Waste Management Band 7: Waste-to-Energy

Die Abfallwirtschaft umfasst ein weites Feld, das durch ständige Innovationen und neue Forschungsergebnisse, aber auch durch wirtschaftliche und politische Veränderungen im Wandel begriffen ist. Einer Vielfalt der Themen kommt daher auch dem neuesten und siebten Band „Waste Management“ aus dem Vivis-Verlag entgegen, der sich diesmal auf Waste-to-Energy konzentriert hat.

Das Kapitel über „Politik und Strategien“ eröffnet eine Untersuchung, die die Auswirkungen von politischen Rahmenbedingungen und technischen Richtlinien auf Anlagenbau und Deponieeinsparungen des Energie-aus-Abfall-Sektors analysiert. Ihr folgt ein Artikel, der die direkten Effekte des Brexit auf Handel, Arbeitsplätze und Kreislaufwirtschaft und indirekte Folgen durch Beeinflussung globaler und lokaler Effekte bedenkt. Welche Risiken für Abfallwirtschaftsprojekte in Wachstumsmärkten bestehen und wie sie sich verringern lassen, untersuchten Mitarbeiter der Kanzlei Hogan Lovells International anhand von mehreren Fallstudien.

Der anschließende Beitrag verdeutlicht, dass heutzutage – angesichts annähernd gesättigter Märkte – größere Projekte nur mit globalem Know-how, aber auch mit offenem Bewusstsein für regionale und lokale Anforderungen entwickelt werden können. Christophe Cord`homme beschreibt im Detail, wie es der Kreis Oxfordshire fertigbrachte, seine Deponie durch eine Lösung aus Materialrück- und Energie-aus-Abfall-Gewinnung überflüssig zu machen. Der nächste Beitrag sucht Belege dafür, ob Industrie 4.0 auch auf den Abfallsektor übertragbar ist – allerdings anhand relativ weniger und wenig aussagekräftiger Beispiele. Dem schließt sich thematisch bestens die Mahnung des Schweizers Luciano Pelloni an, der vor Utopien und Scharlatanen in der Abfallwirtschaft warnt und zu sorgfältigen Systemanalysen und der Prüfung praktischer Umsetzungen rät.

Aufschlussreiche Ost-Süd-Einblicke

Abb.: TK Verlag

Das Kapitel „Länderberichte“ untersucht zum einen die Bedingungen und Einflussfaktoren, die zur Entwicklung der leistungsstärksten EU-Mitgliedstaaten beigetragen haben. Und kommt mit Blick auf Deutschland, Österreich, Slowenien, Belgien und die Niederlande zu dem Schluss, dass es auf Abkehr von der Deponierung, Getrenntsammlung, gründliche Planung der Kapazitäten, verlässliche Gesetzgebung und solide Finanzierung ankommt. Zum anderen bietet das Kapitel aufschlussreiche Einblicke in die Abfallwirtschaft ost- und südeuropäischer Länder: Hier erfährt der Leser, wieso sich die Tschechische Republik mit der Einführung eines Abfallentsorgungssystems schwer tat. Worin die Probleme für die Slowakei lagen, alternative thermische Abfallbehandlungstechnologien wie Pyrolyse, Vergasung oder Plasmatechnik einzusetzen. Welche Fortschritte in Gesetzgebung, technischer Ausrüstung und Zukunftsplanung Bosnien und Herzegowina gemacht hat. Und welche Finanzierungs- und Investitionsmöglichkeiten für Waste-to-Energy-Anlagen in Griechenland bestehen, um Deponien und wilde Kippen zu verhindern.

Der Absatz zur „Abfallverbrennung“ beginnt mit der Vorstellung von Maßnahmen, mit der Verbrennungskessel in Brüssel, Paris und Rom aufgemöbelt werden können, um Instandhaltungskosten zu vermindern und die Anlage profitabler zu machen. Es folgt ein Beitrag über die schrittweise Optimierung bestehender Anlagen in Italien, Deutschland, Österreich, Finnland und den Niederlanden, bevor der nächste Artikel auf Entwicklungen und Maßnahmen hinweist, die zur Verbesserung der Energieeffizienz der über 50 laufenden Waste-to-Energy-Anlagen von Suez beitragen könnten. Eine weitere Untersuchung geht der Frage nach, wie eine Methode aussehen muss, die die Bestimmung der Abfallzusammensetzung aus vordefinierten Abfallfraktionen erlaubt. Eine Duisburger Forschergruppe schlägt vor, aus Wasserstoff (aus Elektrolyse) und CO2 (aus Industrieemissionen) einen Kraftstoff zu entwickeln, der Energieproduzenten eine „grüne“ Marktalternative zur Produktion von Wärme und Elektrizität bietet. Ein Beitrag über Thermo-Recycling weist darauf hin, dass Trockenaustrag und Behandlung von Schlacke aus Verbrennungsanlagen die Wiederverwertung darin enthaltener Metalle nachhaltig steigert. Das Kapitel schließt mit der Darstellung, wie Brände in Energiegewinnungs- und Abfallbehandlungs-Anlagen frühzeitig entdeckt und automatisch gelöscht werden können.

