Ersatzbrennstoffe als Kohleersatz

Umweltverträgliche Ersatzbrennstoffe ersetzen rund 17.500 Tonnen Kohle im Jahr

Im Pforzheimer Wirbelschichtkessel des Heizkraftwerks Pforzheim (HKW) werden seit Herbst 2009 auch sogenannte Ersatzbrennstoffe (EBS) eingesetzt.

Ersatzbrennstoffe sind Brennstoffe, welche Primärenergierträger wie Kohle ersetzen. Konkret werden Ersatzbrennstoffe aus verschiedenen Reststoffen zu mittel- und hochkalorischen Brennstoffen mit festgelegten physikalischen und chemischen Eigenschaften verarbeitet.

Mit dem Einsatz der Ersatzbrennstoffe wird der Kohlebedarf drastisch verringert, was sich auch auf eine erhebliche Verbesserung der CO2 (Kohlendioxid)-Bilanz auswirkt.

Lesen Sie die Pressemitteilung zum Spatenstich für die Umbauarbeiten zum Einsatz von Ersatzbrennstoffen im Heizkraftwerk Pforzheim hier.

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Was versteht man unter Ersatzbrennstoffen und welche Vorteile bieten Sie?

Ersatzbrennstoffe sind Brennstoffe, welche Primärenergierträger wie Kohle ersetzen. Konkret werden Ersatzbrennstoffe aus verschiedenen Reststoffen zu mittel- und hochkalorischen Brennstoffen mit festgelegten physikalischen und chemischen Eigenschaften verarbeitet.

Im Aufbereitungsprozess zum Ersatzbrennstoff erfolgen eine Abtrennung von unbrennbaren Bestandteilen (Glas, Steine, Metall, Keramik etc.) und Schadstoffen sowie eine mehrfache Zerkleinerung. So entsteht eine heizwertreiche Restfraktion. Durch Qualitätssicherungssysteme, wie kontinuierliche Probenahme und Analysen des Ursprungsmaterials wie auch des Produktes werden festgelegte Grenzwerte eingehalten. Dadurch sind Ersatzbrennstoffe geeignet Primärbrennstoffe wie Kohle in Kraftwerken zu ersetzen. Mit herkömmlichen Hausmüll haben EBS also nichts mehr gemein.

Im Heizkraftwerk Pforzheim (HKW) werden folgende Ersatzbrennstoffe eingesetzt:

  • Sortenreine Brennstoffe aus produktionsspezifischen Gewerbeabfällen
  • Brennstoffe aus der mechanisch-biologischen Aufbereitung (MBA) von Siedlungsabfällen.

Bei produktionsspezifischen Gewerbeabfällen handelt es sich beispielsweise um Stanzrückstände bei der Kunststoffverarbeitung oder Folienreste, welche während dem Herstellungsprozess zum Endprodukt übrig bleiben. Ebenso kann es sich um Textilfasern oder auch Holzbestandteile handeln.

Die Ersatzbrennstoffe aus der MBA sind der brennbare Rest eines aufwändigen, mehrstufigen Aufbereitungsprozesses, in welchem die Siedlungsabfälle zuerst sortiert und aufgetrennt ("mechanisch"), dann aufgeschlämmt, verrührt und wieder entwässert werden ("biologisch"), bis letztendlich nach einem Zerkleinerungsprozess noch ein trockenes, feines Granulat übrig bleibt. Von der ursprünglichen Abfallmenge sind dies ca. 10 bis 15 Prozent. Wegen des biogenen Restgehaltes von bis zu 50 Prozent ist dieser EBS besonders klimafreundlich, da er dadurch bei der Verbrennung einen besonders geringen zusätzlichen Anteil an CO2 gegenüber fossilen Brennstoffen freisetzt.

Ein Einsatz von unbehandeltem Hausmüll ist weder beim Regierungspräsidium Karlsruhe beantragt worden noch aus technischen Gründen im bestehenden Wirbelschichtkessel des HKW Pforzheim möglich.

Ein weiteres Plus der Ersatzbrennstoffe liegt darin, dass die Beschaffungswege für die Energie deutlich kürzer sind, denn sie stammen aus Baden-Württemberg. Erdgas hingegen kommt aus Russland, die Kohle wird mittlerweile aus Polen und Kolumbien importiert. Betrug in der Vergangenheit der sogenannte Brennstoffmix im Heizkraftwerk aus ca. 50 Prozent Kohle, 15 Prozent Erdgas und 35 Prozent Biomasse, so kommen durch die EBS-Mitverbrennung weitere umweltschonende Anteile hinzukommen. In der Zukunft "werden wir es uns nicht mehr leisten können, den Energieanteil von Reststoffen und Abfällen nicht zu nutzen, dies ist quasi ein energetisches Recycling", so der Geschäftsführer des Heizkraftwerkes Pforzheim Martin Seitz.

Wie sieht das Qualitätssicherungssystem aus?

