Ersatzroh- und Ersatzbrennstoffe
Die Zementklinkerherstellung ist brennstoff- und rohstoffseitig ein sehr ressourcenintensiver Prozess. Die Reduktion natürlich vorkommender Rohstoffe wie Kalkstein, Ton und Sand sowie fossiler Brennstoffe wie Kohle bildet daher einen wichtigen Eckpfeiler der Umweltpolitik. Wo immer dies möglich ist, versucht Holcim, alternative Rohmaterialien und Brennstoffe einzusetzen. Dadurch werden fossile Brennstoffe und natürliche Rohstoffe geschont und Stoffkreisläufe geschlossen.
Die Kreislaufwirtschaft spielt längst eine wichtige Rolle für die Wirtschaft und die Gesellschaft. Recyclingunternehmen wie beispielsweise die Firma Korn aus Albstadt sorgen dafür, dass Abfälle aus Kommunen oder der Industrie zu alternativen Roh- und Brennstoffen werden. Mit dem Einsatz von Ersatzbrennstoffen und Ersatzrohstoffen leistet Holcim seit vielen Jahren einen wichtigen Beitrag zur ökologisch und ökonomisch sinnvollen und rückstandslosen Verwertung geeigneter Abfallstoffe, schließt Stoffkreisläufe und schont dabei natürliche Ressourcen. Gesamtökologisch ist der Einsatz von Ersatzstoffen im Zementwerk in vielen Fällen anderen Verwertungs- oder Beseitigungsverfahren überlegen.
Ersatzbrennstoffe
Mit Ersatzbrennstoffen ersetzt Holcim seit vielen Jahren primäre fossile Energieträger wie Kohle und Öl und leistet damit einen wesentlichen Beitrag zur CO2-Reduktion und zum Klimaschutz. Im Rahmen der weltweiten Diskussion über die durch Treibhausgase verursachte Klimaveränderung gewinnt das Bestreben, Abfälle im Sinne der industriellen Ökologie energetisch und stofflich zu nutzen, vermehrt an Bedeutung.
Die Substitution fossiler Brennstoffe durch die energetische Verwertung alternativer Brennstoffe mit Biomasseanteil ist ein weiterer wichtiger Hebel zur CO2-Minderung in der Zementindustrie. Ziel ist, den Einsatz alternativer Brennstoffe weiter zu optimieren und damit den Einsatz primärer Brennstoffe wie Kohle sowie die CO2‑Emissionen deutlich zu reduzieren. Auch in Zukunft soll der Einsatz von Ersatzbrennstoffen und dabei auch der Biomasseanteil weiter erhöht werden, um die CO2-Emissionen am Standort Dotternhausen weiter zu senken.
Dr. Friedrich Wimmer, Leiter Alternative Brenn- und Rohstoffe, hat viel Erfahrung in diesem Bereich und schafft einen Überblick.
Die Verwertung von Trockenklärschlamm, Papierfaserfangstoffen, Kunststoffen oder Altreifen ist nicht neu: Bereits 1982 wurde mit dem Einsatz von Altreifen in Dotternhausen begonnen. Der Leiter für Ersatzroh- und Ersatzbrennstoffe Dr. Friedrich Wimmer erklärt: „Nicht jeder Stoff kann in unserem Brennprozess eingesetzt werden. Wir sind da sehr wählerisch, weil der Zementherstellungsprozess ein komplexes Gefüge ist, das nur ausgewählte Stoffkombinationen duldet. Darüber hinaus dürfen die Emissionen nicht beeinflusst werden.“ Nach über dreißig Jahren Know-How mit Ersatzbrennstoffen soll der Einsatz die nächsten Jahre Schritt für Schritt erhöht werden.
Warum werden in Dotternhausen Ersatzbrennstoffe verwendet?
Der Einsatz von Ersatzbrennstoffen gibt uns die Möglichkeit, unsere CO2-Emissionen zu senken, ohne dabei andere Emissionen zu erhöhen. Beim Einsatz ausgewählter und aufbereiteter Abfälle entstehen keine höheren Emissionen als beim reinen Kohleeinsatz. Auch Kohle ist kein „reines“ Produkt. Bevor eine Genehmigung zum Einsatz von Ersatzbrennstoffen erteilt wird, prüfen die Behörden, ob die Stoffe geeignet sind. Alleine durch den Ersatz von Kohle durch Ersatzbrennstoffe aus lokal anfallenden Abfällen konnten 2021 am Standort Dotternhausen ca. 73.000 t CO2 und 78.000 t Kohle eingespart werden. Das ist ein wichtiger Beitrag zum Klimaschutz. Wichtig ist es, ein solches Thema nicht nur regional, sondern auch global zu betrachten. Denn durch den verringerten Kohleeinsatz werden zusätzlich Emissionen reduziert, die beim Abbau und Transport von Kohle aus Südafrika nach Deutschland entstanden wären.
