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Die Hauptkläranlage in Trier reinigt das Abwasser von 100 000 Bürgern sowie von regionalem Gewerbe und Industrie. Sie ist eine von zwei Klärwerken in der Stadt. Im Fokus der Kläranlage steht das Thema Energieneutralität. Seit 2013 wurden daher verschiedene Maßnahmen für eine positive Energiebilanz umgesetzt: „Bereits 2013 haben wir angefangen, bestehende Prozesse zu hinterfragen und neu zu denken“, erklärt Abwassermeister Marius Barbian, der zuständig für den Betrieb der beiden Kläranlagen in Trier ist. „Wir haben Photovoltaik auf den Dächern installiert, eine Auslaufturbine integriert, nutzen Künstliche Intelligenz und setzen das Klärgas optimal in unseren BHKWs ein.“ Mit dieser Vielzahl an Maßnahmen konnte die Kläranlage Schritt für Schritt das Thema Nachhaltigkeit in Kombination mit Innovation umsetzen – mit dem Ergebnis, dass die Kläranlage seit 2016 energieneutral betrieben wird.
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KI übernimmt eine wichtige Rolle
Einen besonderen Beitrag zum Thema Energieneutralität steuert die verwendete KI bei: Daten aus dem bestehenden Prozessleitsystem werden durch einen selbstlernenden Algorithmus von der KI ausgewertet. Dadurch können verschiedene Prozesse im Kontext der Energieeffizienz angepasst und optimiert werden. „Wir haben die KI zur optimierten Steuerung der Kläranlage bereits 2017 installiert. Durch sie können wir mittlerweile über 300 000 kWh Strom im Jahr einsparen und gleichzeitig unsere Abwasserreinigung effizienter betreiben. Die Einsparung des Stroms und damit auch von CO2 ist der größte Gewinn für uns“, verdeutlicht Barbian. Mit dem Einsatz der KI in der Kläranlage fungiert Trier als Vorreiter und hat in den vergangenen Jahren die Technik immer weiterentwickelt.
Klärschlamm großer Kostenfaktor
Nach verschiedenen Modernisierungsmaßnahmen, rückte 2019 schließlich die Klärschlammentsorgung in den Fokus: So wurde der anfallende Klärschlamm, jährlich rund 40 000 t, nach der Stabilisierung in den Faultürmen in Schlammstapelbecken geleitet und setzte sich dort natürlich ab. Anschließend wurde der Klärschlamm als Düngemittel auf den Feldern ausgebracht, was jedoch mit hohen Kosten für die Kläranlage verbunden war. Um möglichst kosteneffizient zu arbeiten, entschied sich die Hauptkläranlage Trier 2019 für den Bau einer maschinellen Klärschlammentwässerung, um den anfallenden Klärschlamm in Eigenregie entwässern zu können.
In der Planungsphase betrachteten die Trierer verschiedene Verfahren. Schließlich entschied man sich verfahrenstechnisch für die Klärschlammentwässerung mit Zentrifugen: „Wir haben uns gefragt: Wollen wir Zentrifugen oder Schneckenpressen einsetzen? Da die Hauptkläranlage relativ stark automatisiert ist, war uns relativ schnell klar: Es müssen Zentrifugen werden. Wir haben dann einen starken Partner gesucht, auf den wir uns verlassen können“, beschreibt Abwassermeister Barbian das Vorgehen.
Bau einer neuen Entwässerungshalle
Für die seit 2016 betriebene Überschussschlammentwässerung ist eine C4E im Einsatz: „Der absolute Pluspunkt bei der bereits bestehenden Maschine von Flottweg für uns ist, dass sie 24 Stunden am Tag, 365 Tage im Jahr läuft. Seit der Inbetriebnahme hatte wir weder Probleme, noch größere Reparaturarbeiten und sie ist bis heute in Betrieb.“
Nach erfolgreicher Ausschreibung fiel die Entscheidung schließlich erneut auf Flottweg. Für die Schlammentwässerung wurde zudem eine neue Entwässerungshalle gebaut, um ausreichend Platz für Maschinen und Technik zu haben.
Von Beginn an ohne Probleme
Seit 2021 sind in der Hauptkläranlage Trier nun zwei Xelletor X4E mit einem maximalen Durchsatz von 800 kg/h pro Maschine im Einsatz. Marius Barbian ist mit der Entscheidung für Flottweg sehr zufrieden: „Diese Maschinen haben vom ersten Moment an ein super Ergebnis geleistet und konnten im Prozess perfekt integriert werden. Als wir den Umschluss vorgenommen haben, von der Nassschlammausbringung auf die Entwässerung, hatten wir keinen Spielraum. Wir mussten quasi von einem auf den anderen Tag direkt eine funktionierende Maschine haben und die beiden Maschinen liefen von der ersten Sekunde problemlos.“ Ein bedeutender Aspekt, um die Arbeitsabläufe in der Hauptkläranlage nicht zu gefährden und die Schlammentwässerung nahtlos in das Tagesgeschehen zu integrieren.
Aufgrund der hohen Automatisierung der Kläranlage, überzeugt auch die Anpassungsfähigkeit der beiden Xelletor-Dekanter: „Um eine Maschine wirklich nachhaltig nutzen zu können, brauchen wir Maschinen, auf die wir in allen Prozessen selbst Einfluss nehmen können. Bei den Flottweg-Maschinen können wir jede kleinste Einstellung selbst vornehmen, sei es die Trommeldrehzahl oder etwas anderes. Auf diese Art können wir selbst mit der Zeit einen optimalen Betriebspunkt einstellen, der sowohl technisch sinnvoll, aber auch energieeffizient ist.“ Für Barbian ein entscheidender Punkt, der sich nicht nur auf die Nachhaltigkeitsaspekte der Kläranlage auswirkt, sondern auch eine Rolle für die Kollegen spielt, die täglich mit der Anlage in Kontakt stehen. Dadurch können diese sich gut mit dem Gesamtprozess identifizieren.
Einhausung wegen Arbeitsschutz
Aus Gründen des Arbeitsschutzes entschied man sich in der Hauptkläranlage Trier außerdem für eine Einhausung der Maschinen, auch um den Geräuschpegel möglich niedrig zu halten. Dadurch ist das Arbeitsklima in der neuen Entwässerungshalle für alle Mitarbeitenden so angenehm wie möglich und erfüllt die aktuellen Arbeitsstandards.
Doch nicht nur die Maschinen selbst, sondern auch Flottwegs Service sammelt Pluspunkte bei der Hauptkläranlage: „Da Flottweg den Produktionsstandort in Deutschland hat, sind sowohl die Ersatzteillieferung als auch der Support sehr schnell und flexibel.“ Für Barbian ein entscheidendes Kriterium, um lange Ausfälle zu verhindern.
Dialog mit anderen wichtig
Die Erfahrung in den Bereichen Nachhaltigkeit und auch KI hat sich die Kläranlage in den vergangenen Jahren mit zahlreicher Tests und Versuchen aufgebaut. Doch die Kläranlage Trier möchte dieses Wissen nicht für sich behalten: „Wir freuen uns über einen Austausch mit anderen Kläranlagen und sind bereit unser Wissen weiterzugeben. So möchten wir die Angst vor neuen Techniken nehmen und zeigen, wie gut KI und Co. sich zielgerichtet integrieren lassen“, fasst Barbian zusammen.
Flottweg SE, Vilsbiburg
Halle A1, Stand 550
Autorin: Julia Deliano
PR- & Content Managerin, Flottweg
