Ausgabe - VGB PowerTech Journal 10/2020

100 Jahre VGB: Grußworte

Thomas Kufen

Ich freue mich sehr über die Einladung zum 100-jährigen Jubiläum des VGB Power Tech.

Ich begrüße es außerordentlich, dass der VGB PowerTech es sich nicht nehmen lässt, diese Jubiläumsfeier trotz der Corona-Pandemie zu begehen – im kleinen Rahmen auf dem Essener Energie-Campus Deilbachtal und mit den Online-Gästen live am Bildschirm. Ich bin froh und erleichtert, dass mit strengen Hygienemaßnahmen – wie sie auch vor Ort eingehalten werden – ein Zusammensein möglich ist und uns die digitale Technik auch ein virtuelles Zusammenkommen ermöglicht.[weiter...]

Globale Aspekte zu Produkten aus der Kohleverbrennung

David Harris, Craig Heidrich und Joachim Feuerborn

Da der weltweite Energiebedarf und die Elektrifizierungsraten steigen, bleibt Kohle der am meisten verbrauchte fossile Brennstoff für die Produktion von elektrischer Energie. Gleichzeitig treiben internationale Vereinbarungen und lokale Politiken den Übergang zu alternativen (nuklearen, erneuerbaren, ...) Energiequellen voran, wobei die Reduzierung der mit der Verbrennung fossiler Brennstoffe verbundenen CO2-Emissionen im Mittelpunkt steht. Die Nebenprodukte der Kohleverbrennung haben sich als wertvoller, hochvolumiger Input für die Herstellung von Bau- und Baustoffen etabliert. Sie bieten in diesen Anwendungen funktionelle Vorteile und bieten als Ersatz für energieintensive Materialien wie Zement, Sand und Zuschlagstoffe Optionen für Kohlenstoffeinsparungen. Dieser Bericht wurde gemeinsam von Mitgliedern des World Wide Coal Combustion Products Network verfasst und ist das Ergebnis einer fortlaufenden internationalen Zusammenarbeit zwischen den Industrieverbänden der jeweiligen Länder, bei denen es sich um Nichtregierungsorganisationen (NGO‘s) handelt.

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Entwicklungen im Nebenprodukt(CCP)-Management in Europa

Ivan Skidmore und Joachim Feuerborn

Etwa die Hälfte der europäischen Energieproduktion basiert auf fossilen Brennstoffen. Die Produktion in diesen Kraftwerken steht unter ständigem Druck, die gesetzlichen Anforderungen zur Luftreinhaltung und die Marktanforderungen hinsichtlich Verfügbarkeit und wirtschaftlicher Produktion zu erfüllen. Die Energiestrategien der Europäischen Kommission fordern CO2-Reduktion, Produktionssteigerung durch erneuerbare Energien und Energieeinsparungen. Jeder Mitgliedsstaat hat seine eigene Antwort für CO2-Einsparungen aufgrund von Abhängigkeiten bei der Kohleverstromung von Null bis etwa 85 %. Der Bericht gibt einen aktuellen Überblick über die Entwicklung der Vorschriften, die sich auf die Energieerzeugung durch Kohlekraftwerke sowie auf die Qualität und Quantität der Nebenprodukte (CCPs) auswirken.

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Produktion und Verwendung von Nebenprodukten aus Kohlekraftwerken

Thomas Eck

Kraftwerksnebenprodukte entstehen bei der Verbrennung von Kohle in Kohlekraftwerken. In Deutschland wurden in den letzten Jahren mehr als 20 Millionen Tonnen Kraftwerksnebenprodukte pro Jahr hergestellt und nahezu vollständig vermarktet. Die Nebenprodukte, wie Schmelzkammergranulat, Kesselsand, Flugasche und Gips werden seit vielen Jahren z.B. als qualitätsüberwachte Roh- und Baustoffe in der Bauindustrie oder im Rahmen von Verfüllungs- und Rekultivierungsmaßnahmen im Braunkohletagebau eingesetzt. Zur qualitätsgesicherten Erzeugung der Kraftwerksnebenprodukte und Erzielung von Verwendungsraten zwischen 96 und 100 % waren und sind erhebliche Anstrengungen der Kraftwerksbetreiber erforderlich. Der Beitrag gibt eine Übersicht über die Ergebnisse der jährlich seitens VGB durchgeführten Erhebung zur Produktion und Verwendung von Kraftwerksnebenprodukten der Jahre 2008 bis 2019.

