"WIR DÜRFEN MIT UNSEREM PLANETEN NICHT LÄNGER RUSSISCHES ROULETTE SPIELEN."
Hans-Joachim Schellnhuber, Universitätsprofessor für Theoretische Physik,
Leiter des Instituts für Klimaforschung in Potsdam, Deutschland,
und Klimaschutz-Berater der deutschen Bundesregierung.
Leiter des Instituts für Klimaforschung in Potsdam, Deutschland,
und Klimaschutz-Berater der deutschen Bundesregierung.
Wasserkraft ist der bedeutendste |
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Zirka ein Fünftel der weltweiten Stromproduktion stammt aus erneuerbaren Energiequellen, |
Angesichts des Voranschreitens der globalen Erwärmung und der steigenden Umweltbelastung unternehmen zahlreiche Staaten weltweit gemeinsame Anstrengungen, um den Ausstoß an Treibhausgasen, die als mögliche Ursache für den Klimawandel gelten, zu senken und den Einsatz knapp werdender Rohstoffe zu reduzieren. Das Kyoto-Protokoll setzte als erstes internationales Abkommen verbindliche Ziele zur Reduktion der Treibhausgas-Emissionen. Die Europäische Union (EU) verabschiedete ehrgeizige Emissionsziele, die u.a. durch den verstärkten Einsatz erneuerbarer Energien und erhöhte Energieeffizienz erreicht werden sollen. In den USA fordert der jüngst erstellte "New Energy for America"-Plan ebenfalls einen höheren Anteil erneuerbarer Energieträger an der Stromproduktion.
ANDRITZ ist sich der Bedeutung dieser Initiativen bewusst und unterstützt seine Kunden in ihren Bemühungen um den Umweltschutz durch Technologien, welche die Energiegewinnung aus erneuerbaren Quellen wie Wasserkraft und Biomasse maximieren. Darüber hinaus arbeitet ANDRITZ kontinuierlich daran, die Energieeffizienz der angebotenen Anlagen und Verfahrenstechniken durch Forschung und Entwicklung noch weiter zu steigern.
ANDRITZ generiert bereits mehr als 50% seines Gesamtumsatzes aus Anlagen und Verfahrenstechniken, mit denen aus erneuerbaren Ressourcen Energie gewonnen wird. Zu den wichtigsten gehören hier elektromechanische Ausrüstungen und Anlagen für Wasserkraftwerke und Anlagen zur Gewinnung von Energie aus Biomasse (Kraftkessel und Rückgewinnungskessel für die Zellstoff- und Papier-Industrie sowie Anlagen zur Trocknung und Pelletierung von Biomasse).
Hauptziele: Mehr Energie aus erneuerbaren Quellen und höhere Energieeffizienz
Die von ANDRITZ HYDRO bislang installierten Wasserkraftausrüstungen sichern weltweit die tägliche Stromversorgung von rund 150 Millionen Menschen und ermöglichen eine Reduktion des CO2-Ausstoßes um rund 38 Millionen Tonnen pro Jahr.
Am Weltklimagipfel 1997 wurde das Kyoto-Protokoll zum globalen Klimaschutz beschlossen. Das Protokoll, das 2005 in Kraft getreten ist und bis 2012 läuft, schreibt für die Industrie-Nationen das Ziel vor, die kollektiven Treibhausgas-Emissionen während der ersten Verpflichtungsperiode (2008–2012) gegenüber dem Jahr 1990 um 5,2% zu senken. Die Verhandlungen zur zweiten Verpflichtungsperiode ab 2013 sollen am Klimagipfel in Kopenhagen im Dezember 2009 abgeschlossen werden.
Die EU hat sich die Reduzierung der Treibhausgas-Emissionen um zumindest 20% bis 2020 zum Ziel gesetzt. Die Strategien der EU zur Erreichung dieses ehrgeizigen Ziels lauten: mehr Energie aus erneuerbaren Quellen und höhere Energieeffizienz.
