Potentiale zur energetischen Nutzung von Biomasse in der ... - EPFL

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Erwartete Technologieentwicklung und Wirkungsgradverbesserungen bei KVAs
Bei den bestehenden KVAs gibt es ein erhebliches, zusätzliches Energienutzungspotenzial. 89 Dieses ist
jedoch schwierig zu ermitteln, da jede KVA über unterschiedliche Anteile an Strom und Wärme sowie
über andere, den Wirkungsgrad bestimmende, technische und betriebliche Parameter verfügt. Die Energienutzung
einer bestehenden KVA kann grundsätzlich erhöht werden durch:
• Eine Steigerung der Wirkungsgrade der Energienutzung,
• Eine Reduktion des Eigenbedarfs an Strom (Betriebsoptimierung),
• Einer Erweiterung der Anlagen zur Energienutzung.
In den letzten Jahren sind auch neuere Verfahren wie das Thermoselect Verfahren (z.B. bei neuer KVA
im Tessin) diskutiert worden. Zu den neueren thermischen Abfallsbehandlungsverfahren gehören insbesondere:
• Das Schwel-Brenn Verfahren,
• Das Noel-Konversionsverfahren,
• Das Von Roll RCP-Verfahren,
• Das Thermoselect Verfahren.
Der mittlere Wirkungsgrad der Elektrizitätsproduktion 90
liegt heute bei den KVAs in der Schweiz erst
bei 14%, gute Anlagen erreichen heute schon über 20%. Hochleistungskesselanlagen wie jene in
Amsterdam, die in Realisierung ist, erreichen heute 30%, bis in ca. 10–20 Jahren werden von Fachspezialisten
Wirkungsgrade gegen 40% erwartet. 91
Dieser Wert sinkt auf 35%, wenn von einer gleich
bleibenden Fernwärmenutzung wie heute ausgegangen wird, oder auf 33% bei einer Steigerung der
Fernwärmenutzung um 50%.
Mit Ausnahme von betrieblichen Optimierungen bestehen heute keine Anreize, alte Anlagen vor Ablauf
Ihrer Lebensdauer durch energieeffizientere Anlagen zu ersetzen. Es kann jedoch davon ausgegangen
werden, dass ein Grossteil der Schweizer KVAs die Energieproduktionsanlagen in den nächsten
15 bis 20 Jahren erneuert oder ersetzen müssen. Gemäss econcept 2004 kann im Zuge dieser Erneuerungen
ein zusätzliches Elektrizitätsproduktionspotenzial von rund 300 GWh erschlossen werden
(das sind rund 40% der heutigen Stromproduktion der KVAs). Unter Berücksichtigung des obigen
Wirkungsgradsteigerungspotenzials sowie bei entsprechenden Anreizen liegt 2040 das zusätzliche
Stromproduktionspotenzial bei rund 1’000 GWh. 92
Gemäss einem in Deutschland durchgeführten Vergleich (Nottrodt 1996) der oben aufgeführten innovativen
Verfahren mit dem heutigen Stand der Technik (Rostfeuerungsanlagen mit nachgeschaltetem
Dampferzeuger, im folgenden kurz RFA genannt) lassen sich in Bezug auf die wesentlichsten Verfahrensmerkmale
folgende Feststellung machen:
• Nutzbare Energieabgabe: Hier haben alle vier alternativen Verfahren ausgeprägte Nachteile gegenüber
den RFA, die meist in Bezug auf die energetisch optimale Nutzung getrimmt werden.
• Schadstoffemissionen: Bezüglich der Emissionen sind nur geringfügige Unterschiede zwischen den
einzelnen Verfahren auszumachen.
• Reststoffe: Einigen der alternativen Verfahren führen als positive Argumente das Anfallen von
vermarktungsfähigen Reststoffen wie Glas, Keramik, Steine und Schmelzgranulate an. Dieses
Vermarktungspotenzial konnte jedoch im grosstechnischen Massstab bisher noch nicht nachgewiesen
werden, so dass für diese Reststoffgruppe Risiken bei der Verwertung auf „hohem stofflichen
Niveau“ nicht ausgeschlossen werden können.
89
Annahme, dass die Menge der in die KVAs gelieferten biogenen Abfälle konstant bleibt.
90
definiert als Elektrizitätsproduktion geteilt durch den Energieinput minus Wärme (weitere Details siehe Anhang
8).
91
Vergl. Martin J, Gohlke O 2004
92
Vergl. econcept 2004 und Müller E A 2004.