CO₂-Absorption hinter Müllverbrennungsanlagen

Energiebedarf Aminwäsche versus Wärmelieferungen an Haushalte und Industrie

• Dr.-Ing. Stefan Vodegel
• Dipl.-Ing. Felix Müller
• M. Sc. Eun Sun Park

Die europäische Gesetzgebung hält Betreiber von Abfallverbrennungsanlagen dazu an, über Maßnahmen zur CO₂-Reduktion nachzudenken. Eine ausgereifte Technologie zur CO₂-Absorption aus Rauchgasen stellt die Aminwäsche dar. Das Produkt kann in einer Reinheit von über 99 % gewonnen werden. Allerdings ist der Energiebedarf nennenswert: Einerseits benötigt der Desorber viel Dampf. Andererseits erfordert die Bereitstellung des CO₂ in flüssiger Form bedeutsame Arbeit an elektrischem Strom. Beides führt dazu, dass gemäß eigener Rechnungen bei Müllheizkraftwerken ein hoher Anteil von ca. 37 % der Feuerungswärmeleistung für die CO₂-Abscheidung und -bereitstellung notwendig ist. Demgegenüber steht die Tendenz, dass Abfallverbrennungsanlagen verstärkt als zuverlässige Lieferanten von Prozess- und Fernwärme nachgefragt sind. Eine chemisch-physikalische Modellierung des CUTEC zeigt nun, dass die CO₂-Bilanz selbst dann deutlich positiv bleibt, wenn die Lücke durch den Energiebedarf der Aminwäsche mittels des fossilen Energieträgers Erdgas geschlossen wird, bezogen auf die Gesamtemission an CO₂.

European legislation encourages operators of waste incineration plants to consider measures to reduce CO₂ emissions. Amine scrubbing is a mature technology for CO₂ absorption from flue gases. The product can be obtained with a purity of over 99 %. However, the energy requirement is significant: On the one hand, the desorber requires a lot of steam. On the other hand, the provision of CO₂ in liquid form requires significant work in terms of electrical power. Both of these factors mean that in waste-to-energy plants, a high proportion of approximately 37 % of the thermal output is required for CO₂ capture and supply. In contrast, there is a growing trend for waste incineration plants to be increasingly in demand as reliable suppliers of process and district heating. A chemical-physical model by CUTEC now shows that the CO₂ balance remains significantly positive even if the gap caused by the energy requirement of the amine scrubbing is closed using the fossil energy source natural gas, in relation to the total CO₂ emission.