Hamburg Wasser

Project result: Poster (PDF)

Konzept zum Wiederanlaufen des Klärwerks nach Schwarzfall

Beschreibung des Unternehmens 

HAMBURG WASSER schließt den Wasserkreislauf von der Trinkwasserversorgung bis zur Abwasserentsorgung unter einem Dach. Mit über 2.000 Mitarbeitenden und mehr als 20 Standorten sorgen wir Tag für Tag dafür, dass es in Hamburg läuft. Dabei engagieren wir uns entschlossen dafür, Ressourcen zu schonen und die Lebensgrundlage für künftige Generationen in Hamburg zu erhalten. Gemeinsam mit unseren Tochterunternehmen investieren wir unsere Erfahrung in wegweisende Wasser- und Umweltschutzprojekte.
Bei HAMBURG WASSER werden sämtliche Kompetenzen unserer unterschiedlichen Fachteams gebündelt. Im technischen Bereich umfasst das vor allem unser Know-How zum Wasser- und Klärwerksbetrieb, den Trinkwasser- und Abwassernetzen, der Infrastrukturentwicklung und unserem hauseigenen Ingenieursteam für Planung- und Bauleistungen.

Situation

Im Falle eines flächendeckenden Stromausfalls ist damit zu rechnen, dass das Klärwerk Hamburg schwarz fällt. Damit das Klärwerk wieder anlaufen kann, ist ein Wiederanlaufkonzept notwendig. Dabei sind sowohl verfahrenstechnische Anforderungen als auch die Energiebedarfe der einzelnen Prozessstufen einzubeziehen. Die Energiebedarfe unterscheiden sich je nach Prozessstufe sowie Betriebszustand und sind zudem von Parametern wie der Zulaufmenge abhängig. Zudem werden diese Kenntnisse benötigt, um geeignete Stellschrauben für ein Lastmanagement im Regelbetrieb zu identifizieren.

Während eines Stromausfalls ist davon auszugehen, dass auch der Klärwerksbetrieb zum Erliegen kommt. Um den Prozess wieder anfahren und um ein sinnvolles Lastmanagement im Regelbetrieb vornehmen zu können, sind Kenntnisse zu den einzelnen Prozessstufen bezüglich der Anzahl an parallelen Einheiten, deren Beeinflussung untereinander und deren Bedarf an elektrischer Energie erforderlich. Diese Kenntnisse liegen aktuell nicht vor und sind durch Analysen der bestehenden Prozesstechnik und geeignete Auswertungen zu erarbeiten.

Projektziel

Nach Rücksprache mit dem Projektteam wird ein geeigneter Anlagenteil des Klärwerks Hamburg zur Betrachtung ausgewählt.
•    Grundlagenermittlung der bestehenden Prozesstechnik: Welche Prozessschritte gibt es, wie viele parallele Einheiten können jeweils betrieben werden und wie ist der Energiebedarf bei 1,2, ...n parallel betriebenen Einheiten? Auswertung und Ermittlung der Energieverbräuche der einzelnen Prozessstufen auf dem Klärwerk Hamburg für die verschiedenen Lastfälle Inbetriebnahme und Regelbetrieb. Normierung der Werte 1 m3 Abwasser.

Für die Inbetriebnahme nach Schwarzfall sind folgende Punkte zu betrachten:
•    Ermittlung der verfahrenstechnischen Randbedingungen für die Inbetriebnahme der einzelnen Prozessstufen.
•    Entwicklung einer geeigneten Anfahr- und Einschaltstrategie: Erstellung eines Schaltkonzepts/Ablaufplans anhand der Analyseergebnisse, um die Abwasserreinigung nach einem Stromausfall wieder in Betrieb zu nehmen.

Optional:
•    Durch eine datenbasierte Auswertung sind Anlaufströme und Verbräuche im Regelbetrieb zu erfassen und der Erzeugungsleistung gegenüberzustellen.
•    Informationsgewinnung sowohl für ein schwarzstartfähiges Inselnetz als auch für Lastmanagement.

Aufgabenstellung

Diese Aufgabenstellung fokussiert sich auf einen Teil der Abwasserreinigung des Klärwerks Hamburg. Im Klärwerksverbund sind die drei Liegenschaften Klärwerk Köhlbrandhöft, Klärwerk Dradenau und Pumpwerk Hafenstraße inkludiert. Zwar sind die zu ermittelnden Ergebnisse anlagenspezifisch, jedoch lässt sich das prinzipielle analytische Vorgehen auch auf andere Anlagenteile des Klärwerks Hamburg sowie auf andere Klärwerke übertragen.

Zielgruppe (Studierende)

• Umwelttechnik
• Verfahrenstechnik
• Elektrotechnik

Termine
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Anmeldung
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