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Das Klärwerk Köln-Langel

Das zweitgrößte Klärwerk liegt im Kölner Norden – im Stadtteil Langel – in unmittelbarer Nähe zum Rhein. Das Einzugsgebiet umfasst die Ortsteile Worringen, Roggendorf/Thenhoven, Esch, Pesch, Chorweiler, Seeberg, Fühlingen, Merkenich, Rheinkassel, Feldkassel sowie Langel.

Was leistet das Klärwerk Köln-Langel?

Das Klärwerk Köln-Langel reinigt Abwässer von circa 85.000 Einwohnenden. Hinzu kommen die Abwässer von Gewerbe- und Industriebetrieben, deren Ausstoß einer Belastung durch etwa 35.000 Einwohnende (sogenannte Einwohnergleichwerte) entspricht.

Darüber hinaus wird das bei der Schlammfaulung entstehende Faulgas in zwei Blockheizkraftwerken zur Energieerzeugung genutzt. Hierdurch und durch den Einsatz von Photovoltaikanlagen werden ungefähr 90 Prozent des Eigenbedarfs an Strom und 100 Prozent des Eigenbedarfs an Wärme abgedeckt.

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Wie wird das Abwasser auf dem Klärwerk Köln-Langel gereinigt?

Vom Einlaufpumpwerk bis zum Nachklärbecken – das in der Kanalisation gesammelte Abwasser (Schmutz- und Regenwasser) wird in der Kläranlage in verschiedenen Stufen behandelt und anschließend gereinigt in den Rhein eingeleitet. Auch der anfallende Schlamm durchläuft mehrere Behandlungsstufen, den sogenannten Schlammweg. In der Galerie erhalten Sie einen visuellen Überblick ausgewählter Stationen im Klärwerk Köln-Langel.

Weiter unten werden die einzelnen Stationen der Abwasserreinigung auch noch einmal genauer erläutert.

  • Einlaufpumpwerk: Das gesammelte Abwasser wird mit Schneckenpumpen auf das erforderliche Geländeniveau angehoben.

  • Biologische Reinigung (hinten im Bild): In den rechteckigen Belebungsbecken wird das Abwasser durch Mikroorganismen gereinigt.

  • Nachklärung: Das Belebtschlamm-Wasser-Gemisch wird in den Nachklärbecken getrennt. Der Schlamm sinkt zu Boden.

  • Schlammbehandlung: Unter Luftabschluss werden in den Faultürmen die energiereichen organischen Substanzen abgebaut.

  • Energienutzung: Im Gasbehälter (links) wird das Faulgas gespeichert. Der aus dem Gas erzeugte Strom wird direkt im Klärwerk Köln-Langel genutzt.

Einlaufpumpwerk

Das Abwasser wird über zwei Sammelkanäle dem Klärwerk zugeleitet. Dort wird es mit Schneckenpumpen um vier bis sechs Meter auf das zur Weiterbehandlung erforderliche Geländeniveau gehoben.

Mechanische Vorreinigung

In der Rechenanlage werden alle Grobstoffe sowie das Schwimmgut, z.B. Papier, Holz, Gemüsereste und Textilien aus dem Abwasser entfernt. Im nachfolgenden Sandfang setzt sich durch Verringerung der Fließgeschwindigkeit der mitgeführte Sand ab. An der Oberfläche aufschwemmendes Fett wird am Ablauf des Sandfanges abgeschieden. Nach der Sand- und Fettabscheidung durchfließt das Abwasser die Vorklärbecken, in denen das Abwasser fließtechnisch beruhigt wird und Sinkstoffe zur Beckensohle absinken. Diese Sinkstoffe werden über die Räumeinrichtung in den Schlammtrichter geräumt und dort über Pumpen des Primärschlammpumpwerkes abgeführt.

Zwischenpumpwerk

Das mechanisch gereinigte Abwasser wird um 3,5 Meter auf das zur Weiterbehandlung erforderliche Geländeniveau gehoben.

Belebungsstufe

Die Belebungsstufe ist als Kaskadendenitrifikation mit zwei Kaskaden ausgebildet. Das erste Becken der Kaskade 1 ist unbelüftet und wird zur Denitrifikation oder wahlweise zur biologischen Phosphorelimination eingesetzt. Das zweite Becken der ersten Kaskade sowie die zweite Kaskade werden anschließend in Zonen unbelüftet (Denitrifikation) und belüftet über Druckluft (Nitrifikation) betrieben. Hierbei werden durch Mikroorganismen neben Kohlenstoff die Parameter Stickstoff und Phosphor abgebaut. Um die biologischen Teilprozesse zu verbessern, kann über eine Kohlenstofflager- und Dosierstation externes Substrat zugegeben werden.

Nachklärung

In den Nachklärbecken trennt sich der Belebtschlamm vom Wasser. Infolge geringer Fließgeschwindigkeit setzt er sich auf der Beckensohle ab und wird, da er erneut Reinigungsarbeit leisten soll, wieder in das Belebungsbecken zurückgeführt. Da die Biomasse unaufhörlich anwächst, muss ein Teil kontinuierlich als Überschlussschlamm (Sekundärschlamm) aus dem System entfernt werden.

Filteranlage

Während bei herkömmlichen Anlagen die Nachklärung die letzte Behandlungsstufe darstellt, wurde im Klärwerk Köln-Langel eine zusätzliche dritte Reinigungsstufe in Form einer biologischen Flockungsfiltrationsanlage realisiert. Hier erfolgt neben einer Restnitrifikation und Entfernung von Schwebstoffen die nahezu vollständige Beseitigung von Phosphatverbindungen durch Zugabe von Metallsalzen (Fällung und Flockung). Aufgrund der bereits sehr guten Ablaufqualität in der Nachklärung, befindet sich die Filteranlage derzeit im Stand-by-Betrieb.

