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Studenten OBS:

Antje Müller

Andrej Gette

Andreas Streck

Djafarou Oumorou

Ildar Khuziyakhmetov

Robert Bogorad

MVR Müllverwertungsanlage Rugenberger Damm

Bericht über die Besichtigung

der MVA in Hamburg

MVA Rugenberger Damm, Hamburg Exkursionsbericht

12.09.2011 Seite 1 von 25

MVR Müllverwertungsanlage

Rugenberger Damm

Bericht über die Besichtigung der MVA in Hamburg

am 12.09.2011


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Inhaltsverzeichnis

1. Standort und Geschichte ...................................................................................................................... 3

2. Technische Daten ................................................................................................................................. 7

2.1. Kapazität ....................................................................................................................................... 7

2.2. Energieeffizienz ............................................................................................................................ 7

3. Organisation ......................................................................................................................................... 7

4. Verfahrenstechnische Prozesse ........................................................................................................... 8

4.1. Feuerung ....................................................................................................................................... 8

4.2. Dampferzeugung ........................................................................................................................ 11

4.3. Stromerzeugung ......................................................................................................................... 13

4.4. Abgasreinigung mit Gips und HCl-Produktion ............................................................................ 15

4.4.1. Verfahrensschema der Abgasreinigung ............................................................................. 15

4.4.2. HCl-Wäscher ....................................................................................................................... 16

4.4.3. Gips ..................................................................................................................................... 17

4.5. Schlakeaufbereitung ................................................................................................................... 18

4.5.1. Schlacke .............................................................................................................................. 18

4.5.2. Eisenschrott ........................................................................................................................ 20

4.5.3. Nicht-Eisen-Metalle ............................................................................................................ 20

5. Instandhaltung.................................................................................................................................... 20

6. Emissionen / Umweltaspekte ............................................................................................................. 21

7. Wirtschaftlichkeit ............................................................................................................................... 22

8. Persönlicher Eindruck und Einschätzungen ....................................................................................... 24

Andrej Gette

Djafarou Oumorou

Ildar Khuziyakhmetov

Andreas Streck

Andreas Streck

Andreas Streck

Robert Bogorad

Robert Bogorad

Antje Müller

Djafarou Oumorou

Antje Müller


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1. Standort und Geschichte

Die Freie und Hansestadt Hamburg ist als Stadtstaat ein Land der

Bundesrepublik Deutschland. Die Stadt liegt in Norddeutschland an der

Mündung der Flüsse Alster und Bille in die Elbe. Hamburg grenzt im Norden an

Schleswig-Holstein und im Süden an Niedersachsen. Die Stadt ist nach Berlin

sowohl von ihrer Einwohnerzahl wie auch von ihrer Fläche her die zweitgrößte

Stadt Deutschlands. Die Einwohnerzahl beträgt 1.786.448, die gesamte Fläche –

756,6 km2 (Daten vom 31. Dez. 2010).

Hamburg ist das Zentrum der Metropolregion Hamburg, der siebtgrößten der elf

Metropolregionen in Deutschland. Die Wirtschaftsleistung im Bundesland Hamburg lag,

gemessen am Bruttoinlandsprodukt (BIP) bei 88,3 Milliarden Euro im Jahr 2010 und stieg damit

im Vergleich zum Vorjahr preisbereinigt um 3,4 Prozent. Die Bruttowertschöpfung im

verarbeitenden Gewerbe lag bei 10,0 Milliarden Euro. Im Vergleich von 271 Regionen der

Europäischen Union (ausgehend von Zahlen aus 2007) führt Hamburg nach London, Luxemburg

und Brüssel die Liste der Regionen mit dem höchsten BIP je Einwohner an. Als Handels-,

Verkehrs- und Dienstleistungszentrum von überregionaler Bedeutung gehört Hamburg zu den

wichtigsten Industriestandorten in Deutschland. Darüber hinaus gilt Hamburg auch als eine der

schönsten Städte Deutschlands – was rund 120 Millionen Touristen jährlich belegen.

Sehr hohe Industrialisierung und hohe Bevölkerungsdichte (2.369 Einwohner pro km²) erzeugen

enorme Abfallentstehung. Trotz Mülltrennung und grüne Biotonne fallen allein in über 900.000

Privathaushalten der Stadt pro Jahr mehr als 750.000 t Hausmüll. Hinzu kommen ca. 210.000 t

Abfälle aus den Gewerbebetrieben und weitere rund 225.000 t Abfälle aus der Metropolregion

Hamburg. Insgesamt mehr als 1,1 Mio. Tonnen Hausmüll und Gewerbeabfall. Bis 1999 wurden

die Abfälle teilweise deponiert, teilweise verbrannt (Abbildung 1). Seit der Inbetriebnahme der

MVR 1999 wird der stofflich nicht nutzbare Restmüll in den Hamburger MVAs zu 100% verbrannt und

nicht mehr deponiert.

