Co-Verbrennung: Cembureau hält höhere Substitutionsraten für machbar

Die Europäische Kommission plant, das Potenzial zur Nutzung von Waste-to-Energy innerhalb der EU zu erhöhen. Dazu gehört auch die Co-Verbrennung in Zementwerken. Cembureau, der Verband der europäischen Zementindustrie, hält eine deutliche Erhöhung der Substitutionsquote fossiler Brennstoffe durch abfallbasierte Materialien für realistisch.

Doch glaubt der Verband, dass die Vorteile einer Mitbehandlung von Politik und Öffentlichkeit noch nicht ausreichend verstanden werden. Und gab daher eine umfassende Studie in Auftrag, die auch die Zementindustrie in Griechenland und Deutschland beleuchtete.

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Das größte Unternehmen in der griechischen Zementindustrie ist Greek Titan Cement; es betreibt drei Werke in Griechenland und weitere Anlagen in Ägypten, Nordamerika sowie in Ost- und Südost-Europa. Die übrige Branche besteht aus LafargeHolcim mit zwei und Italcementi mit einem Zementwerk. Rund zwei Drittel (68 Prozent) der griechischen Zement- und Klinker-Produktion werden vorwiegend nach Nordafrika exportiert. Zwar wurden 2012 im Land nur sechs Millionen Tonnen Klinker inklusive Zement und Exportklinker hergestellt – im Vergleich dazu Deutschland mit 22 Millionen Tonnen Klinker. Aber mit 504 Kilogramm pro Einwohner lag die Produktion doppelt so hoch wie in Deutschland mit 247 Kilogramm je Einwohner.

Ausgesprochen niedrige Substitutionsrate

Die Substitutionsrate durch Brennstoffe aus Abfällen liegt im europäischen Durchschnitt bei 36 Prozent. Demgegenüber ist die Quote der griechischen Zementindustrie mit rund sechs bis sieben Prozent ausgesprochen niedrig; sie erklärt sich aus begrenzter Verfügbarkeit an geeignetem Material und unsicheren und langwierigen Genehmigungsprozessen zur Mitbehandlung. Doch angeblich schwinden Investitionshürden für den verstärkten Einsatz von Alternativ-Brennstoffen zumindest für Teile der einheimischen Zementindustrie: Nach Aussagen eines Experten soll eine der griechischen Anlagen bereits eine Ersatzquote von über 20 Prozent erreichen, und der Sektor könnte – falls andere  Hürden entschärft würden – in kurzer Zeit die 30 Prozent erreichen. Die Anlagen seien dazu technisch durchaus in der Lage.

Allerdings legte Griechenland 2015 einen neuen Nationalen Abfallwirtschaftsplan auf, der die Energierückgewinnung nur als eine ergänzende Option nach anderen Behandlungsmethoden ansieht: Die Produktion von Ersatzbrennstoffen oder festen Sekundärbrennstoffen gilt als keine geeignete Behandlungsmethode; diese Materialien sollten recycelt werden. Der Einsatz von abfallbasierten Brennstoffen gilt als umweltbelastend. Und es wird kein Unterschied gemacht zwischen Mitverbrennung in Zementwerken und anderen Wegen der Energierückgewinnung. Hinzu kommen generelle ökonomische Hindernisse, die Verteilung der Verantwortlichkeiten auf mehrere Ministerien, Probleme für die vielen griechischen Inseln bei der effizienten Abfallsammlung und -behandlung sowie die Ablehnung lokaler Interessengruppen, Anlagen vor ihrer Haustür errichten zu lassen.

Wirtschaftliche Entwicklungsmöglichkeiten

Wirtschaftlich sieht die Studie durchaus Entwicklungsmöglichkeiten im griechischen Abfallsektor, würden weniger Abfälle auf Deponien landen, die Strafen bei Verstößen gegen die EU-Richtlinien gemildert und die Umwelteinflüsse der Zementproduktion reduziert. Die dortige Zementbranche könnte wettbewerbsfähiger sein, würde der Anteil an alternativen Brennstoffen steigen, die griechischen Netto-Emissionen-Kosten im europäischen Emissionshandel sinken und die Produktionskosten durch alternative, anstelle fossiler Brennstoffe gesenkt.