Wasserkraft als bedeutendster erneuerbarer Energieträger
Die Wasserkraft ist mit einem Anteil von rund 18% an der weltweiten Stromerzeugung der bei Weitem bedeutendste erneuerbare Energieträger. Und der weltweite Stromverbrauch wächst langfristig stetig, in Schwellen- und Entwicklungsländern sogar in zweistelligen Wachstumsraten. Laut Schätzungen der International Energy Agency (IEA) wird derzeit weltweit lediglich ein Drittel des Wasserkraftpotenzials genutzt (Quelle: IEA Electricity Information). Eine Vielzahl von neuen Wasserkraftanlagen befindet sich in Bau oder Planung.
ANDRITZ HYDRO hat bisher rund 30.000 Turbinen mit einer Gesamtleistung von mehr als 400 GW weltweit ausgeliefert. Wasserkraftanlagen von ANDRITZ HYDRO sichern weltweit die tägliche Stromversorgung von rund 150 Millionen Menschen und ermöglichen eine Reduktion des CO2-Ausstoßes um rund 38 Millionen Tonnen pro Jahr. Das Wasserkraftwerksprojekt Tsankov Kamak in Bulgarien, für das ANDRITZ HYDRO die gesamte elektromechanische Ausrüstung inklusive Montage liefert, ist ein Pionierprojekt innerhalb des österreichischen Programms zur Umsetzung der flexiblen Mechanismen des Kyoto-Protokolls. Der bulgarische Stromversorger NEK, in dessen Besitz sich Tsankov Kamak befindet, transferiert im Rahmen des Joint Implementation-Mechanismus des Kyoto-Protokolls rund 200.000 Tonnen Emissions-Reduktionseinheiten, die durch das neue 80-MW-Kraftwerk generiert werden, nach Österreich.
ANDRITZ HYDRO bietet auch innovative Technologien an, um bisher unbeachtete Wasserkraftpotenziale zu nutzen. Beim HYDROMATRIX®-System werden kleine standardisierte Turbinen modular in eine Stahlkonstruktion eingebaut und zu beliebigen Leistungen kombiniert. Diese Module können in bestehende Dämme eingebaut werden und erfordern kaum neue bauliche Maßnahmen. Bei der neu entwickelten StrafloMatrix™-Technologie ist der Generator-Rotor im Turbinen-Laufrad integriert. Das kompakte Aggregat passt damit in jedes Staubauwerk und liefert bereits ab einer Fallhöhe von nur 40 cm Strom.
Biomasse: aus Abfallprodukten wird Energie
Die Zellstoff- und Papier-Industrie intensiviert ihre Bemühungen, Biomasse, die nicht im Produktionsprozess eingesetzt werden kann (wie etwa Rinde und Äste) oder die als Abfallprodukt anfällt (wie etwa Schwarzlauge), so gut wie möglich zur Energiegewinnung zu nutzen. Eine moderne Zellstoff-Fabrik kann heute aus Schwarzlauge mehr als 50 MW Stromüberschuss für das öffentliche Stromnetz produzieren.
Die Zellstoff-Industrie verfügt über ein enormes Potenzial zur Erzeugung von Strom aus Biomasse. 2008 wurden weltweit etwa 140 Millionen Tonnen Zellstoff erzeugt. Würde all dieser Zellstoff mit modernen Anlagen und energieeffizienten Systemen, wie ANDRITZ sie in letzter Zeit geliefert hat, produziert, so könnten allein aus der anfallenden Schwarzlauge rund 25.000 bis 55.000 GWh pro Jahr an Überschuss-Strom (je nach verwendetem Holz und Qualität des Endprodukts) produziert und in das öffentliche Netz eingespeist werden. Das entspricht der Leistung von drei bis vier mittelgroßen Atomkraftwerken und würde ausreichen, um drei bis fünf Millionen Menschen in OECD-Ländern (zehn bis 25 Millionen Menschen im Rest der Welt) mit Strom zu versorgen. Dieses Potenzial wird zum Teil auch schon genutzt; v.a. die neueren Zellstoff-Fabriken sind mit den entsprechenden Technologien ausgestattet und verkaufen bereits intensiv Strom.
