Einzigartig: Vom Braunschweiger Modell profitieren die Natur und die Landwirtschaft

Die Kläranlage Steinhof bietet mehr als Abwasserreinigung. Ausgeklügelte und nachhaltige Prozesse ermöglichen eine intelligente Wasserwiederverwertung, Nährstoffrückgewinnung und sogar Wärme- und Stromerzeugung.

Rund vier Stunden, sagt Tim Stöckler, Projektleiter bei der Stadtentwässerung Braunschweig GmbH (SE|BS), benötigt das Abwasser aus den Wohngebieten und Industriebetrieben der Löwenstadt bis an den Stadtrand zum Klärwerk Steinhof. Wenn viele Menschen an einem heißen Tag vor dem Schlafengehen noch duschen oder wenn Pause bei einem spannenden Fußballspiel ist und die Menschen diese nutzen, um sich zu erleichtern, ist die Zeit also vorbestimmt, bis in der Kläranlage westlich von Watenbüttel ein erhöhtes Abwasseraufkommen registriert wird. Es ist daher durchaus normal, dass der Betrieb dort mitten in der Nacht auf Hochtouren läuft.

Die Kläranlage Steinhof gehört dem 1954 gegründeten Abwasserverband Braunschweig. Die SE|BS ist technische Betriebsführerin der Kläranlage für den Abwasserverband und ein 100-prozentiges Tochterunternehmen von BS|ENERGY.

Tim Stöckler von SE|BS wechselt im Blockheizkraftwerk auf der Kläranlage eine Zündkerze aus. Foto: Karsten Mentasti

Mehr Strom und Wärme wird gewonnen als verbraucht

Der energieintensive Betrieb der Kläranlage belastet das Braunschweiger Stromnetz nicht. Durch moderne Technik wird dort mehr Strom und Wärme erzeugt, als für den Betrieb der mechanischen und biologischen Reinigung des Wassers benötigt wird. Auch die Strom- und Wärmeversorgung der Verwaltungs- und Betriebsgebäude des Klärwerks sowie seiner direkten Nachbarn ist durch eine autarke Energieerzeugung in einem eigenen Blockheizkraftwerk abgedeckt.

Das im Klärwerk bereits mechanisch und biologisch gereinigte Wasser wird über bis zu 25 Stellen in die Rieselfelder nördlich der heutigen Kläranlage geleitet. Dort wird das sogenannte Klarwasser durch naturnah angelegte Becken sowie ein mäanderndes, einem Flusslauf nachempfundenes Kanalsystem auf natürlichem Wege nachgereinigt und teils zwischengespeichert. Nach einer längeren Durchquerung der Rieselfelder gelangt das Wasser über den Aue-Oker-Kanal in den Fluss Oker. Durch die wechselnde Bewässerung der Rieselflächen sind dort wertvolle Biotope und ein Rast-, Brut- und Überwinterungsgebiet für zahlreiche, auch seltene Zug- und Watvögel entstanden.

Bild: Abwasserverband Braunschweig

Wasser- und Nährstoffkreislauf schließt sich

Vom sogenannten Braunschweiger Modell profitieren auch die Eigentümer landwirtschaftlicher Grundstücke in Braunschweigs Nordwesten sowie den Samtgemeinden Papenteich und Meinersen im Landkreis Gifhorn und der Einheitsgemeinde Wendeburg im Landkreis Peine. Denn aus diesen Kommunen fließt nicht nur das Abwasser in die Kläranlage Steinhof. Im Gegenzug wird etwa die Hälfte des in der Kläranlage gereinigten Wassers über ein unterirdisch verlegtes Druckrohrleitungsnetz im Gebiet des Abwasserverbandes verteilt. Dort wird es auf Äckern auf insgesamt rund 2.700 Hektar Fläche verregnet. Zuständig dafür sind die Regenmeister des Abwasserverbandes, der einen großen Maschinenpark aufweist, darunter alleine mehr als 160 Regenmaschinen. Das Verbandsgebiet liegt nördlich der Kläranlage, beim Wassertransport wird das natürliche Gefälle ausgenutzt.

Energiepflanzen für CO2-neutrale Biogas-Erzeugung

Auf den für diese Region typischen lockeren, sandigen Böden, die Wasser schlecht speichern können, wurde früher nur Spargel angebaut.

