Ersatzbrennstoffe aus Abfall

ETH Zürich, Abfalltechnik FS 2015
Zusammenfassung Referat „Ersatzbrennstoffe aus Abfall“
Ersatzbrennstoffe aus Abfall
Stefanie Aebersold, 21.04.2015
Eine stoffliche Verwertung ist für viele Abfälle weder ökologisch noch ökonomisch sinnvoll. Allerdings haben viele Abfälle – gerade aus der Industrie – einen hohen Heizwert. Diesen Heizwert
macht man sich in der Verwertung von Abfällen als Ersatzbrennstoff (EBS) zunutze.
Beispiele für Abfälle, die sich als EBS eignen: Autoreifen, Papier/Karton, Kunststoffe/PET/Polyester,
Altöle, Lösungsmittel, Tiermehl, Klärschlamm
Einsatzbereiche von EBS:
Ersatzbrennstoffe aus Abfall werden vor allem in Zement- und Kohlekraftwerken eingesetzt (thermische Verwertung). Dabei werden die EBS zusammen mit konventionellen Brennstoffen verbrannt, wodurch Einsparungen bei den Primärbrennstoffen (dabei handelt es sich primär um Kohle) erzielt werden können. EBS können auch als alleiniger Brennstoff, insbesondere in Kehrichtverbrennungsanlagen, verwertet werden. In Rahmen dieses Referats wurde der Fokus auf den Einsatz
von EBS in Zementwerken gelegt. Hier bietet sich die Verwendung von EBS aus Abfällen besonders
an, da die Zementindustrie eine besonders energieintensive Branche ist. Zur Herstellung des Zwischenprodukts Klinker muss das Gestein in einem Drehrohrofen auf ca. 1500°C erhitzt werden. Die
grosse Menge an thermischer Energie, die dazu erforderlich ist, wird konventionell durch die Verbrennung von Kohle erzeugt.
Ökologischer Nutzen von EBS:
1/3 des von Zementfabriken emittierten Kohlendioxids ist auf die Verbrennung der Brennstoffe
zurückzuführen – der Rest entsteht bei der chemischen Reaktion zur Klinkerherstellung. Wird ein
Teil des Primärbrennstoffs (im Normalfall Kohle) durch EBS aus Abfall ersetzt, kann Kohlendioxid
eingespart werden. Der Abfall ist zum Teil 𝐶𝑂! -neutral, sicher aber würde er in einer KVA sowieso
verbrannt werden. Gespart hat man also so viel 𝐶𝑂! , wie man Kohle einspart:
1t Zement ≈ 3.5MJ thermische Energie ≈ 1kWh ≈ 1kg CO! bei Verbrennung von Kohle
Weitere Vorteile des Einsatzes von EBS sind die rückstandlose Verbrennung (Ascherückstände werden in den Klinker eingebunden) sowie die Tatsache, dass EBS eine Alternative zu offensichtlich
erschöpflichen Rohstoffen darstellen.
Allerdings ist die thermische Verwertung von Abfall nicht per se die beste Lösung. Eine stoffliche
Verwertung macht zum Beispiel bei Papier und Karton energetisch mehr Sinn. Ob der Einsatz als
Ersatzbrennstoff für eine Abfallklasse ökologisch sinnvoll ist, wird am besten mittels einer Ökobilanz ermittelt.
1
ETH Zürich, Abfalltechnik FS 2015
Zusammenfassung Referat „Ersatzbrennstoffe aus Abfall“
Stefanie Aebersold, 21.04.2015
Anforderungen an EBS:
Nicht jedes Material eignet sich als Ersatzbrennstoff. Das BAFU schreibt vor, dass in Zementwerken
nur einheitlich zusammengesetzte, schadstoffarme Abfälle entsorgt werden dürfen. Entsprechend
dürfen Siedlungsabfälle nicht als EBS verwendet werden, Massenabfälle aus der Industrie hingegen
schon. Neben einer einheitlichen Zusammensetzung und hohen Qualitätsanforderungen bezüglich Schadstoffe spielen auch wirtschaftliche Kriterien wie Verfügbarkeit und Preis eine wichtige
Rolle.
EBS in der Schweiz und in Europa:
Der Einsatz von Ersatzbrennstoffen im Zement- und Kohlekraftwerken variiert innerhalb von Europa stark. Ein paar Zahlen:
Land
Schweiz
Deutschland
Niederlande
Osteuropa
Anteil Ersatzbrennstoffe
40%
60%
fast 100%
< 10%
Zukunftsperspektiven für EBS:
Die Attraktivität von alternativen Brennstoffen steigt, insbesondere aufgrund steigender Preise von
fossilen Brennstoffen. Abfall ist längst nicht mehr einfach ein „lästiges Übel“, sondern wird immer
mehr zum Handelsgut, das auch einen Einfluss auf die Rentabilität von Zement- und Kohlekraftwerken hat. Die neusten Trends in der Verwendung von Abfall als EBS zielen in Richtung Effizienzsteigerung (Vorbehandlung von Bioabfällen) und Ausschöpfung von noch ungenutzten Abfallressourcen (Landfill Mining). Dabei besteht die grösste Herausforderung nicht in der technischen Bewältigung, sondern in der Verfügbarkeit von geeigneten Ersatzbrennstoffen.
Literatur:
http://de.wikipedia.org/wiki/Ersatzbrennstoff (Besucht: 20.2.15, letzte Änderung 7.11.14)
BAFU (2005): Entsorgung von Abfällen in Zementwerken. Richtlinie
trend:research GmbH (2013): Nutzung alternativer Brennstoffe auch zukünftig in Europa heterogen, Müll und Abfall 12/13
Sarc, R., Pomberger, R. , Lorber K.: Perspektiven der Verwertung von Ersatzbrennstoffen in Zementwerken
Sowie Informationen aus dem Gespräch mit Herrn Thomas Richner, Holcim (Schweiz) AG
2