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Ersatzbrennstoffe - Chancen und Probleme*) Waste-Derived Fuels - Opportunities and Problems*) Combustibles de substitution - Chances et problemes*) Combustibles de sustituciön - oportunidades y problemas*) Prof. Dr.-Ing. Michael Beckmann, Weimar**), Prof. Dr.-Ing. Dr. H. c. Karl J. Thome-Kozmiensky, Neuruppin***) Zusammenfassung Mit dem Wirksamwerden der TA Siedlungsabfall und der damit in engem Zusammenhang stehenden Entwicklung, Planung, Errichtung und Betrieb von mechanisch-biologischen Abfaffbehand/ungsanlagen gewinnt die Verwertung der dabei anfaJfenden heizwertangereicherten Fraktion als Ersatzbrennstoff zunehmend an Bedeutung. Welche Probleme aber mit der Herstellung und Verwertung dieser AbfaJJfraktion verbunden sind, welche Potenziale bestehen und wie sich Aufkommen, Qualität und Kosten der Ersatzbrennstoffe aus MBA entwickeln werden ist Gegenstand dieses Beitrags. Dabei wird der Bedeutung der Aufbereitung im Herstellungsprozess besondere Beachtung geschenkt. Esist vorgesehen, in einem zweiten Beitrag den Einsatz von Ersatzbrennstoffen in Industrieanlagen und Kraftwerken zu dokumen- tieren und zu diskutieren. Summary With the coming into effect of the TA SiedJungsabfall- the Third Generof Administrative Provision on the Woste Avoidance and Waste Management Act - in Germany ond the development, planning, construction and operation of mechonicafbiofogical waste treatment pfants (MBWTs) c/osely ossociated with this, the utilization of the high-ca/ormc fraction of waste os 0 waste-derived fuel (WDF) is becoming increasingJy important. This paper examines the problems associated with the production and utilization of this waste fraction, the existing potential, and the expected devefopment of the vo/ume, quality and costs of waste-derived fuefs produced in MBWTs. Particular attention is paid to the importance of sofids processing in the production process. A second paper is planned in which the utilization of woste-derived fuefs in industrial plants and power stations will be documented ond discussed. Resume Avec I'entree en vigueur de I'instruction technique sur les dechets urbains et son incidence sur le deve/oppement, 10conception, 10 realisation et I'exploitation d'instollotions de traitement mecanobiologique des dechets, le recyclage de la froction ä pouvoir co/orifique enrichi comme combustible de substitution prend de plus en pfus d'importance. L'objet du present artic/e est toutefois de presenter les problemes lies ä la production et a f'utilisaUon de cette (radion de dechets, lespotentieIs ex;stants et 10forme sous 10queJleils sepresentent, la qualite et les coüts des combustibles de substitution en provenance d'installations de traitement mecano-biologique. L'accent est tout particu- lierement mis ici sur Je traitement dans le cadre du processus de production. JI est prevu d'exposer et de discuter dans un second artic/e I'emploi de combustibles de substitution dans les installations industrieJles et centra/es d'energie. Resumen Tros fa entrodo en vigor de 10instrucci6n tecnica para residuos urbanos ye/ desarrolJo, la planificaci6n y 10creaci6n y operaci6n de insta/ociones mecanico-biol6gicas para la preparaci6n de residuos, que se encuentran en estrecha refaci6n con esta instrucci6n 10utilizaci6n de 10fracci6n de residuos generada, enriquecida en su potencia colorffica, reviste cada vez mas importoncia como combustible de sustituci6n. Este artfculo describe los problemas que surgen en reloci6n con 10producci6n y con la utilizoci6n de esta fracci6n residual, los potenciales que existen y de que forma se desarroflaran fos beneficios, 10colidad y los costes de los combustibles de sustitucion provenientes de 10preparaci6n mecanico.bi%gica. En este contexto, se recalca 10especial importanäa que reviste la preparaci6n en el proceso de producci6n. Sepreve tratar y documentar en un segundo artfculo e/ empJeo de combustibJes de sustitucion en instolaciones industrio/es y centra/es electricos. 1. Einführung Die Nutzung von Ersatzbrennstoffen (EBS) in Prozessen der Grundstoffindustrie - Zement- und Stahlindustrie usw. - sowie der Energieumwandlung gewinnt vor dem Hintergrund der Umset- zung der TA Siedlungsabfall und der damit im Zusammenhang stehenden Errichtung mechanisch-biologischer Aufbereitungs- anlagen (MBA) zunehmend an Bedeutung. Gegenwärtig wird davon ausgegangen, dass nach Inbetriebnah- me der zurzeit noch im Bau befindlichen MBA ab 2006 etwa 6,2 bis 7 Mio. t/a Hausmüll und hausmüllähnliche Abfälle in diesen Anlagen behandelt werden können. Davon sollen rund 2,4 bis *) Aus dem Vortrag "Das Ersatzbrennstoffproblem - Aufkom- men, Charakterisierung und Einsatz _" auf der Berliner Abfallwirtschaftskonferenz am 22./23.11.2005 **) Fakultät Bauingenieurwesen, Professur Verfahren und Umwelt, Bauhaus-Universität Weimar ***) TK Verlag Karl Thome-Kozmiensky, Neuruppin 28 1. Introduction Against the background of the implementation of the TA Sied- lungsabfall - the Third General Administrative Provision on the Waste Avoidance and Waste Management Act - and the asso- ciated construction of mechanical-biological waste treatment plants (MBWT) in Germany, the utilization of waste-derived fuels (WDFs) in pracesses in the basic industry - cement and steel indus- try, etc. - and in energy conversion is increasing in importance. It is currently assumed that after commissioning of the MBWTs still under construction fram 2006, it will be possible to treat around 6.2 to 7 milL tpa household waste and waste similar to *) Extract from the paper "The Waste-Derived Fuel Problem - Volume, Characterization and Utilization" presented at the Berlin Waste Management Conference on 22./23.11.2005 **) Chair of Process and Environmental Engineering, Bauhaus University of Weimar •..•.•. ) TK Verlag Karl Thome-Kozmiensky, Neuruppin AUFBEREITUNGS TECHNIK 47 (2006) Nr . .11

