Die energetische Nutzung von Abfällen und Klärschlämmen als Ersatzbrennstoff in konventionellen Anlagen ist seit Jahren eine bewährte und erprobte Technik. Damit leistet die Abfallwirtschaft einen wesentlichen Beitrag zu Ressourcenschonung und zum Umweltschutz.
Nach Angaben des Statistischen Bundesamtes wurde der Klärschlamm aus kommunalen Kläranlagen in Deutschland im Jahr 2022 zu gut 80 % (1,34 Millionen Tonnen) thermisch verwertet, d.h. es wurden 132,8 Millionen kWh Strom und 355,9 Millionen kWh Wärme erzeugt. Der Anteil des thermisch verwerteten Klärschlamms ist in den vergangenen Jahren stetig gestiegen. Für eine bessere Ressourcennutzung wird ab 2029 zusätzlich die Phosphorrückgewinnung aus dem Klärschlamm verpflichtend. Diese Rückgewinnung ist nach derzeitigem technischem Stand hauptsächlich aus den Rückständen thermischer Verfahren möglich.
Ein Großteil des nicht-recyclebaren Restmülls wird in der Müllverbrennung, eine der tragenden Säulen der Abfallentsorgung in Deutschland, thermisch behandelt, um auch hier Strom und Wärme zu erzeugen.
In Deutschland werden Abfälle, Biomasse und Klärschlamm überwiegend in Rostfeuerungs- und Wirbelschichtfeuerungsanlagen thermisch aufbereitet. Beide Feuerungstypen haben in etwa gleiche Anlagengröße und hinsichtlich Stromerzeugung, Auskopplung von Fernwärme oder Prozessdampf, Rauchgasreinigung, Verschmutzung oder Korrosion sind ähnliche Herausforderungen zu bewältigen. Dementsprechend hat im Dezember 2023 zum zweiten Mal die vgbe-Fachtagung „Thermische Abfall-/Klärschlammbehandlung und Wirbelschichtfeuerungen 2023“ stattgefunden, die sich mit diesen Herausforderungen der Brennstoffumwandlung zur Strom- und Wärmeerzeugung befasst.
Den rund 140 Teilnehmenden wurde ein interessantes Vortragsprogramm geboten, das von einer Fachausstellung begleitet wurde.
Folgende Themenschwerpunkte wurden auf der Fachtagung behandelt:
- Brennstoffflexibilität, -bandbreite, -verfügbarkeit und -aufbereitung
- Verschmutzung, Verschlackung, Korrosion und Erosion
- Primäre und sekundäre Emissionsminderung (Rauchgasreinigung)
- Einhaltung der Emissionsgrenzwerte (inklusive notwendiger Prozessoptimierung)
- Erfahrungen mit Betriebs- und Emissionsmesssystemen
- Ascheverwertung und Phosphorrecycling
- Betriebserfahrungen
- Anlagenneubau und -umrüstung
- Perspektiven der Technologien im Rahmen der EU-Klimaschutzgesetzgebung
- Prozesssimulation
- Aktuelle Forschungsergebnisse
Hervorzuheben sind die Beiträge von Martin Pohl „Auswirkung des nationalen Brennstoffemissionshandels auf die Abfallwirtschaft“, Harald Moosandl „RG-Wärme- und Abdampfwärmenutzung“, Matthias Trost und Alexander Trost „Dehnfugen in feuerfesten Auskleidungen – Theorie und Praxis“ sowie von Harald Hanßen „Thermische Klärschlammverwertung und P-Recycling in Hamburg“.
Martin Pohl hat in seinem Beitrag die Möglichkeiten zur kontinuierlichen Ermittlung und Überwachung von CO2-Emissionen in Abgasströmen vorgestellt. Die dargestellte Methode auf Grundlage der brennstoffspezifischen Kenngröße CO2,max benötigt nur die Sauerstoff- und die Kohlenstoffdioxid-Konzentration im Abgas, um den biogenen CO2-Anteil zu ermitteln und kann entsprechend direkt im Emissionsauswertesystem ermittelt werden.
Das Thema „RG-Wärme- und Abdampfwärmenutzung“ hat Harald Moosandl in seinem Vortrag zur innovativen Nutzung industrieller Abwärme zur Einspeisung in das 600 km lange Fernwärmenetz der Stadt Mannheim und der Region vorgestellt. Bis zum Ende dieser Dekade soll die Fernwärmeversorgung dann vollständig, also zu 100 %, auf grüne Energiequellen umgestellt sein.
Matthias Trost und Alexander Trost haben die Notwendigkeit der Pflege von Dehnfugen im Feuerfestbau, wie in Wirbelschichtfeuerungen, mit eindrucksvollen Beispielen und Lösungen aufgezeigt. 70 % der Schäden an feuerfesten Auskleidungen werden durch Dehnungsbehinderung verursacht, ausgelöst durch unzureichende Auslegung, Montage, Betrieb und Instandhaltung.
Der Bau und die Inbetriebnahme der „Thermischen Klärschlammverwertung und des P-Recyclings in Hamburg“ von Harald Hanßen befasste sich mit der Inbetriebnahmephase, die deutlich mehr Zeit in Anspruch genommen hat als erwartet, wodurch der Regelbetrieb erst ab dem ersten Quartal 2024 aufgenommen werden kann. Das Verfahrenskonzept hat sich bewährt. Aktuell wird Phosphorsäure diskontinuierlich mit einem Reinheitsgrad produziert, der eine Vermarktung, der stark nachgefragten Phosphorsäure, ermöglicht.
Der erste Tag der Fachtagung wurde mit einer gemeinsamen Abendveranstaltung beendet. Hier hatten Vortragende, Teilnehmende und die ausstellenden Unternehmen ausreichend Gelegenheit zum fachlichen Austausch und Networking.
Der zweite Veranstaltungstag sollte mit einer technischen Besichtigung der Phosphorrecyclinganlage im Hamburger Klärwerk abgerundet werden. Aus technischen Gründen fiel dieser Termin aus und wird im Dezember 2025 bei der nächsten Fachtagung nachgeholt.
Phosphor ist ein endlicher aber existentieller Rohstoff, den Deutschland bereits heute fast vollständig importieren muss. Abwasser stellt eine wertvolle Phosphorquelle dar – dieses Potenzial wird von der Hamburger Phosphorrecyclinggesellschaft mbH mit dem Betrieb der weltweit ersten großtechnischen Anlage zur Rückgewinnung dieses wichtigen Rohstoffs in eindrucksvoller Weise genutzt.
Das vgbe-Veranstaltungsteam dankt allen Teilnehmenden, Vortragenden und Ausstellern für ihre wertvollen Beiträge, spannenden Diskussionen und Einblicke in das Portfolio der ausstellenden Unternehmen.
Die nächste vgbe-Fachtagung „Thermische Abfall-/Klärschlammbehandlung und Wirbelschichtfeuerungen“ wird erneut in Hamburg stattfinden. Der Termin wird rechtzeitig auf der vgbe-Homepage und im vgbe energy journal bekanntgegeben.