ANDRITZ PULP & PAPER bietet Rückgewinnungskessel und Biomassekessel an, die ein Maximum an Energie aus Biomasse gewinnen. Einige Beispiele dafür: ENCE, S.A., der größte Marktzellstoff-Produzent in Spanien, errichtet derzeit eines der größten Biomasse-Kraftwerke Spaniens. ANDRITZ PULP & PAPER liefert für dieses Projekt einen Hochdruck-Dampfkessel mit 170 MW Leistung, der mit Forstabfällen und Energiepflanzen beheizt wird. Nach Fertigstellung wird die Anlage 50 MW grünen Strom produzieren, der in das öffentliche Netz eingespeist wird. Biomasse-Kessel liefert ANDRITZ PULP & PAPER auch an Portucel, S.A. in Portugal für zwei 15-MW-Kraftwerke, die bei den Werken in Cacia und Setúbal errichtet werden. Beheizt werden die Kessel in erster Linie mit Eukalyptus- und Kiefernholz, der gesamte erzeugte Strom geht ans öffentliche Netz. An CEASA, ein Zellstoff-Werk der ENCE-Gruppe in Navia, Asturias, Spanien, wurde ein Biomasse-Kessel geliefert, der aus Eukalyptus-Rinde, Feinstoffen und Biomasseabfällen 120 Tonnen Dampf pro Stunde erzeugt. Teil dieses Auftrags war auch die Lieferung eines neuen Rückgewinnungskessels mit einer Verbrennungskapazität von 1.800 Tonnen Schwarzlauge-Trockensubstanz pro Tag. Die beiden Anlagen – Biomassekessel und Rückgewinnungskessel – haben eine Gesamtleistung von 77 MW; der Strom aus dem Biomassekessel geht ans öffentliche Netz. Der ANDRITZ-HERB (HERB: High Energy Recovery Boiler) gewinnt aus Schwarzlauge ein Maximum an Energie. Das Östrand-Werk von SCA in Schweden erzeugt mit einem HERB 500 GWh Strom pro Jahr – genug, um das Werk nahezu energieautark zu betreiben. Der Zellstoff-Hersteller Södra Cell, ebenfalls in Schweden, hat angekündigt, dass sein Werk in Värö ab 2011 im Routinebetrieb völlig unabhängig von fossilen Brennstoffen sein wird. Dazu hat Södra Cell 2008 ein Projekt gestartet, das es dem Werk Värö ermöglichen soll, seinen gesamten Energiebedarf mit Biobrennstoff aus Holz zu decken. Teil des Projekts ist der Einbau einer neuen Eindampfanlage von ANDRITZ PULP & PAPER, die drei bestehende Eindampflinien ersetzen und sehr sauberes Kondensat zur Wiederverwendung in anderen Werksbereichen produzieren wird.
2008 wurden weltweit rund neun Millionen Tonnen Pellets produziert. Mit diesen wurden rund 6,3 Millionen Tonnen Kohle ersetzt. Mehr als die Hälfte der gesamten Pellets weltweit wird auf Anlagen von ANDRITZ FEED & BIOFUEL hergestellt – dadurch wurden 2008 im Vergleich zur Verwendung fossiler Brennstoffe 7,5 Millionen Tonnen CO2 eingespart.
