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Benchmarking in der
Abwasserbeseitigung auf der Basis
technisch-wirtschaftlicher
Kennzahlensysteme
gefördert durch das BMBF
Förderkennzeichen 02WI9913/9
Abschlussbericht
Mai 2001
Antragsteller:
Emschergenossenschaft / Lippeverband
Kooperationspartner:
Aggerverband
RINKE Unternehmensberatung GmbH
Institut für Wasserwesen der Universität der Bundeswehr München
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung
auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
Antragsteller:
Emschergenossenschaft/
Lippeverband
Kronprinzenstraße 24
45128 Essen
Tel.: 02 01/ 104 -0, Fax: -26 29
Dr.-Ing. A. Schulz (Projektleiter)
Dipl.-Oec. J. Schön
Dipl.-Ing. U. Hülser
Dipl.-Ing. (FH) S. Gottschall
Tel.: 02 01/ 1 04 – 27 23; Fax: - 26 29
E-mail: [email protected]
Kooperationspartner: Kooperationspartner 1: Aggerverband Dipl.-Ing. Graf Dipl.-Ing. Schauerte Dipl.-Ing. B. Egerland B. Zimmer Sonnenstraße 40 51645 Gummersbach Tel.: 0 22 61/ 36 - 202, Fax: - 8202 E-mail: [email protected] Kooperationspartner 2: RINKE Unternehmensberatung GmbH Dipl.-oec. W. Averkamp Int. Dipl.-Betrw. S. Conzelmann Dipl.-Ing. S. Grzeschista Wall 39 42103 Wuppertal Tel: 02 02/ 24 96 - 205, Fax: - 206 E-Mail: [email protected] Kooperationspartner 3: Universität der Bundeswehr München Institut für Wasserwesen Prof. Dr.-Ing. F.W. Günthert Dipl.-Ing. E. Reicherter Werner-Heisenberg-Weg 39 85577 Neubiberg Tel: 0 89/ 60 04 - 21 56, Fax: - 38 58 E-Mail: [email protected]
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Inhaltsverzeichnis Seite I
Inhaltsverzeichnis Seite
Abbildungsverzeichnis IV
Tabellenverzeichnis V
Abkürzungsverzeichnis VI
1. BEGRIFFE UND DEFINITIONEN....................................................................................1
2. EINLEITUNG...................................................................................................................3
3. AUFGABENSTELLUNG DES FORSCHUNGSVORHABENS ........................................4
4. STAND VON WISSENSCHAFT UND TECHNIK .............................................................6
4.1. Benchmarking .........................................................................................................6 4.1.1. Definition............................................................................................................6 4.1.2. Entwicklung des Benchmarking..........................................................................7 4.1.3. Phasen des Benchmarking ................................................................................8
4.2. Benchmarking in der Abwasserentsorgung........................................................10 4.3. Kostenstellenhierarchie in der Abwasserentsorgung ........................................11 4.4. Investitionskosten der Abwasserentsorgung .....................................................11
5. PROJEKTBESCHREIBUNG .........................................................................................13
5.1. Benchmarking-Partner..........................................................................................13 5.2. Projektvereinbarungen .........................................................................................16 5.3. Arbeitsfelder ..........................................................................................................16
5.3.1. Arbeitsfeld 1 (Übertragung der Methodik auf alle
Abwasserbehandlungsanlagen der Kooperationspartner) ................................17 5.3.2. Arbeitsfeld 2 (Entwicklung effizienter Strategien, wie andere Betreiber
einbezogen werden können) ............................................................................17 5.3.3. Arbeitsfeld 3 (Entwicklung von Ansätzen zur Beurteilung von Planungen in
technisch-ökonomischer Hinsicht aus dem entwickelten Benchmarking -
System)............................................................................................................18 5.3.4. Arbeitsfeld 4 (Entwicklung der Methodik für andere Bereiche der
Abwasserbeseitigung) ......................................................................................19 6. ARBEITSFELD 1...........................................................................................................20
6.1. Vorbereitung der Datenerhebung ........................................................................20 6.2. Datenerhebung......................................................................................................21 6.3. Teilprozesse der Abwasserreinigung ..................................................................21 6.4. Allgemeiner Steckbrief..........................................................................................23 6.5. Kenngrößen...........................................................................................................25
6.5.1. Allgemeines .....................................................................................................25 6.5.2. Kaufmännische Erhebungsbögen ....................................................................25 6.5.3. Investitionskosten.............................................................................................26 6.5.4. Personenjahre..................................................................................................28
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6.5.5. Energie ............................................................................................................28 6.5.6. Aufteilung der Kosten der biologischen Reinigung ...........................................29 6.5.7. Technische Erhebungsbögen...........................................................................32
6.6. Plausibilitätsprüfung der Daten ...........................................................................36 6.7. Ermittlung der Bestwerte......................................................................................36 6.8. Kennzahlen............................................................................................................38 6.9. Streudiagramme....................................................................................................39
6.9.1. Gesamtjahreskosten ........................................................................................39 6.9.2. Normierte, indizierte Investitionskosten (Abschreibung und Verzinsung)..........40 6.9.3. Betriebskosten .................................................................................................40
6.10. Ursachenanalyse...................................................................................................41 6.11. Maßnahmenplan....................................................................................................43 6.12. Suchraum und Verbesserungspotenzial .............................................................44
7. ARBEITSFELD 2...........................................................................................................47
7.1. Einführung.............................................................................................................47 7.2. Motivation zur Beteiligung an einem Projekt ......................................................47 7.3. Herstellung der Vergleichbarkeit .........................................................................48
7.3.1. Kaufmännische Kenngrößen............................................................................48 7.3.2. Investitionskosten.............................................................................................49 7.3.3. Strombezugskosten .........................................................................................49 7.3.4. Energienebenrechnung ....................................................................................49 7.3.5. Personenjahre..................................................................................................50 7.3.6. Technische Kenngrößen ..................................................................................50 7.3.7. Aufteilung der Kosten der Biologischen Reinigung ...........................................51
7.4. Projektdurchführung.............................................................................................51 7.4.1. Benchmarking von Kläranlagen........................................................................51 7.4.2. Benchmarking von Kläranlagen - Kurzversion..................................................53
8. ARBEITSFELD 3...........................................................................................................56
8.1. Datengrundlage.....................................................................................................56 8.2. Vergleich der unterschiedlichen Belüftungssysteme in den
Belebungsbecken..................................................................................................56 8.3. Phosphor-Abbau in Anlagen mit biologischer und chemischer Phosphor-
Elimination.............................................................................................................57 8.4. Vergleich der Jahreskosten der aerob und anaerob stabilisierenden
Anlagen..................................................................................................................58 8.5. Vergleich der Eliminationskosten für Kohlenstoff- und Stickstoff-Abbau
der Anlagen mit vorgeschalteter Denitrifikation und
Kaskadendenitrifikation........................................................................................61 9. ARBEITSFELD 4...........................................................................................................63
9.1. Teilprozesse ..........................................................................................................63 9.2. Technische Kenngrößen.......................................................................................64 9.3. Ergebnisse.............................................................................................................65
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9.4. Mögliche Kennzahlen............................................................................................66 9.5. Weiteres Vorgehen................................................................................................66
10. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK.....................................................................68
11. Literatur ........................................................................................................................71
12. ANHANG.......................................................................................................................72
12.1. Ursachen bei zehn charakteristischen Kläranlagen ...........................................72 12.2. Maßnahmenplan für zehn charakteristische Kläranlagen .................................83
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Abbildungsverzeichnis Seite
Abbildung 1: Definition Benchmarking .............................................................................6 Abbildung 2: Entwicklung des Benchmarking (Gabler-Verlag, [6]) ...................................7 Abbildung 3: Hierarchie der Kostenstruktur (Kostenstellenhierarchie) (ATV-
DVWK [1]).................................................................................................11 Abbildung 4: Vorgehensweise Arbeitsfeld 1 [14]. ...........................................................20 Abbildung 5: Teilprozesse inklusive Unterprozesse (Anlagenteile).................................22 Abbildung 6: Allgemeiner Steckbrief ..............................................................................24 Abbildung 7: Kennzahlenbildung....................................................................................25 Abbildung 8: Kaufmännischer Erhebungsbogen ............................................................26 Abbildung 9: Berechnung der kalkulatorischen Kosten ..................................................27 Abbildung 10: Beispiel für die Ermittlung des 85%-Wertes...............................................32 Abbildung 11: Technischer Erhebungsbogen (Teil 1).......................................................34 Abbildung 12: Technischer Erhebungsbogen (Teil 2).......................................................35 Abbildung 13: Gesamtjahreskosten pro Einwohnerwert (EW85%-CSB-IST, Stand 1998)...........39 Abbildung 14: Normierte indizierte Investitionskosten pro Einwohnerwert (EW85%-
CSB-IST, Stand 1998) ......................................................................................40 Abbildung 15: Betriebskosten pro Einwohnerwert (EW85%-CSB-IST, Stand 1998).....................40 Abbildung 16: Durchführung der Ursachenanalyse ..........................................................41 Abbildung 17: Verteilung der zu untersuchenden Abweichungen von Bestwerten
auf dieTeilprozesse...................................................................................42 Abbildung 18: Vorgehensweise bei Aufstellung des Maßnahmenplanes..........................44 Abbildung 19: Ergebnis und Vorgehensweise von Benchmarking....................................45 Abbildung 20: Benchmarking-Prozess .............................................................................52 Abbildung 21: Projektplan „Benchmarking Kläranlagen“ ..................................................53 Abbildung 22: Projektplan „Kurzversion“ ..........................................................................55 Abbildung 23: Jahreskosten des Teilprozesses biologische Reinigung
unterschieden nach Druckluft- und Oberflächenbelüftung.........................56 Abbildung 24: Kosten für Phosphorabbau bei Anlagen mit und ohne Biologischer
P-Elimination.............................................................................................57 Abbildung 25: Summe der Jahreskosten der Teilprozesse Biologische Reinigung,
Schlammstabilisierung und Schlammentsorgung für aerob und anaerob stabilisierende Kläranlagen .........................................................58
Abbildung 26: Jahreskosten des Teilprozesses Biologische Reinigung für aerob und anaerob stabilisierende Kläranlagen ..................................................59
Abbildung 27: Eliminationskosten für C-Abbau bei aerob und anaerob stabilisierenden Anlagen...........................................................................60
Abbildung 28: Eliminationskosten für N-Abbau bei aerob und anaerob stabilisierenden Anlagen...........................................................................60
Abbildung 29: Eliminationskosten für Kohlenstoff (nach CSB) für vorgeschaltete DN und Kaskadendenitrifikation. ...............................................................61
Abbildung 30: Eliminationskosten für Stickstoff für vorgeschaltete DN und Kaskadendenitrifikation. ............................................................................62
Abbildung 31: Technische Kenngrößen Arbeitsfeld 4 (Teil 1)...........................................64 Abbildung 32: Technische Kenngrößen Arbeitsfeld 4 (Teil 2)...........................................65
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Inhaltsverzeichnis Seite V
Tabellenverzeichnis Seite
Tabelle 4.1: Benchmarkingprojekte in Deutschland (nach ATV-DVWK [3])...................10 Tabelle 6.1: Einteilung der Kläranlagen nach Größenklassen.......................................21 Tabelle 6.2: Aufteilung der Kosten der biologischen Reinigung ....................................30 Tabelle 6.3: Gewählte Kenngrößen zur Kennzahlenbildung für die
Durchführung von Ursachenanalyse und Maßnahmenplanung. ................38 Tabelle 6.4: Verteilung der ermittelten Ursachen (Hypothesen) auf die
Kennzahlen...............................................................................................43 Tabelle 12.1: Ursachen bei zehn charakteristischen Kläranlagen ...................................72 Tabelle 12.2: Maßnahmenplan für zehn charakteristische Kläranlagen ..........................83
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Inhaltsverzeichnis Seite VI
Abkürzungsverzeichnis
a Jahr
A-B-Verfahren Adsorptions-Belebungsverfahren
AbwAG Abwasserabgabengesetz
AbwV Abwasserverordnung
AFS Abfiltrierbare Stoffe
AT Aerob Thermophil
ATV-DVWK Abwassertechnische Vereinigung
Au undurchlässige Fläche
AV Aggerverband
BB Belebungsbecken
BHKW Blockheizkraftwerk
Bio-P Biologische Phosphorelimination
BL Betriebsleiter
BSB5 Biochemischer Sauerstoffbedarf in 5 Tagen
bzw. beziehungsweise
C Kohlenstoff
CSB Chemischer Sauerstoffbedarf
d Tag
DM Deutsche Mark
DN Normdurchmesser
E Einwohner
EG Emschergenossenschaft
EGW Einwohnergleichwert
el elektrisch
EU Europäische Union
EW Einwohnerwert
Faul. Faulung
FB Faulbehälter
FU Frequenzumrichter
FWM Frischwassermenge
GKV Gemeinschaftskontenrahmen für Versorgungs- und
Verkehrsunternehmen
ha Hektar
ISV Schlammindex
JAM Jahresabwassermenge
JK Jahreskosten
JSM Jahresschmutzwassermenge
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KA Kläranlage
kalk. kalkulatorisch
kg Kilogramm
km Kilometer
Ks Säurekapazität
kWh Kilowattstunde
l Liter
LUFA Landwirtschaftliche Untersuchungs- und
Forschungsanstalt
LV Lippeverband
m³ Kubikmeter
M+R Mess- und Regeltechnik
mech mechanisch
mg Milligramm
MURL Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirt-
schaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein
Westfalen
N Stickstoff
Nanorg-N anorganischer Stickstoff
NED Nacheindicker
Nges Gesamtstickstoff
NH4-N Ammoniumstickstoff
NK Nachklärung
Nm³ Normkubikmeter
NO3-N Nitratstickstoff
Norg organischer Stickstoff
NRW Nordrhein Westfalen
Pges Gesamtphosphor
PO4-P Orthophosphat
oTR organischer Trockenrückstandsgehalt
oTS organischer Trockensubstanzgehalt
OV-C täglicher Sauerstoffverbrauch für C-Elimination
OV-N täglicher Sauerstoffverbrauch für Nitrifikation
PDV Prozessdatenverarbeitung
Q Abwasserzufluss
Qm Mischwasserzufluss
Qt Trockenwetterzufluss
Rezi Rezirkulation
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RINKE Rinke Unternehmensberatung GmbH (vormals RTG)
RS Rücklaufschlamm
RÜB Regenüberlaufbecken
SBR Sequenzing-Batch-Reaktor
SF Sandfang
SPS Speicherprogrammierbare Systeme
StUA Staatliches Umweltamt
SüwV Selbstüberwachungs-Verordnung
SüwKan Selbstüberwachungs-Verordnung Kanal
t Tonne
TKN, KN Total-Kjeldahl-Stickstoff
TR Trockenrückstandsgehalt
TS Trockensubstanzgehalt
TSBB Trockensubstanzgehalt im Belebungsbecken
TW Trockenwetter
UniBwM Universität der Bundeswehr München
ÜSS Überschussschlamm
V Volumen
VED Voreindicker
VK Vorklärung
vorg. vorgeschaltet
wD spezifischer Schmutzwasseranfall pro Einwohner
und Tag
Zul. Zulauf
5 %-Wert 5-Percentil-Wert (Ermittlung analog zum 85 %-Wert)
85 %-Wert 85-Percentil Wert
Danksagung
Die Ergebnisse dieses Berichtes stammen aus den Untersuchungen des
Forschungsvorhabens "Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis
technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme". Die Verfasser bedanken sich
beim Bundesministerium für Bildung und Forschung für die Förderung und
Unterstützung des Projektes. Ebenfalls möchten wir uns für die Unterstützung und
Mitarbeit aller Beteiligter bedanken, die bei der Durchführung mitgewirkt und zum
Gelingen des Projektes beigetragen haben.
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Begriffe und Definitionen Abschlussbericht Seite 1
1. BEGRIFFE UND DEFINITIONEN
Für die Durchführung des Projektes haben die Kooperationspartner nachstehende
Begriffe und Definitionen aus [3] verwendet. Abweichungen hiervon sind kursiv
dargestellt. Die Phasen des Benchmarking sind in Kapitel 4.1.3 detailliert
beschrieben. Die technischen und kaufmännischen Begriffe sind in den Kapiteln
6.5.2 (kaufmännische Kenngrößen) und Kapitel 6.5.7 (technische Kenngrößen) im
Einzelnen näher erläutert.
Abweichung Ergebnis des Kennzahlenvergleichs (gegebenenfalls nach
Normierung) als Differenz von Einzelkennzahlen zum
gesetzten Benchmark.
Benchmark Bestwert als Ergebnis des bewerteten Kennzahlen-
vergleichs: Einzelwert eines – des besten – Teilnehmers
als realistisch erreichbare Größe gemäß gemein-
schaftlicher Abstimmung (im Rahmen dieses Projektes
5%-Wert je Größenklasse)
Benchmarking-Objekt Prozess, (Dienst-)Leistung oder sonstiges Produkt, das
Gegenstand des Benchmarkings ist und mit eindeutigen
Schnittstellen gegeneinander und von nicht untersuchten
Objekten abgegrenzt ist, z.B. Abwasserreinigung,
Abwasserableitung
Einflussgröße Ursachen für Abweichungen der Kennzahlen ver-
schiedener Benchmarkingpartner, die durch Normierung
ausgeglichen werden können, z.B. Anschlussgröße oder
Auslastung der Kläranlage.
Kenngröße Allgemeine, technische oder kaufmännische Größe zur
Beschreibung des Benchmarking-Objektes (z.B. Energie
in kWh/a, CSB in kg/a)
Kennzahl Beziehung zwischen Objektaufwand und Objektziel als
metrische Größe, z.B. [DM/E, kWh/E, DM/m³, DM/t N, etc.]
Kennzahlensystem Zusammenstellung von Kennzahlen (quantitative
Variablen), die insgesamt auf ein gemeinsames, über-
geordnetes Ziel oder Benchmarking-Objekt ausgerichtet
sind, z.B. Energieaufwand für die biologische Reinigung
bezogen auf die Ausbaugröße der Kläranlage, der
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Begriffe und Definitionen Abschlussbericht Seite 2
Abwasserzufluss, die mittlere CSB- und die mittlere
Stickstofffracht
Objektaufwand Aufwendungen für die Erreichung des Objektzieles
(„Input“), vorzugsweise als metrische Größe (Kenngröße)
[DM/a, kWh/a, Mitarbeiter, etc.]
Objektziel Ergebnis (Zielgröße) des Benchmarking-Objekts (z.B. des
Prozesses), vorzugsweise als metrische Größe (Kenn-
größe), z.B. Abwasserreinigung als Abwassermenge
[m³/a] oder entfernte Frachten von Abwasserinhaltsstoffen
[t CSB/a, t N/a].
Prozessstruktur Modellhafte Beschreibung des Benchmarking-Objektes in
Form von Prozessen und Teilprozessen
Verbesserungspotenzial Durch gezielte Maßnahmen ausgleichbare Abweichung
der eigenen Kennzahl vom Benchmark, gelegentlich als
Effizienzpotenzial bezeichnet, vielfach als Einspar-
potenzial anzusehen
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Einleitung Abschlussbericht Seite 3
2. EINLEITUNG
Kommunale Eigenbetriebe und -gesellschaften unterliegen einem zunehmenden Be-
gründungs- und Rechtfertigungszwang bei der Gestaltung ihrer Preis- und
Gebührenpolitik. Die Akzeptanz für Preis- und Gebührenerhöhungen ist rückläufig.
Öffentliche Unternehmen befanden sich bisher i.d.R. in einer Monopolsituation.
Mangels funktionierender Marktmechanismen fehlten insofern auch die Impulse des
unmittelbaren Wettbewerbs und damit die immanente Vermutung wirtschaftlichen
Handelns. Aufgrund der sehr dezentralen Entsorgungsstruktur in Deutschland,
insbesondere in ländlichen Regionen, fehlen häufig Synergieeffekte beim Betrieb der
Anlagen. Nunmehr drängen zunehmend private Anbieter in den Markt. Damit sind
kommunale Unternehmen - mehr oder weniger vorbereitet - dem Preis- und
Leistungswettbewerb ausgesetzt. Die Notwendigkeit, vorhandene Wirtschaftlichkeits-
potenziale zu erkennen und auszuschöpfen sowie diese Zusammenhänge trans-
parenter zu machen, wird damit dringender denn je.
Die Idee des Benchmarking ist es, nachvollziehbar und objektiv Leistungen und
Kosten in Beziehung zu setzen, um durch Vergleiche untereinander Verbesserungs-
potentiale sowohl in technischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht zu erkennen, zu
quantifizieren und auszuschöpfen. Das Vorhaben soll also die Voraussetzungen
schaffen, um in Zukunft nicht nur technische oder wirtschaftliche Entscheidungs-
grundlagen nebeneinander zu stellen, sondern in Kombination beider Aspekte
unmittelbar eine technisch-wirtschaftliche Optimierung bei Planung, Bau und Betrieb
von Anlagen vornehmen zu können.
Die Elemente der technisch-wirtschaftlichen Entscheidungsgrundlagen für das
Handeln und der klaren Handlungssystematik tragen gemeinsam dazu bei, dass die
Abwasserbeseitigungspflicht sicher, nachvollziehbar und wirtschaftlich erfüllt wird.
Die drei genannten Begriffe stehen für Sicherheit des Personals, Stabilität des
Anlagenbetriebes, Nachweis der Sorgfalt im Falle von außergewöhnlichen Betriebs-
zuständen und sparsamem treuhänderischen Umgang mit den Finanzmitteln.
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AUFGABENSTELLUNG DES FORSCHUNGSVORHABENS Abschlussbericht Seite 4
3. AUFGABENSTELLUNG DES FORSCHUNGSVORHABENS
Ziel des Benchmarking ist es, die Wirtschaftlichkeit des Handelns durch systema-
tische Vergleiche zwischen Unternehmensbereichen bzw. Unternehmen zu prüfen
und zu verbessern. Dazu ist es erforderlich, vergleichbare Handlungsfelder z.B. in
Form von Prozessen zu identifizieren, Vergleichsmaßstäbe zu entwickeln, Vergleiche
durchzuführen, die Bestmarken (Benchmarks) zu ermitteln, die Ursachen für die
Unterschiede zu finden und schließlich die Handlungen (Prozesse) der jeweils
besten, d.h. wirtschaftlichsten Handlungsweise/Prozessführung zu übernehmen.
In dem hier durchgeführten Vorhaben wurden im Unterschied zu bereits bekannten
ähnlichen Initiativen bzw. Rankings oder Kennzahlenvergleichen über den Ergebnis-
vergleich bzw. die empirische Betrachtung hinaus analytische Zusammenhänge
ermittelt und auf diese Weise Ursachen für Kostenunterschiede aufgezeigt. In Mittel-
punkt des Vorhabens stand somit die Wirtschaftlichkeit der Aufgabenerledigung in
der Abwasserbeseitigung.
Ein wesentliches Problem in der Abwasserbeseitigung ist es, die Vergleichbarkeit
von technischen Lösungen und die damit verbundenen Kosten bei unterschiedlichen
Randbedingungen herzustellen. Diese können natürlichen, historischen, technischen
oder auch gesetzgeberischen Ursprungs sein und beeinflussen z.B. die zu wählende
technische Lösung. Insbesondere im Bereich der Abwasserreinigung hat man bisher
nur versuchen können, ähnliche Anlagen zu finden und zu vergleichen.
In den letzten Jahren sind beim Antragsteller und Kooperationspartnern Ansätze
unternommen worden, Abwasserbehandlungsanlagen vollständig technisch-
wirtschaftlich zu beschreiben. In einer vor diesem Projekt durchgeführten Phase
haben Emschergenossenschaft / Lippeverband und Aggerverband - unterstützt durch
die RINKE Unternehmensberatung GmbH - am konkreten Beispiel Vorarbeiten
bezüglich der Erhebbarkeit erforderlicher Daten sowie deren Aussagekraft bzw.
Interpretationsfähigkeit im Hinblick auf konkrete Verbesserungsmaßnahmen im
Anlagenbetrieb und der Anlagenplanung geleistet.
Wesentliches Merkmal des Vorhabens war die Normierung der Beurteilungsmaß-
stäbe. Die beeinflussbaren Kosten sollten unabhängig von Standortfaktoren darge-
stellt werden, die grundsätzlich nicht vom Unternehmer beziehungsweise
Betriebsverantwortlichen beeinflusst werden können. Mit dem durchgeführten
Vorhaben konnten aus der Fülle der theoretisch möglichen Kennzahlen diejenigen
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AUFGABENSTELLUNG DES FORSCHUNGSVORHABENS Abschlussbericht Seite 5
ermittelt werden, die signifikant für die Prozesskosten sind und aus denen kurzfristig
umsetzbare Handlungsempfehlungen zur Realisierung deutlicher
Kosteneinsparungen abgeleitet werden können. (Aus anderen Branchen wird von
realisierten Einsparungen bis zu 20 % berichtet.)
