Blockheizkraftwerk


Auch wenn zu diesem Zeitpunkt bekannt war, dass bei der Deponiegasnutzung Probleme auftreten können, wurde für die Deponie Kahlenberg 1993 eine große Gasverwertungsanlage eingeplant. Das Konzept sah vor, pro Stunde bis zu 2.500 Kubikmeter Deponiegas dort einzuspeisen. Fünf Gasmotoren sollten Generatoren antreiben, mit denen elektrische Energie gewonnen werden kann. Ebenfalls plante man ein, die Wärmeenergie des dabei entstehenden Kühlwassers und Abgases zu nutzen. Dieses technische Verfahren, bei dem sowohl elektrische als auch Wärmeenergie gewonnen wird, wird Blockheizkraftwerk-Technologie genannt. Der erste technische Bestandteil des Blockheizkraftwerks der Deponie Kahlenberg ist eine so genannte Verdichterstation. Die Verdichter saugen das Deponiegas über das Drainagesystem der Deponie gleichmäßig ab und führen es dem Blockheizkraftwerk mit leichtem Überdruck zu. Die gastechnischen Anlagen sowie das gesamte Blockheizkraftwerk verfügen über umfangreiche Sicherheitseinrichtungen wie automatische Analyse- und Warnanlagen. Der zweite technische Anlagenbestandteil des Blockheizkraftwerks war eine Gasreinigungsanlage, die problematische Inhaltsstoffe aus dem Deponiegas abtrennen sollte. Der Betrieb dieser Gasreinigungsanlage verursachte aber schon zu Beginn der Deponiegasverwertung 1994 erhebliche Probleme. Das Deponiegas ist aus einer Vielzahl verschiedener Inhaltsstoffe zusammengesetzt. In der Gasreinigungsanlage kam es daher zu unvorhergesehenen Reaktionen bis hin zu Bränden in der Anlage.

1995 stellte sich eine gefährliche Situation ein: stark und unangenehm riechender Rauch gelangte nach außen und belästigte die in der Nähe wohnenden Bürger, die daraufhin massiv protestierten. Trotz mehrerer Versuche konnte der Betreiber der Anlage die Probleme nicht abstellen. Die Gasreinigungsanlage wurde stillgelegt, da die Technik nicht geeignet war. Die Erfahrungen der folgenden Betriebsjahre zeigten jedoch, dass für die Deponie Kahlenberg eine Gasreinigung entbehrlich ist und das Deponiegas auch so gut verwertet werden kann.

Zentraler Bestandteil des Blockheizkraftwerks ist eine Motorenanlage, die aus fünf Gasmotoren besteht. Die Motoren haben elektrische Leistungen zwischen 700 und 1.000 Kilowatt (kW). Das entspricht einer Gesamtleistung von rund vier Megawatt oder 5.300 PS elektrischer Leistung. Mit der elektrischen Leistung der Gasmotoren - sie erzeugen etwa 35 Millionen Kilowattstunden jährlich - können fast zehntausend durchschnittliche Haushalte mit Strom versorgt werden. In Blockheizkraftwerken werden rund ein Drittel elektrische Energie und zwei Drittel Wärmeenergie erzeugt. Die thermische Energie kann man jedoch nicht vollständig nutzen. Das Blockheizkraftwerk Kahlenberg liefert etwa 5,7 Megawatt in Form von Wärmeenergie.

Mit seiner jährlichen Leistung von 50 Millionen Kilowattstunden könnten bei vollständigem Absatz der Wärmeenergie rund zehn Millionen Liter Heizöl eingespart werden.

Fernwärmeversorgung


Um die Wärmeenergie an die Verbraucher weiterzugeben und zu verteilen, hat der Zweckverband ein Fernwärmenetz aufgebaut. Diese Technik beruht darauf, dass Wasser auf eine Temperatur von etwa 85 Grad Celsius erhitzt und in einem Kreislauf-
system bereitgestellt wird. Mit Wärmetauschern können so die jeweiligen Heizkreisläufe in den Gebäuden nach Bedarf mit Wärmeenergie versorgt werden. Derzeit könnten etwa 3,5 Megawatt Wärmeenergie pro Stunde bereitgestellt werden. Die volle Leistung wird jedoch nur bei kühler Witterung benötigt, in den Sommermonaten ist der Bedarf deutlich geringer.

Über das Fernwärmenetz werden die betriebseigenen Gebäude und Anlagen des Zweckverbands Abfallbeseitigung Kahlenberg (ZAK) sowie das Bürger- und das Rathaus der Gemeinde Ringsheim mit Wärme versorgt. Außerdem sind inzwischen auch der Kindergarten, verschiedene Wohnhäuser und zwei Neubaugebiete an das Fernwärmenetz angeschlossen.

