Ausgangssituation

etrieb ist die Rohmühle außer Funktion, das Abgas wird im Verdampfungskühler
mit Wasser gekühlt und direkt der Entstaubungsanlage zugeführt.
Die Herstellung von Zementklinker ist ein energieintensiver Prozess. Elektrische
Energie wird vor allem für die Rohmaterialaufbereitung (~ 35 %), für das Brennen
und Kühlen des Klinkers (~ 22 %) und für die Zementmahlung (~38%) verwendet.
Brennstoffenergie wird im Wesentlichen für das Brennen des Klinkers und für die
Sekundärfeuerung für die Vorwärmung und Calcinierung benötigt. Zur Herstellung
einer Tonne Zement wurden in deutschen Zementwerken im Jahr 2001
durchschnittlich 2.790 MJ Brennstoffenergie und 99,8 kWh elektrische Energie
eingesetzt [44, S. 12].
4.1.2 Anforderungen an Ersatzbrennstoffe im Zementwerk
Bei der Mitverbrennung in Zementwerken ist zwischen Primär- und Sekundärfeuerung
zu unterscheiden. Für die Primärfeuerung sind aufgrund der hohen
Temperaturen, die erreicht werden müssen, Brennstoffe mit hohen Heizwerten
erforderlich. Die Zementwirtschaft nennt hier Mindestheizwerte im Bereich größer
18.000 oder gar größer 20.000 MJ/t Ersatzbrennstoff, Härdtle [45, S. 39] gibt
größer 15.000 MJ/t an. Unterhalb dieses Heizwertbandes verringert sich das
Energieaustauschverhältnis deutlich unter 1, wodurch der Bedarf an Regelbrennstoff
– zumeist Braunkohle oder Steinkohle – steigt [46]. Außerdem muss der
Ersatzbrennstoff blasfähig sein, das bedeutet Korngrößen im Bereich von 10 bis
30 mm. Bei festen Abfällen oder Ersatzbrennstoffen ist daher eine aufwendige
Zerkleinerung und Mahlung erforderlich.
Im Zementwerk Rüdersdorf wurde bei der neuen Ofenlinie 5 – Trockenverfahren
mit fünfstufigem Zyklonvorwärmer und Calcinator –, die Ende August 1995 in
Betrieb ging, erstmals in einem Zementwerk eine zirkulierende Wirbelschicht integriert
[47, 48]. In dieser werden Reststoffe mit vergleichsweise niedrigem Heizwert
und hohen Mineralanteilen wie beispielsweise Nass-Aschen und organisch
belastete mineralische Reststoffe gemeinsam mit Ersatzbrennstoffen, wie z.B.
Leichtfraktionen aus Produktionsabfällen, Sortierresten oder Abfällen aus
Sammlungen, deren wesentliche Bestandteile Papier, Pappe, Kunststoffe, Folien
oder Holz sind, unterstöchiometrisch verbrannt. Das entstehende Schwachgas
wird dem Calcinator als Brennstoff zugeführt, die ausgebrannte Asche wird zur
Rohmühle transportiert und dort dem Rohmehl zudosiert [49].
Für den Einsatz in der Sekundärfeuerung sind keine Anforderungen an einen
Mindestheizwert bekannt, Härdtle [45, S. 39] gibt größer 8.000 bis 11.000 MJ/t
an. Außerdem kann das Material deutlich gröber sein als für die Primärfeuerung.
Beim Einsatz von Ersatzbrennstoffen in der Sekundärfeuerung ist auf die Vollständigkeit
der Verbrennungsführung kritisch hinzuweisen (CO, Unverbranntes).
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