Materialien zu PACER

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Materialien zu PACER

Im Auftrag

Bundesamt für Energiewirtschaft (BEW) Bundesamt für Konjunkturfragen (BfK)

Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (BUWAL) ,

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Energie in ARA: Musteranalysen

Die vorliegende Publikation wurde im Rahmen des Projektes

,, Energiesparmassnahmen in Abwasserreinigungsanlagen” ausgearbeitet, wel- ches vom Bundesamt für Energiewirtschaft, vom Bundesamt für Konjunktur- fragen und vom Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft unterstützt wurde. Es richtet sich gleichsam an Ingenieure aus dem Bereich der Ab- wasserreinigung wie an Energiefachleute.

Das Projekt umfasst drei Elemente: Das Handbuch, welches Fachleuten die Energiesparmöglichkeiten auf ARAs aufzeigt und Anleitung gibt, die ent- sprechenden Schritte effizient zu planen und umzusetzen; die Zusammen- fassung, welche für Politiker und Behörden einen Überblick der Hand- lungsmöglichkeiten aufzeigen soll und für Ingenieure einen motivierenden Einstieg in dieses neue Thema darstellt, sowie die vorliegenden Materia- lien, welche Musteranalysen und ein EDV-Programm enthalten (Bestell- und Bezugsadressen vgl. S.2)

Analog den Etfahrungen bei Wohn- oder Gewerbebauten soll mittels stan- dardisiertem Vorgehen ein kostengünstiger Optimierungsvorschlag für Klär- anlagen erstellt werden. Dazu gehören eine Grob- und Feinanalyse, wel- che die energetisch und wirtschaftlich wirkungsvollsten Sanierungsmassnah- men ermitteln. Sie dienen dem Bauherrn als Entscheidungsgrundlage für die anschliessende Projektierung. Neben zwei Muster-Feinanalysen, welche das möglich Sanierungsspektrum andeuten, enthält das Buch standardisierte Vorgehensschritte, für welche mit beigelegtem Gutschein ein entsprechendes EDV-Programm bestellt werden kann.

1994, Bestellnummer 724.239.1d Diskette für Mac 724.239.11 Diskette für DOS 724.239.12

Materialien zu PACER

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Inhaltsverzeichnis

INHALTSVERZEICHNIS Einleitung

1. Energiesparen lohnt sich auf ARA

2. Vorgehen bei der energetischen Optimierung 3. Aufbau der ,,Materialien”

EDV-Hilfsmittel für energetische Grob- und Feinanalyse von ARA (EDV- ARA)

1.

2.

3.

4.

5.

Einleitung

Funktionen / Benutzeroberfläche Aufbau des Programmes EDV-ARA Grobanalyse

Feinanalyse Anhang

Energetische Feinanalyse ARA Worblental Zusammenfassung

1. IST-Zustand 2. Massnahmen 3 . Bilanzen 4 . Optionen 5. Empfehlung

Anhang

Energetische Feinanalyse ARA Weinfelden 1. Zusammenfassung

2. Einleitung 3. IST-Zustand 4. Massnahmen 5. Bilanzen 6. Empfehlung

Anhang

Materialien zu PACER ³

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Einleitung

EINLEITUNG

1. Energiesparen lohnt sich auf ARAs

Abwasserreinigungsanlagen sind dank der Produktion von Faulgas nicht nur interessante Erzeuger von erneuerbarer Energie, sondern auch bedeutende Energieverbraucher: Sie verbrauchen rund einen Fünftel der Elektrizität kommunaler Bauten und Anlagen. Im Durchschnitt machen heute die Energiekosten einer Abwasserreinigungsanlage 18% des Betriebsaufwandes aus.

Als die meisten ARAs in der Schweiz gebaut wurden, war der Energiever- brauch kein Entscheidungskriterium bei der Planung. Angesichts der akuten Probleme wie der Luftreinhaltung, dem globalen Treibhauseffekt und den Risiken zentraler Energieerzeugungsanlagen sind Energiesparmassnahmen nicht nur wünschenswert, die Realisierung ist heute dringend notwendig geworden. Die Gemeinden müssen zuerst an den eigenen Gebäuden und Anlagen handeln und als Vorbild wirken. Die Kläranlagen. eignen sich be- sonders gut für die Durchführung einer energetischen Optimierung, da sie über ein bedeutendes Energiesparpotential verfügen und damit als grösster Elektrizitatsverbraucher in der Gemeinde einen wesentlichen Beitrag zu den Zielen von Energie 2000 beitragen können.

Die nachfolgenden Feinanalysen an zwei zufällig ausgewählten, mittelgros- sen Kläranlagen zeigen es: Es können eine Vielzahl von konkreten Ener- giesparmassnahmen benannt werden, mit denen der heutige elektrischen Energieverbrauch um mehr als 40% reduziert werden kann. Die Investitio- nen sind betrachtlich, sie sind aber rentabel. Dank den Energiesparmass- nahmen kann die Gemeinde nicht nur einen Beitrag zum Umweltschutz leisten, sie kann auch die Betriebskosten der Kläranlage senken.

Der heutige Kenntnisstand über eine Vielzahl von Kläranlagen und die konkreten zwei Beispiele geben Ausweis, dass bei praktisch allen Kläranla- gen grössere Energieeinsparungen möglich sind. Eine erste Beurteilung der Sparmöglichkeiten drängt sich daher für alle ARAs auf. Bei solchen, die ohnehin saniert werden müssen, soll auf jedenfall eine energetische Fein- analyse durchgeführt werden. Das Fachwissen dazu kann sich der interes- sierte Planer mit diesem Buch ,,Materialien” und dem dazugehörigen ,, Handbuch” aneignen.

Materialien zu PACER 5

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Einleitung

2. Vorgehen bei der energetischen Optimierung

Eine effiziente und kostengünstige energetische Optimierung einer Kläran- lage lässt sich mit einem systematischen Vorgehen erreichen, das sich auf- grund praktischer Erfahrungen bewährt hat. Dabei wird zwischen Anlagen unterschieden, an denen Sanierungen, Erweiterungen oder Umbauten ge- plant oder absehbar sind und Anlagen, an denen keine grösseren Ände- rungen vorauszusehen sind.

Bei Kläranlagen wo eine Sanierung in kurzer Zeit ins Haus steht, wird dem Betreibern empfohlen, innerhalb der nächsten drei Jahre eine Grob- analyse in Auftrag zu geben. Diese wird zeigen, ob die Realisierung von grösseren, wirtschaftlichen Energiesparmassnahmen möglich ist und sich

demzufolge eine Feinanalyse aufdrängt. Aufgrund einer Begehung kann der Energieberater dem Bauherrn bereits erste rentable energetische Sofort-

massnahmen, aufzeigen.

Falls bereits heute eine Sanierung, eine Erweiterung oder ein Umbau der Kläranlage absehbar ist, kann auf eine Grobanalyse verzichtet und direkt

eine Feinanalyse durchgeführt werden. Die Feinanalyse zeigt die konkreten Energiesparmassnahmen mit Angaben über die Kosten und die Einsparun- gen auf. Damit kann der Bauherr einen Sanierungs- und Investitionsplan erstellen und aufgrund dieser Grundlagen die notwendigen Projektierungs- schritte beschliessen und einleiten.

Die Erstellung einer kostengünstigen, fachgerechten und umfassenden Fein- analyse, bei der selbstverständlich auch die betrieblichen und reinigungs- technischen Bedingungen abwasserseitig zu berücksichtigen sind, stellt hohe Anforderungen an die beauftragten Fachleute. Es lohnt sich deshalb, für die Grob- und Feinanalysen ein spezialisiertes Büro oder ein ausgewiese- nes Team mit Fachleuten aus den Bereichen Energie und Abwasser zu be- auftragen. Dabei ist es äusserst wichtig, dass das bestehende Fachwissen des Klärmeisters in die Untersuchungen einfliesst.

3. Aufbau des vorlieaenden Buches ..Materialien”

In den vorliegenden Materialien sind drei selbständige Berichte unter einem Deckel zusammengefasst, welche nützliche Hilfsmittel zur Erstellung einer energetischen Analyse sind:

- Manual zur Benutzung des EDV-Programms - Energetische Feinanalyse ARA Worblental - Energetische Feinanalyse ARA Weinfelden

6 Materialien zu PACER

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Einleitung

Das EDV-Programm bildet das Rückgrat zur Erstellung von standardisierten Grob- und Feinanalysen. Es listet alle möglichen, relevanten Energiever- braucher auf, welche auf einer Kläranlage vorkommen können. Davon kann die zutreffende Auswahl getroffen werden. Der Aufbau auf dem Ta- bellenkalkulationsprogramm Excel erleichtert die Arbeit wesentlich, bewirkt eine Qualitatssicherung und erspart einen grösseren Arbeitsaufwand und damit auch beträchtliche Kosten. Die zwei Musteranalysen zeigen anschau- lich das End-Produkt einer Feinanalyse von zwei konkreten Untersuchungen und die vielfältigen Energiesparmöglichkeiten in einer ARA. Damit können der Bauherr oder die Bauherrin leichter von den Nützlichkeit einer solchen Arbeit überzeugt und zu einer Auftragserteilung motiviert werden.

