Ausblick auf die zukünftige Rolle der Mitverbrennung in Kohlekraftwerken
Abb. 2: Verteilung der in Deutschland thermisch behandelten Klärschlämme auf Mono- und Mitverbrennung [1]. Die in der Landwirtschaft und im Landschaftsbau genutzten Klärschlämme sind nicht dargestellt.
In den letzten Jahren ist die mitverbrannte Klärschlammmenge in Kohlekraftwerken kontinuierlich angestiegen. Dies war insbesondere auf Einschränkungen in der landwirtschaftlichen Verwertung zurückzuführen und mit resultierenden ansteigenden Entsorgungskosten verbunden. Zukünftig ist allerdings mit einem deutlichen Rückgang der Mitverbrennung von Klärschlamm in Kohlekraftwerken auszugehen. Dies ist einerseits durch die ab 2029 vorgeschriebene Phosphorrückgewinnung und anderseits durch den Ausstieg Deutschlands aus der Kohleverstromung bis 2038 bedingt.
Die Mitverbrennung von Klärschlamm ist ab dem Jahr 2029 nach vorgeschalteter Phosphorrückgewinnung (Restphosphorgehalt nach Behandlung von weniger als 20 g/kgTS) weiterhin möglich. Allerdings sind die dann anzuwendenden Rückgewinnungsansätze für Phosphor aus Klärschlamm oder Abwasser gegenüber den Verfahren, die Klärschlammasche einsetzen, aufgrund der deutlich größeren zu behandelnden Stoffströme mit signifikant niedrigeren Phosphorkonzentrationen im Nachteil.
Die Mitverbrennung von Klärschlamm in Kohlekraftwerken erlaubt im Gegensatz zur Mitverbrennung in MVA und Zementwerken die Phosphorrückgewinnung aus den anfallenden Aschen. Durch die Verdünnung mit dem Ascheanteil der Kohle können zwar Nachteile gegenüber der Monoverbrennung entstehen. Aufgrund des deutlich höheren Ascheanteils von Klärschlamm (30-50 % bezogen auf TS) im Vergleich zu Stein- und Braunkohle (2,5-15 %) ist jedoch nur eine moderate Verdünnung zu erwarten und somit werden grundsätzlich die gleichen Rückgewinnungsverfahren einsetzbar sein [8]. Aktuell werden zahlreiche Ansätze zur Phosphorrückgewinnung erprobt, es existiert jedoch noch kein etabliertes Verfahren.
Aufgrund des beschlossenen Ausstiegs Deutschlands aus der Kohleverstromung bis 2038 werden in den nächsten Jahren schrittweise Mitverbrennungskapazitäten wegfallen. Auch vor der vollständigen Abschaltung einzelner Kraftwerke können durch den weiter voranschreitenden Zubau erneuerbarer Energien und den resultierenden volatileren Betrieb der Kohlekraftwerke die Mitverbrennungskapazitäten eingeschränkt werden. Davon unberührt bleiben zunächst die Kraftwerke, die nicht vom Strommarkt abhängig sind, wie etwa die Veredelungskraftwerke Berrenrath, Goldenberg und Frechen in Nordrhein-Westfalen. Allerdings können diese Kraftwerke spätesten ab 2038 von der geplanten Stilllegung der Braunkohletagebaue betroffen sein. Aktuell baut RWE die Mitverbrennungskapazitäten an diesen Standorten jedoch noch weiter aus [12].
In Folge der Novelle der Klärschlammverordnung befinden sich derzeit zahlreiche Projekte zum Bau neuer Klärschlamm-Monoverbrennungsanlagen in der Planung oder bereits in der Umsetzung. Insbesondere bis zum Inkrafttreten der Phosphorrückgewinnungspflicht im Jahr 2029 wird auch die Anzahl der tatsächlich umgesetzten Projekte Einfluss auf die Klärschlammmenge nehmen, die der Mitverbrennung in Kohlekraftwerken zugeführt wird.