Nachhaltig und wirtschaftlich 

Individuelle Komplettlösungen zur Handhabung alternativer Brennstoffe

ARTIKEL AUS DER SCHÜTTGUT & Prozess 3/2022

Auf strenge Umweltauflagen reagieren Zementhersteller mit alternativen Brennstoffen. Damit werden Kalzinator und Hauptbrenner wirtschaftlich und nachhaltig befeuert. Zur Lagerung, Förderung und Dosierung sind individuelle Komplettlösungen gefragt. Erarbeitet werden diese unter anderem aus eigens entwickelten Einzelkomponenten zusammengesetzten Gesamtsysteme von der BEUMER Group.

Beumer, Produktionsgelände mit einem Ummantelten Schneckenförderer mit Wägezellen zwischen den Gebäuden, auf schuettugutmagazin.de
Die BG Opti/Feed ist ein Schneckenförderer mit Wägezellen. Damit kann das Material kontinuierlich dosiert werden.

Zement ist der meistgenutzte Baustoff weltweit, und die Branche wächst kontinuierlich. Hersteller müssen sich jedoch an immer strengere Umweltauflagen halten, um die teilweise enorme Luftverschmutzung in den Griff zu bekommen. In Abhängigkeit der verwendeten Prozesse liegt die Emission der Zementherstellung bei 0,6 bis 0,99 CO2 pro Tonne Zement. Damit verursacht die Branche etwa sieben bis acht Prozent der weltweiten CO2-Emissionen. Ein Ansatz zur nachhaltigen Reduzierung des Treibhausgas-Ausstoßes und der Produktionskosten ist die vermehrte Nutzung von alternativen Brennstoffen.

Statt Kohle und Gas kommen z. B. neben flüssigen Materialien wie Altöl oder Lösungsmittel auch Feststoffe zum Einsatz, primär aus kommunalen sowie industriellen Abfällen, u. a. Mischungen aus Kunststoffen, Papier, Verbundmaterialien oder Textilien sowie Holzpellets. Gern genutzt werden auch ganze oder geschredderte Altreifen. Deren Gummi hat einen vergleichbaren Heizwert wie Steinkohle und das Eisen aus der Armierung lässt sich mineralogisch in den Zement einbinden. Dies mindert die Zugabe eisenhaltiger Korrekturstoffe. Die Ersatzbrennstoffe sind in großer Menge kostengünstig verfügbar und können im Hochtemperaturprozess der Drehöfen im Zementwerk sicher und restlos entsorgt werden. So müssen diese Materialien auch nicht deponiert oder anderweitig entsorgt werden.

Beumer, die BG OptiBulk ist mit einem speziellen Gehäuse ausgestattet, das die Umgebung vor Staubaustritt und das Material vor Umgebungseinflüssen schützt, auf schuettgutmagazin.de
Die BG OptiBulk ist mit einem speziellen Gehäuse ausgestattet, das die Umgebung vor Staubaustritt und das Material vor Umgebungseinflüssen schützt.

Da unterschiedliche Materialien verschiedene Brennwerte aufweisen, darf der gesamte Hausmüll nicht einfach dem Brennprozess im Ofen zugeführt werden. Gerade in Ländern, in denen die Mülltrennung noch nicht vergleichbar entwickelt ist wie in Europa, ist das eine große Herausforderung. Wie die alternativen Brennstoffe zusammengesetzt sind und wie sie zum Einsatz kommen, richtet sich oft auch nach ihrer Verfügbarkeit in einer bestimmten Region und insbesondere nach den wirtschaftlichen Aspekten. Die Materialien müssen zudem bestimmte Qualitätsanforderungen erfüllen. Manche Betreiber setzen etwa nur aufbereitete Abfälle mit einem definierten Mindestheizwert und niedrigen Schwermetallgehalten ein. Dazu darf der alternative Brennstoff oft nur eine festgelegte Partikelgröße und eine bestimmte Dichte aufweisen. Wichtig ist auch der Feuchtigkeitsgehalt.

