
Sehr viele Einzelwerte ermöglichen detaillierte Auswertung nach Größe, Art und Bundesland
Einzelwerte streuen jedoch sehr weit! Vermutlich noch etwas Erklärungsbedarf Sehr ähnliche Ergebnisse wie im Vorjahr
Auswertung von allen Kläranlagen nach Art der Stabilisierung und in Größengruppen liefert sehr plausible Ergebnisse auf bisher nicht vorhandener Datenbasis
Vergleich der Auswertungen mit Deutschland zeigt fast idente Ergebnisse
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Zusammenfassung
Faulgasanfall österreichischer ARAs rund 78,5 Mio. m³ pro Jahr dies entsprich 24 l/EW-CSB120/d bei einem BHKW Wirkungsgrad von 30 % können daraus
177 GWh/a elektrische Energie produziert werden
Mit zunehmendem spez. Faulgasanfall nimmt auch der Grad der Eigenstromabdeckung zu Co-Fermentation in Zukunft noch bedeutender?
Im Fragebogen 2010 ist nun auch eine eigene Spalte für den Faulgasanfall enthalten
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Zusammenfassung
Einsparpotential an elektrischer Energie liegt zwischen 13 % (auf Median) und 34 % (auf Zielwert) dies sind 60 bis 150 GWh/a
Faulgasnutzung und Steigerung der BHKW Wirkungsgrade auf durchschnittlich 30 % ergibt ein zusätzliches Potential von bis zu 50 GWh/a
Vision: Gegenwärtig 550 GWh/a aller ARAs könnte auf 400 GWh/a gesenkt werden bei gleichzeitiger Steigerung der erzeugten el. Energie auf 180 GWh/a
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