Grundsätzliches Ziel ist das Herausarbeiten der optimalen Prozessführung (Ver-
fahrenstechnik, Organisation, Planung, Bauabwicklung, Betriebsführung), bei dessen
Umsetzung Einsparungen entstehen. Schwerpunkte des Forschungsvorhabens
werden in den Bereichen Verfahrenstechnik und Betriebsführung / Organisation
gesehen. Die Größe der Einsparung im einzelnen Unternehmen hängt grundsätzlich
davon ab, inwieweit die einzelnen Prozesse bereits optimal geführt werden. In
Summe der Abwasserbeseitigungspflichtigen in Deutschland und darüber hinaus ist
allerdings zu erwarten, dass durchaus nicht alle Unternehmen bzw. Unter-
nehmensbereiche gleich optimal handeln, so dass - bei einem konsequenten Lern-
prozess von den Verfahrensbesten - signifikante Einsparungen erwartet werden
können.
Neben der Entwicklung von Strategien wie andere Betreiber von Kläranlagen in die
Methodik des Benchmarkings eingebunden werden können und der Entwicklung von
Ansätzen zur Beurteilung von Planungen in technisch-ökonomischer Hinsicht ist die
Übertragung der Methodik des Benchmarkings auf andere Bereiche der Abwasser-
beseitigung ein wesentliches Ziel dieses Forschungsvorhabens.
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4. STAND VON WISSENSCHAFT UND TECHNIK
4.1. Benchmarking
4.1.1. Definition
Benchmarking ist ein in der Privatwirtschaft entwickeltes und anerkanntes
Instrument, um Wirtschaftlichkeitspotentiale in Unternehmen aufzufinden, zu
bewerten und die Ergebnisse in Aktionen umzusetzen. Der Begriff „Benchmark“ hat
seinen Ursprung in der Landvermessung und bedeutet Vermessungspunkt.
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Benchmarking
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Abbildung 1: Definition Benchmarking
Benchmarking bedeutet Bestmarkenvergleich von Produkten, Prozessen und Ver-
fahren, Methoden und betrieblichen Funktionen. Orientierungspunkt sind die Spitzen-
werte und nicht die Durchschnittswerte. Die deutlich ablesbaren
Leistungsunterschiede werden einer Ursachenanalyse unterzogen. Ziel ist es, ein
realisierbares Verbesserungspotential aufzuzeigen und einen Maßnahmenplan zu
erarbeiten.
Die Wirtschaftlichkeit und Orientierung am Bestwert steht eindeutig im Mittelpunkt der
Untersuchungen. Dies ist einer der wesentlichen Unterschiede zu den im
kommunalen Bereich sonst üblichen Rankings und Vergleichsringen.
Benchmarking setzt einen kontinuierlichen Prozess in Gang. Ein festgestellter
Leistungsunterschied zu einer Bestmarke eröffnet die Möglichkeit stetiger
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Verbesserungen, die häufig zu einem Unterschreiten der ursprünglich festgestellten
Bestwerte führen.
4.1.2. Entwicklung des Benchmarking
Der Begriff im engeren Sinne wurde vom Unternehmen Rank Xerox 1979 geprägt.
Auslöser war die Feststellung des Unternehmens, dass die japanische Konkurrenz
Kopierer zu einem Preis verkaufte, der unter den Produktionskosten bei Xerox lag. In
dem daraufhin durchgeführten Konkurrenz-Benchmarking wurden die Herstellungs-
kosten, Design und andere Merkmale der auf dem Markt befindlichen Kopierer
analysiert und radikale Ziele abgeleitet. Der Erfolg dieses Projektes war der Auslöser
für die Anwendung dieser Methode in allen Geschäftsbereichen des Unternehmens.
Die wesentlichen Schritte bei der Entwicklung und Verbreitung der Methode
Benchmarking ist in der nachfolgenden Abbildung 2 dargestellt [1].
1979 1981 1989 1994
* Benchmarking: The Search for Industry Best Practices that lead to superior Performance
Die Entwicklung des Benchmarking
Zeit
Entwicklung und Verbreitungdes Benchmarking
Verbreitung desBenchmarking
weltweit
Buch vonRobert* Camp
Rank Xeroxerster Einsatz
des Benchmarking
Das Tool wird unternehmensweit
eingesetzt(L.L.Bean-Fall)
Abbildung 2: Entwicklung des Benchmarking (Gabler-Verlag, [6])
Das Benchmarking-Projekt im Bereich Logistik/ Distribution mit der Firma L.L. Bean
liefert im Jahre 1981 den endgültigen Beweis, dass die Methode nicht nur in
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Produktionsprozessen anwendbar ist und die Benchmarking-Partner aus
unterschiedlichen Branchen stammen können.
Erst mit dem Erscheinen des Buches von Robert Camp „Benchmarking: The Search
for Industry Best Practices that lead to superior Performance“ im Jahre 1989 setzte
eine Verbreitung der Methodik in den USA ein. In Deutschland geschah dies erst in
den 90er Jahren. In einer aus den USA bekannten Anwendung wurden ca. 200
Kläranlagen in detaillierter Weise gebenchmarkt (Olstein, [11]).
4.1.3. Phasen des Benchmarking
Ein Benchmarking-Prozeß besteht aus den folgenden Phasen:
Planung:
Die Ziele des Benchmarkingprojektes werden definiert, um auf dieser Basis die
geeigneten Benchmarkingpartner zu suchen und in das Projekt zu integrieren. Nach
gemeinsamer Festlegung des Benchmarkingbereichs sowie Art und Umfang der
Datenerhebung (Systematik) einschließlich der notwendigen Verständigung auf
gemeinsame Definitionen beginnt die Datensammlung. Parallel sind Berichts- und
Auswertungssystematik festzulegen.
Analyse:
Auffälligkeiten werden vor dem Hintergrund möglicher Ursachen einer genaueren
Analyse unterzogen. Am Ende der Ursachenanalyse stehen Maßnahmenvorschläge
zur Ausschöpfung der deutlich gewordenen Wirtschaftlichkeitspotenziale. Ebenso
stehen die Benchmarks (Bestwerte) für den untersuchten Bereich fest.
Integration:
Die gewonnenen Erkenntnisse werden in einen Maßnahmenkatalog umgesetzt, der
die „eigenen“ spezifischen Gegebenheiten berücksichtigt. Wichtig ist in diesem
Zusammenhang die Akzeptanz der Mitarbeiter zu gewinnen, die die anschließenden
Maßnahmen in den Unternehmensprozess integrieren müssen.
Aktion:
Die geplanten Maßnahmen werden in die täglichen Arbeitsabläufe mit Hilfe von
konkreten Projektplänen integriert. Im Rahmen der Kontrolle des Umsetzungs-
prozesses werden die Maßnahmen weiter angepasst.
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Stand von Wissenschaft und Technik Abschlussbericht Seite 9
Reife:
Die deutlich gewordenen Probleme sind beseitigt und die neu integrierten Prozesse
sollten von den Beteiligten angenommen und praktiziert werden. Sie werden zur
Routine im Tagesgeschäft.
Wichtig ist, dass der Benchmarkingprozess nicht nur einmalig vorgenommen wird. Er
sollte als kontinuierlicher Verbesserungsprozess in den Unternehmensabläufen
verankert werden. Nur dadurch ist es möglich, die begonnene Optimierung im
Unternehmen lebendig zu erhalten und nicht - zwar auf neuem Wirtschaftlich-
keitsniveau - zum Stillstand kommen zu lassen.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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4.2. Benchmarking in der Abwasserentsorgung
In den letzten Jahren sind in Deutschland mehrere Benchmarkingprojekte in der
Abwasserentsorgung gestartet worden. Um die Erfahrungen zu bündeln, hat die
Abwassertechnische Vereinigung (ATV) sich deshalb dazu entschlossen eine Ad-
hoc-Arbeitsgruppe zu diesem Thema zu installieren. Der Name der Arbeitsgruppe
lautet WI-00.1 „Benchmarking“. Der Sprecher der Arbeitsgruppe ist Dr.-Ing. A. Schulz
von der Emschergenossenschaft/Lippeverband aus Essen. Als weiterer Vertreter des
vom BMBF geförderten Projektes ist Herr Graf vom Aggerverband in dieser
Arbeitsgruppe vertreten. Eine Kurzfassung der Aktivitäten in Deutschland ist in der
Dezemberausgabe der KA (12/2000) abgedruckt (ATV-DVWK [3]). Eine ausführliche
Fassung ist seit Februar 2001 in der Hauptgeschäftsstelle der ATV-DVWK erhältlich.
Folgende wesentliche Projekte werden hierbei angeführt.
Tabelle 4.1: Benchmarkingprojekte in Deutschland (nach ATV-DVWK [3]) Projektleitung / Beteiligte Benchmarking-Objekt Aggerverband, Emschergenos-
senschaft/ Lippeverband und
RINKE Unternehmensberatung
GmbH
Beginn 1996
- Abwasserbehandlung auf technisch-wirtschaftlicher und
organisatorischer Ebene
- Ausgehend von je zwei EG/LV- bzw. AV-Kläranlagen
derzeit routinemäßige Umsetzung bei mehr als 100
weiteren Anlagen (das hier durchgeführte BMBF-Projekt mit
der Universität der Bundeswehr München) der beiden
Verbände und 18 weiteren nationalen und internationalen
Partnern
Berliner Wasserbetriebe u.a. Beginn 1998
Untersuchung auf technisch-wirtschaftlicher und
organisatorischer Ebene
- „Kanalnetz renovieren, erneuern, erweitern“ mit 270
Kanalbauprojekten
- „Material beschaffen, verwalten, entsorgen“ mit 125
materialwirtschaftlichen Vorgängen
- „Kanalnetz betreiben“
Umweltministerium NRW
(Auftraggeber)
Beginn 1998
Energetische Optimierung kommunaler Kläranlagen
Umweltaktion Niedersachsen Beginn 1999
- Abwasserableitung und –behandlung
- 85 Abwasserentsorgungsbetriebe mit Kanalnetzen und
Kläranlagen
Verband kommunaler
Unternehmen
Beginn 1999
- Abwasserentsorgung, Verwaltungskostenstellen, Hilfs-
betriebe
- 16 Abwasserentsorgungsbetriebe
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4.3. Kostenstellenhierarchie in der Abwasserentsorgung
Um Kenngrößen und Kennzahlen für einen Kostenvergleich bzw. für ein
Benchmarking bilden zu können müssen geeignete Kostenstrukturen und –stellen
bei den Unternehmen vorhanden sein. Hierzu hat die Abwassertechnische
Vereinigung (ATV-DVWK) Vorschläge für eine Kostenstrukturierung veröffentlicht. Mit
dieser Struktur ist es möglich die während der Projektlaufzeit als Investitions- und
Betriebskosten anfallenden Beträge (Kostenwerte) in einheitlichen Kostenstellen für
unterschiedliche Auswertungen zur Verfügung zu stellen (ATV [1]). Für die Kosten-
ermittlung-, -verfolgung und -strukturierung werden die in Abbildung 3 aufgeführten
Ebenen eins bis fünf von der ATV-DVWK als hinreichend angesehen. Die Verbände
Emschergenossenschaft/Lippeverband und Aggerverband haben ihr
Rechnungswesen seit Mitte der 90er Jahre vom kameralen auf das kaufmännische
System umgestellt und vergleichbare Kostenstrukturen geschaffen.
Abbildung 3: Hierarchie der Kostenstruktur (Kostenstellenhierarchie) (ATV-DVWK
[1]).
4.4. Investitionskosten der Abwasserentsorgung
Als wichtige Voraussetzung für eine langfristig kostengünstige Abwasserentsorgung
müssen u.a. zu erwartende Investitionskosten für neue und zu sanierende
Abwasseranlagen möglichst frühzeitig und wirklichkeitsnah abgeschätzt werden.
Kommunen können so ihre Haushalte richtig und vorausschauend planen, Planer
durch Variantenvergleich günstige Vorschläge entwickeln sowie Prüfer durch
kritische Wertung auf zweckmäßige und wirtschaftliche Lösungen dringen. Um die
Grundlagen hierfür auf den neusten Stand zu bringen, wurde das Institut für
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Wasserwesen der Universität der Bundeswehr München vom Bayer. Landesamt für
Wasserwirtschaft im Auftrag des Freistaates Bayern beauftragt, in dem Vorhaben
„Spezifische Investitionskosten bei kommunalen Kläranlagen- und Kanalbauteilen“
aktuelle Daten zu ermitteln.
In der Untersuchung wurden abgerechnete Investitionskosten aus in den letzten
Jahren durchgeführten Baumaßnahmen von Kläranlagen, Kanalneubau- und -
sanierungsmaßnahmen, Abwasserpumpwerken und Regenwasserbehandlungs-
anlagen erhoben, auf spezifische Kosten umgerechnet und einen einheitlichen
Kostenstand von 1999 gebracht. Dabei wurden die Investitionskosten von ca. 370
Projekten ausgewertet. Die Gesamtsumme der Investitionskosten aller untersuchten
Projekte betrug über 420 Mio. DM. Die Ergebnisse sind als Mittelwerte mit ihrem
Schwankungsbereich in Kurven und Funktionen dargestellt. Es sind Hinweise
angegeben, wie die Daten auf einen anderen, zukünftigen Kostenstand prognostiziert
werden können. Damit liegt nun eine umfangreiche, praxisbezogene, aktuelle
Zusammenstellung wichtigster Kostengrößen von kommunalen Abwasseranlagen
vor, die interessierten Kommunen und Fachleuten zur Verfügung gestellt werden
kann. Die Daten sind in [9] erschienen.
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PROJEKTBESCHREIBUNG Abschlussbericht Seite 13
5. PROJEKTBESCHREIBUNG
5.1. Benchmarking-Partner
Projektbeteiligte sind die nachfolgenden, kurz vorgestellten Partner:
Emschergenossenschaft/Lippeverband (Antragsteller)
Die Emschergenossenschaft wurde am 14. Dezember 1899 als erster deutscher
Wasserwirtschaftsverband in Bochum gegründet. Dieses Modell stand Pate für eine
ganze Reihe weiterer Wasserverbände - darunter den am 18. Januar 1926 ge-
gründeten Lippeverband. Emschergenossenschaft und Lippeverband haben von
Anfang an eng kooperiert und arbeiten unter dem Dach einer einheitlichen Unter-
nehmensstruktur zusammen.
Als selbstverwaltete Körperschaften des öffentlichen Rechts werden die beiden
Verbände durch ihre Mitglieder - Städte, Wirtschaft und Bergbau - getragen und
finanziert. Über die jährlichen Versammlungen und die Verbandsräte wirken die
Mitglieder bei der Meinungsbildung und den Entscheidungen mit.
Die wichtigsten Aufgaben von Emschergenossenschaft und Lippeverband sind
Abwasserreinigung, Sicherung des Abflusses, Hochwasserschutz und Gewässer-
unterhaltung. Dazu werden derzeit 65 Kläranlagen, 151 Pumpwerke, 103 km
Abwasserkanäle und 694 km Wasserläufe betrieben bzw. unterhalten. Die
Gesamtkapazität der Abwasserreinigung beträgt ca. 6,5 Mio. Einwohnerwerte. Die
beiden Verbände haben eine Gebietsgröße von ca. 4.100 km².
Aggerverband
Der Aggerverband ist ein Wasserverband in Nordrhein-Westfalen mit Sitz in
Gummersbach. Der Aggerverband wurde 1923 als Aggertalsperren-Genossenschaft
gegründet. Eine Vielzahl kleinerer Genossenschaften betreute seinerzeit die
Wasserläufe. Sie waren jedoch nicht in der Lage, die Gewässer ausreichend zu
unterhalten und einen wirksamen Hochwasserschutz zu gewährleisten. Die
bestehenden Wasser-Genossenschaften konnten darüber hinaus kein hygienisch
einwandfreies Trinkwasser garantieren, erst recht nicht in ausreichenden Mengen.
So entstand der Gedanke, einen Wasserwirtschaftsverband zu schaffen. Er sollte
"das Gut Wasser" von der Trinkwasser-Versorgung über die Abwasserreinigung bis
zur Gewässerunterhaltung und dem Hochwasserschutz betreuen. Am 1. April 1943
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PROJEKTBESCHREIBUNG Abschlussbericht Seite 14
erfolgte daher die Umbildung der Aggertalsperren-Genossenschaft in den
Aggerverband.
Zu den Hauptaufgaben des Aggerverbandes zählt:
- die Bewirtschaftung des Wasserschatzes zur Wasserkraftnutzung und Bereit-
stellung von Trink- und Brauchwasser
- die Verhinderung schädlicher, nicht geklärter Abwassereinflüsse aus Gemeinden
und Industrie
- die Beseitigung von Schäden an den Gewässern sowie die Schaffung neuen
Hochwasserschutzraumes.
Damit war die Grundlage für eine umfassende Wasserwirtschaft geschaffen, die
Modellcharakter für weitere Verbandsgründungen besaß. Im Jahre 1993 erhielt der
Aggerverband als einer der großen Wasserverbände in Nordrhein-Westfalen ein
eigenes Gesetz und damit auch weitere Aufgaben. Diese neue rechtliche Basis
berücksichtigt die gesellschaftlichen Entwicklungen seit 1943 und sichert die Arbeit
des Verbandes für die Zukunft.
Zum Geschäftsbereich Abwasser des Aggerverbandes gehören 38 Kläranlagen im
Verbandsgebiet und im Einzugsgebiet der Wahnbachtalsperre. Die Gesamtkapazität
der Abwasserreinigung beträgt ca. 450.000 Einwohnerwerte. Darüber hinaus werden
10 Pumpanlagen, 150 Regenüberlaufbecken und 100 km Kanal betrieben und
instandgehalten. Der Verband hat eine Gebietsgröße von 1.100 km².
Der Aggerverband betreibt in seinem Einzugsgebiet fünf Talsperren (Aggertalsperre,
Genkeltalsperre, Wiehltalsperre, Stauweiher Osberghausen und Bieberstein) und
zwei Überleitungsbecken (Sülz und Badinghagen). Die Wiehltalsperre liefert
gemeinsam mit der Genkeltalsperre das Rohwasser für die Trinkwasserversorgung.
Es wird in den Werken Auchel und Erlenhagen zu Trinkwasser aufbereitet und an die
örtlichen Wasserversorgungsunternehmen geliefert. Durchschnittlich werden so fast
500.000 Menschen versorgt - mit insgesamt rund 25 Millionen m³ Wasser pro Jahr.
RINKE Unternehmensberatung GmbH (ehemals RTG)
Die Rinke Treuhand Gruppe ist eine mittelständische Unternehmensgruppe,
bestehend aus mehreren Beratungsgesellschaften mit komplementären
Geschäftsfeldern. Die Unternehmensgruppe ist auf folgenden Fachgebieten tätig:
Wirtschaftsprüfung/Steuerberatung
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PROJEKTBESCHREIBUNG Abschlussbericht Seite 15
- Rechtsberatung
- Unternehmensberatung (mittelständischer Unternehmen aus Industrie,
Dienstleistung und Handel)
- Kommunalberatung
- Branchenspezifische Beratung für Medienwirtschaft
Die Unternehmensgruppe beschäftigt ca. 200 Mitarbeiter. Neben dem Stammhaus in
Wuppertal ist die Gruppe an den Standorten Essen, Dresden, Berlin und Düsseldorf
vertreten. Durch den internationalen Kooperationsverbund mit Moore Stephens ist
die RINKE Unternehmensberatung in der Lage, Ihre Interessen in 65 Ländern der
Welt an 240 Standorten wahrzunehmen.
Die RINKE Unternehmensberatung umfaßt die Bereiche Unternehmensberatung und
Kommunalberatung.
Im kommunalen Bereich bietet das Unternehmen folgende Leistungen an:
- Gebäudemanagement
- Benchmarking von Kläranlagen als Arbeitsgemeinschaft mit der Emscher
Gesellschaft für Wassertechnik GmbH und der AV Aggerwasser GmbH
- Benchmarking Gebäudewirtschaft
- Verwaltungsorganisation/ -modernisierung
- E-Government
- Finanzsteuerung
- Stadtmarketing
Institut für Wasserwesen, Universität der Bundeswehr München
Das Institut für Wasserwesen der Universität der Bundeswehr München besteht aus
den drei Professuren Hydromechanik und Hydrologie (mit konstruktivem
Ingenieurbau), Wasserwirtschaft und Ressourcenschutz und Siedlungs-
wasserwirtschaft und Abfalltechnik. Die Professur Siedlungswasserwirtschaft und
Abfalltechnik bearbeitet Forschungsprojekte in den Themenbereichen Trinkwasser,
Abwasser und Abfall. Dazu zählen Forschungsprojekte wie z.B. „Einsatz der
Ultrafiltration in der Trinkwasseraufbereitung von trübstoffhaltigen und
mikrobiologisch belasteten Grund- und Quellwässern“, „Kostengünstige Ertüchtigung
bestehender einstufiger Tropfkörper-Kläranlagen durch eine zusätzliche kaskadierte
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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PROJEKTBESCHREIBUNG Abschlussbericht Seite 16
Belebungsstufe“ und „Klärschlammminimierung durch Zellaufschluss mit Hilfe von
Ultraschall“.
Das Institut führte im Auftrag des Freistaates Bayern (Staatsministerium für
Landesentwicklung und Umweltfragen) ein Forschungsvorhaben mit dem Titel „Er-
mittlung von spezifischen Investitionskosten bei kommunalen Kläranlagen- und
Kanalbauteilen“ in Bayern durch [12]. Dabei wurden u.a. die Investitionskosten von
44 Kläranlagen und 260 Kanalisationsprojekten aufgenommen und ausgewertet [9].
Des weiteren werden zwei Forschungsprojekte “Untersuchungsvorhaben zum
Einsparen von Kosten in der Trinkwasserversorgung” und "Kostengünstiger Bau von
Trinkwasserleitungen in ländlichen Gebieten" durchgeführt.
5.2. Projektvereinbarungen
Zwischen den Kooperationspartnern wurden für die Durchführung des Projektes
folgende Vereinbarungen getroffen:
- innerhalb des Forschungsprojektes werden alle Daten transparent für alle Partner
behandelt
- eine Weitergabe bzw. Veröffentlichung der Daten bedarf der Zustimmung der
Kooperationspartner
- als Grundlage für die Datenerhebung wurde das Geschäftsjahr 1998 festgelegt.
- die Investitionskosten werden auf das Jahr 1998 indiziert.
- die Zinsen wurden einheitlich mit 6 % berücksichtigt.
5.3. Arbeitsfelder
Das Projekt gliederte sich in vier Arbeitsfelder. Die Arbeitsfelder lauten im einzelnen:
Arbeitsfeld 1: Übertragung der Methodik auf alle Abwasserbehandlungs-
anlagen der Kooperationspartner
Arbeitsfeld 2: Entwicklung effizienter Strategien, wie andere Betreiber ein-
bezogen werden können
Arbeitsfeld 3: Entwicklung von Ansätzen zur Beurteilung von Planungen in
technisch-ökonomischer Hinsicht aus dem entwickelten
Benchmarking - System
Arbeitsfeld 4: Entwicklung der Methodik für andere Bereiche der Abwasser-
beseitigung
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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5.3.1. Arbeitsfeld 1 (Übertragung der Methodik auf alle Abwasserbehandlungs-
anlagen der Kooperationspartner)
In einem 1996 gestarteten Pilotprojekt von Emschergenossenschaft / Lippeverband,
Aggerverband und RINKE Unternehmensberatung wurden Möglichkeiten eines
Benchmarking für Abwasserbehandlungsanlagen der Größenklasse 4 (10.000 -
100.000 EW) ermittelt. Dies geschah beispielhaft für vier Anlagen. Die hierbei
gewonnenen Erkenntnisse wurden im Rahmen dieses Forschungsvorhabens durch
die Kooperationspartner ergänzt und auf die Gesamtheit aller Anlagen der beteiligten
Verbände übertragen. Dabei wurden die zu ermittelnden Kenngrößen (allgemein,
technisch und kaufmännisch) festgelegt. Danach wurde die Datenerhebung für die
über 100 Kläranlagen durchgeführt. Nach der Berechnung der Kennzahlen wurde die
Ursachenanalyse durchgeführt und anschließend Maßnahmen benannt, mit denen
die Wirtschaftlichkeit weiter verbessert werden kann.
Die wesentlichen Inhalte dieses Arbeitsfeldes waren:
• Einteilung der Kläranlagen nach Größenklassen entsprechend der Abwasser-
verordnung
• Festlegung der zu erhebenden Daten (z.B. allgemeiner Steckbrief, technische und
kaufmännische Kenngrößen) für die Teilprozesse und die Gesamtanlage
• Bestimmung von kaufmännischen und technische Kenngrößen /-zahlen
• Festlegung der Benchmarks (Bestwerte)
• Ermittlung der Ursachen für Abweichungen zum Bestwert
• Erarbeitung von Maßnahmen zur Verbesserung der Effizienz (z. B. Kosten,
Betriebssicherheit).
