Wirtschaftlich, zuverlässig und effizient
Die Rückgewinnung des Energiegehalts aus dem Abfall ist ein Schlüsselaspekt der WtE-Technologie. Da bei diesem Prozess nur wenig Emissionen erzeugt werden und er zu einem grossen Teil erneuerbar ist, trägt er ausserdem deutlich zur Reduzierung der Treibhausgase bei. Die entnommene Energie wird auf die Weise genutzt, die am besten zu den Bedürfnissen des Kunden und der Infrastruktur vor Ort passt. Hierbei unterscheiden wir vier Grundkonzepte: Die reine Erzeugung von elektrischer Energie, die reine Wärmeerzeugung, die Kraft-Wärme-Kopplung und die Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung. Wird die erzeugte elektrische Energie zusätzlich zur Aufbereitung von Gas genutzt (Power-to-Gas), trägt Waste to Energy über die Sektorenkopplung weiter zur Erreichung ambitionierter Klimaziele bei. Durch die Kombination verschiedener Systeme und den Einsatz zusätzlicher Wärmeübertragerkomponenten in der Rauchgasreinigung sind wir in der Lage, bis zu 99 % der Waste-to-Energy über thermische Verwertung zurückzugewinnen. Dabei profitieren wir davon, dass unsere Anlagen als intelligente modulare Konzepte individuell auf die Kundenwünsche und die Infrastruktur jedes einzelnen Standorts angepasst werden können.
Erzeugung von elektrischer Energie
Bewährte und zuverlässige Grundlast-Energie
Das Kraftwerks-Konzept ist bewährt, zuverlässig und einfach im Betrieb. Überhitzter Dampf aus dem Kessel der Abfallverwertungsanlage treibt eine Dampfturbine an, die an einen Generator angeschlossen ist. Ein kleiner Teil der vom Generator erzeugten elektrischen Energie wird für die Selbstversorgung der Anlage genutzt, die so elektrisch autark betrieben werden kann. Der Rest der elektrischen Energie kann entweder in ein öffentliches Stromnetz eingespeist werden oder für weitere industrielle Anwendungen vor Ort, wie beispielsweise Gasaufbereitung (Power-to-Gas), Meerwasserentsalzung (Power-to-Water) und weitere Anwendungen, genutzt werden. Der Wirkungsgrad der Gesamtanlage liegt bei der reinen Erzeugung von elektrischer Energie bei ca. 35 %.
Referenzen: Ferrybridge I, Ferrybridge II, Edinburgh, Herefordshire, Severnside, Buckinghamshire, Cleveland, Newhaven
Wärmeerzeugung
Zuverlässige, kontinuierliche Wärmebereitstellung
Die Nutzung der im Abfall enthaltenen Energie für die Erzeugung von Fernwärme, Prozesswärme oder Heisswasser ermöglicht ein besonders effizientes, sparsames Anlagenkonzept. Investitions- und wartungsintensive Einrichtungen zur Stromerzeugung wie die Turbine entfallen. Der Kessel kann kleiner und kompakter geplant werden, was weitere Investitionseinsparungen und eine kleinere Aufstellfläche bedeutet. Je nach Begebenheiten vor Ort wird die Wärme entweder als Fernwärme in ein angeschlossenes Fernwärmenetz eingespeist, oder aber in Form von Prozessdampf oder Heisswasser für industrielle Anwendungen zur Verfügung gestellt. Ein vollständig redundantes Konzept gewährleistet die sichere und zuverlässige Lieferung von Wärme und Energie rund um die Uhr und das ganze Jahr über. Dabei werden die vom jeweiligen Abnehmer der Wärme geforderten Parameter in Bezug auf Massenstrom, Temperatur und Druck jederzeit sicher eingehalten. Ist der Bedarf an Wärme das ganze Jahr über konstant hoch, hat dieses Konzept einer WtE-Anlage das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis, der Wirkungsgrad der Anlage erreicht dann bis zu 90 %. Durch den Einsatz zusätzlicher Wärmeübertragersysteme in der Rauchgasreinigung kann der Wirkungsgrad des Gesamtsystems auf bis zu 99 % erhöht werden. Ohne Frage wird die Wärmeerzeugung in WtE-Anlagen noch an Bedeutung gewinnen, insbesondere in Ländern, die ein intensiv genutztes Fernwärmenetz aufgebaut haben und zukünftig von Kohlekraftwerken auf erneuerbare Energien umsteigen wollen. Hier schliesst WtE die durch die Energiewende entstehende Lücke in der Wärmeerzeugung.
