Verbundprojekt iEFlex gestartet

Kläranlagen müssen flexibel auf Schwankungen der Zulaufmengen und -frachten reagieren und unterliegen somit starken Fluktuationen der energetischen Lasten sowohl im Tages- und Wochengang als auch im jahreszeitlichen Wechsel. Der Betrieb der Kläranlagen schwankt dadurch permanent um die energetische Ideallinie. Mit dem aktuellen Stand der Technik ist Annäherung an die energetische Ideallinie nur schwer zu erreichen. Die dafür notwendige komplexe Koordination von Energiebedarf und dem ebenfalls stark fluktuierenden Energieangebot (insbesondere aus Erneuerbaren Energien) ist derzeit nur unzureichend möglich. Dadurch kann das vorhandene Potenzial zur Reduzierung des Energiebedarfs, des CO₂-Fußabdrucks sowie der Energiekosten nur beschränkt ausgeschöpft werden.

Das von der Universität der Bundeswehr München koordinierte Verbundprojekt „Entwicklung und Aufbau eines intelligenten Energiemanagementsystems für eine flexibilisierte und bedarfsgerechte Faulgasnutzung – iEFlex“ verfolgt den Ansatz der Flexibilisierung von Kläranlagen durch eine vorausschauende Betriebsführung zur Erhöhung der Eigenstromnutzung. Der Fokus liegt des Projekts liegt vor allem auf der bedarfsgerechten Faulgaserzeugung sowie deren Speicherung und Nutzung. Dies kann in weiterer Konsequenz auch für einen effektiven Betrieb der Anlage genutzt werden, um die öffentlichen Stromnetze zu entlasten und verringerte Netzentgelte zu erzielen. So können Kläranlagen zum Ausbau Erneuerbarer Energien beitragen.

Hauptziel: Intelligentes Energieeffizienzmanagementsystem

Das Ziel von iEFlex ist die Entwicklung eines intelligenten Energieeffizienzmanagementsystems (iEEMS) für kommunale Kläranlagen, das auf der Kläranlage Bad Wörishofen erprobt werden soll. Die Grundlage des iEEMS stellt ein digitaler Zwilling der Kläranlage dar. Zudem enthält das iEEMS Modelle zur Prognose der erzeugten Energie (aus der Faulung und Erneuerbare-Energien-Anlagen) und den zu erwartenden energetischen Lasten sowie zur Ableitung verfahrenstechnischer Kennzahlen. Unter Einhaltung der rechtlichen und betriebstechnischen Vorgaben errechnet das iEEMS mögliche Fahrpläne zum Betrieb der Anlage zur Hebung von Flexibilisierungspotentialen. Es übernimmt dabei die Funktion eines Expertensystems, zunächst aber noch ohne einen aktiven Eingriff in die Steuerung. Des Weiteren soll die Übertragbarkeit des iEEMS auf weitere Klärwerke betrachtet werden. Das Projekt iEFlex baut auf den Erkenntnissen des vorangegangenen Forschungsprojekts „FLXsynErgy – Flexible und vollenergetische Nutzung biogener Rest- und Abfallstoffe: Faulungen und Biogasanlagen als Energieverbraucher, -speicher und -erzeuger“ auf.

Das dreijährige Forschungsvorhaben läuft seit Juli 2025 und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) im Rahmen des 8. Energieforschungsprogramms im Förderschwerpunkt „Energetische Nutzung biogener Rest- und Abfallstoffe“ gefördert.

Interdisziplinäre Zusammenarbeit

Am Projekt iEFlex sind – neben der Universität der Bundeswehr München – die Glass GmbH & Co. Umwelttechnik KG, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), die Dr.-Ing. Steinle Ingenieurgesellschaft für Abwassertechnik mbH sowie die Siemens AG beteiligt. Das Forschungskonsortium wird zusätzlich von drei assoziierten Verbundpartnern unterstützt, die überwiegend im Bereich der Abwasserbehandlung tätig sind.