Aktuelle Fragen

Emissionsgrenzwerte sind für Müllverbrennungsanlagen und Abfallmitverbrennungs­anlagen (z.B. Zementwerke, Großfeuerungsanlagen/Kraftwerke mit Abfallmit­verbrennung) bundesweit für alle Anlagen in der 17.BImSchV vom Gesetzgeber festgelegt.

In den unterschiedlichen Grenzwerten für Müllverbrennungsanlagen und Mitver­brennungsanlagen (Zementwerke, Kraftwerke) werden dabei die unterschiedlichen Anlagentypen und Prozesse vom Gesetzgeber mit berücksichtigt. In der 17.BImSchV sind die Grenzwerte aber gegenüber Anlagen ohne Einsatz von Abfällen verschärft.

Ein Zementwerk mit ausschließlicher Kohlefeuerung hat zum Beispiel für NOx einen Grenzwert von 500 mg/Nm³, bei Abfalleinsatz verschärft auf 200 mg/Nm³.

Ausnahmen von Grenzwerten sind grundsätzlich nur möglich, wenn die Emissionen nachweislich aus den natürlichen Rohstoffen stammen (z.B. Trocknung und Aufheizung von Rohstoffen über Abwärmenutzung und damit Energieeinsparung) und nicht aus der Verbrennung / Feuerung.

Die von uns beantragten, in der 17.BImSchV vorgesehenen und von der Behörde genehmigten Ausnahmen für Kohlenmonoxid-, organische Kohlenwasserstoff-und Ammoniak-Emissionen kommen aus organischen Verbindungen und Ammonium-Verbindungen in unseren Rohstoffen Kalkstein und Ton, was durch externe Gutachten bestätigt wurde. Weitere Ausnahmen wurden nicht beantragt.

Diese rohmaterialbedingten Emissionen, die eine Müllverbrennung ja nicht hat, sind damit unabhängig von der Art des eingesetzten Brennstoffes, das heißt, diese wären also mit und ohne Einsatz von Abfällen gleich.

Hintergrundinformation:

• Emissions-Grenzwerte werden immer so festgelegt, dass eine Gefährdung von Mensch, Tier und Umwelt ausgeschlossen ist.
• Der Gesetzgeber überprüft regelmäßig die Emissionsgrenzwerte für die verschiedenen Industriezweige und Anlagen, um zu prüfen, ob diese noch aktuell sind oder für die bestimmte Anlage weiter verschärft werden können
• Dabei betrachtet er die jeweiligen Produktionsprozesse, Einsatzstoffe, technische Machbarkeit, Stand der Technik für die jeweilige Industrie und Verhältnismäßigkeit und legt dementsprechend neue Grenzwerte fest, wenn sie möglich und sinnvoll sind
  • Dadurch haben unterschiedliche Anlagen unterschiedliche Grenzwerte (z.B. Stahlindustrie; Kraftwerke; Hausheizung usw.), geregelt in TA-Luft und BImSchV
• Herstellung eines Produkts erfordert andere Anforderungen als die Verbrennung von Abfällen
  • Beispiel: Feuerungsanlagen (Kraftwerke) werden befeuert mit Kohle, Öl, Gas. Je nach Größe und Brennstoff gibt es unterschiedliche Grenzwerte. Grund dafür: z.B. Gaskraftwerke haben allein aufgrund des eingesetzten Brennstoffes geringere Emissionen als Kohlekraftwerke ohne Maßnahmen ergreifen zu müssen. Bei gleichen Grenzwerten, hätten entweder die Gasturbinen viel zu hohe Grenzwerte, die sie gar nicht benötigen oder die Kohlekraftwerke so geringe Grenzwerte, dass sie so viel Geld in Emissionsminderungsmaßnahmen investieren müssten, dass der Kohlestrom nicht mehr bezahlbar wäre. Da zumindest momentan beide Kraftwerkstypen in Deutschland benötigen werden, legt der Gesetzgeber für beide Anlagen Grenzwerte fest, die den Schutz von Mensch und Umwelt sicherstellen, aber auch die unterschiedlichen Reduktionsmöglichkeiten wiederspiegeln
• Auch Müllverbrennungsanlagen und Zementwerke oder Kohlekraftwerke, die Abfälle mitverbrennen, haben unterschiedliche Grenzwerte, da es hier um komplett unterschiedliche Anlagen mit unterschiedlichem Zweck handelt. Kohlekraftwerke die auch Abfälle mitverbrennen (z.B. Klärschlamm) haben im Vergleich zu Zementwerken deutlich höhere Grenzwerte für NOx und SO2
• Emissionen aus der Verbrennung sind für MVA und Zementwerke gleich.
• Nur für Emissionen, die aus dem Prozess Rohmehltrocknung und Erwärmung kommen und damit unabhängig vom Ersatzbrennstoffeinsatz sind, gibt es mögliche rohmaterialbedingte Ausnahmen (Cges., CO, NH3, SO2 und Hg).
• Für Dotternhausen rohmaterialbedingte Ausnahmen: nur für Kohlenmonoxid, organische Kohlenwasserstoffe und Ammoniak im Direktbetrieb (< 5% der Anlagenlaufzeit), keine weiteren Ausnahmen auch nicht für Schwefeloxide und Quecksilber in Anspruch genommen
• Durch den Einsatz von Ersatzbrennstoffen dürfen sich die Emissionen im Vergleich zu einer reinen Kohleverbrennung nicht erhöhen (Kohle hat ebenfalls vielfältige Inhaltsstoffe). Dies muss vor jedem Einsatz eines neuen Ersatzbrennstoffes im Zuge eines Genehmigungsverfahrens über Emissionsmessungen durch ein zugelassenen Institut nachgewiesen werden. Nur dann wird ein Ersatzbrennstoff von der zuständigen Behörde überhaupt genehmigt.
• Grund, warum es bei ausgewählten Ersatzbrennstoffen nicht zu Emissionserhöhung kommt: Kohle enthält nahezu das gesamte Periodensystem der Elemente und hat damit ähnliche Inhaltsstoffe, wie die Ersatzbrennstoffe, die wir bei uns einsetzten. Beim Ersatz von Kohle durch ausgewählte und überwachte Ersatzbrennstoffe entstehen damit keine anderen Emissionen als bei der Verbrennung von Kohle (teilweise sogar geringer). Im Gegensatz zu Kohle als Naturprodukt können bei behandelten Ersatzbrennstoffen Parameter wie Heizwerte und Inhaltsstoffe geregelt und damit annähernd konstant gehalten werden.