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Umsetzung der Grundanforderung Nr. 3 an Bauwerke in harmonisierten Produktnormen – Aktualisierung von CEN/TC 351 für Testverfahren und Stand der Arbeiten in CEN/TC 104/WG4 zur Umsetzung in EN 450-1 -

Udo Wiens und Angelo Saraber

Die Bauprodukte-Verordnung (BauPVO) ist im Juli 2013 in Kraft getreten und bedingt u. a. die Umsetzung der Grundanforderung Nr. 3 an Bauwerke „Hygiene, Gesundheit und Umwelt“ in harmonisierte Produktnormen. Eine Voraussetzung für diese Arbeit ist die Verfügbarkeit von horizontalen Prüfnormen, die im CEN/TC 351 entwickelt werden. Da die Prüfvorschriften als Technische Spezifikationen vorliegen und Anfang 2021 in die CEN-Umfrage zur Überführung in europäische Normen gegeben werden, können diese bei der Überarbeitung bestehender Normen für Bauprodukte berücksichtigt werden. TC 104/WG 4 „Flugasche für Beton“ hat die bestehende (notifizierte) Anforderungen geprüft und einen Vorschlag für die Umsetzung von BWR3 in EN 450-1 für Flugasche für Beton vorbereitet. Dieser Beitrag soll über die Entwicklung in CEN/TC 351 und CEN/TC 104/WG4 seit 2017 informieren.

Holz(flug-)asche als Zementersatz Scree­ning verschiedener Vorbehandlungen zur Optimierung der Holzascheeigenschaften

Lisbeth M. Ottosen, Benjamin Ebert, Nina M. Sigvardsen, Pernille E. Jensen und Gunvor M. Kirkelund

Zwei Holz(flug-)aschen (WA‘s) mit unterschiedlichen Eigenschaften wurden für einen geringen Ersatz (5 oder 10 %) von Zement in Mörtel getestet. WA1 wurde direkt nach der Verbrennungsanlage im Werk mit Wasser besprüht, was zu einer Hydratation führte, während WA2, die nicht besprüht worden war, CaO enthielt. Der Gesamt-Ca-Gehalt in den beiden WAs war ähnlich, aber andere Merkmale variierten. Es gibt keine aktuelle Norm, die die Verwendung von Holz(flug-)aschen als teilweisen Zementersatz regelt. Daher wurde EN 450-1 für Flugasche für Beton, die auch die Mitverbrennung regelt, zur Bewertung der Zusammensetzung der untersuchten WAs herangezogen.

Einsatz des Verschlackungsvorhersage-Tools der nächsten Generation für einen in großem Maßstab staubbefeuerten Kessel mit Braunkohlemischungen

Piotr Plaza, Bernhard Schopfer, Jörg Maier, Thomas Brunne und Günter Scheffknecht

