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Einsatz von Ersatzbrennstoffen: „Was Ihnen die Stichprobe niemals verraten kann…“

30. Mai 2018 // blog, Newsmeldungen,

Die Relevanz im Einsatz von Ersatzbrennstoffen steigt rasant an. Die Verwertung und effiziente Nutzung dieser Energieform wird immer wichtiger. Durch die Verwertung von sogenannten „Refuse derived fuels“ oder Sekundärbrennstoffen finden die unterschiedlichsten Materialien aus Haushalts-, Industrie-, und Gewerbemüll eine Wiederverwendung als Energielieferanten in diversen Müllverbrennungsanlagen, Zement-, Kalk-, Braunkohle- und zum Großteil in Industriekraftwerken sowie als Brennstoff in EBS-Kraftwerken eine neue Verwendung.

Diese Ersatzbrennstoffe gewinnen nicht nur dadurch an Wert, in welcher Form sie vorliegen und in welche Klassen man sie kategorisieren kann, sondern auch dadurch, wie exakt man den Heizwert, den sie für den Verbrennungsprozess liefern, bestimmen kann.

Ersatzbrennstoffe werden nach unterschiedlichen Kriterien und Standards bewertet und danach kategorisiert. Einer der relevantesten Parameter ist dabei der Heizwert, der Brennwert sowie die Feuchtigkeit. Zusätzlich zu diesen Werten werden der Aschegehalt, der Chlorgehalt, Quecksilbergehalt, Schwermetalle wie Kupfer, Blei, Mangan Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Schwefel für die Bewertung des Materials herangezogen.

Je nach Lagerung und Zusammensetzung der Ersatzbrennstoffe können sich relevante Parameter wie Feuchtigkeit im Material verändern.
Um zusätzliche Kosten wie etwa das Zufeuern mittels Brennstoffen wie z.B. Koks in der Anlage besser einschätzen oder sogar vermeiden zu können, benötigt es eine Prozesskontrolle, die das Eingangsmaterial besser qualifizieren und analysieren kann, als das bisher der Fall ist.

Zusätzlich zur besseren Prozessregelung kann hier auch gleich eine Qualitätskontrolle des Zulieferers erfolgen, um weitere Schritte im Prozess besser regeln zu können und die Effizienz vor dem Einsatz des Materials in der Anlage zu steuern. Die Verifizierung der Lieferanten ist ein zusätzlicher Benefit, der dem Ersatzbrennstoff-verarbeitenden Betrieb Kosten sparen und den Return-on-Investment verbessern kann.

Zurzeit werden Messungen zur Analyse von Materialströmen bestehend aus Ersatzbrennstoffen im Labor durchgeführt. Dies hat den Nachteil, dass die Zeitabstände zwischen den einzelnen Messungen zu groß sind. Die Reaktionszeit auf die sich verändernden Eigenschaften des Materialstroms in der Anlage sind dadurch zu lange, um akkurate und notwendige Anpassungen im Prozess durchzuführen.

Da die Messungen im Labor aufgrund ihrer zeitlich ungünstigen Verteilung keinen Aufschluss über den gesamten Produktstrom geben, sondern nur einen kleinen Auszug, eine Momentaufnahme, zeigen, ist auch die sinnvolle Weiterverwendung der erfassten Daten für eine laufende Prozessanalyse nicht gegeben. Die geringen Mengen an Material, welche im Labor untersucht werden, lassen somit keinen aussagekräftigen Schluss auf Tonnen von verarbeiteten Material zu. Will man Schlüsse aus der Analyse des verarbeiteten Materials ziehen, bieten die EVK Smart-Sensor-Systeme diese Möglichkeit, indem sie den Produktstrom in real-time direkt in der Linie zu den gegebenen Umweltbedingungen messen.

Um den Sprung von der reinen Datenaufnahme zum fertigen in-line fähigen Analysemodell zu schaffen, wird das EVK Lösungspaket um das vom InVision Magazin mit dem Top Innovators Award 2018 prämierte EVK SQALAR Software Paket erweitert, welches zur Verarbeitung der Referenzdatenspektren und zur Erstellung des späteren Modells für die Analyse genutzt wird.

Durch die genaue Messmethodik der EVK Hyperspectral Imaging Systeme im Lichtwellenlängenbereich von 950nm bis 1700nm und die Auswertung mit der neu entwickelten EVK SQALAR Software gelingt es, Messungen mit hoher Korrelationen zwischen Labormesswerten und Messungen durch das HELIOS Class Hyperspectral Imaging System direkt in der Linie zu erreichen.

Dr. Matthias Kerschhaggl, Chief Technical Officer der EVK meint dazu: „Wir sind erstmals in der Lage, Präzisionsanalytik aus dem Labor mit den immensen Datenmengen aus dem Inline-Monitoring zu verbinden und so Produktströme aussagekräftig quantitativ zu qualifizieren. Wir bringen sozusagen das Labor in die Linie.“

Das Interesse an der Entwicklung von EVK ist groß. Die Lösung hält nicht nur für die bessere Prozesskontrolle einiges an Potential bereit, sie hilft in weiterer Folge auch, die Energieeffizienz im Unternehmen besser einzuschätzen und zu planen.

Moderne Unternehmen greifen somit das Thema Umweltbewusstsein und Nachhaltigkeit durch den Einsatz von smarten Sensor-basierten Systemen aktiv auf. Dies unterstützt beispielsweise bei der Erfüllung der EU- Richtlinie 2010/75/EU zur Verbrennung und Mitverbrennung von Abfällen.

Unternehmen wie die EVK haben durch ihre langjährige Expertise die Möglichkeit, mit Anwender-Software, Smart-Kamera und dem notwendigen Know-how auch das notwendige Gesamtlösungskonzept in der Sensorik anzubieten und für den Markt zu patentieren.‘

Technologien rund um die Hyperspektralanalyse und daraus resultierende Lösungen im Bereich der Ersatzbrennstoffe haben sehr große Chancen, sich in den kommenden Jahren durchzusetzen und so den Weg für eine effektivere Prozessanalyse und Prozesskontrolle im Sinne der Umwelt, der Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit innovativer Lösungen im Recycling frei zu machen!

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