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Brennstoffe

Energie aus Abfall? – Gestern Abfall, heute Brennstoff!

Die nuklearen Folgen von Fukushima nach der Naturkatastrophe (März 2011) hat die Debatte um eine zukunftsweisende Energiepolitik in Deutschland neu entfacht. Die deutsche Bundesregierung wird den Ausstieg aus der Kernenergie schneller, als im Energiekonzept 2010 postuliert, vorantreiben. In den nächsten Jahrzehnten steht Deutschland somit eine Energiewende bevor. Den erneuerbaren Energien und somit auch Biomasse und Abfall kommt hierbei die entscheidende Bedeutung zu.

Bis zur Mitte dieses Jahrhunderts soll die Vision einer nahezu 100%igen Energieversorgung aus regenerativen Energien realisiert werden.

Für die Zukunft wird es entscheidend sein, die vorhandenen Abfall-Ressourcen dezentral energetisch zu verwerten und nicht in Verbrennungseinrichtungen ohne sinnvolle Nutzung der Energie zu „beseitigen“.

Geeignete Leistungsbereiche sind hier 10 bis 25 MW thermisch, so dass die Wärme genutzt werden kann.
Wir haben hierfür die nötige Erfahrung!

 

Altholz A I bis A IV

Als Altholz bezeichnet man Holzsortimente, die aus einem Nutzungsprozess ausscheiden und einer stofflichen oder energetischen Verwertung zugeführt werden. Der Gesetzgeber strebt dabei eine Kaskadennutzung an, d. h. Vorrang der stofflichen vor der energetischen Nutzung.

Bei Altholz handelt es sich um eine Vielzahl von Sortimenten und unterschiedliche Herkunft, die je nach Belastungs- / Behandlungsstufe in vier Kategorien eingeordnet werden:

 

A I

nicht behandeltes Altholz
(wie z. B. Sägewerksreste, Platten aus Vollholz)

A II

behandeltes Altholz, d. h. verleimtes, beschichtetes, lackiertes oder anderweitig behandeltes Altholz OHNE halogenorganische Verbindungen und OHNE Holzschutzmittel
(wie Schalhölzer, Türblätter und –zargen)

A III

belastetes Altholz, d. h. Altholz MIT halogenorganischen Verbindungen und OHNE Holzschutzmittel (wie Paletten mit Verbundmaterialien, Sperrmüllmischsortimente)

A IV

besonders belastetes Altholz, d. h. MIT Holzschutzmitteln behandeltes Altholz sowie Altholz, was nicht in die Kategorien A I bis A III zugeordnet werden kann
(wie Holzfachwerk, Dachsparren)

 

Energie aus Altholz als sinnvolle Option

Die Wärme- und Stromerzeugung aus nicht mehr stofflich nutzbaren Althölzern stellt bei geeigneten Standortkonzepten (ganzjährige Wärmenutzung) eine sinnvolle Option dar und bietet sich u. a. in der holzbe- und verarbeitenden Industrie an. Durch Inkrafttreten des EEG im Jahr 2000 wurde die energetische Altholznutzung stark forciert.

Aufgrund steigenden Konkurrenzdrucks um die Altholzressourcen muss der detaillierten Anlagenplanung eine Analyse der zur Verfügung stehenden Brennstoffpotenziale vorausgehen.

Die Verbrennung von Altholz A III und A IV unterliegt den strengen Emissionsgrenzwerten der 17. BImSchV. Deren bestimmungsgemäße Umsetzung ist heute Stand der Technik und durch eine fachgerechte Projektierung – die wir für Sie gerne übernehmen – gewährleistet.

 

Waldrestholz /
Landschaftspflegeholz

Es handelt sich hierbei um eine große Bandbreite naturbelassener Hölzer unterschiedlichster Herkunft wie:

  • Durchforstungs-Restholz
  • Kronen-/Hiebsreste
  • Industrieholzsortimente
  • Holz aus Garten- /Landschafts- /Straßenpflege
  • Rinde

Die Qualitäten dieser Sortimente fallen sehr unterschiedlich aus – je nach Herkunft, Ernteverfahren oder anschließender Konditionierung können hohe Anteile Wasser, Blätter/Nadeln, inerte Bestandteile (Erdanhaftungen, Steine) und Fremdstoffe (Kunststoffe, Metallteile) enthalten sein.