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Ersatzbrennstoffe - Chancen und Probleme*)Waste-Derived Fuels - Opportunities and Problems*)

Combustibles de substitution - Chances etproblemes*)

Combustibles de sustituciön - oportunidades yproblemas*)

Prof. Dr.-Ing. Michael Beckmann, Weimar**), Prof. Dr.-Ing. Dr. H. c. Karl J. Thome-Kozmiensky, Neuruppin***)

Zusammenfassung Mit dem Wirksamwerden der TA Siedlungsabfall und der damit in engem Zusammenhang stehenden Entwicklung,Planung, Errichtung und Betrieb von mechanisch-biologischen Abfaffbehand/ungsanlagen gewinnt die Verwertung der dabei anfaJfendenheizwertangereicherten Fraktion als Ersatzbrennstoff zunehmend an Bedeutung. Welche Probleme aber mit der Herstellung und Verwertungdieser AbfaJJfraktion verbunden sind, welche Potenziale bestehen und wie sich Aufkommen, Qualität und Kosten der Ersatzbrennstoffe aus MBAentwickeln werden ist Gegenstand dieses Beitrags. Dabei wird der Bedeutung der Aufbereitung im Herstellungsprozess besondere Beachtunggeschenkt. Es ist vorgesehen, in einem zweiten Beitrag den Einsatz von Ersatzbrennstoffen in Industrieanlagen und Kraftwerken zu dokumen-tieren und zu diskutieren.

Summary With the coming into effect of the TA SiedJungsabfall- the Third Generof Administrative Provision on the Woste Avoidance andWaste Management Act - in Germany ond the development, planning, construction and operation of mechonicaf·biofogical waste treatmentpfants (MBWTs) c/osely ossociated with this, the utilization of the high-ca/ormc fraction of waste os 0 waste-derived fuel (WDF) is becomingincreasingJy important. This paper examines the problems associated with the production and utilization of this waste fraction, the existingpotential, and the expected devefopment of the vo/ume, quality and costs of waste-derived fuefs produced in MBWTs. Particular attention ispaid to the importance of sofids processing in the production process. A second paper is planned in which the utilization of woste-derivedfuefs in industrial plants and power stations will be documented ond discussed.