Abbildung 1. Abfallmenge und deren Anteil an der Verbrennung in Hamburg (Quelle: www.mvr-hh.de)


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Die abfallwirtschaftliche Tätigkeiten (Einsammeln, Befördern, Lagern, Behandeln, Verwerten

und Beseitigen von Abfällen) erfüllt die Stadtreinigung Hamburg, ein zertifizierter

Entsorgungsfachbetrieb. Fast 1/3 aller Hamburgerabfälle wird verwertet. Die restlichen 2/3

werden umweltgerecht bei einer der 4 Müllverbrennungsanlagen verbrannt. Pro Jahr entsteht

dadurch insgesamt 1,2 Mio. MWh Wärme und 0,2 MWh Strom. Die 4 Anlagen sind strategisch

über das gesamte Gebiet der Stadt verteilt, um den Sammelwege optimieren zu können

(Abbildung 2).

Abbildung 2. Abfallströme Hamburg und umliegende Landkreise (Quelle: www.mvr-hh.de)


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Die vier MVA haben keine wesentlichen Überkapazitäten und arbeiten im engen Verbund

miteinander, um Abfallstrom wirtschaftlich zu verteilen. Jede MVA besteht aus 2 Linien

(Verbrennungseinheiten) und im Falle, dass eine Linie ausfällt, wird den Abfall zwischen 7

anderen Linien verteilt.

In der Tabelle 1 sind einige wichtige Daten (Kapazität, Anlieferungsquote der Abfälle, Lage,

Baujahr) über Müllverwertungsanlagen Hamburg zusammengestellt.

Tabelle 1. Müllverwertungsanlagen Hamburg

Benennung (Baujahr)

Projektierte Leistung,

t/a Produktion

Anlieferungsquote, Hamburg + Umgebung

t/a + t/a Lage

Müllverwertungsanlage Borsigstraße, MVB (1994)

320 000 Fernwärme

Strom 320 000 + 0 Süd-Ost

Müllverwertungsanlage Rugenberger Damm, MVR (1999)

320 000 Prozessdampf

Fernwärme Strom

200 000 + 120 000 Süd-West

Müllverwertungsanlage Stellingen Moor, Stadtreinigung Hamburg (1973, Modernisierung – 1997)

180 000 Strom

Fernwärme 100 000 + 25 000

Nord-West

Müllverwertungsanlage Stapelfeld, E.ON

350 000 Fernwärme

Strom 180 000 + 170 000 Nord-Ost

Summe 1 170 000 800 000 + 315 000

Die Müllverwertungsanlage Rugenberger Damm substituierte alten Kraftwerk, der Dampf für in

der Nähe liegende Raffinerie produzierte und als Kraftstoff die Schweröl von der Raffinerie

nutzte. Die Einrichtung des Kraftwerkes entsprach nicht mehr der TA Luft, es wurde deshalb

beschlossen die MVA zu errichten, um die Raffinerie weiter mit Dampf zu versorgen.


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Wegen der bürgerlichen Proteste musste die MVA außerhalb der Baugebiet Wilhelmsburg auf

anderem Ufer der Elbe gebaut werden (Abbildung 3). Die Errichtung der Dampfleitung und

dazugehöriges Unterelbetunnels kostete zusätzlich zur MVA-Budget 20 Millionen Mark.

Müllverbrennungsanlage

Rugenberger Damm

Raffinerie

Dampfleitung

Standort altes

Kraftwerkes

Kohlbrandbrücke

Abbildung 3. Die Lage der Müllverwertungsanlage Rugenberger Damm


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2. Technische Daten

2.1. Kapazität

Die MVR ist auf einen jährlichen Durchsatz von rund 320.000 Mg Siedlungsabfälle ausgelegt.

Die Verwertung dieser Menge erfolgt in zwei Verfahrenslinien mit je einer Rostfeuerung und

einem Dampferzeuger mit einem stündlichen Durchsatz von je 21,5 Mg Abfall.

2.2. Energieeffizienz

Nachfolgend werden die wichtigsten Kernindikatoren gemäß EMAS III der Jahre 2009 und 2010

dargestellt.

