Steigerung des Anlagenwirkungsgrades von Abfallverbrennungsanlagen durch verbesserte Nutzung der Verlustwärme

(1)

97 Steigerung des Anlagenwirkungsgrades durch verbesserte Nutzung der Verlustwärme

Steigerung des Anlagenwirkungsgrades von Abfallverbrennungsanlagen durch verbesserte Nutzung der Verlustwärme

Gerhard Heinz

1. Einleitung ...97

2. Fernwärmeproduktion ...98

3. Funktionsprinzip ...99

4. Erfahrungen mit Abgaskondensation und Systemvergleich ...100

5. Technische Ausführung ...101

6. Case Study ...108

7. Wirtschaftliche Bewertung ...110 Endliche fossile Ressourcen in Verbindung mit ambitionierten Klimaschutzvorgaben gehen einher mit gravierenden Veränderungen, von denen der Energiemarkt besonders betroffen ist. Über die Art und Weise der Umsetzung der Verbesserung der Umweltverträglichkeit von fossilen Energieträgern gibt es durchaus unterschiedliche Auffassungen. Unumstritten ist jedoch, dass die Verbesserung der Energieeffizienz bestehender Anlagen eine richtige und notwendige Maßnahme zur Entlastung der Umwelt darstellt.

Die daraus resultierende Verantwortung ist uns eine Herausforderung und Verpflich- tung zugleich – durch neue, innovative Lösungen mit verbesserter Umweltverträglich- keit zum Umwelt- und Klimaschutz beizutragen.

Dieser Anspruch Brennstoffenergie zu sparen bzw. die eingesetzte Energie effizienter zu nutzen und zugleich den Anlagebetrieb wirtschaftlicher zu gestalten haben wir uns zum Ziel gesetzt. Besonders gute Möglichkeiten bieten dabei Anlagen, die mit der verbesserten Nutzung von Fernwärme in Verbindung stehen. Im nachfolgenden Beitrag wird dabei schwerpunktmäßig auf Abfallverbrennungsanlagen eingegangen.

1. Einleitung

Um ein Heizkraftwerk heutzutage wirtschaftlich und umweltfreundlich betreiben zu können, ist eine maximale Ausnutzung des Brennstoffes eine wichtige Grundvoraus- setzung. Eine wesentliche Erhöhung der Brennstoffausnutzung ist erreichbar, wenn die ungenutzte Abgaswärme, die heute noch an die Umgebung abgegeben wird, optimal verwertet wird.

Energie-Management

(2)

Gerhard Heinz

98

GE hat dazu ein Abgaskondensationssystem entwickelt, mit dem sowohl die spezifi- sche Wärme des Abgases als auch die Kondensationswärme genutzt wird. Mit diesem Abgaskondensationssystem ist eine Erhöhung der bisherigen Fernwärmeleistung um bis zu vierzig Prozent möglich verbunden mit einer moderaten Reduzierung der elektrischen Leistung der Anlage von wenigen Prozentpunkten.

Das Abgaskondensationssystem besteht aus mehreren Wärmetauschern, die im Ab- gaskanal nach dem Abhitzekessel bzw. der Abgasreinigung angeordnet sind und mit denen das Abgas bis unterhalb des Wassertaupunkts abgekühlt wird. Dadurch wird das Abgas kondensiert und die dabei freigesetzte Kondensationswärme kann in dem System zur Bereitstellung von Fernwärme genutzt werden. Eine Absorptions-Wärmepumpe erzeugt sowohl die notwendige niedrige Kühlwassertemperatur für den Wärmetauscher als auch die erforderliche Temperaturerhöhung um das Niveau des Fernwärmevorlaufs zu erreichen.

Abgaskondensationssystem selbst basieren auf bewährten Komponenten, die sich bereits seit vielen Jahren im kommerziellen Einsatz befinden und sind auch in Abfall- verbrennungsanlagen und Biomasseanlagen bereits im Einsatz.

Bei typischen Betriebszeiten für Heizkraftwerke sind Kapitalrückflussdauern von etwa zwei bis fünf Jahren möglich.