Eine sich ändernde Qualität der Braunkohle kann den Betrieb von modernen, mit Braunkohle befeuerten Großkesseln erheblich beeinträchtigen. Eines der Hauptrisiken ist mit der abnehmenden Aschequalität und dem Auftreten von erhöhter Verschlackung/Verschmutzung in einem Kessel verbunden. In diesem Beitrag werden relevante Ergebnisse zum Einsatz und Validierung des Verschlackungsprognosetools der nächsten Generation im Kraftwerk Boxberg (Block Q) vorgestellt, das mit Mischungen aus Nochten- und Reichwalder Braunkohle befeuert wird. Der Einsatz des entwickelten Verschlackungsvorhersage-Tools in Kombination mit der Online-Überwachungssonde für Ascheablagerungen kann den Betreibern helfen, einen Großteil der Unsicherheiten zu vermeiden, die mit Entscheidungen im Zusammenhang mit der Brennstoffauswahl und den Betriebsverfahren verbunden sind, um einen hocheffizienten Kesselbetrieb ohne erhöhtes Verschlackungsrisiko zu erreichen.

Bewertung der Nährstoff- und Schwermetallgehalte von Holzaschen aus bayerischen Heiz(kraft)werken

Hans Bachmaier, Daniel Kuptz und Hans Hartmann

Aschen von Biomasseheiz(kraft)werken, die naturbelassene Brennstoffe einsetzen, können sich aufgrund der enthaltenen Nährstoffe für Düngezwecke eignen. Dazu müssen die Aschen bestimmte Voraussetzungen z. B. hinsichtlich Schad- und Nährstoffgehalten erfüllen. Durch gezielte Probenahme vor Ort wurden die Bandbreite und die Durchschnittswerte von Nähr- und Schadstoffen in Holzaschen bayerischer Biomasseheiz(kraft)werke ermittelt. Eine generelle stoffliche Verwertbarkeit von Holzaschen, beispielsweise als Düngemittel in der Landwirtschaft, ohne ein vorangeschaltetes Aschequalitätsmanagement kritisch zu hinterfragen.

Stratego. Eine Behandlungsanlage zur Aufbereitung von Nichteisen-Metallgemischen

Georg Rottlaender

In Deutschland fallen jährlich ca. 6 Millionen Tonnen Schlacke bei der Verbrennung von Hausmüll und Gewerbeabfällen in den Hausmüllverbrennungsanlagen an. Aus diesen Schlacken lassen sich ca. 460.000 Tonnen Metalle in speziellen Schlackeaufbereitungsanlagen (SA-Anlagen) zurückgewinnen. Durch die Entwicklung immer leistungsfähigerer NE-Scheider ist auch die Rückgewinnung von Metallpartikeln im Feinbereich (0 bis 3 mm) möglich geworden. Aufgrund der im Feinbereich enthaltenen Edelmetalle bedarf dieses Kornspektrum einer besonderen Behandlung die erläutert wird.

Gefährliche Eigenschaft HP 14 von Rostaschen

Hermann Nordsieck, Karsten Wambach, Ragnar Warnecke und Wolfgang Rommel

Trotz der Anstrengungen zur getrennten Erfassung stofflich verwertbarer Abfälle verbleibt eine große Menge an gemischt anfallenden Abfällen und Sortierresten, die nur energetisch genutzt werden können oder beseitigt werden müssen. Die Einstufung von Abfällen erfolgt nach dem inhärenten Gefahrenpotential der im Abfall vorhandenen Stoffe, dabei spielen die Freisetzbarkeit und der Gesamtgehalt toxischer Elemente zunächst nur eine untergeordnete Rolle. Die hier beschriebenen Ergebnisse sind Grundlage der Bewertung von HP 14 (umweltgefährlich) im Praxisleitfaden der Verbände IGAM und ITAD e.V. „Einstufung von Hausmüllverbrennungs¬schlacken in das Abfallverzeichnis anhand der gefahrenrelevanten Eigenschaften HP1-HP15“.

100 Jahre VGB: Eine Zeitreise | Die Gründerjahre: 1920er/1930er

  • Die Gründung des VGB 1920
    VGB
  • Vermeidung von Doppelarbeit. Fortschritte in Amerika. Betriebserfahrungen
    VGB
  • Betriebserfahrungen im Städtischen Elektrizitätswerk Moskau
    I. W. Nikolaew