Tabelle 2. Kernindikatoren (gemäß EMAS III)

2009 2010

Dampf- und Heizwasserlieferung (MWh/MgMüll) 1,5 1,6

Dampfeigenbedarf (MWh/MgMüll) 0,30 0,33

Primärenergieeinsatz (Heizöl/Erdgas) (MWh/MgMüll) 0,13 0,26

Stromerzeugung (MWh/MgMüll) 0,19 0,21

Eigenstrombedarf (MWh/MgMüll) 0,070 0,067

Anteil erneuerbaren Energien (%) 22,4 25,8 am bezogenen Strom

3. Organisation

Diese kleine Übersicht beschreibt die zahlreichen Stationen, die der angelieferte Müll auf

seinem Weg durch die Anlage durchläuft. Das Interessante ist ja nicht allein die Verbrennung,

die von den Ingenieuren „thermische Behandlung“ genannt wird. Wichtig ist auch, wie in der

MVA insbesondere die bei der Verbrennung entstehende Wärme genutzt und die Rauchgase

gereinigt werden.

Die acht Stationen der Müllverbrennung.

1. Station: Anlieferung durch die Fahrzeuge und Kontrolle, ob die Abfälle keine Radioaktive

sind. Erste Eingangskontrolle.

2. Station: Verwiegung an der Waage, Transportiren und Ablagerung in den Müllbunker.


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3. Station: Transport durch die Müllgreifer in die Mülltrichter. Am Ende des Trichters wird der

Müll durch eine hydraulische Vorrichtung in den Feuerraum gedrückt.

4. Station: Auf einem Walzenrost wird der Müll getrocknet, gezündet, verbrannt und

ausgebrannt.

5. Station: Von der letzten Walze fällt der Müll in die Nassentschlacker, wird abgelöscht und

heraus transportiert.

6. Station: Lagerung der Schlacke im Schlacke Bunker. Verladung mit einer Krananlage auf die

Transport-Lkw. Aufbereitung der Schlacke in einer Anlage außerhalb der MVA.

7. Station: Die Rauchgase, die bei der Verbrennung entstehen, werden mittels einer

aufwändigen Reinigungs- und Filteranlage in mehreren Stufen gereinigt. Die ständig vom

Staatlichen Umweltbundesamt kontrollierten Emissionswerte liegen weit unter den

gesetzlichen Vorgaben.

8. Station: Die gereinigten Rauchgase strömen anschließend durch den hohen Kamin.

Was übrig bleibt:

• Gewicht: 35 Prozent der angelieferten Abfälle als Schlacke

• Volumen: Nur 10 Prozent der angelieferten Abfallmenge

4. Verfahrenstechnische Prozesse

4.1. Feuerung

Die Verbrennung findet im Feuerraum in fünf Teilprozessen statt und dauert von dem Zeitpunkt

der Abfallaufgabe auf den Rost bis zum Schlackeaustrag in den Entschlacker etwa eine Stunde.

Die fünf Stufen der Verbrennung gliedern sich in:

1. Trocknung,

2. Entgasung,

3. Vergasung,

4. Verbrennung,

5. Restausbrand der Schlacke.

Diese Stufen finden bei einer optimierten Verbrennung entlang des Rostes von der Aufgabe bis

zum hinteren Ende des Rostes im Feuerraum statt. Daran schließt sich im Feuerraum die

Nachbrandzone an, die in die Rauchgaszone übergeht. Die anfallende Rostschlacke wird über

den Entschlacker ausgetragen. Die notwendige Primärluft (67.186 Nm3/h) für die Verbrennung


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wird durch Rostöffnungen von unten eingeblasen und in der Brennkammer oberhalb des Rostes

wird Sekundärluft (48.761 Nm3/h) dazugegeben, um eine komplette Verbrennung zu erzielen.

Für den optimalen Verbrennungsprozess werden pro Mg Abfall 4082 Nm3 Luft als Primär- bzw.

Sekundärluft dazu gegeben. Durch die Sekundärluft wird eine vollständige Verbrennung erzielt.

Nach dem Feuerraumkonzept wird die Gegenstromfeuerung angewendet (Abbildung 4). Durch

spezielle konstruktive Maßnahmen im weiteren Verlauf des Rauchgasweges soll eine

homogene Vermischung des Rauchgases erzielt werden. Im Feuerraum eingebaute

Stützbrenner werden bei Bedarf zugeschaltet, um die Forderung der 17. BimSchV zu erfüllen,

dass die Verbrennungstemperatur der Rauchgase von über 850°C mindestens zwei Sekunden

gehalten wird. Dadurch soll eine komplette Verbrennung und Reduzierung der organischen

Schadstoffe (Dioxine, Furane) erzielt werden.