Von der Annahme bis zum Dosieren

Die BEUMER Group entwickelt als Systemanbieter individuelle Lösungen für die gesamte Materialflusskette vom Entladen des Lieferfahrzeugs bis zum Lagern, Verwiegen, Fördern und Dosieren von festen alternativen Brennstoffen. Dazu kommen vollautomatische Anlagen, die unterschiedlich große und schwere Reifen dosieren, vereinzeln und zum Einlauf des Drehofens fördern. Die BEUMER Group unterstützt mit ihren Intralogistik-Lösungen Zementhersteller dabei, ihre Werke kosteneffizient und nachhaltig zu modernisieren. „Mit unserem Know-how und maßgeschneiderten Anlagen optimieren wir die Prozesse unserer Kunden“, sagt Jan Tuma, Chief Sales Officer (CSO), BEUMER Group, Czech Republic. Der Anwender erhält alles aus einer Hand und hat damit nur einen Ansprechpartner. Neben einem umfassenden Angebot an zuverlässigen Systemen für die Handhabung mit alternativen Brennstoffen konzentrieren sich die Fachleute auch auf die Planung von Logistik- und kundenspezifischen Förder- und Lagerlösungen, einschließlich Kranhallen und Stahlkonstruktionen.

Beumer Pipe Conveyor in Fertigungshalle, auf schuettgutmagazin.de
Pipe Conveyor: Das geschlossene System transportiert die alternativen Brennstoffe umweltfreundlich, staubfrei und energiearm.

Klares Alleinstellungsmerkmal

„Die Materialflusskette setzen wir aus den Einzelkomponenten unserer OptiSeries um“, sagt Jan Tuma. „Diese verschiedenen Anlagen haben wir hier im Haus entwickelt – ein klares Alleinstellungsmerkmal auf dem Markt.“ Ausgelegt sind die Systeme auf die Anforderungen an Funktionalität und Leistung im täglichen Betrieb.

 

Das für die Verbrennung im Ofen vorbereitete Material kommt in der Regel in Schubbodenaufliegern an. Der hydraulisch gesteuerte Schubboden bewegt die Last nach außen auf die Förderanlage. „Alle gelieferten Fördersysteme und die dazugehörigen Ausrüstungen greifen wie Zahnräder ineinander und sichern eine kontinuierliche Brennstoffbeschickung“, beschreibt Jan Tuma. „Dazu können wir bei unseren Kunden unter anderem unsere Entladestation BG OptiBulk installieren.“ Diese Anlage eignet sich für inhomogenes Material, das schwer zu handhaben ist. Solche Materialien haben eine geringe Schüttdichte, eine hohe Feuchtigkeit und eine hohe Korngröße. Es eignet sich zudem für explosionsgefährdende Stoffe. Entladen lassen sich neben Kipper und Schubbodenaufliegern, die manchmal im Einsatz sind, auch schnell und einfach Lkw. Die Anlage besteht aus einem Kettengurtförderer und seitlichen Stahlwänden.

Alternative Entleerungsoption

Eine weitere Möglichkeit, Lkw und Schubbodenauflieger zu entleeren, ist BG OptiDock. Auch diese Station eignet sich für inhomogenes Material wie alternative Brennstoffe oder Biomasse. BG OptiDock besteht aus einer Aufnahmebox und einem Schneckenboden. Es führt die vom Schubbodenauflieger und Lkw angelieferten Roh- und Brennstoffe weiter auf ein Beschickungssystem. Die Lkw-Aufnahme ist mit einer Gummidichtung versehen. Dazu kommt bei Bedarf eine hydraulische Pumpe für den Fall, dass das Fahrzeug nicht anwesend ist. Damit kann man den Auflieger konstant entladen.

 

Von der Entladestation fällt das Material in die Dosierschneckenwaage BG OptiFeed mit einem angeschlossenen Pufferbehälter. „Dieser Schneckenförderer mit Wägezellen eignet sich für ganz unterschiedliche Materialien – also ideal für die kontinuierliche Zuführung von alternativen Roh- oder Brennstoffen“, berichtet Jan Tuma. Weil sich die Schneckenförderer auf den Wägezellen befinden, ist immer ersichtlich, wie viel Material tatsächlich ausgetragen wird. „Das Regelverhältnis kann bei maximal 1:10 liegen, die maximale Dosiergenauigkeit zwischen einem und zwei Prozent“, erläutert Jan Tuma. Die komplett geschlossene Dosierschneckenwaage ist zudem vor Staub geschützt.

 

Die BEUMER Group bietet auch ein BG OptiFeed Duo an. Diese Lösung ist konzipiert für die kontinuierliche Zuführung von Schüttgütern in zwei getrennte Aufgabestellen in einem Prozess – das ist zum Beispiel der Fall, wenn der Vorwärmerturm zwei Einläufe hat. Das Material wird dann in einem Pufferbehälter gelagert und über zwei Einzel- oder einen Doppelschneckenförderer entnommen.

Beumer, Doppel-Abzugsschneckenförderer zwischen Fertigungsgebäuden, auf schuettgutmagazin.de
Die Doppel-Abzugsschneckenförderer der Baureihe BG OptiLock: Das Air-Lock-Prinzip schützt das Material vor der falschen Luft von außen.

