Katrin Eder: „Das Zentralklärwerk Mainz soll zu einer der modernsten und klimafreundlichsten Kläranlagen in Deutschland werden“

„Die Energiekrise bestimmt derzeit die politische Agenda. Sie betrifft unendlich viele Menschen und Unternehmen. Dennoch dürfen wir unser Engagement für den Klima- und für den Gewässerschutz nicht vernachlässigen. Moderne Kläranlagen gewährleisten auf klimafreundliche Weise, dass unsere Gewässer sauber bleiben. Das Projekt ARRIVED, also der Ausbau der Mainzer Kläranlage um eine 4. Reinigungsstufe – in Kombination mit einem Elektrolyseur – sorgt dafür, dass das Mainzer Klärwerk zu einer der modernsten Kläranlagen in Deutschland wird. Das ist ein umweltpolitischer Meilenstein“, erklärte Umweltministerin Katrin Eder bei einer Übergabe eines Förderbescheides in der Höhe von 170.000 Euro an Jeanette Wetterling, Vorstandsvorsitzende des Wirtschaftsbetriebs Mainz (WBM), und an die WBM-Aufsichtsratsvorsitzende und Mainzer Umweltdezernentin Janina Steinkrüger. Prof. Dr. Hannes Kopf, Präsident SGD Süd, überreichte zugleich den Genehmigungsbescheid für die Errichtung und den Betrieb der Elektrolyse-Anlage.
 
„Der Kläranlagenstandort Mainz ist der erste in Rheinland-Pfalz mit eingereichten Genehmigungsunterlagen für eine 4. Reinigungsstufe. Damit soll der Gewässerzustand im Rhein weiter verbessert werden. Mit einer 4. Reinigungsstufe werden auch Mikroschadstoffe im Abwasser weitgehend eliminiert. Das steigert die Wasserqualität und kommt damit der gesamten Pflanzen- und Tierwelt in den Gewässern zugute. Die Mainzer Kläranlage als größtes kommunales Klärwerk in Rheinland-Pfalz wird zum Leuchtturmprojekt, zumal mit dem Elektrolyseur auch die Sektoren Energie, Wasser und Mobilität gekoppelt werden. Durch die grüne Wasserstoffproduktion wird nicht nur das Klima geschützt. Zugleich wird die Reinigung von Abwasser auf energieeffiziente Weise ermöglicht“, so Ministerin Eder weiter.

Die Kosten für den Testbetrieb in einer Versuchsanlage zur 4. Reinigungsstufe belaufen sich auf etwa 193.000 Euro. „Aufgrund des besonderen öffentlichen Interesses kann das Land Rheinland-Pfalz das Pilotprojekt mit 170.000 Euro unterstützen“, erläuterte Umweltministerin Eder. 

Im nächsten Schritt erfolgt die großtechnische Umsetzung der 4. Reinigungsstufe im Klärwerk Mainz. Zu den erforderlichen Gesamtkosten (gemäß der Kostenberechnung Stand 2022) in Höhe von voraussichtlich 39 Millionen Euro hat das Land Rheinland-Pfalz Fördermittel in Höhe von 6,5 Millionen Euro eingeplant. Die Übermittlung des Förderbescheides an den WBM wird nach der Erstellung des wasserrechtlichen Bescheides erfolgen. Der Bund hat eine Förderung in gleicher Höhe zugesagt.

Die Kläranlage Mainz möchte mit der Idee der TU-Kaiserslautern in einem doppelstufigen Reinigungsverfahren bestehend aus Ozonung und granuliertem Aktivkohlefilter eine noch wirkungsvollere und effizientere Reinigung des Abwassers erreichen. Mit jedem der beiden Verfahren wird einzeln eine individuelle Elimination bei jedem Mikroschadstoff erreicht. Bei der Kopplung beider Verfahren wird die einzelne Elimination, also die Herausnahme von Schadstoffen aus dem Abwasser, verstärkt. Die in Mainz geplante Verfahrenskombination weist aktuell die besten Eliminationsraten auf.     