5.3.2. Arbeitsfeld 2 (Entwicklung effizienter Strategien, wie andere Betreiber ein-
bezogen werden können)
Im Arbeitsfeld 1 wurde die Systematik unter Berücksichtigung der Randbedingungen
und Datengrundlage von EG/ LV und AV entwickelt. Diese war relativ ähnlich. Ziel
des Arbeitsfeld 2 war es, Strategien zu entwickeln, auch Betreibern von Kläranlagen
mit anderer Datengrundlage und anderen Randbedingungen die Möglichkeit zu
geben, am Benchmarking-Prozess teilzunehmen. Dazu flossen die Erfahrungen des
ersten Arbeitsfeldes und die Erkenntnisse, die bei den anderen nationalen und
internationalen Projekten gesammelt wurden, ein.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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5.3.3. Arbeitsfeld 3 (Entwicklung von Ansätzen zur Beurteilung von Planungen in
technisch-ökonomischer Hinsicht aus dem entwickelten Benchmarking -
System)
Das Benchmarking ist grundsätzlich auf die Unternehmen ausgerichtet, die Anlagen
betreiben. Dies bedeutet jedoch nicht, dass nur Erkenntnisse für den Anlagenbetrieb
Ziel des Vorhabens sein sollen. Da die Kosten wesentlich durch planerische
Entscheidungen beeinflusst werden, sollen sie auch so aufbereitet werden, dass
Bauherren Hinweise erhalten, wie sie die Qualität einer Planung in wirtschaftlicher
und technischer Hinsicht prüfen und verbessern können.
Ein wirtschaftlicher Betrieb errechnet sich aus der Kombination von Betriebs- und
Investitionskosten. Im Arbeitsfeld 1 und 2 wurden die Vorgehensweisen für die
Optimierung des Betriebs aufgezeigt. In Arbeitsfeld 3 soll auf die Beurteilung von
Planungen eingegangen werden.
Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens können an mehreren Zeitpunkten einer
Projektentwicklungsphase eingebracht werden. Neben den Ergebnissen (Daten-
material) stehen dem Planer in den Projektentwicklungsphasen der Vor-, Entwurfs-
und Genehmigungsplanung Handlungsanleitungen und Erfahrungen aus
vorangegangenen Projekten zur Verfügung. Diese sind die wichtigsten Phasen, in
denen der Planer noch Einfluss auf die später entstehenden Kosten hat. Hier kann
der Planer noch alle Einsparpotenziale nutzen.
Die Ergebnisse des Arbeitsfeldes 1 in Verbindung mit den Ergebnissen aus
Arbeitsfeld 2 fließen in die Kostenermittlung mit ein. Gerade in den Phasen der
Kostenschätzung und -berechnung ist die möglichst genaue Kenntnis von
spezifischen Investitions- und Betriebskosten von enormer Bedeutung für die spätere
Entwicklung der Kosten. Bei unklarer bzw. unsicherer Berechnung der Kosten
(Investitions- und Betriebskosten) könnten vermeintlich günstigere Varianten
bevorzugt werden, die im ersten Augenblick wirtschaftlich erscheinen, aber bei einem
Vorhandensein von detaillierterem Datenmaterial, nicht zum Zuge gekommen wären.
Grobe Kostenkennwerte, deren einzelne Kostenbestandteile nur ungenau bekannt
sind, liefern zu hohe Unschärfen in den Ergebnissen, so dass
Variantenentscheidungen unter Kostengesichtspunkten nicht möglich sind. Einmal in
der Vorplanung gemachte Fehler können später kaum mehr ausgeglichen werden.
Mit einer fundierten Datengrundlage und einer klaren Kostengliederung kann der
Planer die einzelnen Varianten unter Kostengesichtspunkten genau bewerten und so
die wirtschaftlichste Variante auswählen.
Ziel dieses Arbeitsfeldes ist es, anhand der Ergebnisse der Arbeitsfelder 1 und 2
festzustellen inwieweit diese Bestmarken neben der Optimierung des Betriebes auch
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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PROJEKTBESCHREIBUNG Abschlussbericht Seite 19
auf planerische Lösung und Ausführung zurückzuführen sind. Hieraus sollen für neue
Planungen Entscheidungshinweise und Handlungsanleitungen erarbeitet werden.
5.3.4. Arbeitsfeld 4 (Entwicklung der Methodik für andere Bereiche der Abwasser-
beseitigung)
Die Abwasserbehandlung ist nur ein Teil der Abwasserbeseitigung. Grundsätzliches
Ziel der Antragsteller ist die Erarbeitung des Benchmarkinginstrumentariums für die
Gesamtaufgabe der Abwasserbeseitigung. Für die anderen Bereiche wie z.B. den
Bereich der Abwasserableitung wird entsprechend der Darstellung in Arbeitsfeld 1
vorgegangen. Hier galt es zunächst andere Bereiche der Abwasserbeseitigung zu
definieren. Die einheitliche Darstellung aller Elemente der Abwasserbeseitigung in
einem technisch-wirtschaftlichen Kennzahlensystem ermöglicht nicht nur den
Vergleich einzelner Verfahrensschritte, sondern die Optimierung eines
Gesamtsystems. So können bei Investitionsentscheidungen nicht nur
Verfahrensschritte gegeneinander abgewogen werden, sondern auch
Entscheidungen für Kläranlagenerweiterungen, -überleitungen oder Standort-
optimierungen auch von Regenwasserbehandlungsanlagen und Pumpwerken
unterstützt werden. Diese Gesamtoptimierung ist bei den am Projekt beteiligten
Verbänden Bestandteil der Verbandslösung und wird in Zukunft vor dem Hintergrund
der europäischen Regelungen unter dem Stichwort Flussgebietsmanagement an
Bedeutung gewinnen.
Mit der Integration von unterschiedlichen Aufgaben in ein gemeinsames Projekt
können weitere Einsparpotentiale durch die komplexen Zusammenhänge zwischen
einzelnen Gebieten ermittelt werden. Hier kann als Beispiel das Zusammenwirken
zwischen Kläranlagen, Kanalnetz und Regenwasserbewirtschaftung gesehen
werden. Erst durch eine komplexe Betrachtung ergeben sich neue noch
wirtschaftlichere Lösungen.
Aus dieser Vorgehensweise ergeben sich für dieses Arbeitsfeld folgende Ziele:
Integration der bisherigen Ergebnisse und vorliegenden Kennzahlen der UniBwM
(vgl. z.B.: [10], [12], [13]) in die bestehenden Benchmarkingsystematik, insbesondere
Kennzahlen für Kanäle. Soweit möglich sollen Aktivitäten Dritter (z.B. ATV,
Großstädte) mit einbezogen werden.
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ARBEITSFELD 1 Abschlussbericht Seite 20
6. ARBEITSFELD 1
6.1. Vorbereitung der Datenerhebung
Die Vorgehensweise zur Übertragung der Methodik auf alle Abwasser-
behandlungsanlagen der Kooperationspartner erfolgt wie in der nachfolgenden
Abbildung 4 dargestellt in 4 Schritten.
I. Festlegung derRahmenbedingungen und In-halte des Benchmarking
II. Datenerhebung
III. TestlaufBenchmarking
IV. DurchführungBenchmarking
Datenerhebung,-aufbereitung,
Plausibilitätsprüfung
Ziel- u. Prozeßdefinition,Kenngrößen- u. Kenn-
zahlenfestlegung
“Benchmarks”UrsachenanalyseMaßnahmenplan
Überprüfung Ergebnis-tiefe, ergänzendeDatenerhebung
Pr
oje
kta
blau
f
Abbildung 4: Vorgehensweise Arbeitsfeld 1 [14].
Die Vorbereitung der Datenerhebung wird in Schritt I durchgeführt. Die wesentlichen
Inhalte dieses Schrittes sind:
• Einteilung der Kläranlagen in Größengruppen :
Da bei der Betrachtung der Jahreskosten mit einer Bezugsgröße
Einwohnerwert von einem degressiven Verlauf ausgegangen werden kann
(vgl. [8]), werden die Kläranlagen nach den Größenklassen der Abwasser-
verordnung in Gruppen zusammengefasst, um für den weiteren Vergleich
ähnliche wasserrechtliche Anforderungen zu haben.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ARBEITSFELD 1 Abschlussbericht Seite 21
Tabelle 6.1: Einteilung der Kläranlagen nach Größenklassen Größenklasse 1 KA < 1.000 EW Größenklasse 2 1.000 EW ≤ KA ≤ 5.000 EW Größenklasse 3 5.000 EW < KA ≤ 10.000 EW Größenklasse 4 10.000 EW < KA ≤ 100.000 EW Größenklasse 5 100.000 EW < KA
• Festlegung des allgemeinen Steckbriefs für die Beschreibung der
unterschiedlichen Kläranlagen:
Um Abweichungen bei den Kennzahlen besser interpretieren zu können, wurde für
jede Kläranlage ein allgemeiner Steckbrief (siehe Kapitel 6.4) zur Beschreibung
der wesentlichen Parameter, Prozesse, Rahmenbedingungen und vor allem
Besonderheiten erstellt.
• Festlegung der zu erhebenden kaufmännischen und technischen Kenngrößen für
die Teilprozesse (siehe auch Arbeitsfeld 2) und Gesamtanlage der Kläranlagen
• Festlegung kaufmännischer und technischer Kennzahlen
• Bewertung der Kennzahlen (Relevanz, Vergleichbarkeit, Beeinflussbarkeit etc.)
6.2. Datenerhebung
• Für alle 104 Kläranlagen der drei Verbände Emschergenossenschaft/ Lippe-
verband und Aggerverband erfolgte im Jahre 1999 für das Geschäftsjahr 1998 die
Datenerhebung. Sowohl die technischen als auch die kaufmännischen Daten
bezogen sich alle auf das Jahr 1998. Auf Daten von Kläranlagen, die 1998 erst
fertiggestellt worden sind, wurde verzichtet, da ansonsten die Vergleichbarkeit
nicht gegeben wäre. Abschreibungen wurden dabei auf das Jahr 1998 indiziert.
Außerdem wurde ein einheitlicher kalkulatorischer Zinssatz festgelegt. Die
Datenerhebung erfolgte zentral über die einzelnen Abteilungen (z.B. Stabstelle für
Technisches Controlling bei der Emschergenossenschaft/ Lippeverband) der
Verbände. Die Datenerhebung wurde in dem allgemeinen Steckbrief und über
technische bzw. kaufmännische Erhebungsbögen durchgeführt.
6.3. Teilprozesse der Abwasserreinigung
Für das Benchmarking wurde der Prozess Abwasserreinigung in folgende
Teilprozesse gegliedert:
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• Mechanische Reinigung
• Biologische Reinigung
• Weitergehende Reinigung
• Schlammstabilisierung
• Schlammverwertung / -entsorgung
• Sonstiges
Zur Herstellung der Vergleichbarkeit wurden die Anlagenteile, die sich in den
Unterprozessen wiederfinden, den Teilprozessen eindeutig zugeordnet und eine
Schnittstellendefinition vorgenommen. Dem Teilprozess Sonstiges wurden nur
solche Anlagenteile zugewiesen, die für den Kläranlagenbetrieb notwendig sind, aber
keinem der anderen Teilprozesse zugeteilt werden können (z.B. Betriebsgebäude).
Nachfolgend sind die Teilprozesse mit den zugehörigen Unterprozessen in Abbildung
5 dargestellt.
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Abbildung 5: Teilprozesse inklusive Unterprozesse (Anlagenteile)
Dabei wurden folgende Vereinbarungen für die gegenseitige Abgrenzung der
Teilprozesse zueinander getroffen:
- der Schlammabzug wird der jeweiligen Reinigungsstufe zugeordnet,
- die Förderung wird innerhalb des Kreislaufs der jeweiligen Reinigungsstufe
zugerechnet,
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ARBEITSFELD 1 Abschlussbericht Seite 23
- der jeweilige Prozess endet an der Stelle, an der der nächste
Behandlungsschritt beginnt (z. B. Abgrenzung Teilprozess mechanische
Reinigung und Schlammstabilisierung: die mechanische Reinigung endet
unmittelbar vor dem Voreindicker),
- zum Prozess „Sonstige“ gehören die Installationskanäle, d.h. die Kanäle
mit allen Wartungsaufwendungen, soweit sie nicht den einzelnen
Behandlungsschritten zugeordnet werden; Ausnahmen bilden die
Leitungen, die sich direkt einem Prozess zuordnen lassen.
6.4. Allgemeiner Steckbrief
Im allgemeinen Steckbrief wurden Angaben zur Kläranlage wie z.B. Reinigungs-
verfahren, Anzahl der Becken, Beckenvolumina, Schlammalter, Art der Schlamm-
behandlung gesammelt. Dieser Steckbrief dient als kurzer Überblick über die
jeweilige Kläranlage. Nachfolgend ist der allgemeine Steckbrief abgebildet.
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Abbildung 6: Allgemeiner Steckbrief
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ARBEITSFELD 1 Abschlussbericht Seite 25
6.5. Kenngrößen
6.5.1. Allgemeines
Die Daten, die über die Erhebungsbögen ermittelt wurden, werden als Kenngrößen
bezeichnet. Aus diesen Kenngrößen wurden für Beurteilung der Prozesse
Kennzahlen gebildet. Bei den Kennzahlen handelt es sich um einen spezifischen
Wert, der aus Kenngrößen gebildet ist.
Kennzahl [DM pro EW 120]
Kostenart je Teilprozess [DM]
CSB 85 % (Ist-Wert) [EW120]
=
Kaufmännische Kenngröße bzw.
Technische Kenngröße(z.B. Energiebedarf KA)
Technische Kenngröße Abbildung 7: Kennzahlenbildung
6.5.2. Kaufmännische Erhebungsbögen
Der kaufmännische Fragebogen wurde in Anlehnung an den Gemeinschafts-
kontenrahmen für Versorgungs- und Verkehrsunternehmen (GKV) definiert. Dabei
wurden folgende Kostenarten festgelegt: Kosten für Materialaufwand (z.B. Strom,
Wasser, Erdgas, Klärgas, Hilfsstoffe), Löhne und Gehälter (Gesamt und Kosten für
Instandhaltung/Wartung), Abschreibungen (normiert), Kalkulatorische Zinsen,
Sonstige betriebliche Aufwendungen (z.B. Mieten, Pachten, Versicherungen,
Bürobedarf), Reststoffentsorgung (Rechen- und Sandfanggut, Schlamm) und
Abwasserabgabe. Die kaufmännischen Kenngrößen wurden getrennt nach den
einzelnen Prozessen erhoben. Der kaufmännische Erhebungsbogen ist in Abbildung
8 dargestellt.
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Abbildung 8: Kaufmännischer Erhebungsbogen
6.5.3. Investitionskosten
Die Investitionskosten wurden über eine Indexberechnung (mit den Indizes des
Statistischen Bundesamtes) auf das theoretische Anschaffungsjahr 1998 hoch-
gerechnet. Somit konnten Kläranlagen und Bauwerke aus unterschiedlichen Bau-
jahren einheitlich betrachtet werden. Auf dieser Basis wurden die normierten Ab-
schreibungen berechnet, die eine Abschreibungsdauer von 10 Jahren für
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Elektrotechnik, 20 Jahre für Maschinentechnik und 50 Jahre für Bauwerke vorsah.
Für die kalkulatorischen Zinsen wurden 6 Prozent Verzinsung und die halbe Kapi-
talbindung über die gesamte Laufzeit zum Ansatz gebracht (siehe Abbildung 9).
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Abbildung 9: Berechnung der kalkulatorischen Kosten
Zum Teil konnte über die vorliegenden Unternehmensdaten keine direkte Zuordnung
bestimmter Wirtschaftsgüter des Anlagevermögens zu den Teilprozessen
vorgenommen werden. Waren diese Wirtschaftsgüter für die Funktion der
Teilprozesse jedoch notwendig (z.B. elektrotechnische Einrichtungen), so wurden
diese Güter über eine kalkulatorische Zuschlagsrechnung den Teilprozessen anteilig
hinzugerechnet.
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6.5.4. Personenjahre
Die Zuordnung des Personalaufwandes erfolgte grundsätzlich über die Arbeitszeit-
erfassung entsprechend der Art der Tätigkeiten innerhalb der Teilprozesse. Da dies
im Erhebungsjahr 1998 jedoch noch nicht flächendeckend bei den Verbänden
eingeführt war, wurde das Klärwerkspersonal in allgemeines Klärwerkspersonal,
Zentralwarte, Werkstätten, Labor und Sonstiges (Kantine, Pförtner, Lagerpersonal)
unterteilt und anteilig den Teilprozessen zugeordnet. Aus der Aufstellung ließen sich
die Personalkosten den Teilprozessen zurechnen. Das Personal für die
Eigenenergieerzeugung, Schlammentsorgung oder Laborarbeiten wurde in einem
Erhebungsbogen Personenjahrverteilung separat erfasst. Das Personal auf
Kläranlagen konnte nach den oben angegebenen Sortierkriterien unterschieden
werden. Aufzeichnungen über geleistete Arbeitsstunden für bestimmte Zwecke
bildeten die Basis. Ohne entsprechende Aufzeichnungen, waren die Arbeitsstunden
von den jeweiligen Mitarbeitern abzuschätzen und auf Plausibilität zu überprüfen.
6.5.5. Energie
Die Energieerzeugung beinhaltet i.d.R. die Verwertung von Klärgas zur elektrischen,
mechanischen und thermischen Energieerzeugung. Der Einsatz von anderen
Energieträgern (Gas, Öl, Wind, Wasser etc.) ist möglich. Die erzeugte Energie wird in
den verschiedenen Teilprozessen genutzt beziehungsweise an den Energiemarkt
abgegeben. Die Energieerzeugung ist kein Teilprozess der Abwasserreinigung. Die
Aufwendungen wurden über einen Verteilungsschlüssel, der in der
Energienebenrechnung ermittelt wird, den Teilprozessen zugewiesen. Diese
zugewiesenen Aufwendungen stellen im Teilprozess einen Materialbezug dar.
Mit Hilfe der Energienebenrechnung kann die Energieerzeugung getrennt nach über
Kessel und über BHKW´s produzierte Energie betrachtet werden.
• Die Beträge der Energienebenrechnung werden in DM ausgewiesen.
• Die thermische Energie sollte falls nicht gemessen wird, abgeschätzt werden. Der
Rechenweg beziehungsweise die Schätzung war beizufügen. Erst die
Einbeziehung der verwendeten thermischen Energie in die Gesamtbetrachtung
erlaubt es die Wirtschaftlichkeit eines Blockheizkraftwerkes zu beurteilen.
• Folgende Umrechnungsfaktoren wurden festgelegt:
- Klärgas 6,4 kWh /m³
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- Öl: 10kWh/ l
- Flüssiggas: 12 kWh/ kg
- Erdgas: 10 kWh/ m³
Die Strombezugskosten wurden getrennt nach Leistungs- und Arbeitspreis erhoben.
Um die unterschiedlichen Strombezugstarife in die Ursachenanalyse einzubinden,
kamen die Jahresbenutzungsstunden und die sonstigen Kosten hinzu(siehe dazu
auch Arbeitsfeld 2).
• Jahresbenutzungsstunden = Bezogene Arbeit kWh/a / Bezahlte Leistung [kW]
• sonstige Kosten: z. B. Stromzähler
6.5.6. Aufteilung der Kosten der biologischen Reinigung
Die Gesamtkosten der biologischen Stufe wurden über ein Verteilungsschema (in
einer Nebenrechnung) der Elimination von Kohlenstoff (C), Stickstoff (N) und
Phosphor (P) zugewiesen. Dabei wurde für den C-Abbau von einer
Schlammbelastung von BTS = 0,3 kg TS/(kg BSB5 * d) ausgegangen. Für den N-
Abbau (inkl. C-Abbau) wurde von einer Schlammbelastung von BTS = 0,08 kg TS /
(kg BSB5 * d) ausgegangen. Das verbleibende Volumen wurde der
Schlammstabilisierung zugeschlagen.
So konnte für Kläranlagen, die als aerob stabilisierende Kläranlagen betrieben
wurden, der Anteil des Belebungsbeckens herausgerechnet werden, der für die
Funktion der Stabilisierung erforderlich ist.
Es wurden folgende Berechnungsschritte durchgeführt:
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Tabelle 6.2: Aufteilung der Kosten der biologischen Reinigung Berechnung C-Abbau N-Abbau P-Abbau Schlamm-
stabilisierung
a. Direkte Kostenzuordnung
(z.B. externe Kohlenstoffquellen, Fällmittel
etc.)
X X
b. Sauerstoffeintrag
(Energie, Reinsauerstoff)
(Aufteilung über den Sauerstoffbetrag OV-C
und OV-N)
X X
c. Biologische Phosphorelimination
(Aufteilung über Volumenanteile)
X
d 1. Restkosten aufgeteilt auf C / N
(bei KA, die den Schlamm getrennt ausfaulen/
behandeln, kleines Schlammalter), (Aufteilung
über Volumenanteile)
X X
d 2. Restkosten aufgeteilt auf C / N /
Schlammstabilisierung
(bei KA mit simultaner aerober
Schlammstabilisierung), (Aufteilung über
Volumenanteile)
X X X
Anlagen mit aerober Schlammstabilisierung:
Kläranlagen mit aerober Schlammstabilisierung werden in der Regel mit einem
Schlammalter von ca. 25 Tagen betrieben. Bei diesen Kläranlagen wird der Schlamm
durch das höhere Schlammalter (somit höhere Aufenthaltszeit) im Belebungsbecken
selbst stabilisiert. Das Belebungsbeckenvolumen ist dadurch um den Teil der
Schlammstabilisierung vergrößert. Die Gesamtkosten wurden gemäß dem
nachfolgenden Schema auf die Schlammstabilisierung, C-, N- und P-Abbau verteilt.
Berechnung für Kläranlagen mit Schlammstabilisierung außerhalb des
Belebungsbeckens:
VBB,C:
BB-Volumen für C-Abbau
Mit
BTS = 0,3 kg / (kg * d)
VBB,N:
BB-Volumen für N- Abbau:
VBB,N = VBB ges – VBB,C
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Berechnung für Kläranlagen mit aerober Schlammstabilisierung:
VBB,C:
BB-Volumen für C-
Abbau
Mit
BTS = 0,3 kg / (kg * d)
VBB,N:
BB-Volumen für N- Abbau:
VBB,N = VBB N,C – VBB,C
VBB, SS:
BB-Volumen für Schlamm-
stabilisierung
VBB, SS = VBB, ges - VBB,N -
VBB,C
VBB,N,C:
N-Abbau (inkl. C-Abbau)
Mit BTS = 0,08 kg / (kg * d)
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6.5.7. Technische Erhebungsbögen
Bei den technischen Kenngrößen wurde unterschieden nach Bemessungs-, Mittel-
oder 85-Percentilwerten. Dies hatte den Grund, dass so betriebliche Parameter mit
den Bemessungsdaten verglichen werden konnten und daraus eine Unter- bzw.
Überlastung für die Kenngröße feststellbar war.
Dabei ergaben sich folgende Definitionen:
Bemessungswert
Der Wert, der für die Anlage im Planungs- bzw. Überplanungszeitpunkt angegeben
wurde. Diese Werte wurden aus der Planungsgrundlage der Anlage entnommen.
Des weiteren wurde für den Kläranlagenablauf in der Spalte der jeweils
einzuhaltende Ablaufwert eingetragen.
85-Percentil-Wert
Die Festlegung der Schmutzfrachten für die Bemessung einer Kläranlage wird durch
das Arbeitsblatt ATV-DVWK A-131 entweder über die Berechnung von spezifischen
Frachten (in g/E*d) oder über den 85%-Wert der IST-Belastung vorgeschrieben.
Somit kann der 85%-Wert der IST-Belastung dem direkten Vergleich zur
Bemessungsgröße dienen und daraus der Auslastungsgrad einer Anlage berechnet
werden. In Abbildung 10 ist die Berechnung des 85%-Wertes dargestellt. Der 85%-
Wert trägt sowohl den Investitionskosten als auch den Betriebskosten Rechnung und
wird daher als Hauptbezugsgröße bei der Betrachtung der Kosten herangezogen.
Tag Meßwert 85%1 1.000 3.3252 1.500 3.3256 1.900 3.3257 2.200 3.3255 2.400 3.3253 2.600 3.32510 2.800 3.3254 3.000 3.3258 3.500 3.3259 3.800 3.325
MIN 1.000Mittelwert 2.470Quantil - 85% 3.325MAX 3.800
Beispiel
von der Gesamtanzahl der Meßwerte (10 Stck.)liegen 85 % unter dem Quantil bzw. Percentil von 3.32515 % liegen über diesem Wert
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Abbildung 10: Beispiel für die Ermittlung des 85%-Wertes.