4. Handbuch als Grundlage

Die zwei Musteranalysen und das EDV-Programm stützen sich vollständig auf die Grundlagen des Handbuchs ,, Energiesparmassnahmen in Abwasser- reinigungsanlagen” ab. Dieses vermittelt das notwendige Fachwissen zu ei- ner energetischen Optimierung in Kläranlagen, liefert durchschnittliche Ver- brauchswerte und erläutert das Vorgehen bei der Erstellung einer Grob- und Feinanalyse.

Folgende Fachbereiche werden vertieft aufgezeigt:

- Abwasserverfahren

- Elektrische Motoren und Geräte - Wärmeverbraucher

- Nutzung von Klärgas, Sonnenenergie und Abwasserwarme

Die Vorgehensweise mit praktischen Tips zur Erstellung der energetischen Analysen wird in einem eigenen Kapitel (Arbeitsinstrumente) dargestellt. Die erstmalig zusammengetragenen energetischen Beut-teilungskriterien helfen dem Ingenieur und letztlich dem Bauherrn den Energieverbrauch einer Kläranlage zu bewet-ten und damit die Dringlichkeit von energetischen Massnahmen zu beurteilen:

Das Pflichtenheft im Anhang ist für den bearbeitenden Ingenieur oder die Ingenieurin für die Erfüllung der Aufgabe zur Erstellung einer fachgerechten Grob- und Feinanalyse. Der Bauherr kann das Pflichtenheft kopieren und direkt als Grundlage für eine Auftragserteilung verwenden.

Materialien zu PACER 7

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EDV-Hilfsmittel zur Erstellung von energetischen Grob- und Feinanalysen in Abwasserreinigungsanlagen (EDV-ARA)

Autoren:

A. Baumgartner H. Rüger

Zürich, im Juni 1994

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Manual zur Anwendung von EDV-ARA Inhalt

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung 1

1.1 Zielsetzung ¹

1.2 Hard- und Software 1

1.3 Copyright und Bezugsquellen ¹

1.4 Grundlagen 1

2. Funktionen / Benutzeroberfläche 2

2.1 Schutz und Speichern der Worksheets 2

2.2 Bewegen innerhalb der Dokumente 3

2.3 Übertragen von Grafiken und Tabellen aus Excel in Word 3

2.4 Hilfsfunktionen / Buttons 6

2.5 Berechnungen ausführen 6

2.6 Anwendung von EDV-ARA auf DOS-Systemen 6

3 . Aufbau des Programmes EDV-ARA 7

3.1 Übersicht 7

3.2 Vorgehen 8

4. Grobanalyse 10

4.1 Grobanalyse Berechnung (Dokument A) 10

4.2 Grobanalyse Text (Dokument B) 11

5 . Feinanalyse 12

5.1 Verbrauchermatrix (Dokument C) 12

5.2 Massnahmenkatalog (Dokument D) 13

5.3 Feinanalyse Text (Dokument E) 14

A n h a n g 15

Energetische Grobanalyse

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Manual zu Programm EDV-ARA Seite 1

1.1 Zielsetzung

Die vorliegenden EDV-Hilfsmittel dienen dem Anwender zur Erstellung von energetischen Grob- und Feinanalysen. Durch das standardisierte Vorgehen kann die energetische Beurteilung mittels Quervergleichen zu anderen Anlagen vorgenommen werden.

Zielpublikum der vorliegenden Dokumentation sind Ingenieurlnnen und Planerlnnen aus den Bereichen Energie und Abwasserreinigung. Diesen Fachkreisen wird ein EDV-Hilfs- mittel angeboten, welches eine effiziente und damit kostengünstige energetische Analyse und Massnahmenplanung ermöglicht.

1.2 Hard- und Software

Die Hilfsmittel basieren auf der Anwendersoftware von Excel und Word. Vom Anwender werden gute Kenntnisse dieser beiden Programme vorausgesetzt, da keine direkte Benutzerführung erfolgt. Der Besuch eines Einführungskurses erleichtert den Einstieg

und die Handhabung des Arbeitsmittel.

Hardware Macintosh

IBM oder kompatibel Software

Microsoft Excel 4.0 (engl.) und Word 5.0 für Macintosh (deutsch) Microsoft Excel 4.0 (engl.) und Word für Windows 6.0 (deutsch) 1.3 Copyright und Bezugsquellen

Das Copyright der EDV-Hilfsmittel liegt vollumfänglich beim Bundesamt für Energie- wirtschaft (BEW). Die Anwendung erfolgt auf eigene Verantwortung des Benutzers.

1.4 Grundlagen

Grundlagen der EDV-Hilfsmittel bilden:

Das Handbuch ‘Energie in ARA’. Methodik und Terminologie wurden diesem Handbuch entnommen (Bezugsquelle: EDMZ, 3000 Bern, Form 724.239 d 6.94).

Das Layout der energetischen Feinanalyse entspricht der Musteranalyse an der ARA Worblaufen, die im nachfolgenden Teil dieses Buches zu finden ist.

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2. Funktionen / Benutzeroberf läche

2.1 Schutz und Speichern der Worksheets

Bevor mit dem Bearbeiten der einzelnen Worksheets begonnen wird, müssen alle Doku- mente geöffnet werden und unter einem neuen Namen auf Ihren Harddisk gesichert werden (werden nicht alle Excelsheets zuerst geöffnet, gehen die Bezüge zum Makro verloren). Dies erfolgt mit Vorteil nach der folgenden Terminologie:

Name auf der Diskette für Sichern unter Macintosh (File: Save as..)

Beschreibung

A_Grobanalyse A_GA_ARA- ... Grobanalyse Excel B_GrobanalyseText B_GAT_ARA-... Grobanalyse Text Word C_Verbrauchermatrix C_VM_ARA-... Verbrauchermatrix Excel D_Massnahmenkat. D_MK_ARA- ... Massnahmenkatalog Excel E_Feinanalyse

H_A/spezVerbrauch Makros

E_FA_ARA-...

H_spezV_ARA-...

Makros_ARA-...

Feinanalyse Word

spez. Verbrauchswerte gem, Handbuch Kap. 2.2

Makro für Zeileneinfügen, Hilfe usw. Excel

Name auf der Diskette für Sichern unter

DOS (File: Save as..)

A_Groban.xls A_GA_***.xls Grobanalyse Excel B_Grobtx.doc B_GT_***.doc Grobanalyse Text Word C_Verbra.xls

D_Massna.xls

C_VM_***.xls D_MK_***.xls E_Feinan.doc _I E_FA_***.doc H_spVerb.xls

Makros.xlm Makros.xlm

Beschreibung

Verbrauchermatrix Excel Massnahmenkatalog Excel Feinanalyse Word

spez. Verbrauchswerte gern Handbuch Kap. 2.2

Makro für Zeileneinfügen, Hilfe usw. Excel

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2 . 2 Bewegen innerhalb der Dokumente

Schutz: Im Originalzustand sind die Dokumente ohne Passwort gesichert und Berech- nungen werden nur beim Sichern ausgeführt oder mit Befehl: Option; Calculation;

Calculation now.

Eingaben: Mit Hilfe der Tabulatortaste kann jeweils auf das nächste Eingabefeld ge- sprungen werden.

Gerasterte Felder: Eingabefelder sind grau hinterlegt und nicht geschützt.

Hilfsfunktionen: Mit Hilfe von ‘Buttons’ oder Tasten auf dem Bildschirm (vgl. auch Kap.

2.4) können weitere Infos geholt respektive zusätzliche Zeilen eingefügt werden.

2 . 3 Übertragen von Grafiken und Tabellen aus Excel in Word

Die einzelnen Dokumente sind EDV-technisch nicht ,,verlinkt”. Grafiken und Tabellen, welche im Excel produziert werden, müssen manuell in die Word Dokumente übertragen werden. Das aktivieren der Grafiken auf den gesicherten Excel-Files ist nicht möglich.

Desshalb muss zuerst der Schutz der Dokumente aufgehoben werden (Befehl: Option, unprotect Document). Sämtliche Tabellen und Grafiken der Grob- und Feinanalyse sind nachfolgend, in der Reihenfolge wie sie im Bericht erscheinen, aufgelistet.

Tabelle auf Doku: Bezeichnung in Grobanalyse Befehl _I T-A1 Grobanalyse Objektdaten Copy picture T_A2 Grobanalyse Anlageparameter Copy picture T_A3 Grobanalyse Energieverbrauch IST-Zustand Copy picture Tab. 2-1: Tabellen / Grafiken, welche in die Grobanalyse Doku B kopiert werden müssen (T=Tabellen, G=Grafiken)

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Tabelle auf Doku: Bezeichnung in Feinanalyse Befehl T_C10 Verbr.Matrix Fig 1: Energieverbrauch nach Realisie- Copy

rung der Massnahmenpakete

T_C1 Verbr. Matrix IST-Energieverbrauch Copy picture G_C1 Verbr.Matrix Fig l-l : IST-Zustand Elektrizität Copy _ G_C2 Verbr.Matrix Fig l-2: IST-Zustand Wärme Copy G_C3 Verbr.Matrix Fig l-3: Klärgasverwertung IST-Zustand Copy T_D1 Massn. Kat Sofortmassnahmen Copy picture T_D2 Massn. Kat kurzfristige Massnahmen Copy picture T_D3 Massn. Kat abhängige Massnahmen Copy picture T_C4 Verbr.Matrix Elektrische Energie Copy picture G_C4 Verbr.Matrix Figur 3-l : Elektrizitätsverbrauch Copy G_C5 Verbr.Matrix Figur 3-2: Split des Elektrizitäts- Copy

