ARA Sarneraatal
Projekt Solarfaltdach
Ausgangslage
Schon vor mehreren Jahren befasste sich die Geschäftsführung und Geschäftsleitung mit dem Thema Photovoltaikanlagen in der ARA Sarneraatal. Vor rund drei Jahren wurde die Firma dhp technology AG eingeladen, um ihr Produkt eines Solarfaltdaches zu präsentieren. Diese Firma hat ein System entwickelt, bei welchem die Solarpanels an Drahtseilen aufgehängt sind. In der Nacht, bei Hagel, Starkwind und bei Schneefall werden die Solarpanels automatisch eingefahren und garagiert - analog Seilbahngondeln. Der Vorteil eines solchen Systems liegt hauptsächlich in der Tragkonstruktion der Solarpanels. Mit der bewährten Seilbahntechnik braucht es massiv weniger Tragelemente aus Stahl als bei herkömmlichen Anlagen. Diese brauchen einen massiven Unterbau und ein Dach, damit die Solarpanels für Kontrollen, Unterhalt und Reparaturen zugänglich sind. Beim Solarfaltdach kann dies alles in der «Garage» gemacht werden. Ein Vorteil einer Überdachung mit dem Solarfaltdach ist die Beschattung. Dadurch werden die Algenbildung in den Becken und die Reinigungskosten reduziert. Zudem sind die Becken für Reparaturen und Revisionen, bei denen ein mobiler Kran benötigt wird, nach wie vor zugänglich. Eine Überdachung schreckt zudem Vögel vor dem Landen in und bei den Becken ab. Die Vögel (Krähen und Möwen) sind ein Problem in der ARA, da sie die Geländer und Anlagenteile stark verschmutzen.
Projekt
Über den SBR-Reaktorbecken, den Becken vom Sandfang, der Vorklärung und der Vorlage werden Solarfaltdächer montiert.
Situation ARA
Beispiel ARA Basserdorf
Beispiel ARA BasserdorfEnergieverwendung
Als die ersten Gedanken über Photovoltaikanlagen in der ARA gemacht wurden, war das Thema Energieknappheit und Kosten noch nicht aktuell. Wie Elektrofahrzeuge, bei einer massiven Zunahme, in Zukunft geladen werden können wurde wohl diskutiert. Alle anderen Faktoren, welche heute sehr aktuell sind, waren noch in weiter Ferne. Es zeigt sich, dass der EZV OW mit diesen Projekten der Nachhaltigkeit auf dem richtigen Weg ist.
Da die ARA ein energieintensiver Betrieb ist, wird die produzierte Energie hauptsächlich für den Eigenverbrauch verwendet. Bei den explodierenden Energiepreisen machen solche Anlagen noch mehr Sinn.
Projekt fix installierte Photovoltaikanlage
Ausgangslage
Die geplante 4. Reinigungsstufe (Elimination von Mikroverunreinigungen) muss überdacht werden. Daher macht es Sinn, dieses Dach für die Photovoltaik zu benützen. Sobald die 4. Reinigungsstufe gebaut ist, wird darauf eine Photovoltaikanlage installiert.
Projekt
Situation ARA
Ansicht Nord-westEnergieverwendung
Da die ARA ein energieintensiver Betrieb ist, wird die produzierte Energie hauptsächlich für den Eigenverbrauch verwendet. Bei den explodierenden Energiepreisen machen solche Anlagen noch mehr Sinn.
