So funktioniert ein Klärschlammheizkraftwerk
Das Kraftwerk Walheim wurde in den Jahren 1962 bis 1967 gebaut. Es verfügt über zwei kohlebefeuerte Blöcke. Im Winter 1981/1982 wurde im Kraftwerk Walheim eine mit leichtem Heizöl befeuerte Gasturbine in Betrieb genommen. Da sie innerhalb weniger Minuten angefahren werden und Strom ins Netz einspeisen kann, wird sie bei Bedarfsspitzen eingesetzt.
Die beiden Kohlekraftwerksblöcke wurden bereits 2014 zur Stilllegung angemeldet, sind jedoch von der Bundesnetzagentur bis März 2025 als systemrelevant eingestuft. So lange wird das Kraftwerk aber gar nicht mehr in Betrieb bleiben können, da aufgrund von Verrentung des auf diese Anlage geschulten Personals keine vollständigen Schichtmannschaften mehr besetzt werden können. Die endgültige Stilllegung der Kohleblöcke ist spätestens zum März 2025 geplant. Die Gasturbine wird weiterhin betrieben.
Der Neubau des Klärschlammheizkraftwerks wird auf einer Teilfläche der derzeitigen Kohlehalde des heutigen Kraftwerks entstehen. Die von der Kohlehalde verbleibende Fläche ist auch für den Reservekraftwerkstatus der Kohleblöcke ausreichend. Die geplante Anlage besteht im Wesentlichen aus einem geschlossenen Speicherbunker, einem Wirbelschichtofen zur Verbrennung des Klärschlamms mit nachgeschaltetem Abhitzekessel sowie einer Rauchgasreinigung.
Das bei der Verbrennung entstehende Rauchgas strömt in einen Abhitzekessel. Dieser erzeugt heißen Wasserdampf, der eine nachgelagerte Dampfturbine antreibt und so Strom erzeugt. Das abgekühlte Rauchgas gelangt in die mehrstufige Rauchgasreinigungsanlage. Hier wird auch die Asche abgetrennt, aus der später der Phosphor zurückgewonnen wird.
Die mögliche Fernwärmeauskopplung ist im Bereich der sogenannten Brüdenaufbereitung angesiedelt. Hier werden die Dämpfe, die bei der Trocknung des Klärschlammes entstehen, gereinigt und kondensiert. Eine Auskopplung von bis zu 4 Megawatt Fernwärme ist möglich und reicht, um rund 300 Haushalte mit nachhaltiger Energie zu versorgen.
Die Anlage riecht nicht
Ein wichtiges Thema ist die Fragen nach einer möglichen Geruchsbelästigung. Mit der hochmodernen Anlage kann diese zu 100 Prozent ausgeschlossen werden: Dafür wird beim Betrieb der Anlage die Verbrennungsluft über einen Anliefer- und Speicherbunker angesaugt. So entsteht in der Anlage ein Unterdruck, der zusammen mit einem Schleusensystem verhindert, dass Gerüche nach außen gelangen können.
Auch wenn die Anlage stillstehen oder für eine Revision außer Betrieb sein sollte, wird die Abluft gezielt über ein Filtersystem geführt. Auch in diesen Fällen wird eine Geruchsbelästigung zuverlässig vermieden.
Auf den Speicher folgt die Trocknung des Klärschlamms. Sein Wassergehalt wird so stark reduziert, dass er selbstgängig in einem sog. Wirbelschichtofen bei bis zu 950 Grad Celsius verbrannt werden kann. Bei diesen Temperaturen verbrennen auch organische Stoffe völlig.
Verbrennung als Mittel der Wahl
Bereits heute wird Klärschlamm verbrannt und dafür in Kohlekraftwerken dem Brennstoff beigemischt. Spezielle Verbrennungsanlagen, wie die für Walheim geplante Anlagen, sind dieser Methode deutlich überlegen. Zum einen sind sie auf eine emissionsarme Verarbeitung ausgelegt (sie reduzieren also den CO₂-Ausstoß deutlich), zum anderen enthält die bei der Verbrennung anfallende Asche wertvollen Phosphor, der recycled werden kann – wie es der Gesetzgeber ab 2029/2030 sogar vorschreibt. In modernen Anlagen kann die phosphorhaltige Asche im Anschluss an den Verbrennungsprozess besser aufbereitet und anschließend durch spezialisierte Unternehmen weiterverarbeitet werden. Dies ist bei einer Mitverbrennung in einem Kohlekraftwerk, wie nach heutigem Stand, nicht möglich.
Technische Daten des Klärschlammheizkraftwerks Walheim
|
Funktion
|
Konkrete Leistung
|
|---|---|
|
Funktion
Kapazität der Anlage
|
Konkrete Leistung
rund 180.000 t/a entwässerter Klärschlamm (entspricht 50.000 t/a Trockensubstanz) und rund 5.000 t/a getrockneter Klärschlamm
|
|
Funktion
Trockensubstanzgehalt des angelieferten Klärschlamms
|
Konkrete Leistung
20-30 % Trockensubstanz
|
|
Funktion
Durchsatz
|
Konkrete Leistung
ca. 20 Tonnen pro Stunde entwässerter Klärschlamm
|
|
Funktion
Betriebsdauer
|
Konkrete Leistung
über 8.000 Stunden im Jahr
|
|
Funktion
Elektrische Leistung
|
Konkrete Leistung
ca. 1,5 Megawatt elektrisch
|
|
Funktion
Nahwärme
|
Konkrete Leistung
bis zu 4 Megawatt thermisch
|