Klärwerk

Klärwerk Emschermündung: Konzept Heizung, Kühlung und Lüftung

Umsetzung eines zukunftsweisenden Heiz- und Kühlsystems auf dem Klärwerk Emschermündung

Das von der Emschergenossenschaft betriebene Klärwerk Emschermündung liegt im Westen der Bundesrepublik zwischen Dinslaken, Oberhausen und Duisburg. Mit einem Anschluss von ca. 1.840.000 EW gehört es zu den größten Kläranlagen in Deutschland.

Emschergenossenschaft
© Emschergenossenschaft / AFRY

Ehemaliges Flussklärwerk an der Emscher

Die Anlage wurde über viele Jahre als Flussklärwerk zur Reinigung der abwasserführenden Emscher betrieben, wird aber jetzt nach Anbindung des Pumpwerks Oberhausen ausschließlich mit Abwasser aus dem Abwasserkanal Emscher (AKE) beschickt.

Der Abwasserkanal Emscher von Dortmund bis Dinslaken leitet sämtliche klärpflichtigen Abflüsse aus dem Einzugsgebiet der Emscher unterhalb der Kläranlage Dortmund-Deusen über rund 51 km Länge ab, wobei ein Teil des Abwassers in der Kläranlage Bottrop gereinigt und der übrige Teil dem Klärwerk Emschermündung zugeführt wird.

Neubau des Zulaufbereiches war erforderlich

Die künftige Zulaufsituation, sowie der vorhandene Erneuerungsbedarf der Anlage, machten den Neubau der kompletten mechanischen Reinigungsstufe, bestehend aus Rechen, Sandfang und Vorklärung erforderlich.

Zudem wurden ein Zulaufhebewerk und ein Hochwasserpumpwerk neu errichtet. Weiterhin wurde eine Umgestaltung der Belebungsstufe und der Nachklärung vorgenommen, wobei wegen der geringeren hydraulischen Belastung die Anzahl der betriebenen Nachklärbecken verringert wurde.

Mit der Planung der Umgestaltung wurde im Jahre 2011 begonnen, 2019 wurden die Arbeiten abgeschlossen. Der wichtige Themenkomplex, die Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik der mechanischen Vorbehandlung wurde dabei vollständig von unseren ExpertInnen bearbeitet.

Klärwerk
Heizungsraum

Eine nachhaltige Energiequelle

Da auf dem Klärwerk die anfallende BHKW-Abwärme bereits vollständig bilanziert war, waren hier innovative Konzepte gefragt – eine anspruchsvolle Aufgabe für das eingesetzte Team von SpezialistInnen.

Der gesamten Energiebedarf der mechanischen Behandlung für Heiz- und Kühlvorgänge ist separat zu generieren.

Die Emschergenossenschaft als zukunftsweisendes Unternehmen setzte dabei auf eine nachhaltige Energiequelle.

Der Heizbedarf der Anlage beträgt 200 kW, zwei Wärmepumpen mit je140 kW dienen der Wärmebereitstellung. Wärmetauscher auf der Sohle des zweistraßigen Anschlusskanals dienen zur Wärmeaufnahme aus dem Rohabwasser. Wegen des gewaltigen Abwasserstroms wirkt sich der Wärmeentzug nur geringfügig auf die Temperatur des Abwassers aus.

Neben Heizen auch Kühlen

Im Zulaufhebewerk des Klärwerks verrichten bis zu 8 Schneckenpumpen mit je 2,65 m Durchmesser ihre Arbeit, angetrieben jeweils von einem
315 kW Elektromotor.

Zur Kühlung der Frequenzumformer der Motoren und der übrigen Schaltraumausrüstung wurde ein Kaltwassersystem installiert über das ein maximaler Kältebedarf von 240 kW abgesichert wird. In das System eingebunden sind ebenfalls die Wärmepumpen und die Wärmetauscher im Abwasser.

Damit kann neben der Wärmeaufnahme aus dem Abwasser für das Heizen dahin auch die überschüssige Wärme aus den Kühlprozessen abgegeben werden.

Heizung
Gebäude

Befreiung von lästigen Geruchsstoffen

Neben den Aufgaben der Heizung und Kühlung war auch ein komplexes System der Lüftungstechnik und Abluftbehandlung auszuführen.

Allein aus dem Bereich Rechenhaus und Containerhalle werden
62.000 m³/h Luft abgesaugt und über zwei parallele Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung durch Kreuzstromwärmetauscher geführt.

Vor Passieren der Lüftungsgeräte wird die Abluft mit zwei Abluftbehandlungsanlagen nach dem Verfahren der Photoionisation von lästigen Geruchsstoffen befreit.

Damit wird den emissionsschutzrechtlichen Anforderungen gemäß behördlicher Auflagen entsprochen.

Zulaufkanal und Zulaufhebewerk

Weiterhin wurden Abluftsysteme mit entsprechender Abluftbehandlung für die Bereiche Zulaufkanal und Zulaufhebewerk realisiert.

Im Zuge der Konzeptionierung der Anlagen stieß das Spezialistenteam von AFRY für Gebäudetechnik von Abwasseranlagen auf verschiedenste Herausforderungen.

Zum einen ging es darum, für die einzelnen Anlagenkomponenten handelsübliche Geräte auszumachen, die den rauhen Kläranlagenbedingungen mit feuchter und aggressiver Umgebung und teilweise Ex-Schutzanforderungen bestmöglich gerecht werden.

Weiterhin war auch Thema intensiver Bemühungen, die in vielen Fällen autark arbeitenden Geräte der Gebäudetechnik in das komplexe System der Prozessautomatisierung mit entsprechender Visualisierung gemäß dem Standard moderner Kläranlagen einzubinden.

Tunnel mit Wasser

Innovative und zukunftsweisende Anlage

Im Ergebnis wurden auf dem Klärwerk Emschermündung innovative und zukunftsweisende Anlagen der Gebäudetechnik installiert, die tagtäglich in hohem Maße wirtschaftlich und zuverlässig ihren Dienst verrichten.

Nachdem die anfangs durchaus gegebenen „Berührungsängste“ des Betriebspersonals gegenüber den komplexen Anlagen durch intensive Einweisung überwunden wurden, hat sich nunmehr volle Akzeptanz und auch ein gewisser Stolz bei den Mitarbeitenden der Emschergenossenschaft zu ihrer modernen Anlage eingestellt.

Über AFRY

AFRY ist ein führendes europäisches Unternehmen für Ingenieur-, Design- und Beratungsdienstleistungen mit globaler Präsenz. Den Wandel zu einer nachhaltigeren Gesellschaft bringen wir als Unternehmen voran.

Wir sind 19.000 engagierte Experten in den Bereichen Infrastruktur, Industrie, Energie und Digitalisierung, die nachhaltige Lösungen für kommende Generationen schaffen.

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