Sekundärbrennstoffaufbereitung in der Praxis - Die SBS-Anlage Ennigerloh Erfahrungsbericht und Parametereinschätzungen sowie Status quo der SBS-Anlage Ennigerloh Aufgrund der großen Zementwerksdichte in unmittelbarer Nachbarschaft sowie Kraftwerken und Müllverbrennungsanlagen in weiterer Nachbarschaft stellte sich bereits 1991 im Kreis Warendorf die Frage, wie die Abfallwirtschaft diese lokalen Rahmenbedingungen sinnvoll für ihr Abfallkonzept nutzen könnte. Der Kreis Warendorf gab eine System-Umweltverträglichkeitsuntersuchung in Auftrag, in der verschiedene Konzepte auf ihre Tauglichkeit überprüft wurden. Die Auswertung dieser Systemuntersuchung zeigte, dass die Produktion von Ersatzbrennstoff aus aufbereiteten Siedlungs- und Gewerbeabfällen inklusive der thermischen Behandlung der Schwerfraktion in der MVA die umweltverträglichste abfallwirtschaftliche Lösung für den Kreis Warendorf ist. Bis 2003 sind bisher ca. 88,5 Millionen Euro in die Errichtung moderner Anlagen, wie in das Kompostwerk, den zentralen Recyclinghof oder die TASi-konforme Deponie nebst Sickerwasservorbehandlung, Gasfassung und Verwertung im eigenen BHKW sowie in den Bau der Sekundärbrennstoffaufbereitungsanlage, kurz SBS-Anlage, und die anschließende biologische Behandlung investiert worden. Der Beitrag stellt nicht nur das Konzept der erstellten Anlagen vor, sondern gewährt außerdem Einblick in Erfahrungen sowohl der Betreibern als auch in die der Zulieferer. Ersatzbrennstoffe: AVV 19 12 10 und 19 12 12 Ersatzbrennstoffe haben in den vergangenen Jahren eine immense positive Entwicklung hinter sich und bergen ein sehr großes Potential in sich. Sie werden in den unterschiedlichsten Formen hergestellt und bestehen aus produktionsspezifischen gewerblichen Abfällen. Bereits im Input wird sehr stark auf Qualität und Güte des Brennstoffes geachtet. Nur die regelmäßige Analyse und Kontrolle der Inputstoffe sowie das möglichst immer gleichmäßige Rezept bilden die Garanten für eine gleich bleibend gute Qualität. Gerade in puncto Qualität hat die Gütegemeinschaft mittlerweile auch klare Grenzwerte aufgezeigt, die allgemein akzeptiert und eingehalten werden. Sämtliche produktionsspezifischen gewerblichen Abfälle erfahren eine umfangreiche Aufbereitung über verschiedene Zerkleinerungsstufen; FE- und NE-Anteile werden entfernt. Durch den gezielten Einsatz ausgesuchter Inputstoffe werden kundenspezifische Werte wie Heizwert, Chlor- oder Feuchtigkeitswerte im EBS/SBS eingestellt, um somit für jeden Empfänger von Ersatzbrennstoff den für ihn und seinen Prozess geeigneten Brennstoff herzustellen. In der Regel sind die Zement- und die Kraftwerksindustrie heute die größten Abnehmer für solche Ersatzbrennstoffe. Das Ministerium für Landwirtschaft, Umweltschutz und Raumordnung hat das "Forum für die Entsorgung einer hochkalorischen Fraktion aus der Restabfallbehandlung (Forum Hochkalorik)" initiiert. Das Ziel ist es, die an diesem Thema Interessierten zu einem Informationsaustausch zusammenzuführen. Damit sollen die Aktivitäten unterstützt werden, die zur Gewährleistung der Entsorgungssicherheit für die hochkalorischen Abfälle in der Region ab dem 01.06.2005 notwendig sind. Im Rahmen des Forums Hochkalorik war geplant, im Zeitraum ab September 2002 bis November 2003 fünf Rundtisch-Gespräche und einen Workshop mit