Wesentliche Unterschiede MVA / Zementwerk:

• MVA setzt nur Brennstoffe ein, Zementwerke setzten Brennstoffe und Rohstoffe ein
• Zweck einer MVA ist die Vernichtung von Abfällen, damit sie nicht deponiert werden müssen. Hier findet eine reine Verbrennung und Beseitigung statt, bei der Asche übrig bleibt.
• Zweck eines Zementwerks ist die Herstellung eines hochwertigen Produktes, was bedeutet, dass zu den Emissionen aus der Verbrennung noch zusätzliche Emissionen aus den Rohstoffen (Kalkstein, Ton) dazukommen, unabhängig vom Brennstoffeinsatz. Nur für diese Stoffe sind überhaupt Grenzwertausnahmen für die Zementindustrie möglich.
• Im Zementwerk werden Abfälle sinnvoll rohstofflich und energetisch genutzt unter Schonung der natürlichen Ressourcen.
  Es verbleiben keine Reste (keine zu deponierenden Aschen).
• Die Temperaturen sind im Zementwerk mit 2.000°C deutlich höher als in der Müllverbrennung mit 800°C.
• Eine MVA hat in der Regel eine Rostfeuerung mit der entsprechenden Technik, ein Zementwerk hat einen Drehrohrofen mit komplett anderer Technik
• Eine MVA wird über Steuern und Müllgebühren finanziert, dies bedeutet keine Konkurrenz und keine Anforderungen an Wirtschaftlichkeit
• Ein Zementwerk finanziert sich über den Verkauf seiner Produkte zum üblichen Marktpreis

Verhältnismäßigkeit:

• Die europäische Union hat für alle europäischen Zementwerke mit
  Abfallmitverbrennung Grenzwerte festgelegt, die die aktuellen technischen Möglichkeiten berücksichtigen und bei der eine Gefährdung von Mensch und Umwelt ausgeschlossen ist
• Der deutsche Gesetzgeber hat diese Grenzwerte nochmals verschärft. Damit haben die deutschen Zementwerke schon jetzt die strengsten Grenzwerte in Europa.
• Wenn Grenzwerte für die deutschen Zementwerke noch weiter auf das Niveau der Müllverbrennungsanlagen abgesenkt würden, obwohl die jetzigen Grenzwerte schon deutlich unterhalb einer Gefährdung für Mensch und Umwelt liegen, würde der deutsche Zement im Vergleich zur EU so teuer, dass nur noch Zement aus dem Ausland gekauft würde. Dies macht aus Umweltsicht keinen Sinn, da der Zement im Ausland mit höheren Emissionen produziert wird und zusätzlich Umweltbelastung durch den Transport hinzukommt.
• Der Gesetzgeber muss dies alles bei der Verschärfung von Grenzwerten berücksichtigen. So kommen unterschiedliche Grenzwerte zustande.

