VGB POWERTECH 10 (2020) - International Journal for Generation and Storage of Electricity and Heat

VGB PowerTech 10 l 2020
Kurzfassungen
Globale Aspekte zu Produkten aus der
Kohleverbrennung
David Harris, Craig Heidrich
und Joachim Feuerborn
Da der weltweite Energiebedarf und die Elektrifizierungsraten
steigen, bleibt Kohle der am
meisten verbrauchte fossile Brennstoff für die
Produktion von elektrischer Energie. Gleichzeitig
treiben internationale Vereinbarungen und
lokale Politiken den Übergang zu alternativen
(nuklearen, erneuerbaren, ...) Energiequellen
voran, wobei die Reduzierung der mit der
Verbrennung fossiler Brennstoffe verbundenen
CO 2 -Emissionen im Mittelpunkt steht. Die
Nebenprodukte der Kohleverbrennung haben
sich als wertvoller, hochvolumiger Input für die
Herstellung von Bau- und Baustoffen etabliert.
Sie bieten in diesen Anwendungen funktionelle
Vorteile und bieten als Ersatz für energieintensive
Materialien wie Zement, Sand und
Zuschlagstoffe Optionen für Kohlenstoffeinsparungen.
Dieser Bericht wurde gemeinsam von
Mitgliedern des World Wide Coal Combustion
Products Network verfasst und ist das Ergebnis
einer fortlaufenden internationalen Zusammenarbeit
zwischen den Industrieverbänden der jeweiligen
Länder, bei denen es sich um Nichtregierungsorganisationen
(NGO‘s) handelt.
Entwicklungen im Nebenprodukt(CCP)-
Management in Europa
Ivan Skidmore und Joachim Feuerborn
Etwa die Hälfte der europäischen Energieproduktion
basiert auf fossilen Brennstoffen. Die
Produktion in diesen Kraftwerken steht unter
ständigem Druck, die gesetzlichen Anforderungen
zur Luftreinhaltung und die Marktanforderungen
hinsichtlich Verfügbarkeit und
wirtschaftlicher Produktion zu erfüllen. Die
Energiestrategien der Europäischen Kommission
fordern CO 2 -Reduktion, Produktionssteigerung
durch erneuerbare Energien und Energieeinsparungen.
Jeder Mitgliedsstaat hat seine
eigene Antwort für CO 2 -Einsparungen aufgrund
von Abhängigkeiten bei der Kohleverstromung
von Null bis etwa 85 %. Der Bericht gibt einen
aktuellen Überblick über die Entwicklung der
Vorschriften, die sich auf die Energieerzeugung
durch Kohlekraftwerke sowie auf die Qualität
und Quantität der Nebenprodukte (CCPs) auswirken.
Produktion und Verwendung von
Nebenprodukten aus Kohlekraftwerken
Thomas Eck
Kraftwerksnebenprodukte entstehen bei der
Verbrennung von Kohle in Kohlekraftwerken.
In Deutschland wurden in den letzten Jahren
mehr als 20 Millionen Tonnen Kraftwerksnebenprodukte
pro Jahr hergestellt und nahezu
vollständig vermarktet. Die Nebenprodukte, wie
Schmelzkammergranulat, Kesselsand, Flugasche
und Gips werden seit vielen Jahren z.B. als
qualitätsüberwachte Roh- und Baustoffe in der
Bauindustrie oder im Rahmen von Verfüllungsund
Rekultivierungsmaßnahmen im Braunkohletagebau
eingesetzt. Zur qualitätsgesicherten
Erzeugung der Kraftwerksneben¬produkte und
Erzielung von Verwendungsraten zwischen 96
und 100 % waren und sind erhebliche Anstrengungen
der Kraftwerksbetreiber erforderlich.
Der Beitrag gibt eine Übersicht über die Ergebnisse
der jährlich seitens VGB durchgeführten
Erhebung zur Produktion und Verwendung von
Kraftwerksnebenprodukten der Jahre 2008 bis
2019.
Umsetzung der Grundanforderung Nr. 3
an Bauwerke in harmonisierten
Produktnormen – Aktualisierung von
CEN/TC 351 für Testverfahren und Stand
der Arbeiten in CEN/TC 104/WG4 zur
Umsetzung in EN 450-1 -
Udo Wiens und Angelo Saraber
Die Bauprodukte-Verordnung (BauPVO) ist im
Juli 2013 in Kraft getreten und bedingt u. a.
die Umsetzung der Grundanforderung Nr. 3 an
Bauwerke „Hygiene, Gesundheit und Umwelt“
in harmonisierte Produktnormen. Eine Voraussetzung
für diese Arbeit ist die Verfügbarkeit von
horizontalen Prüfnormen, die im CEN/TC 351
entwickelt werden. Da die Prüfvorschriften als
Technische Spezifikationen vorliegen und Anfang
2021 in die CEN-Umfrage zur Überführung
in europäische Normen gegeben werden, können
diese bei der Überarbeitung bestehender
Normen für Bauprodukte berücksichtigt werden.
TC 104/WG 4 „Flugasche für Beton“ hat
die bestehende (notifizierte) Anforderungen
geprüft und einen Vorschlag für die Umsetzung
von BWR3 in EN 450-1 für Flugasche für Beton
vorbereitet. Dieser Beitrag soll über die Entwicklung
in CEN/TC 351 und CEN/TC 104/WG4 seit
2017 informieren.
