Ersatzbrennstoffe

Holcim: Bei Holcim werden Ersatzbrennstoffe im Klinkerbrennprozess zur Erzeugung der zur Klinkerproduktion notwendigen Prozesstemperaturen verwendet. Der Klinkerbrennprozess muss stabil und gleichmässig gefahren werden, um die Produktqualität sicher zu stellen. Damit erfolgt der Einsatz von Ersatzbrennstoffen immer unter eindeutigen Prozessbedingungen und mit echtem Nutzen. Sowohl energetisch als auch stofflich. Dabei sind die Prozessparameter im Klinkerbrennprozess (2000 °C in der Hauptflamme, 1000 °C im Calcinator mit 6 sec Verweilzeit) deutlich besser als in der Müllverbrennung (850 °C und 2 sec Verweilzeit) und der Abfalleinsatz erfolgt damit im Klinkerbrennprozess sicherer und kontrollierter. Und im Klinkerbrennprozess werden zusätzlich natürliche Ressourcen geschont, CO2 vermieden und eine wichtige Aufgabe im Sinne der Kreislaufwirtschaft für unsere menschliche Gesellschaft verantwortungsvoll wahrgenommen.

In der Müllverbrennung geht es letztendlich nur um die Beseitigung unserer Abfälle.

Für brennstoffbedingte Emissionen sind die Anforderungen von Müllverbrennungsanlagen und Zementwerken gleich. Zementwerke haben zusätzlich rohmaterialbedingte Emissionen aus den eingesetzten Rohstoffen wie Kalkstein und Ton (und damit unabhängig von den Brennstoffen), die es bei Müllverbrennungsanlagen ja nicht gibt. Denn Müllverbrennungsanlagen setzen keine Rohstoffe zur Stoffproduktion, sondern nur Abfälle als Brennstoffe zur Beseitigung ein. Nur für die rohstoffbedingten Emissionen können Zementwerke Ausnahmen erhalten.

Durch den Einsatz von Abfällen haben Zementwerke wesentlich umfangreichere und schärfere Grenzwerte einzuhalten, als dies ohne Abfalleinsatz bei rein fossilen Brennstoffen der Fall wäre. Damit unterstützt ein Zementwerk durch den Abfalleinsatz nicht nur die Kreislaufwirtschaft aktiv, sondern hat auch deutlich geringere Emissionen und damit weniger Umweltbelastung.

bifa: Unterschiede zwischen dem Einsatz von Ersatzbrennstoffen zur Energiegewinnung im Zementwerk und der thermischen Behandlung von Siedlungsabfällen („Müll“) in Hausmüll-verbrennungsanlagen liegen einerseits im Zweck der Anlage, der die Mindestanforderungen an die Verbrennung bestimmt (bei der Zementherstellung deutlich höhere Temperaturen und Verweilzeiten) und andererseits in der Art des Brennstoffs. Bei den in Zementwerken eingesetzten Ersatzbrennstoffen handelt es sich um qualitätsgesicherte Produkte der Aufbereitung energiereicher Abfälle mit eng gesetzten Höchstgehalten an Schadstoffen und geringen Schwankungen in Feuchte und Heizwert. Bei unsortierten Abfällen („Müll“) schwanken die Zusammensetzung und die verbrennungstechnischen Eigenschaften sehr stark.

bifa: Für das Brennen des Klinkers werden bei der Zementherstellung mit rund 1450°C Produkttemperatur wesentlich höhere Temperaturen benötigt, als zur Verbrennung der organischen Bestandteile des Hausmülls und der Zerstörung der im Hausmüll enthaltenen organischen Schadstoffe (mindestens 850°C für 2 Sekunden in der Gasphase).

Lokal (in Flammen) und mit kurzen Verweilzeiten treten auch in Hausmüllver-brennungsanlagen höhere Temperaturen bis etwa 1200°C auf. Unnötig hohe Verbrennungstemperaturen sind in Hausmüllverbrennungsanlagen nicht gewünscht, einerseits, um die Stickoxidbildung zu minimieren, andererseits, um Korrosionsprobleme zu vermeiden.

