Kraftwerksnebenprodukte
Quelle: Umweltbundesamt
Bei der Verfeuerung von Stein- und Braunkohle in Kraftwerken fallen große Mengen an Flugaschen, Schmelzkammergranulaten, Kesselaschen und-sanden sowie Gips aus den Rauchgasentschwefelungsanlagen (REA-Gips) an. Sofern diese Stoffe nicht als Abfall einzustufen sind, liegen sogenannte Kraftwerksnebenprodukte vor.
Flugaschen, Kesselsande und Schmelzkammergranulate sind Rückstände aus dem Verbrennungsprozess, die aus den mineralischen Bestandteilen, dem Restkohlenstoff und den Schwermetallen des Brennstoffs resultieren und entweder direkt aus dem Kesselraum abgeschieden oder aus dem Rauchgas gefiltert werden.
Steinkohleflugaschen haben puzzolanische Eigenschaften, die sie für die Zement- und Betonindustrie als Ersatzmaterial für Klinker bzw. Zement interessant machen. Die Flugaschen wirken im Frischbeton zum einen als Verflüssiger, der eine bessere Verarbeitung von Transportbeton ermöglicht. Zum anderen erhöht Flugasche die Druckfestigkeit von Betonen.
Braunkohleflugaschen werden demgegenüber fast ausschließlich zur Verfüllung von Tagebauflächen verwendet. Der hohe Sulfat- und Freikalk-Gehalt sowie die inhomogenen Qualitäten der Braunkohleflugaschen verhindern den Einsatz als Zuschlagstoff im Zement bzw. Beton.
REA-Gips entsteht, wenn Rauchgas mit Hilfe von flüssiger Kalkmilch (Ausgangsstoff: entweder Kalkstein oder Branntkalk) besprüht wird und so das Schwefeldioxid bindet. Anschließend wird Luft zugeführt, damit durch Oxidation Gips entsteht. Der so erzeugte Gips ist qualitativ vergleichbar mit Gips, der aus natürlichem Gipsstein oder Anhydrit gewonnen wurde. Er kann aber gegenüber Naturgips erhöhte Mengen an Schwermetallen - insbesondere Quecksilber - aufweisen. Die in Deutschland verbleibende Menge wird fast ausschließlich für Gipsprodukte oder als Zuschlagstoff im Zement verwendet. In geringen Mengen kommt REA-Gips auch als Düngemittel oder für den Deponiebau zur Anwendung.
Die nachfolgenden Sankey-Diagramme geben einen Überblick über die im Projekt ReSek abgeschätzten Stoffströme der Kraftwerksnebenprodukte aus Braun- und Steinkohlefeuerungsanlagen in Deutschland für das Jahr 2011. Abweichend zum Basisjahr 2013 für die übrigen Stoffströme wurde hier 2011 zu Grunde gelegt, da für dieses Jahr detaillierte Daten vorlagen. Hinterlegt sind in der Galeriebox ebenfalls die Sankey-Darstellungen für 2007 und eine Fortschreibung der Entwicklung für 2014. Eine weiterführende Erklärung zu den Stoffströmen und Modellannahmen ist dem Projektbericht ReSek (FKZ 3714 93 330 0) zu entnehmen.
Abbildung 1: Stoffströme der Steinkohlekraftwerksnebenprodukte in Deutschland 2011
Quelle: Umweltbundesamt
Abbildung 2: Stoffströme der Steinkohlekraftwerksnebenprodukte in Deutschland 2014
Quelle: Umweltbundesamt
Abbildung 3: Stoffströme der Steinkohlekraftwerksnebenprodukte in Deutschland 2007
Quelle: Umweltbundesamt
Abbildung 1: Stoffströme der Braunkohlekraftwerksnebenprodukte in Deutschland 2011
Quelle: Umweltbundesamt
Abbildung 2: Stoffströme der Braunkohlekraftwerksnebenprodukte in Deutschland 2014
Quelle: Umweltbundesamt
Abbildung 3: Stoffströme der Braunkohlekraftwerksnebenprodukte in Deutschland 2007
Quelle: Umweltbundesamt
Die folgenden Tabellen geben die Erzeugnisse aus den Kraftwerksnebenprodukten Steinkohleflugasche und REA-Gips, die zur Bilanzierung berücksichtigten Substitutionsäquivalente sowie Zeitreihen der angenommenen Verwertungsmengen wieder.
Tabelle 1a: Verwertete Steinkohleflugaschen und Substitutionsäquivalente 2013
Quelle: Umweltbundesamt
Tabelle 1b: REA-Gips-Einsatz und Substitutionsäquivalente 2013
Quelle: Umweltbundesamt
Tabelle 2a: Abschätzung der Verwertungsmengen von Steinkohleflugaschen 2007 – 2014
Quelle: Umweltbundesamt
Tabelle 2b: Abschätzung der Verwertungsmengen von REA-Gips 2007 – 2014
Quelle: Umweltbundesamt
Aus den abgeschätzten Verwertungsmengen ergeben sich folgende Zeitreihen für die Indikatoren DIERec, DERec und KEA-Saldo.
Tabelle 3: Verwertungseffekte für Steinkohleflugaschen 2007 – 2014
Quelle: Umweltbundesamt
Tabelle 3a: Verwertungseffekte für REA-Gips 2007 – 2014
Quelle: Umweltbundesamt
Im Folgenden werden die detaillierten Annahmen zur Bilanzierung und Berechnung der Indikatoren beschrieben.
„Für Mensch und Umwelt“ ist der Leitspruch des UBA und bringt auf den Punkt, wofür wir da sind. In diesem Video geben wir Einblick in unsere Arbeit.
