Standortstudie

Klärschlammverwertung Region Nürnberg GmbH

Standortstudie zur Errichtung einer Monoverbrennungsanlage

Böblingen, 27. Mai 2021

Impressum

Auftraggeber Auftragnehmer

Klärschlammverwertung Region Nürnberg GmbH TBF + Partner AG Adolf-Braun-Straße 33 Calwer Straße 7 90429 Nürnberg 71034 Böblingen

Kontaktperson: Frau Claudia Ehrensberger Kontaktperson: Herr Thomas Vollmeier Telefon: 0911 231 56 84 Telefon: +41 91 610 26 21 Mail: claudia.ehrensberger@stadt.nuernberg.de Mail: tv@tbf.ch

Kontaktperson: Herr Volker Nachtmann Autoren: Telefon: 0911 231 39 00 Thomas Vollmeier Mail: volker.nachtmann@stadt.nuernberg.de Ralf Wellhäuser Dr. Timo Pittmann Marcus Neuerer Lara Antabli

Inhaltsverzeichnis

1. Ausgangslage 9 1.1 Veranlassung 9 1.2 Aufgabenstellung 9

2. Grundlagen 10 2.1 Vorab untersuchte Standorte 10 2.1.1 Ehemaliges Kraftwerk Franken II, Erlangen 10 2.1.2 Ehemalige Schwelbrennanlage, Fürth 10 2.1.3 Müllverbrennungsanlage, Nürnberg 10 2.1.4 Kraftwerk Franken I, Nürnberg 11 2.1.5 Ehemalige Sondermüllverbrennungsanlage, Schwabach und Rednitzhembach 11 2.2 Standort Klärwerk 12 2.2.1 Allgemeines 12 2.2.2 Baugrundstück 12 2.2.3 Erschließung 13 2.2.4 Gemeinsam nutzbare Betriebseinrichtungen 14 2.2.5 Am Standort vorhandene Energie 14 2.2.6 Nutzung der BHKW Abwärme für separaten Trockner 14 2.2.7 Akzeptanz und Öffentlichkeitsarbeit 15 2.2.8 Personal und Verwaltung 16 2.2.9 Flächenkonkurrenz 17 2.2.10 Genehmigungsfähigkeit 17 2.3 Standort Hafen 18 2.3.1 Allgemeines 18 2.3.2 Baugrundstück 19 2.3.3 Erschließung 19 2.3.4 Gemeinsam nutzbare Betriebseinrichtungen 20 2.3.5 Am Standort vorhandene Energie 20 2.3.6 Akzeptanz und Öffentlichkeitsarbeit 20 2.3.7 Personal und Verwaltung 21 2.3.8 Genehmigungsfähigkeit 21 2.4 Technische Randbedingungen 22 2.5 Wirtschaftliche Randbedingungen 24 2.5.1 Eingangsparameter und besondere Annahmen 24

2.5.2 Aufbau des Finanzmodells und finanzwirtschaftliche Parameter 26

3. Technische Auslegung 27 3.1 Verfahrenstechnisches Konzept 29 3.1.1 Anlieferung und Speicherung EKS 29 3.1.2 Anlieferung und Speicherung TKS 29 3.1.3 Trocknung 29 3.1.4 Pelletierung 30 3.1.5 Reaktionszellen 31 3.1.6 Trockengutspeicher 31 3.1.7 Klärschlammmischung 31 3.1.8 Verbrennung 32 3.1.9 Energienutzung 32 3.1.10 Rauchgasreinigung 32 3.2 Standortbedingte Unterschiede 33 3.2.1 Anlieferung und Speicherung EKS 33 3.2.2 Anlieferung und Speicherung TKS 33 3.2.3 Abtransport Reststoffe 34

4. Anlagenlayout 35 4.1 Standort Klärwerk 35 4.1.1 Szenario 1 35 4.1.2 Szenario 2 37 4.1.3 Szenario 3 38 4.2 Standort Hafen 39 4.2.1 Szenario 1 40 4.2.2 Szenario 2 41 4.2.3 Szenario 3 42

5. Kostenschätzung 44

6. Bewertungsmatrix 49

7. Fazit 52

8. Alternatives Verfahrenskonzept 53

Anhang

Anhang 1: Blockschemata

Anhang 2: Anlagenlayouts

Anhang 3: Kostenschätzung

Anhang 4: Bewertungsmatrix

Anhang 5: Google Earth – 3D-Anlagenmodelle

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Für eine Klärschlammmonoverbrennung zur Verfügung stehende Fläche (rot) auf dem Klärwerk 1 ....................................................... 13 Abbildung 2: Das Klärwerk 1 inklusive angrenzender Umgebung ......................... 16 Abbildung 3: Für eine Klärschlammmonoverbrennung zur Verfügung stehende Fläche (rot umrandet) im Hafen Nürnberg ........................................ 19 Abbildung 4: Das zur Verfügung stehende Hafengrundstück inklusive angrenzende Umgebung .................................................................. 20 Abbildung 5: Blockfließbild zweiliniger Anlagenbetrieb mit Volltrocknung .............. 28 Abbildung 6: Schematische Darstellung Pelletierung Klärschlamm ....................... 30 Abbildung 7: Grundstück Klärwerk 1 ..................................................................... 35 Abbildung 8: Anlagenlayout Szenario 1, Klärwerk 1 .............................................. 36 Abbildung 9: Anlagenlayout Szenario 2, Klärwerk 1 .............................................. 37 Abbildung 10: Anlagenlayout Szenario 3, Klärwerk 1 .............................................. 38 Abbildung 11: Anlagenlayout Szenario 3 - 3D, Klärwerk 1 ...................................... 39 Abbildung 12: Grundstück Hafen ............................................................................ 40 Abbildung 13: Anlagenlayout Szenario 1, Hafen ..................................................... 41 Abbildung 14: Anlagenlayout Szenario 2, Hafen ..................................................... 42 Abbildung 15: Anlagenlayout Szenario 3, Hafen ..................................................... 43 Abbildung 16: Anlagenlayout Szenario 3 - 3D, Hafen ............................................. 43 Abbildung 17: Vergleich Investitionskosten unter Berücksichtigung von Synergien bzw. Standortfaktoren ..................................................... 47 Abbildung 18: Spezifische Behandlungskosten bezogen auf die jährliche behandelte Klärschlammmenge (EKS mit 25 % TS) ........................ 48 Abbildung 19: Blockfließbild einliniger Anlagenbetrieb mit Teiltrocknung ................ 54

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Übersicht Wärmeerzeugung und Einspeisung auf dem Klärwerk 1 ...........15 Tabelle 2: Annahmen für den Standortvergleich ........................................................23 Tabelle 3: Annahme der Klärschlammzusammensetzung des EKS ...........................23 Tabelle 4: Übersicht der drei Szenarien .....................................................................24 Tabelle 5: Aufbau des Finanzmodells ........................................................................24 Tabelle 6: Personalkonzept .......................................................................................25 Tabelle 7: Spezifische Preise für die Betriebsmittel und die Entsorgung ....................26 Tabelle 8: Kalkulationsparameter für das Finanzmodell .............................................26 Tabelle 9: Dimensionierungsgrößen der verschiedenen Szenarien (ca.-Angabe) ......28 Tabelle 10: Ergebnisse der Kostenschätzung am Klärwerk (netto-Angabe; +/- 30 %; Stand 2021) ...............................................................................44 Tabelle 11: Ergebnisse der Kostenschätzung am Hafen (netto-Angabe; +/- 30 %; Stand 2021) ..............................................................................................45 Tabelle 12: Vergleich der Investitions-, Betriebskosten und der spez. Behandlungskosten ...................................................................................46 Tabelle 13: Erklärung der Bewertungskriterien ............................................................49 Tabelle 14: Kriterien der Bewertungsmatrix und deren Wichtung .................................50 Tabelle 15: Bewertungsmatrix als Vergleich aller untersuchter Szenarien ...................51 Tabelle 16: Dimensionierungsgrößen der einlinigen Anlagen mit Teiltrocknung ..........54 Tabelle 17: Kostenschätzung einlinige Anlage mit Teiltrocknung (exemplarisch Standort Hafen) .........................................................................................55

Abkürzungsverzeichnis

BHKW Blockheizkraftwerk BImSchV Bundesimmissionsschutzverordnung E-Filter Elektrofilter EKS Entwässerter Klärschlamm EMSRLT Elektro-, Steuerungs-, Mess-, Regel- und Leittechnik FW Fernwärme FWL Feuerungswärmeleistung KSV Klärschlammverwertung Region Nürnberg GmbH LK Landkreis MD-Dampf Mitteldruck-Dampf OS Originalsubstanz RGR Rauchgasreinigung SCR Selektive katalytische Reduktion SNCR Selektive nichtkatalytische Reduktion SUN Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg TKS Vollgetrockneter Klärschlamm TKV Thermische Klärschlammverwertung TM Trockenmasse (Mg) TR Trockenrückstand (%) UVP Umweltverträglichkeitsprüfung VE-Wasser vollentsalztes Wasser WSO Wirbelschichtofen ZTKS Zweckverband Thermische Klärschlammverwertung Schwandorf

1. Ausgangslage

1.1 Veranlassung

Die Stadt Nürnberg hat ihr Tochterunternehmen "Klärschlammverwertung Region Nürnberg GmbH" (KSV) beauftragt, für die Städtepartner Erlangen, Fürth, Nürnberg und Schwabach und ggf. weitere kommunale Klärschlammerzeuger in der Metropolregion ein Verfahren der stofflichen und energetischen Verwertung des Klärschlamms auszuwählen.

Die der thermischen Klärschlammbehandlung zugeführte Menge an Klärschlammtrockenmasse beträgt ca. 17.000 Mg/a aus dem Verbund der Städtepartner. Die Stadt Nürnberg ist jedoch ebenfalls daran interessiert, Klärschlämme weiterer kommunaler Erzeuger mit einzubeziehen, so dass einer thermischen Behandlung insgesamt ca. 30.000 Mg/a oder gar 43.000 Mg/a Klärschlammtrockenmasse zur Verfügung stünden.