Im Vergleich dazu wird die deutsche Zementindustrie in allen Punkten als ausgereifter beurteilt. Ihr wird ein hochentwickelter Markt für Abfälle, Überkapazitäten und eine Wettbewerbsfähigkeit gegenüber WtE-Anlagen bescheinigt. Die Substitutionsrate durch Alternativ-Brennstoffe lag bereits 2012 bei 62 Prozent und wird bis 2020 auf 80 Prozent geschätzt. Mitverbrennung wird auf Landesebene unterstützt, während örtliche Verwaltungen neutral bis kritisch dazu eingestellt sind. Das hohe Bruttoinlandsprodukt erlaubt die Bereitschaft, die Kosten einer fortgeschrittenen Abfallwirtschaft zu tragen. Freilich sind Investitionen notwendig für eine technisch bessere Brennstoff-Verarbeitung und Emissionssenkungen. Außerdem könnte der Wettbewerb um Abfälle aus Biomasse dazu führen, dass weniger Treibhausgase vermieden werden, und – noch im Nachgang zur EU-Gesetzgebung – zusätzliche Spitzenwert-Messungen durch Kommunalverwaltungen eingeführt werden.

Bessere Bedingungen – höhere Substitutionsquoten

Im Vergleich zu Deutschland bestehen in der griechischen Abfallwirtschaft (und vielen anderen)  offensichtlich noch Potenziale. Würde europaweit auf folgende Bedingungen eingegangen, könnte das nach Ansicht der Studie einen Zuwachs an abfallbasierten Brennstoffen und eine höhere Substitutionsquote für fossile Brennstoffe in der Zementindustrie bewirken.
Hinsichtlich Infrastruktur wird eine entwickelte Industrie zur Abfall-Vorbehandlung als notwendig erachtet, die verlässliche und gleichmäßige Abfallströme in die Zementindustrie sichert; solche Zusammenarbeit sei essentiell.

Ökonomisch wird die vollständige Realisierung der EU-Abfallhierarchie, die investitionsfeindlich auf die Deponierung wirkt und fortgeschrittenere Abfallbehandlungsmethoden bevorzugt, zur Bedingung gemacht. Die Gesellschaft muss die Bereitschaft besitzen, für saubere Abfallnutzung zu bezahlen. Und es müssen gleiche Wettbewerbschancen geschaffen werden, indem Marktverzerrungen durch Einbeziehung/Ausschluss von Emissionskosten für unterschiedliche Energierückgewinnungs-Methoden erkannt und Biomasse-Subventionen nachgeprüft werden. Die Zementindustrie muss sich auf eine langfristige Verpflichtung zur Mitbehandlung von Abfällen einlassen. Der Gesetzgeber müsste ein gutes Verständnis für die technischen Einzelheiten der Mit-Behandlung besitzen, bevorzugt mit einer Vision über die langfristige nationale Abfallwirtschaft. Und die Öffentlichkeit sollte ausreichend über die Unterschiede zwischen Energierückgewinnung in Verbrennungsanlagen und Zementwerken informiert sein.

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Zusätzliche 105 Verbrennungsanlagen

In Zahlen ausgedrückt, zeigt sich das folgende Bild: 2012 waren rund 20 Prozent der 530 Millionen Tonnen Abfälle in der EU potenziell brennbar. Von diesem Volumen behandelte die Zementindustrie 9,8 Millionen Tonnen beziehungsweise 1,8 Prozent. 90 Millionen Tonnen der brennbaren Abfälle – also das Neunfache der in der Zementproduktion mitverarbeiteten alternativen Brennstoffe – sind potenziell von hohem kalorischen Wert. Die restlichen 440 Millionen Tonnen benötigen eine erweiterte Behandlung durch Sortieren und Trocknen, um auch als alternative Brennstoffe eingesetzt zu werden. Für die Mitverarbeitung in der Zementindustrie wurde im Jahr 2012 eine Behandlungskapazität von 65 Abfall-zu-Energie-Anlagen mit einer Durchschnittskapazität von 150 Kilotonnen pro Jahr vorgehalten, was einen WtE-Anlagenwert zwischen 5,4 und 9,8 Milliarden Euro darstellt. Würde damit eine EU-weite Substitutionsrate von 95 Prozent erreicht, könnten zusätzliche 105 Verbrennungsanlagen für 8,6 bis 15,6 Milliarden Euro eingespart werden.

