Zukunft der Verbrennungstechnologie bei der Behandlung von gefährlichen Abfällen
Wir beschäftigen uns mit der Frage, was mit dem Abfall passieren wird, wenn die Umwandlung der Gesellschaft hin zur Klimaneutralität vollzogen ist. Wird der Abfall nach wie vor verbrannt werden – unter Emission von klimaschädlichem CO2?
Es gibt nach heutigem Stand keine leistungsfähigen Alternativen zur Abfallverbrennung. Da also nach aktuellem Ermessen weiterhin verbrannt wird, bedarf es ertüchtigte Anlagen, die diese Klimaziele nicht gefährden.
Abfälle werden in unserer Gesellschaft natürlich auch weiterhin entstehen, selbst wenn weniger oder gar keine fossilen Stoffe mehr zur Produktion eingesetzt werden. Denn auch „grün“ hergestellte organische Stoffe und Materialien werden zukünftig dann zu einem Abfall, wenn die Vermischung von vielen Komponenten und Molekülen eine Trennung in die einzelnen Stoffe unmöglich macht. Sind überdies gefährliche Komponenten enthalten, steht die Elimination dieses Gefährdungspotentials in den Stoffen durch eine adäquate Behandlung an erster Stelle. Das bedeutet, dass diese gefährlichen Abfälle in einer geeigneten und zugelassenen Anlage behandelt werden müssen, damit sie nicht die Umwelt schädigen können.
Bei gefährlichen organischen Abfällen ist die Hochtemperaturverbrennung heute die geeignete Technik. Derzeit ist aus chemischer und technischer Sicht nicht absehbar, dass ein anderes Verfahren die „Oxidation von Kohlenwasserstoffen“, denn nichts anderes stellt die Verbrennung dar, ersetzen wird.
Hochtemperaturverbrennung - also die Verbrennung bei Temperaturen oberhalb von 1.100 °C - ist notwendig, um auch sehr stabile, sogenannte Ewigkeitschemikalien wie PFAS oder Dioxine, Furane oder PCB´s sicher in der Flamme zu „knacken“. Das bedeutet, dass unter diesen Bedingungen die chemischen Bindungen zerstört werden, das giftige Molekül also oxidativ bleibend zerstört wird, damit es nicht in die Umwelt gelangt.
Thermische Verwertung neu gedacht: Schadstoffe eliminieren, Rohstoffe zurückgewinnen
In den letzten Jahren wurde die Verbrennung von Abfall weiterentwickelt. Sie vereint in einem immer größeren Ausmaß die Aufgabe der Eliminierung von Schadstoffen aus der Umwelt mit der Rückgewinnung von Rohstoffen und Energie.
Die Nutzung der Verbrennungswärme in Form von Dampf (beispielsweise für Fernwärme oder Gewinnung von elektrischer Energie) ist bereits seit langer Zeit etabliert. Genauso scheidet heute jede Verbrennungsanlage aus den Schlacken Stahlschrott ab, um ihn wieder in einem Hochofen zur Stahlgewinnung zuzuführen.
Mittlerweile wurden jedoch auch chemische Verfahren entwickelt, die aus den Verbrennungsrückständen vulnerable - also zur Neige gehende Stoffe - zurückgewinnen. Zum Beispiel gelingt heute die Rückgewinnung von Phosphaten aus den Verbrennungsrückständen des Klärschlamms. So wird wertvoller Phosphatdünger aus Klärschlamm hergestellt. Ebenso wird seit diesem Jahr in einem ganz neuen Verfahren Iod aus der Sonderabfallverbrennung zurückgewonnen, um das Iod wieder in die chemische Industrie zurück zur Produktion zu liefern.
Beide Verfahren vermeiden die Ausbeutung unserer Erde und unterbinden lange Transporte von den Minen in Südamerika oder Asien nach Europa. Dabei sind die Möglichkeiten der Rückgewinnung von Elementen und chemischen Verbindungen vielfältig und unbegrenzt. Es bedarf kreativer und kluger, gut ausgebildeter Wissenschaftler und Ingenieure, um neue Ideen zur Produktionsreife zu bringen. Diese Verfahren lassen uns unabhängiger von den Weltmärkten werden, was ein erklärtes Ziel in der EU geworden ist.
