VATTENFALL EUROPE NEW ENERGY NACHHALTIG KOMPETENT

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1 VATTENFALL EUROPE NEW ENERGY NACHHALTIG KOMPETENT

2 AUF GUTEM WEG Vor über 100 Jahren in Schweden gegründet, zählt die Vattenfall Gruppe heute zu den fünf größten Energieunternehmen Europas. In Deutschland ist das Energiegeschäft unter dem Dach von Vattenfall Europe gebündelt angefangen bei der Strom- und Wärmeerzeugung bis hin zur Abgabe an die Endverbraucher. Seiner Verantwortung für die Umwelt trägt Vattenfall vor allem durch ein weitreichendes Engagement für den Klimaschutz Rechnung. 2 VORWORT

3 Making Electricity Clean Vattenfall verfolgt mit der konzernweiten Unternehmensstrategie Making Electricity Clean Energie sauberer machen das Ziel, bis zum Jahr 2030 seine Kohlendioxid-Emissionen um 50 Prozent zu senken. Bis zum Jahr 2050 soll das Erzeugungsportfolio von Vattenfall komplett klimaneutral sein. Nachhaltigkeit aus einer Hand Die Vattenfall Europe New Energy GmbH bündelt als Teil der Business Unit Heat von Vattenfall Europe die Aktivitäten rund um das Thema energetische Nutzung regenerativer und alternativer Energieträger. Die Wärmeund Stromerzeugung aus Biomasse sowie aus der thermischen Verwertung stofflich nicht nutzbarer Abfälle sind dabei unsere Schwerpunkte. Eine weitere strategische Aktivität richtet sich auf den Ausbau der dezentralen Energieversorgung. Vattenfall Europe New Energy ist in diesen Bereichen nicht nur der Experte für die technische Realisierung, sondern bietet seinen Partnern alle Leistungen aus einer Hand: von der Projektentwicklung und -planung über die Begleitung der Genehmigungsverfahren bis hin zur Realisierung und zum Betrieb von Anlagen sowie zu einer kontinuierlichen Erfolgskontrolle. Vattenfall Europe New Energy ist entschlossen und bestens gerüstet, ihren Beitrag zur Unternehmensstrategie Making Electricity Clean zu leisten und damit der gesellschaftlichen Verantwortung eines großen Energieerzeugers gerecht zu werden. Dr. Frank May Technischer Geschäftsführer Vattenfall Europe New Energy GmbH Gunther Müller Kaufmännischer Geschäftsführer Vattenfall Europe New Energy GmbH Dr. Jan Grundmann Generalbevollmächtigter Vattenfall Europe New Energy GmbH VORWORT 3

4 NEUE ENERGIE FÜR DIE ZUKUNFT Einen wirksamen Schutz unseres Klimas kann es nicht geben, ohne die Freisetzung von CO 2 drastisch zu verringern. Es gilt deshalb, Energieträger immer effizienter zu nutzen und den Einsatz nachwachsender Rohstoffe stetig zu steigern. 4 KOMPETENZEN IM ÜBERBLICK

5 Biomasse in jeder Form In dem Energiekonzept für Berlin und der Energiepartnerschaft mit Hamburg, die Vattenfall in Übereinkunft mit Politik und Gesellschaft umsetzen möchte, spielt Biomasse eine bedeutende Rolle, denn der Einsatz nachwachsender Rohstoffe setzt immer nur so viel CO 2 frei, wie sie während ihres Wachstums binden. Ihre Nutzung bleibt deshalb klimaneutral. Feste, holzige Biomasse wird durch Verbrennung zur Erzeugung von Strom und Wärme genutzt, während krautige, grüne Biomasse zur Biogasbzw. Biomethan-Gewinnung eingesetzt wird. Biobrennstoffe spielen mit einem jährlichen Einsatz von rund einer Million Tonnen Holz und anderen biogenen Kohlenstoffquellen im Brennstoffmix des Unternehmens bereits heute eine bedeutende Rolle. Abfall effizient verwerten Mit erheblichen biogenen Anteilen von rund 60 Prozent eignet sich nicht recycelbarer Restmüll als klimaschonender Ersatz für fossile Brennstoffe. Auch Klärschlamm aus Kläranlagen und Ersatzbrennstoffe (EBS) aus der mechanisch biologischen Abfallbehandlung werden am besten thermisch verwertet. Hoch entwickelte Technologie holt das Letzte aus dem Abfall heraus. In diesem Bereich verfügt Vattenfall über ein Höchstmaß an Kompetenz. Zum Teil jahrzehntelange Erfahrungen mit entsprechenden Anlagen in Brandenburg, Hamburg, Mecklenburg-Vorpommern und Sachsen zeigen, wie sich Energieerzeugung und Entsorgung ökologisch und ökonomisch sinnvoll verbinden lassen. Zur richtigen Zeit am richtigen Ort Die Beschaffung geeigneter Brennstoffe wie holzartiger Biomasse, EBS und Abfall sowie die Vermarktung und Entsorgung der anfallenden Reststoffe liegen in der Hand des Tochterunternehmens Vattenfall Europe Resource Management GmbH. Hier werden mit fundierter Kenntnis über die jeweiligen Verfahren und hoher Logistik-Kompetenz die Weichen für eine reibungslose Ver- und Entsorgung der Vattenfall Anlagen gestellt. Gebündeltes Wissen dezentraler Einsatz Ständige technologische Weiterentwicklung erfordert die Bündelung von Erfahrung und Fachwissen. Das gilt auch für den effizienten Einsatz von Block - heizkraftwerken, Wärmepumpen oder Solaranlagen zur dezentralen Energieversorgung, die als strategischer Schwerpunkt zukünftig immer mehr in den Fokus rücken wird. Hier wird das Tochterunternehmen Vattenfall Europe New Energy Services GmbH Lösungen zur intelligenten Einbindung dezentraler Anlagen in zentrale Steuerungssysteme erarbeiten. Anlagenstandorte der Vattenfall Europe New Energy in Deutschland Biomasseanlagen in Betrieb in Bau/Planung Abfallverwertung in Betrieb Hamburg Rostock Berlin Rüdersdorf Spreewald Oranienbaum Lauta Neißetal Sellessen KOMPETENZEN IM ÜBERBLICK 5