Verbrauches IST-Zustand

G_C6 Verbr.Matrix Figur 3-3: Split des Elektrizitäts- Copy Verbrauches nach Realisierung aller

Massnahmen (S+K+A) = SOLL- Zustand

T_C7 Verbr.Matrix Wärmeenergie Copy .picture G_C7 Verbr.Matrix Tabelle 3-4: Vergleich IST / SOLL-Zustand Copy

Wärme

G_C8 Verbr.Matrix Figur 3-5: Split des Wärmeverbrauches Copy IST-Zustand

G-C9 Verbr.Matrix Figur 3-6: Split des Wärmeverbrauches Copy (S+K+A) SOLL-Zustand

T_D4 Verbr.Matrix Investition und Wirtschaftlichkeit Copy picture Tab. 2-2: Tabellen / Grafikenverzeichnis Feinanalyse (T=Tabellen, G=Grafiken)

(13)

Zum Kopieren der einzelnen Tabellen und Grafiken kann nach folgendem Schema vorge gangen werden:

Excel Grafi k => Word I

Gewünschtes Excel-File öffnen I

Befehl: Option, unprotect Document

achten, dass nur Grafik aktiviert ist)

Excel Tabellen => Word

I

Gewünschtes Excel-File öffnen _I

I I

I

Befehl: Option, unprotect Document _I

I

Gewünschte Tabelle mit der Maus überstreichen rsp. Felder aktivieren _I Befehl: Edit, Copy 1 Zusammen mit der Shift-Taste Befehl: Edit,

I

p

pYIEery

Wechseln in gewünschtes Werd-Dokument aktivieren (anklicken) der

entsprechenden Tabelle I

I

Befehl: Bearbeiten, Einfügen

I I Befehl: Bearbeiten, Einfügen _I Zusammen mit der Shift-Taste kann die Tabelle an der unteren rechten Ecke mit der

Grafiken^{_ _..} /-Tabellen Vorgehen beim Kopieren von

Tab. 2-3:

(14)

2.4 Hilfsfunktionen / Buttons

Buttons sind Tasten auf den Worksheets, welche mit der Maus aktiviert werden können.

Wird die Maus auf einen der Buttons gesetzt, so wechselt der ‘Mauspfeil’ in eine Hand.

Mit der Maustaste wird der Befehl ausgeführt.

Die Hilfssheets werden über ‘buttons’ mit der Aufschrift ‘Hilfe’ aufgerufen. Zum Einfügen zusätzlicher Zeilen, den Cursor vorgängig im Feld plazieren, in dem die Eingabe gewünscht wird.

2.5 Berechnungen ausführen

Um effizienter auf den einzelnen Dokumenten arbeiten zu können, rechnet das Pro- gramm nur beim Sichern rsp. Beenden. Wird eine Zwischenkalkulation der bisherigen Eingaben gewünscht, kann dies mit Befehl Option: Calculation geschehen.

2 . 6 Anwendung von EDV-ARA auf DOS-Systemen

Die vorliegenden Hilfsmittel wurden auf Macintosh-Computern erstellt. Grundsätzlich funktioniert EDV-ARA auch auf ,,DOS-Maschinen”. Weil die beiden Systeme aber nicht 100% kompatibel sind, können abhängig von den einzelnen Computer- rsp. Betriebssyste- men, Probleme auftauchen.

Sind Informationen in den Zellen nicht lesbar, muss die Schrift gewechselt oder verkleinert werden.

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Manual zu Programm EDV-ARA Seite 7

3. Aufbau des Programmes EDV-ARA

3.1 Übersicht

A_Grobanalyse E:::...

r;.:.:::

b B_GrobanalyseText

-- Verbrauchermatrix

Fig 2-1: Übersicht über die Hilfsmittel zur Erstellung von energetische Analysen in ARA

(16)

3.2 Vorgehen

_--- -_(ST,+,RT)---

1 öffnen der Grobanalyse Doku A (Excel) 1

I

-Eingabe der Objektdaten

- Eingabe der Anlagedaten I

- Bezeichnen der vorhande mit Ja (J) oder Nein (NI

=> Es erscheinen die spezifischen Verbrauchswerte !

- Einfügen der spezifischen Werte (Wärme und Elektrizität), 1 oberer Grenzwert) ~

1

welche der Anlage entsprechen (z. B. schlechte Anlagen

fahrensschriie mit

.

=> Das Programm rechnet die Zusammen-

_ _ _ 4 - Offnen der GrobanalyseText Doku B (Word) C - - _ - - -

t Ja

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Figur 3-2: Vorgehensschema bei der Erstellung von energetischen Grobanalysen auf ARA

(17)

- Eingabe der verschiedenen Verbraucher (ggf. neue Zeile einfügen)

- Spezifizierung des Verbrauchers

- Eingabe der Energiedaten (Leistung, Strom...)

- Qualifizierung der Daten (gemessen. gerechnet, geschätzt) Das Programm rechnet den Elektrizi-t

tätsverbrauch im IST-Zustand!

t

- Beschreibung der Massnahmen (z. B. Ersatz der Pumpe) und Quantifizieru der Elektrizitäseinsparung (Betriebsstunden, Leiiung im SOLL-Zustand)

(für Bericht Feinanalyse!

I I

Eingabe der Energiepreise

Eingabe allfälliger Änderungen von Zins und Energiepreisteuerung

- übertragen der Massnahmen aus Verbrauchsmatrix in Massnahmen- katalog inkl. Einsparungen

- Ergänzen der Investitiiosten, Nutzungsdauer usw.

1

rechnet das Kosten./ Nutzenverhältnis (K/N) de

_--- +

ENDE)---

Figur 3-3: Vorgehensschema bei der Erstellung von energetischen Feinanalysen auf ARA

(18)

4. Grobanalyse

4.1 Grobanalyse Berechnung (Dokument A) - . .._..._... _ . . . .

:i

::

L:

-

E-Kennwerte I

Fig 4-1: Hinweise zum Gebrauch der Grobanalyse (Excel)

(19)

4 . 2 Grobanalyse Text (Dokument B)

3. Empfehlung 2. Beurteilung

1. Mängel und Verbesserungen

Energetische Grobanalyse

ARA XY

Foto

1 Anlagedaten

-.

Fig. 4-2: Übersicht über den Inhalt der Grobanalyse Text (Word)

(20)

5.1 Verbrauchermatrix (Dokument C)

Fig 5-1: Hinweise zum Gebrauch der Verbrauchermatrix (Excel)

(21)

5.2 Massnahmenkatalog (Dokument D)

Massnahmenkatalog

Nr. Mwm8hme Neue H8ssnshmc

cint0gen Ial r. Mr.1 Mwhkl IMwhM rkFr/al

Jlhn#i- nuken IkFrlal

o.- O.- O.-

O.- 0;

0..

0..0..

0..

O.- 1

der entsprechenden -üiiü

mk iwrul

-L 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Fig 5-2: Hinweise zum Gebrauch des Massnahmenkataloges (Excel)

(22)

5 . 3 Feinanalyse Text (Dokument E)

Inhaltsverzeichnis

1.1 Rechengebäude 1 .15 Bauhülle Faulturm 2.0 Annahmen

2.1 Neue Ausgangsbasis 2.2 Sofortmassnahmen 2.3 Kurzfristige Massnahmen 2.4 Abhängige Massnahmen

2.5 Kommentar zu den Massnahmen 2.6 Betriebsbedingte Massnahmen

3.1 Elektrische Energie 3.2 Wärme Energie

3.3 Energiebilanz erneuerbare Energien 3.4 Investition und Wirtschaftlichkeit 3.5 Beurteilungskriterien

A l Verbrauchermatrix (Doku B)

Fig 5-3: Übersicht über den Inhalt der Feinanalyse (Word)

(23)

Anhang

Energetische Grobanalyse

(24)

Anhang

FOTO

Objekt Standort Baujahr

Kontaktperson ARA Datum

Einwohnergleichwerte (biochemische)

Abwasseranfall Frischschlammanfall

Trockensubstanz im Schlamm

Klärgasanfall . .

.I.‘.:.:.:.- .:.

Klargasnutzung BHKW ‘.:::.‘.:.:.:.:.:.:.:.:::.:::.

..:::.:.:.:.:.:.:.:.:.:.:.:

Klärgasnutzung Kessel :::.:.:.:.:.:.:.:.:.:.:.:.:.:.. . . . Wärmeproduktion intern (Kessel / BHKW) 0 Elektrizitätsproduktion intern (BHKW)

Fremdenergie Wärme (Oel Fernwärme...) Fremdenergie Elektrizität (vom Netz) :*

Endenergieverbrauch Warme total 0 Endenergieverbrauch Elektrizität total 0 Endenergieverbrauch total 0

[EG BSB]

[m3/a]

[t TS/a]

[m3/a]

[MWh/a]

0 Fr/a 0 Fr/a 0 Fr/a

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Grobanalyse ARA . . . Anhang

1.1 Bereich Abwasserbehandlung

Beschrieb Beurteilung, Mängel Mögliche Verbesserung ... ... ...

1.2 Bereich Schlammbehandluna

Beschrieb Beurteilung, Mängel Mögliche Verbesserung

... . ... ...

1.3 Bereich Infrastruktur

Beschrieb Beurteilung, Mängel Mögliche Verbesserung

... ... ...