Das Zementwerk Dotternhausen ist selbstverständlich mit der modernsten Filtertechnologie ausgerüstet. SCR und SNCR sind keine Filtertechnologie, sondern hier findet eine Emissionsminderung über eine chemische Reaktion unter Zugabe von Ammoniak statt.

Die Holcim (Süddeutschland) GmbH hat beide Technologien zur NOx-Minderung, die SCR (selectiv catalytic reduction) und die SNCR (selectiv non catalytic reduction), für das Zementwerk Dotternhausen geprüft. Das Emissionsschutzrecht ist technikoffen. Beide Technologien sind Stand der Technik und mindern Stickoxide mit Hilfe von Ammoniak, die eine mit Katalysator bei geringerer Temperatur. Das Ergebnis ist, dass die SCR-Technologie im Zementwerk Dotternhausen keinen Mehrwert für die Umwelt generiert.

Im Gegenteil: Die SCR-Technologie würde am Standort Dotternhausen in Summe zu ca. 7.500 t/a mehr Emissionen führen, vor allen Dingen CO2. Dies wurde im Genehmigungsantrag auch öffentlich ausgelegt.

Gründe hierfür sind:

• Mit beiden, der SNCR-wie auch mit der SCR-Technologie, können die Stickoxidemissionen (NOx) unter den gesetzlichen Grenzwert von 200 mg/Nm³ reduziert werden, was unsere Anlage seit 2017 dauerhaft beweist.
• Die SCR-Technologie kann keine Kohlenmonoxidemissionen (CO) mindern, organische Kohlenstoffemissionen (Cges.) nur teilweise. Dies zeigen die bereits in Betrieb befindlichen Anlagen. Auch mit der SCR-Technologie sind somit bestimmte rohmaterialbedingte Ausnahmen für Grenzwerte bei allen Zementwerken erforderlich, für unseren Standort gilt dies für Kohlenmonoxid und Organischen Kohlenstoff.
• Die bereits in Betrieb befindlichen Anlagen haben ebenfalls gezeigt, dass aufgrund ihrer Komplexität, die Störanfälligkeit dieser Anlagen höher ist und deshalb üblicherweise für ca. 5% der Anlagenlaufzeit Ausnahmen von den festgelegten Grenzwerten für NOx und Ammoniak (NH3) beantragt werden.
• Aufgrund des Druckverlustes durch den Einbau von Katalysatoren wird erheblich mehr elektrische Energie und für das notwendige Aufheizen der Abluft zusätzlich thermische Energie benötigt, was dann zu zusätzlichen Emissionen führt.
• Damit würden mit der SCR-Technologie hier am Standort insgesamt mehr Emissionen frei und rohmaterialbedingte Grenzwertausnahmen trotzdem notwendig. Die Bilanzierung für Dotternhausen ergab einen deutlichen Vorteil bei der SNCR-Anlage zu Gunsten der Umwelt.

Ausführliche Begründung zum Stand der Technik:

• Nach dem Durchführungsbeschluss der Kommission vom 26. März 2013 über Schlussfolgerungen zu den besten verfügbaren Techniken gemäß der Richtlinie 2010/75/EU des Europäischen Parlaments und des Rates über Industrieemissionen in Bezug auf die Herstellung von Zement, Kalk und Magnesiumoxid (2013/163/EU) wird allein die SNCR-Technologie zur Reduktion von NOx in Zement-Drehrohröfen für grundsätzlich anwendbar erklärt. Das SCR-Verfahren wird folglich im BVT-Merkblatt als Entwicklungsmodell bewertet.
• Das Regierungspräsidium Tübingen hebt daher zu Recht in ihrem Bescheid vom 23. Dezember 2015 (Az. 54.1/51-7/8823.12-1/Holcim/2015/Ausnahme NH3) hervor, dass in unserer Anlage die dem Stand der Technik entsprechenden Maßnahmen zur Emissionsminderung angewandt werden.