Resume Avec I'entree en vigueur de I'instruction technique sur les dechets urbains et son incidence sur le deve/oppement, 10 conception, 10realisation et I'exploitation d'instollotions de traitement mecano·biologique des dechets, le recyclage de la froction ä pouvoir co/orifiqueenrichi comme combustible de substitution prend de plus en pfus d'importance. L'objet du present artic/e est toutefois de presenter lesproblemes lies ä la production et a f'utilisaUon de cette (radion de dechets, les potentieIs ex;stants et 10forme sous 10queJle ils se presentent, laqualite et les coüts des combustibles de substitution en provenance d'installations de traitement mecano-biologique. L'accent est tout particu-lierement mis ici sur Je traitement dans le cadre du processus de production. JI est prevu d'exposer et de discuter dans un second artic/eI'emploi de combustibles de substitution dans les installations industrieJles et centra/es d'energie.

Resumen Tros fa entrodo en vigor de 10 instrucci6n tecnica para residuos urbanos ye/ desarrolJo, la planificaci6n y 10creaci6n y operaci6n deinsta/ociones mecanico-biol6gicas para la preparaci6n de residuos, que se encuentran en estrecha refaci6n con esta instrucci6n 10 utilizaci6nde 10 fracci6n de residuos generada, enriquecida en su potencia colorffica, reviste cada vez mas importoncia como combustible de sustituci6n.Este artfculo describe los problemas que surgen en reloci6n con 10producci6n y con la utilizoci6n de esta fracci6n residual, los potenciales queexisten y de que forma se desarroflaran fos beneficios, 10colidad y los costes de los combustibles de sustitucion provenientes de 10preparaci6nmecanico.bi%gica. En este contexto, se recalca 10especial importanäa que reviste la preparaci6n en el proceso de producci6n. Se preve tratary documentar en un segundo artfculo e/ empJeo de combustibJes de sustitucion en instolaciones industrio/es y centra/es electricos.

1. EinführungDie Nutzung von Ersatzbrennstoffen (EBS) in Prozessen derGrundstoffindustrie - Zement- und Stahlindustrie usw. - sowie derEnergieumwandlung gewinnt vor dem Hintergrund der Umset-zung der TA Siedlungsabfall und der damit im Zusammenhangstehenden Errichtung mechanisch-biologischer Aufbereitungs-anlagen (MBA) zunehmend an Bedeutung.Gegenwärtig wird davon ausgegangen, dass nach Inbetriebnah-me der zurzeit noch im Bau befindlichen MBA ab 2006 etwa 6,2bis 7 Mio. t/a Hausmüll und hausmüllähnliche Abfälle in diesenAnlagen behandelt werden können. Davon sollen rund 2,4 bis

*) Aus dem Vortrag "Das Ersatzbrennstoffproblem - Aufkom-men, Charakterisierung und Einsatz _" auf der BerlinerAbfallwirtschaftskonferenz am 22./23.11.2005

**) Fakultät Bauingenieurwesen, Professur Verfahren undUmwelt, Bauhaus-Universität Weimar

***) TK Verlag Karl Thome-Kozmiensky, Neuruppin

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1. IntroductionAgainst the background of the implementation of the TA Sied-lungsabfall - the Third General Administrative Provision on theWaste Avoidance and Waste Management Act - and the asso-ciated construction of mechanical-biological waste treatmentplants (MBWT) in Germany, the utilization of waste-derived fuels(WDFs) in pracesses in the basic industry - cement and steel indus-try, etc. - and in energy conversion is increasing in importance.It is currently assumed that after commissioning of the MBWTsstill under construction fram 2006, it will be possible to treataround 6.2 to 7 milL tpa household waste and waste similar to

*) Extract from the paper "The Waste-Derived Fuel Problem -Volume, Characterization and Utilization" presented at theBerlin Waste Management Conference on 22./23.11.2005