6 Straßenansicht des Biomasse-Heizkraftwerks Haferweg, Hamburg (Computersimulation des gegenwärtigen Planungsstandes) STROM UND WÄRME AUS HOLZ Mit dem Verfahren der Kraft-Wärme-Kopplung lässt sich höchste Effizienz bei der Nutzung eines Energieträgers erreichen. Verbunden mit dem Einsatz von Biomasse als nachwachsendem, klimaneutralem Brennstoff, stellt diese Technologie eine zukunftssichere Alternative dar. Wie funktioniert das? Für die Verwertung in Biomasse-Heizkraftwerken kommt vor allem feste Biomasse mit einem hohen Brennwert in Frage, zum Beispiel Waldrestholz, speziell angebautes Energieholz oder Nebenprodukte der Holzindustrie. Das Verwertungsverfahren ist in allen Feuerungsanlagen ähnlich. Die zerkleinerte Biomasse wird auf einem Rost oder im Wirbelschichtverfahren verbrannt. Die im Rauchgas enthaltene Wärme erhitzt dann über Wärmetauscher das Wasser im Kessel, so dass Heißdampf entsteht. Dieser treibt zum einen über eine Turbine den Generator zur Stromerzeugung an, zum anderen wird direkt aus der Turbine Dampf zu Heizzwecken entnommen. Durch diese hocheffiziente Kraft-Wärme-Kopplung erreichen Biomasse-Heizkraftwerke einen hohen Brennstoffausnutzungsgrad. Die zurückbleibende Nassasche wird zum Teil als Düngemittel und Bodenverbesserer wiederverwertet. Die bei der Verbrennung entstehenden Rauchgase werden in mehreren Prozessschritten von Staubpartikeln befreit. Schließlich wird das gereinigte Gas in einen Schornstein geleitet. Bei der Verwertung von Altholz sind die strengen Umwelt schutzbestimmungen für die Abfallverwertung einzuhalten. Dies erfordert eine besondere Technologie, wie z. B. in der dritten Linie der MVB in Hamburg. Wo kommt die Biomasse her? Vattenfall setzt auf eine regional verankerte, aber überregional und weltweit abgesicherte Versorgung mit Biomasse, um den kontinuierlichen Betrieb der Anlagen sicherzustellen. Nachweisbar nachhaltig Vattenfall setzt nur Biomasse in seinen Anlagen ein, die ökologischen und nachhaltigen Standards entspricht. Unternehmensweit verbindliche Maßgaben setzen eine positive Klimabilanz der Biomasse- Nutzung, auch unter Berücksichtigung der Aufbereitungs- und Transportkette, voraus. Zudem spielen umweltbezogene Aspekte wie die Erhaltung der Boden-, Wasser- und Luftqualität am Anbauort sowie soziale Aspekte (Arbeitsbedingungen, Landnutzungs rechte und Nahrungsmittel verfüg barkeit vor Ort) als Nachhaltigkeitskriterien für Vattenfall eine wichtige Rolle. Biomasse-Heizkraftwerke In Betrieb Sellessen, Brandenburg Müllverwertungsanlage Borsigstraße (MVB), Hamburg (Altholz) In Bau oder Planung Märkisches Viertel, Berlin Haferweg, Hamburg Klingenberg, Berlin 6 BIOMASSE-HEIZKRAFTWERKE

