Technische und wirtschaftliche Machbarkeit einer CO₂-Abscheidung an einer thermischen Abfallbehandlungsanlage am Beispiel der Gemeinschafts-Müll-Verbrennungsanlage Niederrhein (GMVA)

Technical and economic feasibility of CO₂ capture at a thermal waste treatment plant using the example of the Gemeinschafts-Müll-Verbrennungsanlage Niederrhein (GMVA)

• Dr.-Ing. Florian Gruschwitz
• Kim Philipp Hölzer
• Robert Lupbrand
• Kevin Niermann
• Michaela Schröder
• Dr.-Ing. Monika Vogt
• Björn Wölk

In einer vom Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes NRW geforderten Durchfuhrbarkeitsstudie (FKZ EFO-0132) wurden die Abscheidung und Nutzung von CO₂ aus dem Rauchgas einer Thermischen Abfallbehandlungsanlage (TAB) untersucht. Bewertet wurden die Auswirkungen auf den Betrieb einer TAB unter den aktuellen Rahmenbedingungen. Beteiligt waren die GMVA Niederrhein GmbH als Anlagenbetreiber und Konsortialführer, REMONDIS Energy & Services GmbH & Co. KG für die Übertragbarkeit auf andere TAB, MAN Energy Solutions SE als Anlagenbauer und IUTA e.V. zur wissenschaftlichen Bewertung. CO₂-Abscheidungs- und Synthesetechnologien sind an TAB, wie am Beispiel der Anlage der GMVA Niederrhein in Oberhausen gezeigt wird, unter den derzeitigen Rahmenbedingungen wirtschaftlich unattraktiv. Es konnte keine Syntheseroute unter Verwendung von CO₂ aus dem Rauchgas einer TAB ausgewählt werden, so dass kurzfristig CCS gegenüber CCU bevorzugt wird. Voraussetzung ist jedoch der Ausbau der Transportinfrastruktur. Durch die CO₂-Abscheidung mittels Gaswasche aus dem Abgas einer der vier Verbrennungslinien erhöht sich der Eigenverbrauchsanteil der GMVA an Energie signifikant. Der Bedarf an Niederdruckdampf kollidiert ferner mit der lokalen Fernwärmeversorgung. Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit eines pragmatischen Ansatzes für die CO₂-Bewirtschaftung an TAB, der ein Gleichgewicht zwischen Emissionsreduzierung, Infrastruktur- und Marktentwicklung schafft.

In a feasibility study (FKZ EFO-0132) funded by the Ministry of Economic Affairs, Industry, Climate Protection and Energy of the State of North Rhine-Westphalia, the feasibility of capturing and using CO₂ from the flue gas of a Waste-to-Energy (WtE) plant was investigated. The effects on the operation of a WtE plant under the current framework conditions were evaluated. The participants were GMVA Niederrhein GmbH as the plant operator and consortium leader, REMONDIS Energy & Services GmbH & Co. KG for the transferability to other plants, MAN Energy Solutions SE as plant constructor and IUTA e.V. for the scientific evaluation. CO₂ capture and synthesis technologies at WtE plants are economically unattractive under the current legal framework conditions, as shown by the example of the GMVA Niederrhein plant in Oberhausen. No synthesis route using CO₂ from the flue gas of a WtE plant could be selected, so that CCS is preferred to CCU in the short term. However, this requires the expansion of the transport infrastructure. CO₂ capture by means of gas scrubbing from the exhaust gas of one of the four incineration lines significantly increases the GMVA’s own energy consumption. The demand for low-pressure steam for the process also collides with the local district heating supply. The results emphasise the need for a pragmatic approach to CO₂ management at WtE plants that creates a balance between emissions reduction, infrastructure and market development.