Fossile Energieträger tragen weltweit maßgeblich zur Bereitstellung elektrischer Energie bei. In Deutschland betrug der Anteil aus Stein- und Braunkohle an der insgesamt produzierten Strommenge im Jahr 2014 etwa 43% 1. Die damit zwangsläufig verbundenen CO²-Emissionen stehen im Verdacht, sich negativ auf das Weltklima auszuwirken 2. Es gibt daher Bestrebungen, die Emissionen klimarelevanter Gase zu reduzieren, um eine Steigerung der globalen Durchschnittstemperatur um 2 °C gegenüber dem Niveau der vorindustriellen Zeit zu begrenzen 3. Um dieses Ziel zu erreichen, ist laut Weltklimarat (Intergovernmental Panel on Climate Change – IPCC) bis zum Jahr 2050 eine Reduktion der CO2-Emissionen um 50 – 85%, bezogen auf das Jahr 2000, nötig.
Aktualisiert: 2019-06-18
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Die Torrefizierung ist eine mögliche Vorbehandlung biogener Reststoffe. Während des Prozesses werden die Lignozellulosestrukturen der Biomasse aufgebrochen. Dabei werden hauptsächlich niederkalorische Bestandteile wie Wasser, Kohlenstoffdioxid und Teere freigesetzt. Der verbleibende Feststoff zeichnet sich durch eine höhere massebezogene Energiedichte, aber auch eine gesteigerte Sprödigkeit und Hydrophobie aus. Er eignet sich damit besser für eine Mitverbrennung in herkömmlichen Kohlekraftwerken, da Transport, Lagerung und Mitvermahlung vereinfacht durchgeführt werden können.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Biomasseproben im Labor- und Pilotmaßstab unter verschiedenen Bedingungen torrefiziert und im Anschluss mittels Elementar- und Kurzanalyse bewertet. Reaktionskinetische Parameter zur numerischen Simulation der Verbrennung wurden durch thermogravimetrische Untersuchungen bestimmt. In der 1 MWth-Staubfeuerung am Institut für Energiesysteme und Energietechnik an der Technischen Universität Darmstadt wurde Steinkohle mit torrefizierter Biomasse gemischt, vermahlen und verbrannt.
Aktualisiert: 2019-06-18
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Aktualisiert: 2022-12-30
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In der Papierindustrie fallen bei der Aufbereitung von Altpapier unter anderem "Spuckstoffe" an. Diese Abfälle werden derzeit noch nahezu ausschließlich deponiert. Da diese Stoffe Heizwerte von über 11.000 Kilojoule pro Kilogramm aufweisen, bietet sich als Alternative eine thermische Verwertung an. Diese stellt der Autor am Beispiel der Papierindustrie in Form der innerbetrieblichen Mitverbrennung vor.
Entwickelt wurde eine Technologie speziell für Papierfabriken, deren braunkohlebefeuertes Kraftwerk in Kraft-Wärme-Kopplung betrieben wird und als Verbrennungseinrichtung einen Rost besitzt. Mitverbrannt wird der zuvor aufbereitete Spuckstoff in einem sogenannten Pre-Oven. Dieses mit einem Vorschubrost versehene Bauteil wird in das vorhandene, braunkohlenbefeuerte und mit einem Wanderrost ausgerüstete, Kesselsystem der Papierfabrik integriert und sowohl an das Wasserlaufsystem, als auch an die Rauchgasreinigung direkt angeschlossen.
Da die Spuckstoffe als unvermeidbare, bisher beseitigte Abfälle die Auflagen des § 6 Abs. 2 KrW-/AbfG erfüllen, handelt es sich bei diesem Konzept um anlageninterne Verwertung. Speziell für Rostfeuerungen fehlte bisher in der Papierindustrie eine derartige Lösung.
Für die entstehenden Verbrennungsendprodukte, Braunkohlenasche und Filterstäube, weist der Autor nach, daß diese Abfälle für den Bergversatz in einer Kaligrube geeignet sind. Synergien ergeben sich bei diesem Konzept durch mögliches Mitverbrennen von Schlämmen oder Biogas. Erscheint das vorgestellte Konzept zunächst als Insellösung für die Papierindustrie, so gewinnt es bei einer Gesamtbetrachtung der Abfallwirtschaft an Beispielcharakter für das Bestreben der Erzeuger nach Entsorgungsautarkie in Zeiten unklarer Rechtslage.
Aktualisiert: 2022-10-27
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