Schlammbehandlung

Der in der Vorklärung und Nachklärung abgeschiedene Primär- und Sekundärschlamm wird nach der Voreindickung den Faulbehältern zugeführt. Dort erfolgt unter Luftabschluss und bei einer Temperatur von 36 Grad Celsius der Abbau von energiereichen organischen Substanzen. Bei diesem Prozess entsteht Faulgas (Methan und Kohlendioxid im Verhältnis von ungefähr 65 zu 35).

Schlammentwässerung

Der ausgefaulte Schlamm wird nach Abzug aus den Faulbehältern in den Nacheindickern zwischengespeichert und von dort der maschinellen Schlammentwässerung (zwei Zentrifugen) zugeführt. Er wird mit einem Trockenrückstand von ca. 27 Prozent in Container abgefüllt, abtransportiert und thermisch (Verbrennung) verwertet.

Energienutzung

Das bei der Schlammfaulung produzierte Faulgas wird als Brennstoff zur Beheizung der Faulbehälter und der Klärwerksgebäude sowie zur Stromerzeugung in zwei Blockheizkraftwerken (Kraft-Wärme-Kopplung) eingesetzt. Der von den Blockheizkraftwerken erzeugte Strom wird ebenso wie die dabei entstehende Abwärme unmittelbar im Klärwerk genutzt.

Abluftreinigung

Zur Minimierung der Geruchsemission sind die geruchsintensiven Anlagenbereiche der Kläranlage gekapselt. Die Abluft wird abgesaugt und den Abluftbehandlungsanlagen (Fotoionisationsanlagen) zugeführt.

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Wie hat sich das Klärwerk Köln-Langel entwickelt?

Als fünftes und letztes Klärwerk entstand 1968 die Anlage in Köln-Langel. Damit war der Ausbau des Kölner Kanalnetzes komplett. Mit der kommunalen Neugliederung wurde 1975 die Abwasserreinigung in Köln-Langel zusammengefasst. Das bis zu diesem Zeitpunkt nur mit einer mechanischen Abwasserreinigung ausgestattete Klärwerk wurde zunächst 1983 und dann erneut 1992 um eine biologische Reinigungsstufe erweitert. 2016 wurde die Erneuerung der elektro- und maschinentechnische Ausrüstung der Kläranlage fertiggestellt.

Detaillierte Geschichte des Klärwerks Köln-Langel

Erst nach dem zweiten Weltkrieg, in den Jahren 1952 bis 1968 erfolgte die planmäßige Kanalisierung in den Ortsteilen des linksrheinischen Kölner Nordens als Voraussetzung für die Verbesserung der hygienischen Verhältnisse und Bebauung neuer Grundflächen.

Mit dem Ausbau der Kanalnetze entstanden zunächst die Klärwerke Pesch (1954), Worringen (1959), Esch (1968) und Langel (1968).

Im Zuge der kommunalen Neugliederung im Jahr 1975 wurde die Abwasserreinigung der einzelnen Gemeinden im Klärwerk Langel zusammengefasst. Die zunächst nur zur mechanischen Abwasserreinigung ausgebaute Kläranlage wurde 1983 erstmalig mit einer biologischen Reinigungsstufe erweitert. Das in den 80er Jahren auftretende Robbensterben, die Algenpest in der Nordsee und der hohe Verschmutzungsgrad der Flüsse machten eine weitergehende Abwasserreinigung erforderlich.

Mit der Erweiterung der biologischen Stufe und Inbetriebnahme der nachgeschalteten Filteranlage verfügt die Kläranlage Langel seit Dezember 1992 über eine weitgehende Nährstoffelimination und erfüllt damit die verschärften gesetzlichen Anforderungen an die Abwasserreinigung.

Bedingt durch die Planung weiterer Gewerbe- und Wohngebiete im Einzugsgebiet und der Verschärfung der Reinigungsanforderungen für Stickstoff wurde 2004 das Klärwerk neu bemessen. Der Ausbau bzw. die Erweiterung wurde ab 2006 in verfahrenstechnischer und hydraulischer Hinsicht für einen Prognosezustand bis zum Jahr 2017 vollzogen.

2012 wurde die elektro- und maschinentechnische Ausrüstung der Kläranlage erneuert. Das Großprojekt hatte ein Gesamtinvestitionsvolumen von 14,3 Millionen Euro.

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Technische Daten zum Klärwerk Köln-Langel

Bemessungsdaten
Ausbaugröße 120.000 Einwohnerwerte (EW)
Trockenwetterzufluss 405 Liter pro Sekunde
Regenwetterzufluss 695 Liter pro Sekunde
(zuzüglich 98 Liter pro Sekunde interne Abwässer)

Stand: August 2021

Im Kläranlagenablauf einzuhaltende Grenzwerte
CSB (Chemische Sauerstoffbedarf) 75 Milligramm pro Liter
Ammonium 10 Milligramm pro Liter
Stickstoff 13 Milligramm pro Liter
Phosphor 1 Milligramm pro Liter
pH-Wert 6-8,5

Stand: August 2021

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Wie komme ich zum Klärwerk in Köln-Langel?

Adresse:
Alte Römerstraße 171–173
50769 Köln

Postanschrift:
StEB Köln, Ostmerheimer Straße 555, 51109 Köln

Patrick Becker

Betriebsleitung

Tel.-Nr. 0221 221-30911

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