Abbildung 4. Feuerraumkonzept bezüglich der Luftführung bei der Verbrennung

Die Trocknung im ersten Abschnitt des Rostes erfolgt im Temperaturbereich zwischen 50-150°C

und ist eine endotherme Reaktion, bei der Wasserdampf als gasförmiges Produkt freigesetzt

wird. Ab Temperaturen von etwa 235°C wird die Zündtemperatur von Abfall erreicht. Die sich

bei der Verbrennung bildenden gasförmigen Produkte werden als Rauchgas bezeichnet. Feinste

kleine Partikel werden als Aerosole mittransportiert. Feste Produkte fallen in Form von Asche,

die als Flugasche mit dem Rauchgas mittransportiert wird, und Schlacke an, die über den

Entschlacker ausgetragen wird. Die Rauchgastemperaturen müssen mindestens 850°C

erreichen, sollten aber nicht weit über 1100°C liegen, da sonst die Schmelztemperaturen der

Aschepartikel erreicht wird und es zu Schmelzbildungen kommen kann. Die

Verbrennungstemperatur wird durch die Luftmenge, dem Wassergehalt und dem Heizwert des

Brennstoffes vorgegeben. Dieser Heizwert ist keine feste Größe, sondern variiert teilweise sehr

stark. Regionale und jahreszeitliche Schwankungen sind ein Grund, anderseits werden auch

teilweise Monochargen von hochkalorischen Müllfraktionen mitverbrannt. Die Dampferzeuger

der MVR sind ausgelegt für Heizwerte des Abfalls in einer Bandbreite von 6,5 bis 14 MJ/kg. Zum

Vergleich Braunkohle hat einen Heizwert von ca. 10 MJ/kg.


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Abbildung 5. Müllfeuer

Entlang des 1. Zuges und im Bereich der Wärmetauscher gibt das Rauchgas seine thermische

Energie in Form von Strahlung und Konvektion ab, um Dampf zu erzeugen.

Der Feuerraum und Teile des 1. Zuges sind mit Feuerfestmaterialien (FF-Materialien) verkleidet,

hinter denen Verdampferrohre liegen. Die Verdampferrohre haben entsprechend dem

Dampfdruck eine Oberflächentemperatur von 420°C bei 45 bar.

Die Feuerleistung wird durch die Steuerung der Abfallaufgabe, Rostgeschwindigkeit, Primär-

und Sekundärluftzugabe geregelt. Was sich insbesondere bei stark schwankenden Mengen und

Qualitäten des Abfalls als vorteilhaft erweist.

Mittels IR-Kamera gelingt dabei eine schnelle, flächenhafte Erfassung der Verteilung der

Brennbett-Temperaturen, wodurch eine bedarfsgerechte Zuführung der Verbrennungsluft, eine

Temperaturerhöhung in der Brennschicht und eine Verbesserung der Schlackequalität

ermöglicht wird.

Die durchschnittlichen Mengen an festen Rückständen, die pro Tonne Abfall bei der

Verbrennung anfallen, liegen bei 250,6 kg/Mg Abfall und hängen von der Verfahrenstechnik,

dem Brennstoff und der Rauchgasreinigung ab. Die Rückstände unterteilen sich in: Schlacke,

Asche, Metallanteile, Kesselaschen, Filterstaub und Rauchgasreinigungsrückständen (Tabelle 3).


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Tabelle 3. Durchschnittliche Menge an festen Rückständen bei der Verbrennung von Müll

Bezeichnung Menge,

in kg pro Mg Abfall

Schlacke / Asche (roh) 212,8

Eisen-Metallanteil der Schlacke 10,9

NE-Metallanteil der Schlacke 1,1

Kesselasche 7,9

Filterstaub 11,4

Rauchgasreinigungsrückstände 6,5

4.2. Dampferzeugung

Die bei der Verbrennung entstehende Wärme wird zur Erzeugung von Dampf aus voll

entsalztem Wasser genutzt. Im Vergleich zu anderen Anlagen haben die Dampferzeuger

(Abbildung 6) der MVR einen sehr hohen Wirkungsgrad von etwa 89,5 %, da die Energie im

Abgas sehr weit ausgenutzt wird (Tabelle 4).

Der Dampfturbine wird Dampf für den Eigenbedarf (z. B. Heizung, Salzsäureaufbereitung)

entnommen (Tabelle 4), insbesondere aber für die Auskopplung von Fernwärme (Dampf,

Heizwasser). Zur Absicherung der Dampflieferungen an Industriekunden und der im Oktober

2004 aufgenommenen Fernwärmeversorgung stehen zusätzlich zwei mit Erdgas befeuerte

Hilfsdampferzeuger zur Verfügung.

Abbildung 6. Dampferzeuger


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Tabelle 4. Technische Parameter des Dampferzeugers

Die MVR muss aus mehreren Gründen neben Abfall auch Primärenergie - Heizöl/Erdgas -

einsetzen. Zunächst wird Heizöl/Erdgas verwendet, um in den Müllkesseln stets die notwendige

Mindestverbrennungstemperatur zu erreichen. Und Erdgas kommt auch zum Einsatz, wenn die

aus dem Abfall gewonnene Energie an kalten Tagen nicht ausreicht, um die Fernwärmekunden

der MVR zu versorgen.