Ein Verfahren zur Rückgewinnung von Phosphor aus der Klärschlammasche wird in dieser Standortstudie nicht betrachtet und in der Vorplanung separat behandelt.

Ein Standort für die zu planende Anlage ist ebenfalls noch nicht festgelegt. Durch Voruntersuchungen konnten jedoch bereits einige Standorte ausgeschlossen werden.

1.2 Aufgabenstellung

Aufbauend auf den durch die KSV zur Verfügung gestellten Informationen soll in dieser Machbarkeitsstudie untersucht werden, inwieweit die potenziellen Standorte für den Bau einer thermischen Klärschlammverwertung nutzbar sind. Zudem soll die Wirtschaftlichkeit einer Anlage mit der Kapazität von 17.000 Mg/a Klärschlammtrockenmasse mit der Wirtschaftlichkeit einer Anlage mit der Kapazität von 30.000 Mg/a bzw. von 43.000 Mg/a verglichen werden. Folgende Aufgabenstellungen sollen abgearbeitet werden:

• Vergleich zweier gemeinsam festgelegter Standorte (Klärwerk 1 und Hafen) für die

thermische Klärschlammverwertung der KSV,

• Vergleich dreier Anlagenvarianten mit der Kapazität von 17.000 Mg/a, 30.000 Mg/a

und 43.000 Mg/a Klärschlammtrockenmasse.

2. Grundlagen

Im Vorfeld dieser Studie wurden von der KSV bereits einige Überlegungen zur Standortauswahl durchgeführt. Die untersuchten Standorte werden in Kapitel 2.1 beschrieben und erläutert, weshalb sie für eine weitere Betrachtung nicht in Frage kommen.

Gegenstand dieser Studie waren daher die grundsätzlich in Frage kommenden Standorte auf dem Klärwerk 1 und im Nürnberger Hafen, welche in den folgenden Kapiteln 2.2 und 2.3 genauer beschrieben werden.

Anschließend werden die dieser Studie zu Grunde liegenden technischen (Kapitel 2.4) und die wirtschaftlichen Randbedingungen (Kapitel 2.5) erläutert.

2.1 Vorab untersuchte Standorte

2.1.1 Ehemaliges Kraftwerk Franken II, Erlangen

Das Kraftwerk Franken II war ein Steinkohlekraftwerk der Großkraftwerk Franken AG westlich von Erlangen-Kriegenbrunn am Main-Donau-Kanal. Das Kraftwerk ging 1967 in Betrieb. Nachdem das Großkraftwerk Franken 2001 in der E.ON Bayern AG aufgegangen ist, wurde Franken II stillgelegt und ist mittlerweile vollständig demontiert worden. Im Jahre 2002 wurde der 202 Meter hohe Schornstein, im August 2005 das ehemalige Kesselhaus gesprengt. Im ehemaligen Verwaltungsgebäude finden kulturelle Nutzungen und Bildungsangebote statt. Die meisten Flächen wurden gewerblichen Nutzungen zugeführt. Die verbliebenen Restflächen sind für eine Nutzung durch eine Klärschlammmonoverbrennungsanlage zu klein.

2.1.2 Ehemalige Schwelbrennanlage, Fürth

Die 1997 fertiggestellte Fürther Müll-Schwelbrennanlage war ein Pilotprojekt der Firma Siemens zur Verschwelung von Müll und Herstellung von elektrischer Energie und nur kurzzeitig in Betrieb. Im August 2018 begannen nach 20 Jahren Leerstand die Abrissarbeiten, die im April 2019 beendet wurden. Im Herbst 2020 wurde das Grundstück an einen großen deutschen Konzern verkauft und steht nicht mehr zur Verfügung.

2.1.3 Müllverbrennungsanlage, Nürnberg

Seit 2001 ist die Müllverbrennungsanlage in der Hinteren Marktstraße, Nürnberg als Ersatz für die alte MVA in Betrieb. Dadurch wird die umweltfreundliche thermische Behandlung von Abfall

aus Nürnberg und den angrenzenden Städten und Landkreisen im bewährten Verfahren auf dem Stand neuester Technik gewährleistet. Der Abfallwirtschaftsbetrieb Stadt Nürnberg plant die Erneuerung perspektivisch in ca. 10 bis 15 Jahren, da die Nutzungsdauer von Müllverbrennungsanlagen begrenzt ist. Dafür werden die derzeit vorhandenen freien Flächen benötigt und stehen für eine Klärschlammmonoverbrennungsanlage nicht zur Verfügung.

2.1.4 Kraftwerk Franken I, Nürnberg

Das Kraftwerk Franken I in Nürnberg-Gebersdorf ging 1913 in Betrieb und kann mit einer Bruttoleistung von 843 Megawatt zur Strombedarfsdeckung beitragen. Die derzeit in Betrieb befindlichen, jeweils 83 Meter hohen, Blöcke 1 und 2 des Kraftwerks wurden in den Jahren 1973 und 1976 fertiggestellt. Sie werden mit Erdgas und im Bedarfsfall mit leichtem Heizöl betrieben. Das Kraftwerk versorgt die Stadt Nürnberg an sehr kalten Tagen zusätzlich mit Fernwärme, um das Haupt-Heizkraftwerk Sandreuth zu unterstützen. Das Kraftwerk Franken I wurde von der Bundesnetzagentur als systemrelevant eingestuft.

Das untersuchte und ca. 15.000 m³ große Grundstück befindet sich im Eigentum der Firma Uniper SE. Die Anfrage bei Uniper SE ergab, dass die Fläche für die unternehmerische Weiterentwicklung gebraucht wird und nicht für eine Klärschlammmonoverbrennungsanlage zur Verfügung gestellt werden kann.

2.1.5 Ehemalige Sondermüllverbrennungsanlage, Schwabach und Rednitzhembach

Die Fläche der ehemaligen Sondermüllverbrennungsanlage befindet sich im Gewerbegebiet Schwabach-Ost, ist ausreichend dimensioniert und befindet sich im Eigentum einer rumänischen Firma, die grundsätzliche Verkaufsbereitschaft signalisiert hat. Wesentliche Teile der Fläche sind mit beschränkten persönlichen Dienstbarkeiten (Betreibungsverbot) für eine Anlage zur Entsorgung von besonders überwachungsbedürftigen Abfällen im Sinne des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes für die Stadt Schwabach und die Gemeinde Rednitzhembach belastet. Klärschlamm stellt keinen besonders überwachungsbedürftigen Abfall im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes dar. Die in einer Monoverbrennungsanlage entstehende Asche hingegen durchaus, so dass eine Phosphorrückgewinnung auf dieser Fläche ausgeschlossen wäre. Rücksprachen mit der Stadt Schwabach und der Gemeinde Rednitzhembach ergaben, dass von beiden Kommunen die Herstellung des Planungsrechts für eine Klärschlammverbrennungsanlage für äußerst problematisch erachtet wird. Der Standort wird daher nicht weiterverfolgt.

2.2 Standort Klärwerk

2.2.1 Allgemeines

Klärschlammmonoverwertungsanlagen können theoretisch an vielen Standorten errichtet werden, doch bieten sich gerade große Klärwerke aufgrund zahlreicher Synergien als optimal geeignet an.

Synergien ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Sachverhalten, insbesondere aus dem Standort selbst, aus der vorhandenen Erschließung, aus gemeinsam nutzbaren Betriebseinrichtungen, aus am Standort vorhandener Energie, einem potenziell nutzbaren Fernwärmeüberschuss, aus der Betriebserfahrung insbesondere des vorhandenen Personals sowie aus der Öffentlichkeitsarbeit der SUN.

Eine Behandlung der Klärschlämme am Standort Nürnberg (Klärwerk oder Hafen) würde vielen Anlieferern aus der Region zum Teil deutlich weitere Transportstrecken mit den entsprechenden Kosten und Umweltbelastungen, wie zum Beispiel den Emissionen von CO , erspa- 2 ren.

Die Synergien können genutzt werden, um für alle Partner organisatorische und wirtschaftliche Vorteile zu schaffen, die auch den notwendigen finanziellen Spielraum für eine verstärkte Umsetzung ökologischer Ziele, wie z. B. der Dekarbonisierung schaffen.

2.2.2 Baugrundstück

Ungeachtet anderer Synergien muss auf dem vorgesehenen Gelände ein ausreichend großes Baugrundstück zur Errichtung und zum Betrieb einer TKV vorhanden sein. Als möglicher Standort wurde eine freie Fläche direkt angrenzend an das Entwässerungsgebäude des Klärwerks ausgewiesen. Zusätzlich kann eine Freifläche genutzt werden die sich direkt daneben, abgegrenzt durch eine Straße, in Richtung der Pegnitz befindet.

Abbildung 1: Für eine Klärschlammmonoverbrennung zur Verfügung stehende Fläche (rot) auf dem Klärwerk 1 Quelle: BayernAtlas und eigene Darstellung

2.2.3 Erschließung

Das Grundstück ist bereits erschlossen. Vorbehaltlich der ausreichenden Dimensionierung können die vorhandenen Erschließungseinrichtungen für die TKV mitgenutzt werden. Im Zuge der Planung müssen die Kapazitäten der vorhandenen Einrichtungen jedoch genauer überprüft werden. Erweiterungen sind absehbar, da aufgrund des Betriebsalters möglicherweise einige Einrichtungen ersetzt werden.

Das Gelände der SUN ist über eine Zufahrtsstraße erschlossen, über welche auch der LKWsowie PKW-Verkehr zum Klärwerk erfolgt.

