Ein methodischer Ansatz zur Bereitstellung energetischer Flexibilität durch einen anpassungsfähigen Kläranlagenbetrieb

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Im Rahmen der Energiewende sind eine Neustrukturierung des Energiesektors und eine grundlegende Transformation der elektrischen Energieversorgung erforderlich. Die volatile Stromerzeugung aus Wind und Sonne erfordert zunehmend Flexibilität zur Stabilisierung der Stromnetze. Kläranlagen bieten eine Vielzahl an Prozessen zur Energieumwandlung, -speicherung und -produktion. Diese Arbeit untersucht die Schnittstelle zwischen Abwasser- und Energiewirtschaft, insbesondere die Vereinbarkeit von Abwasserreinigung und flexiblem Anlagenbetrieb sowie die Stromerzeugungs- und Flexibilitätspotenziale kommunaler Kläranlagen in Deutschland. Erkenntnisse wurden gewonnen, um die Auswahl und Implementierung typischer Aggregate zu unterstützen, die Flexibilität durch anpassungsfähigen Betrieb bieten. Die Methodik wurde am Beispiel der Kläranlage Radevormwald entwickelt, wobei relevante Kennzahlen erarbeitet wurden, die klärtechnische und energiemarktbedingte Anforderungen in Einklang bringen. Ein zentraler Fokus liegt auf den abgeleiteten Restriktionen und Kontrollparametern für einen sicheren Reinigungsbetrieb. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass Kläranlagen mit ihren Leistungsgrößen und verschiebbaren Energiemengen signifikante Beiträge zur Energiewende leisten können und über die bloße Eigenversorgung hinaus an neuen Geschäftsmodellen und Energieversorgungsprodukten teilnehmen können.