2. Fernwärmeproduktion

Betrachtet man die Strom- und Wärmeproduktion von einem technisch/wirtschaftli- chen Blickwinkel so stellt man fest, dass die Kraft-Wärme-Kopplung einer der Eckpfeiler der Energiewende ist und noch für viele Jahre für die Wärmeversorgung unerlässlich sein wird.

Wärme- und Stromerzeugung in Deutschland im Jahr 2015

Stromerzeugung 646 TWh

davon Windenergie 79 TWh

davon Photovoltaik und Geothermie 39 TWh

Fernwärme 134 TWh

Durch den Ausbau der Stromproduktion durch Wind und Photovoltaik wird derzeit ein Anteil von etwa 18 Prozent der jährlichen Produktion erreicht, in 2030 soll dieser auf 30 Prozent ausgebaut werden.

Damit kann ein wesentlicher Anteil der Stromproduktion von Wind und PV erbracht werden, für die Fernwärmeerzeugung wird der Anteil der Erzeugung durch Wind und PV sehr gering sein und bleiben. Nichtsdestoweniger wird Wind und PV auch in Zukunft eine hohe Volatilität der Stromproduktion aufweisen. Diese führt konsequen- terweise auch zu schwankenden Strompreise und hat nachfolgend einen wesentlichen Einfluss auf die Betriebsweise der KWK-Anlagen.

(3)

99 Steigerung des Anlagenwirkungsgrades durch verbesserte Nutzung der Verlustwärme

Betrachtet man den Fernwärme-Erzeugungsmix, so erkennt man, dass ein wesentlicher Anteil (etwa 45 TWh) heutzutage auf Kohle basiert. Durch Nutzung der Abgaskon- densation könnte ein großer Anteil dieser Erzeugung von anderen Brennstoffen wie z.B. Abfall oder Erdgas übernommen werden womit eine wesentliche Reduzierung der CO₂-Emissionen erreicht werden kann.

3. Funktionsprinzip

Das Funktionsprinzip des Abgaskondensationssystems ist in Bild 2 dargestellt. Durch einen Wärmetauscher, der im Abgaskanal nach dem Kessel bzw. nach der Abgasreini- gungsanlage angeordnet ist, wird das Abgas soweit abgekühlt, dass die Abgasfeuchte aus dem Abgas auskondensiert. Bei der Kondensation wird eine sehr große Wärmemenge frei, die mit diesem System einer energetischen Nutzung zugeführt werden kann.

Um das Abgas soweit abkühlen zu können wird eine Wärmesenke auf niedrigem Temperaturniveau benötigt. Da in einem nichtkondensierenden Heizkraftwerk nur eine Wärmesenke auf dem Temperaturniveau des Fernwärme-Rücklaufs (häufig im

Biomasse 4 % Abfall 11 % Abwärme 2 % Gas

43 %

Steinkohle 31 % Braunkohle 9 % Öl 1 %

40 % der Wärmeproduktion basiert heute auf Kohle

Biomasse 4 % Abfall 11 % Abwärme 2 % Gas

43 %

Steinkohle

Potenzial Abgaskondensation

Zusätzlich Produktion durch Abgaskondensation

Bild 1: Fernwärme-Erzeugungsmix und Potenzial der Abgaskondensation

(4)

Gerhard Heinz

100

Temperaturniveau 50 °C bis 80 °C) vorhanden ist, wird mit einer Absorptionswärme- pumpe diese niedrige Temperaturniveau erzeugt. Des Weiteren dient die Wärmepumpe dazu das Nutzwärmeniveau von typischerweise 35 °C auf ein für den Fernwärmevorlauf passendes Temperaturniveau anzuheben. Die Wärmepumpe benötigt für den Betrieb eine Wärmeversorgung mit Dampf oder Heißwasser von bis zu etwa 160 bis 190 °C.

Typischerweise wird diese Wärmeversorgung mit Dampf aus einer Entnahme der Dampfturbine versorgt. Die Wärmepumpe liefert parallel zum Heizvorwärmer der Dampfturbine zusätzliche Fernwärme.