**) Chair of Process and Environmental Engineering, BauhausUniversity of Weimar

•..•.•.) TK Verlag Karl Thome-Kozmiensky, Neuruppin

AUFBEREITUNGS TECHNIK 47 (2006) Nr . .11

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Beckmann, M.; Thomé-Kozmiensky, K. J.: Das Ersatzbrennstoffproblem – Aufkommen, Charakterisierung und Einsatz. In: Ersatzbrennstoffe 5 - Herstellung und Verwertung. Karl J. Thomé-Kozmiensky, Michael Beckmann (Hrsg.): Neuruppin: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky, 2005, S. 3–32. ISBN 3-935317-20-4. Erschienen auch als: Beckmann, M.; Thomé-Kozmiensky, K. J.: Ersatzbrennstoffe – Chancen und Probleme. Waste-Derived Fuels – Opportunities and Problems. In: Aufbereitungstechnik 47 (2006) Nr. 4., S. 28–37. Erschienen außerdem als: Ersatzbrennstoffe – Einsatzmöglichkeiten. Substitute Fuels – Potential Applications. In: Aufbereitungstechnik 47 (2006), Nr. 5, S. 10–24
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Bild: Grundtypen der MBA-Anlagen - Prinzipdarstellung

Bedürfnisse von Verwerterbetrieben, z. B. für die Wir·belschichtfeuerung und tür Kraftwerke, zugeschnitten.

Beispiele tür Ersatzbrennstoffe der Gruppe 1 und 2 sind:Gruppe 1:• Altholz, Altöl, Altreifen und Altgummi, Kunststoffe und Sor-

tierreste aus den Leichtverpackungen des DSD, Klärschlämme,Shredderleichtfraktion, Lösungsmittel, Tiermehle und Tierfette

Gruppe 2:heizwertangereicherte Leichtfraktion aus der mechanischen Auf-bereitung von Gewerbeabfällen, z. B. Folien, Altholz, Papier,Kunststoffe, USW.

heizwertangereicherte Fraktion aus der mechanischen Aufbe-reitung von Hausmüll und der aeroben biologischen Behand-lungheizwertangereicherte Fraktion aus der mechanischen Aufbe-reitung von Haus- und Sperrmüll und der anaeroben biologi-schen Behandlung

2.2 Bauarten von mechanisch-biologischen Aufberei-tungsanlagen

Zunächst soll kurz auf die grundsätzlichen Bauarten der MBA ein-gegangen werden. Gleichzeitig wird auch die Verteilung desjeweils eingesetzten Abfalls in den während der mechanisch-bio-logischen Behandlung erzeugten Abfallfraktionen betrachtet.Grundsätzlich sind die Stoffstromlrenn- und die Stabilisierungs-verfahren zu unterscheiden (Bild). Während bei dem erstge-nannten Verfahren zunächst eine heizwertangereicherte Fraktiondurch mechanische Aufbereitung abgetrennt und der Restanaerob behandelt wird, erfolgt beim Stabilisierungsverfahrenzunächst eine Trocknung und Stabilisierung des gesamten Inputsund danach erst die Stofftrennung durch eine mechanische Auf-bereitung.

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Aus dem Bild ist ersichtlich, dass aus dem eingesetzten Abfall(100 M.-%) etwa 40 bis 50 M.-% an heizwertangereicherter Frak-tion entstehen und im Fall des Stoffstromtrennverfahrens mit Rot-te etwa 35 M.-% als Reststoff verbleiben. Dieses niederkalorischeMaterial ist zurzeit noch auf Deponien der Klasse DK 2 ablage-rungsfähig oder es muss einer MVA zugeführt werden. In Bezugauf die Ablagerungsfähigkeit der zuletzt genannten Fraktion sindnoch viele Fragen offen. Schließlich muss die mechanisch~biolo-gische Behandlung künftig vor dem Hintergrund der Zielstellungdes Jahres 2020 der Bundesregierung gesehen werden, nach derAbfälle vollständig verwertet werden sollen, d. h.,• dass die Abfälle weitgehend stofflich oder energetisch verwer-tet und

• dass obertägige Deponien nur noch für solche Abfälle not-wendig werden sollen, die ohne besondere Vorkehrungen dieKriterien der TA Siedlungsabfall erfüllen und abgelagert werdenkönnen.