Bei der geplanten 4. Reinigungsstufe kommt unter anderem eine Ozon-Anlage zum Einsatz, für deren Betrieb Sauerstoff in einer Elektrolyse-Anlage erzeugt werden wird. In einer solchen Anlage wird – vereinfacht dargestellt – Wasser durch das Anlegen von elektrischem Strom in seine Elemente Stauerstoff und Wasserstoff zerlegt. Als positiver Nebeneffekt wird somit zusätzlich zu dem benötigten Sauerstoff für das Klärwerk auch grüner Wasserstoff hergestellt, der in das örtliche Erdgasnetz eingespeist werden soll. Zukünftig soll ebenfalls eine Wasserstoff-Tankstelle zur Betankung von Fahrzeugen des städtischen Fuhrparks, des ÖPNV und Privater entstehen. Kläranlagen sind aufgrund dieser Synergieeffekte als Standorte für Anlagen zur Elektrolyse besonders geeignet.
Der elektrische Strom für diesen Prozess soll durch Umwandlung von verschiedenen erneuerbaren Energien, zum Beispiel aus Photovoltaikanlagen, dem Klärgas-Blockheizkraftwerk und der Klärschlammverbrennungsanlage, erzeugt und durch Sekundärregelleistung ergänzt werden. Dadurch soll ein besonders ressourceneffizienter Betrieb im Sinne der Energiewende und zukünftig die Produktion von grünem Sauerstoff und Wasserstoff ermöglicht werden. 

Die Elektrolyse-Anlage trägt also klimaneutral zur Steigerung der Reinigungswirkung der Kläranlage bei und wandelt zusätzlich erneuerbare Energien in Wasserstoff um, der langfristig fossile Energieträger, wie zum Beispiel Erdgas, Erdöl und Kohle, ersetzen soll.
„Abwasserreinigung bedeutet Gewässer- und damit automatisch auch Umweltschutz. Als Betreiber der größten kommunalen Kläranlage von Rheinland-Pfalz war unser Anspruch deshalb nicht nur, eine möglichst effektive 4. Reinigungsstufe zu installieren, sondern auch eine, die so energieeffizient wie möglich arbeitet“, sagt die Vorstandsvorsitzende des Mainzer Wirtschaftsbetriebs Jeanette Wetterling. „Dass uns das gelungen ist und wir mit unserer Elektrolyse zudem auch noch grünen Sauer- und Wasserstoff erzeugen, zeigt, dass ARRIVED tatsächlich ein Leuchtturmprojekt ist.“

Und die Mainzer Grün-, Energie-, Umwelt- und Verkehrsdezernentin Janina Steinkrüger erklärt: „Der Ausbau der Mainzer Kläranlage um die 4. Reinigungsstufe verbunden mit einem Elektrolyseur ist ein wichtiger Schritt zur Erreichung des klimapolitischen Ziels der Landeshauptstadt Mainz auf ihrem Weg in die Klimaneutralität 2035. Zudem zeigt das Projekt über die Stadtgrenzen hinaus, wie auf vorbildliche Weise der Schutz unserer Umwelt und des Klimas verbunden werden kann. Der lokal produzierte grüne Wasserstoff kann zukünftig direkt vor Ort für die Betankung unter anderem des städtischen Fuhrparks und des ÖPNV genutzt werden.“  

Der Präsident der Struktur- und Genehmigungsdirektion Süd (SGD Süd), Prof. Dr. Hannes Kopf, betonte: „Ich bin stolz, dass ich mit meiner Unterschrift unter die Genehmigung für die Errichtung und den Betrieb der Elektrolyse-Anlage einen so großen Schritt in Richtung mehr Klimaschutz starten konnte."

Zur Umsetzung dieses Vorhabens stellte der Wirtschaftsbetrieb Mainz der SGD Süd Anfang September 2021 sein Vorhaben in einem Beratungsgespräch vor und reichte Ende 2021 die erste Version des Antrags zur immissionsschutzrechtlichen Genehmigung des Elektrolyseurs und der zugehörigen Unterlagen bei der SGD Süd ein.

Im April 2022 wurden die Antragsunterlagen letztmalig vervollständigt, sodass darauffolgend neun Träger öffentlicher Belange am Genehmigungsverfahren beteiligt werden konnten und die SGD Süd, als Genehmigungsbehörde für die Anlage, mit ihren fachlichen Stellungnahmen unterstützten. Mit der Übergabe durch Präsident Hannes Kopf am 17. Oktober 2022 erfolgte die Genehmigung damit deutlich innerhalb der gesetzlichen Genehmigungsfrist.