Liebe Leserin, lieber Leser,
vor Ihnen liegt der Tagungsband der nunmehr 16. Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz – wie immer leicht erkennbar an der charakteristischen Farbgebung.
Er soll Ihnen, liebe Kolleginnen und Kollegen der thermischen Abfallbehandlung, als Dokumentation einer hoffentlich wertvollen Tagung dienen.
Der vorliegende Band zeigt wie immer den Stand der Technik und fokussiert auf die aktuellen Entwicklungen. Wie bei der Tagung, finden sich auch hier wertvolle Informationen, sowohl für Leser mit Interesse am generalistischen Überblick als auch für jene, die Informationen zu unseren Fachthemen, wie z.B. der CO2-Abscheidung, Abgasreinigung oder Korrosion, suchen.
Unsere Konferenz steht aber nicht nur für hervorragende Fachinformation, sondern bietet auch ein Forum für das Gespräch, für kontroverse Statements und Diskussionen, die es allen Teilnehmern ermöglichen, sich über das eigene Tagesgeschäft hinaus, mit der fach- und gesellschaftspolitischen Agenda unserer Branche auseinanderzusetzen. Nutzen Sie die Chance! Wir laden jede Teilnehmerin und jeden Teilnehmer dazu ein, sich selbst einzubringen und am Diskurs in den Konferenzsälen und natürlich bei den vielen Gesprächsrunden zwischendurch teilzunehmen.
Wir wünschen Ihnen eine spannende und anregende Konferenz und eine ebensolche Lektüre.
Aktualisiert: 2023-06-28
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Der vorliegende Band zeigt wie immer den Stand der Technik und fokussiert auf die aktuellen Entwicklungen. Wie bei der Tagung, finden sich auch hier wertvolle Informationen, sowohl für Leser mit Interesse am generalistischen Überblick als auch für jene, die Informationen zu unseren Fachthemen, wie z.B. der CO2-Abscheidung, Abgasreinigung oder Korrosion, suchen.
Unsere Konferenz steht aber nicht nur für hervorragende Fachinformation, sondern bietet auch ein Forum für das Gespräch, für kontroverse Statements und Diskussionen, die es allen Teilnehmern ermöglichen, sich über das eigene Tagesgeschäft hinaus, mit der fach- und gesellschaftspolitischen Agenda unserer Branche auseinanderzusetzen. Nutzen Sie die Chance! Wir laden jede Teilnehmerin und jeden Teilnehmer dazu ein, sich selbst einzubringen und am Diskurs in den Konferenzsälen und natürlich bei den vielen Gesprächsrunden zwischendurch teilzunehmen.
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Aktualisiert: 2023-06-28
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Der vorliegende Band zeigt wie immer den Stand der Technik und fokussiert auf die aktuellen Entwicklungen. Wie bei der Tagung, finden sich auch hier wertvolle Informationen, sowohl für Leser mit Interesse am generalistischen Überblick als auch für jene, die Informationen zu unseren Fachthemen, wie z.B. der CO2-Abscheidung, Abgasreinigung oder Korrosion, suchen.