Dieses Ziel wird mit den biologisch behandelten Sekundärabfäl-len aus den Stoffstromtrennverfahren nicht oder noch nichterreicht, jedoch weitgehend mit Stabilisierungsverfahren [14J.

2.3 Abschätzung des Potenzials für die Erzeugungvon Ersatzbrennstoffen in mechanisch-biologischen Abfallbehandlungsanlagen

Im vorliegenden Beitrag werden EBSder Gruppe 2 besonders ausder mechanisch-biologischen Behandlung von Restabfall ausHaushalten und z. T. aus Industrie und Gewerbe betrachtet.Im Jahr 2000 betrug die Annahmekapazität von MBA-Anlagennoch 2,2 Mio. l/a, 2004 bereits 3,3 Mio. tla [2]. Für 2005 weistder Bericht der LAGA zur 63. Umweltministerkonferenz [3] eineBehandlungskapazität von 6,2 Mio. t/a aus und nach den in (1 1]aufgeführten MBA ergibt sich ab 2006 eine verfügbare Annah-mekapazität von rd. 6,9 Mio. t/a.Eskann somit von einer Behandlungskapazität für Abfälle in MBA·Anlagen von etwa 6 bis 7 Mio. t/a ausgegangen werden. Ent·sprechend den im Bild dargestellten Mengenverhältnissen lässtsich ein Aufkommen an heizwertangereicherten Fraktionen zurenergetischen Verwertung von etwa 2,4 bis 3 Mio. t/a abschät-zen. Diese heizwertangereicherten Fraktionen weisen jedoch z. T.nicht die brennstofftechnischen Eigenschaften auf, die für eineMitverbrennung in Kraftwerken oder Zementwerken erforderlichsind. Erst durch eine weitere Aufbereitung der EBS- natürlich mitMengenverlusten an der Nutzfraktion - sind diese Eigenschaftenerreichbar. Welche Mengen dann tatsächlich aus den heizwert-angereicherten Fraktionen als EBSverbleiben, kann gegenwärtignur schwer abgeschätzt werden.Unter wirtschaftlichen Aspekten wird man sinnvollerweise nur dieMenge an EBSherstellen, für die auch eine Einsatzmöglichkeit zurMitverbrennung vorhanden ist. Diese Kapazität ist jedoch in dennächsten Jahren auf etwa 1,4 Mio. t/a begrenzt. Das bedeutet,dass erhebliche Mengen an Restfraktionen aus den MBA und derErsatzbrennstoffaufbereitung mittel- oder gar langfristig in Zwi·schenlager in verpackter Form verbracht oder in MVA behandeltwerden müssen. Beides ist mit weiteren Kosten verbunden, die dieEBS-Herstellung zusätzlich belasten. Bei der Zwischenlagerungsind Veränderungen des Materials aufgrund weiterer biologischerProzesse bei nicht stabilisiertem Material, Emissionen beim Aus~packen usw. zu beachten [12].

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2.4 Restfraktionen aus der ErsatzbrennstoffherstellungWenngleich die Hauptnutzfraktion der mechanisch-biologischenAbfallbehandlung im Sinne einer Abfallverwertung die heizwert-reiche Fraktion als EBSdarstellt, dürfen die gleichzeitig anfallen-den und bisher relativ wenig Beachtung findenden Restfraktionen(Bild) nicht unberücksichtigt bleiben. Ihre Verwendung als abla-gerungsfähiges Material für entsprechende Deponien oder als nie-derkalorisches Material für Abfallverbrennungsanlagen ist nicht