Kondensierender Wärmetauscher

Absorptions-Wärmepumpe

Fernwärme-Speicher

Fernwärme- Rücklauf

Fernwärme- Vorlauf G ST

AHP

Bild 2:

Prozessschema des Abgas- kondensationssystems

4. Erfahrungen mit Abgaskondensation und Systemvergleich

Abgaskondensation wird seit mehr als zwanzig Jahren in Nordeuropa erfolgreich angewendet. Vor allem bei Abfallverbrennungsanlagen und Biomasseanlagen sind solche Systeme weit verbreitet.

Prinzipiell kommen Rohrkondensatoren oder Füllkörperwäscher in Frage. Abgaskon- densation ist auch ein wichtiger Bestandteil von Carbon Capture and Storage (CCS) Anlagen und Baugrößen für große Leistungseinheiten wurden speziell dafür entwickelt.

In diesem Anwendungsfall werden typischerweise Füllkörperwäscher ähnlich wie auch bei Meerwasser Abgasentschwefelungsanlagen eingesetzt.

GE hat in all diesen Produktbereichen Technologien und Erfahrungen verfügbar, die in die Weiterentwicklung dieses effizienzsteigernden Produktes mit eingebracht wurden.

Der Vergleich der Systeme Rohrkondensatoren/Füllkörperwäscher ist in Bild 3 sowie Tabelle 1 gegenübergestellt.

(5)

101 Steigerung des Anlagenwirkungsgrades durch verbesserte Nutzung der Verlustwärme

5. Technische Ausführung

Der Nutzen eines solchen Abgaskondensationsystems ist abhängig von den Rahmen- bedingungen wie der Abgas-Feuchte und Temperatur, den Vor- und Rücklauftempe- raturen des Fernwärmesystems.

Ein beispielhafter Fall ist in Bild 4 dargestellt.

Wasserdampfgehalt Abgas 18 % Abgastemperatur des Kessels 99 °C Rücklauftemperatur 38 °C

Vorlauftemperatur 56 °C

Abhängig von den Rahmenbedingungen der Anlage kann mit Hilfe des Abgaskonden- sationssystem eine um bis zu vierzig Prozent höhere Fernwärmeleistung bereitgestellt werden ohne mehr Brennstoff zu verbrauchen und ohne zusätzliche CO₂-Emissionen zu emittieren.

Die elektrische Leistung aufgrund der Dampfentnahme aus der Dampfturbine reduziert sich dabei nur geringfügig um wenige Prozentpunkte.

Tabelle 1: Vergleich der Systeme Rohrkondensator und Füllkörperwäscher

Rohrkondensator Füllkörperwäscher

Geringer Eigenkraftbedarf Bessere SO₂/SO₃ Reduktion

Druckverlust kann angepasst werden Bau in einem Turm mit dem SO₂ Wäscher möglich Kompakt/Robust (keine Korrosionsproblematik, 2-stufige Wäscher ermöglichen 2 separate Kondensat-

kontinuierliches Waschen) Ströme

Geringe Auslegungs- und Verstopfungsrisiken Einfach an große Abgasströme anpassbar Einfaches, effizientes 2-stufiges Konzept (direkter Geringerer Wirkungsgrad durch Zwischen- Anbindung an Absorptionswärmepumpe) wärmetauscher (Grädigkeit)

Wirkungsvoll über den gesamten Lastbereich Höhere Anzahl an Referenzen Abgas Kondensator Füllkörperwäscher

Kühlwasser Abgas Abgas Kühlwasser

Bild 3:

Lösungsansätze für die Abgas- kondensation

(6)

Gerhard Heinz

102

Der Abgaskondensator ist so ausgelegt, dass er die fühlbare und latente (Wasserdampf- kondensation) Wärme aus den Abgasen absorbiert. Der Abgaskondensator besteht in der Regel aus drei Wärmetauschern. Im ersten Wärmetauscher wird das Abgas bis kurz oberhalb des Taupunkts abgekühlt, das Abgas kondensiert dabei noch nicht.

