Rubrik Energie & Netze

Extreme Schwankungen als Herausforderung:

Flexible Belüftung und effiziente Energieversorgung im Klärwerk Friedrichshafen

30.10.2026 – Lesezeit ca. 7 Minuten 19

Von Trockenwetter bis Starkregen: Das Klärwerk Friedrichshafen am Bodensee muss sehr unterschiedliche hydraulische und stoffliche Belastungen beherrschen. Zwischen Trockenheit und Regenwetter kann sich der Zufluss um ein Vielfaches unterscheiden und bei Starkregen innerhalb kurzer Zeit sogar massiv ansteigen. Eine entsprechend große Regelbandbreite ist daher auch bei der Sauerstoffversorgung gefragt. Seit dem Jahr 2000 setzt die Stadt dabei auf AEROSTRIP^®-Streifenbelüfter von AQUACONSULT Anlagenbau aus Niederösterreich. Nach mehreren Ausbauschritten kommt die Technologie heute in der gesamten biologischen Reinigung zum Einsatz.

Friedrichshafen ist als Geburtsstadt des Zeppelins weltweit bekannt und bis heute eng mit Technik und Innovation verbunden. Dass anspruchsvolle Technik hier auch an ganz anderer Stelle gefragt ist, zeigt ein Blick auf das kommunale Klärwerk. Hier wird das Abwasser seit 2021 im Vollstrom mit einer Ozonanlage zur Spurenstoffelimination behandelt, bevor es in den Bodensee eingeleitet wird – unter Bedingungen, die sich je nach Wetterlage sehr schnell verändern können.

An trockenen Tagen verarbeitet die Anlage im Mittel rund 25.000 Kubikmeter Abwasser, bei Regen kann der tägliche Zulauf auf 79.000 Kubikmeter steigen. Die entscheidende Herausforderung ist dabei nicht nur die große Spannweite zwischen Trocken- und Regenwetter, sondern vor allem die Geschwindigkeit, mit der sich die Betriebsbedingungen verändern. „Je nach Wettersituation kann sich der Zufluss bei uns um etwa den Faktor zehn unterscheiden. Bei Starkregen kann sich diese Veränderung innerhalb von nur etwa 15 Minuten vollziehen“, erklärt Michael Grob, Abteilungsleiter Abwasserreinigung und Klärwerk der Stadt Friedrichshafen. Das auf 87.500 Einwohnerwerte ausgelegte Klärwerk muss damit sehr unterschiedliche Betriebszustände flexibel und zuverlässig beherrschen.

Wenn die Biologie schnell auf veränderte Belastungen reagieren muss

Mit dem sprunghaft steigenden Zufluss verändert sich nicht nur die hydraulische Belastung. Gleichzeitig können erhebliche Frachtstöße auftreten. Damit müssen Steuerung, Gebläseleistung, Luftverteilung und Belüftung sehr eng zusammenspielen. Ziel ist es, die hydraulische Aufenthaltszeit in der Biologie möglichst lange zu erhalten und gleichzeitig die erforderliche Sauerstoffversorgung sicherzustellen.

Das Betriebskonzept in Friedrichshafen ist entsprechend flexibel ausgelegt. Vier Belebungsbecken mit insgesamt acht Kaskaden ermöglichen es, auf wechselnde Belastungen gezielt zu reagieren. Kommt es zu einem Frachtstoß, muss innerhalb kurzer Zeit zusätzliche Gebläseleistung bereitgestellt und möglichst effizient in die Becken übertragen werden. Hier spielt die Belüftung eine entscheidende Rolle. „Die AEROSTRIP^®-Belüfter ermöglichen uns in diesem Konzept eine sehr flexible Luftbeaufschlagung“, erläutert Grob. „Dadurch können wir die vorhandene Gebläseleistung gezielt auf die tatsächlich benötigten Becken verteilen und müssen nicht unnötig zusätzliche Becken aus der Denitrifikation zuschalten.“

Ein wesentlicher Vorteil ist die große Regelbandbreite der Streifenbelüfter von AQUACONSULT. Sie ermöglicht eine flexible Anpassung der Luftbeaufschlagung an die stark wechselnden Anforderungen der Anlage – von vergleichsweise geringer Grundlast bis hin zu hohen Luftmengen bei Belastungsspitzen. „Gerade diese große Bandbreite ist für uns entscheidend, weil wir die Belüfter in sehr unterschiedlichen Betriebszuständen einsetzen müssen. Je nach Betriebszustand werden dabei etwa 1.200 bis 20.000 Nm³/h Luft von den Gebläsen bereitgestellt und flexibel auf die verschiedenen Becken verteilt.“

Langjährige Erfahrung als Basis für die weitere Umrüstung

Die Erfahrungen mit AEROSTRIP^® reichen in Friedrichshafen bis ins Jahr 2000 zurück, als erstmals zwei Belebungsbecken mit Streifenbelüftern des Typs T ausgestattet wurden. 2021 wurden diese durch den Typ Q ersetzt. 2025 folgte schließlich die Umrüstung weiterer Bereiche der biologischen Reinigung, die bis dahin mit Belüfterplatten betrieben wurden. Heute sind damit sämtliche Belebungsbecken sowie die SBR-Anlage mit AEROSTRIP^® Typ Q ausgestattet.