Referenzen: Trondheim (Heisswasser), Bamberg 1-3 (Heisswasser), Uppsala (Dampf, Heisswasser), Corn Plus Winnebago (Dampf), Nürnberg L1-L3 (Dampf)
Kraft-Wärme-Kopplung
Für Fernwärmenutzung und Industrieanlagen
Im Rahmen der Kraft-Wärme-Kopplung werden in der WtE-Anlage gleichzeitig Elektrizität und Wärme erzeugt. Der Prozess eignet sich ideal, wenn Wärme aufgrund der vorhandenen Infrastruktur sinnvoll genutzt werden kann und gleichzeitig Strom erzeugt werden soll. Die Wärmeauskopplung verringert zwar die maximal mögliche Elektrizitätserzeugung, steigert aber die Gesamt-Energieeffizienz der Anlage deutlich. Abhängig von den Begebenheiten vor Ort ist die Abgabe von Fernwärme möglich, die in ein angeschlossenes Fernwärmenetz eingespeist wird, oder aber die Erzeugung von Prozessdampf oder Heisswasser auf höherem Temperaturniveau. Dabei werden die von den jeweiligen Abnehmern der Wärme geforderten Parameter in Bezug auf Massenstrom (resp. Energie), Temperatur und Druck jederzeit sicher eingehalten. Ist der Wärmebedarf nur auf die Wintermonate beschränkt, erlaubt das flexible Anlagenkonzept der Müllverbrennungsanlagen eine Reduzierung der Wärmeerzeugung bei gleichzeitig entsprechender Erhöhung der Stromerzeugung. Der Wirkungsgrad bei maximaler Auskopplung von Wärmenergie liegt bei 70 – 90 %, bei Einsatz zusätzlicher Wärmeübertragersysteme im Rauchgasweg kann dieser Wirkungsgrad nochmals auf über 99 % erhöht werden. Dank modularster Verbindungen des Gesamtsystems kann in dem Fall die WtE-Anlage noch weiter optimiert werden, indem beispielsweise die zusätzlich zurückgewonnene Energie zur Vorwärmung der Primärluft für die Brennkammer genutzt wird.
Referenzen: Vaasa (Strom, Fernwärme), Dublin (Strom, district heat), Posen (Strom, Fernwärme), Oslo (Strom,Fernwärme), Bergen (Strom, Fernwärme), Witzenhausen (Strom, Dampf)
Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung
Zuverlässige Kälteerzeugung
In Ländern, in denen eher eine Klimatisierung als eine Beheizung erforderlich ist, ermöglicht das Konzept der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung die Nutzung der im Kessel erzeugten Wärme über eine Adsorptionskältemaschine für die Erzeugung von Kälte. Überhitzter Dampf aus dem Kessel treibt eine Dampfturbine an, die über einen Generator Elektrizität erzeugt. Ein Teil des Dampfes wird mit einem höheren Druck aus der Turbine entnommen. Er treibt eine Adsorptionskältemaschine an, welche die Wärme in kaltes Wasser umwandelt. Ein vollständig redundantes Anlagenkonzept gewährleistet eine sichere und zuverlässige Kältelieferung rund um die Uhr und das ganze Jahr über. Die erzeugte Kälte kann in ein vorhandenes Fernkältenetz eingespeist werden. Die von dem Kältenetzbetreiber geforderten Parameter in Bezug auf Massenstrom, Temperatur und Druck werden jederzeit sicher eingehalten. Ebenso ist die Nutzung des Prozesses für den eigenen Bedarf möglich, beispielsweise für die Klimatisierung des eigenen Kesselhauses bei Anlagen in südlichen Ländern. Prinzipiell ist im Fall der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung auch eine bedarfsweise wechselnde Nutzung von Kälte oder Wärme möglich. Die Menge des Entnahmedampfes, der für die Kühlung genutzt wird, kann dem Bedarf angepasst werden. Auch bei der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung ist bei Einsatz von Wärmeübertragersystemen in der Rauchgasreinigung ein maximaler Wirkungsgrad von bis zu 99 % erreichbar.
Referenzen: Uppsala