In einem zweiten Wärmetauscher wird das Abgas unterhalb des Taupunkts abgekühlt, dabei kondensiert das Abgas und gibt die Kondensationswärme ab.

In einem dritten Wärmetauscher wird das Abgas wieder aufgeheizt (etwa 5 bis 10 K) um Kondensation in den nachfolgenden Komponenten auszuschließen.

Beschreibung der Hauptkomponenten Abgaskondensator

Nachfolgend ist der Abgaskondensator näher beschrieben. Dieser ist ein senkrecht be- rohrter Wärmetauscher bei dem das Abgas innerhalb der Wärmetauscher-Rohre geleitet wird und das Kühlmedium (Fernwärme und Kaltwasser) im umgebenden Gehäuse.

Das Kondensator-Gehäuse ist selbsttragend ausgeführt. Fußplatten zur Befestigung auf einer Stahlunterkonstruktion sind am unteren Kondensatorende angeordnet.

Die Rohrbündel sind fest im Rohrboden fixiert. Segmentale auf dem Rohrbündel befind- liche Schottenbleche unterstützen die Rohre und verhindern Vibrationen. Die Schot- tenbleche befinden sich auch im direkten Kondensat-Medium und verlängern damit die effektive Kontaktfläche. Dadurch wird eine verbesserte Wärmeübertragung erreicht.

Kamin Generator

Kran

Asche Zement/Wasser Ladeschacht

Abfall Ofen

Kessel Dampfturbine Dampf

Beton zur Deponierung Kalkstein

Emissions- monitor WtE-Anlage

Abgas Kühlwasser Dampf aus der Turbine Heißwasser

Wärmepumpe Kondensator

Verdampfer

Absorber

Generator Kondensator

T_fg~99 ºC T~38 ºC

T~56 ºC

T_st~195 ºC

T_st~95 ºC

T_cw~20 ºC T_cw~15 ºC T_fg~24 ºC

T_hw~46 ºC T_st~195 ºC

Bild 4: Technologische Einbindung der Abgaskondensation in das Anlagensystem

(7)

(8)

(9)

Die Rohre des Abgaskondensators sind aus korrosionsbeständigem Duplex Edelstahl- material ausgeführt. Der Behälter ist hingegen aus Kohlenstoffstahl ausgeführt.

Der Abgaskondensator ist in Längsrichtung in zwei separate Abschnitte unterteilt.

Der obere Teil ist der Fernwärme-Kondensator und der untere Teil ist der Kaltwasser Kondensator.

Das Abgaskondensat wird in den Kondensat-Sumpf, der sich unterhalb des Abgaskon- densators befindet entwässert. Der Kondensat-Sumpf ist in der Regel aus glasfaserver- stärkten Kunststoff hergestellt.

Die oberen Rohrbleche sind mit Hastelloy-Beschichtung versehen. Hastelloy ist ein Material mit außerordentlicher Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion sowohl durch heiße Mineralsäuren als auch durch Lösungsmittel, chlor- und chlorhaltige Medien (organisch und anorganisch), trockenes Chlor, Ameisensäure und Essigsäure, Essig- säureanhydrid, Meerwasser und Kochsalzlösungen. Die Beschichtung ermöglicht eine Minimierung des Kondensat-Spray im Quench-Teil und maximiert somit die Wärme- absorption direkt im Fernwärmekreislauf in der 1. Kondensatorstufe. Eine geringere Rezirkulations-Kondensatströmung verringert auch die Kondensatfilmdicke innerhalb der Rohre. Dies führt zu einer gesteigerten Kondensatorwärmeübertragungseffizienz.

Wärmepumpenkonzeption Prinzipiell eignen sich für die Anwendung: Kompressions-Wärmepumpen und Absorptions-Wärmepumpen

Bei Kompressions-Wärmepumpen wird der physikalische Effekt der Verdampfungs- wärme genutzt. In der Kompressions-Wärmepumpe zirkuliert ein Kältemittel in einem Kreislauf, das durch einen Kompressor angetrieben wird und die Aggregatzustände flüssig und gasförmig abwechselnd annimmt.