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Die Berechnung des Auslastungsgrades wurde wie folgt festgelegt:
Auslastungsgrad = 85%-Wert der IST-Belastung (in kg/d) / Bemessungswert (in kg/d)
Die Zu- und Ablaufparameter wurden über folgende Messstellen ermittelt:
• Zulauf Vorklärbecken
• Zulauf Belebung
• Ablauf Nachklärbecken
Lagen davon abweichende Messstellen vor, so wurde dies in der jeweiligen
Bemerkungsspalte angegeben und die Werte aus vorhandenen Messwerten
zurückgerechnet.
Allgemeines zur Beprobung
Soweit als möglich sollte für die Berechnung der Kenngrößen (Zufluss und Schmutz-
frachten) 24h-Mischproben verwendet werden (im Ablauf Nachklärung
2h-Mischproben). Die Beprobung der Kläranlagen erfolgte nach der Vorschrift des
Landes Nordrhein-Westfalen (SüwV). Für die Berechnung der Mittelwerte bzw. 85%-
Werte wurden alle Messwerte herangezogen. Nach SüwV bestand für die Betreiber
die Möglichkeit qualifizierte Stichproben zugrunde zu legen. Lagen hauptsächlich
qualifizierte Stichproben als Messwerte vor, wurde darauf geachtet, dass die Zeiten
der Probenahme gleichermaßen über den Tag verteilt waren. Wurde eine
abweichende Beprobung festgestellt, wurde dies in der jeweiligen Bemerkungsspalte
angegeben.
Die Frachten wurden bevorzugt aus 24h-Mischproben ermittelt. Soweit diese nicht
vorhanden waren, wurden die berechneten Werte auf Plausibilität geprüft (z.B. Über-
prüfung der Messzeiten der Proben).
Im technischen Erhebungsbogen wurden Betriebsparameter und Kenngrößen der
Kläranlage erfasst. Dies waren z.B. Daten zur hydraulischen Beschickung,
Schmutzfrachtbelastung und Reinigungsleistung der Kläranlage. Der technische
Erhebungsbogen ist in Abbildung 11 und Abbildung 12 dargestellt.
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Abbildung 11: Technischer Erhebungsbogen (Teil 1)
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Abbildung 12: Technischer Erhebungsbogen (Teil 2)
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6.6. Plausibilitätsprüfung der Daten
Nach Beendigung der Datenerhebung wurde zu Beginn des Jahres 2000 mit der
Plausibilitätsprüfung der allgemeinen, technischen und kaufmännischen Kenngrößen
begonnen. Dabei wurden die ermittelten Daten mit den Erfahrungswerten der
Verbände und Literaturwerten verglichen. Durch Bildung von Streudiagrammen
(siehe Statusbericht, z.B. Sandanfall/Einwohnerwert) konnten Minima und Maxima
der Daten ermittelt, Ausreißer überprüft und evtl. über Nacherhebungen korrigiert
werden. Bei den technischen Kenngrößen wurden für die Plausibilitätsprüfung die
spezifischen Werte z.B. die der Kläranlage zufließenden Schmutzfrachten gebildet.
Diese Werte g CSB/(EW*d) bzw. g BSB5/(EW*d) wurden dann mit Literaturwerten
wie denen im ATV-DVWK A 131 gegenübergestellt. Die Kenngrößen (allgemein,
technisch und kaufmännisch) wurden mit den Ergebnissen der Plausibilitätsprüfung
den für die Kläranlagen verantwortlichen Meistern und Ingenieuren zur Kontrolle
zurückgegeben. Durch weitere Nacherhebungen konnte die Datenbasis weiter
verifiziert und korrigiert werden. Unter anderem konnten bei den kaufmännischen
Kenngrößen Fehlbuchungen festgestellt und korrigiert werden. Gerade die
Plausibilitätsprüfung mit anschließender Nacherhebung hat sich als ein sehr
wichtiger Punkt bei der Methodik des Benchmarkings erwiesen. Durch diesen Schritt
konnte die Qualität der nachfolgenden Ursachenanalyse und des Maßnahmenplans
entscheidend gesteigert werden.
6.7. Ermittlung der Bestwerte
Nach Verifizierung und Korrektur der Daten wurde die Ermittlung der Bestwerte
durchgeführt. Zur Bestimmung der Bestwerte wurden die Kläranlagen in die Größen-
klassen (1 bis 5) unterteilt, die entsprechend der Abwasserverordnung für Einteilung
der Kläranlagen nach ihrer Ausbaugröße, vorgegeben sind. Die differenzierte
Betrachtung der Kläranlagen nach Größenklassen begründet sich darin, dass an die
Ablaufgrenzwerte der Kläranlagen (entsprechend der Abwasserverordnung)
innerhalb einer Größenklasse dieselben einzuhaltenden Anforderungen gestellt
werden. Ausnahmen bei den einzuhaltenden Ablaufgrenzwerten gegenüber der
Abwasserverordnung aufgrund besonderer Randbedingungen (z.B.
leistungsschwacher Vorfluter) wurden bei der Zuordnung zu den Größenklassen
vernachlässigt. Als Bestwert wurde der 5 %-Wert einer jeden Datenmenge
vereinbart. Es wurde nicht der Minimalwert als Bestwert festgelegt, da der
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Minimalwert häufig, durch äußere Randbedingungen beeinflusst, keinen realistischen
Wert darstellt, der als Zielgröße vorangestellt werden kann.
Die Angabe der Ausbaugröße in Einwohnerwerten (als Bezugsgröße für die Kosten)
wurde über den CSB berechnet, da diese Messmethode, im Gegensatz zum BSB5
verlässlichere Werte liefert und auf den Kläranlagen am häufigsten gemessen wurde.
Durch eine kombinierte Betrachtung von CSB und BSB5 kann z.B. ein Einfluss durch
Industrie (schwer abbaubare Kohlenstoffverbindungen) und evtl. Vorabbau der
Kohlenstoffverbindungen im Kanalnetz erkannt werden. Die derzeitige Belastung der
Kläranlage zur Berechnung des Auslastungsgrades wurde aus dem 85%-Wert der
CSB-IST-Belastung im Rohzulauf der Kläranlage berechnet. Hierzu wurde aus den
einzelnen Tagesfrachten (in kg/d) der 85 %-Wert berechnet und durch den nach
ATV-DVWK A 131 für eine Person angegebenen spezifischen Wert von 120g
CSB/E*d dividiert.
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6.8. Kennzahlen
Für die Berechnung der Bestwerte, Durchführung von Ursachenanalyse und Maß-
nahmenplan haben die Kooperationspartner nachstehende Kennzahlen gewählt.
Tabelle 6.3: Gewählte Kenngrößen zur Kennzahlenbildung für die Durchführung von Ursachenanalyse und Maßnahmenplanung.
Kenngröße Mech-
anische
Reinigung
Biologische
Reinigung
Weiter-
gehende
Reinigung
Schlamm-
stabilisierung
Schlamm-
verwertung
und –ent-
sorgung
Sonstiges
Strom-Wasser-Erdgas-
Klärgas x x x x X
Fällmittel x Flockungshilfsmittel x Aufwendungen für
bezogene Leistungen x x x x X
Sonst. betriebliche Auf-
wendungen X
Reststoffentsorgung
Rechengut X
Reststoffentsorgung
Sandfanggut X
Reststoffentsorgung
Schlamm X
Kosten Invest X X X X X Kosten Personal B
(Betrieb) X X X X X
Kosten Personal I
(Instandhaltung) X X X X X
Kosten C-Abbau X Kosten N-Abbau X Kosten P-Abbau X Kostenanteil
Schlammstabilisierung X
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6.9. Streudiagramme
Nachfolgend sind als Beispiele für die Datenauswertung Streudiagramme für die
Gesamtjahreskosten, normierte indizierte Investitionskosten und Betriebskosten
dargestellt. Als Bezugsgröße ist der Einwohnerwert über den 85%-Wert der CSB-
IST-Belastung festgelegt worden. Der 85%-Wert entspricht theoretisch der
Auslegungsgröße und steht damit im engen Bezug zu den Investitions- und
Betriebskosten. Zwar ist ein Teil der Kosten eher durch die mittlere Auslastung der
Anlage bedingt, doch ist die Kostenauswirkung der 85%-Belastung bzw. Bemessung
deutlich größer.
6.9.1. Gesamtjahreskosten
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000
Einwohnerwerte [85%-CSB-IST]
no
rm. G
esam
tjah
resk
ost
en [
DM
/EW
85%
-CS
B-I
ST]
Abbildung 13: Gesamtjahreskosten pro Einwohnerwert (EW85%-CSB-IST, Stand
1998)
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6.9.2. Normierte, indizierte Investitionskosten (Abschreibung und Verzinsung)
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000
Einwohnerwerte [85%-CSB-IST]
No
rm. i
nd
izie
rte
Inve
stit
ion
sko
sten
[D
M/E
W85
%-C
SB
-IS
T]
Abbildung 14: Normierte indizierte Investitionskosten pro Einwohnerwert (EW85%-
CSB-IST, Stand 1998)
6.9.3. Betriebskosten
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
350
375
400
100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000
Einwohnerwerte [85%-CSB-IST]
Bet
rieb
sko
sten
[D
M/E
W85
%-C
SB
-IS
T]
Abbildung 15: Betriebskosten pro Einwohnerwert (EW85%-CSB-IST, Stand 1998)
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6.10. Ursachenanalyse
In einem ersten Schritt wurden für die Feststellung von Extremwerten die Betriebs-
kosten, indizierten Investitionskosten und Gesamtjahreskosten (bezogen auf den
EW85 %CSB-IST in DM/EW) der Gesamtanlage näher untersucht. Da die Betrachtung
über die gesamte Kläranlage eine Aufsummierung von „guten“ und „schlechten“
Teilprozessen darstellt, wurde für die Ursachenanalyse jeder einzelne Teilprozess
(Mechanische Reinigung, Biologische Reinigung, Weitergehende Reinigung,
Schlammstabilisierung, Schlammverwertung/-entsorgung und Sonstiges) getrennt
voneinander betrachtet. Für jeden Teilprozess wurden entsprechende Kennzahlen
festgelegt. So waren dies für die Mechanische Reinigung folgende Kennzahlen
(siehe Tabelle 6.3):
- Kosten Strom/Wasser/Energie/ EW
- Kosten Aufwendungen für bezogene Leistungen / EW
- Kosten Rechengutentsorgung / EW
- Kosten Sandfanggutentsorgung / EW
- Kosten Invest (kalk. Kosten) / EW
- Kosten Personal Betrieb / EW
- Kosten Personal Instandhaltung / EW
Für diese Kennzahlen wurden (jeweils für die Größenklassen 1 bis 5) die Bestwerte
berechnet. Die Abweichung einer jeden Kennzahl vom Bestwert wurde absolut und in
Prozent dargestellt. Im Rahmen dieses Projektes wurde eine Ursachenanalyse nur
dann durchgeführt, wenn der spezifische Aufwand für eine Kenngröße um
mindestens zehn Prozent vom Bestwert abwich. Kleinere Abweichungen wurden als
nicht steuerungsrelevant angesehen und vernachlässigt. Die Vorgehensweise ist
beispielhaft in Abbildung 16 dargestellt.
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$QODJH���.$�1DPH
OIG��1U� .HQQ]DKO(LQKHLW�
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'0�SUR�
(:���� ���� ���� ���� ����
6WURP�:DVVHU�(UGJDV�.OlUJDV�'LHVHO�+HL]|O�)HUQZlUPHEH]XJ Abbildung 16: Durchführung der Ursachenanalyse
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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Die Bestwerte wurden je Größenklasse für die einzelne Kennzahl in jedem Teil-
prozess bestimmt, d.h. für die Kennzahl Kosten Personal Instandhaltung/EW wurde
in jedem einzelnen Teilprozess ein Bestwert berechnet. Bei einer Abweichung der
Kennzahl vom Bestwert größer als 10% wurde versucht, hierfür eine Ursache zu
finden. Diese Ursache wurde in die Spalte „mögliche Ursachen (Hypothese)“ des
Formulars in Abbildung 16 eingetragen. Eine ausführliche Aufzählung der Ursachen
befindet sich im Anhang. Dabei wurden alle Kennzahlen abgebildet, deren
Abweichung größer als 10 % vom Bestwert betrug. Hierzu wurden in einer Tabelle
der zugehörige Teilprozess, die Kennzahl und die Ursache aufgeführt.
Nachfolgend sind die Ergebnisse der Ursachenanalyse und des Maßnahmenplanes
von zehn charakteristischen Kläranlagen aufgeführt. Der Kennzahlenvergleich ergab
370 Abweichungen von mehr als zehn Prozent zu den Bestwerten Für diese 370
Abweichungen waren Ursachen (Hypothesen) zuermitteln. Pro Anlage waren dies
zwischen 20 und 70 Abweichungen. Der Mittelwert lag bei 32 pro Anlage. In
Abbildung 17 ist die Verteilung der Abweichungen dargestellt. Dabei nahmen die
Mechanische und Biologische Reinigung mit circa je 30 Prozent den größten Anteil
ein.
Schlamm- stabilisierung
17%
Schlamm-verwertung/ -entsorgung
3%
Biologische Reinigung
29%
Mechanische Reinigung
29%
Sonstiges 22%
Abbildung 17: Verteilung der zu untersuchenden Abweichungen von Bestwerten auf
dieTeilprozesse
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Für die zehn Kläranlagen konnte in 321 der 370 Fälle Ursachen (Hypothesen)
bestimmt werden. Somit konnte für 83 % der Abweichungen, die mehr als 10% vom
Bestwert betrugen, Ursachen gefunden werden. Die Verteilung der gefundenen
Ursachen (Hypothesen) auf die Teilprozesse änderte sich gegenüber der Verteilung
in Abbildung 17 nur um wenige Zehntel Prozent.
Die Verteilung der ermittelten Ursachen auf die einzelnen Kennzahlen ist in Tabelle
6.4 dargestellt (In Tabelle 12.1 im Anhang befindet sich eine ausführliche Auflistung
von Ursachen). Dabei wurde für die Kennzahlen
- Kosten Energie
- Aufwendungen für bezogene Leistungen
- Kosten Personal Betrieb
- Kosten Personal Instandhaltung
die meisten Ursachen ermittelt .
Tabelle 6.4: Verteilung der ermittelten Ursachen (Hypothesen) auf die Kennzahlen
Kennzahl %
Energie 17,4%
Fällmittel 3,4%
Flockungshilfsmittel 0,6%
Aufwand bezogene Leistungen 15,3%
Sonstige betriebliche Aufwendungen 5,3%
Reststoffentsorgung Rechengut 4,0%
Reststoffentsorgung Sandfang 3,4%
Reststoffentsorgung Schlamm 1,9%
C-Abbau 3,7%
N-Abbau 2,8%
P-Abbau 1,2%
Invest 7,5%
Personal Betrieb 18,1%
Personal Instandhaltung 15,3%
6.11. Maßnahmenplan
Ausgehend von der Ursachenanalyse wurde im nächsten Schritt der Maßnahmen-
plan für die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit aufgestellt. Hierzu wurde ähnlich wie
bei der Ursachenanalyse vorgegangen, d.h. es wurden unter Bezugnahme auf
Kennzahl und Teilprozess die Maßnahmen benannt, die zu einer Verbesserung der
Wirtschaftlichkeit beitragen sollen. Dabei wurde neben der Benennung der
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ARBEITSFELD 1 Abschlussbericht Seite 44
Maßnahmen soweit als möglich versucht, auch den Zeit- und Kostenrahmen für die
Umsetzung der Maßnahmen sowie die jährliche Einsparung zu beziffern.
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Abbildung 18: Vorgehensweise bei Aufstellung des Maßnahmenplanes.
So konnten pro Anlage durchschnittlich zehn Maßnahmen benannt werden. Die
Maßnahmen konnten nicht in Hauptgruppen unterschieden werden, da sie sehr
anlagenspezifisch waren. Im Anhang ist in Tabelle 12.2 eine Auflistung von
Maßnahmen dargestellt. Dabei wurde neben dem zugehörigen Teilprozess bzw.
Bauwerk, die zugehörige Kennzahl, die Maßnahme und das Ziel der Maßnahme
aufgeführt.
6.12. Suchraum und Verbesserungspotenzial
Entsprechend der in der nachfolgenden Grafik dargestellten Systematik bestimmt
sich der Suchraum als Differenz aus Istwert und Bestwert. Innerhalb dieses Raumes
ist das Verbesserungspotenzial zu suchen. Es besteht aus den Bereichen
• Quantifizierbare/konkrete Maßnahmen
• Nicht quantifizierbare Maßnahmen und
• Nicht veränderbare Ursachen.
Das Verbesserungspotenzial bestimmt sich wiederum mindestens aus den
quantifizierbaren/ konkreten Maßnahmen. Hinzu können -zunächst unbekannte-
Teile der noch zu untersuchenden Maßnahmen, die als derzeit nicht quantifizierbar
gelten, kommen.
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ARBEITSFELD 1 Abschlussbericht Seite 45
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Abbildung 19: Ergebnis und Vorgehensweise von Benchmarking
Mit der Potenzialermittlung wurde für jede Kläranlage, ausgehend von den Best-
werten der entsprechenden Kläranlagen in den jeweiligen Größenklassen, der
Suchraum berechnet. Dabei wurden folgende Punkte beachtet bzw. durchgeführt:
- Es wurden die Kennzahlen Betriebskosten (DM/EW85%-CSB-IST) und
kalkulatorische Kosten (DM/EW85%-CSB-IST) für die Berechnung verwendet.
- Für die Berechnung der Bestwerte wurden nur die Kläranlagen herangezogen
deren Auslastungsgrad kleiner als 150% war. Dies hatte den Grund darin, dass
bei Anlagen, deren Auslastungsgrad größer als 150% war, die spezifischen
Werte durch den hohen Teiler des Einwohnerwertes (85-Percentil-Wert der CSB-
IST-Belastung) zu sehr niedrigen spezifischen Werten führt und diese nicht als
realistische Zielgröße vorangestellt werden konnten. Als Bestwert wurde für die
Kläranlagen in jeder Größenklasse der 5%-Wert berechnet.
- Aus der Differenz von IST-Wert zu Bestwert und Multiplikation mit dem
Einwohnerwert wurde der Suchraum der Kläranlagen berechnet. Bei
Kläranlagen, deren Auslastungsgrad größer 100% war, wurde mit dem
Einwohnerwert für eine vollausgelastete Anlage gerechnet. Bei Kläranlagen,
deren Auslastungsgrad kleiner als 100% lag, wurde mit diesem Einwohnerwert
das vermutete Verbesserungspotenzial berechnet. Dem Suchraum wurden die
Einsparungen durch die quantifizierbaren Maßnahmen gegenübergestellt.
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ARBEITSFELD 1 Abschlussbericht Seite 46
- Bereits im Rahmen dieses Forschungsvorhabens konnte ein Verbesserungs-
potenzial von 3 bis 12 Prozent der jährlichen Betriebskosten ermittelt werden,
das den eingesetzten Aufwand deutlich übersteigt.
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ARBEITSFELD 2 Abschlussbericht Seite 47
7. ARBEITSFELD 2
7.1. Einführung
Basis für das Arbeitsfeld 2 bilden die in Arbeitsfeld 1 gewonnenen Erkenntnisse. Auf
dieser Grundlage wurde die Möglichkeit untersucht, andere Betreiber mit
unterschiedlichen Organisationsformen sowie technischen Verfahren mit in den
Prozess „Benchmarking von Kläranlagen“ einzubeziehen.
Parallel zum Forschungsvorhaben haben die Emschergenossenschaft/
Lippeverband, der Aggerverband und die RINKE Unternehmensberatung GmbH
diverse Projekte „Benchmarking Kläranlagen“ mit externen Betreibern durchgeführt.
Die beteiligten Betreiber waren kommunale beziehungsweise kommunalnahe
Unternehmen. In einem weiteren Projekt der Emschergenossenschaft/ Lippeverband
konnten Erkenntnisse mit privaten Betreibern auf internationaler Ebene gewonnen
werden. Die nachfolgend dargestellten Ergebnisse wurden wesentlich von der
praktischen Arbeit beeinflusst.
7.2. Motivation zur Beteiligung an einem Projekt
Die Gründe für die Beteiligung Dritter an dem Benchmarking für Kläranlagen liegen
zunächst in der erwarteten Steigerung der Wirtschaftlichkeit der eigenen Anlage. Es
sollen die Verbesserungspotenziale in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht
erkannt, quantifiziert und ausgeschöpft werden.
Daneben wird durch die Teilnahme am Benchmarking eine Standortbestimmung des
eigenen Betriebes im Vergleich zu anderen Unternehmen ermöglicht. Ein weiterer
Vorteil ist die Erhöhung der Transparenz im eigenen Betrieb durch die
Datenaufnahme sowie die nachfolgenden Untersuchungen. Die intensive
Zusammenarbeit zwischen kaufmännischem und technischem Bereich bewirkt
außerdem eine einheitliche Zielausrichtung, durch die die Produktivität des
Unternehmens nachhaltig verbessert werden kann.
Im Idealfall wird Benchmarking nach der Teilnahme an einem Benchmarking-Projekt
als regelmäßiges internes Managementinstrument eingeführt. Es dient unter
anderem als Grundlage für innerbetriebliche Entscheidungen und zwar sowohl im
operativen Handeln als auch bei der Formulierung von Zielen.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ARBEITSFELD 2 Abschlussbericht Seite 48
Die mögliche Art und Weise der Beteiligung wird im Kapitel 7.4
Projektdurchführungsvarianten dargestellt.
7.3. Herstellung der Vergleichbarkeit
Wie bereits im Arbeitsfeld 1 dargestellt, können Kläranlagen trotz unterschiedlicher
Rechtsform des Betreibers, Verfahrenstechnik, Randbedingungen und
abwasserrechtlichen Anforderungen im Rahmen eines Benchmarkingprojektes mit
einander verglichen werden.
Die im Arbeitsfeld 1 beschriebene Systematik erlaubt es aufgrund des modularen
Aufbaus, sowohl weitere technische Verfahren abzubilden als auch unterschiedliche
Systeme der Rechnungslegung zu verarbeiten. Beispiele hierfür sind Kläranlagen mit
mehrstufigen Verfahren, SBR-Technik und Biofilter. Gleichzeitig ist es möglich
Anlagen mit unterschiedlicher kaufmännischer und kameraler Rechnungslegung im
In- und Ausland mit der vorliegenden Systematik abzubilden.
Neben diesen Anpassungen wurden im Rahmen der Projekte weitere
Verfeinerungen eingearbeitet, die eine noch detaillierter Untersuchung ermöglichen.
Diese werden nachfolgend dargestellt.
7.3.1. Kaufmännische Kenngrößen
Grundsatz für die Kostenerfassung ist, dass alle Kosten berücksichtigt werden, die
für die Planung, den Bau und den sicheren Betrieb der Kläranlage notwendig sind.
Abhängig von den vorliegenden Kostenrechnungssystemen, den
Kostengliederungen und des Berichtswesens liegen die kaufmännischen Daten in
unterschiedlichem Detaillierungsgrad vor.
Im kameralen Haushalt werden nur Einnahmen und Ausgaben erfasst. Im
kaufmännischen Rechnungswesen werden Erträge und Aufwendungen
beziehungsweise bei entsprechender Kostenrechnung Leistungen und Kosten
einschließlich kalkulatorischer Kosten erfasst.
Der Aufwand im Rahmen der Datenerhebung ist stark abhängig vom
Detaillierungsgrad der vorliegenden Daten. Wurden beispielsweise alle bezogenen
Leistungen in nur einer Kostenstelle erfasst, so ist es notwendig Rechnungen zu
sichten, um die jeweiligen Kosten verursachungsgerecht den Teilprozessen
zuordnen zu können.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ARBEITSFELD 2 Abschlussbericht Seite 49
Die Aufnahme der kaufmännischen Daten gestaltet sich einfacher, wenn eine
kaufmännische Buchführung mit einer Kostenstellenrechnung im Unternehmen
vorhanden ist. Idealerweise ist diese nach der gleichen Teilprozesssystematik
gegliedert, wie die Teilprozesszuordnung im Benchmarking von Kläranlagen.
Basierend auf den, in Arbeitsfeld 1, gewonnenen Erfahrungen kann davon
ausgegangen werden, dass circa 50 Stunden je Kläranlage für die Erfassung und
Zuordnung der Daten inklusiver Rechnungssichtung notwendig sind.
7.3.2. Investitionskosten
Zu den getroffenen Definitionen aus Arbeitsfeld 1 wurde für die Zuordnung von
Anlagenbestandteilen von AB-Anlagen eine Aufteilung der Kosten auf die
Mechanische und Biologische Reinigungsstufe festgelegt. Alle anderen
Investitionskosten werden, wie üblich auf Basis der Teilprozesszuordnung, der Me-
chanischen Reinigung, Biologischen Reinigung, der Schlammstabilisierung etc.
hinzugerechnet.