Holz(flug-)asche als Zementersatz Screening
verschiedener Vorbehandlungen zur
Optimierung der Holzascheeigenschaften
Lisbeth M. Ottosen, Benjamin Ebert,
Nina M. Sigvardsen, Pernille E. Jensen
und Gunvor M. Kirkelund
Zwei Holz(flug-)aschen (WA‘s) mit unterschiedlichen
Eigenschaften wurden für einen geringen
Ersatz (5 oder 10 %) von Zement in Mörtel
getestet. WA1 wurde direkt nach der Verbrennungsanlage
im Werk mit Wasser besprüht, was
zu einer Hydratation führte, während WA2, die
nicht besprüht worden war, CaO enthielt. Der
Gesamt-Ca-Gehalt in den beiden WAs war ähnlich,
aber andere Merkmale variierten. Es gibt
keine aktuelle Norm, die die Verwendung von
Holz(flug-)aschen als teilweisen Zementersatz
regelt. Daher wurde EN 450-1 für Flugasche für
Beton, die auch die Mitverbrennung regelt, zur
Bewertung der Zusammensetzung der untersuchten
WAs herangezogen.
Einsatz des Verschlackungsvorhersage-
Tools der nächsten Generation für einen
in großem Maßstab staubbefeuerten
Kessel mit Braunkohlemischungen
Piotr Plaza, Bernhard Schopfer, Jörg Maier,
Thomas Brunne und Günter Scheffknecht
Eine sich ändernde Qualität der Braunkohle
kann den Betrieb von modernen, mit Braunkohle
befeuerten Großkesseln erheblich beeinträchtigen.
Eines der Hauptrisiken ist mit der
abnehmenden Aschequalität und dem Auftreten
von erhöhter Verschlackung/Verschmutzung
in einem Kessel verbunden. In diesem Beitrag
werden relevante Ergebnisse zum Einsatz und
Validierung des Verschlackungsprognosetools
der nächsten Generation im Kraftwerk Boxberg
(Block Q) vorgestellt, das mit Mischungen aus
Nochten- und Reichwalder Braunkohle befeuert
wird. Der Einsatz des entwickelten Verschlackungsvorhersage-Tools
in Kombination mit
der Online-Überwachungssonde für Ascheablagerungen
kann den Betreibern helfen, einen
Großteil der Unsicherheiten zu vermeiden, die
mit Entscheidungen im Zusammenhang mit der
Brennstoffauswahl und den Betriebsverfahren
verbunden sind, um einen hocheffizienten Kesselbetrieb
ohne erhöhtes Verschlackungsrisiko
zu erreichen.
Bewertung der Nährstoff- und
Schwermetallgehalte von Holzaschen aus
bayerischen Heiz(kraft)werken
Hans Bachmaier, Daniel Kuptz
und Hans Hartmann
Aschen von Biomasseheiz(kraft)werken, die
naturbelassene Brennstoffe einsetzen, können
sich aufgrund der enthaltenen Nährstoffe für
Düngezwecke eignen. Dazu müssen die Aschen
bestimmte Voraussetzungen z. B. hinsichtlich
Schad- und Nährstoffgehalten erfüllen. Durch
gezielte Probenahme vor Ort wurden die Bandbreite
und die Durchschnittswerte von Nährund
Schadstoffen in Holzaschen bayerischer
Biomasseheiz(kraft)werke ermittelt. Eine generelle
stoffliche Verwertbarkeit von Holzaschen,
beispielsweise als Düngemittel in der Landwirtschaft,
ohne ein vorangeschaltetes Aschequalitätsmanagement
kritisch zu hinterfragen.
Stratego. Eine Behandlungsanlage zur Aufbe
reitung von Nichteisen-Metallgemischen
Georg Rottlaender
In Deutschland fallen jährlich ca. 6 Millionen
Tonnen Schlacke bei der Verbrennung von
Hausmüll und Gewerbeabfällen in den Hausmüllverbrennungsanlagen
an. Aus diesen Schlacken
lassen sich ca. 460.000 Tonnen Metalle
in speziellen Schlackeaufbereitungsanlagen
(SA-Anlagen) zurückgewinnen. Durch die Entwicklung
immer leistungsfähigerer NE-Scheider
ist auch die Rückgewinnung von Metallpartikeln
im Feinbereich (0 bis 3 mm) möglich geworden.
Aufgrund der im Feinbereich enthaltenen Edelmetalle
bedarf dieses Kornspektrum einer besonderen
Behandlung die erläutert wird.
Gefährliche Eigenschaft HP 14 von
Rostaschen
Hermann Nordsieck, Karsten Wambach,
Ragnar Warnecke und Wolfgang Rommel
Trotz der Anstrengungen zur getrennten Erfassung
stofflich verwertbarer Abfälle verbleibt eine
große Menge an gemischt anfallenden Abfällen
und Sortierresten, die nur energetisch genutzt
werden können oder beseitigt werden müssen.
Die Einstufung von Abfällen erfolgt nach dem
inhärenten Gefahrenpotential der im Abfall vorhandenen
Stoffe, dabei spielen die Freisetzbarkeit
und der Gesamtgehalt toxischer Elemente
zunächst nur eine untergeordnete Rolle. Die
hier beschriebenen Ergebnisse sind Grundlage
der Bewertung von HP 14 (umweltgefährlich)
im Praxisleitfaden der Verbände IGAM und ITAD
e.V. „Einstufung von Hausmüllverbrennungs¬schlacken
in das Abfallverzeichnis anhand der
gefahrenrelevanten Eigenschaften HP1-HP15“.
100 Jahre VGB: Eine Zeitreise
| Die Gründerjahre: 1920er/1930er
Die Gründung des VGB 1920
VGB
Vermeidung von Doppelarbeit. Fortschritte
in Amerika. Betriebserfahrungen
VGB
Betriebserfahrungen im Städtischen
Elektrizitätswerk Moskau
I. W. Nikolaew
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