Holcim: Ersatzbrennstoffe die bei Holcim eingesetzt werden, sind definierte und in der Regel aufbereitete Stoffe aus Abfällen. In der Müllverbrennung wird das undefinierte Gemisch von Restmüll etc., also z.B. Inhalte der grauen Tonne, eingesetzt. Manche Stoffe sind für Holcim so aufbereitet, dass sie in der Müllverbrennung gar nicht mehr eingesetzt werden können, da sie, wie z.B. aufbereitete Kunststoffe, zu viel Hitze in der Müllverbrennungsanlage erzeugen und diese schädigen würden. Somit, ja, sind alles Abfälle bzw Müll im umgangssprachlichen Sinne. Im stofflichen Sinne jedoch nicht vergleichbar.

Bifa: Die in Zementwerken eingesetzten Ersatzbrennstoffe (EBS) sind Brennstoffe, die durch Aufbereiten heizwertreicher Abfälle gewonnen werden. Dazu werden beispielsweise Sortierreste aus der Aufbereitung getrennt gesammelter Siedlungsabfallfraktionen, nicht stofflich verwertbare Anteile aus der Gewerbeabfallsortierung oder Abfälle aus dem Recycling von Kunststoffen eingesetzt. Trotz der Aufbereitung bleiben EBS Abfälle. Sie unterscheiden sich von gemischten Siedlungsabfällen (Hausmüll bzw. „Müll“), die keine definierte Zusammensetzung haben und deren Eigenschaften von Anlieferung zu Anlieferung stark schwanken können, hauptsächlich dadurch, dass sie ein Produkt mit definierten und durch Qualitätssicherung lückenlos überwachten Eigenschaften wie

• definierter Heizwert
• geringer Chlorgehalt
• geringe Schwermetallgehalte
• definierte Korngröße sowie Schüttdichte
• in gleichbleibender Qualität verfügbar

darstellen.

Die Ersatzbrennstoffe stammen überwiegend aus Baden-Württemberg.

Holcim: Gas ist wirtschaftlich nicht tragfähig. Damit würde der Zement und auch der Hausbau erheblich teurer werden. Aus diesem Grund verwenden deutsche Zementwerke kein Gas. Auch gibt es derzeit keinen Gasanschluss am Zementwerk. Davon abgesehen wäre das gesellschaftliche Problem einer vernünftigen Abfallverwertung nicht gelöst.

Holcim: Die Ersatzbrennstoffarten sind seit Jahren unverändert. Seit 2007 ist kein neuer Ersatzstoff hinzugekommen.

Holcim: Filter- und andere Abgasreinigungsanlagen müssen den geforderten Grenzwerten entsprechen, und zwar unabhängig von einzelnen Brennstoffen. Beim Einsatz von Ersatzbrennstoffen gelten strengere, sprich niedrigere Grenzwerte, als beim Einsatz von rein fossilen Brennstoffen. Diese Grenzwerte halten wir mit den bestehenden Filter- und Abgasreinigungsanlagen ein.

Alle Ersatzbrennstoffe werden aus qualitäts- und prozesstechnischen Gründen kontinuierlich eingesetzt.

Nein. Alle Ersatzbrennstoffe werden aus qualitäts- und prozesstechnischen Gründen kontinuierlich eingesetzt.

Nein. Alle Ersatzbrennstoffe werden aus qualitäts- und prozesstechnischen Gründen kontinuierlich eingesetzt.

Ja. Aus aufbereiteten Abfallfraktionen fallen Kunststoffe an, die als Ersatzbrennstoffe in Dotternhausen genauso wie in anderen Zementwerken eingesetzt werden.

Nein, nicht im Zementwerk. Der gelbe Sack wird in Aufbereitungsanlagen sortiert. Die einzelnen Fraktionen werden recycelt.

Gerne zeigen und erläutern wir die Zahlen bei unseren Diskussionsveranstaltungen. Aus Wettbewerbsgründen sehen wir von einer breiten Veröffentlichung ab.

Ja, selbstverständlich. Gemäß den Vorgaben des Regierungspräsidiums wurde ein Qualitätssicherungskonzept genehmigt, nach dem alle Ersatzstoffe beprobt und analysiert werden. Bei jeder Anlieferung wird eine Probe entnommen.

Ja, selbstverständlich. Alle Emissionen werden am Schornstein gemessen. Damit werden alle Emissionen, egal woher sie stammen, erfasst.