7.3.3. Strombezugskosten
Wie bereits im Arbeitsfeld 1 dargestellt, werden nicht nur die Energiekosten sondern
auch speziell die Strombezugskosten erfasst. Im Gegensatz zu Arbeitsfeld 1, in dem
die beteiligten Verbände über einen einheitlichen Rahmenvertrag mit dem
Stromlieferanten verfügen, können bei Dritten unterschiedliche Vertrags-
vereinbarungen zwischen den Betreibern und den Elektrizitätsbetrieben existieren,
so dass die Kosten für eine Kilowattstunde sowie die Bereitstellungsgebühren
gegebenenfalls stark von einander abweichen. Mit Hilfe dieser Daten können in der
Ursachenanalysen sofort Kostenunterschiede, die sich aus den vorliegenden
Verträgen ergeben, aufgedeckt werden.
7.3.4. Energienebenrechnung
Die Eigenenergieerzeugung erfolgt auf den Anlagen in unterschiedlicher Art und
Weise. Um die beiden Energieumwandlungsarten Windkraft und Direktantrieb
erfassen zu können, wurden diese in der Energienebenrechnung mit aufgenommen.
Die Systematik der Datenerfassung ist analog zu Arbeitsfeld 1.
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7.3.5. Personenjahre
Die Personenjahre der Mitarbeiter, die für die Kläranlage tätig sind, werden nach der
Beschreibung in Kapitel 6.5.4 erfasst. Abhängig von der Datengrundlage,
beispielsweise der Stundenaufschreibung lassen sich die Personenjahre den
Teilprozessen zuordnen. In einigen Unternehmen findet derzeit jedoch keine
detaillierte Aufschreibung statt, so dass im ersten Schritt nur eine Abschätzung durch
das Personal vor Ort erfolgen kann. Um eine gesichertere Datenbasis zu erhalten,
wird empfohlen parallel in der Projektlaufzeit eine Aufschreibung über circa drei
Monate vorzunehmen. Die Schätzwerte können an Hand der gewonnenen Daten
überprüft werden.
7.3.6. Technische Kenngrößen
Die Messungen, die im Rahmen der Selbstüberwachungs-Verordnung bezie-
hungsweise der Eigenüberwachungs-Verordnung vorgenommen werden müssen,
bilden einen wesentlichen Teil der Datenbasis. Weitere Daten werden den
Betriebstagebüchern entnommen. Die vorliegende Datenqualität ist unter anderem
von dem gewählten Messverfahren und von der Messfrequenz abhängig.
Größenabhängige Unterschiede in den Anforderungen müssen dabei berücksichtigt
werden. Falls keine oder nur wenige 24h-Mischproben vorliegen, wird empfohlen
während der Projektlaufzeit ergänzende Probenahmen durchzuführen. Mit diesen
kann die bereits vorhandene Datenbasis auf Plausibilität überprüft und durch
geeignete Hochrechnungen gegebenenfalls verbessert werden.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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7.3.7. Aufteilung der Kosten der Biologischen Reinigung
Um Kläranlagen mit einem 2-stufigen Verfahren (z.B. A-B-Verfahren) einbeziehen zu
können, wurde die Systematik um die direkte Zuordnung der Energie- und
Investitionskosten der A-Stufe zum Kohlenstoffabbau erweitert.
7.4. Projektdurchführung
Hauptanliegen der Antragsteller ist es, das Instrument „Benchmarking von
Kläranlagen“ möglichst vielen Betreibern zur Verfügung zu stellen, da neben
langfristigen Verbesserungen ein kurz- und mittelfristiges Potenzial zwischen etwa 5
und 15 Prozent der Betriebskosten zu erreichen ist. Dieses ermöglicht unter
Umständen eine Gewährleistung der Kostenstabilität im gesamten Klär-
anlagenbereich sowie eine dauerhafte Kostensenkung im jeweiligen Kläranlagen-
betrieb.
Aus den Erfahrungen der verschiedenen Projekte sind zwei Varianten
hervorgegangen.
Für die Durchführung der nachfolgenden zwei Projektformen wird auf die in
Arbeitsfeld 1 dargestellten Instrumente zurückgegriffen. Die unter 7.5.1 beschriebene
Version „Benchmarking von Kläranlagen“ nutzt die in Arbeitsfeld 1 dargestellten
Instrumente in der vollen Tiefe und Breite. Um Betreibern von Kläranlagen unter
10.000 Einwohnerwerten mit geringerem Aufwand Suchräume und Ansätze für
Verbesserungsmaßnahmen aufzuzeigen, ist eine Kurzversion entworfen worden.
Dabei werden einzelne Teilprozesse zusammengefasst.
Im Rahmen des Arbeitsfeld 1 ist der Ablauf eines Projektes ausführlich vorgestellt
worden. Speziell auf die vereinbarten Definitionen sowie auf die genutzten
Erhebungsbögen und die Auswertungen wurde dort bereits detailliert eingegangen.
7.4.1. Benchmarking von Kläranlagen
Die Vorgehensweise entspricht dem Arbeitsfeld 1.
Empfohlen wird diese Untersuchung für Kläranlagen ab 1.000 Einwohnerwerten d.h.
Anlagen der Größenklassen II – V. Die Projektlaufzeit beträgt von der
Datenerfassung bis zur Erstellung der Maßnahmen zur Steigerung der
Wirtschaftlichkeit circa ein Jahr.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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Wichtig ist, dass je Größenklasse mehrere Anlagen in dem Benchmarkingprozess
untersucht werden. Im Rahmen der Analysen werden die Größenklassen II bis IV
sowie die Größenklasse V (gegebenenfalls unterteilt in Anlagen kleiner beziehungs-
weise größer als eine Million Einwohnerwerte), sowohl gemeinsam als auch getrennt
betrachtet. Zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit einer Kläranlage ist jedoch nicht nur
der Vergleich mit anderen Kläranlagen gleicher Größenklasse maßgebend, sondern
darüber hinaus der Vergleich gleicher Verfahrenstechnik, zum Beispiel Bio-P-
Verfahren, Schlammstabilisierung etc.. Neben den dargestellten Kennzahlen (siehe
Arbeitsfeld 1), werden zusätzlich im Rahmen der Analysen nach Bedarf weitere
Kennzahlen gebildet und untersucht.
I. Festlegung der Zielsetzung Untersuchungsbreite/-tiefe
II. Vorstellung der bestehenden Systematik, ggf. Anpassungen
III. Datenerhebung
IV. Bestimmung Benchmarks
V. Durchführung Benchmarking
VI. Integration
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Abbildung 20: Benchmarking-Prozess
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Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ARBEITSFELD 2 Abschlussbericht Seite 53
Nachfolgend ist ein Projektplan für die Durchführung eines Projektes beispielhaft
dargestellt.
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Abbildung 21: Projektplan „Benchmarking Kläranlagen“
7.4.2. Benchmarking von Kläranlagen - Kurzversion
Neben dem oben beschriebenen Verfahren wurde für Betreiber von Kläranlagen bis
10.000 Einwohnerwerten (Größenklassen I-III) eine Kurzversion entworfen. Da bei
kleineren Anlagen eine genaue Kostenabgrenzung häufig nur schwer möglich ist,
werden die Kläranlagenkosten in drei Teilprozesse zusammengefasst. Die drei
Teilprozesse sind:
- Abwasserbehandlung,
- Schlammbehandlung und
- Sonstiges.
Die Abwasserbehandlung setzt sich zusammen aus der Mechanischen-, der
Biologischen- und der Weitergehenden Reinigung. Die Schlammbehandlung
beinhaltet die Kosten der Schlammstabilisierung und –entsorgung/ -verwertung. Der
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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Teilprozess Sonstiges entspricht dem TP Sonstiges aus der beschriebenen Definition
des Arbeitsfelds 1.
Die Teilnahme an einem Kurzprojekt bietet die Möglichkeit mit geringerem Aufwand
Einblicke in die Wirtschaftlichkeit der eigenen Kläranlage im Vergleich zu anderen zu
nehmen, sowie Suchräume und Ansätze für Verbesserungsmaßnahmen
aufzuzeigen. Des weiteren kann sie als Entscheidungshilfe dienen, die Kläranlage
detailliert zu betrachten als auch Vorbehalte gegenüber dem Instrument
Benchmarking abzubauen.
Der Ablauf eines Benchmarking Projektes „Kurzversion“ ist wie folgt vorgesehen:
Es werden vier Sitzungen angesetzt, in denen die Methodik und die Datenaufnahme
erklärt, die Prozesse Abwasserbehandlung, Schlammbehandlung und Sonstiges mit
Hilfe von Streudiagrammen untersucht und eine Ursachenanalyse und
Maßnahmenplanung durchgeführt werden.
Die Daten werden getrennt nach den oben dargestellten drei Teilprozessen
entsprechend der, in Arbeitsfeld 1, dargestellten Systematik erfasst und auf Basis der
Erfahrungswerte auf Plausibilität geprüft und verifiziert.
Es werden die Personenjahre aufgenommen und die normierten Abschreibungen
und die kalkulatorischen Zinsen abgebildet.
Im Rahmen der technischen Kenngrößen werden die Konzentrationen und Frachten
der Parameter BSB5, CSB, Nges, NH4-N und Pges im Zulauf und Ablauf jeder
Kläranlage erhoben. Liegen keine Messungen für den Zulauf zur Vorklärung vor, so
werden auf Basis der Parameter im Zulauf zur Belebung die Daten rechnerisch
ermittelt. Zudem werden die Größen zu den diversen Entsorgungs-, Wasser- und
Schlammparameter erhoben.
- Für alle, im Rahmen eines Projektes zusammengefassten Kläranlagen einer
Größenklasse werden analog zur Zusammenfassung der Teilprozesse
teilprozessübergreifende Kennzahlen gebildet.
Auf Basis der gewonnenen Daten erfolgt die Ermittlung des Suchraums sowie aller
weiteren Schritte analog zu Kapitel 7.5.1.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ARBEITSFELD 2 Abschlussbericht Seite 55
Nachfolgend ist ein Projektplan beispielhaft dargestellt.
3URMHNWVFKULWWH -XQL -XOL $XJ� 6HSW� 2NW� 1RY� 'H]�
��.:
-DQ� )HE�
�3URMHNWWHDPVLW]XQJHQ �3URMHNWDUEHLW �$EVFKOXVVSUlVHQWDWLRQ/HJHQGH�
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��$XIWDNWJHVSUlFK
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��.:
��.:
Abbildung 22: Projektplan „Kurzversion“
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ARBEITSFELD 3 Abschlussbericht Seite 56
8. ARBEITSFELD 3
8.1. Datengrundlage
Durch Einführung des kaufmännischen Rechnungswesens bei der EG/LV liegen
diesem Verband für alle Bauwerke die Investitionskosten aufgeteilt in die Kosten-
arten Bau- und Maschinen-/Elektrotechnik vor. Die Ermittlung der Daten in dieser
detaillierten Form erfolgte automatisch durch die Datenerhebung in Arbeitsfeld 1. Mit
Hilfe der Datengrundlage aus Arbeitsfeld 1 und den Erkenntnissen aus [9] kann die
Wirtschaftlichkeit von baulichen Lösungen und verfahrenstechnischen
Kombinationen im Hinblick auf Investitionskosten und Betriebsaufwand beurteilt
werden (z.B. Entscheidung für Oberflächen- bzw. Druckluftbelüftung beim
Teilprozess biologische Reinigung). Nachstehend sind für unterschiedliche
Reinigungsverfahren bzw. Bauweisen Kosten (Jahres- und Eliminationskosten)
berechnet worden, um die Wirtschaftlichkeit bewerten zu können und daraus
Schlüsse für neue Planungen entnehmen zu können.
8.2. Vergleich der unterschiedlichen Belüftungssysteme in den Belebungsbecken
In nachstehender Abbildung 23 wurden die Jahreskosten des Teilprozesses
biologische Reinigung, unterschieden nach Oberflächen- und Druckluftbelüftung
dargestellt. Das Ergebnis zeigt, dass die Oberflächenbelüftung der Kläranlagen, mit
einer Ausbaugröße bis 30.000 EW, sich tendenziell wirtschaftlicher als die Druckluft-
belüftung erweist (Nutzengleichheit der beiden Systeme vorangestellt).
0
50
100
150
200
250
100 1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000
Einwohnerwert [85%-CSB-IST]
Jah
resk
ost
en D
M/E
W
JK biol Reinigung (Druckluftbelüftung)
JK biol Reinigung (Oberflächenbelüftung)
Abbildung 23: Jahreskosten des Teilprozesses biologische Reinigung unter-
schieden nach Druckluft- und Oberflächenbelüftung
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8.3. Phosphor-Abbau in Anlagen mit biologischer und chemischer Phosphor-
Elimination
Die Kosten für die Elimination von Phosphor bei Anlagen mit biologischer und
chemischer P-Elimination sind in Abbildung 24 dargestellt. Die Kosten sind in DM je
eliminiertem Kilogramm Phosphor angegeben. Die Kosten der Anlagen mit und ohne
biologischer Phosphor-Elimination wurden über die Aufteilung der Kosten der
Biologischen Stufe berechnet. Es wurden nur Kosten, die in der biologische Stufe
anfallen, berücksichtigt. Dabei ergaben sich bei den Anlagen mit biologischer
Phosphor-Elimination Kosten in einer Höhe von 2 bis 27 DM je eliminiertem
Kilogramm Phosphor. Bei den Anlagen ohne biologische Phosphor-Elimination (nur
chemische Fällung) lagen die Kosten dagegen bei Werten zwischen 0,5 und 7 DM
pro eliminiertem Kilogramm Phosphor. Der Hauptunterschied ergibt sich aus der
Tatsache, dass bei den Anlagen mit biologischer Phosphor-Elimination die Kosten für
Abschreibung und Zinsen für das zusätzlich angesetzte bzw. gebaute Becken-
volumen stark ins Gewicht fallen.
0
5
10
15
20
25
30
1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000
EW (85% CSB-IST)
DM
/kg
P
Kosten P-Abbau, KA mit Bio-P Kosten P-Abbau, KA ohne Bio-P
Abbildung 24: Kosten für Phosphorabbau bei Anlagen mit und ohne Biologischer P-Elimination
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8.4. Vergleich der Jahreskosten der aerob und anaerob stabilisierenden Anlagen
Das gewählte Reinigungsverfahren einer Kläranlage hat Einfluss auf die Wirtschaft-
lichkeit einer Anlage. Bei Anlagen mit aerober Schlammstabilisierung ist ein
vergleichsweise größeres Belebungsbecken als bei Anlagen mit anaerober
Schlammstabilisierung (z.B. Faulbehälter) notwendig. Dafür entfällt der Betrieb von
Faulbehältern. Die Frage ist, ab welchen Ausbaugrößen es sich lohnen kann, die
Kosten für Bau und Betrieb einer anaeroben Schlammstabilisierung aufzunehmen,
um insgesamt Kosten einsparen zu können. Hierzu wurden die Jahreskosten der
Teilprozesse Biologische Reinigung, Schlammstabilisierung und Schlamm-
entsorgung addiert. Die Summen der drei Teilprozesse sind in Abbildung 25
dargestellt.
Teilprozesse Biologische Reinigung + Schlammstabilisierung + Schlammentsorgung
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000
EW (85% CSB-IST)
DM
/EW
Jahreskosten (KA mit F) Jahreskosten (mit Stabilisierung)
Trend (mit Faul.) Trend (mit Stab)
Abbildung 25: Summe der Jahreskosten der Teilprozesse Biologische Reinigung, Schlammstabilisierung und Schlammentsorgung für aerob und anaerob stabilisierende Kläranlagen
Anlagen mit anaerober Schlammstabilisierung werden ab Ausbaugrößen von ca.
10.000 bis 20.000 EW eingesetzt. Aus der Abbildung wird deutlich, dass die Anlagen
mit aerober Schlammstabilisierung in diesem Bereich wirtschaftlicher als Anlagen mit
anaerober Schlammstabilisierung sind. Der Unterschied beträgt ca. 20 DM/EW.
Betrachtet man die Jahreskosten nur für die Biologische Reinigung zeigt es sich,
dass die Kurven der beiden Reinigungsverfahren fast ineinander übergehen (siehe
Abbildung 26). Der Hauptunterschied bei Betrachtung der Kosten in Abbildung 25
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ARBEITSFELD 3 Abschlussbericht Seite 59
erklärt sich durch die unterschiedlichen Kosten für die Schlammstabilisierung. Die
Schlammentsorgungskosten haben dagegen nur geringen Einfluss auf die
Unterschiede bei den Jahreskosten. Die Reduzierung der Schlammmenge durch die
anaerobe Schlammbehandlung wirkt sich nicht entscheidend auf die Kosten aus. Ein
Grund kann weiterhin die Bemessung der anaeroben Stabilisierung sein
(Aufenthaltszeit).
Teilprozess Biologische Reinigung
0
20
40
60
80
100
120
140
1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000
EW (85% CSB-IST)
DM
/EW
Jahreskosten (KA mit F) Jahreskosten (mit Stabilisierung)
Trend (mit Faul.) Trend (mit Stab)
Abbildung 26: Jahreskosten des Teilprozesses Biologische Reinigung für aerob und anaerob stabilisierende Kläranlagen
Betrachtet man die Kosten für die Elimination von Kohlenstoff und Stickstoff bei den
beiden Reinigungsverfahren aerobe und anaerobe Schlammstabilisierung zeigt sich,
dass in beiden Fällen die aerobe Schlammstabilisierung im Bereich der Ausbaugröße
von 10.000 bis 30.000 die wirtschaftlichere Alternative ist. Die Überprüfung der
Wirtschaftlichkeit der beiden Reinigungsverfahren für größere Ausbaugrößen konnte
nicht erfolgen, da für die aerobe Schlammstabilisierung keine Werte vorlagen. Bei
beiden Verbänden sind keine Anlagen in dieser Größenordnung mit diesem
Reinigungsverfahren gebaut worden. Die Kosten für Abbau von Kohlenstoff und
Stickstoff sind in Abbildung 27 und Abbildung 28 dargestellt.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
BMBF - Förderkennzeichen 02WI9913/9
ARBEITSFELD 3 Abschlussbericht Seite 60
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000
EW (85% CSB-IST)
DM
/kg
CS
B
Kosten C-Abbau - mit Stab. Kosten C-Abbau - mit F.
Trend (mit Stabilisierung) Trend (mit Faulung)
Abbildung 27: Eliminationskosten für C-Abbau bei aerob und anaerob stabilisierenden Anlagen
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000
EW (85% CSB-IST)
DM
/kg
N
Kosten N-Abbau - mit F. Kosten N-Abbau - mit Stab.
Trend (mit Stabilisierung) Trend (mit Faulung)
Abbildung 28: Eliminationskosten für N-Abbau bei aerob und anaerob stabilisierenden Anlagen
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ARBEITSFELD 3 Abschlussbericht Seite 61
8.5. Vergleich der Eliminationskosten für Kohlenstoff- und Stickstoff-Abbau der
Anlagen mit vorgeschalteter Denitrifikation und Kaskadendenitrifikation
Die Kosten der Biologischen Reinigung wurden entsprechend Kapitel 6.5.5 in Kosten
für den Abbau von Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und Schlammstabilisierung
aufgeteilt. In nachstehenden Abbildungen sind die Kosten für Elimination von
Kohlenstoff und Stickstoff getrennt nach Anlagen mit vorgeschalteter Denitrifikation
bzw. Kaskadendenitrifikation dargestellt. Für beide Parameter weist die vor-
geschaltete Denitrifikation für die Ausbaugrößen bis circa 80.000 EW tendenziell wirt-
schaftliche Vorteile auf. Der Trend ist allerdings so schwach ausgeprägt, dass eine
eindeutige Aussage nicht daraus abzuleiten ist.
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000
EW (85% CSB-IST)
DM
/kg
CS
B
Kosten C-Abbau - Kaskaden DN Kosten C-Abbau - vorg DN
Trend (Kaskaden DN) Trend (vorg DN)
Abbildung 29: Eliminationskosten für Kohlenstoff (nach CSB) für vorgeschaltete DN und Kaskadendenitrifikation.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ARBEITSFELD 3 Abschlussbericht Seite 62
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1.000 10.000 100.000 1.000.000 10.000.000
EW (85% CSB-IST)
DM
/kg
N
Kosten N-Abbau - Kaskaden DN Kosten N-Abbau - Vorg DN
Trend (Kaskaden DN) Trend (vorg DN)
Abbildung 30: Eliminationskosten für Stickstoff für vorgeschaltete DN und Kaskadendenitrifikation.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ARBEITSFELD 4 Abschlussbericht Seite 63
9. ARBEITSFELD 4
9.1. Teilprozesse
Für die Umsetzung der Methodik auf andere Bereiche der Abwasserbeseitigung
wurde in diesem Arbeitsfeld damit begonnen die Systematik des Benchmarkings für
den Bereich der Abwasserableitung anzuwenden. Hierzu wurden technische und
kaufmännische Erhebungsbögen entwickelt. Die Systematik und Erhebbarkeit der
Daten wird derzeit bei drei Kommunen/Entwässerungsgebieten im Bereich der
beiden Verbände erprobt. Der Prozess der Abwasserableitung wurde wie der
Prozess Abwasserreinigung in einzelne Teilprozesse untergliedert. Dies sind im
einzelnen:
- Kanalisation Druckleitung
- Kanalisation Freispiegelleitung
- Düker
- Bauwerke in der Kanalisation (Druckleitung)
- Bauwerke in der Kanalisation (Freispiegelleitung)
- Regenwasserbehandlung
- Versickerung
- Sinkkastenreinigung
- Sonstiges
Nachfolgend sind erste Entwürfe der Erhebungsbögen für die Erfassung der
technischen Kenngrößen dargestellt (siehe Abbildung 31 und Abbildung 32). Die
Teilprozessgliederung und die zugehörigen kaufmännischen Erhebungsbögen
werden entsprechend dem Arbeitsfeld 1 derzeit weiter entwickelt. Wesentliches
Augenmerk ist hierbei auf die geeignete Zuordnung von Bauwerken beziehungs-
weise Unterprozessen zu Teilprozessen zu richten. Hierzu ist analog zum
Benchmarking von Kläranlagen eine Pilotphase notwendig, die an das BMBF-Projekt
anschließt.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ARBEITSFELD 4 Abschlussbericht Seite 64
9.2. Technische Kenngrößen
Abbildung 31: Technische Kenngrößen Arbeitsfeld 4 (Teil 1)
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ARBEITSFELD 4 Abschlussbericht Seite 65
Abbildung 32: Technische Kenngrößen Arbeitsfeld 4 (Teil 2)
9.3. Ergebnisse
Basierend auf den Erfahrungen des Benchmarkings im Bereich der Abwasser-
reinigung wurden erste Entwürfe der technischen und kaufmännischen
Erhebungsbögen erstellt. Diese werden derzeit mit Fachleuten interessierter
Unternehmen diskutiert und überarbeitet.Die angesprochenen Unternehmen einigten
sich darauf, in einem Pilotprojekt ein Benchmarking mit Ihren Kanalnetzen durch-
zuführen.
Bei der Umsetzung der Methodik im Bereich der Abwasserableitung sind unter
anderem folgende Probleme zu erwarten:
- Die Unternehmen/Kommunen bestehen meist aus mehreren Einzugsgebieten,
die zu einem ganzen verknüpft werden müssen.
- Die Beurteilung des Leistungsvermögens eines Kanalsystems erfordert
insbesondere die Beschreibung der Qualität der Regenwasserbehandlung und
des hydraulischen Leistungsvermögens des Netzes in Form von Kenngrößen.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ARBEITSFELD 4 Abschlussbericht Seite 66
- Bei den beteiligten Unternehmen können nicht zu jedem Teilprozess bzw. jeder
Kostenart Angaben gemacht werden.
9.4. Mögliche Kennzahlen
Ausgehend von den derzeitigen Erkenntnissen sind folgende Kennzahlen im Bereich
der Abwasserableitung denkbar:
- DM Gesamt / km Kanal
- DM Gesamt / ha Einzugsfläche
- DM Betriebskosten Kanäle /km Kanal
- DM Material Kanäle /km Kanal
- DM Löhne und Gehälter Kanäle /km Kanal
- DM kalkulatorische Kosten Kanäle/km Kanal
- DM Gesamt Kanäle /km Kanal
- DM Betriebskosten Regenwasserbehandl. / m³
- DM Betriebskosten Regenwasserbehandl. / m² Au
- DM kalkulatorische Kosten Regenwasserbehandl. / m³
- DM kalkulatorische Kosten Regenwasserbehandl. / m² Au
- DM Betriebskosten Pumpen / Förderarbeit
- DM kalkulatorische Kosten Pumpen / Förderarbeit
9.5. Weiteres Vorgehen
Die Ergebnisse des Arbeitsfeldes 4 zeigen, dass die Methodik des Benchmarkings
auf den Prozess Abwasserableitung übertragbar ist. Im wesentlichen können
Angaben für die Teilprozesse Kanalisation, Regenwasserbehandlung und Pump-
werke erhoben werden. Von besonderem Interesse sind die Punkte Unterhaltung,
Instandhaltung und Sanierung. Die technischen und kaufmännischen
Erhebungsbögen gilt es weiter zu verfeinern, um dann in einem weiteren Schritt in
einer komplexen Betrachtungsweise der Prozesse Abwasserableitung und –
reinigung die Wechselwirkungen dieser beiden Prozesse und deren gegenseitige
Auswirkungen auf Planung, Bau und Betrieb näher zu untersuchen.