Aktuell wird auf dem Klärwerk 1 die erzeugte Wärme aus den Klärgas-BHKWs, über ein internes Nahwärmenetz für die Vorwärmung des Dünnschlamms vor der Faulung und für die Gebäudeheizung verwendet. Ein Anschluss an das Fernwärmenetz der N-ERGIE AG ist im ca. 800 m entfernten Spitzenlastheizwerk (60 MW) Muggenhof möglich, um die erzeugte und benötigte Wärme beziehen bzw. einspeisen zu können. Die genaue technische Ausführung, wurde in der hier vorliegenden Standortstudie noch nicht betrachtet.

Im Zuge der weiteren Planung ist zu prüfen, ob zur Entlastung der Kläranlage eine Brüdenbehandlungsanlage, bestehend aus einer Brüdenkondensation und einer Brüdenwäscherkolonne, vorgesehen werden muss.

2.2.4 Gemeinsam nutzbare Betriebseinrichtungen

Die Eingangskontrolle samt Waagen können gemeinsam genutzt werden. Von den Betriebsanlagen der SUN können Trink- und Brauchwasser bereitgestellt werden. Gemeinsam genutzt werden können zudem Lager mit der Warenannahme sowie die mechanische und elektrische Werkstatt. Eventuell ergeben sich auch weitere Synergien durch die gemeinsame Lagerung von Betriebsmitteln wie Heizöl oder Säuren und Basen.

Das am Standort Klärwerk 1 bereits vorhandene Verwaltungsgebäude sowie Sozialräume und Werkstätten für das Personal der SUN wird aus Kapazitätsgründen nicht von der TKV genutzt werden können. Aus diesem Grunde wird ein separates Betriebsgebäude vorgesehen, inkl. einer Leitwarte und der oben genannten Einrichtungen.

2.2.5 Am Standort vorhandene Energie

Am Standort Klärwerk 1 sind mehrere 20 kV-Netzeinspeisungen vorhanden, die weitestgehend für den Kläranlagenbetrieb benötigt werden. Mögliche Synergien (z.B. Notstromversorgung, gemeinsame Schaltanlagen etc.) hängen unter anderem auch von den zukünftigen organisatorischen Strukturen ab. Diese Fragestellung ist nicht Teil der Studie und wird in der späteren Planung betrachtet.

2.2.6 Nutzung der BHKW Abwärme für separaten Trockner

Am Klärwerk 1 existieren aktuell vier Blockheizkraftwerke, ein weiteres fünftes befindet sich in der Planung. An allen vier Blockheizkraftwerken sind bereits Abgaswärmetauscher realisiert.

Bei einer Betrachtung der bereits vier vorhanden Blockheizkraftwerke bezüglich der Wärmemengen hat sich herausgestellt, dass ca. 90 % der erzeugten Wärme aus den BHKW bereits für Heizzwecke (Faulschlammtürme sowie Gebäudeheizung) auf dem Klärwerk genutzt werden.

Die überschüssige Wärme ca. 10 % wird aktuell über Luftkühler an die Umgebung ungenutzt abgegeben.

Tabelle 1: Übersicht Wärmeerzeugung und Einspeisung auf dem Klärwerk 1

Inwiefern die Abwärmenutzung beim Betrieb von fünf Blockheizkraftwerken in Verbindung mit einem Fernwärmeanschluss für eine separate Trocknungsanlage wirtschaftlich ist, wird in der Vorplanung betrachtet.

2.2.7 Akzeptanz und Öffentlichkeitsarbeit

Das Klärwerk 1 befindet sich im Westen der Stadt Nürnberg. Im Westen grenzt das Kläranlagengelände an den sog. Frankenschnellweg (A73), im Süden und Osten angrenzend befindet sich Wohnbebauung. Zusätzlich wird ein neues Bebauungsgebiet angrenzend an das ehemalige zu Luxuswohnungen umgebaute Straßenbahndepot erschlossen. Der im Norden begrenzende Deich liegt ab der Deichkrone bereits im Landschaftsschutzgebiet Pegnitztal West der Stadt Nürnberg. Die Kläranlage 1 der Stadt Nürnberg ist eng von angrenzender Wohnbebauung im Süden und Osten umgeben. Die geltenden Grenzwerte für Schallimmissionen nach

TA-Lärm sind bereits ausgeschöpft. Dies führt immer wieder zu Beschwerden aus der Nachbarschaft bezüglich Lärmbelästigung.

Erfahrungsgemäß wird die Umsetzung des TKV-Projektes besonders starken Widerspruch der benachbarten Bewohner hervorrufen. Die KSV steht vor der Herausforderung die Bevölkerung schon frühzeitig über das Projektvorhaben zu informieren und durch eine gezielte Öffentlichkeitsarbeit die Notwendigkeit und Vorteile der TKV hervorzuheben.

Abbildung 2: Das Klärwerk 1 inklusive angrenzender Umgebung Quelle: GoogleMaps

Weitere Bilder des in Google Earth dargestellten 3D-Anlagenmodells für Szenario 3 sind in Anhang 5 dargestellt.

2.2.8 Personal und Verwaltung

Sowohl das vorhandene technische als auch das administrative Personal verfügt über umfassende Betriebserfahrung mit dem Klärwerksbetrieb sowie der Entwässerung des Klärschlammes. Diese Erfahrungen können auch für die neue TKV genutzt werden. Darüber hinaus wird jedoch zusätzliches qualifiziertes Personal benötigt, mit einschlägigem Knowhow bezüglich des Betriebes einer thermischen Klärschlammverwertung inklusive der Trocknung und Pelletierung.

Die Einbindung von Verwaltung (z. B. Einkauf, Buchhaltung, Rechnungswesen, Personalwesen etc.), Beauftragtenwesen (Arbeitssicherheit, Umwelt, Abfall etc.), Öffentlichkeitsarbeit etc. für die TKV ist aufgrund der räumlichen Nähe einfach zu organisieren.

2.2.9 Flächenkonkurrenz

Die beauftrage Strukturplanung Klärwerk 1 Nürnberg führt zu einer grundlegenden Modernisierung und Erweiterung der Technik und Bauwerke der Abwasserreinigung. Zudem ist eine vierte Reinigungsstufe vorzustehen. Das führt unweigerlich zu Platzmangel für die Bauwerke selbst und während der Bauerrichtung.

2.2.10 Genehmigungsfähigkeit

Der Standort Klärwerk 1 liegt im Westen Nürnberg im Bezirk Muggenhof. Im Westen grenzen öffentliche Verkehrsflächen an, im Norden ein Landschaftsschutzgebiet mit Erholungsflächen im Pegnitztal sowie der neu errichteten Nürnberger Surfwelle. Im Süden befindet sich ein Möbelhaus und, durch die Muggenhoferstraße getrennt, eine dichte Bebauung mit mehrgeschossigen Wohnhäusern. Im Osten wurden jenseits der Adolf-Braun-Straße das frühere VAG-Gebäude zu hochwertigem Wohnen sowie ein derzeit in der Erschließung befindliches Gelände als Neubaugebiet ebenfalls für gehobenes Wohnen entwickelt. Das Gelände des Klärwerks 1 befindet sich im Außenbereich. In den Außenbereich nach § 35 Baugesetzbuch (BauGB) fallen alle Grundstücke, die weder im Geltungsbereich eines qualifizierten Bebauungsplans liegen noch zu einem im Zusammenhang bebauten Ortsteil gehören. Ein qualifizierter Bebauungsplan liegt für den Bereich der Kläranlage nicht vor.

Der Betrieb der Kläranlage ist privilegiert, nicht jedoch eine Verbrennungsanlage für Klärschlamm. Da die Anlage zusammen mit Fürth, Schwabach und Erlangen sowie weiteren kommunalen Trägern betrieben werden soll, kann auch nicht von einem untergeordneten Bestandteil der Kläranlage ausgegangen werden.

Die privilegierten Vorhaben sind in § 35 Abs. 1 BauGB abschließend aufgezählt; eine Analogie oder Erweiterung des Kataloges ist nicht zulässig. Die entsprechenden Einrichtungen gehören nach dem Willen des Gesetzgebers aufgrund ihrer Zweckbestimmung oder wegen ihrer Auswirkungen auf die Umgebung grundsätzlich in den Außenbereich. Hierzu zählen u.a. Vorhaben, die „der öffentlichen Versorgung mit Elektrizität, Gas, Telekommunikationsdienstleistungen, Wärme und Wasser, der Abwasserwirtschaft oder einem ortsgebundenen gewerblichen Betrieb dienen.“

Voraussetzung für die Genehmigung einer Klärschlamm-Monoverbrennungsanlage wäre die Schaffung der planungsrechtlichen Grundlagen und damit die Aufstellung eines qualifizierten Bebauungsplanes.

Am Standort Klärwerk I sind somit die bauplanungsrechtlichen Zulässigkeitsvoraussetzungen nicht gegeben.

Die Regierung von Mittelfranken weist ferner darauf hin, dass

• die Errichtung einer Klärschlammverwertungsanlage im Widerspruch zu den Entwick-

lungszielen des Sanierungsgebietes Weststadt steht, insbesondere den geplanten umfangreichen Wohnungsbaumaßnahmen,

• der neue erforderliche Kamin mit ca. 70 m Höhe eine Fernwirkung hinsichtlich des

Stadtbildes im Pegnitztal entfaltet und

• eine Beeinträchtigung des Denkmalensemble Muggenhof nicht ausgeschlossen wer-

den kann.

2.3 Standort Hafen

2.3.1 Allgemeines

Eine Behandlung der Klärschlämme am Standort Nürnberg (Klärwerk oder Hafen) würde vielen Anlieferern aus der Region zum Teil deutlich weitere Transportstrecken mit den entsprechenden Kosten und Umweltbelastungen, wie zum Beispiel den Emissionen von CO , erspa- 2 ren.