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weniger problematisch als die der EBS. Hierzu gehören auchdie bei der weiteren Aufbereitung der heizwertangereichertenFraktion zu Ersatzbrennstoffen verbleibenden Reststoffe. In denSzenarien zur Strategie der Siedlungsabfallentsorgung ab 2020gemäß [15] werden diese Fraktionen in MVA verwertet.Bereits heute gelangen nennenswerte Mengen dieser Fraktionenin Abfallverbrennungsanlagen. Esist daher eine wichtige Aufgabe,neben den EBS auch diese Fraktionen hinsichtlich ihrer Eigen-schaften und vor allem ihres Verbrennungsverhaltens zu charak-terisieren.Es besteht kein Zweifel, dass sich die mechanisch-biologischeAbfallbehandlung mit dem Ziel der EBS-Herstellung und -Ver-wertung in den nächsten Jahren als Behandlungskonzept fürRestabfälle aus Hausmüll und hausmüllähnlichen Gewerbeabfäl-len noch bewähren und am Markt etablieren muss. Dazu sind eineReihe von Entwicklungsschritten sowohl auf der Erzeuger- als auchauf der Verwerterseite erforderlich. Die Richtung der Entwick-lungsschritte wird dabei nicht nur von der Qualität der EBSallein,sondern auch von den ökonomischen und ökologischen Erfor-dernissen für die Behandlung der verbleibenden Restfraktionenabhängen.

3. Einsatzmöglichkeilen und Verwertungskapazilälen3.1 Einsatzmöglichkeilen für ErsatzbrennsloffeErsatzbrennstoffe aus Fraktionen von Restabfällen aus Haushalten,Industrie und Gewerbe können grundsätzlich in Prozessen derGrundstoffindustrie eingesetzt werden. Beispiele dafür sind die

Bindemittelindustrie (z. B. Zementklinkerherstellung, Kalk- undGipsherstellung über Brennprozesse, Asphaltmischprozesse)sowie dieEisen- und Stahlindustrie (z. B. Roheisenerzeugung, Sinterpro-zesse).

Auch im Bereich der Energieumwandlung ist ihr Einsatz grundsätz-lich möglich, z. B. in• Kraftwerken (mit Staub-, Wirbelschicht- oder Rostfeuerung) und• so genannten Energieyerwertungsanlagen (ähnlich MVA; z. B.

mit Rostfeuerung, Vergasungs- und Pyrolyseanlagen).Bei einer thermischen Vorbehandlung der EBSdurch Vergasungund Pyrolyse lassen sich ihre Einsatzmöglichkeiten und auch dieSubstitutionsraten u. U. bedeutend el"Neitern bzw. erhöhen. AlsBeispiele hierfür können die Vergasung von EBSin einer zirkulie-renden Wirbelschicht und die Nutzung des dabei enstehendenGases als EBS in der Kalzinatorfeuerung der Ofenlinie 5 desZementwerkes Rüdersdorf [7], die Pyrolyse von EBS in einemDrehrohr und die Zufuhr des Pyrolysegases und des Pyrolyse-kokses - nach entsprechender Aufbereitung - in den Kessel desKraftwerkes Hamm [10) oder alternativ die Verbrennung des Pyro-Iysekokses in einer Wirbelschicht [9] genannt werden.Gründe für den Einsatz von EBSin diesen Prozessen dürften in derRegel nicht die brennstofftechnischen Eigenschaften dieses Mate-rials sein, sondern vielmehr wirtschaftliche Zwänge. Diese legiti-men Gründe sollten in der Diskussion um Ersatzbrennstoffe nichtnegativ beurteilt werden, dürfen aber auch nicht außer Acht gelas-sen werden.Auf die Einsatzmöglichkeiten von EBSwird ausführlich in einemgesonderten Beitrag eingegangen.

3.2 Verwertungskapazilälen für ErsatzbrennsloffeAusgehend von dem Energiebedarf in Stein~ und Braunkohle-kraftwerken sowie in der Zementindustrie wurden bis vor kurzemviel zu hohe Substitutionsraten bei der Abschätzung der Vel"Ner-tungskapazitäten angenommen und damit viel zu hohe Kapa-zitäten für den Einsatz von EBSermittelt.Bei einer Substitutionsrate von 5 % der Feuerungswärmeleistungund einem angenommenen Heizwert der EBSvon 15 bis 18 Mj/kgwürde sich eine theoretische Mitverbrennungskapazität von 8 bis10 Mio. t/a ergeben. Zum Ausschöpfen dieser Kapazität bedarf es

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34 AUFBEREITUNGSTECHNIK 47 (2006) Hr. 4

