MedienberichteEnergie muss bestmöglich eingesetzt werden
Im Rahmen einer Energiestudie wurde die Nutzung des auf der ARA Wasserschloss anfallenden Klärgases abgeklärt. Es hat sich gezeigt, dass ein erheblicher Teil der produzierten Wärme nicht genutzt werden kann. Rund ein Drittel der produzierten Wärmemenge musste vor dem Ausbau als Überschusswärme mittels Notkühlung ungenutzt in die Atmosphäre abgegeben werden. Gemäss der Gesetzgebung (Energiegesetz) ist die Energie bestmöglich einzusetzen und vollständig zu nutzen.
Im Sinne der Gesetzgebung und einer der Energiewende entsprechenden ökologischen, aber ökonomisch vertretbaren Lösungsfindung wurde entschieden, anstelle der bisherigen Strom- und Wärmegewinnung in zwei Blockheizkraftwerken das gesamte Klärgas respektive Biogas künftig auf Erdgasqualität aufzubereiten und als «Biomethan» ins Erdgasnetz einzuspeisen. Die Einspeisung ins Erdgasnetz weist neben ökonomischen vor allem ökologische Vorteile auf, da die Energie des Klärgases neu vollständig genutzt werden kann.
Die durchschnittliche Klärgasproduktion liegt im 2017 bei rund 2'000 m3 pro Tag respektive 730'000 m3 pro Jahr. Mit der auf der ARA Wasserschloss produzierten Gasmenge können über 300 Einfamilienhäuser ein Jahr lang beheizt werden.
Klärgas muss behandelt und «gereinigt» werden
Durch den Wegfall der Strom- und Wärmeproduktion muss der Strom vollständig zugekauft werden. Daher wird der Wärmeenergiebedarf der ARA für die Schlammfaulung und die Gebäudeheizung neu zu 85% über eine Wärmepumpe, die gereinigtes Abwasser als Wärmequelle nutzt, abgedeckt. Im gereinigten Abwasser ist ein enormes Wärmepotenzial vorhanden, welches für den Eigenbedarf verwendet wird. Für den biologischen Reinigungsprozess wird Luft, respektive Sauerstoff benötigt. Bei der Komprimierung der Luft entsteht Wärme. Die Abwärme der warmen Prozessluftleitungen wird für die Beheizung des neuen Biofiltrationsgebäudes genutzt. In Spitzenzeiten erfolgt die Abdeckung über eine reguläre Gasheizung.
Das anfallende Klärgas kann ohne verfahrenstechnische Behandlung nicht direkt ins Erdgasnetz eingespiesen werden, da es einen Methananteil von nur rund 60 bis 65 Prozent besitzt. Der restliche Anteil ist Kohlendioxid (CO2). Erdgas weist hingegen einen Methananteil von mindestens 96 Prozent auf. Damit Klärgas zu Erdgasqualität wird, muss das Kohlendioxid aus dem Klärgas entfernt werden.
Gefiltertes Gas wird ins Erdgasnetz abgegeben
Die Klärgasaufbereitungsanlage der ARA Wasserschloss besteht im Wesentlichen aus der Vorreinigung mit Aktivkohlefilter, Kühlung und Trocknung durch Kälteanlage, Tischkühler und Wärmetauscher, Aufbereitung mittels Kompressoren und Membranen und der Einspeisestation inklusive Odorierung (Zusatz von geruchsintensiven Substanzen). Da das aufbereitete Biogas annähernd geruchlos ist, muss es als Sicherheitsmassnahme vor der Einspeisung odoriert werden.
Die Kälteanlage, Kompressoren, Membranen und die Einspeisestation sind in einem Container untergebracht, welcher vom Elektroraum gasdicht abgetrennt ist. Die Vorreinigung mittels Aktivkohlefilter, die Tischkühler und die Odorierung sind im Freien aufgestellt.
Die Aufbereitungsanlage reinigt das vom Gasspeicher kommende Klärgas. Dabei wird das Rohgas zuerst gekühlt, entfeuchtet und wieder auf die optimale Temperatur für die Vorreinigung erwärmt. Durch die Aktivkohlefilter werden Verunreinigungen ausgefiltert. Der anschliessende Kompressor presst das gefilterte Gas durch die Membranen, wobei das Methan (Erdgas) vom Kohlenstoffdioxid getrennt wird. Das aufbereitete Methan wird zur Einspeisestation geführt, wo es dann auf den richtigen Einspeisedruck reguliert und ans Erdgasnetz abgegeben wird.
Das produzierte Gas entspricht dem Heizenergiebedarf von 300 Einfamilienhäusern pro Jahr.
Die IBB verkauft das aufbereitete Biomethan an ihre Endkunden.