Durch die kontinuierliche Bewässerung mit dem gereinigten Wasser aus der Kläranlage sowie einer dosierten Zumischung von Klärschlamm aus der Abwasserreinigung wachsen dort nun auch anspruchsvollere Früchte wie Zuckerrüben und Mais, aber auch Getreide und Raps. Wegen der Bodenstruktur ist der Wasserbedarf höher und es können größere Mengen verregnet werden. Ein weiterer Vorteil für alle Beteiligten: Im Sommer muss daher auf weniger Grundwasser zurückgegriffen werden als in der konventionellen Landwirtschaft. Der Großteil der auf dem Verbandsgebiet angebauten Energiepflanzen wird für die CO2-neutrale Biogas-Erzeugung in der verbandseigenen Biogasanlage in Hillerse, Landkreis Gifhorn, genutzt. Das Gas wird von dort über eine 20 Kilometer lange Druckleitung zum Blockheizkraftwerk (BHKW) Ölper geleitet, das einen Anschluss an das Fernwärmenetz der Stadt Braunschweig hat. Bis zu 7.000 Einwohner können von dort mit Strom und bis zu 1.500 mit Wärme versorgt werden.

Das Braunschweiger Modell ist ein beispielhaftes Prinzip für nachhaltige Wasser-Nährstoff-Energie-Kreislaufwirtschaft – „international beachtet und immer wieder Objekt vieler Forschungsprojekte“, beschreibt Dr. Franziska Gromadecki, Geschäftsführerin des Abwasserverbandes Braunschweig.
Experten auch aus Australien, China und Südafrika haben sich bereits vor Ort über Details informiert.

Optimale Ausbeute am Standort Steinhof

In dem Blockheizkraftwerk auf dem Klärwerksgelände werden ebenfalls Strom und Wärme erzeugt. Dafür wird Faulgas aus der Kläranlage, Deponiegas aus dem benachbarten Müllberg neben der Kläranlage sowie Biogas aus der Bioabfallvergärung des Nachbarn ALBA Niedersachsen-Anhalt GmbH verwendet. Bei Bedarf kann auch in Hillerse erzeugtes Biogas beigemischt werden: Die Druckgasleitung von Hillerse nach Braunschweig-Ölper hat eine Stichleitung nach Steinhof.

Durchschnittlich kommen im Klärwerk Steinhof 666 Liter Wasser pro Sekunde an. Die jährlich zu reinigende Wassermenge beträgt rund 21 Mio. m3
SCHMUTZWASSER UND REGENWASSER

Bild: Abwasserverband Braunschweig

Das gereinigte Gas treibt im BHKW in Steinhof Motoren und Generatoren zur Stromerzeugung an. Aber nicht nur der Strom wird wie eingangs beschrieben genutzt. Nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung wird die entstehende Wärme auf der Kläranlage, beim Nachbarn Alba sowie auf Gut Steinhof zum Heizen und zur Warmwasserbereitung genutzt.

Mit auf diese Art erzeugter Energie wird der Strombedarf im Klärwerk „rein rechnerisch zu 115 Prozent gedeckt“, erläutert Projektleiter Tim Stöckler. Zwar gibt es Zeiten, in denen das Klärwerk Strom aus dem Netz benötigt, insgesamt kann aber übers Jahr gerechnet deutlich mehr Energie in das Stromnetz abgegeben werden, als durch den Betrieb der Kläranlage benötigt wird.

Viel Abwechslung und immer neue Herausforderungen

Der 41-jährige Stöckler gehört zu den Mitarbeitenden der Stadtentwässerung Braunschweig, die häufig auch nachts Bereitschaft haben, um auf Störungen im Betriebsablauf des Klärwerkes oder bei der Gasverwertung in den Blockheizkraftwerken jederzeit reagieren zu können. Dabei genügt im Optimalfall ein Blick auf das Notebook zuhause, um den Fehler zu entdecken und digital durch ein paar Einstellungen zu beheben.

„Ich muss nicht immer nachts raus und nach Steinhof fahren“, berichtet der Braunschweiger. Er ist bereits seit 23 Jahren bei der SE|BS tätig. Was dem gelernten Elektriker besonders an seinem Arbeitsplatz gefällt, ist das „große Aufgabenspektrum“ – nicht zuletzt durch ständige Erweiterungen der Kläranlage und dadurch immer neue Herausforderungen.

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