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Aktualisiert: 2023-06-28
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Aufgrund des weiterhin steigenden Anteils erneuerbarer Energien am Energiemix müssen Kraftwerke und Biogasanlagen zukünftig immer flexibler betrieben werden, um die Schwankungen aus der Erzeugung erneuerbarer Energien ausgleichen zu können. Eine Möglichkeit die CO2-Emissionen dieser Prozesse zu verringern, stellt die CO2-Abscheidung dar. Aufgrund des nötigen flexiblen Betriebs ist es wünschenswert, das dynamische Verhalten dieser Prozesse untersuchen zu können. Daher wird in dieser Arbeit mithilfe von dynamischen Simulationen am Beispiel der Aminwäsche der An- und Abfahrprozess eines Post-Combustion CO2-Abscheidungsprozesses aus verschiedenen Gasgemischen untersucht. Durch Erweiterung der Modelle um die Simulation des Normalbetriebs der Anlage ist es möglich mithilfe des Modells jeglichen Anlagenzustand abbilden zu können. Nach der Entwicklung der Modelle werden diese validiert und für eine Optimierung des Anfahrprozesses genutzt. Im Rahmen der Optimierung kann gezeigt werden, dass die Anfahrzeit durch Variation der Lösungsmittelumlaufrate um ca. 50 % reduziert werden kann. In einem realistischen Anwendungsszenario wird das Modell an ein vereinfachtes Modell eines Kohlekraftwerks mit einer elektrischen Bruttoleistung von 920 MW gekoppelt und ein dynamisches Tageslastprofil simuliert. In einem weiteren Szenario wird die Verwendbarkeit der CO2-Abscheidung im Biogassektor gezeigt. Für beide Fälle wird die Gesamteffizienz der Prozesse ermittelt und es werden Verbesserungspotentiale der Prozessführung aufgezeigt.
Aktualisiert: 2022-12-30
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Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Simulationsmodell zur Bestimmung korrosiver Atmosphären in Kohlefeuerungen entwickelt. Um die Konzentrationen der kurzlebigen korrosiven Gase berechnen zu können, ist ein detaillierter Reaktionsmechanismus für die Gasphase notwendig. Es wurde ein Freisetzungsmechanismus zur Beschreibung der Freisetzung von Schwefel und Chlor aus der festen Phase in die Gasphase entwickelt und implementiert. Eine wesentliche Voraussetzung für eine genaue Vorhersage der Freisetzung schwefel- und chlorhaltiger Stoffe ist die genaue Kenntnis der Zusammensetzung der Kohle. Dazu wird eine Berechnungsmethode vorgestellt, mit der die Zusammensetzung der mineralischen Substanz bestimmt werden kann. In der Arbeit werden die Validierung und eine Anwendung des Modells beschrieben. Im zweiten Teil dieser Arbeit wird die Modellierung der Wärmestrahlung in Oxyfuel-Feuerungen untersucht. Bei der Planung und Auslegung von Kraftwerken sind Kenntnisse über den Wandwärmestrom von entscheidender Bedeutung. Ein weit verbreitetes Modell für die Simulation von Gasstrahlung ist das Weighted-Sum of Gray Gases Modell (WSGGM). In dieser Arbeit wurde die Brennkammer eines Oxyfuel-Kraftwerks im Demonstrationsmaßstab simuliert. Die Gasstrahlung wurde mit den verschiedenen WSGG-Modellformulierungen abgebildet. Zusätzlich wurde der Einfluss der Partikelstrahlung auf den Wärmetransport untersucht und es werden verschiedene Modellierungsansätze vorgestellt.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Die anthropogenen Treibhausgasemissionen sind mit hoher Wahrscheinlichkeit die Hauptursache für den Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur, was erheblichen Einfluss auf unsere gesamte Umwelt hat. Um die Erderwärmung auf weniger als 2 °C im Vergleich zu vorindustriellen Zeiten zu begrenzen, ist die Nutzung von Technologien zur Abscheidung von Kohlenstoffdioxid (CO2) im Energie- und Industriesektor unumgänglich. Um CO2-Abscheideverfahren bei der Strom-, Dampf- und/oder Wärmeproduktion wirtschaftlich nutzen zu können, sind möglichst geringe Zusatzkosten für die Abscheidung von CO2 essentiell. Aufgrund der vernachlässigbaren Wirkungsgradeinbußen ermöglicht das weiterentwickelte Oxyfuel-Verfahren Chemical-Looping-Combustion geringe CO2-Vermeidungskosten und ist somit eine vielversprechende CO2-Abscheidetechnologie.