Der begonnene Dialog mit interessierten Betreibern wird in einem konkreten
Pilotprojekt Benchmarking von Kanalnetzen fortgesetzt. Darüber hinaus haben sich
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ARBEITSFELD 4 Abschlussbericht Seite 67
drei der vier Kooperationspartner (EG/LV, AV und UniBwM) mit weiteren Partnern
dazu entschlossen einen EU-Antrag für die Themenstellung „Benchmarking bei
Kanalisationssystemen“ zu erarbeiten. Die Antragssteller sind bisher auf eine große
Resonanz in den europäischen Ländern gestoßen und beabsichtigen diesen Antrag
innerhalb des 5. Rahmenprogrammes im Oktober dieses Jahres einzureichen.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK Abschlussbericht Seite 68
10. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
Das Projekt hat gezeigt, dass das Benchmarking in der Abwasserentsorgung
erfolgreich eingesetzt werden kann. Der Vergleich von verschiedenen Unternehmen
setzt voraus, dass die Aktivitäten in Prozesse unterteilt werden. Für alle Prozesse
wurden Kennzahlen gebildet, Bestmarken definiert und anschließend Abweichungen
von diesen Bestmarken berechnet. Daran anschließend erfolgt, ausgehend von den
festgestellten Abweichungen, die Ursachenanalyse mit Definition eines Suchraumes
und die Festlegung eines Maßnahmenplanes zur Umsetzung der Erkenntnisse. Das
Benchmarking geht somit über den reinen Kennzahlenvergleich hinaus.
Die Ergebnisse haben gezeigt, dass alle Größenklassen von Kläranlagen mit einem
technisch-wirtschaftlichen Kennzahlenraster miteinander verglichen werden können.
Um eine hohe Qualität der Ergebnisse bei einem solchen Benchmarking-Projekt zu
erzielen waren folgende Punkte von besonderem Interesse:
- Klare Definition der Ziele und Abgrenzung der einzelnen Kostenarten bzw.
Prozesse
- Ausführliche Plausibilitätsüberprüfung und ständiges Hinterfragen der abgegeben
Daten
- Hohe Akzeptanz des Projektes bei den beteiligten Mitarbeitern
- Gute Zusammenarbeit zwischen technischen und kaufmännischen Bereichen
Bei Beurteilung der Wirtschaftlichkeit von Planungen in technisch-ökonomischer
Hinsicht (siehe Arbeitsfeld 3) hat sich bestätigt, dass das Verfahren der aeroben
Schlammstabilisierung im bisher angegebenen Bereich der Ausbaugröße von 20.000
bis 30.000 Einwohnerwerten wirtschaftliche Vorteile gegenüber der anaeroben
Schlammstabilisierung haben kann.
Der Vergleich von unterschiedlichen Belüftungssystemen hat gezeigt, dass die
Oberflächenbelüftung bis zu einer Ausbaugröße von ca. 30.000 EW wirtschaftlicher
als die Druckluftbelüftung ist, sofern der Regelbereich ausreicht.
Bei Anlagen mit und ohne biologischer Phosphor-Elimination ist das Verfahren der
chemischen Fällung unter den gegebenen Randbedingungen grundsätzlich
wirtschaftlicher als das kombinierte Verfahren aus biologischer P-Elimination und
chemischer Fällung.
Die Methodik des Benchmarking konnte auf andere Bereiche der
Abwasserbeseitigung umgesetzt werden. In einem an dieses BMBF-Projekt
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK Abschlussbericht Seite 69
anschließenden Vorprojekt wird ein Benchmarking im Bereich der Abwasserableitung
bei ausgewählten Kommunen durchgeführt.
Bei beiden Verbänden wird das Benchmarking innerhalb des Unternehmens-
controlling eingeführt. Hierfür werden die Berichtswesen der technischen und
kaufmännischen Bereiche so umgestellt, dass Daten möglichst einfach in den
Benchmarking-Prozess eingespielt werden können.
Wichtig ist, dass ein derartiges Projekt kein in sich abgeschlossenes Vorgang ist.
Benchmarking ist ein laufender Prozess. Als Projekt wird somit nur eine immer
wiederkehrende Projektphase bezeichnet.
Im Rahmen der Benchmarking-Aktivitäten mit weiteren Betreibern hat sich gezeigt,
dass auf den Kläranlagen eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit möglich ist. Unter
anderem konnten durch die geführten Diskussionen zwischen den Kläranlagen-
betreibern und auf Basis der Ergebnisse (insbesondere der Arbeitsfelder 1 und 3)
Einsparungsmöglichkeiten aufgedeckt werden. Für Kläranlagen, die in ver-
schiedenen Projekten wiederholt untersucht wurden, konnten ebenfalls Ansätze zur
weiteren Kostenreduzierung oder Verfahrensverbesserung aufgezeigt werden.
Die Antragsteller empfehlen Kläranlagenbetreibern sich im Benchmarking mit
anderen Betreibern zu vergleichen, so die eigenen Anlagen aus einem anderen
Blickwinkel kennen zulernen und damit eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit zu
erreichen. Für die Verbände Aggerverband und Emschergenossenschaft/ Lippe-
verband hat das Vorhaben Einsparpotenziale zwischen 3 und 12% der jährlichen
Betriebskosten ergeben.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK Abschlussbericht Seite 70
Unterschriften
Unterschriften zum BMBF-Forschungsvorhaben „Benchmarking in der Abwasser-
beseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme“.
--------------------------------------
(Dr.jur. J. Stemplewski, Vorstandsvorsitzender Emschergenossenschaft/
Lippeverband)
--------------------------------------
(M. Richter, Vorstand Aggerverband)
--------------------------------------
(Prof. Dr.-Ing. F.W. Günthert, Institut für Wasserwesen, Universität der Bundeswehr
München)
--------------------------------------
(Dipl.-oec. W. Averkamp, RINKE Unternehmensberatung GmbH)
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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Literatur Abschlussbericht Seite 71
11. Literatur
[1] ATV-DVWK (2001)
Kostenstrukturen bei der Abwasserentsorgung. Kurzfassung des Arbeitsberichtes der ATV-DVWK-
Arbeitsgruppe WI-1.1. Korrespondenz Abwasser 01/2001.
[2] ATV-DVWK (2001) Benchmarking. Arbeitsbericht Langfassung. GFA, Henne. 2001
[3] ATV-DVWK (2000)
Benchmarking. Kurzfassung des Arbeitsberichtes der Arbeitsgruppe WI-00.1 „Benchmarking“.
KA 12/2000. Seite 1846 – 1849.
[4] ATV-DVWK (2000)
Arbeitsblatt A 131 "Bemessung von einstufigen Belebungsanlagen". Stand 5/2000. ISBN 3-
933707-41-2
[5] DIN 4045 (1999)
Begriffe der Abwassertechnik. Beuth Verlag GmbH
[6] Gabler-Verlag (1998)
Lernen von anderen – Benchmarking – Was ist das?
[7] Gemeinschaftskontenrahmen für Versorgungs- und Verkehrsunternehmen
[8] Grünebaum; Schoenenberg (1994)
Kosten der Abwasserreinigung – Gesamtbetrachtung und Möglichkeiten ihrer Reduktion ATV-
Fortbildungskurs H/2. Tagungsband
[9] Günthert, F.W.; Reicherter, E. (2001)
Investitionskosten der Abwasserentsorgung. Oldenbourg-Verlag. ISBN 3-486-26507-5.
[10] Günthert, F.W.; Reicherter, E. (1998)
Spezifische Investitionskosten bei abwassertechnischen Anlagen. ATV-Fortbildungsver-
anstaltung I/3 „Kostenanalyse und Kostensteuerung in der Abwasserwirtschaft“ März 1998 in
Fulda.
[11] Olstein, M. et. al. (1996)
Benchmarking wastewater treatment plant operations, interimreport phase I, WERF – Projekt
96-CTS-5, Alexandria
[12] Reicherter, E.; Günthert, F.W. (1998)
Kostenverhältnisse beim Bau von Abwasserkanalisationen (wasserwirtschaft wassertechnik
7/1998).
[13] Reicherter, E.; Günthert, F.W. (1997)
Ein Modell zur Kostenschätzung für Abwasserkanalisationen. Korrespondenz Abwasser 2/1997.
S. 203 – 209.
[14] Schulz, A.; Schön, J.; Schauerte, H.; Graf, G.; Averkamp, W. (1998)
Benchmarking in der Abwasserbehandlung. Korrespondenz Abwasser 1998 (45) Nr. 12; S.
2299.
[15] Stemplewski, Jochen; Schulz, Andreas; Schoen, Josef
Benchmarking – An Approach to efficiency enhancement in planning, construction and
operation of wastewater treatment plants. Conf.preprint (6) of 1st World Water Congress of the
International Water Association (IWA) Paris, 03.-07.07.2000.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ANHANG Abschlussbericht Seite 72
12. ANHANG
12.1. Ursachen bei zehn charakteristischen Kläranlagen
Tabelle 12.1: Ursachen bei zehn charakteristischen Kläranlagen KA Teilprozess Kennzahl mögliche Ursachen (Hypothese)
1 Mechanische Reinigung
Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Für einen Störanfall an der Rechengutpresse mußte ein Gabelstapler ausgeliehen werden
1 Mechanische Reinigung
Kosten Aufwand bezogene Leistungen
An der Fäkalien-Annahmestation ODER dem Sandfang wurde ein Spülanschluß montiert
1 Mechanische Reinigung
Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Es entstanden erhöhte Kosten durch eine Zulaufspülung
1 Mechanische Reinigung
Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Es gab außerplanmäßige Gerätereparaturen
2 Mechanische Reinigung
Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Es entstanden erhöhte Kosten durch eine Zulaufspülung
3 Mechanische Reinigung
Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Hoher Verschleiß an Feinrechen und Rechengutpressen durch hohen Sandanfall.
4 Mechanische Reinigung
Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Einmaliger Aufwand durch Automatisierung und Sanierung des Schwimmschlammabzug im VKB, Instandsetzungsarbeiten im Hinblick auf eine Überleitung
5 Mechanische Reinigung
Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Erhöhter Aufwand durch Instandsetzung auch des noch betriebenen, aber nicht erforderlichen Teilbereiches der Vorklärung
5 Mechanische Reinigung
Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Einmaliger Aufwand durch Konservierung der Räumwagen der Vorklärbecken.
7 Mechanische Reinigung
Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Erhöhter Aufwand für Elektroarbeiten am Rechen
7 Mechanische Reinigung
Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Optimierungsmaßnahmen am Vorklärbeckenräumer
8 Mechanische Reinigung
Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Einmaliger Aufwand für Reparatur der Rechen.
9 Mechanische Reinigung
Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Einmalige Instandsetzung von Zulaufschneckenlager, Sandfangpumpe, Rohrschlammpumpen und Eindickerpumpen.
10 Mechanische Reinigung
Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Instandhaltungsarbeiten werden größtenteils von eigenen Mitarbeitern durchgeführt.
1 Mechanische Reinigung
Kosten Energie Das Abwasser muß durch ein Schneckenpumpwerk gehoben werden
1 Mechanische Reinigung
Kosten Energie Es gibt einen belüfteten Sandfang
2 Mechanische Reinigung
Kosten Energie Der Energieverbrauch der Presse ist anteilig in allen Verfahrensstufen enthalten
2 Mechanische Reinigung
Kosten Energie Das Abwasser muß durch ein Schneckenpumpwerk gehoben werden
2 Mechanische Reinigung
Kosten Energie Es gibt ein Hochwasserpumpwerk welches in 1998 ca. 15% des Gesamtenergiebedarfes in der mechanischen Stufe verursachte
2 Mechanische Reinigung
Kosten Energie Auf der Anlage werden Fäkalien angenommen
2 Mechanische Reinigung
Kosten Energie Erhöhter Energiebedarf durch 2 Rechen und Rechengutpresse
3 Mechanische Reinigung
Kosten Energie Erhöhter Energieaufwand durch die Förderung des Abwassers am Zulauf zur Kläranlage um ca. 6,5m.
5 Mechanische Reinigung
Kosten Energie Erhöhter Energieaufwand durch Förderung des Abwassers an der Vorklärung, und zwar auch in den noch betriebenen aber nicht benötigten Teilbereich der Vorklärung.
6 Mechanische Reinigung
Kosten Energie Es gibt einen belüfteten Sandfang
6 Mechanische Reinigung
Kosten Energie Es gibt keine Eigenenergieerzeugung, der gesamte benötigte Strom muß gekauft werden.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ANHANG Abschlussbericht Seite 73
KA Teilprozess Kennzahl mögliche Ursachen (Hypothese)
8 Mechanische Reinigung
Kosten Energie wegen Defekt in der Elektroanlage und fehlendem Faulgas (Vorklärung war nicht in Betrieb, Kohlenstoff wird in der Biologie aerob abgebaut) stand das BHKW häufig, es mußte also vermehrt Heizöl zugekauft werden
9 Mechanische Reinigung
Kosten Energie Erhöhter Strombedarf durch Förderung des Abwassers am Zulauf der Kläranlage um ca. 7m. Erhöhter Trinkwasserbedarf, da keine Brauchwasseranlage vorhanden.
10 Mechanische Reinigung
Kosten Energie es wird kein Hebewerk benötigt, d.h. Energieersparnis
10 Mechanische Reinigung
Kosten Energie niedrige Energiekosten durch Eigenenergieerzeugung
4 Mechanische Reinigung
Kosten Invest Erhöhte Investitionskosten pro EWCSB85%, da die Kläranlage nur extrem niedrig ausgelastet ist. Erhöhte Baukosten durch schwierige Gründungsverhältnisse.
5 Mechanische Reinigung
Kosten Invest Erhöhte Investitionskosten durch die großzügige Bemessung der Vorklärung. Die mehrstufige Großanlage ist aus Sicherheitsgründen z.T. 5-strassig ausgebaut.
8 Mechanische Reinigung
Kosten Invest Erhöhte Investitionskosten durch den Umbau der ehem. Zwischenklärung zum Vorklärbecken und Vorversäuerungseindicker.
9 Mechanische Reinigung
Kosten Invest Erhöhte Investitionskosten durch das erforderliche Zulaufpumpwerk und das relativ große Vorklärbecken.
1 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Betrieb Die Zugabeleitung der Fäkalienannahme-Station ist verstopfungsanfällig
1 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Betrieb Die Rechengutpresse ist verstopfungsanfällig, der Weg von der Presse zum Container ist lang
1 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Betrieb Sandfang: Klassierer und Heberleitung sind (besonders bei Spülstößen) verstopfungsanfällig, dadurch ist häufiges Spülen des Sandklassierers erforderlich
1 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Betrieb Der Schlammablaß am Vorklärbecken muß manuell durchgeführt werden, die Rohschlammpumpe. ist störanfällig und muß öfter gezogen werden
2 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Betrieb In 1998 gab es erhöhte Anforderungen und damit mehr, von der Betriebsleitung angeordnete Eigenuntersuchungen
2 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Betrieb Aufwand an den Schnecken: Kontrollen an Keilriemen, Fettöpfen, Sumpf; Reinigungsarbeiten, Sichtkontrollen Aufwand an der Fäkalienstation: Dokumentation, Abgleich Zählerstände, wöchentlich Probenahme, Reinigungsarbeiten
2 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Betrieb Aufwand im Rechenhaus: Sandablagerungen Zulaufgerinne beseitigen (manuell mit Schaufel, Schubkarre; 2 - 3 Schubkarren/Woche aus 1,5 - 2 m Gerinne) Aufwand am Sandfang: alle 3 Wochen manueller Fettabzug, Schwimmdecke kann nicht automatisch geräumt werden
2 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Betrieb Aufwand am VKB: manuelle Reinigung, in 98 mehrfach tägl. manueller Schlammablass
3 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Betrieb Erhöhter Aufwand beim Betriebspersonal, da es auch die Wartungsarbeiten im Rahmen der üblichen Betriebsabläufe mit erledigt. (Arbeitsabläufe sind ggf. nicht optimal)
4 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Betrieb Erhöhter Personalaufwand durch den Betrieb der sehr alten, reparaturanfälligen Rechen (werden 2001 erneuert). Außerdem sind die Personalkosten pro EW CSB85% höher, da die Kläranlage extrem niedrig ausgelastet ist.
5 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Betrieb Kosten beinhalten auch den Aufwand für den noch betriebenen, nicht benötigten Teilbereich der VK.
6 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Betrieb relativ hoher Wartungsaufwand
6 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Betrieb kein festes KA-Personal vor Ort, d.h. Anfahrtszeiten
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ANHANG Abschlussbericht Seite 74
KA Teilprozess Kennzahl mögliche Ursachen (Hypothese)
7 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Betrieb Rechgutwäsche und Rechen sehr störanfällig.Sandförderung mangelhaft zum Teil mit Hilfe eines Kompressors von Hand.
7 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Betrieb VKB Räumer störanfällig.
8 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Betrieb Erhöhter Aufwand durch Fertigstellungen der Bauarbeiten mit In- und Außerbetriebnahmen (z.B. Beckenentleerungen) sowie durch Umsetzung von Betriebsoptimierungsmaßnahmen.
10 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Betrieb Probleme mit Rechen erhöhten auch den Aufwand für den Betrieb
1 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Instandhaltung
Arbeitsaufwand Schlosser: Rechengutpresse (Druckrohr, Spülanschluß), Fettmotore am Schneckenhebewerk, VKB-Räumer
1 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Instandhaltung
Arbeitsaufwand Elektriker: VKB-Räumer, Rechenhaus: Aggregate an- & abklemmen
1 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Instandhaltung
Es fallen An- & Abfahrtzeiten an
2 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Instandhaltung
Rechen 1: Harke erneuert
2 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Instandhaltung
Arbeitsaufwand Elektriker: Rechen 2: Motorbremse & Motorlager Hubmotor erneuert; Steuerung Zulaufschnecken geändert; neue Kabel in Leerrohre eingezogen
3 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Instandhaltung
Erhöhter Instandhaltungsaufwand durch hohen Verschleiß an Feinrechen und Rechengutpressen durch den hohen Sandanfall.
4 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Instandhaltung
Erhöhter Personalaufwand durch den Betrieb der sehr alten, reparaturanfälligen Rechen (werden 2001 erneuert). Außerdem sind die Personalkosten pro EW CSB85% höher, da die Kläranlage extrem niedrig ausgelastet ist.
5 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Instandhaltung
Erhöhter Aufwand durch Instandsetzung auch des noch betriebenen, aber nicht erforderlichen Teilbereiches der Vorklärung
7 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Instandhaltung
Arbeitsaufwand Elektriker: Arbeiten an der Rechengutwäsche, VKB RäumerArbeitsaufwand Schlosser: Rechengutwäsche, Sandfangumbau
8 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Instandhaltung
Erhöhter Aufwand durch Fertigstellungen der Bauarbeiten mit In- und Außerbetriebnahmen (z.B. Beckenentleerungen) sowie einmalige Rechenreparatur.
9 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Instandhaltung
Einmalige Instandsetzung von Zulaufschneckenlager, Sandfangpumpe, Rohrschlammpumpen und Eindickerpumpen.
10 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Instandhaltung
Viel Instandhaltungsarbeit durch reparaturanfälligen Rechen
10 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Instandhaltung
Infolge des nicht einwandfrei funktionierenden Rechens setzt sich die Hebeleitung des SF öfter zu. Diese muß dann gereinigt werden.
10 Mechanische Reinigung
Kosten Personal Instandhaltung
Vorklärbeckenräumer verkeilt sich ab und zu (ca. 3 mal in 98)
1 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Rechengut
keine Besonderheiten, Rechen Step-Screen, 6 mm, "guter" Rechen.
2 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Rechengut
Fäkalienannahme (Abflusslos & Fäka)
2 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Rechengut
Eine Kolbenpresse für beide Rechen
2 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Rechengut
Entsorgungskosten in 98 noch höher
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
BMBF - Förderkennzeichen 02WI9913/9
ANHANG Abschlussbericht Seite 75
KA Teilprozess Kennzahl mögliche Ursachen (Hypothese)
3 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Rechengut
Hoher Anfall an Reststoffen, da das Abwasser über einen offenen Zulauf ohne vorgeschalteten Rechen zur Kläranlage fließt.
6 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Rechengut
Zu hohe Entsorgungskosten. Seit 11/98 neue Verträge mit Entsorgern. Ersparnis: ca. 32% bei Rechengut und ca. 12% bei Sandfanggut
7 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Rechengut
Erhöhter Anfall durch Fäkalienanfuhr
8 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Rechengut
Hohe Kosten durch ungünstigen Entsorgungspreis (Umstellung Entsorgungsvertrag bereits gestellt)
9 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Rechengut
Die gemeinsame Entsorgung von Rechen- und Sandgutfang und das Fehlen einer Waschpresse führen zu einem erhöhten Rechengutanfall.
10 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Rechengut
Zu hohe Entsorgungskosten. Seit 11/98 neue Verträge. Ersparnis: ca. 32% bei Rechengut und ca. 12% bei Sandfanggut
1 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Sandfang
Mischsystem, Baustellen im Einzugsgebiet (Industriegebiet)
1 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Sandfang
Hauptgrund: Fäkalien-Annahme
2 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Sandfang
Fäkalienannahme (Abflusslos & Fäka)
2 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Sandfang
Entsorgungskosten in 98 noch höher
2 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Sandfang
starke Bautätigkeit im Einzugsgebiet, viele Ortslagen >> starker Sandanfall bei Spülstoß
2 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Sandfang
2-straßiger belüfteter Langsandfang, Räumer, Pumpe, nur eine Straße mit Sandklassierer (Schnecke), 2. Straße mit Schwemmcontainer
3 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Sandfang
Hoher Anfall an Reststoffen, da das Abwasser über einen offenen Zulauf zur Kläranlage fließt.
5 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Sandfang
Erhöhter Sandanfall wäre ggfs. durch Installation einer Sandwäsche reduzierbar.
8 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Sandfang
Erhöhter Sandanfall. (Ursache noch zu konkretisieren)
10 Mechanische Reinigung
Kosten Reststoffentsorgung Sandfang
Zu hohe Entsorgungskosten. Seit 11/98 neue Verträge. Ersparnis: ca. 32% bei Rechengut und ca. 12% bei Sandfanggut
1 Biologische Reinigung Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Trübwasserabsaugung enthalten, gehört zu Verfahrensstufe Schlammstabilisierung
1 Biologische Reinigung Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Erhöhter Aufwand durch eine Gerätereparatur
4 Biologische Reinigung Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Aufgrund Hydraulik bzgl. EW sehr große NK mit entsprechender Ausstattung erforderlich.
5 Biologische Reinigung Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Einmaliges Instandsetzen der Kreiselgetriebe.
7 Biologische Reinigung Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Erhöhter Aufwand durch ElektroarbeitenReparatur an Onlinegeräten
8 Biologische Reinigung Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Erhöhter Aufwand durch Umbaumaßnahmen. Außerdem bedingte die ungünstige Sauerstoffregelung mehrere Gebläsereparaturen.
9 Biologische Reinigung Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Erneuerung der Belüfterkerzen nach 8 Jahren Standzeit.
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ANHANG Abschlussbericht Seite 76
KA Teilprozess Kennzahl mögliche Ursachen (Hypothese)
1 Biologische Reinigung Kosten Energie Hauptverbraucher: 3 Gebläse, davon nur eins FU geregelt 2 Rührwerke 2 x 2 Rücklaufschlammpumpen
2 Biologische Reinigung Kosten Energie Energieverbrauch der Schlammentwässerungs-Presse anteilig in allen Verfahrensstufen enthalten;
2 Biologische Reinigung Kosten Energie größte Verbraucher: Gebläse 5 (FU-geregelt) Rücklaufschlamm-Pumpe NKB Rezirkulationspumpen
4 Biologische Reinigung Kosten Energie Aufgrund Hydraulik bzgl. EW sehr große NK mit entsprechender Ausstattung erforderlich.
8 Biologische Reinigung Kosten Energie Erhöhte Energiekosten im Bereich der Biologie durch extreme Kohlenstoffbelastung (Vorklärbecken war außer Betrieb). Zudem war die Sauerstoffregelung fehlerhaft, es wurden viele Provisorien erforderlich.