Die MVR setzte 2010 rund 20.600 MWh Heizöl/Erdgas in den Müllkesseln und rund 69.200

MWh Erdgas in den Hilfsdampferzeugern zur Sicherstellung der Prozessdampf- und

Heizwasserlieferungen an ihre Kunden ein. Die deutliche Erhöhung gegenüber dem Vorjahr

(Tab.7) ist zum größten Teil auf den frühen und kalten Winter sowie bei den Müllkesseln auf

eine veränderte Müllqualität zurück zu führen.

Seit Herbst 2004 wird für ein Versorgungsgebiet der E.ON Hanse in Harburg-Neuwiedenthal/

Neugraben zusätzlich Fernwärme in Form von heißem Wasser (Heizwasser) ausgekoppelt.

Hierfür wurden in 2010 rund 50.000 MWh produziert. Damit lag der Wärmenutzungsgrad bei

53%. Auch in diesem Fall wünscht der Kunde, dass diese Wärmelieferungen so weit wie möglich

durch die Hilfskessel der MVR besichert werden.

Prozessdampf nutzt die MVR auch für die eigene Abfallverbrennung und für den Betrieb von

Nebenanlagen.

Tabelle 5. Dampfeigenbedarf und Erzeugung der Primärenergie


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Dampflieferung: Der Dampf wird in Form von Prozessdampf und Heizdampf an

Industriekunden und Haushalte geliefert (Tabelle 6). Eine unterbrechungsfreie Belieferung ist

dabei vertraglich zugesichert. Um dieser Verpflichtung nachzukommen, stehen zwei

Hilfsdampferzeuger mit einer Leistung von je rund 20 MW (entsprechend rund 25 Mg/h Dampf)

bereit. Die Menge der an die Dampfkunden gelieferten Wärme wird im Wesentlichen durch die

Produktionsanforderungen der Kunden bzw. durch das Wetter bestimmt.

Tabelle 6. Dampf- und Heiswasserlieferung

Die Wirtschaftlichkeit der Wärmelieferung ist nur durch die Verringerung des

Primärenergieeinsatzes (weniger Einsatz von Gas, mehr von Abfall) und eine Verstetigung der

Abnahme durch zusätzliche Kunden zu verbessern.

4.3. Stromerzeugung

Für die Stromerzeugung zur Deckung des Eigenbedarfes und zur Abgabe von Überschussstrom

besitz die Anlage einen kompletten Kraftwerksteil mit Wasseraufbereitung,

Kühlwasserversorgung und einer eingehäusigen Entnahme-Kondensationsturbine mit

einflutigem Abdampfteil.

Die Läuferbeschaufelung besteht aus Regelstufen mit Gleichdruckbeschaufelung der übrigen

Stufen. Das Turbinengehäuse ist horizontal geteilt. Das Gehäuseoberteil ist mit dem

Steuerventilgehäuse fest verbunden und beinhaltet das Schnellschlussverfahren, das

Dampfsieb und die Regelventile.

Die Dampfurbine (Abbildung 7) hat 3 Dampfentnahmen, die der internen Dampfversorgung

sowie der Wärmeauskopplung und Versorgung der Dampfkunden dienen.


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Abbildung 7. Dampfturbine

Die elektrische Bruttoleistung Turbine/Generator beträgt im Auslegungspunkt (Tabelle 1):

— bei maximaler Stromerzeugung — 29 MW,

— bei maximaler Wärmeauskopplung — 6 MW.

Tabelle 7. Kraft-Wärme-Auskopplung

Produzierter Strom wird in das Netz von Vattenfall Europe eingespeist. Die Netzeinspeisung

reduziert sich bei Betrieb aller Haupt- und Nebenanlagen um den elektrischen Eigenbedarf von

etwa 4,2 MW. Bei Turbinenstillständen, (z.B. bei der jährlichen Revisionen) wird Strom aus dem

Netz gezogen (Tabelle 8).


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Tabelle 8. Strombilanz

Die gleichzeitige Produktion von Strom (Kraft) und Wärme wird als Kraft-Wärme-Kopplungs-

Betrieb (KWK-Betrieb) bezeichnet. In dieser Betriebsweise werden die beiden Energiearten

Strom und Wärme besonders wirkungsvoll effizient erzeugt (Tabelle 9).

Tabelle 9. Energieeffizienz

4.4. Abgasreinigung mit Gips und HCl-Produktion

4.4.1. Verfahrensschema der Abgasreinigung

Parallel zur Verbrennung und Energiegewinnung beginnt die Abgasreinigung bereits im Kessel

durch die Gestaltung eines optimalen Verbrennungsablaufs.

