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© ZAV 2013
Abfall als Energierohstoff
Winterthur, 23. Oktober 2013, Alfred Rudin
© ZAV 2013
Agenda
2
Abfall ist nicht gleich Abfall
Energiepotential im Abfall
Abfall aus energiepolitischer Sicht
Energie aus Abfall im Markt
© ZAV 2013 3
Zürcher Abfallverwertungs-Verbund
Stadtwerk Winterthur
ERZ Entsorgung und Recycling
Zürich Hagenholz
Zweckverband Kehrichtverwertung
Zürcher Oberland KEZO, Hinwil
Zweckverband für
Abfallverwertung
im Bezirk Horgen
Limeco, Dietikon
Fünf Abfallverwerter, ein Ziel
760’000 Tonnen/Jahr
11 Linien
© ZAV 2013
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Abfall als Brennstoff
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Abfall in der Realität
Teppich Dämmung
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Abfall fällt nicht kontinuierlich an
8
10'000
11'000
12'000
13'000
14'000
15'000
16'000
17'000
18'000
Tonnen/Woche
Woche
Mittelwert Anliefermengen 2008-2012
Anliefermenge 2012 IST (=Nachfrage Vj.)
Heizperiode
Revisionszeit
Anlieferungen im ZAV, 2012
© ZAV 2013
Zwischenlagerung von Abfällen im ZAV
Im Kehrichtbunker (bis zu 15’000 Tonnen)
• Zur Homogenisierung des Abfalls
• Um Wochenenden und Festtage zu überbrücken
In Ballenlagern (bis zu 20’000 Tonnen)
• Um Spitzen im Sommer zu brechen
• Um die Wärmeproduktion im Winter zu gewährleisten
9
© ZAV 2013 10
Abfall ist nicht gleich Abfall
Abfälle fallen nicht kontinuierlich an, sind häufig wenig homogen
und weisen eine stark schwankende Zusammensetzung auf. Dies
ist besonders ausgeprägt bei Siedlungs- oder bei Bauabfällen.
Sind keine Verfahrensschritte zum Homogenisieren und zum
Ausschluss von Störstoffen oder der Abfälle vorgesehen, muss ein
Behandlungsverfahren die realistischerweise zu erwartenden
Abfälle mit all ihren Variationen ohne grössere Probleme behandeln
können. Zudem sollten Fehlanlieferungen keine wesentlichen
Schäden verursachen.
© ZAV 2013
Energiepotential im Abfall
© ZAV 2013
Was steckt an Energie im Abfall
12
Primäre Energie
- Freisetzung durch thermische Verwertung
- Frischdampf zur Erzeugung von Strom und Wärme
Substituierte Energie
- Freisetzung durch Rückgewinnung von Stoffen
- Eisen- und Nichteisen-Metalle in grösseren Mengen
Effiziente Energie
- Freisetzung durch Effizienzsteigerungen
- Verbesserung der Energienettoeffizienz (ENE)
© ZAV 2013
Primäre Energie
13
© ZAV 2013
Substituierte Energie
14
Im ZAV wurden 2012 insgesamt 13’600 Tonnen Metalle aus der
Kehrichtschlacke zurückgewonnen.
Energiebilanz (Primär- zu Recycling-Herstellung):
Eisen 10’170 t
Aluminium 2’330 t
Kupfer 550 t
= 26’400 MWh
= 88’500 MWh
= 6’050 MWh
Delta Energiebedarf
(2’600 kWh/t)
(38’000 kWh/t)
(11’000 kWh/t)
 120’000 MWh/Jahr (Strom für rund 30’000 Haushalte im Jahr)
 Stromabgabe im ZAV 2012: 314’000 MWh
© ZAV 2013
Effiziente Energie
15
Energienettoeffizienz-Zielbereich und ENE-Werte Schweizer KVA (gemäss ersten
Überschlagsrechnungen, Betriebsdaten 2009)
© ZAV 2013
Abfall aus energiepolitischer Sicht
© ZAV 2013
Kriterien der 2000 Watt-Gesellschaft
17
Energie aus Abfall hat einen hervorragenden Primärenergiefaktor
Quelle: ESU-Services
© ZAV 2013
Umweltauswirkungen
18
Quelle: ESU-Services
Vergleich der Umweltauswirkungen verschiedener Technologien
zur Stromerzeugung. Bezugsgrösse: 1 kWh Strom
© ZAV 2013 19
Strom
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5PEF
CO2
KVA
Biogas-WKK
Abw .-ORC
Wasser
Wind
PV
Solar-DT
Geothermie-HKW
nuk
Holz-HKW
fl+Bio-WKK
Kohle
Gas-Brennstoffzelle
Gas-WKK
Heizöl-WKK
fl-Bio-WKK
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Grafik: Strom aus Kehrichtheizkraftwerken gemessen an den Kriterien der 2000 Watt Gesellschaft
