Großtechnischer Einsatz realisiert

Entwickelt und konzipiert wurde die Umkehrosmose-Anlage im Chemnitzer HKW von dem Wassertechnikunternehmen Berkefeld, Celle, einer Tochtergesellschaft der global agierenden Veolia Water Solutions & Technologies. Die Wassertechniksparte von Veolia ist einer der weltweit führenden Anbieter im Bereich Wasseraufbereitung. Die Kernkompetenzen liegen in der Planung und Realisierung von Anlagen zur Trink- und Prozesswasseraufbereitung, sowie zur Reinigung und zum Recycling von Abwasser.

Der Betreiber der „Energiefabrik“ ist die eins energie in sachsen GmbH & Co. KG. Der kommunale Energiedienstleister in der Region Südsachsen beliefert rund 400 000 Privat- und Geschäftskunden, davon mehr als 1000 Industriekunden. In dem Chemnitzer Heizkraftwerk, das mit seinem 302 m hohen Schornstein das höchste Bauwerk in Sachsen ist, wird nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) Strom und Fernwärme erzeugt. Drei Kraftwerksblöcke können dafür betrieben werden, zwei auf Basis von einheimischer Rohbraunkohle, mit emissionsarmer Verbrennung, modernster Entstaubung und Entschwefelung des Rauchgases. Ein Block funktioniert mit Erdgas oder alternativ Heizöl. Die Technik der Kraft-Wärme-Kopplung ist eine optimierte Lösung zur Ausnutzung von Brennstoffen durch gleichzeitige Erzeugung von Wärme und Strom.

Das Kraftwerk bezieht das Wasser für Kühlprozesse und zur Dampferzeugung aus den Flüssen Chemnitz und Zschopau. Abhängig vom jeweiligen Verwendungszweck – als Kühlwasser, Brauchwasser oder fast reines, vollentsalztes Wasser (Deionat) zur Dampferzeugung – sind aufwendige mechanische und chemische Aufbereitungsprozesse erforderlich. Trotz einer Enthärtung und Entsalzung mit Ionenaustauschern enthält das Wasser noch einen hohen Anteil an organischen Substanzen, die im Wasser-Dampf-Kreislauf zu überhöhten Leitfähigkeiten und damit zu Schäden an der Turbine und anderen Bauteilen führen. Die Membranfilterelemente von Lanxess reduzieren die Schwankungen der Wasserqualität und filtern insbesondere die organischen Stoffe heraus. 90 % der Eingangswassermenge, das Permeat, wird für die folgenden Prozesse als Zusatzspeisewasser verwendet. Auch das Konzentrat, etwa zehn Prozent der Eingangswassermenge, wird dem Brauchwasserkreislauf zugeführt und weiter genutzt.

Die in der Chemnitzer Energiefabrik eingesetzten Membran-Filterelemente der Reihe Lewabrane FR sind besonders geeignet für Wässer, die ein starkes Fouling-Potenzial aufweisen. Jedes Element Lewabrane RO B400 FR verfügt über eine Membranfläche von 37,2 m2 und hat einen Durchmesser von 201 mm.

Die Produkte bestehen aus einer Polyamid-Kompositmembran, die in mehreren Lagen zu einem spiralförmigen Element aufgewickelt wird. „Unsere Filterelemente zeichnen sich durch einen hohen polymeren Vernetzungsgrad und eine geringe Oberflächenladung aus, was per se die Ablagerung von Partikeln reduziert“, erklärt Lipnizki. Bei den FR-Typen wurde zudem ein besonderer Feedspacer eingebaut. „Die Membranelemente wurden so konstruiert, dass mehr Turbulenzen auf der Anströmungsseite entstehen und sich somit weniger Partikel absetzen können“, erklärt der Membran-Experte von Lanxess.

Die Filterelemente, die am deutschen Lanxess-Standort Bitterfeld produziert werden, sind speziell für die industrielle Wasserbehandlung entwickelt worden. Anwendungsgebiete sind die Aufbereitung von schwach salzigen Brack- und Abwässern mit stärkeren organischen oder biologischen Fouling-Tendenzen.