Energie aus der Mülltonne

Die Uhr tickt für die Abfallwirtschaft: Ab 1. Juni 2005 darf Abfall mit mehr als 5 % Kohlenstoff in Deutschland nicht mehr deponiert werden. Derzeit kann dieser Wert nur durch Müllverbrennungsanlagen (MVA) eingehalten werden.
Weiterer ökologischer Nutzen der thermischen Verwertung: Der Heizwert von Restmüll liegt mit 2900 kWh je 1000 kg deutlich höher als der von rheinischer Braunkohle. Zwei Drittel davon könnten im Müllheizkraftwerk energetisch zurückgewonnen werden: 300 kWh als elektrische Energie, 1600 kWh als Wärme. Theoretisch jedenfalls, denn der Wirkungsgrad hängt stark von der Dampftemperatur ab, die in der Müllverbrennung bei üblichen 250 °C liegt.
Einer Erhöhung sind jedoch Grenzen gesetzt. „Bei hohen Dampftemperaturen tritt bei MVA-typischem Rauchgas schnell Hochtemperaturkorrosion in den Überhitzern auf“, erläutert Dr. Hans Piechura von Lurgi-Lentjes. Mit aufwendigen Schutzmaßnahmen, etwa dem Cladding mit hochlegierten Materialien, wie der Anlagenbauer es bei der Sanierung der AVA Nordweststadt in Frankfurt einsetzt, lässt sich die Dampftemperatur auf 500 °C anheben.
Im Optimalfall kommen MVAs in Deutschland – Strom, Fernwärme und Prozessdampf zusammengerechnet – heute im Schnitt auf einen Wirkungsgrad von 47 %. Wegen unzureichender Kraft-Wärme-Koppelung liegt der tatsächliche Wirkungsgrad von Müllkraftwerken bundesweit zurzeit kaum über 17 %. Der Ansporn für die Ingenieure: Wenn die in Deutschland jährlich anfallenden rund 30 Mio. t Restmüll in modernsten Anlagen mit 65 % Wirkungsgrad zur Energieerzeugung genutzt würden, könnten jedes Jahr 20 Mio. t CO2 eingespart werden. Weil für Strom aus MVAs im Erneuerbare- Energien-Gesetz jedoch keine staatlich garantierte Einspeisevergütung vorgesehen ist, hält sich der Impuls dafür jedoch in Grenzen.
Kritiker wie die Global Anti-Incinerator Alliance (GAIA) halten Müllverbrennungsanlagen immer noch für die schmutzigste Lösung zur Energie- bzw. Wärmegewinnung und warnen davor, Abfall einfach als „nachwachsenden“ Rohstoff zu betrachten. Das Umweltbundesamt hält dagegen: Die Müllöfen seien zumindest teilweise klimaneutral: Erstaunlicherweise besteht der dort verbrannte Müll nämlich im Schnitt immerhin noch zur Hälfte aus nachwachsender, CO2-neutraler Biomasse – also Materialien auf Pflanzenbasis wie etwa Papier.
Der Energieversorger Energie Baden-Württemberg (EnBW) hat kürzlich den Ausstieg aus seinem so viel versprechend gestarteten Thermoselect-Projekt in Karlsruhe beschlossen. Die einzige deutsche Thermoselect-Anlage sollte unsortierten Restmüll emissionsfrei in Energie und ein wieder verwendbares Schlackengranulat – etwa für den Straßenbau – verwandeln. Das Karlsruher „Müllwunder“ konnte nach fünf Jahren Betriebsdauer jedoch nur 53 % der Vertragsleistung erreichen. Da ein wirtschaftlich verantwortbarer Weiterbetrieb der Anlage nicht gewährleistet werden könne, sei die Anlage auch langfristig nur unter großen Risiken zu betreiben, räumt Thomas Hartkopf, Technikvorstand von EnBW, ein. 450 Mio. € soll der von Pleiten, Pech und Pannen begleitete Müllofen bis dato verschlungen haben.
Dabei gibt es längst Lösungen, die es besser können: Beim Iska-Verfahren (Industrielle Sortierung kompostierbarer Abfälle) handelt es sich um eine neuartige Form der mechanisch-biologischen Abfallbehandlung. Dazu wird der Müll zunächst mechanisch vorbehandelt – heizwertreiche, biologisch nicht abbaubare Stoffe werden ausgeschleust und nur diese thermisch behandelt. Ein weiteres energetisch nutzbares Produkt ist Biogas.
Die Vorteile dieses Verfahrens liegen darin, dass das Abfallvolumen um etwa 50 % sinkt. Der Entsorgungspreis liegt bei günstigen 135 € je Tonne. Die erste großtechnische Iska-Anlage wurde in Buchen im Neckar-Odenwald-Kreis zur Marktreife entwickelt, eine weitere ist in Heilbronn geplant. „Mit dem Iska-Verfahren verfügt EnBW über eine ökologisch und ökonomisch vorteilhafte mechanisch-biologische Alternative zur Müllverbrennung“, weiß Ingo Goedeka von der GAIA Deutschland.
Auch die Reinigung der Rückstande, die bei der Müllverbrennung anfallen, wird immer besser: Wissenschaftler des GSF-Forschungszentrums für Umwelt und Gesundheit in Neuherberg konnten die gefürchteten Dioxin-Emissionen bei der Müllverbrennung um bis zu 99 % reduzieren, sofern dem Müll Schwefelverbindungen untergemischt wurden. Diese kommen „natürlicherweise“ in jeder Hausmüllmischung vor.
Das Ergebnis überraschte selbst die Forscher: „Bereits mit einer Zugabe von nur fünf Gewichtsprozenten Amidosulfonsäure reduzierte sich die Dioxinbildung um 97 %“, freut sich Dieter Lenoir vom GSF. Auch an den gefährlichen Quecksilber-Emissionen hat die Müllverbrennung mit 70 % den größten Anteil. Forscher vom Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) haben jetzt ein neues Material vorgestellt, das Quecksilber und weitere toxische Stoffe aus dem Abwasser der Kraftwerke entfernen kann: Samms (Self-Assembled Monolayers on Mesoporous Support), ein synthetisches nanoporöses Keramik-Substrat mit einer sehr großen Oberfläche, absorbiert Quecksilber zu 99,9 % aus dem Abwasser. Die Oberfläche eines Teelöffels dieses Stoffes entspricht der Fläche eines Fußballfeldes.
EDGAR LANGE