© ZAV 2013
Energie aus Abfall am Markt
© ZAV 2013
Handlungsfelder bei der Energievermarktung
Spezifische Eigenschaft des Energieträgers
- Dezentrale Produktion
- Leitungsgebundene Distribution
Positionierung der Energie in der Gesellschaft
- Ökologische Anerkennung
- Energie von Winterthur für Winterthur
Vermarktung durch die Energieunternehmen
- Einbindung in Produkte
- Ausrichtung auf die 2000Watt-Gesellschaft
21
© ZAV 2013
Merkmale der leitungsgebundene Distribution
- im Versorgungsgebiet flächendeckend
- kontinuierliche, simultane Lieferung
- umweltfreundlicher Transport
- aufwendiger Leitungsbau mit hohen Investitionskosten
- lange Nutzungsdauer
- sinkendender Bedarf bei effizienten Gebäuden (-40% bis 2050)
22
Grundlegende Diskussion über die Finanzierung
leistungsgebundener Energieträger (Strom und Wärme)
Klare Strategien in Versorgungsgebieten und Ausbau bestehender
Fernwärmeinfrastrukturen
© ZAV 2013
Ökologische Anerkennung
23
Die Energie aus Kehrichtheizkraftwerken soll zukünftig besser
positioniert werden:
- Vermarktung als Energie aus der Region für die Region
- Transparente Kennzeichnung der Herkunft unter dem Label
„Recycling-Energie“
- Einbezug der bestehenden VBSA-Klima-Charta
- Berücksichtigung der Kriterien der 2000W-Gesellschaft
- Qualitative hochstehende Positionierung auch auf „star“-Level
Idee des ZAV
© ZAV 2013
Einbindung in die Produkte
24
Stromsortiment EKZ 2013
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© ZAV 2013
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Energie aus Abfall - eine Zukunftslösung?

  • 1. © ZAV 2013 Abfall als Energierohstoff Winterthur, 23. Oktober 2013, Alfred Rudin
  • 2. © ZAV 2013 Agenda 2 Abfall ist nicht gleich Abfall Energiepotential im Abfall Abfall aus energiepolitischer Sicht Energie aus Abfall im Markt
  • 3. © ZAV 2013 3 Zürcher Abfallverwertungs-Verbund Stadtwerk Winterthur ERZ Entsorgung und Recycling Zürich Hagenholz Zweckverband Kehrichtverwertung Zürcher Oberland KEZO, Hinwil Zweckverband für Abfallverwertung im Bezirk Horgen Limeco, Dietikon Fünf Abfallverwerter, ein Ziel 760’000 Tonnen/Jahr 11 Linien
  • 4. © ZAV 2013 Abfall ist nicht gleich Abfall
  • 5. © ZAV 2013 Abfall als Brennstoff 5 H.P.Fahrni 2012 1 MJ = 0,27777 kWh
  • 6. © ZAV 2013 6 Abfall in der Realität Teppich Dämmung Schilfmatte mit Gips Wasch- tisch Dach- pappe Stein 40 qm-Container von oben, KHKW Hagenholz,13.9.2013
  • 7. © ZAV 2013 7 Abfall im Extremfall Betonschacht mit Bodenplatte, geborgen am 2.2.2011, Limeco Dietikon
  • 8. © ZAV 2013 Abfall fällt nicht kontinuierlich an 8 10'000 11'000 12'000 13'000 14'000 15'000 16'000 17'000 18'000 Tonnen/Woche Woche Mittelwert Anliefermengen 2008-2012 Anliefermenge 2012 IST (=Nachfrage Vj.) Heizperiode Revisionszeit Anlieferungen im ZAV, 2012
  • 9. © ZAV 2013 Zwischenlagerung von Abfällen im ZAV Im Kehrichtbunker (bis zu 15’000 Tonnen) • Zur Homogenisierung des Abfalls • Um Wochenenden und Festtage zu überbrücken In Ballenlagern (bis zu 20’000 Tonnen) • Um Spitzen im Sommer zu brechen • Um die Wärmeproduktion im Winter zu gewährleisten 9
  • 10. © ZAV 2013 10 Abfall ist nicht gleich Abfall Abfälle fallen nicht kontinuierlich an, sind häufig wenig homogen und weisen eine stark schwankende Zusammensetzung auf. Dies ist besonders ausgeprägt bei Siedlungs- oder bei Bauabfällen. Sind keine Verfahrensschritte zum Homogenisieren und zum Ausschluss von Störstoffen oder der Abfälle vorgesehen, muss ein Behandlungsverfahren die realistischerweise zu erwartenden Abfälle mit all ihren Variationen ohne grössere Probleme behandeln können. Zudem sollten Fehlanlieferungen keine wesentlichen Schäden verursachen.
