Anwendungen

Derzeitige Situation

Im Abfall von Haushalten und Industrie lagern massenweise Gold- und Silberschätze – in ausrangierten Elektrogeräten. Und davon gibt es reichlich: 40 Millionen Tonnen elektronischer Geräte landen weltweit jährlich auf dem Müll, heißt es in einem Report des Uno-Umweltprogramms Unep. 

Aktuelle Problemstellung

Das Geschäft mit Elektronik-Recycling werde immer lukrativer, berichtet der Bundesverband Sekundärstoffe und Entsorgung (BVSE). In Europa haben sich inzwischen viele Recyclingfirmen angesiedelt. Sie haben von den hohen Metallpreisen der letzten Jahre profitiert. Allerdings drücken die hohen Kosten für die Aufbereitung der Metalle ihre Gewinne.

AGT-Lösung

Für das Recycling von Elektronikmüll ist die Konvertierung die optimale Lösung. Im Rahmen des LTC-Verfahrens werden die verschiedenen Materialien (Kunststoffe, Metalle, Mineralien) sanft getrennt. Die organischen Stoffe werden konvertiert und zu einem mit Erdgas vergleichbaren Starkgas aufbereiten, während alle Metalle und Mineralien, wie Gold, Platin, seltene Erden, Kupfer usw. für die Wiederverwendung unbeschädigt bleiben. Die Wiederverwertung dieser Schätze auf den Mülldeponien kann man als modernes Rohstoff-Mining bezeichnen – Nachhaltigkeit in seiner reinsten Form.

Nutzen

Selbst hohe Förderquoten wie in der Kalgold-Mine in Südafrika, wo fünf Gramm pro Tonne Gestein gewonnen werden, wirken mickrig gegen die Schätze auf Müllbergen: Dort liegen, so berichtet Christian Hagelüken von der Recyclingfirma Umicore in Brüssel, Millionen Computer-Leiterplatten, die 250 Gramm Gold pro Tonne enthalten – das 50-fache der Kalgold-Mine. Mit der Niedertemperatur Konvertierung (Gasifikation) von AGT lohnt sich Recycling denn die Kosten der Aufbereitung werden deutlich reduziert und die Rendite ist somit um ein vielfaches höher als bei bisherigen Methoden.  Der durchschnittliche ROI bei diesem Anlagentyp ist natürlich abhängig vom Inhalt an wertvollen Metallen. Liegt aber bei höchstens 4 Jahren.

Derzeitige Situation

Herkömmliche Biomasse-Kraftwerke verbrennen das Heizgut mittels Wirbelschicht-technologie, erhitzen damit Wasser und erzeugen Dampf, mit welchem Dampfturbinen zur Stromerzeugung betrieben werden.

Aktuelle Problemstellung

Die hier eingesetzte Technologie wurde für fossile Brennstoffe mit dem doppelten bis dreifachen Heizwert entwickelt. Allein auf Grund der benötigten Biomasse-Mengen und der dafür erforderlichen Logistik ist ein wirtschaftlicher Betrieb von kalorischen Kraftwerken ohne massive Förderungen nicht möglich.

AGT-Lösung

Wird dagegen Biomasse auf Mittel- und Starkgas konvertiert, können damit Gasturbinen-Dampfturbinen-Kombinationen mit höchstem Wirkungsgrad betrieben werden. Bei Einsatz von erntefrischer Biomasse lässt sich so die Menge der spezifischen Stromerzeugung um rund 100% auf das Doppelte herkömmlicher Biomasse-Kraftwerke steigern.

Dabei wird das übliche Verhältnis Strom zu Wärme von 1:2 auf 2:1 verschoben, wobei gerade bei Großkraftwerken die Abwärme häufig ohnehin nur eingeschränkt bzw. im Sommer überhaupt nicht genutzt werden kann. Zusätzlich können Biomasse-Kraftwerke nach dem LTC-Verfahren zur Spitzenstromerzeugung eingesetzt werden, da sich die konvertierten Gasmengen zwischenspeichern und punktuell abrufen lassen.

Nutzen

Die Konvertierungstechnologie zur Biomasse-Verstromung erlaubt durch einfachere Umweltschutzauflagen, einen wesentlich verbesserten Wirkungsgrad und der sich daraus ergebenden höheren Wirtschaftlichkeit den weltweit flächendeckenden Einsatz von Biomasse für die CO2-neutrale Stromproduktion zu marktkonformen Gestehungskosten.

Derzeitige Situation

Zur Entsorgung von Klärschlamm wird die Verbrennung eingesetzt, obwohl die PE- oder kalk-konditionierten Presskuchen für einen Verbrennungsprozess eigentlich nicht geeignet sind. Klärschlamm-Pressgut weist einen Wassergehalt von mehr als 60% auf.