9 Biologische Reinigung Kosten Energie Erhöhter Stromverbrauch durch veraltete Belüfterkerzen.
1 Biologische Reinigung Kosten Fällmittel manuelle Einstellung der Dosiermenge
1 Biologische Reinigung Kosten Fällmittel Im ersten Halbjahr gab es eine Nachfällung, im zweiten Halbjahr Simultanfällung
2 Biologische Reinigung Kosten Fällmittel Hauptdosiermittel: Natriumaluminat, außerdem Eisen-III
2 Biologische Reinigung Kosten Fällmittel Zugabe ca. 150 - 200 l/d Almafloc, Simultanfällung; manuelle Dosierung, Festwerteinstellung an Pumpe, wöchentliches auslitern & nachstellen
2 Biologische Reinigung Kosten Fällmittel hohe Rückbelastung durch Prozesswässer aus der Schlamm-Presse Die Dosiermenge ist durch das Volumen des Vorlagebehälters vorgegeben (Die Presse kommt alle 4 Wochen, Behälter muß dann leer sein).
2 Biologische Reinigung Kosten Fällmittel erhöhte Anforderungen
9 Biologische Reinigung Kosten Fällmittel Erhöhte Fällmitteldosierung, da weder Bio-P noch eine P online Steuerung vorhanden.
10 Biologische Reinigung Kosten Fällmittel Das Fällmittel wird zur P-Fällung und zur ISV-Verbesserung genutzt -> erhöhter Bedarf
4 Biologische Reinigung Kosten Invest Aufgrund Hydraulik bzgl. EW sehr große NK mit entsprechender Ausstattung erforderlich. Zudem ist die Kläranlage nur sehr gering ausgelastet.
6 Biologische Reinigung Kosten Invest kleine Anlage, spezifische Kosten höher
8 Biologische Reinigung Kosten Invest Erhöhte Kosten durch Umbau der Vorklärung, Deni- und Nitrifikation in getrennten Becken. Der Abbruch auf dem Standort der Biologie wurde damals hier miterfasst. Außerdem Bio-P-Becken vorhanden.
9 Biologische Reinigung Kosten Invest Höhere Invest-Kosten durch die Zweistraßigkeit.(Noch zu konkretisieren)
4 Biologische Reinigung Kosten C-Abbau Erhöhte Kosten bezogen auf den abgebauten C, da aufgrund der Hydraulik große Becken erforderlich sind, es aber nur wenig C-Fracht ankommt.
5 Biologische Reinigung Kosten C-Abbau Erhöhter Kostenaufwand durch einmalige Instandsetzung der Kreiselgetriebe.
6 Biologische Reinigung Kosten C-Abbau kleine Anlage, die spezifischen Kosten sind höher
5 Biologische Reinigung Kosten N-Abbau Erhöhter Kostenaufwand durch Instandsetzung der Kreiselgetriebe.
6 Biologische Reinigung Kosten N-Abbau kleine Anlage, die spezifischen Kosten sind höher
8 Biologische Reinigung Kosten P-Abbau Durch die große Phosphor-Stoßbelastungen liegt der Betriebswert für die Fällmitteldosierung niedrig. Durch die ungünstige Sauerstoffregelung arbeitet Bio-P nicht effektiv.
10 Biologische Reinigung Kosten P-Abbau Fällmittel nicht nur zur P-Fällung, sondern auch zur Verbesserung des ISV. Die Menge die nur zur P-Fällung benutzt wird ist nicht zu ermitteln, deshalb ist hier die
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ANHANG Abschlussbericht Seite 77
KA Teilprozess Kennzahl mögliche Ursachen (Hypothese)
komplette Fällmittelmenge angesetzt worden.
1 Biologische Reinigung Kosten Personal Betrieb Dosieranlage aufwendig & arbeitsintensiv (auslitern, Schlauch umhängen, Pumpe Umstellen, Einstellung der Dosiermenge, keine Störmeldung
1 Biologische Reinigung Kosten Personal Betrieb Rinnenreinigung NKB nicht funktionstüchtig (permanente Störquelle), manuelle Reinigung
1 Biologische Reinigung Kosten Personal Betrieb manueller Schwimmschlammabzug (bei Auto-Betrieb zu großer Wasseranteil)
2 Biologische Reinigung Kosten Personal Betrieb Dosierung: tägliche Kontrolle der Dosieranlage & 2 Dosierstellen, Reinigungsarbeiten, wöchentliches auslitern, verschiedene Medien
2 Biologische Reinigung Kosten Personal Betrieb NKB: Abschmieren Drehkränze, Laufräder, Reinigungsarbeiten (innen Auto-Rinnenreinigung, außen (Trennwand / Rinne) manuelle Reinigung. Keine Abdeckung vorhanden
2 Biologische Reinigung Kosten Personal Betrieb Labor: erhöhte Anforderungen es gab verstärkte Eigenuntersuchungen in 98 die von der Betriebsleitung angeordnet wurden
4 Biologische Reinigung Kosten Personal Betrieb Aufgrund Hydraulik bzgl. EW sehr große NK mit entsprechender Ausstattung erforderlich. Zudem ist die Kläranlage nur sehr gering ausgelastet
6 Biologische Reinigung Kosten Personal Betrieb Die Ablaufrinne des Nachklärbeckens muß von Hand gereinigt werden
6 Biologische Reinigung Kosten Personal Betrieb Das NKB ist ein "Dortmundbrunnen". Da der Schlamm nicht komplett abrutscht, besteht die Gefahr, daß ganze "Schlammfladen" in den Ablauf geraten. Um das zu verhindern, müssen die Seitenwände mit einer Stange per Hand vom Schlamm befreit werden.
6 Biologische Reinigung Kosten Personal Betrieb kein festes KA-Personal vor Ort, d.h. Anfahrtszeiten
7 Biologische Reinigung Kosten Personal Betrieb Es gab häufig Verstopfungen an der Dosierstation tägliches auslitern
7 Biologische Reinigung Kosten Personal Betrieb Es entstand hoher Aufwand durch: tägliche Rinnenreinigung einen Handrechen Reparaturen an der Rezi-Pumpe.eine im Winterbetrieb schlechte Lauffläche des NKB
10 Biologische Reinigung Kosten Personal Betrieb Anlage ist nicht an PDV angeschlossen. Die Dokumentation der Betriebsdaten ist sehr (zeit-) aufwendig.
10 Biologische Reinigung Kosten Personal Betrieb pH-Wert und Temperatur werden per Hand gemessen; TS Messgerät funktioniert nicht fehlerfrei, deshalb sind TS-Messungen von Hand notwendig;
10 Biologische Reinigung Kosten Personal Betrieb manuelle Reinigung der NKB-Ablaufrinne; Belüfterkerzen müssen öfter gewartet werden
10 Biologische Reinigung Kosten Personal Betrieb marode Elektrik: Verdichter-, Verdichtersteuerung oft defekt; Außenbeleuchtung funktioniert bei Regen nicht; Störmeldung funktioniert nicht zuverlässig
1 Biologische Reinigung Kosten Personal Instandhaltung
Aufwand Schlosser: NKB-Räumer geradegesetzt, NKB-Räumer Achsen und Wellen gebrochen, Treibstöcke gebrochen. NKB-Räumer sehr reparatur- & störanfällig
1 Biologische Reinigung Kosten Personal Instandhaltung
Aufwand Elektriker: Rinnenreinigung NKB, Kabel NKB-Räumer erneuert
1 Biologische Reinigung Kosten Personal Instandhaltung
Es fallen An- & Abfahrtzeiten an
2 Biologische Reinigung Kosten Personal Instandhaltung
Aufwand Schlosser: Ein- & Ausbau Rezi-Pumpe, Wechsel der Gleitringdichtung
2 Biologische Reinigung Kosten Personal Instandhaltung
Komplett neuer Kugeldrehkranz am NKB Räumer wurde eingebaut
2 Biologische Reinigung Kosten Personal Instandhaltung
Aufwand Elektriker: SPS mehrfach abgestürzt, Änderungen an Einstellungen (bezüglich FU-Gebläse im Belebungsbecken)
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ANHANG Abschlussbericht Seite 78
KA Teilprozess Kennzahl mögliche Ursachen (Hypothese)
2 Biologische Reinigung Kosten Personal Instandhaltung
An- & Abklemmarbeiten, Neueinstellung des NKB-Räumers
4 Biologische Reinigung Kosten Personal Instandhaltung
Aufgrund Hydraulik bzgl. EW sehr große NK mit entsprechender Ausstattung erforderlich. Zudem ist die Kläranlage nur sehr gering ausgelastet.
5 Biologische Reinigung Kosten Personal Instandhaltung
Erhöhter Aufwand durch Instandsetzung der Kreiselgetriebe.
7 Biologische Reinigung Kosten Personal Instandhaltung
hoher Schlosser- und Elektriker Aufwand
8 Biologische Reinigung Kosten Personal Instandhaltung
Erhöhter Aufwand durch Umbauarbeiten an der Nachklärung und häufige Gebläsereparaturen aufgrund der ungünstigen Steuerung der Sauerstoffregelung.
9 Biologische Reinigung Kosten Personal Instandhaltung
Erhöhter Aufwand durch Erneuerung der Belüfterkerzen nach 8 Jahren Standzeit.
1 Schlammstabilisierung Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Die Anlage hat keinen Faulbehälter, es fallen Kosten für Rohschlammtransporte an
3 Schlammstabilisierung Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Erhöhter Aufwand durch Umbau der Zentrifugen incl. Einbau von Frequenzumrichtern für die Steuerung der Zentrifuge.
4 Schlammstabilisierung Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Erhöhter Aufwand durch Umbau des BHKW und die Sanierung des Gasbehälters.
6 Schlammstabilisierung Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Aufwand für die Neuinstallation einer Trübwasserabzugmaschine. Gehört zu Investition! Fehlbuchung!
7 Schlammstabilisierung Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Aufwand für Faulbehälter Entleerung
8 Schlammstabilisierung Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Erhöhter Aufwand durch Leistungsänderungen im FB-Schacht.
9 Schlammstabilisierung Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Erhöhter Aufwand durch Erneuerung der Wärmetauscher der AT-Anlage.
10 Schlammstabilisierung Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Aufwand für die Reparatur eines Füllstandsmessers
2 Schlammstabilisierung Kosten Energie Der Energieverbrauch der Schlamm-Presse ist anteilig in allen Verfahrensstufen enthalten
2 Schlammstabilisierung Kosten Energie Der Faulbehälter wird im Reaktorbetrieb mit einer Umwälzung betrieben Es gibt ein BHKW
2 Schlammstabilisierung Kosten Energie Die Beschickung erfolgt über einen Macerator
3 Schlammstabilisierung Kosten Energie Erhöhter Energiebedarf durch mechanische Überschussschlammeindickung über Zentrifuge.
4 Schlammstabilisierung Kosten Energie Erhöhter Energiebedarf durch Flotation.
5 Schlammstabilisierung Kosten Energie Erhöhter Energiebedarf durch Pumpkosten für Schlamm zur Faulung in einer anderen Kläranlage. Außerdem existiert kein BHKW.
6 Schlammstabilisierung Kosten Energie Strom für Pumpe
7 Schlammstabilisierung Kosten Energie Es gibt 3 Faulbehälter, die Mischer sind älteren Modells, ein MSVE (Maschinelle Schlamm Vorentwässerung) ist neu in Betrieb
7 Schlammstabilisierung Kosten Energie Der Energieverbrauch der Presse enthalten.
8 Schlammstabilisierung Kosten Energie wegen Defekt in der Elektroanlage und fehlendem Faulgas (Vorklärung war nicht in Betrieb, Kohlenstoff wird in der Biologie aerob abgebaut) stand das BHKW häufig, es mußte also vermehrt Heizöl zugekauft werden
9 Schlammstabilisierung Kosten Energie Erhöhte Energiekosten durch Betrieb der aerob-thermophile Schlammbehandlungsanlage (in 2000 bereits abgeschaltet).
10 Schlammstabilisierung Kosten Energie Eventuell ist der Betrieb eines kleineren BHKW's möglich (wäre noch genauer zu prüfen, da keine Aufzeichnung über Stromabnahme (PDV) vorhanden)
2 Schlammstabilisierung Kosten Flockungshilfsmittel
zeitweise Versuchsbetrieb mit Flockungshilfsmittel zur Zugabe in den Faulbehälter
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ANHANG Abschlussbericht Seite 79
KA Teilprozess Kennzahl mögliche Ursachen (Hypothese)
7 Schlammstabilisierung Kosten Flockungshilfsmittel
Erhöhter Aufwand durch Zugabe von Flockungshilfsmitteln
3 Schlammstabilisierung Kosten Invest Erhöhte Kosten durch Zentrifuge für Überschussschlammeindickung.
4 Schlammstabilisierung Kosten Invest Erhöhte Investitionskosten pro EW CSB85% durch extrem geringe Auslastung.
6 Schlammstabilisierung Kosten Invest kleine Anlage, hohe spezifische Kosten
8 Schlammstabilisierung Kosten Invest Erhöhte Kosten durch Bau eines Fahrsilos, 2. Sanierung eines Faulbehälters, Schwimmschlammräumung und Umbauten am Vorversäuerungseindicker.
9 Schlammstabilisierung Kosten Invest Erhöhte Kosten durch den Bau der aerob-thermophilen Schlammbehandlungsanlage.
1 Schlammstabilisierung Kosten Personal Betrieb Trübwasserabsaugung störanfällig und wartungsintensiv (Reinigung Meßtechnik, Verstopfungen
1 Schlammstabilisierung Kosten Personal Betrieb manuelles Umpumpen von VED in Stapelbehälter
1 Schlammstabilisierung Kosten Personal Betrieb Fehlbuchung: die Fäkalienhebeanlage des Betriebsgebäudes ist hier enthalten, gehört entweder zu Mechanik oder Sonstiges
2 Schlammstabilisierung Kosten Personal Betrieb Reinigungsarbeiten im Pumpenschacht Voreindicker: Reinigungsarbeiten an der Trübwasserabsaugung, Kontrolle Nacheindicker: manueller Trübwasserabzug
2 Schlammstabilisierung Kosten Personal Betrieb hoher Aufwand des Labors: Probennahme am VED, FT, NED wöchentlich Abgabe der Schlamm-Presse täglich
2 Schlammstabilisierung Kosten Personal Betrieb Schlammsiebung: permanent Kontrolle während des Betriebs, ständig Nachspülen, nacharbeiten erforderlich, Probleme im Bereich "Kompaktierzone".
2 Schlammstabilisierung Kosten Personal Betrieb Schwimmdeckenabzug vom Faulbehälter über Schlammsiebung ebenfalls mit stark erhöhtem Arbeitsaufwand an Siebanlage verbunden.
4 Schlammstabilisierung Kosten Personal Betrieb Erhöhter Aufwand durch Flotation. Außerdem ist die Kläranlage nur extrem niedrig ausgelastet.
5 Schlammstabilisierung Kosten Personal Betrieb Es wird ein erhöhter Aufwand durch die Förderung des Schlammes zur Ausfaulung zu einer anderen Kläranlage vermutet.
7 Schlammstabilisierung Kosten Personal Betrieb Erhöhter Aufwand durch arbeitsintensive MSVEProbleme mit der Dickschlammpumpe.
7 Schlammstabilisierung Kosten Personal Betrieb Der Laboraufwand ist wegen Fremdschlammanlieferung höher
9 Schlammstabilisierung Kosten Personal Betrieb Erhöhter Personalaufwand durch den Betrieb der aerob-thermophilen Schlammbehandlungsanlage.
2 Schlammstabilisierung Kosten Personal Instandhaltung
Aufwand Schlosser : Montage der Schlammsiebung (2 Tage, mit Kraneinsatz) Ansonsten mehrere kleinere Reparaturen.
2 Schlammstabilisierung Kosten Personal Instandhaltung
Aufwand Elektriker: Anschließen der Schlammsiebung, Steuerung der Faulbehälter Umwälzung
3 Schlammstabilisierung Kosten Personal Instandhaltung
Erhöhter Aufwand durch Umbau der Zentrifugen incl. Einbau von Frequenzumrichtern für die Steuerung der Zentrifuge.
4 Schlammstabilisierung Kosten Personal Instandhaltung
Erhöhter Aufwand durch Umbau BHKW und Sanierung des Gasbehälters.
5 Schlammstabilisierung Kosten Personal Instandhaltung
Es wird ein erhöhter Aufwand durch die Förderung des Schlammes zur Ausfaulung zu einer anderen Kläranlage vermutet.
6 Schlammstabilisierung Kosten Personal Instandhaltung
Es gab keine externe Instandhaltung. Der Betrag entstand durch eine Fehlbuchung
7 Schlammstabilisierung Kosten Personal Instandhaltung
Aufwand Elektriker: Umbau der Schnecken- und Drehkolbenpumpesehr hoher Aufwand Schlosser:
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ANHANG Abschlussbericht Seite 80
KA Teilprozess Kennzahl mögliche Ursachen (Hypothese)
z.T. Umbau der Schnecken- und Drehkolbenpumpe, ansonsten sind Schlosser Stunden nicht plausibel
8 Schlammstabilisierung Kosten Personal Instandhaltung
Erhöhter Aufwand durch Sanierung eines Faulbehälters, Leitungsänderungen, Schwimmschlammräumung und Umbauten am Vorversäuerungseindicker.
9 Schlammstabilisierung Kosten Personal Instandhaltung
Erhöhter Aufwand durch Erneuerung der Wärmetauscher der aerob-thermophilen Schlammbehandlungsanlage.
1 Schlammentsorgung Kosten Reststoffentsorgung Schlamm
Die Entsorgungskosten waren in 1998 noch höher
2 Schlammentsorgung Kosten Reststoffentsorgung Schlamm
Die Entsorgungskosten waren in 1998 noch höher
3 Schlammentsorgung Kosten Reststoffentsorgung Schlamm
Erhöhte Kosten durch im Vergleich zur landwirtschaftlichen Verwertung teueren Schlamm-Verbrennung.
7 Schlammentsorgung Kosten Reststoffentsorgung Schlamm
Die Entsorgungskosten waren in 1998 noch höher
8 Schlammentsorgung Kosten Reststoffentsorgung Schlamm
Erhöhte Kosten des zentralen Entwässerungsstandortes mit Fahrsilo.
9 Schlammentsorgung Kosten Reststoffentsorgung Schlamm
Es wird nur ein geringer Teil in der Landwirtschaft verwertet, der überwiegende Teil des Schlammes wird zur Entwässerung zu anderen Kläranlagen transportiert.
1 Sonstiges Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Aufwand für Umlagenpflege
2 Sonstiges Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Aufwand für: Grünschnitt abfahren, einen neuen Windkessel, Stacheldraht, ein Raumklimagerät, Umlage Kfz-Reparaturen
3 Sonstiges Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Einmalig erhöhter Aufwand durch Fremdpersonal und Ingenieurleistungen. Ansonsten Instandhaltung aller Gebäude.
4 Sonstiges Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Erhöhter Aufwand für Instandhaltung des großen Betriebsgebäudes mit Vortragsraum, der Werkstätten und des Labors, sowie Pflege der weitläufigen Anlage.
5 Sonstiges Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Einmalig erhöhter Aufwand für Krankosten.
7 Sonstiges Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Erhöhter Aufwand durch den Umbau der Telefonanlage in der Betriebszentrale (gehört nicht zur KA) enthalten!Kosten der Reinigung der Betriebszentrale enthaltenAufwand durch externe Umlagenpflege
8 Sonstiges Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Einmaliger Aufwand durch Umbau des alten Betriebsgebäudes zum Maschinenhaus , ansonsten Pflegeaufwand für weitläufige Grünflächen und Infrastruktur sowie Reparaturarbeiten an der Toranlage.
10 Sonstiges Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Eventuell Fehlbuchungen - wird geprüft! (Ultraschallsonde, StUA-Zähler)
10 Sonstiges Kosten Aufwand bezogene Leistungen
Es sind Kosten für Untersuchungen des Schlammes zum Aufbringen in die Landwirtschaft enthalten (LUFA)
1 Sonstiges Kosten Energie Aufwand für Gas / Heizung
1 Sonstiges Kosten Energie Aufwand für Treibstoff der Kfz
2 Sonstiges Kosten Energie Der Energieverbrauch der Schlamm- Presse ist anteilig in allen Verfahrensstufen enthalten
2 Sonstiges Kosten Energie größter Verbraucher ist die Brauchwasserpumpe
2 Sonstiges Kosten Energie Weiterer Aufwand entstand durch die Heizung des Betriebsgebäude und Treibstoffe für die KFZ
2 Sonstiges Kosten Energie Aufwand für Wasser
4 Sonstiges Kosten Energie Hoher Stromverbrauch wegen großem Betriebsgebäude einschließlich Vortragsraum, Werkstätten und Labor sowie
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ANHANG Abschlussbericht Seite 81
KA Teilprozess Kennzahl mögliche Ursachen (Hypothese)
Beleuchtung der weitläufigen Anlage.
6 Sonstiges Kosten Energie Aufwand für Strom, Flüssiggas für die Heizung des Betriebsgebäudes und Treibstoffe für die KFZ
6 Sonstiges Kosten Energie Es gibt keinen Wasseranschluss. Dafür gibt es eine UV-Aufbereitungsanlage, die aber sehr selten benutzt wird (Wasser hat keine Trinkwasserqualität). Geduscht wird auf der Anlage nicht.
6 Sonstiges Kosten Energie Geheizt wird nur während der ca. 3 h pro Tag in denen die Anlage besetzt ist.
7 Sonstiges Kosten Energie In den Kosten sind die Betriebszentrale und die Werkstatt enthalten. Diese Kosten gehören hier nicht hin!Die Schlamm-Presse wird im Winter mit einer Zusatzheizung beheizt.
10 Sonstiges Kosten Energie Eigenenergieerzeugung mit einem hohen Anteil an Faulgas. Es wird zwar auch Schlamm von anderen KA angeliefert, der eigene Schlamm reicht aber zur Erzeugung der angegebenen Faulgasmenge aus.
10 Sonstiges Kosten Energie Vielleicht ein Grund für gute Schlammeigenschaften (organischer Anteil höher):"Dickes Abwasser" (wenig Fremdwasser)Gute (Wartungs-) Verträge mit der BHKW-Firma
4 Sonstiges Kosten Invest Erhöhte Investitionskosten pro EWCSB85% wegen extrem niedriger Auslastung und wegen großem Betriebsgebäude einschließlich Vortragsraum, Werkstätten und Labor sowie dem weitläufigen Gelände.
8 Sonstiges Kosten Invest Erhöhte Kosten durch den Bau einer neuen Zufahrt zur Kläranlage.
9 Sonstiges Kosten Invest Hier sind die Kosten für den Schönungsteich mit enthalten.
1 Sonstiges Kosten Personal Betrieb Relativ hoher Aufwand für Umlagenpflege (Rasenflächen, Zäune freischneiden)
1 Sonstiges Kosten Personal Betrieb Der Arbeitsaufwand von PDV / M&R / SüwV wird umgelegt und anteilig hier zugerechnet
2 Sonstiges Kosten Personal Betrieb Relativ hoher Aufwand für Umlagenpflege; Anteilige Zeiten der Betriebszentrale und der Betriebsleitung wurden hier angerechnet
4 Sonstiges Kosten Personal Betrieb Erhöhte Personalkosten pro EWCSB85% für Betrieb von Schaltwarte, Lager und Labor bei nur geringer Auslastung der Kläranlage.
8 Sonstiges Kosten Personal Betrieb Einmalig erhöhter Aufwand durch Provisorien während der Umbauarbeiten und umfangreiche Reparatur der Toranlage.
1 Sonstiges Kosten Personal Instandhaltung
Aufwand Elektriker: Arbeiten an Schaltschränken, Kellerbeleuchtung geändert, Kabelabdeckungen abgedichtet
1 Sonstiges Kosten Personal Instandhaltung
An- & Abfahrtzeiten sind zu berücksichtigen
2 Sonstiges Kosten Personal Instandhaltung
Aufwand Schlosser: Beschaffung Windkessel, Installation (Brauchwasseranlage)
2 Sonstiges Kosten Personal Instandhaltung
Aufwand Elektriker: Umbau & Teiletausch Schaltschränke Warte
2 Sonstiges Kosten Personal Instandhaltung
Der Arbeitsaufwand von PDV / M&R / SüwV wird umgelegt und anteilig hier zugerechnet
3 Sonstiges Kosten Personal Instandhaltung
Umfangreiche Instandhaltung aller Gebäude sowie Pflege der weitläufigen Anlage.
4 Sonstiges Kosten Personal Instandhaltung
Erhöhter Aufwand durch die große instandzuhaltende Ausstattung auf der Kläranlage bei nur geringer Auslastung.
8 Sonstiges Kosten Personal Instandhaltung
Einmalig erhöhter Aufwand im Rahmen der Umbauarbeiten sowie umfangreiche Reparatur der Toranlagen.
10 Sonstiges Kosten Personal Instandhaltung
hoher Aufwand für Umlagenpflege
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ANHANG Abschlussbericht Seite 82
KA Teilprozess Kennzahl mögliche Ursachen (Hypothese)
1 Sonstiges Kosten Sonstige betriebliche Aufwendungen
Einmaliger Aufwand zur Erstellung einer Dienst-/Betriebsanweisung
2 Sonstiges Kosten Sonstige betriebliche Aufwendungen
Aufwand für: F-Plan (Feuerwehrplan) Versicherungen KA & Kfz Telefon LUFA (Schlammuntersuchungen) TÜV Kfz-Steuer
6 Sonstiges Kosten Sonstige betriebliche Aufwendungen
Aufwand für:Dienst- und BetriebsanweisungVersicherungen Post (Fracht und Telefon)
6 Sonstiges Kosten Sonstige betriebliche Aufwendungen
Aufwand für Büromaterial etc.