Die Stickoxide werden durch Eindüsen von Ammoniakwasser in den Feuerraum (SNCR-

Verfahren) gemindert. Jeder Verbrennungs-/Dampferzeugungslinie ist eine Abgasreinigungs-

anlage nachgeschaltet. Dem Abgas wird nach dem Kesselaustritt Adsorbens zugegeben, das

vorher bereits im Gewebefilter 2 verwendet, dort aber nur schwach beladen wurde. Es besteht

aus einem Gemisch aus 70% Trass und 30% Herdofenkoks (HOK). Dieses Gemisch sorgt dafür,

dass Schwermetalle und organische Schadstoffe abgeschieden werden. Restliche Stäube im


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Abgas des Dampferzeugers und das Adsorbens werden im Gewebefilter 1 gemeinsam

abgeschieden.

Das Abgas durchläuft auf dem weiteren Reinigungsweg zur Abscheidung der leicht löslichen

Halogenverbindungen von Chlor, Fluor, Brom und Jod den 2-stufigen HCl-Wäscher, in den

Betriebswasser in den vielen kleinen Wassertropfen eingedüst wird.

Zur Abtrennung der Schwefeloxide SO2/SO3 dient der 1-stufige SO2- Wäscher. Hier wird zur

Bindung der Schwefeloxide Kalk eingesetzt, der sich mit Schwefelverbindungen und einem Teil

des Sauerstoffs im Abgas zu Kalziumsulfat, auch Gips genannt, verbindet.

Abbildung 8. Verfahrensschema der Abgasreinigung

4.4.2. HCl-Wäscher

Die Salzsäurerektifikationsanlage besteht aus fünf Stufen:

Brom-Jod-Stripping unter Zugabe von Natriumhypochlorit und Absorption dieser

Halogene durch Dosierung von Natronlauge und Natriumthiosulfat

Vorverdampfung der Rohsäure mit Abscheidung von Fluorwasserstoff durch Bindung

mittels Aluminiumchlorid

HCl-Destillation und Vorkonzentrierung auf ca. 17%-ige Salzsäure

HCl-Desorption mit Calciumchlorid

HCL-Absorption mit vollentsalztem Wasser, Einstellung der Konzentration auf 30 %.


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Abbildung 9. Verfahrensschema HCl-Rektifikation

4.4.3. Gips

Aus dem SO2-Wäscher wird eine Gipssuspension ausgeschleust und daraus Gips abgetrennt. In

einer Zentrifuge wird der Gips gewaschen, um leicht lösliche Salze zu entfernen, und auf einen

Feuchtegehalt von unter 10% getrocknet.

Die Qualität des erzeugten Gipses ist sehr gut. Die zu überprüfenden Parameter liegen seit

Betriebsbeginn stets deutlich unter den Richtwerten der Beckert-Studie für REA-Gips (Gips aus

den Entschwefelungsanlagen der Kraftwerke) oder Naturgips. Er wird an die Bauindustrie zur

Herstellung von Putzgips ausgeliefert.


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Abbildung 10. Der Weg vom Kalk zum Gips

4.5. Schlakeaufbereitung

4.5.1. Schlacke

Nach Abschluss der Verbrennung verbleiben auf dem Rost die nicht brennbaren Bestandteile

des Mülls und die bei der Verbrennung entstandenen inerten (nicht mehr reaktionsfähigen)

Materialien, die insgesamt als Rostasche bzw. -Schlacke bezeichnet werden.

Die Rostschlacke wird im Entschlacker mit Zusatzwasser gewaschen, um den Gehalt an leicht

löslichen Salzen zu reduzieren. Die Schlacke wird gesiebt und gebrochen sowie von nicht

verbrannten Bestandteilen befreit, um einen geprüften und zugelassenen Baustoff,

vergleichbar mit einem Mineralgemisch aus aufbereitetem Bauschutt, zu produzieren. Die nicht

verbrannten Bestandteile der Schlacke werden in den Müllbunker zurückgebracht und

durchlaufen erneut den Verbrennungsprozess.

Aufgrund der Wäsche im Stößelentschlacker und einer aufwändigen mechanischen Behandlung

ist die Schlacke von hoher Qualität. Der Gehalt an löslichen Salzen ist vergleichsweise gering

und der restliche abtrennbare Metallgehalt liegt nahe 0%.


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Abbildung 11. Schlakeaufbereitung im Kesselbereich

Abbildung 12. Schlakewäsche


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4.5.2. Eisenschrott

In der Schlackenaufbereitung werden Eisenschrott und Nicht-Eisen-Metalle abgetrennt, die in

Metallhütten wieder als Rohstoff eingesetzt werden.

Nach der Schlackenaufbereitung wird der über Magnete aus der Schlacke abgetrennte Schrott

mechanisch behandelt, um Schlackereste zu entfernen. Deshalb erfüllt der von der MVR

produzierte Schrott sicher die vom Schrotthandel geforderte Reinheit für Schrott aus

Müllverbrennungsanlagen von mehr als 92 % Eisenanteil.