(26)

2.1 Energieverbrauch IST-Zustand

Energieverbrauch für Grobanalyse Nr Verfahren vorhanden 1 Elektrizität ! Wärme

l

^[MWh/a] ^I ^[MWh/a]

1. Rechen N 0 0

4. Biologie

1’0. E n t w ä s s e r u n g

Total rechnerisch Total effektiv

Ul uuueul rwllully

Kennwert Abkür- Grösse Einheit Beurteilung gern. Handbuch zung Kap. 7.5.2

spez. Elektrizttatsverbrauch der eBB ... kWh/EG*a . . . . Belüftungsanlage für die

Biologische Stufe pro EGBSB

Grad der Faulgasverwertung N1 . . . % . . . . Anteil des Faulgases, der in Kraft N2 . . . % . . . .

und Elektrizität umgewandeft wird

Eigenversorgungsgrad Elektrizität

Ve . . . % . . . . Eigenversorgungsgrad Warme VW . . . % . . . .

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3.1 Sofortmassnahmen

3.2 Weiteres Vorgehen - Feinanalyse : ja / nein

- Begründung:

- Zeitpunkf der Realisierung der Analyse (Jahr):

- Ungefähre Kosten der Analyse (kFr.-)

Anhang

Anhang A1 : Berechnungsmatrix Grobanalyse

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Energetische Feinanalyse ARA Worblental /BE

Bauherr: Projektteam:

Gemeindeverband ARA Worblental Ingenieurbüro Ryser AG ARA-Strasse 50,3048 Worblaufen Engestrasse 9, 3012 Bern 0311921 27 42 031/301 65 11

Präsident: H. Mumenthaler

Betriebsleiter: J. van Elewout Lindenstrasse 38,8034 Zürich

Klärmeister: J. Habegger A. Baumgartner

aqua System AG

Habsburgstrasse 30.6407 Winterthur 052/222 66 21

Allgemeine Angaben:

Baujahr 1971

Ausbaugrösse (1971) 110’000 EG (45 gBSB₅/EGd im 80%-Wert)) Heutige Belastung (1992) 191’000 EG (45 gBSB₅/EGd im 80%-Wert)) Abwasseranfall 15,35 Mio m3/a

Frischschlammanfall 108’000 m3/a Klärgasanfall 1,23 Mio m3/a Energieverbrauch und Energiekosten:

Eigenversorgung Fremdbezug Total Energiekosten Elektrizität 1’874 MWh/a 940 MWh/a 2’814 MWh/a 155’000.- Fr/a Wärme 3’416 MWh/a 0 MWh/a 3’416 MWh/a 0.- Fr./a Total 5’290 MWh/a 940 MWh/a 6’230 MWh/a 155’000.- Fr./a Beurteilungskriterien:

Einheit IST- Sollwerte SOLL-Zustan Zustand Energiehandbuch Feinanalyse Spez. Elektrizitätsverbrauch Belüftungsanlage kWh/EGa 13 (C) < 10 (C) 16 (C+N)

< 16 (C+N)

Grad der Klärgasverwertung % 94 2 95 98

Klärgasverwertungsanteil hochwertige

Kraft/Elektrizität % 25 227 28

Eigenversorgungsgrad Wärme % 100 2 95 100

Elektrizität % 67 270 86

Anlagekennwerte bezogen auf das Betriebsjahr 1992

Bern, Mai 1994 4032/285

(29)

Energetische Feinanalyse ARA Worblental/BE

Seite 1

0. EINLEITUNG / ERLÄUTERUNG 5

0.0 Ausgangslage 5

0.1 Abgrenzung 5

0.2 Grundlagen 6

1. IST-ZUSTAND 7

1.0 Energieverbrauch IST und Beurteilung 7

1.1 Rechengebäude 10

1.2 Sandfang 12

1.3 Vorklärung 14

1.4 Biologie 15

1.5 Nachklärung 16

1.6 Dritte Reinigungsstufe 17

1.7 Eindickung / Faulung 18

1.8 Schlammstapelung 20

1.9 Schlammabgabe an ARA Neubrück 21

1.10 Gasinstallation 22

1.11 Heizungs- und Wassererwärmungsanlage 23

1.12 Betriebswasserversorgung 25

1.13 Elektrizität Betriebsgebäude 27

1.14 Bauhülle Betriebsgebäude 28

1.15 Bauhülle Faulturm 29

2. MASSNAHMEN 30

2.0 Annahmen 30

2.1 Neue Ausgangsbasis (IST’) 30

2.2 Sofortmassnahmen 32

2.3 Kurzfristige Massnahmen 33

2.4 Abhängige Massnahmen 34

2.5 Kommentar zu den einzelnen Massnahmen 35

2.6 Betriebsbedingte Massnahmen 42

3. BILANZEN ⁴³

3.0 überblick Resultate 43

3.1 Elektrische Energie 44

3.2 Wärmeenergie 47

3.3 Energiebilanz erneuerbare Energien 50

3.4 Investitionen und Wirtschaftlichkeit 53

3.5 Beurteilungskriterien 54

4.

4.0 4.1

5.

OPTIONEN 55

Wärmetechnische Massnahmen 55

Externe Wärmenutzung 56

EMPFEHLUNG /WEITERES VORGEHEN 58

I N H A L T S V E R Z E I C H N I S Seite

ABKÜRZUNGEN ²

ZUSAMMENFASSUNG 3

ANHANG (blaue Seiten)

(30)

Seite 2

ABKÜRZUNGEN

ARA Worblental BUWAL

BEW BfK BKW GSA WEA S K A S + K S + K + A K/N C C + N BSB5 EG BHKW kFr kFr/a kWh MWh GWh GJ

Abwasserreinigungsanlage Worblaufen des Gemeindeverbandes Abwasser-Reinigungswerk Worblental

Bundesamt für Umwelt, Wald- und Landschaft, Bern Bundesamt für Energiewirtschaft

Bundesamt für Konjunkturfragen Bernische Kraftwerke AG

Gewässerschutzamt des Kantons Bern

Wasser- und Energiewirtschaftsamt des Kantons Bern Sofortmassnahmen

Kurzfristige Massnahmen Abhängige Massnahmen

Paket der Sofortmassnahmen und kurzfristigen Massnahmen Paket der Sofortmassnahmen und kurzfristigen und abhängigen Massnahmen = SOLL-Zustand

Kosten/Nutzenverhältnis (Grad der Wirtschaftlichkeit) Kohlenstoffabbau in Biologie

Kohlenstoffabbau und Nitrifikation in Biologie biochemischer Sauerstoffbedarf in 5 Tagen Einwohnergleichwerte

Blockheizkraftwerk

Kilo-Franken 1 kF = 1’000 Fr.

Kilo-Franken pro Jahr

Kilo-Watt-Stunde 1 kWh = 1’000 Wh Mega-Watt-Stunde 1 MWh = 1’000 kWh Giga-Watt-Stunde 1 GWh = 1’000 MWh Giga-Joule 1 GJ = 278 kWh

Weitere Begriffe und Abkürzungen sind dem Anhang Al des Energiehandbuches entnehmen.

zu

(31)

Seite 3

ZUSAMMENFASSUNG

Die vorliegende “Energetische Feinanalyse” der ARA Worblental in Worblaufen wurde in Anlehnung an das Handbuch “Energiesparmassnahmen in Abwasserreinigungsanlagen” vom Bundesamt für Energiewirtschaft BEW, vom Wasser- und Energiewirtschaftsamt des Kantons Bern WEA und vom Gemeindeverband Abwasserreinigungsanlage Worblental in Auftrag gegeben. Sie dient in der vorliegenden Form als Musteranalyse zum Handbuch.

Die Inbetriebnahme der ARA erfolgte 1971. Die Anlage wurde für 110’000 Einwohnergleich- werte EG gebaut. Die Belastung der letzten Jahre beträgt ca. 191’000 EG. Aufgrund der hohen Belastung ist die Kläranlage, insbesondere aber die Biologie dauernd überlastet und in einem labilen Betriebszustand.

Der mittlere Elektrizitätsverbrauch (1992) beträgt 2’814 MWh/a. Davon werden ca. 80 % in der biologischen Reinigungsstufe benötigt. Der mittlere Wärmeverbrauch beträgt inkl. den hohen Verlusten 3’416 MWh/a. Die Schlammbehandlung beansprucht davon einen Anteil von ca.

95 %. Der Eigenversorgungsgrad durch die Ausnützung des Klärgases im Blockheizkraftwerk BHKW beträgt bei der Elektrizität 67 % und bei der Wärme 100 %.

Das in der Massnahmenplanung mit 42 % des aktuellen Elektrizitätsverbrauchs ausgewiesene Sparpotential kann als sehr erfreulich bezeichnet werden. Der Hauptanteil liegt bei der Reduktion des externen Elektrizitätsbezuges durch eine grosse Steigerung der Eigenelektrizitätsproduktion. Der Eigenversorgungsgrad wird alleine durch die zusätzliche Klärgasproduktion (ca. + 30 %) infolge Umstellung der Faulräume auf Parallelbetrieb sowie zusätzlicher BHKW-Einheit von heute 67 % auf ca. 76 % erhöht. Durch diese Massnahmen können so viel Energiekosten eingespart werden, dass sich die Investitionen selbst amortisieren.

Das Paket der Sofort- und kurzfristigen Massnahmen ist somit voll rentabel.

Mit zusätzlichen Massnahmen lässt sich der Eigenversorgungsgrad auf stolze 86 % erhöhen.

