Als Pionierin der Energiewende sammelt Groupe E derzeit umfangreiche Erfahrung im Bereich der Ressourcengewinnung aus Abwasser (Water Resource Recovery Facility, WRRF). Die Anlage in Pensier (FR), wo die gesamte Region durch ein umfassendes Energiekonzept von neuen erneuerbaren Energiequellen profitieren soll, steht dabei im Fokus.

Die Zeiten, in denen Abwasserreinigungsanlagen lediglich als Orte der Wasseraufbereitung betrachtet wurden, sind vorbei! Diese Anlagen haben das Potenzial, echte Akteure der Energiewende zu werden.

Groupe E unterstützt das und investiert in zahlreiche Projekte. Das Ziel? Die ARA zu vollwertigen Energiezentren zu machen, die in der Lage sind, Energie aus 100% erneuerbaren und regionalen Energiequellen für ihre Versorgungsgebiete zu erzeugen. Die ARA von Pensier (FR) dient in dieser Hinsicht als Lehrbeispiel. Groupe E führt derzeit eine Studie durch, um ihr gesamtes Energiepotenzial ausschöpfen zu können. Weshalb aber sind die ARA so interessant – und zwar mehr denn je?

Mehr Kapazität, neue Möglichkeiten

Schon lange erzeugen die ARA, nebst der Ausübung ihrer Kerntätigkeit, auch Energie. «Die ARA von Pensier beispielsweise erzeugt mithilfe von zwei Wärmekraftkopplungsanlagen (WKK) Strom und Wärme», berichtet Julien Brodard, Business Developer bei Groupe E, und ergänzt: «Diese beiden WKK werden mit Biogas betrieben, das aus dem Klärschlamm der ARA gewonnen wird.»

Das vorstehende Diagramm zeigt die verschiedenen Energieflüsse am Standort Pensier. Nach der Fermentation wird der Schlamm in Form von Biogas hauptsächlich durch die WKK zur Erzeugung von Strom genutzt, der vor Ort verbraucht oder wieder in das Netz eingespeist wird. Die Wärmeproduktion der WKK wird zur Beheizung der Räumlichkeiten und zur Erhitzung des Schlamms genutzt.

Wie andernorts auch, wird diese elektrische Energie in Pensier meist vor Ort für den Betrieb der Anlage verwendet, der verbleibende Teil wird ins Netz eingespeist. Das soll sich nun aber ändern. In der gesamten Schweiz zeichnet sich eine steigende Kapazität der ARA ab, sodass grössere Einzugsgebiete abgedeckt und Mikroverunreinigungen effizienter beseitigt werden können. Die neue ARA in Pensier wird in der Lage sein, eine 50 000 Einwohnerwerten* entsprechende Abwassermenge statt der 30 000 Einwohnerwerten entsprechenden Abwassermenge der zehn derzeit versorgten Gemeinden aufzubereiten. Wird mehr Wasser aufbereitet, ergeben sich auch neue Chancen für die Energieproduktion. Diese Chancen zu nutzen, das ist die Aufgabe von Groupe E!

Einen energiereichen Standort optimal nutzen

Im Mittelpunkt der Überlegungen von Groupe E steht das Bestreben, die vor Ort erzeugte Energie voll auszuschöpfen. «In Pensier wurden mehrere Energiequellen identifiziert: die Sonne, das aufbereitete Wasser und der Klärschlamm», so Julien Brodard.

Um das Biogas aus der Wasseraufbereitung und dem Klärschlamm nutzen zu können, werden neue WKK installiert, und ein neues Gasometer zur Biogasspeicherung wird errichtet. Das Biogas könnte zum Betrieb der WKK eingesetzt oder, nach Reinigung, in das lokale Erdgasnetz eingespeist werden. Ein Ausbau des Fernwärmenetzes böte zudem neue Valorisierungsmöglichkeiten, wodurch sich der Anteil erneuerbarer Energie im Fernwärmenetz deutlich erhöhen liesse.

Da eine Vergrösserung der Standortfläche vorgesehen ist, werden Solarmodule auf dem Dach installiert. Diese werden eine jährliche Stromproduktion in Höhe von 300 000 kWh aus 100% erneuerbaren Energien für die Anlagen vor Ort und das umliegende Netz ermöglichen. Um die noch im aufbereiteten Wasser vorhandene Energie bestmöglich zu verwerten, soll ein beträchtlicher Teil ihrer Wärme mithilfe von Wärmepumpen genutzt werden. Diese Wärmepumpen werden durch den Strom betrieben, den die WKK und die Solarmodule erzeugen.

Die vorstehende Abbildung zeigt die künftigen Energieflüsse am Standort der ARA in Pensier. Ein Grossteil des vor Ort erzeugten Stroms wird direkt vor Ort eingesetzt (ca. 93%), entweder für den Strombedarf der ARA oder für die Wärmepumpen. Der verbleibende Teil wird wieder ins Netz eingespeist. Die Restwärme des aufbereiteten Wassers wird mithilfe einer Wärmepumpe genutzt. Sie wird in ein Fernwärmenetz eingespeist.

Ein ausgezeichneter Standort für Multienergieproduktion

Mit diesem Energiekonzept erreicht die ARA von Pensier eine ganz neue Dimension. Neben ihrer Hauptfunktion – der Aufbereitung von Abwasser – wird sie zu einem Multienergieproduktionsstandort für Freiburg und Umgebung. Langfristig können auch andere ARA in der Westschweiz eine Schlüsselrolle in ihrer Region spielen.

Das Fazit von Julien Brodard: «Alle profitieren von diesen neuen Lösungen: die ARA, die ihren Eigenverbrauch mit effizienten Energieanlagen sicherstellen können, und die Gesellschaft insgesamt, die neue erneuerbare und lokale Energiequellen nutzen kann».

* Der Einwohnerwert ist ein Indikator, der sämtliche Nutzerinnen und Nutzer eines Gebiets umfasst: Einwohnerinnen und Einwohner, Personen, die dort arbeiten, Besucherinnen und Besucher, die dort in Hotels, auf Campingplätzen oder in anderen Einrichtungen übernachten.

Texte: Communication
Illustrations et graphiques: Groupe E – DSE