In der vorliegenden Arbeit werden experimentelle und theoretische Untersuchungen des Verfahrens Chemical-Looping-Combustion im 1 MWth Maßstab präsentiert. Bei diesem Verfahren werden zwei Wirbelschichtreaktoren eingesetzt, welche durch Kopplungselemente miteinander verbunden sind. Ein partikelförmiger Sauerstoffträger wird im ersten Reaktor durch Luftsauerstoff oxidiert und im zweiten Reaktor für die Oxidation eines kohlenstoffhaltigen Brennstoffes verwendet. Somit entstehen Stickstoff mit Restsauerstoff sowie CO2 und Wasserdampf in zwei getrennten Produktströmen. Ausgehend von bestehenden Untersuchungen sind in dieser Arbeit verfahrenstechnische Optimierungen beschrieben und umgesetzt. Während 175 Betriebsstunden Chemical-Looping-Combustion wurde die Performance des Prozesses untersucht, wobei sowohl für gasförmige als auch für feste Brennstoffe autotherme Betriebsbedingungen erzielt werden konnten. Dies stellt einen wichtigen Schritt für eine mögliche Kommerzialisierung dar. Der Umsatz an Festbrennstoff und brennbaren Gasen war niedriger als in anderen Versuchsanlagen, was ausführlich diskutiert ist und auf unterschiedliche Rahmenbedingungen zurückgeführt werden kann.
Insbesondere für Feststoffe sind weitere, modellgestützte Untersuchungen beschrieben, wobei ein Prozesssimulationsmodell entwickelt und mit Versuchsergebnissen validiert wurde. Auf dieser Grundlage folgt eine technisch-ökonomische Diskussion mit Ausführungen über CO2-Vermeidungskosten und Weiterentwicklung des Prozesses. An dieser Stelle wird das technische und wirtschaftliche Potential verschiedener Chemical-Looping-Technologien deutlich.
Aktualisiert: 2021-04-16
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Liebe Leserin, lieber Leser,
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Er soll Ihnen, liebe Kolleginnen und Kollegen der thermischen Abfallbehandlung, als Dokumentation einer hoffentlich wertvollen Tagung dienen.
Der vorliegende Band zeigt wie immer den Stand der Technik und fokussiert auf die aktuellen Entwicklungen. Wie bei der Tagung, finden sich auch hier wertvolle Informationen, sowohl für Leser mit Interesse am generalistischen Überblick als auch für jene, die Informationen zu unseren Fachthemen, wie z.B. der CO2-Abscheidung, Abgasreinigung oder Korrosion, suchen.
Unsere Konferenz steht aber nicht nur für hervorragende Fachinformation, sondern bietet auch ein Forum für das Gespräch, für kontroverse Statements und Diskussionen, die es allen Teilnehmern ermöglichen, sich über das eigene Tagesgeschäft hinaus, mit der fach- und gesellschaftspolitischen Agenda unserer Branche auseinanderzusetzen. Nutzen Sie die Chance! Wir laden jede Teilnehmerin und jeden Teilnehmer dazu ein, sich selbst einzubringen und am Diskurs in den Konferenzsälen und natürlich bei den vielen Gesprächsrunden zwischendurch teilzunehmen.