ausgewählten Abfallerzeugern (öffentlich-rechtliche Entsorgungsträger, derzeitige und künftige Betreiber von Anlagen zur mechanisch-biologischen Abfallbehandlung (MBA), Gewerbeabfallsortieranlagenbetreiber), Herstellern von Ersatzbrennstoffen und Betreibern geeigneter thermischer Entsorgungsanlagen durchzuführen. Vier Rundtisch-Gespräche haben bisher stattgefunden. Die Ergebnisse der Rundtischgespräche wurden am 29.04. und 30.04.2003 einem breiteren Publikum (Vertreter aller öffentlich-rechtliche Entsorgungsträger des Landes Brandenburg, Vertreter von Behörden und Politik, Vertreter benachbarter Bundesländer) in Form eines Workshops vorgestellt. Die Themenschwerpunkte des Workshops waren: · Abfallentsorgungsstrategien/rechtliche Rahmenbedingungen, · Herstellung von Ersatzbrennstoff (EBS) aus Hausmüll und Gewerbeabfall, · Mitverbrennung von EBS in Produktionsanlagen, · Einsatz von EBS in speziellen Verbrennungsanlagen bzw. Vergasungsanlagen, Kleinstanlagen, · Einsatz von EBS in Biomasseheizkraftwerken. Im Folgenden werden die Ergebnisse des Workshops entsprechend den Themenschwerpunkten zusammengefasst. Die einzelnen Beiträge der Referenten werden im Rahmen der Schriften des Landesumweltamtes Brandenburg veröffentlicht. 2 Zusammenfassung der Ergebnisse 2.1 Abfallentsorgungsstrategien Für die Umsetzung der zukünftigen Restabfallbehandlung befindet sich alle Beteiligten in intensiver Vorbereitung. Im Rahmen der Planungen und Ausschreibungen der öffentlich-rechtlichen Entsorgungsträger zeichnet sich ab, dass die teilstromspezifischen Behandlungsverfahren im Land Brandenburg zukünftig den deutlich überwiegenden Anteil ausmachen werden. Ein integraler Bestandteil dieses Behandlungskonzeptes ist die energetische Nutzung der heizwertreichen Fraktionen. Das Land Brandenburg unterstützt engagiert die Aktivitäten, die zur Gewährleistung der Entsorgungssicherheit für die hochkalorischen Abfälle in der Region ab dem 01.06.2005 notwendig sind, z.B. durch die Initiierung des Forums Hochkalorik. In ihren Vorträgen betonten sowohl Staatssekretär Schmitz-Jersch als auch der zuständige Abteilungsleiter, Herr Remde, ausdrücklich, dass sich das Land Brandenburg an den in der Ablagerungsverordnung festgelegten Termin 01.06.2005 halten wird und sich damit auch auf einer Linie mit dem Bund und den anderen Ländern befindet. Zusammenfassung der Ergebnisse 122 2.2 Herstellung von EBS aus Hausmüll und Gewerbeabfällen Das Ziel der Anlagen besteht darin, heterogene Abfallgemische durch verschiedene mechanische, mechanisch-biologische oder mechanisch-physikalische Behandlungsschritte in verschiedene Teilströme aufzutrennen, die danach entsprechend ihrer Beschaffenheit verschiedenen Entsorgungswegen zugeordnet werden (stoffliche Verwertung, thermische Verwertung/Beseitigung, Deponierung). Einen wesentlichen Anteil bilden dabei die heizwertreichen Bestandteile, die zu einem weitgehend homogenen Ersatzbrennstoff, der den Anforderungen der thermischen Verwertungsanlagen entsprechen muss, aufbereitet werden sollen. Die Kapazitäten der in Brandenburg vorhandenen und geplanten Anlagen sind in Tabelle 1 dargestellt. Tab. 1: Zusammenfassung der vorhandenen und geplanten Anlagenkapazitäten in Brandenburg (in Mg/a) Vorhandene Kapazitäten Geplante Kapazitäten (neu/zusätzlich) Bemerkung MBA KAEV / Nehlsen 30.000 