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mjedoch noch erheblicher Entwicklungen; mit den gegenwärtig vor-liegenden Qualitäten der EBSund den bestehenden Kraftwerkenwird dies allerdings nicht möglich sein.Die Warnungen mancher Fachleute, dass bei einer angenomme-nen EBS-$ubstitutionsrate von 5 oder sogar 10% der Feue-rungswärmeleistung in Kohlekraftwerken erheblich höhereAnforderungen an die brennstofftechnischen Eigenschaften derEBSzu stellen sind, als diese gegenwärtig erreichen, bleibt bei denmeisten Prognosen leider weitgehend unbeachtet. Nur so lässtsich der Ausbau der MBA-Kapazitäten erklären. Die Warnungenwerden aber durch die Realität bestätigt.Gegenwärtig kann man für EBS aus mechanisch-biologischenAbfallbehandlungsanlagen aufgrund der genehmigten Kapazitä-ten von einem Verwertungspotenzial von etwa 0,6 Mio. t/ain Kohlekraftwerken und von etwa 0,4 bis 0,6 Mio. t/a in derGrundstoffindustrie - im Wesentlichen Zementwerke - ausgehen[1,4,5]. Hinzu kommt eine Kapazität von etwa 0,2 Mio. t/a inMonoverbrennungsanlagen. Dies ergibt insgesamt eine Mitver-brennungskapazität für EBSaus mechanisch-biologischen Abfall-behandlungsanlagen in Anlagen der Energieumwandlung und derGrundstoffindustrie von etwa 1,4 Mio. t/a. Bei der Betrachtungder Mitverbrennungskapazitäten ist zu beachten, dass die geneh-migten Kapazitäten z. T. erheblich höher liegen als die tatsächlicheingesetzten EBS-Mengen.Mit einem deutlichen Zuwachs an weiteren Mitverbrennungska-pazitäten ist kurzfristig nicht zu rechnen. Die Planung und der Bauneuer Monoverbrennungsanlagen werden voranschreiten, aller-dings sind auch hier erst ab 2008 nennenswerte Kapazitätsstei-gerungen auf etwa 2,2 Mio. t/a zu erwarten [4].

4. Entwicklung von Aufkommen, Qualität und Kostender Ersatzbrennstoffe

EBSaus der mechanisch-biologischen Abfallbehandlung treffenauf einen Markt, in dem sie mit Regelbrennstoffen, aber auch mitin der Praxis erprobten Ersatzbrennstoffen wie Klärschlamm, Alt-reifen, Altöl und Tiermehl sowie auch mit Biomassen hinsichtlichdes Preises und der Qualität im Wettbewerb stehen. Die vorge-nannten Daten bezüglich des zu erwartenden Aufkommens vonetwa 2,4 bis 3 Mio. t/a EBS aus der mechanisch-biologischenAbfallbehandlung und den dafür voraussichtlich vorhandenen Ver-wertungskapazitäten von etwa 1,4 Mio. t/a machen deutlich, dasses schon heute zu einem beachtlichen Überhang auf der Ange-botsseite der Ersatzbrennstoffe kommt, der während der nächstenJahre noch zunehmen wird. Das wird sich auch im Wettbewerbbemerkbar machen, d. h., es ist damit zu rechnen, dass die Zuzah-lung für die Abnahme der hier betrachteten EBSaus MBA zumin·dest vorübergehend ansteigen wird. In [6] wird ein Preisanstiegvon gegenwärtig etwa 40 €/l auf 60-70 Eil bis 2007/2008 undab 2010 bis 2020 ein leichler Rückgang auf etwa 55 bis 60 Eilprognostiziert. Darüber hinaus sind die Anbieter von EBSgezwun-gen, die Qualität der Ersatzbrennstoffe weiter zu verbessern. Dasaber bedeutet einen höheren Aufwand bei der Aufbereitung, einverringertes Ausbringen an EBSund einen höheren Anfall an Rest-fraktionen, die in Abfallverbrennungsanlagen weiter behandeltwerden müssen.Als Folge der steigenden Zuzahlung und der notwendigen Ver-besserung der Ersatzbrennstoffqualität steigen die Kosten dermechanisch-biologischen Abfallbehandlung.Vor diesem Hintergrund müssen die Betreiber dieser Behand-lungsanlagen sehr schnell reagieren, um nicht in wirtschaftlicheSchwierigkeiten zu geraten. Esgilt zunächst zu prüfen, mit wei-chem tatsächlichen Aufwand die hohen Anforderungen an Ersatz-brennstoffe für die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten erreichtwerden können. Unter Umständen kann sich aber auch mit einemverminderten Aufbereitungsaufwand, durch Einsparungen anBetriebsmitteln, Reparaturkosten usw. eine wirtschaftlich günsti-ge Alternative ergeben, bei der dann allerdings die heizwertan-