Der Standort Hafen befindet sich im Süden Nürnbergs und ist als Sondergebiet Hafen bestens angeschlossen. Auch hier ließen sich vielerlei Synergieeffekte nutzbar machen. Die gute Infrastruktur und die Lage ermöglichen eine Anlieferung des Klärschlammes und von Betriebsmitteln per LKW, Zug oder Schiff. Die direkte Anbindung an überregionale Verkehrswege (A3, A6, A9, A73, B8) ermöglichen LKW-Verkehr ohne nennenswerte Durchfahrt von Wohngebieten.

2.3.2 Baugrundstück

Als Baugrundstück wurde ein Stück der Teilfläche 19 aus dem Bebauungsplan 3811 der Stadt Nürnberg ausgewiesen. Das Grundstück grenzt im Norden und Westen direkt an Bahngleise an. Im Osten liegt die Rotterdamer Straße.

Abbildung 3: Für eine Klärschlammmonoverbrennung zur Verfügung stehende Fläche (rot umrandet) im Hafen Nürnberg Quelle: BayernAtlas und eigene Darstellung

2.3.3 Erschließung

Das ausgewiesene Baugrundstück wird derzeit als Betriebshof der Hafenverwaltung genutzt und ist entsprechend erschlossen. Das Gelände wird durch die von der Hafenverwaltung geplanten Umstrukturierung des Betriebshofs frei, die aufstehenden Gebäude werden abgerissen, da sie für die TKV nicht genutzt werden können. Die Zufahrt zum Grundstück erfolgt über eine aus dem Süden kommenden Zufahrtsstraße. Zusätzlich ist ein Bahnanschluss auf dem Gelände vorhanden.

2.3.4 Gemeinsam nutzbare Betriebseinrichtungen

Da es sich bei dem zur Verfügung stehenden Grundstück um einen Standort handelt, auf welchem bisher kein Klärschlamm behandelt wurde, sind keine nutzbaren Betriebseinrichtungen vorhanden.

2.3.5 Am Standort vorhandene Energie

Sollte der Standort Hafen als Grundstück für die TKV ausgewählt werden und das gewählte Betriebskonzept die Auskopplung von Fernwärme vorsehen, besteht die Möglichkeit des Anschlusses an eine noch zu realisierende Fernwärmeleitung. Die N-ERGIE Netz hat im Fall einer genehmigungsfähigen Anlage die Verlegung zugesichert. Bis ein positiver Genehmigungsbescheid für die TKV vorliegt, werden durch die langen Vorlaufzeiten bei der Planung einer Fernwärmetrasse bereits Planungskosten für die Fernwärmeleitung anfallen, deren Übernahme und Aufteilung geklärt werden muss.

2.3.6 Akzeptanz und Öffentlichkeitsarbeit

Der gesamte Hafen, inklusive des ausgewiesenen Flurstücks, ist als Sondergebiet Hafen im Bebauungsplan ausgewiesen. Die nächstliegende Wohnbebauung im Stadtteil Maiach in ca. 100 m Entfernung ist durch einen ca. 5 m hohen Wall und der Hafenstraße getrennt. Die nächsten Siedlungen sind mehrere hundert Meter entfernt.

Abbildung 4: Das zur Verfügung stehende Hafengrundstück inklusive angrenzende Umgebung Quelle: GoogleMaps

Die Grundstücke des Bayernhafens wurde bereits vor vielen Jahren hinsichtlich des Bebauungsplans schalltechnisch begutachtet. Hintergrund war die im Norden geplante Ansiedlung eines Wohngebietes, in direkter Nachbarschaft zum Gelände des Bayerhafen. Aus diesem Grund wurden für die Parzellen Lärmemission-Kontingente vergeben. Eine erste Machbarkeitsstudie zur Lärmsituation der IBAS Ingenieurgesellschaft mbH untersuchte im Auftrag der Bayernhafen GmbH & Co. KG für eine Anlage (Szenario 3), ob die schalltechnischen Festsetzungen des Bebauungsplanes (Einhaltung der zulässigen Immissionskontingente) am Standort Hafen möglich sind. Für die betrachtete Teilfläche stehen als Lärmkontingente L = 62 dB / 48,5 dB tags / nachts zur Verfügung. Für Anlieferungen (LKW, Bahn) werden EK Anfahrten ausschließlich zur Tagzeit (von 6.00 Uhr bis 22.00 Uhr) angenommen.

Eine Prognoserechnung zur vorliegenden Konzeptplanung hat gezeigt, dass auf der Basis der angegebenen Schallemissionen von Klärschlammverbrennungsanlagen zur Nachtzeit deutliche Überschreitungen, um bis zu 10 dB, des zur Verfügung stehenden Immissionskontingentes erwartet werden können.

Aus diesem Grund wurden an den Hauptschallquellen notwendige Pegelminderungen und entsprechende prinzipielle Maßnahmen erarbeitet, mit denen die Vorgaben am Standort an allen Immissionsorten grundsätzlich eingehalten werden können.

Die erarbeiteten Maßnahmen sind als schalltechnisch sehr anspruchsvoll, aber noch als machbar einzustufen und müssen sich mindestens am Stand der Technik zur Lärmminderung orientieren.

Weitere Bilder des in Google Earth dargestellten 3D-Anlagenmodells für Szenario 3 sind in Anhang 5 dargestellt.

2.3.7 Personal und Verwaltung

Ob Synergien mit der SUN-Verwaltung am Standort Hafen möglich sind, wird in den späteren Phasen der Umsetzung der TKV geprüft. Unabhängig davon ist am Standort neues fachtechnisch qualifiziertes Personal erforderlich. Verwaltung und Personal können exakt auf die Anforderungen des Betriebes der TKV abgestimmt werden.

2.3.8 Genehmigungsfähigkeit

Die seitens der Hafenverwaltung angebotene Fläche wird derzeit noch als Betriebshof genutzt. Östlich grenzt eine Verkehrsfläche an, daran schließt sich ein Gewerbegebiet, ein Mischgebiet

und ein allgemeines Wohngebiet an. Diese Flächen liegen im Bereich des qualifizierten Bebauungsplans Nr. 3561 in Maiach. Nördlich und westlich befinden sich gewerblich genutzte Flächen vorrangig im Bereich Logistik. Südlich grenzt der Frankenschnellweg an. Für den Standort liegt ein qualifizierter Bebauungsplan Nr. 3811 Maiach mit der Festsetzung als Sondergebiet Hafen - Güterverkehrszentrum vor. Eine Rücksprache mit dem Stadtplanungsamt Nürnberg ergab, dass eine Bebauungsplanänderung bei Errichtung einer Klärschlammverwertungsanlage für nicht erforderlich eingestuft wird.

Die Regierung von Mittelfranken sieht die planungsrechtliche Zulässigkeit einer Klärschlammverwertungsanlage im Bereich des Bebauungsplanes Nr. 3811 als naheliegend an. Eine abschließende Klärung kann erst nach Vorlage konkreter Angaben im weiteren Verfahren abschließend geklärt werden. Auf die unter § 3 Abs. 1 Satz 4 der Satzung festgelegten Emissionskontingente Schall wird besonders hingewiesen. Dies gilt auch für die verkehrliche Anbindung, insbesondere mit der Bahn.

Als Fazit wird auf der Grundlage der vorliegenden Informationen unter städtebaulichen, verkehrlichen und bauplanungsrechtlichen Gesichtspunkten die Hafenfläche als vorzugswürdiger Standort eingestuft.

2.4 Technische Randbedingungen

Die Dimensionierung der Anlagen in den unterschiedlichen Szenarien beruht sowohl auf Angaben, die von der KSV zur Verfügung gestellt wurden, als auch auf Erfahrungswerten aus vergangenen Studien.

Von der KSV wurden die folgenden in Tabelle 2 genannten Annahmen getroffen. Es wird davon ausgegangen, dass der entwässerte Klärschlamm im Mittel mit einem TR-Gehalt von 25 % (Schwankungsbreite 22 bis 30 % TR) angeliefert wird sowie der getrocknete Klärschlamm mit einem TR-Gehalt von mindestens 90 %. Der Tabelle 3 kann die in dieser Studie genutzte Elementarzusammensetzung des Klärschlammes entnommen werden. Die Fernwärmeeinspeisung im Sommer ist auf 1,5 MW limitiert, im Winter soll die Fernwärmeeinspeisung maximiert werden.

Tabelle 2: Annahmen für den Standortvergleich

Tabelle 3: Annahme der Klärschlammzusammensetzung des EKS

Die drei zu untersuchenden Szenarien unterscheiden sich in ihrer Klärschlammgesamtmenge sowie durch unterschiedliche Anteile an entwässertem und getrocknetem Klärschlamm. Tabelle 4 zeigt die Grundlagen, die für die drei Szenarien zugrunde gelegt wurden.

Tabelle 4: Übersicht der drei Szenarien

2.5 Wirtschaftliche Randbedingungen

Die Investitions- und Betriebskosten werden unter Zugrundelegung von Erfahrungswerten für die in der vorliegenden Untersuchung gewählten Anlagendimension ermittelt. Alle Kosten und Preisangaben sind – sofern nicht explizit anders ausgewiesen – Beträge in netto, ohne Umsatzsteuer.

2.5.1 Eingangsparameter und besondere Annahmen

Die Investitions- und Betriebskosten werden nach dem Raster der folgenden Tabelle 5 ermittelt und anschließend in das Finanzmodell übernommen.

Tabelle 5: Aufbau des Finanzmodells

Die Investitionen werden mit einer Kostengenauigkeit von ± 30 % ermittelt. Als Basis dienen Angebote sowie Realisierungskosten aus den vergangenen Jahren für Klärschlammverbrennungsanlagen (u. a. Klärwerk Werdhölzli, Kanton Zürich; Klärwerk Karlsruhe; Klärwerk Sindlingen/Frankfurt, Klärwerk Waßmannsdorf/Berlin) sowie Projektdaten aus zahlreichen weite-

ren realisierten thermischen Behandlungsanlagen. Außerdem wurden als Kostenbasis konkrete Angebote verschiedener Projekte von Klärschlammmonoverwertungsanlagen, welche von TBF aktuell betreut werden, genutzt.