Projekt 4. Reinigungsstufe
Ausgangslage
Die Wasserqualität hat sich in der Schweiz in den letzten 50 Jahren, insbesondere durch den Ausbau der Abwasserinfrastrukturen und die Reduktion der Einträge von Chemikalien aus Industrie und Gewerbe, stark verbessert. So ist die Belastung der Gewässer mit Nährstoffen, Schwermetallen und weiteren problematischen Substanzen zurückgegangen. Trotzdem gelangen nach wie vor auf unterschiedlichen Wegen Chemikalien in die Gewässer, was aktuell eine der grössten Herausforderungen für den Gewässerschutz darstellt. Im modernen Alltag haben Chemikalien wie Pflanzenschutzmittel, Biozide oder Arzneimittelwirkstoffe eine grosse Bedeutung. Dies gilt für die Wirtschaft ebenso wie für die Privathaushalte. Bei Herstellung, Gebrauch oder Entsorgung gelangen ein Teil dieser Chemikalien oder ihrer Ausgangs- und Abfallprodukte in die Umwelt und somit auch in die Gewässer. Die Mikroverunreinigungen gelangen aus unterschiedlichen Quellen und über mehrere Eintragspfade in die Gewässer.*
Im Jahr 2009 wurden im Vierwaldstättersee von der Eawag verschiedene Proben auf eine sehr breite Palette an Mikroverunreinigungen untersucht. Es wurde dabei festgestellt, dass die meisten gefundenen Stoffe aus siedlungsbürtigen Quellen stammen und daher das kommunale Abwasser einer der Haupteintragspfade für organische Spurenstoffe im Vierwaldstättersee zu sein scheint. Es wurde bei den Messungen auch festgestellt, dass der Alpnachersee deutlich stärker belastet war als die zwei anderen untersuchten Seebecken, der Urnersee und der Luzernersee.**
Einerseits gehört die ARA Sarneraatal zu den grösseren Abwasserreinigungsanlagen in der Schweiz und andererseits wird das gereinigte, jedoch immer noch mit Mikroverunreinigungen verschmutzte, Abwasser in den Alpnachersee eingeleitet. Aus diesem Grund muss die ARA Sarneraatal mit einer 4. Reinigungsstufe, nachfolgend MV-Stufe genannt, zur Elimination von Mikroverunreinigungen erweitert werden.
Quellen:
* Bericht des Bundesrates in Erfüllung des Postulats 12.3090 Hêche vom 7. März 2012
* * envilap: Mikroverunreinigungen aus kommunalem Abwasser im Vierwaldstättersee und der Luzerner Reuss
Projekt
Bereits b
ei der Planung und Realisierung vom Ausbau der ARA in den Jahren 2016 bis 2019 wurde auf die Anordnung der Anlagen geachtet, Platzreserve geschaffen und bereits verschiedene Anschlüsse vorbereitet. Damit werden beim Bau der MV-Stufe keine Werte vernichtet. Südlich der bestehenden SBR-Becken kann die ARA, bei Bedarf, noch um ein zusätzliches Becken erweitert werden. Nördlich wird die neue MV-Stufe realisiert (gelb eingerahmt). Dafür werden 10 Filterbecken mit all den notwendigen Zusatzbauten und Anlagen gebaut.
Ansicht Nord-west
Ansicht OstReinigung
Die Filtration der Mikroverunreinigungen geschieht mit granulierter Aktivkohle. Aktivkohle ist eine natürliche Kohle. Durch einen speziellen Aufbereitungsprozess, die sogenannte Aktivierung, weist die Aktivkohle sehr gute Eigenschaften für die Adsorption aus, das heisst die Anlagerungen der Mikroverunreinigungen an seine Oberfläche. Diese Eigenschaften werden z.B. auch mit Kohletabletten bei Verdauungsstörungen genutzt.
Für eine hohe Reinigungsleistung braucht es eine sehr grosse Oberfläche, die sich aus der grossen Porosität der Kohle ergibt. Die Filter werden mit ca. 660 m3 Aktivkohle befüllt. Die Oberfläche dieser Aktivkohle beträgt etwa 240’000 km2, was knapp der 6-fachen Fläche der Schweiz beträgt.
Die Adsorptionskapazität der Aktivkohle ist nicht unendlich. Nach etwa 4 Jahren Betrieb wird sie erschöpft sein. Es ist aber nicht notwendig, die verbrauchte Aktivkohle zu entsorgen und durch neue zu ersetzen. Vielmehr kann das verbrauchte Material in einer Spezialanlage wieder reaktiviert werden. Sei weist danach neuwertige Eigenschaften aus. Mit diesem Ansatz kann sehr viel Energie gespart werden. Dies beeinflusst die Nachhaltigkeit und die CO2- Bilanz positiv. Aus den Reaktivierungsintervallen resultiert ein Aktivkohlebedarf von etwa 2 kg pro Einwohner und Jahr.