Neubau Belagswerk mit Holzstaubfeuerung

Zusammenfassung

Die Firma BEHAG Belagswerke Heimberg AG plant den Bau eines neuen Belagswerks. Dieses Werk soll die beiden Belagswerke der AG Balmholz in Sundlauenen und das Belagswerk BEHAG in Heimberg ersetzten. In der neuen Anlage soll Asphalt / Strassenbelag hergestellt werden. Für die Herstellung von Strassenbelag werden Mineralstoffe (Sand, Splitt und Kies) in eine Trockentrommel beladen und mittels Brenner (herkömmlich fossile Brennstoffe) auf die erforderliche Temperatur erhitzt. In einer Paralleltrommel wird Ausbauasphalt analog aufgeheizt. Das erhitzte Mineral wird anschliessend in einem Mischer mit Ausbauasphalt und Bitumen vermischt. Das Ziel des Projekts ist, die energieintensive Herstellung von Asphalt mit beinahe nur erneuerbaren Brennstoffen zu bewerkstelligen und die Wirtschaftlichkeit der Anlage im Praxisbetrieb auszuweisen. Bis anhin werden für die Herstellung von Belag fossile Brennstoffe wie Heizöl oder Erdgas eingesetzt. Als Rohstoff in diesem Projekt dient Holz respektive Holzstaub, welcher von möglichst regionalen Lieferanten stammt.

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Schlussbericht

Im Wimmis erstellt das Belagswerk Oberland AG ein neues Belagswerk. Als erstes Belagswerk in der Schweiz setzt die BWO AG anstelle eines fossilen Brennstoffs entsprechende Holzstäube als primäre Energieträger ein. Dadurch kann von einer nahezu CO2 neutralen Belagsproduktion gesprochen werden. Der Einsatz von Holzstaub als alternativem Brennstoff zu den fossilen Brennstoffen bedingt ein wirtschaftlich austariertes Konzept bezüglich der Verfügbarkeit des Rohbrennstoffs, dessen Aufbereitung zu Holzstaub und dessen Schadstoffverhalten bei der Verbrennung. Das Ziel des Projekts ist, die energieintensive Herstellung von Asphalt mit beinahe nur erneuerbaren Brennstoffen zu bewerkstelligen und die Wirtschaftlichkeit der Anlage im Praxisbetrieb auszuweisen. Dabei sollen die vom Amt für Umwelt und Energie Bern (AUE) gesetzten Grenzwerte eingehalten bzw. plausibilisiert werden (Anmerkung Grenzwerte AUE: bis dato Baubewilligung waren in der LRV keine Emissionsgrenzwerte festgelegt für Belagswerke mit Brennstoff Altholz). Ein wesentlicher Bestandteil der Anlage ist die Holzaufbereitungsanlage. Vom angelieferten Rohbrennstoff (Altholzschnitzel) werden rund 15 Prozent ausgeschleust und in einer Schnitzelheizung verfeuert. Diese Wärme wird als Trocknungswärme genutzt, um den restlichen Massenstrom auf den notwendige Feuchtegehalt zu trocknen. Die getrocknete Menge wird anschliessend der eigentlichen Aufbereitungsanlage zudosiert. Mit diesem Vorgehen soll sichergestellt werden, dass die beiden Merkmale Mahlgrad und Feuchte derart optimiert werden können, dass die für das Asphaltwerk benötigte Leistung erbracht und die Vorgaben der LRV eingehalten werden können. Nachdem die Inbetriebnahme der Holzstaubaufbereitungsanlage aufgrund technischer Schwierigkeiten verzögert wurde, konnten die erneuten Tests erfolgreich abgeschlossen werden und die Anlage im Frühjahr 2024 in Produktionsbetrieb übergehen. Im Oktober 2024 wurde eine erste Orientierungsmessung des Schadstoffausstosses durchgeführt. Während die Grenzwerte bei der Schnitzelheizung (Trocknungswärme) eingehalten wurden, kam es bei der Holzstaubfeuerung für die eigentliche Asphaltproduktion zu Überschreitungen. Aufgrund von Unklarheiten in der Bewertung (erhöhter Schwermetallausstoss bei gleichem Energieträger wie bei der Schnitzelheizung) ist eine erneute Messung im dritten Quartal 2025 vorgesehen Die Nachrüstungen an der Holzstaub-Anlage führten zu erheblichen Mehrkosten. Könnten die Investitionskosten der Holzstaubanlage bei Folgeprojekten auf rund 4 Mio. CHF für jährliche Produktionsmengen von rund 110'000 Tonnen Asphaltbelag bzw. 5.2 Mio. CHF für Grossanlagen mit 150'000 Tonnen reduziert werden, wäre eine Amortisationsdauer von unter 20 Jahren realisierbar. Diese Aussage zur Wirtschaftlichkeit basiert auf tiefen Energiekosten ≤ 60CHF pro Tonne Altholz sowie Erträgen aus allfälligen CO2-Kompensationsprojekten. Die Energiekosten für sauberes Altholz (positive Auslese), welches aktuell für den Betrieb der Anlage verwendet wird, liegt deutlich über dem Zielwert. Die aktuelle Produktionsmenge der Pilotanlage lag während des Betrachtungszeitraums bei 105'000 Tonnen Asphaltbelag pro Jahr. Ein Zielkonflikt besteht zwischen niedrigen Energiekosten und höheren Emissionen bei unsortiertem Altholz. Bislang liegen jedoch keine belastbaren Emissionsmessungen vor. Daher kann weder die Konformität mit der aktuellen LRV bzw. den vom AUE festgelegten Grenzwerten bestätigt noch ein politischer Diskussionsbedarf für deren Anpassung aufgezeigt werden. Da die Einhaltung der LRV eine zentrale Voraussetzung für den Betrieb von Holzstaubfeuerungen mit dem Brennstoff Altholz in Belagswerken ist, lässt sich deren zukünftiges Potenzial derzeit nicht abschliessend beurteilen. Sollten weitere Anlagen realisiert werden, wäre jedoch eine Anpassung der LRV erforderlich, da die aktuellen Grenzwerte für Asphaltwerke nur fossile Wärmeerzeuger berücksichtigen. Nach heutigem Kenntnisstand würde eine Lockerung der für das Projekt definierten Grenzwerte die Wirtschaftlichkeit solcher Anlagen verbessern. Die Anlage produziert aktuell Asphalt mit 70 % Holzanteil. Die Energieeffizienz und Kostenreduktion können erst nach Auswertung längerer Betriebsdaten und weiteren Tests abschliessend beurteilt werden. Parallel wird die Qualität des Altholzes verbessert, um den Holzstaub ohne aufwändige «positive Auslese» herstellen zu können.

Projektdetails

Forschungsstelle
BFE
Projektstatus
Abgeschlossen
Projekttyp
Forschungsprojekt
Startdatum
2022-01-31
Enddatum
2025-12-14
Bewilligte Gesamtkosten
CHF 1437191.00
Sektion
Bioenergie
NABS Politikbereich
Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie

Kategorien

Production of solid biofuels Biomasse & Holz (inkl. Abfälle, Klärschlamm) Demonstrationsprojekt

Labels

Bioenergie P+D