Eine Abschätzung des benötigten Betriebspersonals zeigt die Tabelle 6. Hinzu kommt noch Personal für die Geschäftsführung und unterstützende Funktionen, dies hängt jedoch von der zukünftigen Organisationsform ab. Grundlage für die Mitarbeiteranzahl im Schichtdienst ist eine Annahme von 5 Schichten mit jeweils 2 Personen, um die Anlage kontinuierlich betreiben zu können. Es wird die Annahme zugrunde gelegt, dass auf beiden Standorten dieselbe Anzahl an Personal benötigt wird und sich durch den Bau auf dem Klärwerk hierfür keine Synergien nutzen lassen.

Tabelle 6: Personalkonzept

Die Tabelle 7 zeigt die spezifischen Preise für die Betriebsmittel und die Entsorgung. Sie basieren auf marküblichen aktuellen Zahlen.

Tabelle 7: Spezifische Preise für die Betriebsmittel und die Entsorgung

2.5.2 Aufbau des Finanzmodells und finanzwirtschaftliche Parameter

Zur Berechnung der Kapitalkosten wird die Annuitätenmethode verwendet. Zusammen mit den Betriebskosten ergeben sie die jährlichen Behandlungskosten der TKV. Daraus lassen sich die spezifischen Behandlungskosten berechnen.

Die betriebswirtschaftlichen Kalkulationsparameter wurden mit dem Auftraggeber abgestimmt und sind in nachfolgender Tabelle 8 aufgeführt.

Tabelle 8: Kalkulationsparameter für das Finanzmodell

3. Technische Auslegung

Es wurden folgende Szenarien untersucht:

1. Szenario 1: Klärschlammmengen der ARGE (16.506 Mg/a TS)

2. Szenario 2: Klärschlammmengen ARGE + LK Mittelfranken (30.564 Mg/a TS)

3. Szenario 3: Klärschlammmengen ARGE + LK Mittelfranken + ZTKS (43.064 Mg/a TS)

Durch die unterschiedlichen Klärschlammmengen und den variierenden Anteil des angelieferten bereits getrockneten Klärschlammes, ergeben sich unterschiedliche Anforderungen an die Trocknung und Verbrennung in den drei Szenarien. Bei Szenario 1 ist die Trocknung eines Teils des EKS im Winter notwendig, während die Trocknung in Szenario 2 und 3 im Winter außer Betrieb genommen werden kann. Ebenfalls ergeben sich im Sommer- und Winterbetrieb unterschiedliche TR-Gehalte, die der Verbrennung zugeführt werden.

Für die Bewertung der Standorte wird die Anlage mit zwei Linien geplant. Berücksichtigt wird auch die Möglichkeit einer heizperiodenangepassten Betriebsweise. Durch erhöhte Trocknung sowie Speicherung von getrocknetem und pelletiertem Klärschlamm im Sommer und Einsatz dieses Klärschlamms im Winter wird eine Erhöhung der Fernwärmeeinspeisung während der Heizperiode erreicht und eine Abgabe von Wärme an die Umgebung im Sommer vermieden. Der für die Speicherung erforderliche Platzbedarf ist berücksichtigt.

In der nachfolgenden Tabelle 9 sind die wichtigsten Dimensionierungsgrößen der drei Szenarien gegenübergestellt.

Tabelle 9: Dimensionierungsgrößen der verschiedenen Szenarien (ca.-Angabe)

Es wurde ein verfahrenstechnisches Grundkonzept für alle Szenarien gewählt, um die Vergleichbarkeit zu gewährleisten. Das vereinfachte Blockschema ist in Abbildung 5 dargestellt.

Abbildung 5: Blockfließbild zweiliniger Anlagenbetrieb mit Volltrocknung

3.1 Verfahrenstechnisches Konzept

Im Bereich der Klärschlammmonoverwertung hat sich bisher kein durchgängiger Anlagenstandard etabliert. Einzig der Wirbelschichtofen als zentrales Element wird in allen Verbrennungsanlagen für teilgetrockneten Klärschlamm eingesetzt. In dieser Studie wird der Ansatz verfolgt, eine Mischung aus vollgetrocknetem und entwässertem Klärschlamm zu verbrennen, da der vollgetrocknete Klärschlamm im Sommer als Pellets gelagert wird, um die Fernwärmeproduktion im Winter zu maximieren. Auch für dieses Konzept wird ein Wirbelschichtofen vorgesehen. In welcher Form der Klärschlamm in den Ofen zugegeben wird – gemischt oder separat – ist nicht Gegenstand der Studie und muss im weiteren Verlauf der Planung genau untersucht werden.

3.1.1 Anlieferung und Speicherung EKS

Die angelieferten Klärschlämme gelangen über eine Fahrzeugwaage auf das Grundstück. Die Abgabe des EKS erfolgt in einer vollständig eingehausten Anlieferhalle. Der EKS wird in die Annahmesilos gepumpt und wird von dort mittels Dickstoffpumpe zu den Trocknern gefördert.

3.1.2 Anlieferung und Speicherung TKS

Die angelieferten Klärschlämme gelangen über eine Fahrzeugwaage auf das Grundstück. Die Annahme des getrockneten Klärschlammes erfolgt direkt über einen Anschluss in ein Annahmesilo. Von dort aus wird der Klärschlamm zur Pelletierung gefördert.

3.1.3 Trocknung

Der EKS wird über Dickstoffpumpen aus den Silos in die Trocknung gefördert. Für die Volltrocknung der Klärschlämme kommen zwei Bandtrockner zum Einsatz. Bei der Volltrocknung mittels Bandtrockner wird der entwässerte Klärschlamm zur Einstellung der erforderlichen Kornstrukturen granuliert und über eine Dosiereinrichtung in den Trockner eingebracht. Der Klärschlamm wird auf einem Förderband durch mehrere Kammern des Trockners transportiert und dabei in jeder Kammer von oben nach unten mit heißer Luft durchströmt. Dabei nimmt die Luft das im Klärschlamm enthaltene Wasser auf. Die Luft wird in einen Wasserdampf-Luft- Wärmetauscher durch den im Kessel erzeugten Dampf erwärmt.

Am Ende des Förderbandes gelangt der Klärschlamm i. d. R. in einer Umlenkkammer auf ein darunter angeordnetes Förderband und wird zurückgefördert. Der Ein- und Austrag des Bandtrockners befindet sich somit bei den meisten Herstellern auf der gleichen Seite. Durch

die Umschichtung bei der Umlenkung wird ein homogenes Trockengut mit einem TR-Gehalt von > 90 % erzielt. Da die Resttrocknung auf dem unteren Förderband langsamer verläuft, wird das untere Förderband langsamer betrieben, was eine höheren Schütthöhe zur Folge hat.

Die belastete Abluft muss behandelt werden. Hierzu wird ein Eispritzkondensator mit nachgeschaltetem saurem und alkalischem Wäscher genutzt.

Während der Sommermonate erfolgt eine Vollstrom-Volltrocknung, während in den Wintermonaten eine Teilstrom-Volltrocknung vorgesehen ist (vergl. Unterkapitel „Klärschlammmischung“) bzw. ganz auf die Trocknung verzichtet werden kann.

3.1.4 Pelletierung

Der getrocknete Klärschlamm wird mit Wasser vermischt und einer Pelletpresse zugeführt. Die hergestellten Pellets werden anschließend abgekühlt. Nach der Abtrennung des Feinkorns können die Pellets in den Speicher gefördert werden.

Abbildung 6: Schematische Darstellung Pelletierung Klärschlamm (Firma AMANDUS KAHL GmbH & Co. KG)

Die Pellets weisen mit ca. 800 kg/m³ ein höheres Schüttgewicht als z. B. granulierter Klärschlamm (500 kg/m³) auf. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch Pellets die Staubbildung und damit die Explosionsgefahr vermindert wird.

3.1.5 Reaktionszellen

Während der Lagerung von getrockneten Klärschlamm finden anorganische bzw. organische Abbauprozesse statt. Im Rahmen der anorganischen Reaktion oxidieren Eisenionen unter Wärmefreisetzung. Bei langer Lagerung unter Sauerstoffbedingungen und aufgrund der bei dem anorganischen Prozess freigesetzten Wärme findet ein organischer Prozess statt, welcher ebenfalls Wärme produziert. Wird der organische Prozess dem anorganischen überlagert, so kann dies zu einer kritischen Temperaturerhöhung führen, welche zu einer Selbstentzündung des Klärschlamms führen kann. Folglich ist die Überlagerung des anorganischen und des organischen Abbauprozesses zu vermeiden. Vor diesem Hintergrund wird folgendes Abkühl- bzw. Trockengutlagerkonzept vorgesehen:

Der getrocknete Klärschlamm wird in Stahlsilos gefördert, wo eine kontrollierte Nachreaktion mit Wärmeabfuhr erfolgt. Hierzu wird Umgebungsluft in die Silos eingeblasen und die Pellets dadurch gekühlt. Der eingangs erläuterte anorganische Prozess findet so kontrolliert statt. Die erwärmte Abluft aus den Silos kann in den Trocknern als Wärmeträger genutzt werden.

3.1.6 Trockengutspeicher

Als Trockengutspeicher für den pelletierten Klärschlamm werden zur Vermeidung von großen Brandlasten mehrere Lagersilos vorgesehen. Die Silos verfügen über Inertisierungseinheiten, welche dafür sorgen, dass sich die Pellets ständig in einer Stickstoff-Atmosphäre befinden. Insbesondere bei der Langzeitlagerung soll so sichergestellt werden, dass die Pellets unter Sauerstoffabschluss gelagert werden. Dies beugt einer möglichen Brandentwicklung durch organische oder anorganische Prozesse vor.