In Europa werden Grenzwerte für bestimmte Industrieanlagen vom europäischen Parlament für alle europäischen Länder festgelegt. Diese werden dann von der Bundesregierung mittels deutscher Gesetze (z.B. 17. BImSchV) in nationales Recht umgesetzt und dabei meistens noch verschärft. Die Gesetzesauflagen gelten automatisch für alle deutschen Industrien, werden aber in Genehmigungen oder Anordnungen entsprechend dieser Gesetze für die einzelnen Werke vorgeschrieben.

bifa: Die Grenzwerte für die Anlagen zur Zementklinkerherstellung werden vom Regierungspräsidium Tübingen als der zuständigen Behörde auf Basis gesetzlicher Vorgaben (17. BImSchV) festgelegt. Diese Vorgaben wurden vom Gesetzgeber so gewählt, dass keine nachteiligen Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit zu befürchten sind. Für die Überwachung der Anlage zur Zementklinkerherstellung ist ebenfalls das RP Tübingen zuständig. Genehmigung und Überwachung der GÖS-Produktion liegen beim RP Freiburg.

Die Zuständigkeit von Behörden richtet sich nach der Anlagenart. Die Verteilung der Zuständigkeiten ist in den 16 Bundesländern unterschiedlich geregelt.

Die TA-Luft gilt für alle Anlagen, die nicht in einem anderen Gesetz explizit genannt werden. Damit gilt für die Klinkerproduktion die 17. BImSchV,. Für die anderen Anlagen, wie Mühlen, Brecher oder die GÖS-Produktion, gelten die Vorschriften der TA-Luft.

bifa: Die TA-Luft gilt für Holcim (nicht nur in Dotternhausen) für alle Anlagen, deren Emissionen nicht einer speziellen Vorschrift unterliegen. Daher unterliegt die Anlage zum Brennen von Ölschiefer der TA-Luft. Der Drehrohrofen zur Zementherstellung unterliegt hingegen der 17. BImSchV als spezieller Vorschrift, weil hier Abfälle mitverbrannt werden.

Holcim hat ausschließlich für rohstoff- bzw. rohmaterialbedingte Emissionen Ausnahmegenehmigungen beantragt. Rohmaterialbedingte Emissionen sind Emissionen, die aus dem eingesetzten Rohmaterial wie Kalkstein und Ton kommen, und nichts mit den Brennstoffen oder der Verbrennung zu tun haben. Dies sind bei uns Ausnahmen für die Emissionsgrenzwerte von Kohlenmonoxid, organische Kohlenstoffverbindungen und Ammoniak im Direktbetrieb (max. 438 h/a ab 01.01.2019)

Der Anteil an rohstoffbedingten Emissionen wird durch ein unabhängiges Institut bestimmt. Hierzu werden von den eingesetzten Rohmaterialien Proben gezogen und im Labor untersucht, welche und wie viele Emissionen daraus entstehen (siehe Gutachten im öffentlichen Genehmigungsantrag betreffend neue Grenzwerte und Erhöhung des Anteils an Ersatzbrennstoffen an der Feuerungswärmeleistung des Drehrohrofens von 60 % auf 100 %)

Alle Stoffe, die kontinuierlich gemessen werden können, werden bei uns kontinuierlich gemessen. Hierfür steht modernste Messtechnik zur Verfügung. Diese Messgeräte werden regelmäßig von einem unabhängigen akkreditierten Messinstitut geprüft und kalibriert. Die Berichte dazu gehen an die Überwachungsbehörde (RP Tübingen). Bestimmte Emissionen, wie Schwermetalle und organische Stoffe können nicht kontinuierlich gemessen werden. Hierfür gibt es keine Messgeräte. Diese werden von einem unabhängigen akkreditierten Messinstitut nach den gesetzlich vorgegebenen Vorschriften in mehreren Einzelmessungen wiederholt gemessen. Auch diese Messberichte gehen an die zuständige Genehmigungsbehörde.

Alle Emissionen, die kontinuierlich gemessen werden können, werden auch kontinuierlich gemessen. Die Emissionen, die nicht kontinuierlich gemessen werden können, werden von einem unabhängigen Messinstitut nach den gesetzlich vorgegebenen Vorschriften gemessen. Dies erfolgt als wiederkehrende Einzelmessungen an drei aufeinander folgenden Tagen im Betrieb mit den höchsten Emissionen. Diese Vorschriften sind gesetzlich geregelt (z.B. 17.BImSchV) und gelten auch für andere Industriezweige wie z.B. Müllverbrennungsanlagen.