Substitutionsrate von 60 Prozent möglich

Zur Herstellung von Klinker und Zement können Abfälle und Nebenprodukte – zum Beispiel Hochofen-Schlacke oder Flugasche – aus anderen Industrien eingesetzt werden, um das Verhältnis von Zement zu Klinker im Output zu steigern: 1:1 bedeutet keine Substitution. Normaler unvermischter Portland-Zement mit fünf Prozent Gips-Anteil hat ein Zement- zu Klinker-Verhältnis von 1,05:1, Portland Puzzolana-Zement mit 30 Prozent Flugasche eines von 1,54:1 und Zement mit 60 Prozent Hochofen-Schlacke-Beimischung eines von 2,86:1. Diese verschiedenen Endmaterial-Sorten können untereinander nicht vertauscht werden, da ihr Gebrauch von ihrem Einsatzzweck abhängt. Daher ist in vielen europäischen Staaten die zunehmende Verwendung von schlechterem Klinker-Zement beschränkt durch die Verfügbarkeit von hydraulischen und puzzolanischen Materialien.

Dessen ungeachtet verbrauchte 2012 die Zementindus­trie in der EU 28 rund 9,8 Millionen Tonnen an Alternativ-Brennstoffen, was einer Substitutionsquote von 36 Prozent entspricht. Technisch wäre – mit einigen Investitionen und Anpassungen – eine Substitutionsrate von 60 Prozent möglich. Etliche Anlagen erreichen oder übertreffen sie bereits. Legt man die Zahlen von 2012 zugrunde, können bei einer durchschnittlichen Substitutionsquote von 60 Prozent 18 Millionen Tonnen Alternativ-Brennstoffe eingesetzt werden. Könnte diese Lücke zwischen 36 und 60 Prozent mithilfe von WtE-Anlagen geschlossen werden, würde die zusätzliche Mitbehandlungskapazität Investitionen zwischen 8,6 und 15,6 Milliarden Euro sparen. Davon ist Griechenland mit sieben Prozent noch sehr weit entfernt, während das Vereinigte Königreich mit 49 Prozent und Polen mit 45 Prozent bereits auf dem richtigen Wege sind. Lediglich Deutschland mit 62 Prozent und die Niederlande mit 82 Prozent überschreiten bereits die Marke.

Foto: Titan Group

Foto: Titan Group

Geeignete Abfälle sind ausreichend vorhanden

Die Studie kommt folglich zu dem Schluss, dass es große Unterschiede in der Mitbehandlung von Abfällen zwischen den europäischen Mitgliedstaaten gibt, die länderspezifisch behoben werden sollten. Stellenweise sei die Mitbehandlung schon gang und gäbe, aber es bestehe ein nach wie vor großes Potenzial für Steigerungen. Zumal die Zementwerke keinerlei technischen Beschränkungen unterliegen, um den Anteil alternativer Brennstoffe von jetzt 36 auf europaweit 95 Prozent zu erhöhen. Wenn dem so wäre, könnten bis zu 15,6 Milliarden Ausgaben an zusätzlichen WtE-Anlagen und 41 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden.

Geeignete Abfälle seien ausreichend vorhanden. Um den Anteil an Alternativ-Brennstoffen in der Zementindustrie zu erhöhen, sei allerdings eine ausgereifte Infrastruktur zur Sammlung, Trennung und Behandlung von Abfällen unabdingbar. Obwohl die EU-Richtlinien angemessene Rahmenbedingungen zur Abfallwirtschaft liefern, unterscheidet sich aber das Niveau der Übereinstimmung zwischen den einzelnen Staaten erheblich. Dabei spielen die nationalen Regierungen eine Schlüsselrolle. Die Steigerung der Quote an Alternativ-Brennstoffen fordert Investitionen von der Zementindustrie, die beispielsweise durch Abgaben gedeckt werden könnten. Das hänge aber von der Bereitschaft zur Finanzierung ab, die das betreffende Land – je nach ökonomischer Situation – für eine verbesserte Abfallbehandlung aufbringen möchte.

Der Report kann unter www.cembureau.be/sites/default/files/documents/EcofysReport_MarketOpportunitiesCoprocessing_2016-07-08.pdf heruntergeladen werden.

Foto: Titan Group

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