Ausführliche Begründung zu SCR / SNCR:

• SNCR (selectiv non catalytic reduction) und SCR (selectiv catalytic reduction) sind Stand der Technik in der Zementindustrie (siehe europäisches BVT-Papier)
• Ziel einer SCR-Anlage ist NOx unter 200 mg/Nm³ zu reduzieren
• Zementwerk Dotternhausen erreicht mit SNCR-Anlage Reduktion von NOx auf unter 200 mg/Nm³ -benötigt dafür also keine SCR-Anlage  SCR-Anlage hat darüber hinaus Vorteile und Nachteile
• Vorteil SCR: Aufgrund des Katalysators und der damit erhöhten Reaktionsfähigkeit weniger NH3-Emissionen und als positiven Nebeneffekt gewisse Reduktion von langkettigen organischen Stoffen, also weniger Cges. (bei uns ca. 50-60 t/a)
• Reduktion von Cges. würde nicht ausreichen, um nicht weiterhin rohmaterialbedingte Ausnahmen für Cges. zu benötigen
• SCR hat keinen Einfluss auf CO. Diese Emissionen würden gleich bleiben und damit dafür weiterhin Ausnahmen notwendig.
• Ausnahmen für Grenzwerte auch für SCR bei Ausfall aufgrund höherer Störanfälligkeit (ca. 5% der Anlagenlaufzeit) (NOX und NH3)
• Jahresgrenzwert für NH3 bei unserer SNCR niedriger (25 mg/Nm³) bei SCR (30 mg/Nm³)
• Nachteil SCR: Einbau eines Katalysators im Abgasstrom bedeutet Druckverlust und benötigt zusätzliche elektrische Energie (ca. 3,5 Mio. kWh/a). Bei der Erzeugung von elektrischer Energie entstehen Emissionen
• Bei der SCR-Anlage, die hier am Standort in Frage kommt, also eine Anlage am Ende des Abgasstromes (Tail-End-Lösung) , ist eine Aufheizung des Abgasstroms erforderlich, um die notwendige Reaktionstemperatur zu erreichen. Hierfür wird thermische Energie benötigt, wobei ebenfalls Emissionen entstehen
• Insgesamt betrachtet würde hier am Standort eine SCR-Anlage zusätzlich ca. 7.500 t/a mehr Emissionen erzeugen (z.B. CO2; CO, SO2, Staub)
• Zudem hat eine SCR-Anlage noch eine höhere Störanfälligkeit aufgrund der komplizierteren Technik (Ausnahmen von Emissionsgrenzwerten notwendig) und verbrauchte Katalysatoren sind dann Abfall
• Zusätzlich Rohstoff-, Energie-Verbrauch und Emissionen bei Herstellung der Katalysatoren für SCR
• SCR hat höhere Umweltbelastung durch Entsorgung verbrauchter Katalysator
• SCR deutlich höhere Anschaffungs-und Betriebskosten. Damit unverhältnismäßig.
• Anschaffungskosten: ca. 16 Mio. €; Betriebskosten: ca. 2,5 Mio. €/a
• Zusätzlicher Stromverbrauch für Anlagen und Druckverlust: ca. 5-6 kWh / t Klinker: 3,5 Mio. kWh/a
• Zusätzlicher Heizölverbrauch zum Aufheizen der Ablauft: ca. 1.600 t/a
• SCR kann aber für andere Standorte eine sinnvolle Minderungstechnologie sein
• Es gibt Zementwerke, die aufgrund von Rohstoffen und Anlagenbauweise sehr hohe NOx-Werte im Rohgas erreichen. Diese können mit einer SNCR-Anlage die 200 mg/Nm³ gar nicht erreichen. An diesen Standorten reduziert die SCR-Anlage deutliche mehr Emissionen als sie verursacht. Hier macht eine SCR-Anlage sehr wohl Sinn.

Ausführliche Begründung unterschiedliche Filteranlagen in Zementwerken und MVA

• Zementwerke und MVA sind unterschiedliche Anlagen mit komplett unterschiedlichen Verfahren. Dies bedeutet auch andere Emissionsminderungstechniken möglich und sinnvoll.
• Eine MVA kann aus verfahrenstechnischen Gründen die hohen Verbrennungstemperaturen eines Zementwerks (bis 2000°C) und langen Verweilzeiten im Zementofen(bis 6 sec.) nicht einhalten (MVA ca. 850°C und 3 sec.) und hat auch keine Zyklonstufen und keine Rohmühle zur Adsorption von Stoffen. Dadurch benötigt eine MVA eine andere Technologie um die Emissionen zu reduzieren

Durch den Einsatz von Ersatzbrennstoffen trägt auch die Zementindustrie zur Erfüllung gesellschaftlicher Aufgaben im Sinne von Kreislaufwirtschaft, Ressourcenschonung und Klimaschutz bei.