Bei Absorptions-Wärmepumpen hingegen nutzt den physikalischen Effekt der Reak- tionswärme bei Mischung zweier Flüssigkeiten oder Gase. Die Absorptions-Wärme- pumpen Konzeption verfügt über einen Lösungsmittelkreis und einen Kältemittelkreis.

Das Lösungsmittel wird im Kältemittel wiederholt gelöst oder ausgetrieben. Die Ad- sorptions-Wärmepumpe arbeitet mit einem festen Lösungsmittel, dem Adsorbens, an dem das Kältemittel ad- oder desorbiert wird. Zum Einsatz kommen Lösungen aus Lithium-Bromid/Wasser oder Ammoniak/Wasser.

Dem Prozess wird Wärme bei der Desorption zugeführt und bei der Adsorption ent- nommen. Da das Adsorbens nicht in einem Kreislauf umgewälzt werden kann, kann der Prozess nur diskontinuierlich ablaufen, indem zwischen Ad- und Desorption zyklisch gewechselt wird.

Die in unserem Konzept gewählte Wärmepumpenlösung ist eine Absorptions-Wärme- pumpe auf thermischer Basis mit dem Arbeitsmedium Lithium-Bromid und Wasser.

Wärmepumpen dieser Art werden in Asien zur Klimatisierung von großen Gebäuden eingesetzt und sind in Größen bis zu 20 MW gebräuchlich.

(10)

Gerhard Heinz

106

Quencher- und Kondensatsprühen

Der Quench-Teil des Kanals befindet sich stromaufwärts vom Abgaskondensator Kondensator. Es ist als Kanal mit erhöhtem Durchmesser konzipiert, um ausreichend Zeit für die Abgassättigung zu gewährleisten. Das Abgaskondensat aus dem unterhalb des Kondensators befindlichen Kondensatsumpf wird zurückgeführt und wieder in den Einlass des Quenchers eingedüst, um das Abgas zu sättigen. Durch die Verteilung auf mehrere Einspritzdüsen ist eine vollständige Abdeckung des Kanalquerschnittes gewährleistet. Die Gesamtmenge an gespritztem Kondensat ist viel höher als für Sät- tigungszwecke erforderlich und hält das System nass.

Q_Absorption Hochkonzentriertes

LiBr/H2O Phase flüssig

Wasser- dampf

Verwässertes LiBr/H2O Phase flüssig

Absorber

Bild 5: Prinzip Prozess-Schema Adsorp- tions-Wärmepumpe

Definitionen: Absorption ist der Transport von Dampf in ein Sorbent = Auflösen von Wasserdampf in einer Lithium-Bromid Lösung ohne chemische Vermischung. In den Bildern 5 und 6 ist das physikalische Prinzip näher erläutert.

Der Transport des Wasserdampfes wird durch Konzentrationsdifferenz der ver- schiedenen Medien vorangetrieben.

Um den Absorptionsprozess aufrecht zu erhalten, muss dem Prozess Wärme entzogen werden.

Bild 6:

Absorptionswärmepumpe

(11)

Die Menge des eingespritzten Kondensats zum Quencher kann während des Betriebs eingestellt werden. Das Kondensatwassersystem ist mit Steuerventilen an Rücklauf- leitungen zum Kondenswassersammler und Kondensatablauf ausgestattet. Dieses Steuersystem ermöglicht es, die rückgeführte Menge an den Quencher entsprechend den betrieblichen Erfordernissen anzupassen

NaOH-Dosiersystem Das Abgas-Kondensat ist aufgrund der Spuren von SO₂, CO₂ und anderen im Abgas befindlichen sauren Verbindungen sauer. Das Kondensat muss neutralisiert werden, um es der Abwasserreinigungsanlage oder für seine weitere Verwendung als Zusatz- wasser zuzuführen. Die Neutralisation erfolgt durch NaOH-Dosierung. Die dosierte Menge an Hydroxid basiert auf dem gemessenen pH-Wert nach der nachgeschalteten Kondensatpumpe. Der pH-Wert des Kondensats muss bei etwa pH 6 gehalten werden.