7 ENERGIE DURCH GÄRUNG Das bei der Vergärung von Biomasse entstehende Biogas eröffnet gleich zwei klimaneutrale Einsatzmöglichkeiten: als Brennstoff zur Erzeugung von Strom und Wärme oder nach Veredelung als vollwertiger Ersatz für das fossile Erdgas. Beim Abbau der Biomasse durch Mikroorganismen unter Sauerstoffabschluss entsteht Biogas, das als Hauptbestandteil (50 70 Prozent) Methan (CH 4 ) enthält. Der überwiegende Rest ist Kohlendioxid. Biogas kommt in Blockheizkraftwerken zum Einsatz. Die Gewinnung elektrischer Energie erfolgt in einem Gasmotor mit gekoppeltem Generator. Durch Veredelung kann das Methan isoliert werden. Das so gewonnene Biomethan ist praktisch identisch mit Erdgas. Biomethan kann direkt in das allgemeine Erdgasnetz eingespeist werden und steht damit für eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten zur Verfügung. In der Hamburger Anlage VERA wird der Klärschlamm der Hansestadt verwertet. Das durch Gärung der biogenen Anteile entstehende Faulgas wird zur CO 2 - neutralen Energieerzeugung genutzt. Dabei kommen hochmoderne Technologien wie die Kombination von Gas- und Dampfturbinen zur Strom erzeugung (GuD) und die Verstromung in einem Gasmotor mit Wärmenutzung (BHKW) zum Einsatz, beides Verfahren der Kraft-Wärme-Kopplung. Bereits seit 1997 wird hier wichtiges Know-How für die effiziente Verwertung von Biogas gewonnen. Vattenfall baut schwerpunktmäßig in Brandenburg, Sachsen-Anhalt und Meck len burg-vorpommern moderne Biogasanlagen zur Erzeugung von Biomethan. In den kommenden Jahrzehnten soll dieses Engagement stufenweise ausgebaut werden. Biogasanlagen In Betrieb VERA Klärschlammverbrennung, Hamburg In Bau oder Planung Biogasanlage Neißetal, Brandenburg Biogasanlage Spreewald, Brandenburg Biomethananlage Oranienbaum, Brandenburg BIOGASANLAGEN 7

8 BRENNSTOFFE AUS EIGENEM ANBAU Vor dem Hintergrund des Klimawandels und der gesetzlichen Rahmenbedingungen wird der Anbau von nachwachsenden Rohstoffen zur CO 2 -neutralen Energiegewinnung ökologisch und wirtschaftlich immer sinnvoller. 8 KURZUMTRIEBSPLANTAGEN

9 Nachhaltigkeit pflanzen Bislang wurde sowohl für die thermische Nutzung als auch für die Biogaserzeugung zum überwiegenden Teil Biomasse eingesetzt, die in anderen Produktionszusammenhängen anfiel. Um den Anteil der Biomasse an der Energieerzeugung weiter zu steigern, macht Vattenfall nun mit seinem Tochterunternehmen Energy Crops GmbH den entscheidenden Schritt vorwärts zum gezielten Anbau geeigneter Pflanzen für die Energiegewinnung. Um die Voraussetzungen für eine klimafreundliche Energieerzeugung in den modernen Biomasse- Heizkraftwerken von Vattenfall langfristig zu sichern, strebt das Unternehmen bis 2020 die Eigenproduktion eines beträchtlichen Anteils des Bedarfs in Kurzumtriebsplantagen an. Dabei versteht sich Vattenfall als Partner der Landwirtschaft und bietet eine Perspektive der nachhaltigen Bewirtschaftung und Planungssicherheit. Biomasse aus Kurzumtriebsplantagen Um den steigenden Bedarf an Brennstoff zu decken, eignen sich schnell wachsende Bäume wie Pappeln, Weiden oder Robinien. Ihr Anbau in so genannten Kurzumtriebsplantagen (KUP) bietet viele ökologische und wirtschaftliche Vorteile: Landwirtschaftliche Grenzertragsstandorte, die kaum eine wirtschaftliche Nutzung im Rahmen der konventionellen landwirtschaftlichen Produktion erlauben, liefern mit KUP beachtliche Erträge. Die Bewirtschaftung ist vergleichsweise wenig arbeitsintensiv. Die Pflanzen verbleiben über den gesamten Nutzungszeitraum von Jahren im Boden. Im zwei- bis vierjährigen Turnus erfolgt die Ernte durch konventionelle Ernteverfahren. Das bedeutet längere Bodenruhe, Erosionsschutz und Humusbildung. Durch die langen Ruhezeiten zwischen den Ernten dienen die KUP als Rückzugs- und Ruhezonen für zahlreiche Tier- und Pflanzenarten. Sie fördern so den Erhalt der Artenvielfalt (Biodiversität). Pappel-Stecklinge für den KUP-Anbau KURZUMTRIEBSPLANTAGEN 9

