EBS für die Zementindustrie: eine Herausforderung für Sortieranlagen

Ersatzbrennstoff (RDF oder die im Deutschen üblicherweise verwendete Abkürzung EBS) und die stärker verarbeiteten festen Ersatzbrennstoffe (SRF) werden aus Hausmüllabfällen hergestellt, nachdem alle recycelbaren Materialien daraus entfernt worden sind. Sie zählen zu den erneuerbaren Brennstoffen, sind leicht zu transportieren und zu lagern, und zeichnen sich durch einen hohen Heizwert, eine gleichmäßige Verbrennung, geringe Sekundärbelastung und niedrige Kohlenstoffemissionen aus.

Im Zuge der Dekarbonisierung der Zementindus­trie, die durch die Gesetzgebung und ein gestiegenes Umweltbewusstsein in der Öffentlichkeit forciert wird, steigt das Interesse der Branche an Ersatzbrennstoffen als Alternative zu fossilen Brennstoffen. Ersatzbrennstoffe bieten den zusätzlichen Umweltvorteil, dass nicht verwertbare Materialien aus festen Hausmüllabfällen nicht mehr auf Deponien gelagert werden müssen, wodurch Treibhausgasemissionen reduziert werden und Deponieraum eingespart wird.

Qualitätsanforderungen der Zementindustrie

Ersatzbrennstoffe sind zwar eine gute Alternative zu fossilen Brennstoffen in den Zementöfen, müssen jedoch eine gleichbleibend hohe Qualität aufweisen. „Die wichtigste Anforderung der Zementindustrie besteht darin, dass es sich um homogenes Material mit spezifischen granulometrischen Eigenschaften handelt. Es darf keine Verunreinigungen beispielsweise durch PVC oder Metall enthalten und es muss eine spezifische Feuchte haben“, erklärt Natalya Duarte, STADLER Vertriebsmanagerin für Mexiko & Zen­tralamerika. „Hochwertige Ersatzbrennstoffe oder feste Ersatzbrennstoffe bieten eine konstante Heizleistung und haben einen geringen Chlorgehalt, was für den ordnungsgemäßen Betrieb des Zementofens wichtig ist und weniger Wartungsaufwand mit sich bringt.“

Da die Endabnehmer in zunehmendem Maße eine höhere Qualität fordern, wird auch Ersatzbrennstoffe inzwischen stärker weiterverarbeitet und die Unterschiede zwischen RDF und SRF verschwimmen. Auch das Verfahren zur Herstellung von Ersatzbrennstoffen muss kontinuierlich weiterentwickelt werden, um die hohen Ansprüche zu erfüllen:

„Die Gesetzgebung in der Europäischen Union bewirkt eine Abkehr von der Abfallverbrennung hin zum Recycling“, sagt Wolfgang Köser, STADLER Vertriebsdirektor DACH. „Demensprechend können wir erwarten, dass in Zukunft immer häufiger chemisches Recycling angewendet wird, wodurch sich die Menge an hochwertigem Input-Material für die Ersatzbrennstoff-Produktion verringern wird.“

Mechanische Separation ist die Lösung

Die Herausforderung an den Sortierprozess besteht darin, aus den sehr heterogenen Materialien, die nach der Entfernung der Wertstoffe im Abfallstrom verbleiben, Ersatzbrennstoff in der von den Zement­herstellern geforderten hohen Qualität zu erzeugen. Hier ist ein komplexer Verarbeitungsprozess erforderlich. STADLER hat seit dem Jahr 2005 zahlreiche Ersatzbrennstoff-Anlagen für Standorte in Europa und Lateinamerika entwickelt und installiert, deren Sortiersysteme auf die individuellen Bedingungen jedes einzelnen Kunden zugeschnitten sind. Zu diesem Zweck entwickelt STADLER Techniken und Prozesse, die gewährleisten, dass das Input-Material immer den spezifischen Qualitätsanforderungen der Kunden entspricht.

Der Prozess beginnt mit der Vorzerkleinerung des Materials in kleinere Teile, die dann mit Siebtechnik nach Größe sortiert werden. Störstoffe werden mittels ballistischer Sichtung und NIR- Technologie ausgeschleust. Eisen- und Nichteisen-Metalle werden mit Überbandmagneten und Wirbelstromabscheidern aussortiert. Das hochwertige Output-Material wird anschließend auf vom Zementhersteller spezifizierte Größe weiter zerkleinert. Damit jederzeit die erforderlichen Ersatzbrennstoff-Mengen für die Zementproduktion bereitgestellt werden können, hat STADLER einen geräumigen Zwischenbunker mit einem leistungsstarken Automatikkran in die Anlage integriert.

Der Sortierprozess wurde im Laufe der Zeit weiterentwickelt. „In der Vergangenheit wurde die Qualität des Ersatzbrennstoffs durch Kombinieren verschiedener Materialien bei der Beschickung gesteuert, gefolgt vom Siebvorgang und der Metallentfernung. Jetzt spielt Nahinfrarot-Technologie eine wichtige Rolle,“ sagt Wolfgang Köser. „Wir bei STADLER haben unsere Sortieranlagenkonzepte kontinuierlich überarbeitet, und jetzt ist es möglich, auch aus schlechterem Input-Material Ersatzbrennstoff in hoher Qualität zu erzeugen. Wir sehen uns in jedem einzelnen Fall die Materialzusammensetzung sehr genau an und stellen die Maschinen entsprechend zusammen, damit die Anlage Ersatzbrennstoff liefert, der genau den spezifischen Qualitätsanforderungen entspricht.“

Ein partnerschaftlicher Ansatz für EBS-Sortieranlagen, die sich bewährt haben

STADLERs kontinuierliche Suche nach Lösungen, die den sich ändernden Kundenanforderungen gerecht werden oder diese sogar vorwegnehmen, beschränkt sich nicht nur auf die reine Entwicklung und Installation einer Sortieranlage. Da sich die Ersatzbrennstoff-Industrie weiterentwickelt, steht STADLER seinen Kunden zur Seite und überprüft regelmäßig das Anlagenkonzept, um sicherzustellen, dass die Anlage über eine längere Zeit hinweg die gewünschten Ergebnisse erzielt. So auch bei der 2001 für die Breitsamer Entsorgung Recycling GmbH entworfenen und gebauten Anlage, die STADLER im Laufe der Jahre modernisiert und umgebaut hat.

Der von STADLER gepflegte partnerschaftliche Ansatz hat entscheidend zum anhaltenden Erfolg der Anlage beigetragen: „Wir verwenden viel Zeit darauf, mögliche Konfigurationen und einzelne Baugruppen im Vorfeld zu testen. Dennoch ist uns die Beurteilung und Optimierung durch die STADLER Experten beim Planungsprozess sehr wichtig, da sie über einen immensen Erfahrungsschatz verfügen, was potenzielle Konfigurationen und Anlagenelemente angeht. Auch STADLERs Bereitschaft, verschiedene Konfigurationen durchzuspielen und sie gegebenenfalls sogar mehrfach anzupassen, wissen wir sehr zu schätzen“, so Dr. Wolfgang Niggl, Betriebsleiter bei Breitsamer.

Im Laufe der Jahre, in denen sich die Anforderungen weiterentwickelten, wandte sich Breitsamer immer wieder an STADLER, nicht zuletzt wegen „der hervorragenden persönlichen Beziehung und der erfolgreichen Zusammenarbeit, aber natürlich auch wegen der exzellenten vorausschauenden Planung und Expertise. Das System ist mit einigen Änderungen seit mehr als zwanzig Jahren in Betrieb und hat durchweg unsere Erwartungen erfüllt.“

Im Rahmen des jüngsten Modernisierungsprojekts hat STADLER einmal mehr bewiesen, dass das Unternehmen in der Lage ist, die veränderten Anforderungen seiner Kunden zu verstehen und Lösungen zu finden. Dr. Wolfgang Niggl erklärt: „Die aktuelle Konfiguration bietet die Flexibilität, sich auf die Anforderungen verschiedener Zementhersteller anzupassen, und die Qualität der Ersatzbrennstoffe ist sehr gut.“