Durch geeignete und angepasste Feuerungs- und Kesseltechnik (Schräg-Vorschubrost, automatische Kesselreinigung, angepasste Rauchgasführung) können bei einem sinnvollen Gesamtkonzept (ganzjährige Wärmenutzung) auch schwierige Holzsortimente wie Landschaftspflegeholz problemlos energetisch verwertet werden.

Die Nutzung in Anlagen zur Wärme- und Stromerzeugung hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Einer erfolgreichen Anlagenprojektierung geht auch hier eine sorgfältige Evaluierung der zur Verfügung stehenden Biomasse und zu erwartende Preise voran.

Ersatzbrennstoffe (EBS)

Ersatzbrennstoffe sind „Nicht-Regelbrennstoffe“. Der Begriff des Regelbrennstoffs ist in der 1. BImSchV definiert, jeder Nicht-Regelbrennstoff ist somit ein sog. „Ersatzbrennstoff“.  Ersatzbrennstoffe bestehen aus Abfall (mittel- bis hochkalorische Abfallfraktionen), der in Aufbereitungsanlagen konfektioniert und anschließend einer energetischen Nutzung zugeführt wird.

Als Ausgangsstoffe für die EBS-Aufbereitung dienen:

• Hausmüll und hausmüllähnlicher Gewerbeabfall
• Reste aus der Wertstoffsortierung (Papier, Pappe, Holz, Textilien, Kunststoffe)
• produktionsspezifische Abfälle aus Gewerbe und Industrie

Konkret kann es sich hierbei um Altreifen, Schlämme aus der Papier-/ Zellstoffindustrie, nicht mehr stofflich nutzbare Verbundmaterialien, Altstyropor u. v. a. m. handeln.

Die heizwertreichen Fraktionen werden ausgesondert, aufbereitet und stehen anschließend als Brennstoff in Zementwerken, Ziegeleien, Industriefeuerungen und vermehrt auch in Heizkraftwerken (Wärmeversorgung) für die energetische Verwertung zur Verfügung.

Wie bei der Verbrennung von Siedlungsabfällen bestehen auch hier besondere technische Anforderungen an Feuerung, Kessel und Rauchgasreinigung. Den im Brennstoff z. T. hohen Anteilen an Asche oder Chlor steht ein Heizwert von 12 – 16 MJ/kg entgegen.

Der Ausbau von Anlagenkapazitäten ist im Zuge der Energiewende in Deutschland sinnvoll. Unter Einhalten aller gesetzlichen und notwendigen Forderungen sowie Betrachtung der Brennstoffverfügbarkeiten ist die energetische Nutzung von EBS ein Weg, der ressourceneffizient die im Abfall enthaltene Energie ausnutzt und dadurch den Ersatz fossiler Energieträger ermöglicht.

Klärschlamm

Gemäß Koalitionsvertrag der aktuellen deutschen Bundesregierung soll die landwirtschaftliche Verbringung von Klärschlamm zu Düngezwecken auf Agrarflächen zukünftig gesetzlich verboten und eine Rückgewinnung von Phosphor und anderen Nährstoffen forciert werden.

In Übereinstimmung mit der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) plant das Bundesumweltministerium eine „Phosphorrecyclingverordnung“(AbfPhosV), die u. a. ein Mitverbrennungsverbot von Klärschlämmen vorsieht, deren Phosphatgehalt einen festgelegten Wert übersteigt.

Wenn der Phosphorgehalt über 12 gp/kgTM (30 g P2O5/kgTM) liegt, darf der Klärschlamm zukünftig nicht verbrannt werden.

Verfahrensschritte der Klärschlammverwertung

Wir werden die Anlage analysieren, die Ergebnisse mit Verfahrenstechnikern diskutieren und die verschiedensten Varianten aus Sicht der Energieeffizienz und der Abscheidung von Phosphor bewerten.

In unserem Fokus steht die Monoverbrennung. Hier ist zu klären, ob die Phosphatabscheidung vor oder nach der Entwässerung / Trocknung/ Verbrennung erfolgt. Des Weiteren sind die sich ergebenden Einflüsse und Gegebenheiten (die sich gegenseitig beeinflussen, fördern oder behindern) zu analysieren und in den Entscheidungsprozess über die Phosphatabscheidetechnik einzubeziehen.