Fördertechnik in Rohr- oder U-Form

Um die Ersatzbrennstoffe zum Kalzinator und Hauptbrenner zu transportieren, evaluieren die BEUMER Experten je nach Anwendung verschiedene Varianten mechanischer Fördersysteme. Dazu gehören zum Beispiel die Pipe Conveyor. „Diese Fördertechnik ist nicht nur ökologisch und wartungsarm“, beschreibt Jan Tuma. „Mit ihrer geschlossenen Bauform schützt sie auch die Umwelt sicher vor herabfallendem Material und vor Emissionen. Auf laufender Strecke kann außerdem kein Staub austreten.“ Wegen ihrer Kurvengängigkeit sind im Vergleich zu anderen Gurtförderern wesentlich weniger Verteilertürme nötig und das System kann an individuelle Streckenführungen angepasst werden. „Wir können die Förderer bei Bedarf auch weiter ausrüsten. Etwa mit einem Abriebkratzerförderer, um den Reinigungsaufwand zu minimieren, oder mit einem Entstaubungsfilter“, so Jan Tuma weiter.

Beumer, Förderband mit Schüttgut, Innenansicht eines U-Förderers, auf schuettgutmagazin.de

U-Förderer für besondere Herausforderungen

Der U-Förderer lässt sich ebenfalls gut integrieren und eignet sich auch für lange Distanzen und unwegsames Gelände sowie horizontale und vertikale Kurven. Genau wie beim Pipe Conveyor ist das geförderte Material gegen äußere Einflüsse wie Wind, Regen oder Schnee geschützt – und die Umwelt vor potenziellem Materialverlust. Diese Förderlösung eignet sich sowohl für grobstückiges als auch für sehr feines Material.

„An der Aufgabestelle ist der U-Förderer offen wie ein herkömmlicher Muldengurtförderer“, erklärt Jan Tuma. „Eine spezielle Tragrollenkonfiguration bringt den Gurt anschließend in eine U-Form.“ So gelangt das Fördergut zur Abwurfstation. Zum Öffnen des Gurtes wird eine ähnliche Tragrollenkonfiguration wie bei der Formgebung verwendet. U-Förderer haben im Vergleich zum Pipe Conveyor unter anderem deutlich höhere Füllungsgrade, weil ein schmalerer Gurt zum Einsatz kommt.

Beumer, U-Förderung Außengelände zwischen Produktionsstätten, auf schuettgutmagazin.de

Reduziert Falschluft zum Kalzinator

Über die Fördertechnik gelangt das Material auf Abzugsschneckenförderer der Baureihe BG OptiLock. Die Luftschleuse dieser Systemlösung schützt den Pyroprozess vor der Falschluft, also der Luft, die zusätzlich und unkontrolliert von außen mit Brennstoff hinzutritt. BG OptiLock ist ebenfalls mit Wägezellen ausgestattet. Die Anlage übergibt das Schüttgut kontinuierlich einem Schneckenförderer, der den Kalzinator beschickt. Die Geschwindigkeit der Materialentnahmeschnecken wird so gesteuert, dass das angezeigte Gewicht des gesamten Systems und das tatsächliche Volumen des Materials im Behälter konstant ist. „Weil sich das Material entzünden kann, werden alle Anlagen nach den ATEX-Richtlinien ausgeführt“, sagt Jan Tuma.

Als Komplettanbieter besitzt die BEUMER Group umfangreiche Kompetenz in der Handhabung alternativer Brennstoffe und kann Betreiber von Zementwerken effizient unterstützen – auch innerhalb kurzer Zeit. Alle Komponenten sind aufeinander abgestimmt und sichern die kontinuierliche und wirtschaftliche Beschickung mit alternativen Brennstoffen.

Über die Beumer Group:

Die BEUMER Group ist ein international führender Hersteller von Intralogistiksystemen in den Bereichen Fördern, Verladen, Palettieren, Verpacken, Sortieren und Verteilen. Mit 4.500 Mitarbeitern erwirtschaftet die BEUMER Group einen Jahresumsatz von etwa 960 Millionen Euro. Die BEUMER Group und ihre Gruppengesellschaften und Vertretungen bieten ihren Kunden weltweit hochwertige Systemlösungen sowie ein ausgedehntes Customer-Support-Netzwerk in zahlreichen Branchen, wie Schütt- und Stückgut, Nahrungsmittel/Non-food, Bauwesen, Versand, Post und Gepäckabfertigung an Flughäfen.

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