Weitere ANDRITZ-Produkte, welche die Gewinnung von Energie aus Biomasse unterstützen, sind Trocknungs- und Pelletiersysteme. ANDRITZ FEED & BIOFUEL gehörte zu den ersten Anbietern von Pelletieranlagen für Holz und andere Arten von Biomasse. Seitdem hat der Geschäftsbereich die angebotenen Technologien kontinuierlich weiter verbessert und ist mit Abstand Weltmarktführer in diesem Bereich. Holzpellets sind heute sowohl im privaten als auch industriellen Bereich ein anerkanntes Heizmaterial. 2008 wurden weltweit rund neun Millionen Tonnen Pellets produziert. Mit diesen wurden rund 6,3 Millionen Tonnen Kohle ersetzt. Mehr als die Hälfte der gesamten Pellets weltweit wird auf Anlagen von ANDRITZ FEED & BIOFUEL hergestellt – dadurch wurden 2008 im Vergleich zur Verwendung fossiler Brennstoffe 7,5 Millionen Tonnen CO2 eingespart.
ANDRITZ FEED & BIOFUEL konnte 2008 wieder zahlreiche Aufträge für Biomasse-Pelletieranlagen verbuchen – darunter erstmals ein Auftrag zur Lieferung einer Komplettanlage inklusive Trocknung. Mit diesem Projekt steigert Stora Enso Timber seine Kapazität um 160.000 Jahrestonnen und wird damit zu einem der führenden Hersteller von Holzpellets in Schweden aufsteigen. ANDRITZ ENVIRONMENT & PROCESS liefert eine Bandtrocknungsanlage (Wasserverdampfungsleistung 18 t/h), ANDRITZ FEED & BIOFUEL sechs Pelletierlinien.
Biokraftstoffe: ANDRITZ fokussiert auf Verfahren der zweiten Generation
Die EU-Richtlinie über erneuerbare Energien legt fest, dass bis 2020 mindestens 10% aller Kraftstoffe im EU-Verkehrssektor aus erneuerbaren Energien gewonnen werden müssen. Dieser Anteil schließt sowohl Biokraftstoffe der ersten und zweiten Generation als auch Wasserstoff und Strom, der aus erneuerbaren Quellen gewonnen wird, ein. Bevorzugt behandelt werden dabei Biokraftstoffe der zweiten Generation, die doppelt gutgeschrieben werden.
Während Biokraftstoffe der ersten Generation aus Rohstoffen wie Mais, Zuckerrohr, Weizen und Rapsöl erzeugt werden, basieren die Verfahren der zweiten Generation auf Biomasse-Reststoffen wie Holz- und Pflanzenabfällen, Gras, Stroh und Bagasse. Diese stehen daher nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelkette und sollen auch höhere Einsparungen bei den Treibhausgas-Emissionen erzielen. Um die Nachhaltigkeit der Biokraftstoffe zu gewährleisten, sieht die Richtlinie eine Reihe von Kriterien vor: beispielsweise müssen Biokraftstoffe gegenüber fossilen Kraftstoffen mindestens 35% an Treibhausgasen einsparen, um für das 10-%-Ziel angerechnet werden zu können. Ab 2017 ist eine weitere Erhöhung dieser Rate vorgesehen. ANDRITZ konzentriert sich auf den Verfahrensbereich der zweiten Generation.
Im Geschäftsbereich PULP & PAPER wurde eine Abteilung geschaffen, die sich auf den Wachstumsmarkt rund um Zellulose-Biokraftstoffe konzentriert. Der Schwerpunkt liegt auf Verfahren der zweiten Generation zur Herstellung von Bioethanol aus Holz- oder landwirtschaftlichen Abfällen.