CO2-Emissionen: Neue Wege zur Reduktion und Nutzung bei Sonderabfallverbrennungsanlagen
Bei jeder Verbrennung von Kohlenwasserstoffen oder Kohlenstoff wird klimaschädliches Kohlendioxid (CO2) freigesetzt. Die Bundesregierung hat im Brennstoffemissionshandelsgesetz (BEHG) beschlossen, auch ab 1. Januar 2024 die Abfallverbrennung in den nationalen Emissionshandel zu integrieren. Das bedeutet, dass ab 1. Januar 2024 pro Tonne emittiertem CO2 eine Steuer zu entrichten ist. Dies wird bereits bei anderen fossilen Energieträgern (z. B. Kraftstoffe und Erdgas) umgesetzt. Wie zuvor ausgeführt, lässt sich auch in der Zukunft bei der Eliminierung von gefährlichen Stoffen durch Verbrennung die Freisetzung von CO2 nicht vermeiden. Allerdings kann CO2 aus den Rauchgasen der Verbrennungsanlagen abgeschieden werden und so die Emission von CO2 minimiert oder ganz vermieden werden. Das gewonnene CO2 kann dann z. B. mit „grünem“ Wasserstoff (Wasserstoff, der aus der Elektrolyse mit Strom aus erneuerbaren Quellen gewonnen wurde) in einer Hydrieranlage zu „grünem“ Methanol umgesetzt werden. Methanol kann dann zu allen denkbaren organischen Materialien weiter verarbeitet werden, beispielsweise in Kunststoffen oder Medikamenten.
Somit könnte das bei der Verbrennung von Abfällen und anderen Verfahren wie der Stahlgewinnung im Hochofen oder bei der Zementherstellung entstehende CO2 wieder in den Wirtschaftskreislauf gelangen und die Kohlenstoffquelle der Zukunft darstellen. Eine Zufuhr von fossilem Kohlenstoff könnte minimiert werden. Die gesamte Produktion wäre dann im theoretischen, idealisierten Fall klimaneutral.
Umweltschutz und Energiegewinnung: Die Bedeutung der Sonderabfallverbrennung
REMONDIS Industrie Service betreibt moderne Verbrennungsanlagen aller Art, welche höchste Sicherheitsstandards erfüllen. Dabei wird die zuverlässige Beseitigung und Verwertung gefährlicher Abfälle gewährleistet. So setzt REMONDIS Industrie Service sich auch aktiv dafür ein, innovative Lösungen für den Klimaschutz voranzutreiben. Projekte zur Gewinnung und Abscheidung von CO2 sind in Planung. Allerdings werden diese Verfahren noch nicht breit angewandt, da sie sehr komplex sind und noch wenig Erfahrung im Betrieb existiert. Unstrittig ist, dass der stetig steigende CO2-Preis eine Weiterentwicklung der Abscheideverfahren von CO2 erzwingen wird.
Quo vadis Abfallverbrennung: Perspektiven für Industrie und Umwelt
Abfallverbrennungsanlagen werden sicherlich weiterhin betrieben werden müssen, da es keine Alternativen dazu gibt - zumindest aus heutiger Sicht keine anwendbaren und leistungsfähigen. Um die Klimaziele zu erfüllen, müssen die bestehenden Anlagen ertüchtigt werden. Für den Anlagenbetreiber stellt dies eine enorme Herausforderung dar, in die richtige Technik zu investieren. Denn die Anlagen müssen auch unter diesen neuen Gesichtspunkten wettbewerbsfähig bleiben.
Dies kann und muss aus heutiger Sicht gelingen, indem Stoffe, die in den Abfällen enthalten sind, nicht mehr freigesetzt oder auf Deponien abgelagert werden. Sie müssen genutzt werden und im Wirtschaftskreislauf verbleiben. Die Kunst besteht letztendlich darin, aus dem Abfallgemisch Stoffe in so reiner Form zurückzugewinnen, dass der recycelte Stoff genauso wieder in der Produktion eingesetzt werden kann. Dabei sind immense Anstrengungen im Bereich der Forschung und Entwicklung nötig, um diese Verfahren zu entwickeln.
Gerade sind in der REMONDIS-Gruppe Anlagen zur Rückgewinnung von Phosphat und Iod in Betrieb gegangen. In naher Zukunft werden vielfältige Verfahren zur Gewinnung und stofflichen Verwertung von CO2 zur Verfügung stehen. Dies führt zu der Erkenntnis, dass der Abfall sich mehr und mehr zur Rohstoffquelle der Zukunft entwickeln muss.
Wir müssen also zukünftig lernen, unseren Abfall auszubeuten und nicht unseren Planeten.