Energiekonzept


In dem Blockheizkraftwerk wird das Gas der Deponie Kahlenberg und das Biogas aus der mechanisch-biologischen Abfallbehandlung verwertet. Damit werden nicht nur sämtliche Anlagen des ZAK mit Strom versorgt, sondern auch - zusätzlich zur Fernwärmeversorgung - elektrische Energie in das öffentliche Stromversorgungsnetz eingespeist. Damit wurde ein wirtschaftlich interessantes Energiekonzept umgesetzt. Der ZAK hat seit der Inbetriebnahme der Anlage 1994 bis zum Jahr 2006 für rund 20 Millionen Euro Strom verkauft und zusätzlich einen Eigenbedarf in Höhe von rund fünf Millionen Euro abgedeckt. Berücksichtigt man die Kosten, die für die Investitionen und Unterhaltung anfallen, verbleibt ein jährlich erwirtschafteter Überschuss von mehr als 500.000 Euro. Neben der wirtschaftlichen Bedeutung ist das Konzept auch aus der Sicht des Umweltschutzes sehr interessant. Weil Deponie- und Biogas verwertet werden können, werden die natürlichen Energieressourcen geschont und die von den Heizbrennern der Haushalte freigesetzten Schadstoffe vollständig vermieden.

Mit der auf alternativem Wege erzeugten Strom- und Wärmeenergie spart der ZAK jährlich etwa 45 Millionen Kilogramm klimaschädlichen Kohlendioxidausstoßes ein.

Reinigung von Deponiesickerwasser


In der Mülldeponie wurden auf einer Fläche von rund 40 Hektar etwa sechs Millionen Tonnen Abfälle eingelagert. Jährlich fallen hier mehr als 50.000 Kubikmeter verunreinigtes Wasser an, so genanntes Deponiesickerwasser. Es entsteht, wenn Regenwasser mit dem Müll in Kontakt kommt und aus den Abbauvorgängen der Abfallstoffe selbst. Daher gilt es - ähnlich wie Abwässer aus häuslichen, gewerblichen oder industriellen Anlagen - als Schmutzwasser. Es ist gesetzlich vorgeschrieben, dass solche Abwässer in besonderen Anlagen gereinigt werden müssen, bevor sie in die Kanalisation oder ein Gewässer eingeleitet werden können. Um das gereinigte Sickerwasser aus der Deponie Kahlenberg der kommunalen Kanalisation zuleiten zu können, müssen bestimmte Grenzwerte für Verunreinigungen eingehalten werden. Bei dieser indirekten Einleitung werden die Abwässer nochmals in der kommunalen Kläranlage aufbereitet. Bei einer direkten Einleitung wird das Abwasser direkt einem natürlichen Gewässer, einer so genannten Vorflut, zugeführt. In diesem Fall wären die gesetzlichen Grenzwerte für Schadstoffe entsprechend strenger.

Seit 1994 betreibt der Zweckverband eine moderne Abwasserreinigungsanlage nach dem so genannten BIOMEMBRAT®-Verfahren, das von der Firma Wehrle-Werk AG geliefert wurde. Das Abwasser wird bei diesem Verfahren im Wesentlichen biologisch gereinigt und danach in der Ultrafiltration durch extrem feine Poren gefiltert. In einem letzten Schritt werden im Filterwasser verbliebene Schadstoffe an Aktivkohle gebunden. Die biologische Reinigung sorgt dafür, dass dem Abwasser Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen entzogen und abgebaut werden. Dazu müssen entsprechende Mikroorganismen vorhanden sein. Dies sind nur Bruchteile von Millimetern lange Kleinstlebewesen - Bakterien und einzellige Tiere - die bei der Abwasserreinigung in Lebensgemeinschaften den so genannten Belebtschlamm bilden. In jedem Liter Belebtschlamm befinden sich Milliarden dieser winzigen Helfer.

Es gibt viele verschiedene Arten von Mikroorganismen, die im Belebtschlamm vorkommen und von Fachleuten nach ihrer Rolle beim biologischen Abbau unterschieden werden. Bei der nachfolgenden Ultrafiltration wird der Belebtschlamm vollständig in der biologischen Reinigungsstufe zurückgehalten. Das nun schon teilweise gereinigte und gefilterte Wasser - das so genannte Permeat - wird in der nächsten Stufe über Aktivkohle geleitet. Noch im Wasser verbleibende biologisch schwer abbaubare Stoffe lagern sich an die Aktivkohle an, die deshalb von Zeit zu Zeit ausgetauscht und erneuert wird. Um einen Kubikmeter Sickerwasser zu reinigen, werden rund zwei Kilogramm Aktivkohle gebraucht.

Die Kosten für diese sehr aufwändige und qualifizierte Reinigung des stark belasteten Sickerwassers betragen rund 20 Euro pro Kubikmeter.