Aktuelle Problemstellung

Daher funktioniert eine Verbrennung auch nur nach vorheriger Trocknung bzw. mit entsprechendem Stützfeuer. In jedem Fall ist aber der Energieverbrauch so hoch, dass es völlig unrealistisch ist, die Klärschlamm-Verbrennung zum Netto-Energiegewinn für eine nennenswerte Verstromung einsetzen zu wollen.

AGT-Lösung

Ganz anders sind die Verhältnisse bei der Klärschlamm-Konvertierung. Natürlich können auch hier 60% Wassergehalt nicht ohne weiteres verwertet werden, aber in einer dem eigentlichen Konvertierungsprozess nachgeschalteten Reform-Stufe werden bis zu 40% des enthaltenen Wassers zu Wassergas veredelt, das zur integrierten Schlammtrocknung eingesetzt wird.

Der im Schlamm enthaltene getrocknete organische Anteil wird dann zu Starkgas konvertiert und mittels Turbinen-Generator-Station verstromt. Da bei dieser Konzeption somit kein Wärmeüberschuss frei wird, ist keine Kraft-Wärme-Kopplung vorgesehen.

Für einen möglichst hohen Netto-Energiegewinn ist entscheidend, ob es sich beim konvertierten Klärschlamm um ausgefaulten Schlamm handelt, der natürlich kohlenstoffärmer ist und damit weniger Energie liefert, oder ob auch Frischschlamm-Anteile enthalten sind. Daneben führt auch die PE-Konditionierung gegenüber der Ca- Zugabe zu einer Steigerung der Energieausbeute.

Nutzen

• Die geringen Temperaturen des LTC-Verfahrens führen zu keiner Reduktion der Schwermetalle in der Asche/Schlacke; daher problemlose Deponierung der Reststoffe
• Die organischen Restanteile in der Asche liegen unter 5%, womit die EU-weite Deponiefähigkeit gegeben ist.
• Ein wesentlich kostengünstigerer Anlagenbetrieb ergibt sich aus den laufend günstigeren Betriebskosten durch geringerem Personalbedarf, Schlammtrocknung durch Abwärme, kein zusätzliches Stützfeuer

Das LTC-Verfahren ermöglicht einen erheblich höheren Wirkungsgrad der Verstromung durch den Betrieb von Gas- und Dampfturbinen-Kombinationen. Dagegen ist die Verstromung bei Klärschlamm-Verbrennung nur mit Dampfturbinen bei wesentlich geringerem Wirkungsgrad möglich. Durch die geringe Abwärmeerzeugung im LTC-Verfahren entsteht gegenüber Verbrennungsverfahren ein weit geringerer Energieverlust.

Derzeitige Situation

Derzeit wachsen in jeder Zivilisation die Müllberge. Vorgenommene Einsparungen können nicht umgesetzt werden. Die Verbrennung von Müll ist energetisch unrentabel.

Aktuelle Problemstellung

Alte Deponien werden voll, neue Deponien können kaum mehr zugelassen werden. Der Müll wird einfach gelagert, er verfault, das dabei entstehende Gas wird nutzlos abgefackelt, so dass erhebliche zusätzliche CO2-Emissionen entstehen. Sickerwässer müssen mit hohem Aufwand aufgefangen und gereinigt werden.

AGT-Lösung

Mit der Niedertemperatur-Konvertierung kann man – ohne großen Mülltrennungsaufwand – den gemischten Hausmüll zu Gas konvertieren und dieses zur Verstromung einsetzen. Schwermetalle und andere Problemstoffe werden bereits in der Anlage abgetrennt, umgewandelt und zur Wiederverwertung bzw. Deponierung geringfügiger Mengen gesammelt.

Nutzen

Die wesentlichsten Vorteile

• Aus nutzlosem Abfall wird billige Energie
• Geschlossenes System, keine Abgabe von Geruch oder Schadstoffen an die Umgebung
• Kleine und sehr rentable Anlagen, da gerade die bei Müllverbrennungsanlagen sehr teuren Komponenten wie Abluftreinigung, Schlackenstabilisierung etc.. nicht erforderlich sind. Dasselbe gilt auch für die laufenden Betriebskosten.
• Gegenüber einer Verbrennungsanlage ist dieses System in der Investition um ca. 50 % billiger, da weit geringere Baukosten notwendig sind
• Im Vergleich zur Verbrennung wesentlich höherer Wirkungsgrad der Verstromung durch Gasturbinen-Dampfturbinen-Kombination
• Kostengünstiger Betrieb der Anlage, da z.B. keine zusätzliche Energie für Befeuerung notwendig ist

Derzeitige Situation

Erfolgreiche Industriestandorte benötigen preiswerte elektrische Energie. Mehr als 50% der Stromkosten ergeben sich aber allein aus den Leitungsgebühren. Wird der benötigte Strom also direkt beim Verbraucher erzeugt, können diese spezifischen Kosten für die Netzdurchleitung eingespart werden. Zusätzlich fallen auch die keine Anschluss- und Bereitstellungskosten an.