4.5.3. Nicht-Eisen-Metalle

Über ein Wirbelstromverfahren werden die nicht ferritischen (nicht mit Magneten

abtrennbaren) Metalle zu weit über 90 % aus der Schlacke abgetrennt und damit

zurückgewonnen. Bei diesen Metallen handelt es sich überwiegend um Aluminium, Kupfer und

Messing, aber auch um Teile aus Chromstahl. Das Schrottgemisch wird an einen externen

Betrieb abgegeben.

5. Instandhaltung

In der MVR wird 1 bis 2 Mal im Jahr eine Linie vom Netz genommen, um die erforderlichen

Revisionen, Reparaturen, Reinigungen durchzuführen.

Aufgrund der Rauchgasentwicklung entstehen im Kessel, Kesselrohren und an den

Endüberhitzern vor allem Schädigungen durch Korrosion. Die im Rauchgas befindlichen Salze

und Anteile von Chlor- und Schwefelverbindungen und deren Verhältnisse zueinander spielen

eine dabei wichtige Rolle. Die gravierendsten Schädigungen findet man an den Endüberhitzern

in Form von Muldenkorrosion (Salzschmelzen), die deren Lebenserwartung erheblich

reduzieren. In der MVR werden die Endüberhitzer alle 4 Jahre ausgetauscht.

Neben den materialseitigen Abwehrmaßnahmen von Korrosion (den Auftrag von

Korrosionsschutzschichten), besteht noch die Möglichkeit der „korrosionsoptimierten

Betriebsweise“, da das Auftreten von Korrosionen temperaturabhängig ist. Die MVR wurde

vorerst bei 68 MW/h bei 45 bar und 420 °C betrieben, was zu vermehrten Korrosionsproblemen

führte. Inzwischen wird mit gleicher Leistung (68 MW/h), aber bei verminderten Druck (40 bar)

und niedrigerer Temperatur (400°C) gearbeitet.

Desweiteren gibt es im Jahr 4 bis 6 Störungen in der MVR, was den Ausfall von jeweils einer

Verbrennungsanlage zur Folge hat.


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Tabelle 10. Störungen und Revisionen in der MVR im Jahr 2010

Art des Stillstandes Dauer Anteil in der gesamten

Arbeitszeit

Störungen 14,3 Tage 2 %

Revisionen 29,7 Tage 4,1 %

Daraus resultiert ca. 94 % Zeitverfügbarkeit der MVR im Jahr 2010.

6. Emissionen / Umweltaspekte

Die Emissionen sind weiterhin sehr niedrig. Ein großer Teil der Messwerte liegt unter den

jeweiligen Nachweisgrenzen. Die emittierten Frachten lagen auch 2010 wieder ebenso wie die

spezifischen (auf das Volumen bezogenen) Werte zum Teil deutlich unter den genehmigten

Werten (s. Tabelle 11).

Die Ausnutzungsgrade der zulässigen Frachten lagen zwischen 0,1 % (PCDD/F) und 84%

(Stickoxide).

Dabei ist zu beachten, dass die Grenzwerte der MVR teilweise deutlich unter den gesetzlich

vorgeschriebenen Werten der 17. BImSchV liegen. Bei entsprechend niedrigen Mengen führt

jede Abweichung zu vergleichsweise hohen prozentualen Wertänderungen.

Tabelle 11. Emissionsfrachten


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Abbildung 13. Emissionskonzentrationen

7. Wirtschaftlichkeit

Vor Inbetriebnahme einer MVA spielen folgende Kriterien wichtige Rolle: Standortwahl,

Investitionskosten, Investitionssicherheit, Anfahrtswege, Auslegungskapazität, Personalkosten,

Anschlüsse an das Fernwärmenetz, Akzeptanz der Bevölkerung, Erlöse für Produkte.

Beim Ressourcenverbrauch kommt der Müllverbrennung zugute, dass der Brennstoff Müll ein

Abfallprodukt der Gesellschaft ist. Abfallbehandlungsanlagen sind heute eine wesentliche

Stütze einer nachhaltigen, zukunftsweisenden Recycling- und Rohstoffwirtschaft. Die

steigenden Weltmarktpreise für Erdöl und Gas machen die Erzeugung von Strom und Wärme

aus Müll ökonomisch immer attraktiver.

Aufwendungen für den Betrieb einer MVA entstehen durch die Investitionskosten für den Bau

der Anlage, Verbrauch von Hilfsstoffen, der modernen Rauchgasreinigung und den Transport

des Abfalls. Demgegenüber stehen hohe Gutschriften für durch Wärme-, Strom- und

Prozessdampfbereitstellung und der Produktionen von Wertstoffen.