3.1.7 Klärschlammmischung

Während des Verbrennungsbetriebes wird ein Teilstrom des EKS getrocknet. Durch geeignete Anlagentechnik wird der vollgetrocknete Klärschlamm und der entwässerte Klärschlamm in den WSO eingebracht, so dass eine selbstgängige Verbrennung gewährleistet ist.

3.1.8 Verbrennung

Nach der Trocknung gelangen die Klärschlämme über Förderungssysteme und Eintragssystem zur Verbrennung in einen Verbrennungsofen mit einer stationären Wirbelschicht. Dort werden die Klärschlämme bei 850 °C bis 900 °C verbrannt. Die Primärluft wird über das Dampfkondensat der Trocknung, über den im Kessel produzierten Dampf (MD-Dampf) sowie über einen Wärmetauscher im Rauchgas auf ca. 300 °C vorgewärmt. Dadurch wird im Normalbetrieb eine autarke Verbrennung der Klärschlämme ohne die Stützfeuerung mit Heizöl ermöglicht.

Denkbar ist es auch, die Brüden aus der Klärschlammtrocknung zumindest teilweise in den Feuerraum der beiden Verbrennungslinien einzuleiten. Damit ließen sich Synergien hinsichtlich der Aufwendungen bei der Kondensation, Aufbereitung und Entsorgung von Brüden bzw. Brüdenkondensat erreichen.

3.1.9 Energienutzung

Die TKV soll einen wichtigen Beitrag zur CO -neutralen Wärmeversorgung der Stadt Nürnberg 2 beitragen. Deshalb soll durch eine heizperiodenangepasste Betriebsweise und Kraft-Wärme- Kopplung die im Klärschlamm enthaltene Energie optimal genutzt werden. Der erzeugte Hochdruck-Dampf wird über eine Dampfturbine unter Gewinnung von elektrischem Strom entspannt und als Niederdruckdampf zur Klärschlammtrocknung, zur Vorwärmung der Verbrennungsluft und zur Erzeugung von Fernwärme eingesetzt.

Da im vorliegenden Prozess die Auskopplung von Fernwärme im Fokus liegt, wird nur eine geringe Menge an Strom produziert. Die vollständige Deckung des Eigenbedarfes zum Betrieb der Anlage ist in keinem der Szenarien möglich.

Für den Fall, dass aus technischen Gründen kein Dampf abgegeben werden kann, ist eine luftgekühlte Dampfkondensation vorgesehen, welche im Normalfall nicht in Betrieb ist.

3.1.10 Rauchgasreinigung

Die Rauchgasreinigung besteht aus den Komponenten SNCR-Entstickung, Elektrofilter, Sprühabsorber, SCR, Gewebefilter und Nasswäscher. Bei der Entstickung nach dem SNCR- Verfahren wird Ammoniakwasser (oder Harnstoff) dem Rauchgas zugegeben. Die Eindüsung erfolgt direkt in den Feuerraum bei Temperaturen zwischen 850 °C und 900 °C. Dabei werden die Stickoxide weitestgehend zu Wasserdampf und Stickstoff umgesetzt. Die im Rauchgas

enthaltenen Staubpartikel werden im nächsten Verfahrensschritt an einem Elektrofilter mit drei Feldern abgeschieden. Für die Staubvorabscheidung direkt im Anschluss an den Dampfkessel ist ein Elektrofilter aufgrund seiner geringeren Temperaturempfindlichkeit und wegen des geringen Druckverlustes besser geeignet als ein Gewebefilter. Anschließend wird das Rauchgas in einem Sprühtrockner abgekühlt, im Anschluss wird in einem Reaktor dem Rauchgas Aktivkohle und Kalkmilch zugegeben. Dabei wird das Rauchgas durch Leitbleche in Turbulenzen versetzt und mit den eingedüsten Adsorptionsmitteln vermischt. Dadurch wird ein Großteil der gasförmigen Schadstoffe gebunden. Im nachgeschalteten Gewebefilter werden die Reaktionssalze, die Aktivkohle und die verbliebenen Staub-Partikel abgeschieden und aus dem Rauchgasvolumenstrom entfernt. Der Gewebefilter hat eine Abscheideleistung von über 99 %.

Im letzten Verfahrensschritt der Rauchgasreinigung wird mit Hilfe eines Nasswäschers eine sichere Unterschreitung der Schwefeloxide- sowie Ammoniakgrenzwerte sichergestellt. Hier können Emissionsspitzen abgefangen und der Verbrauch an Sorptionsmitteln im Sprühabsorber reduziert werden. Die in der Nasswäsche anfallenden Abwässer werden in den Sprühtrockner zurückgeführt und dort verdampft.

Der Rauchgasstrom verlässt im Anschluss an die Reinigung über einen Saugzugventilator und den Kamin die TKV. Anhand des gewählten Reinigungsverfahrens werden die aktuellen Grenzwerte der 17. BImSchV deutlich unterschritten.

3.2 Standortbedingte Unterschiede

3.2.1 Anlieferung und Speicherung EKS

Die in Kapitel 3.1.1 erläuterte Anlieferung und Speicherung der entwässerten Klärschlämme trifft für die Szenarien mit einer Anlage auf dem Klärwerk 1 nicht auf den EKS der Kläranlage Nürnberg zu. Dieser wird direkt aus den am Klärwerk 1 bereits vorhandenen Speichersilos in die Trocknung oder aber den WSO gefördert.

3.2.2 Anlieferung und Speicherung TKS

Die in Kapitel 3.1.2 erläuterte Anlieferung und Speicherung der getrockneten Klärschlämme kann in den Szenarien im Hafen auch über die am Grundstück vorhandene Schienenanbindung erfolgen. Dies ist insbesondere in Szenario 3 für den vom ZTKS gelieferten TKS vorge-

sehen. In der Vor- und Entwurfsplanung wird die Speicherung der Klärschlammpellets detailliert untersucht und geprüft, ob alternative Lösungen wie z. B. in einem Betongebäude mit unterteilten Boxen kostengünstiger und ebenfalls betriebssicher möglich sind.

3.2.3 Abtransport Reststoffe

Der Abtransport der Reststoffe kann in den Szenarien im Hafen auch per Bahn erfolgen.

4. Anlagenlayout

Auf den beiden Grundstücken am Klärwerk 1 und am Hafen wurden unterschiedliche Aufstellungsvarianten geprüft. Die in diesem Kapitel vorgestellten Aufstellungen zeigen, dass die beiden Grundstücke für alle untersuchten Szenarien ausreichend groß sind.

4.1 Standort Klärwerk

In Abbildung 7 ist das verfügbare Grundstück auf dem Gelände des Klärwerks 1 dargestellt. Die in der Mitte verlaufende Straße trennt die beiden Teilflächen voneinander, gewährleistet jedoch gleichzeitig eine gute Zugänglichkeit zu allen Anlagenteilen. Oben rechts auf dem Bild befindet sich das Gebäude, in dem die Entwässerung des auf dem Klärwerk anfallenden Klärschlamms stattfindet. Auf der linken Teilfläche befindet sich aktuell noch eine Fahrzeug- und Lagerhalle, welche zurückzubauen sind, da diese Fläche für die Anlage und/oder als Baustelleneinrichtung benötigt wird.

Abbildung 7: Grundstück Klärwerk 1

4.1.1 Szenario 1

Die Aufstellung in Szenario 1 hat den geringsten Platzbedarf, sodass hauptsächlich nur die Teilfläche auf der rechten Seite der Straße genutzt wird. Die Trocknungshalle inklusive der Pelletierung befindet sich direkt neben dem Entwässerungsgebäude auf dem Klärwerk. Somit

müsste der auf dem Klärwerk anfallende entwässerte Klärschlamm nur eine sehr geringe Strecke zu den Trocknern transportiert werden.

Von der Pelletierung werden die Klärschlamm-Pellets in die direkt daneben befindlichen Reaktionssilos gefördert und von dort über die Straße in die vier Lagersilos. Die beiden Verbrennungslinien sind in einer Reihe aufgestellt, beginnend mit dem Wirbelschichtofen bis zur Rauchgasreinigung mit dem Kamin. Beide Linien befinden sich in einem Gebäude, mit Ausnahme des Kamins. Sämtliche Betriebseinrichtungen, die beide Linien versorgen müssen, oder von beiden Linien gespeist werden sowie z. B. die Turbine befinden sich im Gebäude zwischen den beiden Linien. Dadurch werden Wege verkürzt und das praktische Handling der Anlage wird durch den symmetrischen Aufbau für das Betriebspersonal vereinfacht.

Die Anlieferhalle für den entwässerten Klärschlamm der ARGE befindet sich gegenüber den beiden Wirbelschichtöfen, um auch hier Transportwege so kurz wie möglich zu halten. Die Anlieferstelle für den getrockneten Klärschlamm ist nah an der Pelletierung angeordnet, da hier die Förderung zur Pelletierung den nächsten Prozessschritt darstellt.

Abbildung 8: Anlagenlayout Szenario 1, Klärwerk 1

4.1.2 Szenario 2

Für das Szenario 2 ist der Platzbedarf im Vergleich zu Szenario 1 bereits deutlich erhöht. Neben der deutlich größeren Dimensionierung der Aggregate für die beiden Verbrennungslinien, werden 11 Langzeitlagersilos vorgesehen.

Anlieferung des entwässerten Klärschlammes erfolgt direkt an der Straße und wird von dort in die dahinter befindliche Trocknung transportiert. Ein Nachteil dieser Anordnung ist, dass der vom Klärwerk gelieferte Klärschlamm ebenfalls zur Trocknung gefördert werden muss. Die Trocknung wird jedoch nur während der Sommermonate betrieben. Während des Winterbetriebes wird sämtlicher entwässerter Klärschlamm mit dem bereits getrockneten Klärschlamm vermischt und direkt der Verbrennung zugeführt.