Die Messgeräte werden regelmäßig von einem unabhängigen akkreditierten Messinstitut geprüft und kalibriert.

Ja, die zerkleinerten Altreifen werden wie jeder andere Brennstoff regelmäßig analysiert.

Das Regierungspräsidium Tübingen prüft die eingesetzten Stoffe, die Analysen und die Prozessbedingungen.

Nein. Arsen im Boden ist auf das Ölschiefervorkommen zurückzuführen, das eine hohe Grundbelastung mit sich bringt. Die Arsenwerte aus unserem Abgas sind seit Jahren unterhalb der Nachweisgrenze.

Nein. Bei den hohen Flammentemperaturen bei uns in der Hauptflamme (2000°C ) und im Calcinator (1000 °C) werden alle Dioxine und Furane sicher zerstört. Selbst wenn Ersatzbrennstoffe diese als Inhaltsstoffe aufweisen. Dass sich diese Dioxine im Abgasweg nicht neu bilden, wird durch einen konstanten Prozess sichergestellt. Als Nachweis dafür und dass der Grenzwert sicher eingehalten wird, werden Dioxine regelmässig gemessen. Die Emissionsdaten finden Sie auf unserer Home-Page.

bifa: Zur Entstehung von Dioxin ist das Zusammentreffen von Chlor, organischen Verbindungen oder elementarem Kohlenstoff und einem geeigneten Katalysator wie Kupfer und hinreichend lange Aufenthaltszeiten in einem geeigneten Temperaturbereich erforderlich.

Die Gefahr einer Dioxinentstehung ist bei Zementöfen auch beim Betrieb mit Ersatzbrennstoffen gering, weil

• ein sehr guter Ausbrand der organischen Bestandteile der Brennstoffe (hohe Temperatur, lange Verweilzeit) gegeben ist (sehr geringe Restgehalte organischen Kohlenstoffs nach der Verbrennung,
• die Aufenthaltszeit im geeigneten Temperaturbereich kurz ist verglichen mit den Aufenthaltszeiten von Staub in Hausmüllverbrennungsanlagen
• im eingesetzten Ersatzbrennstoff nur geringe Gehalte an Chlor und Kupfer enthalten sind. Dadurch ist die Bildung von Dioxinen in der Regel so gering, dass keine Gefahr einer Grenzwertüberschreitung besteht.

Alle Dioxine und Furane werden bei den hohen Temperaturen zerstört.

bifa: Dioxine entstehen i. d. R bei allen Verbrennungsprozessen in Anwesenheit von Chlor, organischen Kohlenstoff und Katalysatoren in einem Temperaturbereich zwischen mindestens 200°C und 450°C. Bei höheren Temperaturen werden Dioxine thermisch zerstört. Dioxinspuren, die trotz der ungünstigen Bedingungen gebildet werden, werden von der großen Oberfläche des Rohmehls adsorbiert und mit dem Rohmehl wieder in den Bereich hoher Temperaturen getragen und dort thermisch zerstört. Eine zusätzliche Adsorption, beispielsweise an Aktivkoks, also eine sogenannte Sekundärmaßnahme, wie sie bei Abfallverbrennungsanlagen eingesetzt werden, ist bei Zementwerken daher nicht erforderlich.

Ebenso wie bei anderen organischen Stoffen aus Brennstoffen. Dioxine und Furane sind chlorierte organische Ringverbindungen. Diese werden sicher bei Temperaturen über 850°C (Mindesttemperatur der Müllverbrennungsanlagen) aufgebrochen und beim Verbrennungsvorgang zersetzt zu Wasser, Chlorwasserstoff und Kohlendioxid.

bifa: Polychlordibenzodioxine und –furane („Dioxine“) werden bei hohen Temperaturen schnell zerstört. Die Neubildung findet nur in einem engen Temperaturbereich statt. Durch die Adsorption entstandener Spuren von Dioxinen an das Rohmehl und dessen sehr schnellen Aufheizen im Zyklonvorwärmer bis in den Bereich der thermischen Zerstörung wird eine Freisetzung von Dioxinen verhindert.

Die thermische Zersetzung verläuft über komplexe chemische Reaktionen. Die Produkte der thermischen Zerstörung sind letztlich Kohlendioxid, Wasser und Chlorwasserstoff.

Sand, der in Eisen- und Alugießereien für die Formen der Gußteile verwendet wurde.