10 AUS ABFALL DAS BESTE MACHEN Deutschland ist Weltmeister im Trennen und Recyceln von Abfall. Dennoch verbleibt ein stofflich nicht zu verwertender Rest. Dieser besteht zu rund 60 Prozent aus biogenen Stoffen und enthält einen erheblichen Heizwert, den es möglichst effizient zu nutzen gilt. Die thermische Verwertung des Restabfalls erfüllt gleich zwei ökologisch wichtige Forderungen. Zum einen liefert sie eine erhebliche Menge elektrische und thermische Energie und ersetzt fossile Brennstoffe. Durch ihren hohen Anteil an CO 2 - neutralen, biogenen Stoffen wird so die Belastung des Klimas vermindert. Zum anderen stellt sie die zuverlässige Beseitigung der im Abfall enthaltenen Schadstoffe dar, indem sie diese entweder zerstört oder in spezifische Reststoffströme aufkonzentriert und nur eine geringe Restmenge sicher verwahrt werden muss. So effizient wie sicher Bei der thermischen Verwertung von Abfall wird entweder der gesamte Restabfall direkt eingesetzt oder seine besonders heizwertreichen Bestandteile werden aufbereitet und als Ersatzbrennstoffe (EBS) genutzt. Abfall bzw. EBS werden bei hohen Temperaturen auf einem Rost oder im Wirbelschichtverfahren verbrannt. Die heißen Rauchgase erhitzen über Wärmetauscher das Wasser im Kessel zu Heißdampf. Dieser treibt eine Turbine an, die über einen nachgeschalteten Generator Strom erzeugt. Parallel dazu kann aus der Turbine Dampf zu Heizzwecken oder für die industrielle Nutzung ausgekoppelt werden. Durch diese Kraft-Wärme-Kopplung wird eine hohe Energieeffizienz erreicht. Das abgekühlte Rauchgas durchläuft eine Vielzahl von Reinigungsstufen und Filtern, bevor es über einen Schornstein als Reingas in die Atmosphäre geleitet wird. Eine Reinigungstechnologie auf dem neuesten Stand der Technik gewährleistet, dass die gesetzlich festgelegten Grenzwerte für Schadstoffe im Reingas stets weit unterschritten werden. Abfallverwertungsanlagen Müllverwertung Rugenberger Damm (MVR), Hamburg Müllverwertung Borsigstraße (MVB), Hamburg VERA Klärschlammverbrennung, Hamburg Thermische Abfallbehandlung (T. A.) Lauta, Sachsen Industriekraftwerk (IKW) Rüdersdorf, Brandenburg EBS-Heizkraftwerk Rostock, Mecklenburg-Vorpommern 10 ABFALLVERWERTUNG

11 Bewährt und zukunftssicher Vattenfall verfügt über jahrzehntelange Erfahrung im Bereich der thermischen Abfallverwertung. Die Anlagen in Hamburg leisten einen wichtigen Beitrag zur Versorgung der Metropole mit Strom und Wärme und erbringen bereits seit 10 bzw. 15 Jahren den Nachweis der Umweltverträglichkeit und der gesundheitlichen Unbedenklichkeit. In Rüdersdorf versorgt das Industriekraftwerk die Zementfabrik mit Strom. Das Heizkraftwerk Rostock verwertet zu EBS aufbereitete Abfälle aus benachbarten Landkreisen. Und im sächsischen Lauta verwandelt die Thermische Abfallbehandlung (T. A.) Lauta die Abfälle der gesamten Region in Strom und versorgt regionale Industriepartner mit Prozess- und Heizwärme. Es geht weiter Klimaschutz ist eine internationale Herausforderung und Vattenfall handelt entsprechend: In einer großen, dynamisch wachsenden Wirtschaftsnation wie Polen besteht ein enormes Interesse an fortschrittlichen, klimaschonenden Möglichkeiten der Energiegewinnung ebenso wie an umweltgerechter Abfallentsorgung. Auch hier arbeitet Vattenfall an Lösungen mit, die den nationalen und regionalen Anforderungen und Besonderheiten gerecht werden. ABFALLVERWERTUNG 11

12 Vattenfall Europe New Energy GmbH Überseering Hamburg Tel Fax Diese Broschüre ist auf Naturpapier klimaneutral gedruckt. Stand: April 2010