Der pH-Wert vor der NaOH-Dosierung ist abhängig von der Abgas-Zusammensetzung.

Druckerhöhungsgebläse Ein Druckerhöhungsgebläse ist an jeder Abgaskondensator-Linie angeordnet, um den Druckverlust des Systems zu überwinden. Die Gebläsedrehzahl wird durch einen Frequenzumrichter gemäß dem tatsächlichen Abgasdruck in den ankommenden Abgas-Kanälen geregelt.

Das Abgas, das in das Druckerhöhungsgebläse eintritt, ist gesättigt.

Der einseitig saugende Radiallüfter ist mit Direktantrieb, Kupplung auf dem versteiften Lüftergehäuse aufgebaut. Das Lüftergehäuse ist häufig durch Transportbedingungen geteilt und befindet sich auf dem Grundgestell aus Stahl. Das Ventilatorgehäuse besteht aus Edelstahl, ausgestattet mit Inspektionstür, Ablassschraube für Kondensat und Schallschutz. Das Lüftergehäuse befindet sich auf dem Grundrahmen mit Schwin- gungsdämpfern. Das Laufrad ist aus Duplexstahl hergestellt.

Das Druckerhöhungsgebläse ist mit einem Waschsystem für die Schaufeln ausgerüstet.

Das Waschen erfolgt vom Lüftergehäuse ausgehend:

1. Von der Laufradrückseite, 2. Von der Laufrad-Unterseite,

3. Von der Laufradinnenseite – direkt zu den Laufradschaufeln.

Das Waschen erfolgt durch manuelles Öffnen des Ventils periodisch und nach Über- schreiten eines bestimmten Schwingungswertes.

Tropfenabscheidergestaltung Um die Entfernung von flüssigen Tröpfchen, die im Abgasstrom mitgerissen werden zu verbessern ist die Anlage mit einen Grob- und Fein-Tropfenabscheider ausge- rüstet. Die Tropfenabscheider werden in die Kondensatwanne abgeleitet. Der durch die Tropfenabscheider induzierte Druckverlust ist in dem insgesamt zulässigen

(12)

Gerhard Heinz

108

Druckverlust berücksichtigt. Der Grob-Tropfenabscheider besteht aus Glasfaserver- stärkten Kunststoff und ermöglicht die Trennung größerer Wassertröpfchen sowie die gleichmäßige Abgas-Strömungsverteilung in den Fein-Tropfenabscheider der in PE ausgeführt ist.

6. Case Study

Eine Aufstellungsanordnung für die Integration von zwei Abgaskondensatoren hinter drei Abfallkesselanlagen unterschiedlicher Größe ist in Bild 7 aufgezeigt.

Bild 7:

Anordnung der Abgaskonden- satoren

• 2 Kesselanlagen mit jeweils 11 MW_e,

• 1 Kesselanlage mit 28 MW_e,

• 18 Prozent H₂O Gehalt im Abgas,

• Rücklauftemperatur 40 °C.

Im nachfolgenden Beispiel ist ein Abgaswassergehalt von 18 Prozent – wie er z.B.

typisch ist für Erdgaskessel oder auch bei Abfallverbrennungsanlagen vorkommen kann – unterstellt. Aus dem Abgas lassen sich bei diesem Wassergehalt je m³ Abgas 350 kW je m³ (i.N.) an Wärme zurückgewinnen, wenn bei 30 °C kondensiert wird.

Die zusätzliche mögliche Wärmeauskopplung aus dem Abgas führt in diesem Anwen- dungsfall zur Verbesserung des Anlagenwirkungsgrades von mehr als 13,2 Prozent Punkten (als Grüne MWth).

Liegt hingegen ein Fall vor mit geringem Wassergehalt im Abgas wie bei Gasturbinen (CCPP) mit acht Prozent, lassen sich aus dem Abgas auch noch 90 kW an Wärme je m³ (i.N.) zurückgewinnen wenn bei 30 °C kondensiert wird. Aufgrund der hohen Abgasvolumenströme hinter Gasturbinen ist dies auch ein sehr wirtschaftlicher An- wendungsfall.

