Abfall als Energierohstoff Maria Penttilä 1.6.2007 Inhalt Müllverbrennung Verbrennungsmaßnahme Rostofen Wirbelschichtofen Vergasung Ersatzbrennstoff (EBS) EBS Produktion EBS bei Zementwerk Kosten von EBS Die Prognose Zusammenfassung 1
Müllverbrennung Die Ziele: Volumenreduzierung, Inertisierung, Hygienisierung und Energiegewinnung 40% von Siedlungsabfall sind für Müllverbrennung geeignet. 77% von Trockensubstanz ist möglich zu Sekundärbrennstoff umgewandelt werden Energienutzung in Deutschland Abfall <1% Sonstige 14% Steinkohle 17% Wasser- und Windkraft 5% Naturgase 16% Mineralöl 4% Braunkohle 42% Masse-Verbrennung von Abfall, Vergasung und Verbrennung von Ersatzbrennstoff und Verbrennung mit Rohstoff In Deutschland werden 17 Mio t Abfall verbrannt in 67 Anlagen. Dazu werden 3,5-4 Mio t Ersatzbrennstoff verbrannt. 1 2 3 4 5 6 7 Rostofen 2
Wirbelschichtofen Hohe Wärmespeicherungskapazität -> Abfälle können mit unterschiedlichen Heizwerten verbrannt werden Hohe Wärmeleitung und gute Stoffaustausch -> bessere Verbrennung Müll muss Vorbehandelt werden Vergasung Neueste Verfahren beruht sich auf unterstöchiometrische Erwärmung 800-900 Grad Gase werden durch Filtration gereinigt 3
EBS, Ersatzbrennstoff Produziert aus gutartig Abfall mit hoch Heizwert z.b. aus Siedlungsabfall, Altholz, Altöl, Klärschlamm usw. Verbrennung alleine oder mit Rohstoff wie Steinkohl oder Torf Vorteile: Verbessert die verbrennungstechnische Eigenschaften, gleicht jahreszeitliche Schwankungen aus, verbesserte Dampfparameter, Kostensenkungen Wegen EU Direktive, Verbrennung nur in große Anlagen wirtschaftlich ESB, Ersatzbrennstoff EBS Produktion: Zerkleinerung Siebklassierung Magnetscheidung Sensorgestützte Sortierung Feingut Fe-Fraktion Chlorhaltige Abfälle Schwergutscheidung NE- Abscheidung Schwerfraktion NE-Fraktion Ersatzbrennstoffe werden auch im Zementwerk benutzt Hochkaloriche Abfälle z.b. Altreifen, Industrieabfälle oder Altöl Im Jahr 2006 wurde in Deutschland 1,2 Mio t/a EBS im Zementwerk benutzt, d.h. 35% von Feuerungswärmeleistung (FWL) 50 % Substitution möglich EBS- Verbrennung Kapazität in Deutschland 2,1 Mio t/a 4
Ersatzsbrennstoff Änderungen der Brennstoffkosten 100 Jährliche Brennstoffkosten % 80 60 40 20 0 0 10 20 30 20 e/t -20 e/t Verbrennungsverhältnis % Ersatzsbrennstoff Über 20 MW EBS Verbrennungsanlagen gehören zu Emissionhandel mit Treibhausgasen. Durchlässigkeitskoeffizient von EBS ist 31 gco2/mj EBS (Torf 106 gco2/mj, Kohl 108 gco2/mj) In der Zweite Handelsperiode werden nur 90 % der Emissionquote gratis geteilt Ersparnis [ /a] Einfluss von Emissionhandel 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 0 20000 40000 60000 Ersatz Brennstoff (Torf) [t] 20 /t 10 /t 5 /t 5
Kosten der Thermische Behandlung Einflussfaktoren: Wirkungsgrad, Anlagegröße, Bezahlungen der Müllbehandlung Garantiepreis, Zertifikat der erneuerbaren Energie, Steuervorteil Der Einfluss wechselt stark zwischen verschiedenen Ländern Fernwärme verbessert die Wirtschaftlichkeit EEG Vergütungs Verordnung In Deutschland ist Ersatzbrennstoff nicht erneuerbar Mann muss 100 % der erneuerbaren Energie verbrennen oder nicht Ersatzbrennstoff EBS Qualität Heizwert Preis (+/-) 6
Ersatzbrennstoff EBS Qualität Heizwert Preis (+/-) Asche zur Deponie Kosten TASi: GV <5 % oder TOC<3% Ersatzbrennstoff Rauchgasen EU-Rechtlinie 17.BImSchG EBS Qualität Heizwert Preis (+/-) Asche zur Deponie Kosten TASi: GV <5 % oder TOC<3% 7
Ersatzbrennstoff Rauchgasen EU-Rechtlinie 17.BImSchG EBS Qualität Heizwert Preis (+/-) Strom Markt Vergütung? Wärme Wärmenetz Asche zur Deponie Kosten TASi: GV <5 % oder TOC<3% Die Prognose Einfluss von viele Faktoren Verbot über eine Deponierung unbehandelter Abfall wird zur Anwendung kommen Abfälle werden immer häufiger getrennt, gesammelt und wiederverwertet Wachstum der Bevölkerung Neue Techniken z.b. intensive Verbrennung von Lignin Müll aus Entwicklungsländer? Mio t 450 400 350 Gesamtaufkommen von Abfall in Deutschland 300 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 Gesamtaufkommen 8
Die Prognose Zusammenfassung Müllverbrennung wird in der Zukunft zunehmen Elektrizität produziert aus Müll sollte Garantiepreis bekommen Wirkung von Emissionshandel mit Treibhausgasen Export/Import? 9