Analog zur Aufstellung im Szenario 1 folgt der Klärschlamm dem Weg entgegen dem Uhrzeigersinn in die Pelletierung, zu den Reaktionssilos und von dort in die Lagersilos. Das Hauptgebäude, in dem sich die beiden Verbrennungslinien sowie die Nebenanlagen der Thermischen Anlage und weitere Betriebseinrichtungen befinden, ist in diesem Entwurf auf der rechten Teilfläche angeordnet. Die beiden Kamine der Verbrennungslinien wären somit eher mittig auf dem Gelände des Klärwerks angeordnet. Eine umgekehrte Aufstellung wäre ebenfalls möglich und wurde im Szenario 3 näher betrachtet.

Abbildung 9: Anlagenlayout Szenario 2, Klärwerk 1

4.1.3 Szenario 3

Die Aufstellung in Abbildung 10 zeigt die bevorzugte Variante für das Szenario 3. Die beiden Verbrennungslinien sind erneut in einem Gebäude zusammengelegt. Das Hauptgebäude befindet sich nun auf der linken Teilfläche mit den Kaminen in Richtung der Grundstücksgrenze. Aufgrund der hohen Menge an angeliefertem getrocknetem Klärschlamm, muss nur noch ein geringerer Anteil des entwässerten Klärschlammes getrocknet werden. Aus diesem Grund werden kleinere Trockner benötigt und die Anordnung direkt neben der Entwässerung auf dem Klärwerk ist erneut möglich.

Für die hohen Mengen an getrocknetem Klärschlamm werden für die Lagerung in den Sommermonaten nun 14 Lagersilos vorgesehen.

Abbildung 10: Anlagenlayout Szenario 3, Klärwerk 1

Um die Dimensionen der Anlage besser darstellen zu können, wurde in Abbildung 11 ein dreidimensionales Layout beispielhaft für das Szenario 3 erstellt.

Abbildung 11: Anlagenlayout Szenario 3 - 3D, Klärwerk 1

4.2 Standort Hafen

In Abbildung 12 ist das zur Verfügung stehende Grundstück im Hafen abgebildet. Das Grundstück grenzt im Norden an die Hafenstraße und im Osten an die Rotterdamer Straße. Die Zufahrt zum Gelände erfolgt südwestlich von der Feuerstraße. Auf der westlichen Seite des Grundstückes verlaufen Bahngleise. Eine Abzweigung dieser Gleise führt auch direkt auf das Grundstück, was eine Anlieferung der Klärschlämme per Zug ermöglichen würde.

Abbildung 12: Grundstück Hafen

4.2.1 Szenario 1

Das Prinzip der Aufstellungsplanung unterscheidet sich kaum zu dem Ansatz, der auf dem Grundstück des Klärwerks angewandt wurde. Die Verbrennungslinien befinden sich zusammen mit den Nebenanlagen (Thermische Anlage, Turbine, Räume für die Elektroverteilung etc.) in einem zentralen Hauptgebäude. Der Rest der Anordnung folgt den Verfahrensschritten, um die Transportwege möglichst zu minimieren.

Die Anlieferung des entwässerten Klärschlammes erfolgt im südlichen Teil, direkt nach der Fahrzeugwaage. Die Annahme für den getrockneten Klärschlamm befindet sich neben der Pelletierung, ebenfalls von der Zufahrt des Geländes gut erreichbar. Wende- und Umfahrungsmöglichkeiten für die LKWs wurden hier, sowie in jedem weiteren Anlagenlayout auch, beachtet und sind ausreichend vorhanden.

Die Trocknung schließt direkt an die Anlieferhalle des entwässerten Klärschlammes an, von der aus ein direkter Weitertransport in die daneben liegende Pelletierung möglich ist. Aus der Pelletierung werden die Pellets zuerst in die Reaktionssilos und anschließend in die vier Lagersilos gefördert. Sowohl aus den Lagersilos sowie aus der Anlieferhalle des EKS ist ein direkter Transport in die beiden Wirbelschichtöfen gewährleistet.

Abbildung 13: Anlagenlayout Szenario 1, Hafen

4.2.2 Szenario 2

In Abbildung 14 ist das exemplarische Anlagenlayout für Szenario 2 dargestellt. Die Anlieferung, Trocknung, Pelletierung und das Elektrogebäude bilden nun einen Komplex auf dem Gelände, der von LKWs gut umfahren werden kann.

Die Langzeitlagersilos befinden sich im nördlichen Teil des Grundstücks und sind in einer Reihe aufgebaut. Über die einzelnen Austragssysteme der Langzeitlagersilos und geeignete Fördereinrichtungen werden die Pellets auf die beiden WSO-Linien verteilt.

Das Hauptgebäude befindet sich in östlicher Lage mit den Kaminen, die nun auf der straßenabgewandten Seite angeordnet sind.

Abbildung 14: Anlagenlayout Szenario 2, Hafen

4.2.3 Szenario 3

Die Dimensionierung der Aggregate in Szenario 3 unterscheidet sich nur unwesentlich von denen in Szenario 2, wodurch eine gleiche Aufstellung wie bei Szenario 2 ebenfalls auf dem Grundstück möglich wäre. Die Aufstellung ist in Abbildung 15 dargestellt und erneut die zugehörige 3D-Aufstellung in Abbildung 16.

Abbildung 15: Anlagenlayout Szenario 3, Hafen

Abbildung 16: Anlagenlayout Szenario 3 - 3D, Hafen

5. Kostenschätzung

Die detaillierten Kostenschätzungen sind in den Anhängen enthalten.

Es sind insbesondere keine Grundstückskosten ausgewiesen. Stattdessen wurde für alle Szenarien und beide Standorte eine jährliche Pacht in Höhe von 200.000 €/a bei den Betriebskosten eingerechnet. Dieses Vorgehen wurde mit dem Auftraggeber so abgestimmt, da die KSV auch für das Grundstück auf dem Klärwerk 1 eine Pacht an die SUN bezahlen müsste. Die in den Kostenschätzungen als Geschäftskosten ausgewiesenen Positionen sind Angaben, die von KSV ermittelt und an TBF weitegeleitet wurden. Diese Kosten enthalten neben den Geschäftskosten auch Bauzeitzinsen.

Nachfolgend sind die Kosten der Varianten zusammengefasst.

Tabelle 10: Ergebnisse der Kostenschätzung am Klärwerk (netto-Angabe; +/- 30 %; Stand 2021)

Tabelle 11: Ergebnisse der Kostenschätzung am Hafen (netto-Angabe; +/- 30 %; Stand 2021)

Es gilt zu beachten, dass die Behandlungskosten auf die gesamte Menge des entwässerten Klärschlammes bezogen werden. Das bedeutet, dass auch die Menge an getrocknetem Klärschlamm auf die Vergleichsposition des entwässerten Klärschlammes mit einem TR-Gehalt von 25 % rückgerechnet wurde. Die tatsächlichen Behandlungskosten unterscheiden sich jedoch für den angelieferten entwässerten und den bereits angelieferten getrockneten Klärschlamm.

Insgesamt ergeben sich unter Berücksichtigung von Synergieeffekten bzw. Standortfaktoren folgende Investitionskosten, Betriebskosten und spezifische Behandlungskosten:

Tabelle 12: Vergleich der Investitions-, Betriebskosten und der spez. Behandlungskosten

Es gibt drei wesentliche Kostenpositionen, bei denen sich der Invest zwischen den beiden Standorten Klärwerk und Hafen unterscheidet. Beim Standort Hafen muss zusätzlich eine Fahrzeugwaage für die ankommenden LKW vorgesehen werden. Auf dem Standort Klärwerk ist bereits eine Fahrzeugwaage vorhanden, die mitgenutzt werden kann.

Die Schlammannahme für den entwässerten Klärschlamm muss beim Hafen deutlich größer dimensioniert werden, da hier die gesamte Menge des anfallenden EKS berücksichtigt werden muss. Der Standort Klärwerk bietet den Vorteil, dass es bereits Lagermöglichkeiten für den eigenen EKS gibt und dieser nur noch in die neue Trocknung bzw. direkt zum WSO gefördert werden muss. Dadurch ergeben sich für den Standort Hafen höhere Investitionskosten für die Schlammannahme, während am Standort Klärwerk die Schlammannahme geringer dimensioniert werden kann und noch eine zusätzliche Kostenposition bezüglich des Schlammtransportes von der Schnittstelle des Klärwerkes berücksichtigt werden muss.

Der höchste Kostenpunkt, der sich bei den Szenarien 1 bis 3 deutlich herauskristallisiert ist die Schlammlagerung in Form von Pellets. Durch die gewählte Verfahrensart wird eine hohe Menge KS während der Sommermonate als Pellets in geeigneten Silos gelagert. Diese Silos stellen eine hohe Kostenposition dar.

In Abbildung 17 wird deutlich, in welchen Kostenpositionen sich die Standorte pro Szenario unterscheiden. Der Anstieg der Investitionskosten ist darin begründet, dass ein höheres Schlammvolumen pro Jahr einen erhöhten Durchsatz und dementsprechend eine höhere Dimensionierung der einzelnen Anlagenteile erforderlich macht.

Szenario 3

Szenario 2

Szenario 1

Abbildung 17: Vergleich Investitionskosten unter Berücksichtigung von Synergien bzw. Standortfaktoren

Trotz der deutlich höheren Investitionskosten fallen die spezifischen Behandlungskosten für das Szenario 3 am geringsten aus. Vergleicht man Szenario 1 mit einer EKS-Menge von rund 66.000 Mg/a und Szenario 2 mit einer EKS-Menge von rund 122.000 Mg/a sind die Investitionskosten für Szenario 2 um ca. ein Drittel höher, jedoch kann die doppelte Menge EKS behandelt werden. Diese Tatsache wird in Abbildung 18 verdeutlicht.