Für Grob waren dabei neben den positiven Erfahrungen aus dem langjährigen Betrieb vor allem die Anforderungen seiner Anlage ausschlaggebend. „Die Belüfter müssen bei uns nicht nur an einem optimalen Betriebspunkt funktionieren, sondern über einen möglichst großen Bereich effizient einsetzbar sein“, betont er. „Da wir bereits positive Erfahrungen mit den AEROSTRIP^®-Streifenbelüftern gemacht hatten, haben wir das System sukzessive auf weitere Becken ausgeweitet und uns schließlich entschieden, die gesamte biologische Reinigung damit auszustatten.“

Ganzheitliche Optimierung von Belüftung und Energieversorgung

Die Umrüstung der Belüfter ist dabei Bestandteil einer umfassenden Modernisierung der biologischen Reinigung und der Energieversorgung des Klärwerks. Neben den AEROSTRIP^®-Belüftern wurden auch die Gebläse durch hocheffiziente Turbogebläse ersetzt. Gleichzeitig wurden die Luftschieber erneuert, die Luftleitungen angepasst und die Messtechnik deutlich erweitert. Ziel war es, nicht nur die Sauerstoffeintragung zu verbessern, sondern das gesamte Belüftungssystem möglichst effizient und präzise betreiben zu können.

Ein weiterer wesentlicher Schritt wurde ganz aktuell mit der Umstellung auf eine Kaskaden-Denitrifikation umgesetzt. Dadurch kann die biologische Reinigung noch gezielter auf die unterschiedlichen Belastungssituationen reagieren, Strom für die Rückführung eingespart werden und der Stickstoffabbau gesteigert werden.

Effizient und zuverlässig im täglichen Betrieb

Im Zuge der Umrüstung wurden in Friedrichshafen also mehrere Maßnahmen zur Optimierung der biologischen Reinigung und Energieeffizienz gleichzeitig umgesetzt, wodurch eine isolierte Bewertung des Energieeffekts der Belüfter im Detail nicht möglich ist. „Die einzelnen Komponenten greifen vielmehr als Gesamtsystem ineinander“, erklärt Grob. Für die Belüftung zeigen sich im laufenden Betrieb jedoch ein konstanter Gegendruck und eine sehr gute Eintragseffizienz der AEROSTRIPs. Durch die erneuerten Luftschieber, die optimierten Luftleitungen und die angepasste Gebläsetechnik konnte zudem der Gegendruck im Luftsystem niedrig gehalten werden.

Besonders positiv ist aus Sicht des Betriebs die deutlich geringere Anfälligkeit für Verblockungen. Zudem ermöglicht der Puls- beziehungsweise Sharing-Betrieb eine flexible Nutzung der vorhandenen Gebläseleistung: „Für uns ist ein wesentlicher praktischer Vorteil, dass wir deutlich weniger Sorge haben müssen, ein Becken entweder zu stark oder zu gering mit Luft zu beaufschlagen“, fasst Grob zusammen. „Das gibt uns im täglichen Betrieb zusätzliche Flexibilität und erleichtert den Umgang mit den stark wechselnden Belastungssituationen.“

Vom Stromverbraucher zum Stromerzeuger

Die technische Optimierung der biologischen Reinigung ist Teil einer noch umfassenderen Energiestrategie des Klärwerks Friedrichshafen. Durch das Zusammenspiel von Co-Vergärung, Photovoltaikanlage, eigener Stromerzeugung und intelligentem Lastmanagement konnte sich das Klärwerk von einem klassischen Stromverbraucher zunehmend zum Stromerzeuger entwickeln.

„Bereits im ersten Jahr des aufgebauten Energiemanagements kann sich das Klärwerk Friedrichshafen damit bilanziell annähernd als energieneutral bezeichnen“, so Grob. Entscheidend sei dabei nicht eine einzelne Maßnahme, sondern das Zusammenspiel verschiedener Systeme: Eigene regenerative Stromerzeugung aus Photovoltaik, die energetische Nutzung des bei der Abwasserbehandlung erzeugten Biogases durch Co- Vergärung sowie ein intelligentes Lastmanagement sorgten dafür, dass erzeugte Energie möglichst weitgehend selbst genutzt und die Stromaufnahme aus dem Netz reduziert werden kann. Ein geplanter Stromspeicher soll dieses Konzept künftig noch weiter ergänzen. „Für uns ist das ein wichtiger Schritt, weil wir die Kläranlage damit nicht mehr ausschließlich als Großverbraucher betrachten, sondern zunehmend als dezentralen Energieerzeuger und flexibel steuerbaren Energiestandort“, betont Grob.

Vom ersten Einsatz zur langfristigen Partnerschaft

Begleitet wurde die schrittweise Umrüstung über die Jahre durch eine intensive technische Beratung und die Anpassung der Belüftung an die jeweiligen verfahrenstechnischen Anforderungen. „Die Zusammenarbeit mit dem Klärwerk in Friedrichshafen ist für uns ein besonders schönes Beispiel für eine langfristige Partnerschaft“, sagt Rüdiger Vrabac, Niederlassungsleiter von AQUACONSULT Anlagenbau in Deutschland. „Die Anlage stellt hohe Anforderungen an eine flexibel regelbare Belüftung. Dass der Einsatz über die Jahre auf die gesamte biologische Stufe ausgeweitet wurde, ist für uns eine starke Bestätigung für unsere Technologie und das über viele Jahre gewachsene Vertrauen.“

Über Friedrichshafen hinaus ist die AEROSTRIP^®-Technologie heute weltweit im Einsatz: Mehr als 2.500 industrielle und kommunale Kläranlagen arbeiten mit den in Traiskirchen entwickelten Streifenbelüftern. Zu den besonderen Referenzen in Deutschland zählen unter anderem die Kläranlage „Alte Emscher“ in Duisburg, eine der größten Kläranlagen des Landes, sowie die Kläranlage Zweibrücken in Rheinland-Pfalz. International wird die Technologie unter anderem in den drei Abwasserreinigungsanlagen Kopenhagens sowie im Western Treatment Plant im australischen Melbourne eingesetzt.

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