Im Zementwerk werden Ersatzbrennstoffe und Ersatzrohstoffe eingesetzt. Gießereialtsand ist ein Ersatzrohstoff.

Gießereialtsand wird als Ersatzrohstoff verwendet. Es gibt wie bei jedem Ersatzstoff genehmigungsrelevante Annahmegrenzwerte.

Bei der Klinkerherstellung im Drehrohrofen findet ein Stoffumwandlungsprozess statt. Schwermetalle werden im Zementklinker sicher und unauslöslich eingebunden. Dabei ist es unerheblich, ob die Schwermetalle aus der Kohle, den Ersatzbrennstoffen, den Rohstoffen oder den Gießereialtsanden stammen.

In geringem Umfang. Auch hier gibt es Annahmegrenzwerte, die eingehalten werden müssen.

Über die vier großen Schornsteine werden die Abgase aus dem Drehrohrofen und aus den Wirbelschichtöfen abgeleitet. Durch ihre in Vorschriften geregelte Höhe werden die Abgase auf umweltverträgliche Art abgeleitet (emittiert) und dadurch verdünnt, bevor sie als Immission in den Bereich von Mensch, Tier und Pflanzen kommen.

Rauch ist als Staub- und Rußpartikelgemisch im Abgas definiert. Durch die Prozessbedingungen, Abgasreinigungstechnik und die Grenzwerte wird Staub und Ruß sicher zurückgehalten. Bei der Verbrennung jeglicher Stoffe entstehen Abgase. Diese hängen von der Art des Brennstoffes und der Art der Verbrennung ab. Die meisten Stoffe im Abgas sind nicht sichtbar. Was man in der Abgasfahne nach Schornstein sehen kann ist Wasserdampf. Dieser ist je nach Aussenlufttemperatur, Wetterbedingungen und Lichteinstrahlung sichtbar und unterschiedlich in der Farbwahrnehmung.

Was man in der Abgasfahne nach Schornstein sehen kann ist Wasserdampf. Dieser ist je nach Aussenlufttemperatur, Wetterbedingungen und Lichteinstrahlung sichtbar und unterschiedlich in der Farbwahrnehmung. Eine Wasserdampffahne ist neben den Schornsteinen auch beim Kühlturm zu sehen. Was man sehen kann ist der Wasserdampf. Dabei spielt das Wetter eine starke Rolle. Faktoren, die die Sichtbarkeit fördern sind: kalte Umgebungsluft; feuchte Umgebungsluft; hohe Feuchtigkeit im Abgas.

Wasserdampf entsteht durch das Verdampfen von Wasser. Bei uns geschieht das beim Kühlturm aus der Rückkühlung des Dampfes für die Stromerzeugung, aus der eingetragenen Feuchtigkeit z.B. der Brennstoffe oder aus der Kühlung des Ofenabgases mit Wasser zum Schutz der Filteranlagen oder aus der Trocknung des Rohmaterials.

Wasserdampf ist je nach Aussenlufttemperatur, Wetterbedingungen und Lichtein-strahlung sichtbar und unterschiedlich in der Farbwahrnehmung. Beim Klinkerbrenn-prozess kommt noch eine spezielle Betriebsart dazu, der Direktbetrieb. Es ist ein zeitlich untergeordneter Betriebsfall, bei dem die Rohmühle ausser Betrieb ist. Dabei wird Jod über den Abgasweg aus dem Kalkstein frei, das normalerweise bei Mühlen-betrieb im Kreislauf bleibt. Jod, das also im Direktbetrieb aus dem Kreislauf kommt, färbt die Abgasfahne lila. Dies ist jedoch ungefährlich. Jod kommt überall in der Natur vor und es gibt auch keinen Emissionsgrenzwert dafür.

Ja. Damit reduziert Holcim die enormen Energiekosten, um wettbewerbsfähig zu sein. Allerdings bedeutet der Einsatz von Ersatzbrennstoffen auch erhebliche Investitionen und laufende Kosten. Mit dem Einsatz von Ersatzbrennstoffen und -rohstoffen kommen wir der gesellschaftlichen Aufgabe nach, Kreisläufe zu schließen und Ressourcen zu schonen.

Ja. Es existieren abgestimmte Feuerwehrpläne im Werk, den Feuerwehren und beim Kreisbrandmeister. Zudem wird regelmässig geübt.