Smarte Tools - Kläranlagen
Zukunftssichere Kläranlagen: Herausforderungen strategisch meistern
Kläranlagenbetreiber stehen aktuell vor einer Vielzahl neuer Herausforderungen, die eine grundlegende Neuausrichtung bestehender Konzepte und Prozesse erfordern. Dazu zählen unter anderem:
- die Umsetzung der Anforderungen der Klärschlammverordnung im Hinblick auf ein zukünftiges Phosphorrecycling,
- die Steigerung der Energieeffizienz und die Reduktion des CO₂-Footprints in der Abwasser- und Schlammbehandlung – insbesondere vor dem Hintergrund des Klimawandels und gesetzlicher Vorgaben wie dem Energieeffizienzgesetz (EnEfG) oder Initiativen wie KARL,
- die Notwendigkeit, Entscheidungs- und Auswahlprozesse über das Kriterium der reinen Wirtschaftlichkeit hinaus zu denken,
- stark schwankende Rahmenbedingungen, z. B. bei Energie-, Rohstoff- und Betriebskosten,
- die digitale Transformation,
- sowie der zunehmende Fachkräftemangel.
Die zentrale Herausforderung besteht darin, Konzepte, Prozesse und Investitionen ganzheitlich zu bewerten – unter Berücksichtigung vielfältiger Zielsetzungen und zunehmend komplexer Rahmenbedingungen. Es gilt, geeignete Optionen strategisch auszuwählen, zukunftssicher zu planen und die Chancen der Digitalisierung aktiv zu nutzen.
Unsere Lösung:
Wir entwickeln und bieten smarte Tools zur Bilanzierung, Konzeptauswahl, Bewirtschaftung und zum Betrieb Ihrer Anlage oder Ihres Netzwerks – als Unterstützung auf dem Weg in eine nachhaltige, digitale und resiliente Zukunft.
Smarte Bewirtschaftung von Klärschlammnetzwerken
Immer mehr kommunale Kläranlagen schließen sich zu Verbünden zusammen, um Synergien zu nutzen und den steigenden Anforderungen effizient zu begegnen.
Unser OptiNETZ-Tool unterstützt die strategische Planung solcher Netzwerke sowie deren optimierte Bewirtschaftung im Betrieb:
- Entscheidungsunterstützung bei Investitionen im Verbund, z. B. gemeinsame Monoklärschlammverbrennung oder zusätzliche Trocknungsstandorte, Standortauswahl
- optimiertes Trocknungs- und Entwässerungskonzept
- Identifikation und Nutzung von Potentialen zur Nährstoffrückgewinnung - insbesondere Phosphor und Stickstoff
- effizienter, umweltoptimierter Transport und Logistik
Mit OptiNETZ-Tool#plan, OptiNETZ-Tool#live und OptiNETZ-Tool#nutrient haben wir innovative Werkzeuge zur strategischen Planung und operativen Optimierung der Klärschlammverwertung im Verbund entwickelt.
Dieser Toolbaukasten unterstützt Kommunen und Betreiber dabei, fundierte Entscheidungen zur Standortwahl, Logistik, Entwässerung und Trocknung zu treffen – basierend auf Massen- und Energiebilanzen sowie geografischen Analysen.
So lassen sich:
- Transportwege minimieren,
- CO₂-Emissionen senken,
- Betriebskosten reduzieren und
- Investitionen gezielt und effizient planen.
Das OptiNETZ-Tool#plan unterstützt die optimierte Planung und Konzeptauswahl von Klärschlammnetzwerken. Es integriert Massen- und Energiebilanzen, Kostenberechnungen (Betriebs- und Investitionskosten) sowie eine CO₂e-Bilanzierung. Bereits in einer frühen Planungsphase können verschiedene Konzepte – wie z. B. dezentrale vs. zentrale Verwertung, thermische Verwertung ja/nein, unterschiedliche Verfahren zur Phosphorrückgewinnung, Standortanalysen sowie verschiedene Transport- und Entwässerungskonzepte – systematisch und transparent gegenübergestellt und bewertet werden.
