Das Kraftwerk wird als KWK-Anlage (Kraft-Wärme-Koppelung) geplant und ausgeführt. Dabei handelt es sich um ein hochmodernes und effizientes System, das im selben Prozess Wärme und elektrische Energie erzeugen kann.
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Funktionsweise des Kraftwerks
Das Kraftwerk wird mit Brennstoffen aus der Papierproduktion der Rondo Ganahl AG in Frastanz sowie mit gewerblichen Reststoffen von Vorarlberger Unternehmen betrieben. Die bereits vorab aufbereiteten Reststoffe werden per Lkw angeliefert und zunächst in einem Brennstoffbunker zwischengelagert. Die Lagerkapazität ist auf ein Minimum beschränkt, aber so ausgelegt, dass ein Betrieb über ein verlängertes Wochenende ohne Anlieferung möglich ist. Der Brennstoffbunker ist ein geschlossenes Gebäude aus Beton, das mit Unterdruck betrieben wird. Gerüche können so gar nicht erst nach außen dringen.
Das Kraftwerk wird nach dem neuesten Technologiestand geplant und ausgeführt: Es verfügt über eine stationäre Wirbelschichtfeuerung – Sand dient dabei als Bettmaterial. Durch die Zufuhr von vorgewärmter Luft und Rauchgas wird das Sandbett in Bewegung versetzt. So entsteht eine wirbelnde Schicht aus Sandpartikeln. Die aufbereiteten Reststoffe fallen in das heiße Sandbett und werden verbrannt. Nicht brennbare Bestandteile wie Nägel oder Steine sinken im Sandbett nach unten, werden abgetrennt und fachgerecht entsorgt. Hinweis: Bei jedem Anfahren wird der Kessel schrittweise mit Gas auf die entsprechende Betriebstemperatur aufgeheizt. Das ist auch unbedingt notwendig und gesetzlich vorgeschrieben.
Bei der Verbrennung wird die im Brennstoff gespeicherte Energie in Form von heißem Rauchgas freigesetzt. Dieses Rauchgas steigt mit Temperaturen von ca. 860 bis 1000 Grad Celsius nach oben und durchströmt den Kessel. Dieser fungiert wie ein großer Wärmetauscher. Das Rauchgas wird auf circa 200 Grad Celsius heruntergekühlt – dabei wird im Wärmetauscher unter hohem Druck Wasser erhitzt und zu Wasserdampf verdampft. Die gesamte Anlage regelt die Dampfproduktion automatisch und passt diese kontinuierlich dem aktuellen Wärme- und Energiebedarf an.
Das Kraftwerk soll zukünftig 140 Gigawattstunden thermische Energie und 60 Gigawattstunden elektrische Energie erzeugen. Der Wasserdampf wird durch eine Turbine geleitet und treibt dabei den Generator zur Stromerzeugung an. Ein Teil des Dampfs wird direkt in der Papierproduktion zur Trocknung genutzt werden. Diese Technologie wird auch als Kraft-Wärme-Kopplung bezeichnet (KWK-Anlage).
Bevor das Rauchgas über den Kamin abgegeben wird, durchläuft es mehrere Reinigungsstufen. Zunächst erfolgt eine erste Staubabscheidung in einem Elektrofilter. Das Rauchgas wird mit Additiven wie Aktivkohle versetzt: Diese wirkt wie ein Schwamm, der Schwermetalle, Dioxine und andere Stoffe aufnimmt („adsorbiert“). Ergänzend dazu wird Natriumhydrogencarbonat, besser bekannt als Natron (Backpulver), beigefügt. Das Natron reagiert chemisch mit den sauren Schadstoffen. Die Aktivkohle und das Natron verbleiben für eine bestimmte Zeit im Rauchgaskanal, damit sie die enthaltenen Schadstoffe unschädlich machen können. Anschließend durchströmt das Rauchgas einen Gewebefilter, der nach dem Prinzip eines Kaffeefilters funktioniert. Restliches Natron, Schadstoffe und feinste Staubpartikel werden auf diese Weise zurückgehalten. An der Oberfläche des Gewebefilters bildet sich ein Filterkuchen, der weiterhin zur Abscheidung von Schadstoffen dient. Dieser wird in regelmäßigen Abständen mittels Druckluft abgelöst, sodass sich wieder ein neuer Filterkuchen bilden kann. Dadurch wird der Abreinigungsprozess ständig erneuert. Die abgelöste Asche wird den Vorgaben entsprechend entsorgt. In einem nächsten Schritt macht ein Katalysator mithilfe einer Ammoniaklösung Stickoxide unschädlich – vergleichbar mit der Abgasreinigung bei einem modernen Dieselfahrzeug durch die Hinzugabe von AdBlue.