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Aktualisiert: 2021-04-09
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Obwohl die reaktive Absorption mit Amin-basierten Lösungsmittel eine der bewährtesten Technologien zur CO2-Entfernung aus Prozessabgasen darstellt, ist sie immer noch mit einigen Nachteilen wie einem hohen Regenerationsenergiebedarf und einer geringen Lösungsmittelstabilität verbunden. Infolgedessen wird in der Forschung die Untersuchung von neuen und effektiveren Lösungsmitteln vorangetrieben, um eine Effizienzsteigerung des Prozesses zu erzielen. Im Allgemeinen sollen die verwendeten Aminlösungen eine schnelle Absorptionsrate, einen geringen Regenerationsaufwand und eine gute Stabilität besitzen. Da diese einzelnen Amin-Eigenschaften sich gegenseitig meist widersprechen und in einem Lösungsmittel nicht kombinierbar sind, hat das Mischen von unterschiedlichen Aminen verstärktes Interesse gewonnen. Um ein Amin-Blend mit einer guten Performance zu erhalten und diese evaluieren zu können, soll der Einfluss der einzelnen Amine im Blend berücksichtigt werden. Aus diesem Grund werden wässrige Lösungen mit EDA und AMP einzeln und als Blends bezüglich ihrer Absorptions-/ Desorptionsperformance sowie ihres Degradations- und Korrosionsverhaltens untersucht. Zunächst wird das optimale Mischungsverhältnis von EDA und AMP hinsichtlich der wichtigen Prozessparameter ermittelt und mit dem Referenzamin MEA verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Kombination eines Amins mit geringem Regenerationsenergiebedarf, wie AMP mit einem Amin, dass eine schnelle Reaktionskinetik und höhe Beladbarkeit besitzt, wie EDA eine positive Beeinflussung des Gesamtprozesses erzielt werden kann. Daraufhin wird das Degradations- und Korrosionsverhalten des vielversprechenden EDA/AMP-Blends unter dem Einfluss verschiedener Prozessparameter wie z.B.CO2-Beladung und Temperatur untersucht.
Aktualisiert: 2019-12-12
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Vor dem Hintergrund des steigenden Anteils regenerativer Energiesysteme an der Stromerzeugung stellen Kohlekraftwerke mit integrierter CO₂-Rückhaltung regelbare Kraftwerke mit geringen CO₂-Emissionen dar, die auf die volatilen Einspeisungen der regenerativen Energiesysteme sowie auf den schwankenden Energiebedarf reagieren können. Jedoch ist unklar, in wie weit die Nachrüstung eines Kohlekraftwerks mit einer CO₂-Rückhaltung die Flexibilität des Kraftwerks beeinflusst. Dieser Zusammenhang wird in diesem Buch beleuchtet. Es wird das Betriebsverhalten eines Kohlekraftwerks mit integrierter CO₂-Rückhaltung mit Hilfe von Prozesssimulationen untersucht. Die dazu notwendigen Teilmodelle für den Kraftwerks-, den CO₂-Abtrenn- sowie für den CO₂-Verdichtungsprozess werden ausgelegt und validiert. Sie sind zu einem Gesamtmodell verknüpft, so dass bei der Auslegung nicht die Optimierung die Teilprozesse, sondern die Performance des Gesamtsystems in den Vordergrund gestellt werden kann.
Anschließend wird das Betriebsverhalten zunächst der Teilprozesse, dann des Gesamtsystems untersucht. Hierbei steht insbesondere die Flexibilität des Gesamtsystems im Vordergrund, d. h. die Fähigkeit des Kraftwerks die Nettoleistung in möglichst weiten Grenzen anzupassen um somit auf Schwankungen im Stromnetz reagieren zu können.
Darüber hinaus werden alternative Auslegungsmöglichkeiten der CO₂-Wäsche sowie des CO₂-Verdichters diskutiert.
Aktualisiert: 2019-12-12
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Während die Ergebnisse der Klimawissenschaft immer dringlicher entschiedenes Handeln erfordern,
sind die globalen Emissionen in diesem Jahrzehnt bisher schneller gewachsen als je
zuvor. Die wissenschaftlichen Ergebnisse zeigen mehr und mehr, dass die Zeit zum Handeln
knapp wird. Der Druck ist groß. Der Ausstoß der Treibhausgase muss reduziert, dafür mögliche
Minderungsoptionen sollten vorbehaltslos geprüft werden.