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Abbildung 14. Beispielhafte Darstellung einer Kostenstruktur einer MVA (200TMg/a) Quelle: ifeu – Institut für Energie- und Umweltforschung, 2008

Ein Problem ist die Preisgestaltung wegen Überkapazitäten bzw. „Müllmangel“.

Heute ist die Müllverbrennung für die Entsorgung und Verwertung des Abfalls weitgehend

akzeptiert. Dazu tragen die Zuverlässigkeit dieses Verfahrens und die strengen

Umweltschutzauflagen wesentlich bei.

Mit einem Durchsatz von ca. 320.000 t/a ist die MVR Rugenberger Damm seit Inbetriebnahme

1999 immer ausgelastet. Über die MVR hinaus kann innerhalb des Anlagenverbundes auf

zusätzliche Kapazitäten zurückgegriffen werden. Im Fall von unerwarteten Engpässen oder

technischen Störungen stehen weitere Abfallbehandlungskapazitäten zur Verfügung.

Das war im Jahr 2005 von großer Bedeutung: mit Inkrafttreten der Abfallablagerungs-

verordnung (1.6.2005), die keine Deponierung ohne Vorbehandlung des Abfalls vorsieht, wurde

in der MVR mehr Müll angeliefert als verbrannt werden konnte. Um lange Wartezeiten für die

Fahrzeuge zu vermeiden und das enorme Abfallaufkommens nicht zu lange zwischen zu lagern,

wurde der Verbund mit den 3 anderen MVA genutzt, um den Müll in den anderen Anlagen zu

bunkern.

Die MVR hat in unmittelbarer Nähe Abnehmer für Fernwärme, Strom und Prozessdampf. Da

der Abfall direkt aus Hamburg und näherer Umgebung angeliefert wird, sind die Anfahrtswege

für die Entsorgungsfahrzeuge kurz.


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Die MVR erreicht den in der Abfallrahmenrichtlinie vorgeschriebenen Energienutzungsgrad von

60 %, davon entfällt ein sehr großer Teil auf die Wärmeerzeugung. Die Stromausbeute ist eher

gering, da ein hoher Eigenbedarf für die Rauchgasreinigung und die Erzeugung der

Nebenprodukte besteht. Kühl- und Prozesswasser wird aus der Elbe entnommen, so wird nur

ein minimaler Anteil von Frischwasser gebraucht.

8. Persönlicher Eindruck und Einschätzungen

Ausführlich informierte uns der Geschäftsführer der MVR, Herr Dr.-Ing. Martin Mineur, über die

umweltschonende Entsorgung und energetische Nutzung des Hamburger Hausmülls. Während

der Führung erklärte er uns sachkundig den Weg von der Anlieferung des Abfalls bis zur

Entstehung der Rohstoffe. Wir waren beeindruckt von der Größe der MVR und der Sauberkeit

der technischen Anlagen und Gebäude. Wir erhielten Einblicke in die Dimension des Bunkers,

die moderne Feuerungsanlage, der voll elektronischen Steuerung und Überwachung der Anlage

sowie der Schlacke-, Gips- und Metallproduktion. Sehr gern hätten wir noch einiges über die

Rauchgasreinigung der Anlage erfahren, dies war leider in unserer Führung nicht vorgesehen.

Im Anschluss an die Exkursion in die MVR Rugenberger Damm können wir sagen, dass wir einen

sehr guten Eindruck von der Arbeitsweise einer modernen MVA erhalten haben.

Ein interessantes Erlebnis hatten wir bei der Einfahrt in die MVR:

Wenn die Müllfahrzeuge die MVR passieren wird jedes Fahrzeug auf Radioaktivität des

geladenen Abfalls überprüft, damit der bereits gebunkerte Hausmüll nicht kontaminiert wird.

Die Sensoren sind so genau, dass festgestellt werden kann, in welchen Bereich der Ladefläche

sich der radioaktive Abfall im Fahrzeug befindet.

Bei der Einfahrt in die MVA mit unserem Bus konnten wir die Funktionsweise der Detektoren

miterleben. Ein Kommilitone hatte wenige Tage zuvor eine Schilddrüsenbehandlung mit dem

radioaktiven Isotop Jod-131. Diese minimale Dosis an noch vorhandener radioaktiver Strahlung

von seinem Sitzplatz im hinteren Teil des Busses wurde registriert und hinderte uns am

Passieren der Einfahrt. So konnten wir uns selbst davon überzeugen, dass die

Sicherheitsmaßnahmen in Bezug auf enthaltene radioaktive Störstoffe im Abfall sehr ernst

genommen werden.

mvr müllverwertungsanlage rugenberger damm · pdf filemva rugenberger damm, hamburg...

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