Das OptiNETZ-Tool#live zielt auf eine effiziente und optimierte Bewirtschaftung von Klärschlammnetzwerken im laufenden Betrieb ab. So kann beispielsweise die Logistik der Schlammanlieferung gezielt gesteuert werden, um in einer thermischen Klärschlammverwertung einen möglichst konstanten Heizwert zu erreichen – und damit die Energieauskopplung zu maximieren.
Das OptiNETZ-Tool#nutrient ermöglicht die Erstellung aktueller und prognostizierter Nährstoffbilanzen für Phosphor und Stickstoff in einem definierten geografischen Raum. Es identifiziert regionale Über- oder Unterdeckungen und schafft damit die Grundlage für eine gezielte Steuerung von Stoffströmen. Das Tool unterstützt eine nachhaltige Nährstoffbewirtschaftung und trägt zur Entwicklung regional abgestimmter Verwertungskonzepte sowie zur Schließung von Nährstoffkreisläufen bei.
Energieanalyse und -optimierung von Kläranlagen
Energieeffizienz gewinnt für kommunale Kläranlagen zunehmend an Bedeutung. Mithilfe gezielter Energieanalysen nach dem DWA-Arbeitsblatt A 216 lassen sich standortspezifische Optimierungspotenziale identifizieren. Unter bestimmten Voraussetzungen kann der Austausch von Aggregaten gefördert werden – eine Maßnahme, für die sich mittlerweile viele Kläranlagen entscheiden.
Im Rahmen solcher Energieanalysen werden bereits zahlreiche Daten systematisch erfasst, ausgewertet und aufbereitet. Wir bieten speziell auf einzelne Kläranlagenstandorte zugeschnittene Tools, mit denen sich die einmalige Energieanalyse nach DWA-Standard verstetigen lässt. Diese ermöglichen ein regelmäßiges, benutzerfreundliches Benchmarking und können unkompliziert zu einem umfassenden Energiemonitoring ausgebaut werden.
Ressourcenorientierte Verfahrens- und Konzeptauswahl
Die Auswahl geeigneter Verfahren und Konzepte ist ein zentraler Baustein für eine nachhaltige und wirtschaftlich tragfähige Infrastrukturplanung. In unserem Ingenieurbüro setzen wir auf eine systematische, ressourcenorientierte Verfahrensbewertung, die weit über klassische Wirtschaftlichkeitsanalysen hinausgeht. Technische, ökologische und ökonomische Aspekte werden gleichermaßen berücksichtigt – von Energieeffizienz und CO₂-Fußabdruck über Phosphorrückgewinnungspotenziale bis hin zu Investitions- und Betriebskosten. Dabei betrachten wir die gesamte Prozesskette und analysieren Wechselwirkungen zwischen einzelnen Verfahrensschritten, um fundierte und belastbare Entscheidungen zu ermöglichen.
Unsere Methodik basiert auf einem modularen Bilanzierungsansatz, der individuell auf Ihre Fragestellung und Standortbedingungen zugeschnitten wird. Sie wurde ursprünglich am Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik (ISAH) der Leibniz Universität Hannover entwickelt, ausformuliert und erprobt und findet heute in zahlreichen Projekten Anwendung. Aktuell wird sie von der DWA-Arbeitsgruppe KEK 7.7 „Energie- und Ressourceneffizienz der Klärschlammverwertung einschließlich Phosphorrückgewinnung“ weiterentwickelt – mit dem Ziel, Betreibern, Planern und Kommunen einen definierten Leitfaden für den Leistungsvergleich von Verfahrensketten bereitzustellen. Dabei werden Hinweise zur Auswahl geeigneter Bewertungskriterien (z. B. CO₂-Äquivalente, P-Rückgewinnungspotenziale, Kosten etc.) sowie zur Formulierung anwendungsspezifischer Bewertungskennzahlen gegeben, um fundierte Investitionsentscheidungen zu ermöglichen.
Wir nutzen diese Methodik bereits heute – z. B. in Tools wie dem OptiNETZ-Tool – und bewerten verschiedene Verfahrensalternativen transparent und nachvollziehbar. So schaffen wir eine belastbare Grundlage für Ihre Investitionsentscheidungen. Ob Klärschlammverwertung, Abwasserbehandlung oder Energieoptimierung: Wir begleiten Sie von der Zieldefinition über die Variantenbewertung bis hin zur Auswahl der optimalen Lösung – kompetent, unabhängig und zukunftsorientiert.