10 Sonstiges Kosten Sonstige betriebliche Aufwendungen
Aufwand für: Dienst- und Betriebsanweisung TÜV-Abnahme
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ANHANG Abschlussbericht Seite 83
12.2. Maßnahmenplan für zehn charakteristische Kläranlagen
Tabelle 12.2: Maßnahmenplan für zehn charakteristische Kläranlagen KA Teilprozess/
Bauwerk Geplante Maßnahme Zugehörige
Kenngröße Ziel der Maßnahme
1 Mechanik /
Sandfang
Belüftung in Lauf-/Pausenzeiten,
ggf Zulauf-/Fäkaabhängig
Kosten Energie Reduzierung des Energiebedarfs
1 Mechanik /
Rechengut-
presse
Verkürzen des Förderrohres,
Leitungsverlauf optimieren,
Schienen des Rechengut-
Containers nach Mauerdurchbruch
bis zum Rechenstandplatz
verlängern
Kosten Aufwand
bezogene
Leistungen
Vermeiden von Verstopfungen und zu hoher
Verfestigung des Rechengutes, der Spülanschluß ist
nicht ausreichend. Die Optimierung führt zu
reduziertem Personalaufwand für Betrieb und
Instandhaltung sowie Fremdbezug
1 Mechanik /
Fäkalien-
Annahme
Zugabe abflussloser Gruben direkt
in KA-Zulauf, ggfs. geänderte
Leitungsführung
Kosten Personal
Betrieb
Vermeiden von Verstopfungen und damit Reinigungs-
/Spülarbeiten. Automatikbetrieb des Anlagenteils
sichern
1 Mechanik /
Sandfang
Änderung im Sandsammeltrichter,
z.B Einsatz einer Belüftungskiste
o.ä. Einbauten, das Hebergebläse
sollte wegen langer Förderstrecke
größer dimensioniert werden
Kosten Personal
Betrieb
Belüftung im Trichter optimieren um das Festbacken
von Ablagerungen unterhalb des Hebererrohres zu
vermeiden, Austrag von größeren Ballen vermeiden.
Hebergebläse ggf verstärken um die lange
Förderstrecke zu überwinden.
1 Mechanik /
VKB
Automatisierung des
Schlammablasses
Kosten Personal
Betrieb
Verringerung des Personalaufwandes
1 Mechanik /
VKB
Rohschlammpumpe im
Vorklärbecken austauschen
Kosten Personal
Betrieb
Die aktuelle Pumpe ist nicht mediumgeeignet, durch
den Einsatz einer mediumspezifischen Pumpe sollen
die Störungen verringert werden
1 Biologie /
Dosierung
Ermittlung des geeigneten
Verfahrens zur Fällmitteldosierung
(Vor-/Nachfällung)
Kosten Fällmittel Bestimmung der kostenmäßig und
verfahrenstechnisch günstigsten Variante zur
Phosphor-Elimination
1 Biologie /
NKB
Abdecken der Nachklärbecken-
Rinne und Außerbetriebnahme der
Rinnenreinigungsanlage
Kosten Personal
Betrieb
Verringerung des manuellen Reinigungsaufwand
durch störanfällige Rinnenreinigung
1 Biologie /
NKB
Schwimmschlamm-Abzug in Bezug
auf Nachlaufwassermengen
Optimieren, Abzug direkt aus dem
System
Kosten Personal
Betrieb
Verfahrenstechnische Optimierung,
Schwimmschlamm-Kreislauf vermeiden,
Personalaufwand verringern,
1 Biologie /
NKB
Das Motorkabeltrommel am
Räumer des Nachklärbeckens
durch ein Schleppkabel ersetzen
Kosten Personal
Instandhaltung
Störungshäufigkeit minimieren, Personaleinsatz
Betrieb und Instandsetzung verringern,
Betriebssicherheit erhöhen
1 Schlammstabi
lisierung /
VED
Umbau des Voreindickers Kosten Aufwand
bezogene
Leistungen
Verbesserung der Schlammeindickung um damit eine
Minimierung der Transportkosten zu erreichen,
Verbesserung des Trübwasserabzuges, Verringerung
des Personalaufwandes
1 Schlammstabi
lisierung /
TW-Gerät
Anordnung der Pumpen zum
Trübwasserabzug optimieren
Kosten Personal
Betrieb
Personalaufwand für Reinigung und nacharbeiten
sowie Störungen verringern
1 Sonstiges /
Umlage
Konzept Umlagenpflege Kosten Aufwand
bezogene
Leistungen
Die freigesetzte Zeit könnte genutzt werden um die
externe Umlagenpflege zu verringern
2 Mechanik /
Zulauf-
hebewerk
Ersatz durch polumschaltbares
Aggregat
Kosten Energie Anpassung des Energiebedarfs an die
Zulaufbedingungen durch 2-stufiges Aggregat,
Reduzierung des Energiebedarfs
2 Mechanik / Ersatz der 2 vorhandenen Rechen Kosten Energie Reduzierung des Energiebedarfs
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ANHANG Abschlussbericht Seite 84
KA Teilprozess/ Bauwerk
Geplante Maßnahme Zugehörige Kenngröße
Ziel der Maßnahme
Rechen durch 1 Filterstufenrechen
2 Mechanik /
Sandfang
Ausrüstung beider Straßen mit
Schwemmcontainern
Kosten
Reststoffentsorgu
ng Sandfanggut
Es sind beide Varianten vorhanden (Container &
Klassierer), der Container ist unwesentlich
arbeitsaufwendiger, es gibt kaum Unterschiede in der
Sandfanggut-Beschaffenheit, der Klassierer ist im
Winterbetrieb problematisch >> Container sollten in
beiden Strassen genutzt werden
2 Mechanik /
Zulauf-
gerinne
Ersatz der 2 vorhandenen Rechen
durch 1 Filterstufenrechen
Kosten Personal
Betrieb
Reduzierung von Ablagerungen in der
Rechenkammer durch den Sohlspüleffekt bei Betrieb
des Filterstufenrechens, und damit Reduzierung des
Personalaufwandes
2 Mechanik /
VKB
Automatisierung des
Schlammablasses
Kosten Personal
Betrieb
Reduzierung des Personalaufwandes
2 Mechanik /
Rechen
Ersatz der 2 vorhandenen Rechen
durch 1 Filterstufenrechen
Kosten Personal
Instandhaltung
Reduzierung des Personalaufwandes für
Instandsetzung
2 Biologie /
Dosierung
Durch Wechsel des Fällmittels
Verzicht auf Eisenzugabe
Kosten Fällmittel Kostenreduzierung durch nur noch 1 Dosiermittel,
Erleichterung bei der Handhabung
2 Biologie /
Prozesswass
erbehälter
Konzeptionierung einer gezielten
Bewirtschaftung, Automatisierung
der Zugabe mittels Online-Messung
& Fuzzy
Kosten Fällmittel Einsparung von Fällmittel
2 Biologie /
NKB
Sprüheinrichtung / Gummiabstreifer
zwischen Rinne & Trennwand am
Räumer anbringen
Kosten Personal
Betrieb
Aufbau größerer Schlammklumpen & manuelle
Reinigung in diesem Bereich verhindern / reduzieren.
2 Biologie /
NKB
Ablaufrinne des Nachklärbeckens
abdecken oder Einsatz eines
Schleppschlitten
Kosten Personal
Betrieb
Reinigungsaufwand durch Personal verringern.
Anmerkung zu Schleppschlitten: Der Schlitten ist das
billigste Reinigungsgerät, über geeignete
Konstruktion mit Vorspannung, verstellbar,
verschiedene Bürstenanordnungen sollte alternativ zu
Abdeckungen nachgedacht werden
2 Schlammstabi
lisierung /
Faulbehälter
Im Zuge der Sanierung Einsatz von
Horizontalpropellern anstelle
außenliegender Umwälzung
Kosten Personal
Betrieb
Energieeinsparung, Reaktorbetrieb ermöglichen,
Verringerung des Arbeitsaufwandes bei der
Schlammsiebung. Durch Horizontalpropeller weniger
Rohrleitungs-Installationen, Armaturen,
Pumpen/Aggregate können kleiner dimensioniert
werden
2 Schlammstabi
lisierung /
VED
Betrieb als Durchlaufeindicker,
dadurch kontinuierliche
Beschickung in kleinen Mengen,
Einlaufberuhigung
Kosten Personal
Betrieb
Reduzierung des Personaleinsatzes, Effektivität
erhöhen, Vergleichmäßigung des Betriebes
2 Sonstiges /
Umlage
Konzept Umlagenpflege Kosten Personal
Betrieb
Die freigesetzte Zeit könnte genutzt werden um die
externe Umlagenpflege zu verringern
2 Sonstiges /
Umlage
Einsatz von Winkelsteinen an
verbleibendem Oxidationsgraben
Kosten Personal
Betrieb
Der Bewuchs direkt am Becken soll verhindert
werden, um das manuelle abstechen der Grasoden
zu verhindern.
3 Mechanik Bau eines Sandfanges in den
offenen Zulauf zur Kläranlage
Kosten Aufwand
bezogene
Leistungen
Reduzierung des Verschleißes an den
Rechenanlagen.
3 Biologie Automatisierung der
Fällmittelzugabe
Kosten Fällmittel Anpassung der Fällmittelzugabe an die
Schwankungen im Zulauf.
3 Biologie Änderung der
Schwimmschlammräumung im
Nachklärbecken 2
Optimierung der Schwimmschlammräumung
3 Stabilisierung Bau eines
Vorversäuerungseindickers
Optimierung des Schlammprozesses
(Primärschlamm) und Verbesserung der
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
BMBF - Förderkennzeichen 02WI9913/9
ANHANG Abschlussbericht Seite 85
KA Teilprozess/ Bauwerk
Geplante Maßnahme Zugehörige Kenngröße
Ziel der Maßnahme
Denitrifikation
3 Schlamm-
entwässerung
Umstellung der Entsorgungsart für
Klärschlamm
Kosten
Reststoffentsorgu
ng Schlamm
Reduzierung der Kosten für Kohlebezug und
Entsorgung durch Entwässerung des Klärschlammes
nur mit Polymeren.
3 Sonstiges Reduzierung des Aufwandes für die
Gebäudereinigung
Kosten Aufwand
bezogene
Leistungen
Die Fassaden werden nur noch 1xjährlich gereinigt,
die Glasreinigungsintervalle wurden verlängert.
3 Mechanik
Biologie
Stabilisierg
Prüfung einer Erweiterung der
Kläranlage
Entlastung der Kläranlage
3 Stabilisierung Nachrüstung von 3 Aktivkohlefiltern
für die BHKW-Anlage
Kosten Aufwand
bezogene
Leistungen,
Kosten Energie
Reduzierung der Schäden an den Gasmotoren und
Verringerung des Ölverbrauches.
4 Mechanik Installation neuer Rechen mit
geringerem Stababstand
Kosten
Reststoffentsorg
ung Rechengut
Anpassung an den vermehrten Rechengutanfall
durch die Aufnahme des Abwassers einer anderen
Kläranlage.
4 Biologie
Reduzierung bzw. Ersatz der
Rinnenspritzanlage an den
Nachklärbecken
Kosten Energie Vermeidung der Aerosolbildung und Reduzierung der
Energiekosten.
4 Biologie Reduzierung des O2-Gehalts im
Belebungsbecken 1 Kosten Energie Reduzierung der Energiekosten
4 Stabilisierung Automatisierung Flotation mit
Nachrüstung von 3 Feststoffsonden
Durch den gezielten Schlammabzug wird die
gewünschte Lieferung von dickeren Schlamm zur
Ausfaulung in anderer Kläranlage möglich.
4 Stabilisierung Optimierung Druckwasserlanzen
Flotation Kosten Energie
Bei geringerer Belastung Kosteneinsparung durch
Betrieb nur eines der beiden Flotationsbecken.
4 Stabilisierung Optimierung Energieerzeugung Kosten Energie Reduzierung der Energiekosten
4 Stabilisierung Eindicker der AT-Stufe aktiviert Verbesserung der Vorklärschlamm-Eindickung
4 Stabilisierung Installierung einer-Siebung vor der
Vorklärschlamm-Eindickung
Erhöhung der Betriebssicherheit durch das Entfernen
der Faserstoffe und damit der Reduzierung der
Verstopfungsprobleme.
5 Mechanik Ausserbetriebnahme von 1/3 der
Vorklärbecken
Kosten
Material,Kosten
Löhne u.
Gehälter
Instandhaltung
Reduzierung der Betriebskosten
5 Mechanik Umbau des Ein-und
Auslaufbauwerkes
Erhöhung des Hochwasserschutzes der Kläranlage
5 Mechanik Umbau der Rechenhalle und
Rechengutverladestation
Kosten
Reststoffentsorgu
ng Rechengut
Reduzierung der Entsorgungskosten durch
Direktabwurf des Rechenguts in 20m³ -Kübel. (Der
Zwischentransport mit 7m³-Kübel entfällt dann.)
5 Mechanik Umbau der Sandfanganlage und
Installation einer Sandwaschanlage
Weitgehende Entfernung von organischen
Faserstoffen sowie Mitbehandlung von angelieferten
Sandmengen
5 Biologie Umbau des Belüftungssystems Kosten Material,
Kosten Löhne
und Gehälter,
Investitionskoste
n
Reduzierung der Betriebskosten
5 Biologie Sanierung der Doppelräumer in der
Nachklärung
Aufrechterhaltung des reibungslosen
Betriebsablaufes durch die Erneuerung der alten
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
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ANHANG Abschlussbericht Seite 86
KA Teilprozess/ Bauwerk
Geplante Maßnahme Zugehörige Kenngröße
Ziel der Maßnahme
Räumerbrücken sowie Erfüllen von Sicherheits-
Standards
5 Schlamm-
entsorgung/-
transport
Sanierung der Schlammleitung und
Neubau der Schlammpumpen
Erhöhung der Betriebssicherheit und Reduzierung
der Pumpkosten
5 Gesamt-
Anlage
Umsetzung des
Brandschutzkonzeptes
Erfüllen von Sicherheitsstandards und Erhöhung der
Betriebssicherheit
5 Gesamt-
Anlage
Erneuerung der
Niederspannungsanlagen
Erfüllen v.Sicherheitsstandards (VBG 4) und
Umrüstung in moderne Elektro-Technik
5 Gesamt-
Anlage
Erneuerung der
Brauchwasserleitung
Aufrechterhaltung der Brauchwassernutzung durch
Erneuerung des alten Brauchwassernetzes.
6 Gesamt-
anlage
Es wird geprüft, ob tägliche Anfahrt
umgangen werden kann
Kosten Löhne
und Gehälter
Kostenersparnis Anfahrtzeiten
6 Gesamt-
anlage
Ca. 35 % Kostenreduzierung beim
Strombezug durch neue
Stromverträge
Kosten Energie Stromkosten sparen
6 Mechanik Kostenreduzierung von 32% bei
Rechengut durch neue Verträge mit
Entsorgern
Kosten
Reststoffentsorgu
ng
Entsorgungskosten sparen
6 Mechanik Kostenreduzierung von 12% bei
Sandfanggut durch neue Verträge
mit Entsorgern
Kosten
Reststoffentsorgu
ng
Entsorgungskosten sparen
6 Biologie /
NKB
Abdeckung der Ablaufrinne um
Algenwachstum- und damit die
zeitaufwendige manuelle Reinigung
zu verhindern
Kosten Löhne
und Gehälter
Reinigungsaufwand minimieren
6 Schlammstabi
lisierung /
VED
Verbesserung der
Entwässerbarkeit des
Rohschlammes durch Zugabe von
Polymer
Kosten
Reststoffentsorgu
ng
Transportkosten minimieren
7 Sonstiges Zähler für Werkstätten, BZO,
Wohnhaus
Kosten Energie Strom-/Wärmebedarf der genannten Gebäude
separat erfassen und aus Kennzahl eliminieren
7 Mechanik /
Rechen
Neue Rechenanlage Kosten Personal
Betrieb
Ersatz des störanfälligen Mitstromrechens,
Personaleinsatz verringern, Folge-
Beeinträchtigungen in nachfolgenden Anblagenteilen
verringern
7 Mechanik /
SF
Teiletausch der Heberleitung. und
Vorhaltung von Ersatzleitung
Kosten Personal
Betrieb
Doppelwandiges Förderrohr, war durch Korrosion
beschädigt, Ursache lange unentdeckt.
Förderleistung damit beeinträchtigt. Jetzt ist die
erforderliche Leistung sichergestellt, Personaleinsatz
verringert.
7 Mechanik /
VKB-Räumer
Austausch Schildräumer (alt)
gegen Balkenräumer im Zuge des
anstehenden Umbaues
Kosten Personal
Betrieb
Störungen und Personaleinsatz an diesem
Anlagenteil verringern.
7 Stunden des Personals zur
Instandsetzung in geeigneter Form
nachvollziehen
Kosten Personal
Instandhaltung
Die Kläranlage ist Schlosser- & Elektrowerkstatt-
Standort. Fehlangaben der tatsächlich für Einsätze
auf der KA aufgewendeten Zeit sind zu vermuten.
Zeitangaben sind zum Teil nicht plausibel.
7 Biologie /
Dosieranlage
Wechsel des Fällmittels Kosten Personal
Betrieb
Verringerung von Störungen an der Dosieranlage und
dem damit verbundenen Personalaufwand (nicht das
BILLIGSTE, sondern das WIRTSCHAFTLICHSTE
Fällmittel)
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
BMBF - Förderkennzeichen 02WI9913/9
ANHANG Abschlussbericht Seite 87
KA Teilprozess/ Bauwerk
Geplante Maßnahme Zugehörige Kenngröße
Ziel der Maßnahme
7 Biologie /
NKB-Rinne
Rinnenreinigung gegen neues
System mit Laufrad austauschen,
Konstruktion verbessern (durch
lange Stellwelle treten große
Torsionsmomente auf), später
Sanierung von Rinne & Laufbahn
Kosten Personal
Betrieb
Zeitaufwand für Rinnenreinigung reduzieren,
Verbesserung des baulichen Zustandes der Rinne,
Verschleiss der eingesetzten Bürsten verringern.
7 Schlammstabi
lisierung /
Faulturm
alte Schraubenmischer durch
Horizontalpropeller ELKATO
ersetzt
Kosten Energie Energieersparnis (Nennleistung alt ca. 6 kW in
Dauerbetrieb, neu 3,6 kW in Lauf-/Pausenbetrieb
(10/30)) Effizienzsteigerung, Reaktorbetrieb.
7 Schlammver-
wertung /
MSE
Zähler für die Zapfstelle der
Maschinellen
Schlammentwässerung anbringen
Kosten Energie Erfassung des Energieverbrauches der Maschinellen
Schlammentwässerung, insbes. der Heizung im
Winter.
7 Schlammstabi
lisierung /
MSVE
Polymerwechsel zu einem Produkt
auf Wasserbasis
Kosten
Flockungs(hilfs)m
ittel
Bessere Dosierbarkeit, besseres Handling,
Vermeidung von zu großen Überschüssen
7 Schlammstabi
lisierung /
MSVE
verschiedene Optimierungen bei
1. den Dickschlammpumpen
2. dem Medium und
3. der Rohrleitung (saugseitige
Dickschlammpumpe)
Kosten Personal
Betrieb
1. Einsatz von Excenterschneckenpumpen, da die
Drehkolbenpumpen zu verschleißanfällig und zu
reparaturanfällig sind
2. Eventuell nur noch Überschußschlamm-Eindickung
3. Einrichtung eines kleinen Heizkreislaufes aus der
Umwälzleitung für die MSVE Rohrleitungen um
Ablagerungen zu lösen und auszutragen
7 Schlammstabi
lisierung /
Prozesswass
erbehälter
Einsatz eines Rührwerkes Kosten Personal
Betrieb
Personal- (Reinigungs-) aufwand verringern,
Schlammablagerungen im Behälter regelmäßig mit
austragen, auch um Belastungsstöße zu verringern
7 Sonstiges separate Stromzähler für die
Betriebszentrale Ost, die Werkstatt,
etc.
Kosten Energie Verursachergerechte Zuordnung ermöglichen um
belastbare Kennzahlen zu ermitteln
7 Schlammver-
wertung /
MSE
Heizwärmebedarf Presse
reduzieren (eventuell durch
Einhausung)
Kosten Energie Reduzierung Heizwärmebedarfes im Winter
8 Mechanik Inbetriebnahme der Vorklärung Kosten Energie Entlastung der biologischen Stufe und Reduzierung
des Stromverbrauches in der Biologie. Reduzierung
des Stromverbrauches in der Schlammbehandlung
durch den höheren TS-Gehalt und den damit
erhöhten Gasanfall im Faulbehälter.
8 Mechanik Umstellung des
Entsorgungsvertrages
Kosten
Reststoffentsorgu
ng Rechengut
Reduzierung der Entsorgungskosten
8 Biologie Optimierung der
Sauerstoffregelung
Kosten Energie Reduzierung des Energieverbrauches
8 Biologie Optimierung des
Schwimmschlammräumsystem
Verbesserung des Schwimmschlammabzuges
8 Biologie Verringerung der
Schwimmschlammneubildung
Erfüllung der Auflagen der Aufsichtsbehörden
8 Stabilisierung Automatisierung des BHKW Kosten Energie Höhere Energieausbeute durch automatisierten
Betrieb.
8 Stabilisierung Verbesserung der
Überschussschlamm-Eindickung
(Siebtrommel)
Erhöhung des TS-Gehaltes im Faulbehälter
9 Mechanik /
Biologie
Prüfung einer Optimierung der
Kläranlage ggfs. mit Umbau von
Vorklärung und Biologie
Sicherstellung der Einhaltung der geforderten
Ablaufwerte
9 Mechanik Umstellung des Kosten Reduzierung der Rechengut-Entsorgungskosten
Benchmarking in der Abwasserbeseitigung auf der Basis technisch-wirtschaftlicher Kennzahlensysteme
BMBF - Förderkennzeichen 02WI9913/9
ANHANG Abschlussbericht Seite 88
KA Teilprozess/ Bauwerk
Geplante Maßnahme Zugehörige Kenngröße
Ziel der Maßnahme
Entsorgungsvertrages für
Rechengut
Reststoffentsorgu
ng Rechengut
9 Biologie Installierung einer P-Online-
Messung
Kosten Fällmittel Reduzierung der Fällmittelmengen
9 Stabilisierung Abschalten der AT-Stufe Instandhaltung
Kosten Energie
Reduzierung der Instandhaltungs- und Energiekosten
10 Gesamt-
anlage
Kompensationsanlage anschaffen,
um hohen Blindstromanfall zu
beenden
Kosten Energie Stromkosten minimieren
10 Gesamt-
anlage
ca. 35 % Kostenreduzierung beim
Strombezug durch neue
Stromverträge
Kosten Energie Stromkosten minimieren
10 Gesamt-
anlage
Anschluß an PDV Kosten Löhne
und Gehälter
Betriebsdatenerfassung vereinfachen
10 Gesamt-
anlage
Elektrische Anlage erneuern Kosten Material,
Kosten Löhne
und Gehälter
Zuverlässigkeit erhöhen und dadurch
Reparaturarbeiten vermindern
10 Gesamt-
anlage
Es wird geprüft, ob das BHKW
kleiner dimensioniert werden kann.
Ist dies der Fall, wird umgerüstet.
Kosten Löhne
und Gehälter
Anpassung an BEdarf elektrischer Energie.
Kosteneinsparung bei Erdgas.
10 Mechanik Erneuerung der Rechenanlage Kosten Löhne
und Gehälter
Wartungs- und Reparaturaufwand minimieren.
Leistung des Rechens erhöhen -> Vorteile für
nachgeschaltete Stufen
10 Mechanik Kostenreduzierung von 32% bei
Rechengut durch neue Verträge mit
Entsorgern
Kosten
Reststoffentsorgu
ng
Entsorgungskosten minimieren
10 Mechanik Kostenreduzierung von 12% bei
Sandfanggut durch neue Verträge
mit Entsorgern
Kosten
Reststoffentsorgu
ng
Entsorgungskosten minimieren
10 Biologie Automatische pH-Wert- und
Temperaturmessung
Kosten Löhne
und Gehälter
Zeitaufwand für manuelle Messung minimieren
10 Biologie Es wird geprüft, ob eine
automatische
Hochdruckreinigungsanlage zum
Abspritzen von Belebungsbecken
und Ablaufrinne wirtschaftlich ist
Arbeitsaufwand minimieren
10 Schlamm-
behandlung
Es wird geprüft, inwieweit der
(automatische) Trübwasserabzug
so optimiert werden kann, daß er
fehlerfrei funktioniert
Arbeitsaufwand minimieren