reality of the situation, however, is now proving the validity ofthese warnings.Based on the approved capacities, a potential capacity for the uti-lization of WDFs from mechanical-biological waste treatmentplants totalling around 0.6 mi 11.t/a in coal-fired power stationsand around 0.4 to 0.6 mi 11.t/a in the basic industry - essentiallyin cement works [1,4, 5] - can currently be assumed. In additionto this, a further capacity of around 0.2 mill. t/a is available inmono-combustion plants. This adds up to a total co·combustioncapacity of around 1.4 mill. t/a for the utilization of WDFs frommechanical-biological waste treatment plants in facilities for ener-gy conversion and the basic industry. With regard to assessing thecapacity for co-combustion of WDFs, it should be noted that theapproved capacities are sometimes much higher than the WDFquantities actually utilized.No substantial increase in co-combustion capacity can be expect-ed in the short term. The planning and construction of newmono-combustion plants will progress further, here too, however,appreciable capacity increases to around 2.2 mill. t/a can only beexpecled trom lhe year 2008 [4]'

4. Development of the Volume, Quality and (osts ofWaste-Derived fuels

WDFs from mechanical·biological waste treatment face a marketin which they compete with standard fuels, but also with field-proven substitute fuels, such as sewage sludge, scrap tyres, usedoil, ground offal and biom ass, in respect of both price and qual-ity. The details given above concerning the expected volume ofaround 2.4 to 3 milL t/a WDFs from mechanical-biological wastetreatment plants and foreseeable capacity for its utilizationtotalling around 1.4 mi 11.t/a c1ear1yindicates that there 1salreadya substantial surplus in the supply of WDFs and this is set toincrease in the years to come. This will have consequences forWDFs in competition with other fuels, Le. the charge for theacceptance of the WDFs from MBWTs is expected to increase atleast temporarily. In [6], aprice increase from the current level ofaround 40 Eil to 60 -70 Eil by 2007/2008 and trom 2010 102020 a slight decline to around 55 to 60 €/t are forecast. More-over, the WDF suppliers will be forced to further improve the qual-ity of the WDFs. This means, however, a higher processingrequirement and cost, a lower yield of WDF, and a higher volumeof residual fractions that must be disposed of in waste incinera-tion plants.As a result of the increasing charge for acceptance and the nec·essary improvement in the quality of the WDFs, the costs ofmechanical-biological waste treatment are rising.Againsl this background, the operators of these treatment plantsmust react very quickly to avoid getting into economic difficulties.The first thing to do is 10 check what the actual cost is for pro-cessing WDFs to meet the high requirements of the various uti-lization options. In certain circumstances, even with lower pro-cessing requirements, a more economic alternative is possiblethanks to savings in operating materials, repair costs, etc. Here,however, the high-calorific fraction must be either temporarily orpermanently set for processing in waste incineration plants untilincreased capacity at appropriate co-combustion plants becomesavailable. The costs for intermediate storage - currently around 25to 30 Eil [12] . and any associaled lechnical problems and fol·low-up costs must also be taken into account.The regular discussion among specialists concerning the advan-tages of direct incineration of the total waste input in WIPs with~out biological-mechanical pre-treatment has little point and is nothelpful. As a result of political will and policy, the lower acceptanceof waste incineration plants and many other reasons, mechanical-biological waste treatment plants have become established in Ger-many in recent years and developed rapidly in terms of theircapacity. Now these plants must prove their reliable operation and

AUFBEREITUNGS TICHNIK 47 (2006) Nr. 4

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