  • 12. © ZAV 2013 Was steckt an Energie im Abfall 12 Primäre Energie - Freisetzung durch thermische Verwertung - Frischdampf zur Erzeugung von Strom und Wärme Substituierte Energie - Freisetzung durch Rückgewinnung von Stoffen - Eisen- und Nichteisen-Metalle in grösseren Mengen Effiziente Energie - Freisetzung durch Effizienzsteigerungen - Verbesserung der Energienettoeffizienz (ENE)
  • 13. © ZAV 2013 Primäre Energie 13
  • 14. © ZAV 2013 Substituierte Energie 14 Im ZAV wurden 2012 insgesamt 13’600 Tonnen Metalle aus der Kehrichtschlacke zurückgewonnen. Energiebilanz (Primär- zu Recycling-Herstellung): Eisen 10’170 t Aluminium 2’330 t Kupfer 550 t = 26’400 MWh = 88’500 MWh = 6’050 MWh Delta Energiebedarf (2’600 kWh/t) (38’000 kWh/t) (11’000 kWh/t)  120’000 MWh/Jahr (Strom für rund 30’000 Haushalte im Jahr)  Stromabgabe im ZAV 2012: 314’000 MWh
  • 15. © ZAV 2013 Effiziente Energie 15 Energienettoeffizienz-Zielbereich und ENE-Werte Schweizer KVA (gemäss ersten Überschlagsrechnungen, Betriebsdaten 2009)
  • 16. © ZAV 2013 Abfall aus energiepolitischer Sicht
  • 17. © ZAV 2013 Kriterien der 2000 Watt-Gesellschaft 17 Energie aus Abfall hat einen hervorragenden Primärenergiefaktor Quelle: ESU-Services
  • 18. © ZAV 2013 Umweltauswirkungen 18 Quelle: ESU-Services Vergleich der Umweltauswirkungen verschiedener Technologien zur Stromerzeugung. Bezugsgrösse: 1 kWh Strom
  • 19. © ZAV 2013 19 Strom 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5PEF CO2 KVA Biogas-WKK Abw .-ORC Wasser Wind PV Solar-DT Geothermie-HKW nuk Holz-HKW fl+Bio-WKK Kohle Gas-Brennstoffzelle Gas-WKK Heizöl-WKK fl-Bio-WKK CH-M ix ew z-Abgabemix [M JPE/M Jerzeugte Energie] [kgCO2e/MJerzeugteEnergie] ew z-Fördertarif Grafik: Strom aus Kehrichtheizkraftwerken gemessen an den Kriterien der 2000 Watt Gesellschaft
  • 20. © ZAV 2013 Energie aus Abfall am Markt
  • 21. © ZAV 2013 Handlungsfelder bei der Energievermarktung Spezifische Eigenschaft des Energieträgers - Dezentrale Produktion - Leitungsgebundene Distribution Positionierung der Energie in der Gesellschaft - Ökologische Anerkennung - Energie von Winterthur für Winterthur Vermarktung durch die Energieunternehmen - Einbindung in Produkte - Ausrichtung auf die 2000Watt-Gesellschaft 21
  • 22. © ZAV 2013 Merkmale der leitungsgebundene Distribution - im Versorgungsgebiet flächendeckend - kontinuierliche, simultane Lieferung - umweltfreundlicher Transport - aufwendiger Leitungsbau mit hohen Investitionskosten - lange Nutzungsdauer - sinkendender Bedarf bei effizienten Gebäuden (-40% bis 2050) 22 Grundlegende Diskussion über die Finanzierung leistungsgebundener Energieträger (Strom und Wärme) Klare Strategien in Versorgungsgebieten und Ausbau bestehender Fernwärmeinfrastrukturen
  • 23. © ZAV 2013 Ökologische Anerkennung 23 Die Energie aus Kehrichtheizkraftwerken soll zukünftig besser positioniert werden: - Vermarktung als Energie aus der Region für die Region - Transparente Kennzeichnung der Herkunft unter dem Label „Recycling-Energie“ - Einbezug der bestehenden VBSA-Klima-Charta - Berücksichtigung der Kriterien der 2000W-Gesellschaft - Qualitative hochstehende Positionierung auch auf „star“-Level Idee des ZAV
  • 24. © ZAV 2013 Einbindung in die Produkte 24 Stromsortiment EKZ 2013 Zukünftige Einbindung in hochwertige Stromprodukte