MEAB 120.000 180.000 MBA Vorketzin MBA Schöneiche LK Havelland 22.000 50.000 z.Zt. Erweiterung und Anpassung an die neuen gesetzlichen Regelungen ZAB Nuthe-Spree 135.000 in Ausschreibung AEV „Schwarze Elster“ 50.000 in Ausschreibung EBS-Anlagen MEAB 2 x 75.000 Anlage Schöneiche (geplant 2 Linien, 1. Linie im Bau) Recyclingpark Brandenburg 100.000 ALBA 2 x 160.000 beide Anlagen in Berlin Otto-Rüdiger-Schulze 100.000 Die Bandbreite der Inputstoffe variiert je nach Anlagenkonzept. Bei den Ersatzbrennstoffaufbereitungsanlagen werden vor allem Sortierreste, Sperrmüll, Spuckstoffe, Monofraktionen aus dem Gewerbe, Verpackungsabfälle, Leichtfraktionen aus der Kompostierung und ab 2005 die heizwertreiche MBAFraktion eingesetzt. Die Inputstoffe für die MBA werden vor allem Hausmüll, Sperrmüll und gemischte Gewerbeabfälle sein. Die Aufbereitungsverfahren der verschieden Anlagenbetreiber und Hersteller bestehen prinzipiell aus den gleichen Verfahrensstufen, wie Zerkleinerung (Vor-, Nach-), Siebung, Sichtung, NE-/Fe-Abschei-dung, Konfektionierung. Sie unterscheiden sich vor allem in der Anordnung der Verfahrensstufen und den verschiedenen technischen Ausführungen der Aggregate. Werden Hausmüll oder ähnliche Stoffe eingesetzt, wird in der Regel eine Trocknungsstufe (biologisch oder physikalisch) benötigt. Die Outputqualitäten der Anlagen richten sich nach den Vorgaben der Verwertungsanlagen. Der Output der Ersatzbrennstoffaufbereitungsanlagen geht in der Regel zur energetischen Verwertung in Mitverbrennungsanlagen, der heizwertreiche Output der MBA zur energetischen Verwertung in Mitverbrennungsanlagen, zur energetischen Verwertung in speziellen Verbrennungsanlagen oder zur weiteren Aufbereitung in EBS-Anlagen. 2.3 Mitverbrennung von EBS in Produktionsanlagen Das Ziel der Betreiber von Mitverbrennungsanlagen besteht darin, durch den Einsatz von Abfällen (Energie)-Kosten zu sparen und durch die Annahme von Abfällen zusätzliche Erlöse zu erzielen. Dabei darf der Einsatz der heizwertreichen Abfälle den eigentlichen Produktionszweck der Anlage (z.B. Zementherstellung, Energieerzeugung) nicht negativ beeinflussen. Die Kapazitäten der in Brandenburg vorhandenen und geplanten Anlagen sind in Tabelle 2 dargestellt. Die Bandbreite der Inputstoffe wird durch prozessabhängige Anforderungen an Korngröße, Metallgehalt, Chlor, Heizwert usw. sowie durch Anforderungen aus Rechtsvorschriften oder Anlagengenehmigungen, vor allem zum Schadstoffgehalt (z.B. Schwermetalle), begrenzt. Die Betreiber von Industrieanlagen in denen Abfälle mitverbrannt werden, verfügen in der Regel nicht über Zusammenfassung der Ergebnisse 123 eigene Abfallaufbereitungskapazitäten. Die Aufbereitung erfolgt gemäß ihren Vorgaben extern. Tab. 2: Zusammenfassung der vorhandenen und geplanten Anlagenkapazitäten in Brandenburg (in Mg/a) Vorhandene Kapazitäten Geplante Kapazitäten (neu/zusätzlich) Summe Zementwerk Rüdersdorf 150.000 50.000 (max. 100.000) 200.000 (250.000) Kraftwerk Jänschwalde 0 150.000 (bei Bedarf bis 450.000) 150.000 (450.000) Summe Brandenburg 150.000 200.000 350.000 (700.000) 2.4 Einsatz von EBS in speziellen Verbrennungsanlagen bzw. Vergasungsanlagen, Kleinstanlagen Das Ziel der Anlagenbetreiber von speziellen Verbrennungsanlagen liegt darin, durch den Einsatz von Abfällen als Energieträger zu wettbewerbsfähigen