Einerseits gilt es, den Weg für eine Stromversorgung zu bereiten, die zu 100% auf Erneuerbaren
Energien beruhen kann. In Europa scheint dies bis Mitte des Jahrhunderts lösbar, wenn eine
entschiedene Politik für Energieeffizienz mit einer Kombination von dezentraler und großflächiger
erneuerbarer Stromversorgung und dem notwendigen Netzausbau (SuperSmartGrid)
verknüpft wird.
Bislang ist allerdings global in absoluten Zahlen die Nutzung von Kohle weit stärker als die
von Erneuerbaren Energien gestiegen. Zahlreiche neue Kohlekraftwerke sind weltweit in Planung
oder Bau – in den Schwellenländern meist als Neubauten, in den Industrieländern als Ersatz
für alte Kraftwerke. Es ist nicht zu erwarten, dass auf all diese Kraftwerksneubauten verzichtet
wird. Ihr Bau ist aber mit den notwendigen Klimazielen nicht vereinbar.
Kohlekraftwerke emissionsärmer zu machen ist das erklärte Ziel einer neuen Technologie, die
das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) am Kraftwerk abscheiden und im Untergrund dauerhaft
sicher lagern soll. Diese so genannte CCS-Technologie (Carbon Dioxide Capture and Storage)
ist derzeit in der Entwicklung und könnte ab 2020 als Brückentechnologie zum Zeitalter der
Erneuerbaren Energien einen Beitrag zur CO2-Reduktion von Kohlekraftwerken leisten. Voraussetzung
hierfür ist jedoch, dass sich die vielen noch offenen Fragen – wie etwa die der Kosten,
Speichersicherheit und -überwachung sowie Haftung im Falle von Leckagen – lösen lassen.
Vor dem Hintergrund der Neubauaktivitäten, allen voran in China, wäre dies eine notwendige
Entwicklung, um die Chancen zu wahren, den weltweiten Temperaturanstieg auf weniger
als 2°C gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu beschränken.
Aktualisiert: 2023-01-04
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Die Verhandlungen des Klimagipfels in Cancún im Dezember 2010 (COP 16) ergaben
nach jahrelangem Stillstand eine grundsätzliche Entscheidung zum Einbezug von Projekten
mit CO2-Speicherung in den CDM (Clean Development Mechanism) des Kyoto-
Protokolls.
Zum einen bewertet das vorliegende Hintergrundpapier diese Entscheidung und führt
Elemente einer Eingabe an das Sekretariat der Klimakonvention über die Modalitäten
und Verfahren des Einbezugs von CCS in den CDM auf. Diese sollen verhindern, dass
die Umweltintegrität des Kyoto-Protokolls durch CCS-Projekte im Rahmen des CDM
geschwächt wird.
Zum anderen wird der Verlauf der Verhandlungen in Cancún zum Thema CCS nachgezeichnet
sowie auf Veranstaltungen im Rahmenprogramm zu CCS eingegangen.
Aktualisiert: 2023-01-04
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Die Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid – im Fachjargon CCS genannt – ist noch nicht allzu lange in der Diskussion um die Bekämpfung des Klimawandels. Während die Befürworter darin einen unentbehrlichen klimapolitischen Baustein zur weltweiten CO2-Reduzierung sehen, kritisieren es die Gegner als kaum erforschte, teure Risikotechnologie, die zu spät einsatzbereit ist und erhebliche ökologische und soziale Auswirkungen hat. Derweil macht die EU Druck: Bis Sommer 2011 muss Deutschland ein CCS-Gesetz verabschieden – kein leichtes Unterfangen, denn dort, wo Versuchsanlagen in Planung sind, formiert sich der Widerstand.
Die Autorinnen und Autoren der politischen ökologie123 bringen Licht ins CCS-Dunkel. Sie erklären, wie die Technologie funktioniert und diskutieren lebhaft deren Potenziale und Risiken.
_ Dient CCS dem Wohl der Allgemeinheit?
_ Wie sieht die Rechtslage aus?
_ Wer trägt langfristig die Kosten?
Aktualisiert: 2019-11-07
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