Aufgrund der Ergebnisse empfehlen wir Ihnen folgendes Vorgehen:

1.

2.

3.

4.

5.

Umsetzung der Sofortmassnahmen 1994 (Kosten ca. Fr. 14’000.--; Einsparung Elektrizität ca. 113 MWh/a oder ca. 26’000.-- Fr./a).

Ausgaben für Projektierung des Paketes der kurzfristigen Massnahmen von ca.

‘Fr. 150’000.-- (entspricht ca. 6 % der Gesamtinvestition) 1994 sicherstellen und 1995 in Auftrag geben.

Realisierung des kurzfristigen Massnahmenpaketes mit Investitionen von ca. 2.5 Mio.

Fr. in den Jahren 1995 und 1996 mit einer Energieeinsparung an Elektrizität von ca.

1’300 MWh/a (34 %) oder ca. 285’000.-- Fr./a.

Sanierungs- und Investitionsplan für die abhängig- Massnahmen zusammen mit der Konzeptstudie 1995 erstellen und Ausgaben vorsehen.

Bildung einer Trägerschaft, damit das grosse Angebot an Wärme in der ARA Worblental sinnvoll genutzt werden kann. Durch die richtige politische Weichenstellung lassen sich innert 2 bis 3 Jahren ca. 700’000 kg/a Öl substituieren und somit ca. 2’200 Tonnen/a CO,-Ausstoss verhindern. Diese Menge entspricht in etwa dem Ölverbrauch von 450 Einfamilienhäusern.

(32)

I~.~. .__ _.; ‘_‘..II*--_.._-<‘._. ~- ~, .., -. ,.~ ,.._< ~ .,..._. _..<__“._...

Seite 4

Nach konsequenter Durchführung der drei Massnahmenpakete reduziert sich der Elektrizitätsverbrauch in der APA Worblental wie folgt:

S + K S + K + A Rest- Energieverbrauch

Die dafür notwendigen Investitionen sind aus folgender Grafik ersichtlich:

Mio Fr.

‘OE

S S+K S+K+A

Gesamte Investitionen inkl. Unterhalt/

Erneuerung/Ersatz und Werterhaltung

Bis und mit dem Paket der Sofort- und kurzfristigen Massnahmen (S + K) sind die Investitionen rentabel, d.h.: Die Jahreskosten der energiebedingten Investitionen liegen unter dem Jahresnutzen der Energiekosteneinsparungen.

(33)

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0 . EINLEITUNG / ERLÄUTERUNG

0.0 Ausgangslage

Aufgrund unserer Honorarofferte vom 18. Mai 1993 und dem Vertrag zwischen der ARA Worblental und dem Bundesamt für Energiewirtschaft BEW vom 23.08.93 erhielten wir am 24.08.93 durch den Gemeindeverband den Auftrag, eine energetische Feinanalyse gemäss dem Handbuch “Energiesparmassnahmen in Abwasserreinigungsanlagen” durchzuführen.

0.1 Abgrenzung

Die energetische Feinanalyse basiert auf dem IST-Zustand der ARA-Worblental des Jahres 1992, also vor dem Umbau der Belüftung (Umrüstung von Inka-Belüftern auf feinblasige Roediger Membran-Tiefenbelüfter). Der Umbau der Belüftung und die Ergänzung der Anlage mit einer Schlammentwässerung zur Verbesserung der Ablaufwerte in den Vorfluter sind bereits eingeleitet. Diese beiden betrieblichen und verfahrenstechnisch notwendigen Projekte werden den eigentlichen energetischen Sparmassnahmen im Kapitel 2 vorgezogen und dienen - als IST* bezeichnet - als Ausgangslage für die Berechnungen des Sparpotentials.

Nicht Bestandteil der energetischen Feinanalyse ist die absehbare Erweiterung resp. der absehbare Ausbau der ARA Worblental entsprechend ihrer heutigen Belastung zur Erreichung der Reinigungsleistung mit Nitrifikation. Deren Einflüsse können zur Zeit nicht definiert werden.

Bei der Planung dieser Vorhaben muss die energetische Feinanalyse erweitert und in das Gesamtprojekt integriert werden.

Da bereits heute, wie auch nach der Realisierung aller energetischen Massnahmen bezüglich Wärme eine Eigendeckung von 100 % besteht, wurden keine Massnahmen zur Verbesserung von Wärmeverlusten in den Bilanzen berücksichtigt. Diese sind dennoch alle im Kapitel 4.0 als Optionen aufgelistet, damit die vorhandenen und zuküftigen “freien” Wärmenutzungspotentiale beziffert und somit den ebenfalls vorhandenen potentiellen Wärmeabnehmer in unmittelbarer Nähe zur ARA Worblental aufgezeigt werden können.

Bei der Ermittlung der Investitionen der vorgeschlagenen Massnahmen fliessen nur die energetisch bedingten Mehrkosten in die Kosten-/Nutzenanalyse der Energiesparmass- nahmen ein. Von der Energie unabhängige Investitionen und altersbedingte Ersatzvornahmen werden nicht berücksichtigt (vergleiche hierzu Definition im Anhang A5).

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Seite 6

0.2 Grundlagen

Den Verfassern der energetischen Feinanalyse standen folgende Unterlagen zur Verfügung:

__ Handbuch “Energiesparmassnahme in Abwasserreinigungsanlagen” des Bundesamtes für Umwelt, Wald und Landschaft BUWAL, des Bundesamtes für Energiewirtschaft BEW und des Bundesamtes für Konjunkturfragen BfK 1994.

__ Studie Energieplanung ARA Worblental des‘ Ingenieurbüros Ryser AG vom 8.

Dezember 1990.

__ Protokoll der Begehung im Zusammenhang mit dem Konzept “ARA 2010” des Ingenieurbüros Ryser AG vom 23. März 1993.

__ Betriebsdaten 1991 und 1992 der ARA Worblental.

__ Diverse Unterlagen laufender Projekte.

Weitere Abklärungen sowie die Aufnahmen und Messungen vor Ort wurden zusammen mit den Herren J. van Elewout, Betriebsleiter, J. Habegger, Klärmeister und A. Rolli, Klärwärter durchgeführt. Ihnen sei an dieser Stelle für Ihr Engagement und ihre breite Unterstützung gedankt.

Die’ für die Erstellung der energetischen Feinanalyse zu Grunde gelegten Daten wie Strompreise, Nutzungsdauer etc. sind im Anhang A5 aufgeführt.

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Energetische Feinanalyse

ARA Worblental/BE Seite 7

1. IST-ZUSTAND

Die Ermittlung des IST-Zustandes in der ARA Worblental wurde anhand der Verbrauchermatrixen im Anhang A4 durchgeführt. Die Reihenfolge und die Aufteilung der einzelnen Matrixen erfolgte entsprechend dem Wassertauf durch die ARA.

1.0 Energieverbrauch IST und Beurteilung

1.1 Rechengebäude 13

1.2 Sandfang 103

1.3 Vorklärung 50

Total Mechanische Reinigung 166

1.4 Biologie 2’188

1.5 Nachklärung 85

Total Biologische Reinigung 2’273 1.6 Dritter Reinigungsstufe 7

Total Dritte Reinigungsstufe 7 1.7 Eindickung/Faulung 126

1.8 Schlammstapelung 16 1.9 Schlammabgabe an ARA Neubrück 32 1.10 Gasinstallation 71

T o t a l S c h l a m m b e h a n d l u n g 245 1.11 Heizung/Wassererwärmung

1.12 Betriebswasserversorgung 1.13 Elektrizität Betriebsgebäude 1.14 Bauhülle Betriebsgebäude

7 66 50

Totaler

Verfahrenstechnik Elektrizität Wärme [MWh/a] [MWh/a]

3’222 9

10 175

3’231

Total Infrastruktur 123 175

Elektrizitäts- und Wärme-

verbrauch 1992 2’814 3’416

Hierzu Detailinformation Kap. 1.1 bis 1.15 Hierzu Energieflussdiagramm Kap. 3.1 und 3.2 Hierzu Aufnahmematrixen Anhang A4

(36)

Elektrizitätsverbrauch IST-Zustand

C’ -- _ _ _. . . _

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l Energetische Feinanalyse Seite 8

ARA Worblental/BE

hIlm6truklur 4% 6% Mechml8cha Ratnlgung

Sdl~lUJlldlUng Dritte Reinigtmgashde 1%

Wärmeverbrauch IST-Zustand

95% Schlammbehandlung

Klärgasverwertung IST-Zustand

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Energetische Beurteilung IST-Zustand

Energetische Beurteilungskriterien gemäss Handbuch “Energiesparmassnahmen in Abwasserreinigungsanlagen”, Kap. 7.5.

Beurteilungskriterien Einheit IST-Zustand Soliwerte Energiehandbuch

Spez. Elektriritätsver- brauch Belüftungsan- lage

kWh/EGa 13 < 10 (C)

Grad der Klärgasver- wertung

% 94 295

Klärgasverwertung für hochwertige

Kraft/Elektrizität

% 25 227

Eigenversorgungsgrad Wärme Elektrizität

% 100 > 95

% 67 ;70

Kommentar:

Der heute gemessene Elektrizitätsverbrauch von 13 kWh/EGa in der Belüftungsanlage liegt über dem Sollwert guter Anlagen mit Kohlenstoffabbau C). Der heutige Sauerstoffeintrag reicht aber nicht aus, die geforderte Luftmenge zur Deckung des Sauerstoffbedarfs in der Biologie einzutragen. Die heutige Klärgasnutzung liegt noch unter den angestrebten Sollwerten.