Wie das Brennverhalten optimiert werden kann

Der nächste Themenschwerpunkt legt den Fokus auf mechanisch-biologische Behandlung und Ersatzbrennstoffe. Hier stellt sich zunächst CreED eine Kooperation vor, die sich die Erforschung von Abfallwirtschaftskonzepten und internationalem Austausch von Know-how und Technologie im Abfallsektor auf die Fahnen geschrieben hat. Ein Beitrag schließt sich an, der anhand von Beispielen die Anwendungsmöglichkeiten von einstufiger Zerkleinerung anstelle mehrstufiger Feinmahlung bei der Herstellung von Ersatzbrennstoffen verdeutlicht. Die Wroclawer Assistenzprofessorin Emilia den Boer liefert einen Überblick über das qualitative und quantitative Potenzial von hoch- und niederkalorischen Brennstoffen, das die polnische Gesetzgebung zurzeit zulässt. Das darauffolgende Papier erläutert das Funktionsprinzip einer Verbrennungsanlage mit zirkulierender Wirbelschichtfeuerung, die vorbehandelte Hausabfälle mit hohem Heizwert und entwässerten Klärschlamm verarbeitet. Abschließend erklärt eine Arbeitsgruppe, wie das Brennverhalten von Mehrstoffbrennern bei schwierigen Materialien durch Infrarot-Kameras analysiert und optimiert werden kann.

Zu Beginn des Themenkomplexes „Pyrolyse und Vergasung“ werden Konzept und Resultate eines chemischen Recyclings durch Vergasung präsentiert, das das Erreichen von Nullemissionen, Ressourceneffizienz und Ressourcenschonung möglich erscheinen lässt. Es folgt ein Bericht über eine vor-kommerzielle Pyrolyse-Anlage für Ersatzbrennstoffe, mit deren Hilfe sich verschiedene Stufen für Temperaturbedingungen sowie spezifische Druckparameter und Gas-Zusammensetzungen definieren und detaillierte Aussagen über die Stoff-Zusammensetzung treffen lassen. Des Weiteren wird der Beweis dafür angetreten, wie eine einzelne Vergasungstechnologie mit gestuftem Wirbelschichtverfahren für alle Verbrennungsbedürfnisse des Marktes im Vereinigten Königreich und darüber hinaus eine Antwort findet. Aus Japan wird schließlich über Betriebsergebnisse zweier Vergasungsanlagen berichtet, die – die erste für feste Siedlungsabfälle, die zweite für flexible Abfälle – Möglichkeiten zum Recycling von Schlacke und Schwermetall-freien Metallen bieten.

Technologien zur Rauchgasreinigung

Der erste Artikel im Kapitel „Rauchgas-Behandlung“ befasst sich mit der selektiven nicht-katalytischen Reaktion und der Fähigkeit dieser Technologie zur De-Nitrifizierung, während sich das darauffolgende Papier auf die selektive katalytische Reaktion konzentriert, die das vorgeschaltete Recycling von Rauchgasen als Stufe vor der Neutralisierung während der Regeneration und damit eine kreisläufige Regeneration erlaubt.

Des Weiteren erfährt der Leser, welche Technologien zur Reinigung der verschiedensten Rauchgaskomponenten auf dem Markt angeboten werden, wenn es auch keine Lösung für alle Ansprüche gibt. Auch der anschließende Beitrag versucht, für die diversen Reinigungsbedingungen die besten verfügbaren Technologien hinsichtlich garantierter Leistung, dauerhafter Verlässlichkeit, ökonomischer Effizienz und öffentlicher Akzeptanz zu finden. Jean-Pascal Ballard von Solvay Chemicals präsentiert die Vorteile einer Rauchgasbehandlung auf Basis von gebrauchsfertiger Natriumbicarbonat, die bereits in 400 Industrieeinrichtungen weltweit zum Einsatz kommt. Der vorletzte Artikel durchleuchtet die Möglichkeiten, bei der sogenannten Chemisorption Aktivkohle zur Quecksilber-Beseitung einzusetzen, bevor das Kapitel mit einem Überblick über technische Innovationen für Zementwerke wie dem xmercury-Split-Preheater-System und der CTP-regenerativen thermalen Oxidation endet.

Anreiz für neue Forschungsprojekte

Zu den im Kapitel „Material und Korrosionen“ behandelten Themen gehört eine Untersuchung verschiedener Korrosionsformen in Verbrennungsanlagen, um geeignete Hinweise für die Materialsuche zu gewinnen. Eine Inspektion der testweisen Keramik-Verkleidungen an Rohrleitungen im Dampferzeuger der Waste-to-Energy-Anlage in Bilbao (Baskenland) ergab, dass nach einem Jahr die Rohrverkleidung weder erodiert noch korrodiert hatte und sich damit für weitere Anwendungen anbietet. Und bei mit dicken Nickel-Schichten galvanisierten Rohren in mehreren europäischen Verbrennungsanlagen ist nach 15 Jahren Betrieb trotz thermisch-chemischer Belastung keine Korrosion feststellbar: In der Hamburger Müllverwertung am Rugenheimer Damm zeigten die Nickelschichten auch nach 120.000 Betriebsstunden keine Veränderungen.

Der siebte „Waste Management“-Band mit Schwerpunkt Waste-to-Energy empfiehlt sich insgesamt nicht nur als Sammlung aktueller Fachartikel, sondern dient auch als Anreiz für neue Forschungsprojekte, als Hilfe zu Investitionen in weitere Technologie oder externe Projekte, als Marktüberblick und schließlich als Nachschlagewerk für bestimmte Themen und dürfte daher für eine breite Leserschicht von Interesse sein.

Waste Management, Band 7, hrsg. Von Karl Thomé-Kozmiensky, Stephanie Thiel, Elisabeth Thomé-Kozmiensky, Franz Winter und Dagmar Juchelbová, Neuruppin 2017, ISBN 978-3-944310-37-4.

Abb.: TK Verlag

(EU-Recycling 12/2017, Seite 36-Buchbesprechung)

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