Holzabfälle gehören zu den vielversprechendsten Materalien für eine nachhaltige Biokraftstoff-Produktion. Die Zellstoff- und Papier-Industrie, die über Zugang zu Forsten und über ausgezeichnete Systeme zur Aufbereitung und Verarbeitung von Biomasse verfügt, zeigt wachsendes Interesse an Bioraffinerien zur Biokraftstoff-Herstellung. ANDRITZ und das finnische Forstindustrieunternehmen UPM arbeiten gemeinsam an der Entwicklung einer Technologie für die Gasifizierung von Biomasse zur Herstellung von Biokraftstoff. Die Biomasse besteht in diesem Fall aus Holzabfällen. Diese werden gasifiziert und das gereinigte synthetische Gas wird in einem Fischer-Tropsch-Reaktor in verschiedene Bioraffinerie-Produkte, darunter Rohdiesel, umgewandelt. Umfangreiche Pilotversuche sind in einer Versuchseinrichtung in den USA im Laufen. ANDRITZ arbeitet im Zuge dieses Projekts auch an der Planung und Konstruktion einer industriellen BTL-Anlage mit einer geplanten Kapazität von 100.000 Tonnen Bioraffinerie-Produkten jährlich. ANDRITZ verfügt bereits über langjährige Erfahrung mit Holzgasifizierungsanlagen für Drehrohröfen in der Zellstoff-Herstellung. Beim UPM-Projekt arbeitet ANDRITZ mit seiner Tochtergesellschaft Carbona, einem Spezialisten für Gasifizierungssysteme, zusammen.
Deutliche Steigerung der Energieeffizienz
Eine wesentliche Strategie der EU bei der Erreichung der Klimaschutz-Ziele ist die Steigerung der Energieeffizienz. Ziel ist es, bis 2020 die Energieeffizienz um 20% zu erhöhen.
ANDRITZ arbeitet permanent an der weiteren Verbesserung der Energieeffizienz seiner Systeme und Anlagen; auch bei der Entwicklung neuer Technologien wird besonderes Augenmerk auf die Minimierung des Energieverbrauchs gelegt. Dadurch kann ANDRITZ seine Kunden bei der Verbesserung ihrer Energiebilanzen maßgeblich unterstützen.
ANDRITZ HYDRO trägt im Wasserkraftbereich durch Anlagen-Modernisierungen und Erneuerung alter Turbinen und Generatoren dazu bei, die Energieeffizienz bestehender Kraftwerke deutlich zu steigern. Die möglichen Leistungssteigerungen liegen hier bei 10 bis 15%, und das ohne weitere Eingriffe in die Natur und den Wasserhaushalt. Im Wasserkraftwerk Portile de Fier I in Rumänien beispielsweise hat ANDRITZ HYDRO kürzlich eine Generalüberholung durchgeführt und dabei die Leistung von 1.068 auf 1.200 MW gesteigert. Damit erspart man sich den Bau eines mittelgroßen neuen Kraftwerks.
Eine moderne Zellstoff-Fabrik kann heute dank Technologie von ANDRITZ PULP & PAPER aus Schwarzlauge mehr als 50 MW Stromüberschuss produzieren, der an das öffentliche Stromnetz geliefert werden kann.
ANDRITZ PULP & PAPER hat wesentliche Potenziale zur Steigerung der Energieeffizienz sowohl bei der Planung neuer Werke als auch bei der Optimierung bestehender Anlagen umgesetzt. Im Service-Bereich werden dank spezieller Lager und neuer Schmiermittel, die ANDRITZ entwickelt hat, sowie durch Optimierungsmaßnahmen Energieeinsparungen bis zu 5% erzielt. Bis zu 30% Energieeinsparung sind durch den nachträglichen Einbau von Wärmerückgewinnungssystemen bei Holzstoff-Produktionsanlagen erreichbar. Durch Umstellung auf das optimale Mahlplatten-Design hat ANDRITZ PULP & PAPER in TMP-Werken schon Energieeinsparungen um 10% erzielt. Bei der Planung neuer Anlagen können Vereinfachungen in der Prozessgestaltung zu einem deutlich verminderten Energieverbrauch beitragen. Eine Neuentwicklung, die ganz wesentlich zur Reduzierung des Energieverbrauchs beiträgt, betrifft den Materialtransport innerhalb des Produktionsprozesses. Dieser schlägt sich typischerweise mit etwa 50% im Gesamtstromverbrauch einer Anlage nieder. ANDRITZ PULP & PAPER hat nun eine neue Generation von Mittelkonsistenz-Pumpen auf den Markt gebracht, die – dank eines verbesserten Wirkungsgrads – um bis zu 10% weniger Energie verbrauchen als Vorgängermodelle. Zusätzliche Einsparungen nicht nur bei Energie, sondern auch bei Montage, Wartung und Betrieb ergeben sich, weil keine Vakuum-Pumpen mehr benötigt werden.