Wie viele Abfälle werden im Jahr eingesetzt? Wieviel Kohle wird gespart?
Der Einsatz von Ersatzbrennstoffen in der Klinkerproduktion beschränkt sich auf die längst genehmigten Brennstoffe. Im Zementwerk Dotternhausen wurden 2021 123.361 Tonnen regional anfallende Abfälle stofflich und energetisch verwertet. Damit betrug der Anteil der Ersatzbrennstoffe an der gesamten Feuerungswärmeleistung im Jahresdurchschnitt über 86 Prozent. So wurden ca. 78.000 Tonnen Steinkohle und damit verbundene Emissionen eingespart, die beim Abbau und beim Transport von Steinkohle aus Südafrika entstehen. Wir haben also den Kohleausstieg zu 86 Prozent geschafft. Durch einen Biomasseanteil von über 20 Prozent in den eingesetzten Brennstoffen wurden 2021 über 73.000 Tonnen CO2 eingespart. Ziel ist es, auch in Zukunft über den verstärkten Einsatz von Ersatzbrennstoffen und den Biomasseanteil die CO2-Emissionen am Standort Dotternhausen weiter zu senken. Das behördlich genehmigte Qualitätssicherungskonzept von Holcim stellt sicher, dass die Werte sowohl im Klinker als auch bei den Emissionen konstant bleiben und alle Grenzwerte eingehalten werden.
Wie wirkt sich der Einsatz von Ersatzstoffen aus?
Das behördlich genehmigte Qualitätssicherungskonzept von Holcim stellt sicher, dass die Werte sowohl bei Klinker als auch bei den Emissionen konstant bleiben und alle Grenzwerte eingehalten werden. Die Betrachtung der Emissionsdaten der letzten Jahre zeigt, dass eine Erhöhung des Ersatzbrennstoffanteils keine negativen Auswirkungen auf die Emissionen hat, sondern durch gezielte Maßnahmen, wie zum Beispiel die Reduktion der NOx-Emissionen durch eine optimierte SNCR-Anlage, weiter gesenkt werden können. Schwankungen bei den Emissionen sind vor allem bedingt durch den Einsatz natürlicher Rohstoffe, die von sich aus Schwankungen in der Zusammensetzung unterliegen, und liegen im Rahmen des zu erwartenden Schankungsdbereiches.
"Alleine durch den Ersatz von Kohle durch Ersatzbrennstoffe aus lokal anfallenden Abfällen konnten 2021 am Standort Dotternhausen 73.000 t CO2 und 78.000 t Kohle eingespart werden. Das ist ein wichtiger Beitrag zum Klimaschutz."
Ersatzrohstoffe
Ressourceneffizienz bedeutet auch, den Einsatz von Primärrohstoffen zu minimieren. Kalkstein, Ton und Sand sind wichtige Bestandteile der Klinker- und damit der Zementproduktion. Schon seit Jahren werden Ersatzrohstoffe verwendet, um diese natürlichen Ressourcen zu schonen. Seit längerer Zeit verzichtet das Zementwerk Dotternhausen fast komplett auf den Einsatz von wertvollem Natursand. Der Bedarf wird mit Gießereialtsand gedeckt. Dabei handelt es sich um ein Abfallprodukt aus Metallgießereien, das ansonsten wertlos auf Deponien landet. Dieser Gießereialtsand ersetzt eins zu eins den für die Produktion von Klinker notwendigen Natursand.
2019 war der Start für den Einsatz weiterer Ersatzrohstoffe: Mit Altglas als Ersatzrohstoff werden zum Teil Kalkstein und Ton ersetzt. So wurden im letzten Quartal 2019 bereits 316 Tonnen Altglas eingesetzt. 2020 wurde der Altglasanteil weiter erhöht und lag bei 1.580 Tonnen. Weitere Versuche mit anderen alternativen Ersatzrohstoffen sind angelaufen. Im Sinne der Kreislaufwirtschaft gilt es für uns, Abfälle aus anderen Industriezweigen sinnvoll zu verwerten und damit die natürlichen Ressourcen zu schonen. Gleichzeitig gelingt es, CO2-Emissionen, die durch die notwendige Kalzinierung (Erhitzung) der Rohstoffe entstehen würden, zu reduzieren.
Eingesetzte Ersatzroh- und brennstoffe in Dotternhausen:
