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Mitverbrennung

Definition: die gemeinsame Verbrennung verschiedener Brennstoffe, z. B. von Holz zusammen mit Kohle in einem Kohlekraftwerk

Englisch: co-firing, co-incineration

Kategorien: Energieträger, erneuerbare Energie, Grundbegriffe, Wärme und Kälte

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta (G+)

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 14.09.2012; letzte Änderung: 22.02.2017

Mitverbrennung (engl. Co-firing) bedeutet, dass in einer Verbrennungsanlage zusätzlich zum Haupt-Brennstoff anderes Material mit verbrannt wird. Ein Beispiel hierfür ist, dass in manchen Kohlekraftwerken ein Teil der Kohle durch Holz (z. B. in Form von Holzhackschnitzeln oder Holzpellets), Klärschlamm oder andere Biomasse ersetzt wird, oder auch durch brennbare Abfälle (etwa Papier, Plastik, Altöl oder gebrauchte Lösungsmittel). Auch in Zementwerken wird diese Methode schon seit einiger Zeit mit Altreifen und Klärschlamm praktiziert. In anderen Fällen wird Erdgas in einem Gaskraftwerk teilweise durch Biogas oder Deponiegas ersetzt. Die Feuerungsanlagen müssen teilweise für das Co-firing abgeändert werden, aber oft diese Änderungen mit moderatem Aufwand machbar. In manchen Fällen kann die Biomasse nach ausreichender Zerkleinerung z. B. in einer Mühle den Brennraum direkt zugeführt werden. In anderen Fällen wird ein externer Biomassekessel verwendet, oder es erfolgt zunächst eine Biomassevergasung.

Soweit es sich um Abfälle handelt, spricht man auch von Ersatzbrennstoffen.

Das Gegenteil von Mitverbrennung ist die Monoverbrennung, d. h. die Verbrennung von jeweils nur einer Substanz.

Vorteile der Mitverbrennung

Die Mitverbrennung kann einige Vorteile bringen:

  • In Kohlekraftwerken kann auf diese Weise der fossile Energieträger Kohle teilweise durch erneuerbare Energie ersetzt werden, ohne dass ein zusätzliches Biomasse-Kraftwerk gebaut werden muss. Auf diese Weise werden erhebliche Investitionskosten eingespart.
  • Wenn eine kleine Biomasse-Feuerung separat genutzt würde, wäre deren Wirkungsgrad oft deutlich geringer als der eines großen Kraftwerks. Das Co-firing erhöht dann also auch die Nutzungseffizienz. Allerdings kann auch das Gegenteil der Fall sein, wenn die dezentrale, aber nicht die zentrale Nutzung im Großkraftwerk die Realisierung der Kraft-Wärme-Kopplung ermöglicht.
  • Manche Energieträger werden erst durch Co-firing gut verwendbar. Beispielsweise kann Deponiegas so viel Kohlendioxid enthalten, dass es schlecht brennbar ist; als Gemisch mit Erdgas ist es jedoch problemlos verwendbar.
  • Manche Abfälle wie z. B. Altöl können so problemlos entsorgt werden, wenn die Rauchgasreinigungsanlage z. B. des jeweiligen Kraftwerks hierfür geeignet ist.
  • Bei jahreszeitlich schwankendem Anfall von Biomasse kann deren Anteil entsprechend variiert werden. Die verwendete Anlage bleibt dann ganzjährig gut ausgelastet, im Gegensatz zu einer nur zeitweise betriebenen Biomasse-Feuerung.
  • Für die Betreiber eines Kraftwerks kann es finanziell vorteilhaft sein, dass die spezifischen CO2-Emissionen durch Co-firing sinken, wenn hierdurch CO2-Abgaben eingespart werden. Die CO2-Vermeidungskosten sind relativ niedrig z. B. im Vergleich zu Photovoltaik, Windenergie und Biogas.

Das Co-firing kann auch als eine Übergangslösung verwendet werden, bis genügend Biomasse für deren alleinigen Einsatz zur Verfügung steht.

Probleme

Technische Probleme können beim Co-firing mit Biomasse dadurch entstehen, dass deren Zusammensetzung oft weniger einheitlich ist als die von fossilen Energieträgern und dass diverse bei der Verbrennung entstehende Substanzen eine vorzeitige Alterung der Anlage z. B. durch Korrosion zur Folge haben. In der Regel wird aus verbrennungstechnischen Gründen der Anteil der zugefeuerten Stoffe begrenzt, z. B. auf 10 %. Im Falle der Mitverbrennung von Klärschlamm in Kohlekraftwerken liegt die Grenze je nach Kraftwerk sogar bei wenigen Prozent.

Der großtechnische Einsatz der Mitverbrennung von Holz in Kohlekraftwerken führt mittlerweile zu einem so großen Holzverbrauch, dass dieser teilweise zu Holztransporten über große Entfernungen und zur Holzgewinnung mit fragwürdigen Methoden führt. Beispielsweise werden für europäische Kohlekraftwerke große Rodungen in Südamerika durchgeführt, und das Holz wird per Schiff über tausende von Kilometern transportiert. Da die gerodeten Wälder viele Jahre brauchen, um nachzuwachsen, ist diese Holznutzung höchstens langfristig gesehen annähernd CO2-neutral – abgesehen vom CO2-Ausstoß beim Transport des Holzes.

Siehe auch: Kohlekraftwerk, Brennstoff, Kohle, Holz, Biomasse, Deponiegas, Ersatzbrennstoff, Monoverbrennung
sowie andere Artikel in den Kategorien Energieträger, erneuerbare Energie, Grundbegriffe, Wärme und Kälte

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