ANDRITZ PULP & PAPER hat eine große Anzahl weiterer Technologien und Maßnahmen im Programm, die den Energieverbrauch von Kundenanlagen reduzieren, darunter:
- RotaBarkerTM-Entrindungstechnologie (80% weniger Energieverbrauch als konventionelle Trommel-Entrinder durch Wegfall eines eigenen Enteisungssystems für Stämme);
- Papillon-Refiner (bis zu 45% weniger Nulllast-Energieverbrauch im Vergleich zu konventionellen Refinern durch den extrem geringen Durchmesser des Mahlbereichs);
- Fraktionierung in Deinking-Linien (Einsparungspotenziale um ca. 15% bei elektrischer Energie und ca. 40% bei thermischer Energie);
- RTS TMP-Refiner-Verfahren (bis zu 20% Ersparnis beim spezifischen Energieverbrauch im Vergleich zu konventionellen TMP-Verfahren);
- RT Fibration (bis zu 30% Energieersparnis im Vergleich zu konventionellen TMP-Verfahren);
- neue Generation von Gleitlagern (Reduktion des Energieverlusts im Lager um 15 bis 20%);
- Lo-Solids®-Kochtechnologie (50% weniger Strom- und Dampfverbrauch für die Kochung als vor 20 Jahren);
- DD-Wäscher (30% weniger Stromverbrauch als bei Waschtechnologien vor 20 Jahren);
- PrimeRoll Eco (neues Produkt der Division Papierveredelung; verbraucht bis zu 40% weniger Energie als konventionelle Presswalzen).
Die Tissue-Maschine, die ANDRITZ PULP & PAPER für das Werk von Procter & Gamble (P&G) in Green Bay, Wisconsin, USA, geliefert hat, wurde für ihren besonders energiesparenden Betrieb ausgezeichnet. P&G erhielt den „Pulp and Paper Efficiency Award“ des Bundesstaats Wisconsin für Energieeffizienz. Die ANDRITZ-Tissue-Maschine, die für die Produktion der Marken Bounty und Charmin eingesetzt wird, braucht 20% weniger Erdgas und Strom als andere moderne Tissue-Maschinen. Im Bereich der Bahnstabilisatoren wurde ebenfalls ein neues Produkt – die PrimeRun-Stabilisatoren – mit 30% verringertem Energieverbrauch eingeführt. Die ersten Einheiten wurden bereits bei Sappi in Gratkorn, Österreich, erfolgreich in Betrieb genommen.
ANDRITZ generiert bereits mehr als 50% seines Gesamtumsatzes aus Anlagen und Verfahrenstechniken, mit denen aus erneuerbaren Ressourcen Energie gewonnen wird.
ANDRITZ ENVIRONMENT & PROCESS bietet im Bereich Energieeffizienz u.a. das DoubleDry-Trocknungsverfahren für Klärschlamm an. Hier werden Bandtrocknung und Fließbett-Trocknung kombiniert, um die thermische Energie zweifach zu nutzen. Im Fließbett wird hochwertige Energie eingesetzt; die Wärme aus der Kondensation des im Fließbett verdampften Wassers wird wiederum im Bandtrockner verwendet. Die beiden Trocknungssysteme sind über einen Wärmetauscher verbunden, der die zweifache Nutzung der thermischen Energie und somit einen deutlich geringeren Gesamtenergie-Verbrauch ermöglicht.