Berechnung spezifischer Elektrizitätsverbrauch Belüftungsanlage:

Elektrizitätsverbrauch Belüftunq kWh/a = 2’009’000 kWh/a ^{1) =} 12.4 = 13 kWh/EGa Einwohnergleichwerte EG im 50%-Wert 162’300 EG 2)

1)

2)

Reiner Elektrizitätsverbrauch Gebläse

BSB5-Fracht Ablauf Vorklärung gemäss Summenhäufigkeit im 50%-Wert = 7’300 kg/d 7’300 kg/d / 4 5 g / l = 162’300 EG

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Energetische Feinanalyse

ARA Worblental/BE ^,

Seite 10

1.1 Rechengebäude

Nr. Apparatebeschrieb Beurteilung/Mängel Mögliche Massnahmen Beschrieb Nr.

1.101 HD-Pumpe mit Motor und Ge- Nur wenig im Ein- Anlage kann weg- A 1 triebe satz. Alle Apparate fallen bei Aus-

(Spüleinrichtung für Zulaufka- in brauchbarem Zu- tausch Venturi- nal Seite Worblental) stand. Ev. Stand- Messung durch Lieferant: Fischer SA, Vevey und Korrosionsschä- neues Mess- Fabrikat Pumpe: Rütschi + Co. den System.

Fabrikat Motor: Rütschi + Co.

Fabrikat Getriebe: Heligear BEKA

1.102 Hydraulikmotor für Schlauch- dito 1.101 dito 1.101 A 1 haspel zu HD-Pumpe Öl wird bei hohen

Mobile Anlage der Firma Temperaturen (Som- Rütschi & Co. mer) sehr heiss.

1.103 Hydraulikantrieb zu Regulier- Betrieb Speicherka- keine schütze Zulaufkanäle. nal Seite Worblental

Fabrikat: Bieri Hydraulik AG und Fangkanal Seite Zollikofen. Für Zu- flussmengenbegren- zung bei Regenwet- ter oder zu Revisions- zwecken benötigt.

Nur bei Regenwetter im Einsatz.

Allgemeiner Zustand i.O.

1.104 Vertikaler Stabrechen Für Grobreinigung des keine Fabrikat: Roshard zufliessenden Ab-

Hydraulikmotor: Firma Bosch Wassers. Betrieb in Abhängigkeit der Feststoffbelegung des Rechens.

1.105 dito 1.104 dito 1.104 keine 1.106 Förderband zur Förderung des Steuerung und Re- keine

Rechengutes in Mulde gelung entsprechend Fabrikat: Sutter-Strickler dem Rechengutan-

fall.

1.107 dito 1.106 1.108 dito 1.106

1.1 OS dito 1.106 und Strainpress- material

dito 1.106 keine dito 1.106 keine dito 1.106 resp. der keine Laufzeit der Strain-

press

Massnahmen entsprechend den Verfahrensschritten fortlaufend numeriert: S = Sofortmassnahmen K = Kurzfristige Massnahmen A = Abhängige Massnahmen

(39)

Seite 11

Nr. Apparatebeschrieb 1.110 Strainpress zur Aussiebung

des Frisch- und Schwimm- schlammes.

Lieferant: Picatech AG Motor: SEW-Eurodrive

Beurteilung/Mängel

Betrieb in Abhängig- keit der Frisch- und Schwimmschlamm- entnahme.

jährliche Auswechs- lung der Sieb- und Pressschnecke je nach Verschleiss.

Ca. 3 Verstopfungen pro Jahr, die “von Hand” behoben werden müssen. Nach anfänglichen Proble- nen, Umrüstung des Staukonus auf pneu- matische Betätigung.

Mögliche Massna Beschrieb keine

nen Nr.

(40)

ARA Worblental/BE Seite 12

1.2 Sandfang

Nr. Apparatebeschrieb Beurteilung/Mängel Mögliche Massnahmen Beschrieb Nr.

1.201 Räumerwagen mit Sandpumpe Manuelle Betätigung Wirtschaftlicheren A2 und Silo über Sandfang zum nach Regenfällen. Motor bei notwen-

Absaugen des Sandes. digem Ersatz vor- Firma Albert Obermoser AG sehen.

1.202 Sandpumpe auf Räumerwagen Pumpe und Rohrlei- keine zum Absaugen des Sandes tungen unterliegen

aus dem Sandfang. g r o s s e m Verschleiss. .

Lieferant: Egger AG Pumpleistung: 20 I/s Typ: Turo T 5 - 8054

1.203 dito 1.202 dito 1.202 keine

1.204 Kreiskolbengebläse für die Verteilleitungen stark Durch bauliche S1 Sandfangbelüftung. korrosionsgefährdet. Anpassungen (Er-

Lieferant: Geiger Bei erforderlicher Re- neuerung der Gebläse: WKE Vision am Gebläse Trennbleche) Motor: BBC sind kaum noch Er- bessere Trennung

satzteile erhältlich. von Feststoffen.

Reduktion der Luft- menge durch al- ternierenden Be- trieb der Sand- fangbelüftung. Bei

Ersatz auf niedri- gen Strombedarf achten.

1.205 dito 1.204 dito 1.204 dito 1.204 1.206 Kreiskolbengebläse für die Zu- dito 1.204 dito 1.204

laufrinnenbelüftung.

Lieferant: Geiger Gebläse: WKE Motor: BBC Leistung: 108 m3/h

1.207 Steuerluftkompressor 1 für Neues, modernes Ge- langfristig Ersatz Drucklufterzeugung zur Betäti- rät. Steuerung druck- durch elektr. Stell- gung von Schiebern, Ventilen abhängig entspre- Organe anstreben.

etc. und für Luftperlmessungen chend dem jeweili- Lieferant: Atlas Copco gen Bedarf.

Kompressor: Atlas Copco Motor: Leroy Somer

S1 S1

A3

(41)

Seite 13

Nr. Apparatebeschrieb Beurteilung/Mängel Mögliche Massnahmen Beschrieb Nr.

1.208 Steuerluftkompressor 2 für Älteres Gerät noch dito 1.207 A3 Drucklufterzeugung zur Betäti- funktionstüchtig.

gung von Schiebern, Ventilen Steuerung druckab- etc. und für Luftperlmes- hängig entsprechend sungen. dem jeweiligen Be- Lieferant: Atlas Copco darf.

Kompressor: Atlas Copco Keine Ersatzteile Motor: Siemens mehr erhältlich.

1.209 Revisionsschütz Auslauf Sand- Alte Schütze und keine fang. Motor zur Absper-

Lieferant: Elektron AG, Zürich rung von Sandfang Motor: AEG - EMC und Zulaufrinne.

Wird nur zu Reini- gungs- und Revi- sionszwecken sowie Abzug von Schwimm- schlamm benötigt.

Steuerung und Be- tätigungsorgane in sehr schlechtem Zu- stand.

1.210 dito 1.209

1.211 Ventilator Trichtergang Lieferant: Hadorn & Co.

Motor: Marelli

keine keine Abluft-Ventilator zum keine

“Lüften” der gefange- nen Räume.

1.212 Ventilator Muldengang Lieferant: Hadorn + Co.

Motor: Marelli

keine keine

(42)

Energetische Feinanalyse ARA Worblental/BE

Seite 1 4

1.3 Vorklärung

1.301 Rinnenbelüftung im Verteil- Apparate und Geräte Neue Verteilung S2 kanal vor Vorklärbecken. funktionsfähig. vorsehen. Reduk-

Lieferant: Geiger Verteilleitungen stark tion der Luftmenge Kreiskolbengebläse: WKE korrodiert und da- durch alternieren- Motor: BBC durch Betonschaden. den Betrieb wie Leistung: 324 m3/h Sandfangbelüftung.

.302 Regulierschütz in Zulaufrinne

zur Mengenbegrenzung im Re-

Neueste Installation keine .

auf ARA.

genwasseranfall. Apparate und Geräte Lieferant: SISTAG funktionstüchtig.

Motor: Auma

1 .303 Zwillingsschildräumer über Vor Funktionstuchtiger keine klärbecken zum Räumen von Anlageteil seit Inbe-

Sink- und Schwimmschlamm. triebnahme ARA Lieferant: Meto-Bau AG Steuerung neu.

Motor: Motorenfabrik Oerlikon

1 .304 Hydraulikpumpe zur Jeweils am Anfang keine Betätigung des und Ende des Vor-

Räumerschildes auf Zwil- klärbecken zur He- lingsräumer. bung resp. Senkung Lieferant: Meto-Bau AG des Rlumerschildes Motor: Gebr. Meier AG benötigt.

Anlage soweit i.O.

Hydraulik neu.

1.305 dito 1.303 1.306 dito 1.304

dito 1.303 Steuerung Steuerung noch alt. erneuern.

dito 1.304 Wird infolge Um- S3 Hydraulik noch alt. bau zu Regen-

tickhaltebecken nicht mehr ge- braucht.

1.307 Frischschlamm- und Schwimm- Keine Mängel, funk- keine schlammentnahmepumpe. tionstüchtiger Anla-

Lieferant: Bieri AG geteil. Förderung des Motor: ATB Schlammes über Leistung: - Strainpress zu den

Eindickem.