Aktuelle Problemstellung

Entscheidend für die Produktion des eigenen Stroms sind aber die Kosten für den benötigten Brennstoff. Mit modernen, vollautomatischen Gas-Generatoren könnte sich jeder Industriebetrieb seinen Strombedarf ganz einfach selbst erzeugen, aber die hohen Erdgaskosten verhindern die Realisierung derartiger Überlegungen.

Implikation

Wird dagegen Konvertierungs-Flüssiggas zur Verstromung in eigenen Turbinen-Generatoren-Stationen eingesetzt, steht ein im Vergleich zu Erdgas wesentlich energiereicherer und gleichzeitig preiswerter Turbinentreibstoff zur Verfügung.

Bei der Verstromung werden mit Hilfe eines Vario-Turbinensatzes dann vollautomatisch stets etwa 10% mehr Strom erzeugt als momentan gebraucht wird. Verzögerungs-Regler auf den großen Verbrauchern verhindern, dass gleichzeitig zu viele Abnehmer zugeschaltet werden und die Spannung zusammenbricht. Der nicht verbrauchte Überschuss-Strom wird in das öffentliche Netz geleitet, das zur Abdeckung der Grundversorgung für Beleuchtung und Steuerung ohnehin weiter zur Verfügung steht.

Nutzen

• Mit dieser Konzeption können große Stromverbraucher, wie Produzenten von Maschinenanlagen, Fertigungsstraßen, Pressen, Öfen etc., mit dem wesentlich günstigeren selbst erzeugten Strom betrieben werden.
• Die bei der Verstromung des Biomassen-Flüssiggases eingesparten CO2-Mengen können gut geschrieben oder verkauft werden.
• Energieintensive Betriebe lassen sich so unabhängig von der regionalen Versorgung aufbauen und betreiben. (Hoch- und Tiefbau, Bergbau, Tunnelbau, Steinbrüche etc.) Außerdem lassen sich auch bestehende Energieverbraucher auf umweltneutralen Strombetrieb umstellen.
• Mit diesem Bio-Flüssiggas werden auch Stapler, Laderaupen, LKW etc umweltschonend betrieben.
• Eine adäquate Preisgestaltung erlaubt den Betrieben die Konvertierungs- Generatoren zu kaufen, zu leasen oder nur den damit erzeugten Strom zu beziehen.

Derzeitige Situation

Verschiedene Maschinen- und Anlagenbauer haben Reifenzerkleinerungs-Anlagen entwickelt, die die Gewinnung von reinem Reifengummi-Substrat erlauben. Mit solchen Anlagen können große Mengen Altreifen rasch und preiswert aufgearbeitet werden.

Aktuelle Problemstellung

Die anfallenden Tonnagen lassen sich zunehmend nicht mehr in Recycling-Produkten unterbringen und die bisher praktizierte Verbrennung wird gesetzlich beschränkt. Daher wird dringend nach innovativen Problemlösungen gesucht.

AGT-Lösung

Für die energetische Nutzung der Reifengranulate ist die Konvertierung die optimale Lösung. Im Rahmen des Prozesses der energetischen Reifengranulat-Konvertierung werden die verwertbaren Komponenten freigesetzt, abgezogen, zwischengespeichert und anschließend wieder miteinander in einer Art und Weise verknüpft, dass der freigesetzte Energieinhalt in einem Synthese-Starkgas zur Verfügung steht.

In dem hermetisch abgeschlossenen Prozess und vollkommen abgasfrei lassen sich die organischen Wertkomponenten aus den Benzol- und Butan-Derivaten zu einem mit Erdgas vergleichbaren Starkgas aufbereiten, das dann in einer Gas- und Dampfturbinen-Kombination mit höchstem Wirkungsgrad verstromt wird. Aus verfahrenstechnischen Gründen ist der Betrieb der Gasturbine ein integraler Bestandteil der Anlage und für den laufenden Prozess ausgelegt. Da sich die Turbine aber auch in Teillast fahren lässt, kann das überschüssige Konvertierungsgas, in externen Speichern zwischengelagert, auch für die Produktion von Spitzenstrom eingesetzt werden.

Nutzen

Erst durch die Altreifen-Granulat-Konvertierung ist jederzeit die wirtschaftliche Verstromung auch großer Mengen von zerkleinertem Reifenmaterial möglich. Da die dabei erzeugte elektrische Energie problemlos in das Netz eingespeist werden kann, verhindert dieses Verfahren die sonst rasch auftretenden Absatzprobleme für Reifengranulat.

Die Altreifen-Granulat-Konvertierung ist somit ein neues und innovatives Verfahren gemäß EU-Vorgaben zur energetischen Verwertung von Altreifen mit sehr hohem Wirkungsgrad. Der durchschnittliche ROI bei diesem Anlagentyp beträgt ca. 3-4 Jahre.