(13)

Abgas-Enthalpie kJ/Nm³

Wärmeproduktion/Austrag aus Abgas kW/Nm³

Wasserkonzentration im Abgas Vol.-%

520 350 kW

0 kW

520 - 170 = 350 kW per 1 Nm³ Abgas

170

58 600

550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

Wärmeübertragung Abgas Taupunktkurve Abgas Temperatur °C

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Bild 8: Wärmepotential bei 18 Prozent Abgasfeuchte

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Wärmeübertragung Abgas Taupunktkurve Abgas Temperatur °C

520 - 430 = 90 kW per 1 Nm³ Abgas

0 kW 90 kW

520

430

Kondensationswärme bei 8 % H₂O als Teil des Wärmeaustrags

42

Kondensation von 42 °C auf 30 °C 600

550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Abgas-Enthalpie

kJ/Nm³

Wärmeproduktion/Austrag aus Abgas

kW/Nm³ Wasserkonzentration im Abgas

Vol.-%

Bild 9: Wärmepotential bei 8 Prozent Abgasfeuchte

(14)

Gerhard Heinz

110

7. Wirtschaftliche Bewertung

Die Wirtschaftlichkeit eines Abgaskondensationssystems hängt von den projekt- spezifischen Parametern ab und muss individuell geprüft werden. Es soll daher hier nur eine vereinfachte Wirtschaftlichkeitsbewertung als Anhaltspunkt gegeben werden.

Erhöhung der Fernwärmeleistung

Geht man von einem Abfallverbrennungs-Heizkraftwerk mit einer elektrischen Gesamt- leistung von 50 MW_e aus, so ergibt sich damit eine erhöhte Fernwämeleistung von etwa 17 MW_th verbunden mit einer entsprechenden Steigerung des Anlagenwirkungsgrades von 13 bis 18 Prozent-Punkten.

Kapitalrückfluss

Abhängig von den Betriebsstunden der Anlage ergibt sich eine Kapitalrückflussdauer von etwa zwei bis fünf Jahren.

Einsparung von Brennstoff und CO₂

Abhängig von der Fernwärmenachfrage kann das Abgaskondensationssystem auch genutzt werden, um Brennstoff einzusparen z.B. durch Ersatz von Fernwärmeleistung aus anderen Wärmequellen (wie z.B. Erdgas, Öl, usw.).

Zusätzliche Förderungsmöglichkeiten durch das KWKG

Eine Förderung durch das KWK-Gesetz in Deutschland ist zu prüfen und erscheint auch für bestehende Anlagen möglich.

Die Förder-Voraussetzungen und Möglichkeiten sind je Einzelfall individuell zu prüfen.

(15)

Vorwort

4

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar

Karl J. Thomé-Kozmiensky, Michael Beckmann (Hrsg.):

Energie aus Abfall, Band 14

ISBN 978-3-944310-32-9 TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky

Verlag: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky • Neuruppin 2017

Redaktion und Lektorat: Dr.-Ing. Stephanie Thiel, Elisabeth Thomé-Kozmiensky, M.Sc.

Erfassung und Layout: Sandra Peters, Anne Kuhlo, Janin Burbott-Seidel, Claudia Naumann-Deppe, Ginette Teske, Gabi Spiegel, Cordula Müller

Druck: Universal Medien GmbH, München

Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funk- sendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9.

September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig.

Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes.

Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürfen.

Sollte in diesem Werk direkt oder indirekt auf Gesetze, Vorschriften oder Richtlinien, z.B. DIN, VDI, VDE, VGB Bezug genommen oder aus ihnen zitiert worden sein, so kann der Verlag keine Gewähr für Richtigkeit, Vollständigkeit oder Aktualität übernehmen. Es empfiehlt sich, gegebenenfalls für die eigenen Arbeiten die vollständigen Vorschriften oder Richtlinien in der jeweils gültigen Fassung hinzuzuziehen.