Ohne Zementwerke ist in Deutschland heute keine Kreislaufwirtschaft mehr denkbar. Sie bieten eine einzigartige rohstoffliche und energetische Nutzung von Abfällen.

Einsatz im Zementwerk Dotternhausen:

• Kohleausstieg in Dotternhausen bereits zu 85% vollzogen
• Schonung natürlicher Ressourcen (Kohle) und keine zusätzliche Umweltbelastung und Emissionen durch Abbau und Transport (z.B. Kohle aus Übersee) durch thermische Verwertung:
  Einsparung Dotternhausen 2018: 69.000 t Kohle
• Keine höheren Emissionen beim Einsatz ausgewählter und aufbereiteter Abfälle als bei der reinen Kohleeinsatz: Nachweis in Dotternhausen über Messungen und Gutachten. Emissionen Zementwerk (reine Kohleverbrennung) = Emissionen Zementwerk (Verbrennung von ausgewählter und aufbereiteter Brennstoffe aus Abfall)
• Zementwerke mit Einsatz von Ersatzbrennstoffen müssen deutlich geringere Emissions-Grenzwerte einhalten als solche mit reiner Kohleverbrennung: Grenzwertvergleich 17.BImSchV und TA-Luft
• Geringere CO2-Emissionen aufgrund von Biomasseanteil in Ersatzbrennstoffen:
  Reduktion in Dotternhausen zur reinen Kohleverbrennung 2018: 62.000 t CO2
• Schonung natürlicher Ressourcen durch stoffliche Verwertung ausgewählter und aufbereiteter Brennstoffe aus Abfall ohne höhere Belastung des Produkts im Zementwerk: in Dotternhausen z.B. Eisen aus Reifen, Kalzium aus Papier, Silizium aus Dachpappe sind alles Rohstoffe, die im Produkt benötigt werden.
• Kosteneinsparung in der Zementproduktion durch günstigeren Brennstoff

Abfallentsorgung:

• Sinnvolle thermische und stoffliche Verwertung von Abfällen (gelebte Kreislaufwirtschaft): in Dotternhausen 2018: 120.000 t Abfälle
• Vermeidung größerer Transportstrecken durch Einsatz regionalen Abfalls: in Dotternhausen Trockenklärschlamm, Kunststoffe, Dachpappe
• Reduktion der Deponierung von Abfällen im Sinne der Nachhaltigkeit: Mangel an Deponien in Deutschland
• Keine Müllverbringung ins Ausland: z.B. 2017 bis 700.000 t Kunststoff nach China
• Keine zusätzlichen Emissionen durch eine Verbrennung von Abfall in Müllverbrennungsanlagen: Emissionen Zementwerk (Verbrennung von
  120.000 t ausgewählter und aufbereiteter Brennstoffe aus Abfall) bedeutet letztlich deutlich weniger Emissionen als bei getrennter Situation wie: < Emissionen Zementwerk (69.000 t reine Kohleverbrennung) + Emissionen (120.000 t in Müllverbrennungsanlage)
• Keine zu deponierende Asche wie in MVA, da in Zementwerken auch stoffliche Verwertung erfolgt
• Kosteneinsparung bei der Zementproduktion durch Ersatzbrennstoffe
• Kosteneinsparung für Gemeinden und Bürger, da Entsorgungskosten für die Entsorger gegenüber Deponierung oder reiner Müllverbrennung deutlich geringer sind. Entsorgungskosten werden über Müllgebühren und Steuern gedeckt.

Anforderungen an Ersatzbrennstoffe:

• Nur ausgewählte Ersatzbrennstoffe, die keinen negativen Einfluß auf Emissionen oder Produkt haben
• Abfall und Aufbereiter aus der Region
• Alle Ersatzbrennstoffe vor dem Einsatz im Probeversuch getestet
  (Einfluß auf Emissionen und Produktqualität)
• Alle Ersatzbrennstoffe einzeln geprüft und genehmigt durch das Regierungspräsidium
• Strenge Qualitätskontrollen bei Hersteller und im Werk. Analysen intern und extern
• Win-Win-Situation: Senkung der Umwelteinflüsse und Reduktion der Kosten beim Zementwerk