Ein mehrstufiges Qualitätssicherungskonzept sorgt für eine gleichbleibende Qualität der Ersatzbrennstoffe und dadurch dauerhaft niedrige Emissionen. Dies beginnt bei der Lieferantenauswahl, bei Vor-Ort-Überprüfungen (sog. "Audits") in Verbindung mit unserem extern bestellten Abfallbeauftragten von der DEKRA Umwelt, bei der Vertragsgestaltung mit den Lieferanten bis hin zur Annahmekontrolle im HKW.

Bei der Annahme der EBS im Heizkraftwerk  werden neben Sichtkontrolle und Kontrolle der Begleitpapiere Proben entnommen, um zu prüfen, ob die vom RP Karlsruhe festgelegten Grenzwerte eingehalten werden. Die Probe beträgt ca. 1 Liter  je LKW-Einzellieferung. Daraus wird eine repräsentative Wochenmischprobe erstellt. Die Wochenproben werden durch ein in Abstimmung mit der Genehmigungsbehörde beauftragtes Labor analysiert.

Werden die Schadstoffe in den Ersatzbrennstoffen sicher zerstört?

Der Einsatz von EBS findet stets bei Feuerraumtemperaturen größer 850 Grad statt. Unterhalb dieser Temperatur ist die Aufgabe von EBS nicht möglich (sog. leittechnische Verriegelung).

Bei der im HKW eingesetzten Technik nach dem Prinzip der zirkulierenden Wirbelschichtfeuerung ist der vollständige Ausbrand der Brennstoffe bei Temperaturen größer 850 Grad stets sichergestellt. Mögliche Schadstoffe wie Dioxine oder Furane werden bei solchen Temperaturen sicher zerstört.

Werden schädliche Emissionen an die Umgebungsluft abgegeben?

Durch die vorgesehene Mitverbrennung von Ersatzbrennstoffen werden sich die Emissionen des Heizkraftwerks nicht nachteilig verändern. Im Gegenteil, da die Ersatzbrennstoffe überwiegend CO2 - neutrale Brennstoffe sind, wird ein positiver Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden können. Mit den Ersatzbrennstoffen werden wir den Einsatz von Kohle um bis zu 17.500 Tonnen pro Jahr reduzieren.

Durch sog. primäre und sekundäre Rauchgasreinigung können die Emissionswerte sicher eingehalten werden. Durch Verbrennungstemperaturen unterhalb 1000°C wird die Bildung von Stickoxiden minimiert und die Zugabe von Kalksteinmehl direkt in das Wirbelbett bindet den Schwefel (Primärmaßnahmen). Die spätere Zugabe von Kalkhydrat in das Rauchgas bindet die gasförmigen Chlorkomponenten und die Gewebefilteranlage mit über 1100 Schläuchen scheidet letztendlich die Flugasche sicher ab. Mit der Flugasche werden ebenso mögliche Schwermetalle aus dem Rauchgasstrom abgeschieden, so dass das gereinigte Rauchgas mit den Hauptbestandteilen CO2, Stickstoff und Wasserdampf über den Schornstein an die Atmosphäre abgegeben werden kann.

Für die Mitverbrennung von Ersatzbrennstoffen gelten selbstverständlich weiterhin - ebenso wie bei der Kohleverbrennung - die strengen Emissionsgrenzwerte des Bundes-Immissionsschutzgesetzes. Die einzelnen Abgaskomponenten (wie z. B. Schwefeldioxid, Stickoxide, Staub etc.) werden dabei im Heizkraftwerk kontinuierlich gemessen, ausgewertet und über ein gesetzlich vorgeschriebenes Emissionsauswertesystem überwacht. Ab sofort werden die Emissionswerte zusätzlich über eine Online-Verbindung direkt an unsere Überwachungsbehörde, das Regierungspräsidium Karlsruhe, übertragen. Somit ist eine lückenlose Überwachung der Emissionen aus dem Heizkraftwerk sichergestellt.

Für die im Rahmen der Genehmigungsplanung zu erstellende Immissionsprognose wurden Ausbreitungsrechnungen mit mehreren meteorologischen Ausbreitungsmodellen durchgeführt. Die Untersuchungen kommen zu dem Ergebnis, dass für alle Schadstoffe die vorgeschriebenen Irrelevanzschwellen unterschritten werden, d. h. durch die Mitverbrennung von Ersatzbrennstoffen entsteht keine Zusatzbelastung.

Weitere Themenlinks

Für weitere Details und Informationen zum Thema lesen Sie die u.g. Presseinformationen:

  • 19.02.2009: Heizkraftwerk Pforzheim im Dialog über Ersatzbrennstoffe mit der Bürgerschaft 160kb
  • 29.12.2008: Heizkraftwerk Pforzheim nutzt in Zukunft umweltverträgliche Ersatzbrennstoffe als Kohleersatz 84kb
  • 30.07.2008: Mitverbrennung von Ersatzbrennstoffen im bestehenden Wirbelschichtblock im Heizkraftwerk Pforzheim 48kb
  • 07.05.2008: Aufsichtsrat beschließt einen Teil der im Heizkraftwerk Pforzheim eingesetzten Kohle durch Ersatzbrennstoffe zu substituieren 46kb

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Zukunft Ersatzbrennstoffe
Moderne Aufbereitung im ZAK Kahlenberg 356kb

Quelle: Pforzheimer Zeitung, 01.08.2008

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