ReCMSI – China

Real-time Carbon Monitoring and Smart Incineration (ReCMSI) aiming at low-carbon emissions and high energy efficiency in WtE plants: Technology development and demonstration

Global betrachtet wird ein zunehmend größer werdender Anteil an Abfällen (über 350 Mio. to/a) in Müllverbrennungsanlagen (MVA) thermisch verwertet, wobei sich rund drei Viertel der weltweiten Anlagenkapazität in der EU und in China befindet.

Die Menge der gewonnenen Energie sowie die Emissionen von MVA sind nicht nur vom Abfallinput abhängig, sondern auch vom Betrieb der Anlage. Um den Energieoutput zu maximieren und gleichzeitig Emissionen zu minimieren, ist im Betrieb die maximale Feuerungsleistung der Anlage anzustreben. Jüngste Auswertungen der Antragsteller zeigen allerdings, dass selbst in MVA mit neuester Technik die Feuerungsleistung nahezu 40% des Jahres unter der Anlagenkapazität liegt. Hauptgrund dafür sind kurzzeitige Schwankungen in der Zusammensetzung des Abfallinputs, die durch Zufeuerung von fossilen Stützbrennstoffen bzw. Änderung der Verbrennungsluftregelung ausgeglichen werden müssen. Beides führt zu erheblichen Energieverlusten (durch geringeren Kesselwirkungsgrad) und verursacht zusätzliche Treibhausgasemissionen.

Eine weitere Herausforderung, der sich MVA aktuell stellen müssen, ist das Monitoring fossiler CO2 Emissionen. Aufgrund der Zusammensetzung des Abfalls (variable Anteile an biogene Materialien und Kunststoffen) ist nur ein Teil des emittierten CO2 treibhausgasrelevant. Aktuell fehlen dazu (vor allem in China, da hier MVA in den CO2 Emissionshandel inkludiert werden) Verfahren um diesen CO2 Anteil kostengünstig und zuverlässig zu bestimmen.

Langfristig wird von MVA Betreibern angestrebt CO2 abzuscheiden und zu nutzen, wodurch im Idealfall eine MVA zu einer Kohlenstoffsenke werden kann, da auch biogenes CO2 abgeschieden und dem natürlichen Kreislauf entzogen wird. Auch hierzu fehlt es aktuell an erprobten Technologien für MVAs.

Die Ziele des gegenständlichen Projektes sind Folge dessen:

Genaue Identifizierung der Kohlenstoffquelle und eine zeitlich hochaufgelöste Überwachung der Kohlenstoffemissionen von Müllverbrennungsanlagen (Unterscheidung zwischen fossilen und biogenen CO2-Emissionen). (bisher nur auf Monats- oder Jahresbasis möglich, bzw. in China bisher noch keine Erfassung dieser Daten)
Einführung einer kohlenstoffarmen und energieeffizienten Abfallverbrennung durch Entwicklung und Implementierung einer kontrollierten Durchmischung des Bunkermülls (hoch innovativ, bisher noch keine kontrollierte Durchmischung in keiner Anlage möglich)
Kostengünstige CO2-abscheidung gekoppelt mit der Umwandlung in verwertbare Produkte. (hoch innovativ, noch kaum Entwicklungen an Müllverbrennungsanlagen diesbezüglich)

Die entwickelten Verfahren/Messmethoden werden global einsetzbar sein (im ersten Schritt werden sie für den österr. und chinesischen Markt entwickelt und erprobt) und zu einer deutlichen Verbesserung der Umweltpeformance und Ressourceneffizienz von MVA beitragen.

FFG Projektnumer: FFG-ID 44008412