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Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung bei Müllverbrennungsanlagen zur erweiterten Energieeffizienzsteigerung

Müllverbrennungsanlagen haben eine imponierende Metamorphose hinter sich. Von ursprünglich, umweltbedenklichen Anlagen über Vorzeigeanlagen im Sinne des Umweltschutzes für die Beseitigung des Abfalls bis hin zu hocheffizienten Anlagen zur Erzeugung von Energie. Diese Anlagen sind zumeist integriert in ein lokales Fernwärmenetz zur Abdeckung der Grundlast. Auch für eine moderne Kälteversorgung im urbanen Bereich stellt die Müllverbrennungsanlage einen wesentlichen Beitrag dar und sichert sich somit künftig in neuen Marktbereichen eine entscheidende Rolle. Derar tige Konzepte können jedoch nur verwirklicht werden, wenn die Anlagen auch den entsprechenden Effizienzkriterien genügen. Der Nachweis der Effizienz kann auf verschiedenste Art erfolgen. Das Bewusstsein der Endlichkeit fossiler Energieressourcen – verbunden mit steigenden Rohstoffpreisen, aber auch die Forderung der EU, den erneuerbaren Anteil in der Energieversorgung zu steigern, bei gleichzeitig effizienterer Nutzung der Endenergie – kann in der Darstellung der Energieeffizienz ausgedrückt durch Emissionsfaktoren für Treibhausgase (CO2-Emissionen je Energieeinheit) bzw. durch den Primärenergiebedarf (Primärenergiefaktor) erfolgen. Die Betrachtung erfolgt an einem bestehenden System einerseits im Fernwärmeverbund sowie Kälteverbund und letztlich herunter gebrochen auf eine Müllverbrennungsanlage. Die Betrachtung für die Ermittlung beider Faktoren darf jedoch nicht nur die lokale Auswirkung berücksichtigen, sondern auch die in der Strom versorgung vorgegebene Vernetzung Europas.
Die Einbindung einer Müllverbrennung in der Versorgung von Wärme, Kälte und Strom weist letztlich für jede moderne und künftige Energieversorgung deutliche Vorteile auf.

An impressive metamorphosis changed Waste to Energy plants from originally environmental risky plants to high sophisticated end of pipe technology sites to finally high efficient Energy production plants. Such described plants are situated in urban places to aware the connections into efficient power grids and district heating networks to provide the base load the whole year round. Nowadays the request for cooling is steady rising and again Waste to energy plants, connected to a district cooling network, takes over an important role for the supply.
Such concepts are only marketable, if the required criteria’s for efficiency are fulfilled. Such criteria’s within Europe are the greenhouse gas emission factor and the primary energy factor. Both proof the efficiency of a system according to sustainability and environmental acceptance. Such criteria’s are the result of the EU target to enhance the renewable within the energy supply while a more effi cient use of site energy should take place. The Vienna Model was chosen as best practice sample. The district heating network is connected to all Waste to energ y plants as well to the gas fired CHP plants in Vienna. The peak demand for the supply is realized by gas fired hot water boilers. In 2006 Fernwärme Wien started to set up a district cooling network. The base load for the cooling derives from absorption chillers driven by heat from the waste to energy plants. According the EN standard 15316 part 4 and 5, method for calculation of system energy requirements and system efficiencies, the primary energy factor and CO2 factor has been defined for the Vienna model and as a consequence of that also for the waste to energy plant Pfaffenau. The average primary energy factor of the Vienna model calculated for the years 2006 to 2008 is 0,21 for the renewable part. According to the result the savings on primary energy have been 42 % and equates to 6,9 TWh/a. The reduc tion of the greenhouse gas emissions has been even higher. 52 % within the period 2006 to 2008 which is equal to 1,9 Mio t of greenhouse gas equivalents.
The focus only on the waste to energy plant Pfaffenau, start up in 2006, shows an impressive results as well. The primary energy factor is theoretically below zero (–0,11) and the greenhouse gas emission factor reaches –15 t/GWh due to the renewable contingent in the waste of roughly 50 %. Out of plausibility the results are set to zero.

Seiten 221 - 227

Zitierfähig mit Smartlink: http://www.MUELLundABFALL.de/MUA.05.2010.221

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