Der Ausgleich von jahreszeitlich bedingten Wärmeüberschüssen und -defiziten aus der Wärmebilanz von Kläranlagen mit anaerober Klärschlammstabilisierung erfordert den Einsatz von saisonalen Wärmespeichern, wobei mit der Faulung bereits ein potentielles (Speicher)Volumen zur Verfügung steht. Die Nutzung der Faulung als saisonaler Wärmespeicher bedingt die Variation der Faulraumtemperatur innerhalb des meso- und thermophilen Bereichs im Jahresverlauf. Derzeit ist eine ganzheitliche Bewertung dieser Betriebsweise aufgrund fehlender Empfehlungen für konkrete Betriebsbedingungen nicht möglich. Zielsetzung dieser Arbeit ist die Bewertung der Betriebsweise der Faulung als saisonaler Wärmespeicher innerhalb von meso- und thermophilen Temperaturen im Vergleich zu konstanten 37 °C im Jahresverlauf aus betrieblicher, energetischer, ökonomischer und ökologischer Sicht. Anhand umfangreicher Auswertungen von Betriebsdaten von drei Kläranlagen mit bis zu 95.000 E sowie Laborfaulungen und Batch-Laborgärversuchen werden die betrieblichen Unterschiede herausgearbeitet. Die energetischen, ökonomischen und ökologischen Unterschiede werden für drei Szenarien mit zunehmendem Flexibilisierungsgrad der Faulraumtemperatur anhand einer Modellkläranlage mit 500.000 E aufgezeigt. Die Szenarien berücksichtigen konstante 37 °C über das Jahr bis hin zur saisonalen Variation der Faulraumtemperatur zur Minimierung der jährlichen Wärmeüberschüsse und -defizite aus der Wärmebilanz. Für den Abbau von kommunalem Rohschlamm kann die saisonale Variation der Faulraumtemperatur mit täglichen Temperaturänderungen ≤ ±1 K/d zwischen 33 und 53 °C sowie HRT ≥ 20 Tage und OLR bis zu 2,6 kg CSB/(m³·d) prozessstabil betrieben werden. Bei Gegenüberstellung mit einer konstanten Faulraumtemperatur von 37 ° C liegen die wesentlichen Vorteile der saisonalen Variation zwischen 32,5 und 43,6 °C in der Erhöhung der ganzheitlichen Wärmenutzung um 95 % aufgrund des Ausgleichs der Wärmeüberschüsse und -defizite im Jahresverlauf. Vergleichsweise geringe Vorteile ergeben sich einerseits bei der Erhöhung der Eigenstromproduktion um 4,5 % und der spezifischen Energiedichte (Wärmespeicherung in der Faulung) um 6,3 % und andererseits bei der Verringerung der jährlichen Betriebskosten um 2,3 % und der CO2e-Emissionen um 5,6 %. Insgesamt kann die Faulung in der Funktion als saisonaler Wärmespeicher einen essentiellen Beitrag zur ganzheitlichen Wärmenutzung und damit zu (zukünftigen) integralen Wärmekonzepten auf Kläranlagen mit anaerober Klärschlammstabilisierung und statisch geeigneten Faulbehältern leisten.     «

Der Ausgleich von jahreszeitlich bedingten Wärmeüberschüssen und -defiziten aus der Wärmebilanz von Kläranlagen mit anaerober Klärschlammstabilisierung erfordert den Einsatz von saisonalen Wärmespeichern, wobei mit der Faulung bereits ein potentielles (Speicher)Volumen zur Verfügung steht. Die Nutzung der Faulung als saisonaler Wärmespeicher bedingt die Variation der Faulraumtemperatur innerhalb des meso- und thermophilen Bereichs im Jahresverlauf. Derzeit ist eine ganzheitliche Bewertung dieser...     »