Schließlich gelangt das gereinigte Rauchgas zum Kamin. In diesem sind Messgeräte installiert, um die Werte von Staub und anderen Stoffen permanent zu überwachen. Die Anlage verfügt über eine Automatisierung, die sofort gegensteuern kann, wenn bestimmte Werte nicht im optimalen Bereich liegen – und das weit vor der zulässigen Höchstgrenze. Außerdem erfolgen seitens der Behörde regelmäßige Kontrollen.
Das Kraftwerk wird im Kontrollzentrum von qualifizierten Mitarbeitenden rund um die Uhr im Schichtbetrieb gesteuert und überwacht – pro Schicht sind mindestens drei Mitarbeitende im Einsatz. Automatische Regelungssysteme erkennen Abweichungen frühzeitig und unterstützen den sicheren Betrieb der Anlage.
Das Kraftwerk soll direkt auf dem Betriebsgelände der Rondo Ganahl AG realisiert werden – das hat verschiedene Gründe. Zum einen entspricht die standortnahe Umsetzung allgemeinen Vorgaben des UVE-Leitfadens (UVE = Umweltverträglichkeitserklärung). In diesem wird ausdrücklich festgehalten, dass die Standortwahl der entscheidende Faktor für die Energieeffizienz einer Mitverbrennungsanlage ist. Ein Teil der Brennstoffe fällt zudem schon vor Ort bei der Papierherstellung an. Dadurch können zusätzliche Energieverluste, lange Leitungswege und unnötige Transporte vermieden werden.
Ein Teil des Brennstoffes, rund 12.000 Tonnen pro Jahr, kommt direkt aus der Papierproduktion in Frastanz. Dabei handelt es sich um für die Papierproduktion nicht mehr geeignete (zu kurze) Papierfasern und Stoffe, die beim Altpapier-Recycling aussortiert werden, zum Beispiel Kunststoffe, Klebebänder oder wasserbeständige Papiere.
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Beispielfoto Papierfaserreste
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Beispielfoto Rejekte
Diese Reststoffe müssen heute per Lkw nach Deutschland und in die Schweiz transportiert werden. Dort werden sie als Energieträger genutzt. Künftig werden diese direkt vor Ort verwertet. Der restliche Bedarf wird durch gewerbliche Reststoffe aus Vorarlberger Betrieben gedeckt – Materialien, die bereits heute anfallen, von regionalen Unternehmen gesammelt und zukünftig für die energetische Verwertung aufbereitet werden.
Verwendung von unbedenklichen Reststoffen, Ersatzbrennstoffen und Biomasse.
Keine unsortierten Reststoffe aus der Haushaltssammlung (schwarzer oder gelber Sack).
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Beispielfoto Ersatzbrennstoffe
Ein Teil der eigenen Reststoffe aus der Papierherstellung kann einen höheren Heizwert als zugekaufte Reststoffe haben – oder auch umgekehrt. Wenn also gerade Brennstoffe mit höheren Heizwerten vorhanden sind, sinkt die Gesamt-Brennstoffmenge.
Beispiel aus dem Alltag: Jeder, der einen Kaminofen besitzt, weiß, wie sehr die Brennstoffqualität die Menge beeinflusst, die erforderlich ist, um das Haus zu beheizen.
140 GWh
thermische Energie
Energieerzeugung pro Jahr
60 GWh
elektrische Energie
Energieerzeugung pro Jahr
82.000 t
pro Jahr im Normalbetrieb
davon sind 12.000 t aus der Papierproduktion in Frastanz, der restliche Bedarf wird aus gewerblichen Reststoffen Vorarlberger Betriebe gedeckt. Technische Obergrenze laut UVP: 122.000 t.
3.600 m²
Fläche
auf dem Firmengelände der Rondo Ganahl AG
35 / 45 m
Gebäude- / Kaminhöhe
35 Meter Gebäudehöhe, 45 Meter Kaminhöhe
110 Mio. €
Investitionssumme
Stand Frühjahr 2024
Energieautonomie Frastanz
info@energieautonomie-frastanz.at