Szenario 1

Szenario 2

Szenario 3

Abbildung 18: Spezifische Behandlungskosten bezogen auf die jährliche behandelte Klärschlammmenge (EKS mit 25 % TS)

6. Bewertungsmatrix

Zum Vergleich der Varianten wurden vier Hauptkriterien mit jeweils mehreren Unterkriterien definiert. Anschließend wurde jedes Szenario bewertet und eine Gesamtpunktzahl ermittelt.

Für jedes Kriterium gilt es die in Tabelle 13 in der Spalte "Erläuterung des Kriteriums" dargestellten Fragen zu beantworten.

Tabelle 13: Erklärung der Bewertungskriterien

Die einzelnen Kriterien und Unterkriterien wurden wie in Tabelle 14 dargestellt und gewichtet.

Tabelle 14: Kriterien der Bewertungsmatrix und deren Wichtung

Tabelle 15 zeigt die sich aus der ausgefüllten Bewertungsmatrix ergebenden Punkte für die einzelnen Szenarien. Die ausführliche Matrix ist zudem in Anhang 4 dargestellt. Dabei werden zunächst Punkte (0 bis 3) für die einzelnen Unterkriterien vergeben und diese entsprechend ihrer Wichtung zu der Gesamtpunktzahl des entsprechenden Kriteriums addiert. Im Anschluss findet eine Gesamtbewertung statt, in welcher die einzelnen Kriterien nach ihrer Wichtung addiert werden. Die maximal erreichbare Punktzahl beträgt 3,0.

Szenario 3 im Hafen erzielt mit einer Gesamtpunktzahl von 2,34 Punkten das beste Ergebnis. Szenario 2 im Hafen und Szenario 3 auf dem Klärwerk erzielen mit einer Gesamtpunktzahl von 2,30 bzw. 2,21 Punkten geringfügig schlechtere Ergebnisse wie Szenario 3 im Hafen und können damit als gleichwertig betrachtet werden.

Die weiteren untersuchten Szenarien erzielen eine Gesamtpunktzahl von 2,04 (Szenario 2 auf dem Klärwerk), 1,86 (Szenario 1 im Hafen) und 1,69 (Szenario 1 auf dem Klärwerk) und können somit als nachrangige Alternativen angesehen werden.

Tabelle 15: Bewertungsmatrix als Vergleich aller untersuchter Szenarien

7. Fazit

Anhand der durchgeführten vergleichenden Bewertungen der untersuchten Szenarien erreicht Szenario 3 im Hafen die höchste Punktzahl.

Beim Vergleich der drei Szenarien auf einem Standort erzielen die jeweils größeren Anlagen ein besseres Gesamtergebnis (Szenario 3 > Szenario 2 > Szenario 1). Dabei ist der Abstand zwischen Szenario 3 und Szenario 2 jeweils geringer als der Abstand zwischen Szenario 2 und Szenario 1.

Der Vergleich der beiden detailliert untersuchten Standorte Klärwerk 1 und Hafen ergibt für jedes der drei Szenarien ein nur leicht besseres Gesamtergebnis im Hafen, so dass von einer annähernden Gleichwertigkeit der beiden Standorte gesprochen werden kann.

Allerdings liegt ein qualifizierter Bebauungsplan für den Bereich der Kläranlage nicht vor. Da dieser für die Genehmigung einer Klärschlammmonoverbrennungsanlage notwendig ist, sind somit die bauplanungsrechtlichen Zulässigkeitsvoraussetzungen am Klärwerk 1 nicht gegeben.

Aufgrund der in dieser Studie erarbeiteten Ergebnisse steht nur der Standort im Hafen für die weitere Planung zur Verfügung.

8. Alternatives Verfahrenskonzept

Als Alternative zu dem zweilinigen Anlagenkonzept wurde der Betrieb mit nur einer Linie betrachtet. Der Vorteil, der sich dadurch ergibt, sind die geringeren Investitionskosten und damit auch deutlich geringere Behandlungskosten. Ein einliniger Betrieb führt zudem zu anderen Voraussetzungen für die Dimensionierung der Anlage.

Die jährliche Betriebsdauer verkürzt sich infolge einer planmäßigen Wartung um ca. 4 Wochen. Ein Stillstand für Wartung/Instandhaltung war bei der Anlagenvariante mit zwei redundanten Linien nicht erforderlich, da hier die Revisionen während der Sommerzeit über den Betrieb der jeweils anderen Linie abgedeckt werden konnte. Da die einlinige Anlage ebenfalls auf eine maximierte Wärmegewinnung im Winter dimensioniert ist, wird als Zeitraum für den geplanten Anlagenstillstand der Sommer gewählt. Der in diesem Zeitraum anfallende Klärschlamm muss auf dem Gelände der TKV zwischengelagert werden. Der bereits getrocknete Klärschlamm wird pelletiert und in den TKS-Lagersilos gelagert, der entwässerte Klärschlamm wird in einem entsprechend dimensionierten Klärschlammbunker zwischengelagert.

Trotz dieser notwendigen Zwischenlagerung des entwässerten Klärschlamms, verringert sich die gesamte Lagerkapazität deutlich, da weniger pelletierter Klärschlamm für den Winterbetrieb zwischengespeichert werden muss. Der Wirbelschichtofen wird auf eine Last von 100 % ausgelegt, welche den Verbrennungsbetrieb im Winter abdecken soll. Für eine eigenständige stabile Verbrennung des Klärschlamms ohne Zufeuerung von z. B. Heizöl, ist eine Lastreduktion im Sommerbetrieb nur bis ca. 70 % möglich. Dies führt im Vergleich zu einer zweilinigen Anlage dazu, dass während der Sommermonate ein größerer Teilstrom des entwässerten und getrockneten Klärschlamms verbrannt werden muss. Daraus resultiert im Sommer eine höhere Feuerungswärmeleistung des Ofens und eine geringere Wärmemenge, die im Winter an das Fernwärmenetz abgegeben werden kann.

Auch die erforderliche Trocknung wird für eine einlinige Anlage von ursprünglich 90 % TR auf 43 % TR und damit auf eine Teiltrocknung reduziert. Darüber hinaus ist die Trocknung nur im Sommer in Betrieb. Um den erforderlichen TR-Gehalt im Ofen zu erhalten, wird ein Teilstrom des entwässerten Klärschlammes mit dem teilgetrockneten Klärschlamm und noch einem Anteil des vollgetrockneten Klärschlamms vermischt. Im Winter wird der vollgetrocknete Klärschlamm mit dem frisch angelieferten entwässerten Klärschlamm der Wirbelschicht zugeführt. Zur Verdeutlichung dient das Blockfließbild in Abbildung 19.

Abbildung 19: Blockfließbild einliniger Anlagenbetrieb mit Teiltrocknung

Da durch diese Betriebsweise weniger Klärschlamm pelletiert und anschließend gelagert wird, werden auch wesentlich weniger TKS-Lagersilos benötigt. Dies führt zu deutlich geringeren Investitionskosten der einlinigen Anlage, auch wenn bei dieser Anlagenkonfiguration ein zusätzlicher Klärschlammbunker benötigt wird. Die Dimensionierungsparameter sind in Tabelle 16 enthalten.

Tabelle 16: Dimensionierungsgrößen der einlinigen Anlagen mit Teiltrocknung

Tabelle 17: Kostenschätzung einlinige Anlage mit Teiltrocknung (exemplarisch Standort Hafen)

Anhang 1: Blockschema

Blockfließbild TKV Nürnberg

Trockner 1 Annahme WSO 1 Kessel 1 RGR 1 EKS Trockner 2 Fernwärme Reaktions- Pelletierung Lagersilos Turbine silos Strom Annahme TKS WSO 2 Kessel 2 RGR 2 Chemikalien- Abluft- Druckluft- Betriebs- Waage VE-Anlage Heizöllager Notstrom lager reinigung anlage gebäude Brüden- Aschesilo E-Räume kondensation

Anhang 2: Anlagenlayouts

xxx

xxx

xxx

Gesamtprojektleitung und Projektierung,

Verfahrenstechnik

TBF + Partner AG

Calwer Straße 7

71034 Böblingen

xxx

xxx

xxx

xxx

xxx

Gesamtprojektleitung und Projektierung,

Verfahrenstechnik

xxx

xxx xxx

xxx

xxx

xxx

Gesamtprojektleitung und Projektierung,

Verfahrenstechnik

TBF + Partner AG

Calwer Straße 7

xxx

xxx

xxx

00.4

00.51

xxx

xxx

xxx

xxx

xxx

xxx

xxx

4.00 4.00

15.00

xxx

xxx xxx

xxx

Art

P

Anhang 3: Kostenschätzung

Investitionskosten (2021)

Kostengenauigkeit: + / - 30 %

Betriebskosten (2021)

Behandlungskosten

bezogen auf EKS mit 25 % TM

Szenario 1 - Standort Klärwerk Szenario 2 - Standort Klärwerk Szenario 3 - Standort Klärwerk

* Personal ohne MwSt. * Personal ohne MwSt. * Personal ohne MwSt.

Szenario 1 - Standort Hafen Szenario 2 - Standort Hafen Szenario 3 - Standort Hafen

* Personal ohne MwSt. * Personal ohne MwSt. * Personal ohne MwSt.

Investitionskosten (2021)

Betriebskosten (2021)

Behandlungskosten

bezogen auf EKS mit 25 % TM

Szenario 2 - Standort Klärwerk Szenario 3 - Standort Klärwerk

1 Linie - Teiltrocknung 1 Linie - Teiltrocknung

* Personal ohne MwSt. * Personal ohne MwSt.

Szenario 2 - Standort Hafen Szenario 3 - Standort Hafen

* Personal ohne MwSt. * Personal ohne MwSt.

Kostenübersicht

Kostengenauigkeit: + / - 30 % * Kosten gemäß KSV

Anhang 4: Bewertungsmatrix

Standortstudie TKV Bewertung Szenarien

Variantenbewertung: Alle Szenarien

28745-100-3-Bewertungskriterien_210511.xlsx pit/tv

Anhang 5: Google Earth – 3D-Anlagenmodelle