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.