(43)

Seite 15

1.4 Biologie

Nr. Apparatebeschrieb Beurteilung/Mängel Mögliche Massnahmen Beschrieb Nr.

1.401 Rücklaufschlammpumpen zur Im Rahmen des Aus- Drehzahlregu- Förderung des Schlammes aus baues der neuen Be- lierung zur dem Nachklärbecken zurück Iüftung einer Total- mengenabhängi- ins Belüftungsbecken. Revision unterzogen. gen Förderung Schneckenpumpe. Total 5 Soweit keine Mängel. des Rücklauf- Stück. Keine mengenab- Schlammes.

Lieferant: Bieri/Giroud Olma hängige Förderleis- Motor: Maschinenfabrik Oerli- tung. Ev. zu hohe kon Leistungsauslegung.

Schnecke inkl. Getriebe: Giroud Olma und Von Roll.

Leistung: 200 I/s.

A4

1.402 Ventilatoren zu Inka-Belüfter Altersschwache Ge- Sofortiger Ersatz Lieferant: Wartmann + Cie. AG räte, sehr störungs- notwendig.

Motor: Maschinenfabr. Oerlikon anfällig. Keine Er- (Bereits eingelei- Leistung: 13’500 Nm3/h satzteile mehr erhält- tet!)

lich.

1.403 dito 1.402 1.404 dito 1.402 1.405 dito 1.402 1.406 dito 1.402

1.407 dito 1.402

dito 1.402 dito 1.402 dito 1.402 dito 1.402 dito 1.402 dito 1.402 dito 1.402 dito 1.402 dito 1.402 dito 1.402 Die inst. Ventilatoren- Optimierung des leistung reicht nicht Gesamtsystems aus, den notwen- Belüftung.

digen 02-Bedarf zu decken.

Die ganze Anlage läuft dauernd auf Vollast und muss dringend erweitert werden.

Kl

(44)

Seite 16

1.5 Nachklärung

Nr. Apparatebeschrieb Beurteilung/Mängel Mögliche Massnahmen Beschrieb Nr.

1.501 Kettenräumer im Nachklärbe- Ketten und Räumer- Sofortiger Ersatz S4 cken (5 x) zum Transport des balken stark korrosi- notwendig. (Be-

abgelagerten Schlammes in onsgeschädigt. reits eingeleitet).

Trichter. Defektbedingte Still- Lieferant: Wartmann & Cie. AG stände jederzeit mög- Motor: A. Imhof Antriebs- lich.

technik

1.502 Überschussschlammpumpe zur Pumpe und Motor Rückführung Überschuss-

Optimale Ausrich- K2 Lebenserwartung er- tung auf Förder-

schlamm in ARA-Zulauf. reicht. leistung.

Lieferant: Bieri Ersatz in absehbarer Sparsamen Motor Motor: Bieri Zeit. einsetzen. Anpas- Leistung: 720 l/min. bei sung an geplante

14,0 m Hmano MS-Entwässerung.

1.503 dito 1.502 dito 1.502 dito 1.502 K2

(45)

Seite 17

1.6 Dritte Reinigungsstufe

Nr.

1.601

1.602

1.603

1.604 1.6AA

Apparatebeschrieb Beurteilung/Mängel

Beschickungs- und Umwälz- pumpe für Fällmittel aus Vor- ratsbehälter in Tankbehälter.

Lieferant: GF

Motor: Bauknecht

Leistung: 30 m3/h bei 28,0 m Hmano = 1,15 kp/m3 Kompressor für Ausblasen der Leitungen und Düsen.

Lieferant: Notz AG Motor: Siemens

Dosierpumpe für Fällmittelför- derung in Einlauf Sandfang Lieferant: Brau + Lübbe Motor: Stephan Werke

Hameln dito 1.603

Dachventilator, Dosierpumpen 1 - 9, Licht etc.

‘unktionsfähig.

noch brauchbar.

unktionsfähig.

Pumpe läuft selten.

Dosierpumpen müs- sen alle 2 Jahre re- vidiert werden.

Mögliche Massn Beschrieb

<eine

keine

reine

keine keine

men N r .

(46)

Seite 18

1.7 Eindickung / Faulung

Nr. Apparatebeschrieb Beurteilung/Mängel Mögliche Massnahmen Beschrieb Nr.

1.701 Umwälzpumpe 1 zur Alter, funktionsfähi- Anderes System K3 Schlammumwälzung und ger Anlageteil. für Schlammum-

Schlammaufheizung. Energetisch schlech- wälzung suchen.

Lieferant: Bien teste Lösung für Motor: BBC Schlammumwälzung.

Leistung: 28 I/s

Fäkalienpumpe mit Einkanal-

rad. (r

1.702 Umwälzpumpe 2 zur dito 1.701 dito 1.701 K3 Schlammumwälzung.

Lieferant: Bieri Motor. BBC Leistung: 28 l/s

Fäkalienpumpe mit Einkanal- rad.

1.703 Beschickungspumpe 1, zur Alter, funktions- bei Ersatz ener- K4’

Beschickung der Faulräume fähiger Anlageteil. getisch bessere Lieferant: Bieri Pumpe wählen Motor: BBC

Leistung: 22 - 30 l/s Fäkalienpumpe mit Einkanal- rad.

1.704 Beschickungspumpe 2 Beschrieb dito 1.703

dito 1.703 dito 1.703 K4 1.705 Schlammabgabepumpe zur Wird heute nur noch Nur Not-Abgabe-

Schlammabgabe direkt aus in Ausnahmefällen stelle, bei weite- den Eindickem. verwendet. rem Bedarf aus- Lieferant: Hidrostal wechseln.

Motor: IEL Leistung: 2 - 6 m3/h

1.706 Leckwasserpumpe 1 im ehe- Älteres Modell Gelegentlich zu er- maligen Pasteurisierraum. setzen.

Fördert Leck- und Reini- gungswasser in Kanalisation.

Lieferant: Bieri Motor: Bieri Leistung: 6.5 l/s

1.707 Umwälzpumpe für Heizung Ent- Funktionsfähiger An- Anpassung mit schwefelung. lageteil. Uberarbeitting Lieferant: Bien Faultürme etc. vor- Leistung: - sehen.

(47)

Nr. Apparatebeschrieb

1.708

1.709

Gaskompressor für Gasein- pressung im Faulturm.

Lieferant:

Motor:

Haug Schorch

Jmwälzpumpe für Wärmetau- scher.

Lieferant: Bieri Motor: Bieri

Beurteilung/Mängel

Defekt, nur noch spo- radisch für die Zer- störung der Schwimm- schlammdecke in Be- trieb.

Gaslanzen bereits ausgebaut.

Funktionstüchtiger An-

Beschrieb Aufhebung bei Uberarbeitung und Systemwechsel für Umwälzung des Schlammes im Faulturm.

Grundsätzlich: Um Stellung der beiden Faultürme auf In- tensivfaulung, d.h.

Beide Faultürme à 2’000 m3 Inhalt be- heizen und aktive Umwälzung des Schlammes anstre- Ekt Vor- und Nachfaulung wie heute betrieben).

Mehr Gaspro- duktion.

Einbau eines Fre- quenzgerätes zur Verhinderung von Kalkablagerungen im Wärmetauscher und somit bessere 4usnützung der Wärme und Redu- zierung des War- :ungsaufwandes.

Nr.

1

(48)

Seite 20

1 . 8 Schlammstapelung

Nr. Apparatebeschrieb Beurteilung/Mängel Mögliche Massnahmen Beschrieb Nr.

1.801 Schlammabgabepumpe Stapelbecken

Lieferant: Hidrostal Motor: IEL Leistung: 80 m3/H

Seit der Inbetrieb- nahme der Schlamm- pipeline zur ARA Neubrück nicht mehr in Betrieb. Wird heute nur noch für Ent- leerung benötigt.

1.802 Schlammabgabepumpe Abga- alter, aber funktions- Gelegentlich zu beschacht tüchtiger Anlageteil. ersetzen Lieferant: Bieri

Motor: BBC

1.803 Beschickungs- und Abgabe- dito 1.802 dito 1.802 pumpe für Stapelbehälter.

Lieferant: Bieri Motor: BBC

TYP FE

1.804 Leckwasserpumpe Schlamm- dito 1.802 dito 1.802 Stapelbehälter 1

Leistung: 600 l/min. bei 9,0 m Hmano

1.805 Leckwasserpumpe beim dito 1.802 dito 1.802 Stapelbecken. Fördert Leck-

und Reinigungswasser in Kanalisation.

Lieferant: Hidrostal Motor: Bauknecht

1.806 Trübwasserpumpe 1 Funktionstüchtiger keine Fördert das Trübwasser aus Anlageteil.

den verschiedenen Schlamm- behältern zurück in den Zulauf der ARA.

Leistung: 1’320 I/min. bei 15,0 Hmano 1.807 Trübwasserpumpe 2

Beschrieb dito 1.806

dito 1.806 keine

(49)

1.9 Schlammabgabe an ARA Neubrück

Nr. Apparatebeschrieb Beurteilung/Mängel Mögliche Massnahmen Beschrieb Nr.

1.901 Mazerator Mono Muncher. keine

Zur Zerkleinerung von

Schlammgut bevor es zu den Förderpumpen und in die Pipeline gelangt.