Konditionen Dampf, Wärme und Elektroenergie für lokale Industrie- und Gewerbekunden zu erzeugen. Die Kapazitäten der in Brandenburg vorhandenen und geplanten Anlagen sind in Tabelle 3 dargestellt. Auch bei diesen Anlagen wird die Bandbreite der Inputstoffe durch prozessabhängige Anforderungen sowie Anforderungen aus Genehmigungen und Rechtsvorschriften begrenzt. Allerdings bestehen bei den speziellen Verbrennungsanlagen in der Regel geringere Anforderungen an die Ersatzbrennstoffe als bei der Mitverbrennung, da die Verbrennungstechnik und Rauchgasreinigung speziell für den Abfalleinsatz ausgelegt sind. Ähnlich wie die Betreiber von Industrieanlagen, in denen Abfälle mitverbrannt werden, verfügen Betreiber spezieller Verbrennungsanlagen in der Regel nicht über eigene Abfallaufbereitungskapazitäten. Die Aufbereitung erfolgt extern, gemäß den Vorgaben der Anlagenbetreiber. Tab. 3: Zusammenfassung der vorhandenen und geplanten Anlagenkapazitäten in Brandenburg (in Mg/a) Vorhandene Kapazitäten Geplante Kapazitäten (neu/zusätzlich) Summe Energos Deutschland 80.000 (größte Teil durch Landkreis Oberhavel für Restabfallbehandlung gebunden) Eco-Strom Plus, Premnitz 130.000 130.000 MVV Energie AG, Schwedt 200.000 200.000 Polyamid 2000 AG, Premnitz 78.000 (96.000 Brennstoff; z.Zt. überwiegend Teppichreste, zukünftig nur noch ca. 18.000 Teppichreste) 78.000 SVZ Schwarze Pumpe 80.000 (für heizwertreiche Abfälle aus gemischten Siedlungsabfällen, 450.000 gesamt) 80.000 Harpen EKT noch kein konkretes Projekt Summe Brandenburg 80.000 408.000 488.000 2.5 Einsatz von EBS in Biomasseheizkraftwerken Zusammenfassung der Ergebnisse 124 Das Ziel der Betreiber von Biomasseheizkraftwerken liegt im Ersatz von nicht mehr am Markt verfügbarem Altholz durch EBS aus Siedlungsabfällen. Dadurch soll der wirtschaftliche Weiterbetrieb bestehender Biomasseheizkraftwerke gesichert werden. Die Kapazitäten der in Brandenburg vorhandenen und geplanten Anlagen sind in Tabelle 4 dargestellt. Tab. 4: Zusammenfassung der vorhandenen und geplanten Anlagenkapazitäten in Brandenburg (in Mg/a) Vorhandene Kapazitäten Geplante Kapazitäten (neu/zusätzlich) Summe Unitherm Baruth 0 120.000 durch Umnutzung vorhandener Kapazitäten (z.Z. noch für Altholz) 120.000 Summe Brandenburg 0 120.000 120.000 Weitere Anlagenbetreiber denken über den Einsatz von EBS nach. Ihre Entscheidung hängt vor allem von der Entwicklung der rechtlichen Regelungen, insbesondere der Biomasseverordnung, ab. Das derzeit größte Hindernis ist der Verlust der hohen Stromvergütungen nach Erneuerbaren-Energien-Gesetz (EEG) beim Einsatz von Nicht-Biomasse. Die Teilnehmer des Workshops haben sich dafür ausgesprochen, beim Bundesumweltministerium eine Regelung vorzuschlagen, die erlaubt, hochkalorische Abfälle in Biomasseanlagen einzusetzen, ohne den Vergütungsanspruch für die eingesetzte Biomasse zu verlieren. Die technischen Anforderungen entsprechen in der Regel denen von speziellen EBSVerbrennungsanlagen. 