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Mitverbrennung von Sekundärbrennstoffen in Zementwerken

Mitverbrennung von Sekundärbrennstoffen in Zementwerken
Projektteam:

Achternbosch, Matthias (Projektleitung); Klaus-Rainer Bräutigam

Starttermin:

1999

Endtermin:

2001

Forschungsbereich:

Nachhaltigkeit und Umwelt

Beschreibung des Projekts

Durch den hohen Anteil der Energiekosten an der Wertschöpfung des fertigen Zements und durch den immer härter werdenden Wettbewerb ist die Zementindustrie daran interessiert, die Energiekosten zu senken. Daher gewinnt der Einsatz von kostengünstigen Sekundärbrennstoffen, die aus Abfällen bestehen, für die Zementindustrie immer mehr an Bedeutung. Mit zunehmendem Sekundärbrennstoffeinsatz treten die Zementwerke jedoch in direkte Konkurrenz zu den anderen Abfallbehandlungsanlagen. Es ist zudem ungeklärt, welche Auswirkungen ein erhöhter Einsatz von Sekundärbrennstoffen auf den produzierten Zement hat. Dies gilt insbesondere für den Verbleib von Spurenelementen, die in den Sekundärbrennstoffen enthalten sind. Aus diesem Grund wird der Einsatz von Sekundärbrennstoffen in der Zementindustrie von Fachkreisen, Politik und Teilen der Gesellschaft kontrovers diskutiert.

In der vorliegenden Studie werden die derzeitigen Kenntnisse zur Mitverbrennung von Abfällen bei der Zementherstellung zusammengestellt. Hierzu werden zunächst die unterschiedlichen Verfahren von Zementklinker beschrieben. Den größten Anteil an der Klinkerproduktionskapazität hat das Trockenverfahren. Hier kommen Drehrohröfen mit mehrstufigen Zyklonvorwärmern mit oder ohne Calcinator oder lange Trockenöfen mit integriertem Vorwärmer zum Einsatz. Die größte Bedeutung haben die Zyklonvorwärmeröfen mit oder ohne Calcinator, die in Deutschland einen Anteil von ca. 85 % an der gesamten Klinkerkapazität haben.

Anschließend wird das Verhalten der mit Rohstoffen und Brennstoffen in den Klinkerbrennprozess eingetragenen Schwermetalle in der Anlage beschrieben. Die Schwermetalle werden dabei je nach Flüchtigkeit der Elementverbindung direkt in den Klinker beim Klinkerbrennprozess eingebunden oder aber als Filterstaub dem Klinker als Zumahlstoff bei der Zementherstellung beigemischt.

In einem weiteren Berichtsteil werden die zu Beginn des Jahres 1999 in Deutschland vorhandenen Klinkerproduktionskapazitäten (Standort der Anlage, Ofentyp, Kapazität) erfasst und - aus Geheimhaltungsgründen - in aggregierter Form dargestellt. Zusätzlich erfasst wurden für die einzelnen Anlagen die genehmigten Einsatzmengen an Sekundärbrennstoffen (Art und Menge) und den tatsächlich eingesetzten Mengen gegenübergestellt. In den Anlagen, die eine Genehmigung zum Einsatz von Sekundärbrennstoffen besitzen, könnte danach 45 % des Energiebedarfs durch diese Brennstoffe gedeckt werden.

Publikationen

Kontakt

Dr. Matthias Achternbosch
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS)
Postfach 3640
76021 Karlsruhe

Tel.: 0721 608-24553
E-Mail