Lieferant: Haeberlin Motor: Brook Leistung: 50 - 80 m3/h

1.902 Exzenterschneckenpumpe 1 Rel. hoher Verschleiss Bei Veränderung

Allweiler. bei Betriebsdruck der Viskosität, Zur Förderung von Faul- über 10 bar. mögliche

schlamm über eine Pipeline Reibungsverlust- nach der ARA Neubrück Reduktion.

Lieferant: Scherler Motor: Katt

. Leistung: 72 m3/h 1

1.903 Exzenterschneckenpumpe 2 dito 1.902

dito 1.902 dito 1.902 1 .904 Exzenterschneckenpumpe 3 Zur direkten Förde- dito 1.902

Allweiler. rung von eingedick- Lieferant: Scherler tem Faulschlamm Motor: Katt aus dem VKB-Ein- Leistung: 200 - 1’440 dicker zu den Exzen- l/min terpumpen der Pipe-

line.

Schlammentwäs- serung und ev.

Viskositätsbeein- flussung

(50)

Seite 22

1 .10 Gasinstallation

Nr. Apparatebeschrieb Beurteilung/Mängel Mögliche Massnahmen Beschrieb Nr.

1.101 Gebläse zur Regeneration Gasentschwefelung Bei Erneuerung des Entschweflers. z.T. überlastet. resp. Ersatz ener- Lieferant UTB Entweder Betriebs- getisch günstigen Motor: Elektromotoren- umstellung oder Er- Motor vorsehen.

werk Brienz satz resp. vergrös- sem.

1.102 Abluft-Ventilator 1, zur Lüf- Alter, noch funktions- Ersatz mit Erneue- tung und Abführung der Ab- tüchtiger Anlageteil. rungen an Gasmo- wärme im Motorenraum und toren anstreben.

Sturmbelüftung bei Gasalarm.

Lieferant: Metallbau N i e d e r d o r f Motor: Ziehl/Abegg

1.103 Abluft-Ventilator 2 dito 1.102 dito 1.102 Schallhaube Gasmotor

Lieferant: Metallbau Niederdorf Motor: Katt

1.104 Abluft-Ventilator 3 dito 1.102 dito 1.102 dito 1.103

1.105 Zuluftventilator im Motoren- dito 1.102 dito 1.102 raum für beide Gasmotoren

Lieferant: Metallbau Niederdorf Motor: BBC

1.106 Umwälzpumpe für Kühlwasser dito 1.102 dito 1.102 (Notkühlung)

Lieferant: Bien Motor: Bieri

1.107 Umwälzpumpe für Kühlwasser dito 1.102 dito 1.102 (Notkühlung)

dito 1.106

A5

A5 A5

A6

(51)

1 .1 1 Heizung/Wassererwärmung

Nr. Apparatebeschrieb Beurteilung/Mängel Mögliche Massnahmen Beschrieb Nr.

1 .I 11 Dampfkessel (2 Stk) Ehemais

zur

Dampfkessel de- Oel/Faulgasbetrieb Schlammaufheizung. montieren.

Fabrikat: Zent, Typ Foco 5a Seit Inbetriebnahme Spitzendeckung Baujahr: 1969 BHKW kaum mehr in mit Oel-/Faulgas- Leistung: je 440 kW

Betrieb

^{kessel für}

Brenner: Six Madun ALG8 II-2 Schlamm und Baujahr: 1969 Raumheizung.

1 .112 Kombikessel Seit Inbetriebnahme Kombikessel er- Oel / Faulgasbetrieb BHKW praktisch setzen durch ei- Fabrikat: Zent, Typ 4B nicht mehr in Betrieb, nen Spitzenlast- Baujahr: 1968 - weiter durchströmt kessel

Leistung: (349 kW) zur Warmwasserer- (vgl. 1.111).

Brenner: Si Madun ALG6 Ill-2 Zeugung Warmwasserer- Boilertemperatur 60° C = > grosse Betriebs- Zeugung mittels Boilervolumen ca. 900 I verluste Beistellboiler I .1 13 Wassererwärmung Siehe Punkt 1.112 Neuer Beistellboi-

Warmwasser am En- ler am Verteiler an de des Verteilers erster “Stelle” an- angeschlossen schliessen.

(Heizverteiler auch im

Sommer warm) Verbesserung der Leitungs- und Ar- Ungenügende maturendämmung.

Wärmedämmung.

1.114 Zirkulationspumpe zu Boiler Ganze Anlage Ersatz anstreben.

Lieferant: Bieri technisch veraltet.

Motor: Bieri

1.115 Zirkulationspumpe Hauptver- dito 1.114 d i t o 1 . 1 1 4 teilung

1.116 Zubringerpumpe Wärmetau- dito 1.114 dito 1.114 scher-Heizung

(52)

Nr. Apparatebeschrieb Beurteilung/Mängel Mögliche Massnahmen Beschrieb Nr.

1.117 Zirkulationspumpe Gasometer-Vorlauf Lieferant: Bieri Motor: Bieri 1 .118 Zirkulationspumpe

Lüftung-Vorlauf Lieferant: Bieri Motor: Bien 1.119 Zirkulationspumpe

Gebäudeheizung-Vorlauf Lieferant: Bieri Motor: Bien 1.1110 Leckwasserpumpe

Maschinenhaus Lieferant: Schenk Motor: Condor 1.1111 Wärmeverteilung

dito 1.114 dito 1.114 Diese Pumpe läuft

schon lange nicht mehr.

dito 1.114 dito 1.114

Fördert Leck- und Gelegentlich zu Reinigungswasser in ersetzen.

Kanalisation.

Älteres Modell

Radiatoren mit Ther- Keine mostatventilen

1.1112 Blockheizkraftwerk Schlamm- und G e l e g e n t l i c h z u K5 Raumheizung zu ersetzen und ent-

2 identische BKW Module Faul- 100% von BHKW. spr. der erwarte- gasbetrieb Überschüssiges Gas ten Gasproduk- Motor: MWM Gasmotor wird abgefackelt. tion und Faulturm-

G232 V12 Optimierung ausle- Baujahr: (Inbetriebnahme) (88’221h / 88’471 h gen. 3. Gasmotor

1982 Betriebs-h bei 5640/ bei grösserem Leistung: je 210 kW ther- 6251 Startimpulsen Gasspeicher-

misch cos durch- seit Inbetriebnahme) Volumen.

schn. = 0.9

je 119 kW elektrisch

(53)

Seite 25

1 .12 Betriebswasserversorgung

1.121 Kompressor zu Windkesselan- Ältere Anlage an der Energetisch opti- K6 lage für Betriebswasserver- Grenze ihrer Lebens- malen Ersatz vor-

sorgung erwartung. sehen.

1.122 Unterwasserpumpe zur Förde- Zustand nicht beur- keine rung des Wassers aus dem teilbar.

Uferinfiltratbrunnen ins Reser- 1980 installiert.

voir. Im Sommer z.T.

Leistung: 8,3 I/s bei 12,5 m zuwenig Wasserzu- Hmano fluss im Fassungs- Lieferant: Bieri brunnen. Bei Mehr-

verbrauch zusätzl.

Fassung notwendig.

1.123 Hochdruckzentrifugalpumpe zur Zustand soweit i.O. keine Förderung des Drainage- 1980 installiert.

Wassers aus der Sickerleitung um den Stapelbehälter ins Re- servoir.

Leistung:

1.124 Leckwasserpumpe Betriebs- Fördert Leck- und Ersetzen K7 Wasserversorgung Reinigungswasser in

Lieferant: Bieri Kanalisation.

Motor: BBC Älteres Modell Leistung: 70 l/min

1.125 Druckerhöhungspumpe 1 zur Pumpe und Motor Energetisch opti- A7 Nachspeisung des Betriebs- soweit i.O. malen Ersatz vor-

Wassernetzes. Nutzungsdauer sehen.

Leistung: 2,8 l/s bei 80,0 m bereits Hmano überschritten.

1.126 Druckerhöhungspumpe 2 dito 1.125 dito 1.125 A8 Beschrieb dito 1.125

Leistung: 8,3 l/s bei 80,0 m Hmano

Lieferant: Bieri

Motor: Maschinenfabrik Oerlikon

(54)

Energetische Feinanalyse’

ARA Worblental/BE

Seite 26

Nr. Apparatebeschrieb Beurteilung/Mängel Mögliche Massnahmen Beschrieb Nr.

1.127 Druckerhöhungspumpe 3 Beschrieb dito 1.125

Leistung: 20 l/s bei 80.0 m Hmano

Lieferant: Bieri

Motor. Maschinenfabrik Oerlikon

Riss im Statorgs hause

Ersetzen K8

.

(55)

Seite 27

1 .13 Elektrizität Betriebsgebäude

Nr. Apparatebeschrieb Beurteilung/Mängel Mögliche Massnahmen Beschrieb Nr.

1.131 Beleuchtung Büro: Tageslichtabhängi- K9

Weitgehend FL-Rasterleuchten ge Steuerung im mit konventionellen Vorschalt- Gang

geräten.

1.132 Bürogeräte - PC - Kopierer

PC in Leitzentrale mit Installation von relativ hohen Be- Abschaltgeräten triebszeiten. für alle PC-Bild-

schirmanzeigen.

S6

1.133 Beleuchtung Werkstatt/Lager: Hohe unnötige Installation von s5 Weitgehend FL-Leuchten. Brenndauer der Lam- Bewegungsmel-

pen dem für die Be-

leuchtung im gan- zen UG.