3 Zusammenfassung Nach der Prognose des Landesumweltamtes Brandenburg liegt die Menge an heizwertreichen Abfällen aus dem Aufkommen der öffentlich-rechtlichen Entsorgungsträger (örE) im Jahr 2005 bei ca. 500.000 Mg. In dieser Menge enthalten sind vor allem heizwertreiche Fraktionen aus Haus- und Sperrmüll, Baustellenabfälle, Sortierreste und andere mechanisch bzw. mechanisch-biologisch behandelbare Abfälle, die den Kommunen überlassen werden. Nicht enthalten sind Abfälle aus dem Gewerbe, die bereits derzeit außerhalb der Überlassungspflicht verwertet werden. Dem Aufkommen stehen z.Z. Kapazitäten von ca. 230.000 Mg/a und 2005 voraussichtlich Kapazitäten im Umfang von 960.000 bis 1.310.000 Mg/a gegenüber (in 2.3 bis 2.5 beschriebene Projekte). Von den vorgestellten Projekten besitzen zwei (Kraftwerk Jänschwalde, Polyamid 2000 AG Premnitz) eine Versuchsgenehmigung für den Einsatz von Brennstoffen aus Abfällen. Die restlichen Anlagen befinden sich im Genehmigungsverfahren bzw. kurz vor Abgabe des Genehmigungsantrages. Der Workshop hat den Eindruck vermittelt, dass die Anlagenbetreiber den Markt realistisch einschätzen und die Umsetzung aller vorgestellten Projekte möglich ist. · Neben den Mengen aus Brandenburg werden in den genannten Anlagen voraussichtlich auch Mengen aus Berlin und den angrenzenden Bundesländern Mecklenburg-Vorpommern, Sachsen und Sachsen-Anhalt behandelt werden. Vertreter dieser Bundesländer waren ebenfalls zum Workshop eingeladen. · In der Abbildung sind das Mengenaufkommen an heizwertreichen Abfällen und die voraussichtlichen Behandlungskapazitäten in Brandenburg gegenübergestellt. · Den vergleichsweise geringen Preisen für die Mitverbrennung in Industrieanlagen steht ein höherer Aufbereitungsaufwand gegenüber. · Der Aufbereitungsaufwand für den Einsatz hochkalorischer Abfälle in speziellen EBS-Heizkraft-werken ist im Vergleich zur Mitverbrennung deutlich niedriger. Dafür sind jedoch die Abnahmepreise höher. · Damit ist aus derzeitiger Sicht keine der beiden Varianten grundsätzlich als kostengünstiger einzustufen. Entscheidend sind immer die konkreten Randbedingungen (Vertragsgestaltung, Zusammenfassung der Ergebnisse 125 Transportentfernungen, ...). Nach Angaben der Betreiber wird der Preis im Jahr 2005 voraussichtlich zwischen 60 und 100 EUR/Mg hochkalorischer Abfall (inkl. Aufbereitung, ohne Transport) liegen. Als offene Fragen bzw. Ansatzpunkte für die weitere Arbeit wurden im Rahmen des Workshops herausgearbeitet: 1.) Welche Menge an heizwertreichen Gewerbeabfällen, die derzeit nicht den öffentlich-rechtlichen Entsorgungsträger überlassen werden, könnten ab 2005 zur Entsorgung anstehen und welchen Einfluss hat dies auf die Planungen? 2.) Sind neben den bestehenden immissionsseitigen Begrenzungen weitere Anforderungen an den Einsatz von EBS in Industrieanlagen und speziellen Heizkraftwerken zu stellen? 3.) Welche Lösungsansätze bestehen für den Einsatz von EBS in Biomasse-Heizkraftwerken, ohne dabei die Vergütung nach EEG zu verlieren? Gegenüberstellung Mengenaufkommen heizwertreiche Abfälle - Behandlungskapazitäten in Brandenburg 0 200.000 400.000 600.000 800.000 1.000.000 1.200.000 in Mg /a Anfall heizwertreiche Fraktionen aus Aufkommen örE in Brandenburg 2005 thermische Behandlungskapazitäten Rüdersdorf SVZ Rüdersdorf SVZ Kraftwerk Jänschwalde Esp. Premnitz Polyamid 2000 Premnitz MVV Energie Schwedt Unitherm Baruth 230.000 ca. 500.000 Kraftwerk Jänschwalde (nur bei Bedarf) 960.000 Rüdersdorf (nur bei Bedarf) Kapazität 2003 Kapazität 2005 Aufkommen 1.310.000 Rüdersdorf SVZ Rüdersdorf SVZ Kraftwerk Jänschwalde Esp. Premnitz Polyamid 2000 Premnitz MVV Energie Schwedt Unitherm Baruth