Aus der Veolia Gruppe
Kohlenstoffarme Energie
Energetische Verwertung:
Von der Quelle zum Kreislauf
Die Energieerzeugung und die zentralen Energieverteilungsnetze können den zukünftigen weltweiten Bedarf, der voraussichtlich um 30% steigen wird, nur schwer allein decken. Die Nutzung dezentraler erneuerbarer Energien zur Unterstützung lokaler Energiekreisläufe ist eine zuverlässige und umweltfreundliche Antwort auf diesen globalen Trend.
Herausforderung:
Die Energieerzeugung nachhaltiger und widerstandsfähiger machen.
Ziel:
Einsatz von Alternativen zu fossilen Brennstoffen, um die CO2-Emissionen bis 2050 auf null zu senken.
Antwort von Veolia:
Energieeffizienz, Biomasse, CSR, Kläranlagen mit positiver Energiebilanz, Kraft-Wärme-Kopplung, Stromflexibilität, Microgrids - all dies sind Lösungen für die Energie von morgen.
Unter den erneuerbaren und dezentralen Energiequellen werden die Umwandlung von Abfall in grüne Energie, die Rückgewinnung von Wärme aus Abwasser oder die Umwandlung von organischem Material in Brennstoff zu wichtigen Alternativen für die Dekarbonisierung der Energieversorgung. Die energetische Verwertung von Abfällen ist bereits die drittgrößte Quelle für die Erzeugung von erneuerbarem Strom weltweit1. Und die Verwertung von Schlämmen und organischen Abfällen könnte die CO2-Emissionen bis 2050 um 300 Millionen Tonnen senken. Dies sind konkrete Antworten auf die Herausforderung der CO2-Neutralität und sind bei Veolia bereits in Arbeit. Der Konzern hat auch damit begonnen, bis 2030 mit seinen eigenen Anlagen aus der Kohleverstromung auszusteigen. „Bis 2023 werden wir fünf Kohlekraftwerke in der Tschechischen Republik umwandeln und sie mit einem Mix aus Gas, Biomasse und CSR2 betreiben“, sagt Philippe Guitard, CEO der Zone Zentral- und Osteuropa bei Veolia. Eine Vorbildfunktion, die Veolia noch glaubwürdiger macht, wenn es darum geht Kunden bei der Dekarbonisierung ihrer eigenen Versorgungsbetriebe zu unterstützen. Kläranlagen mit positiver Energiebilanz, Kraft-Wärme-Kopplung, intelligente Netze (Smart Grids) und Energiespeicherung sind allesamt Werkzeuge und Technologien, die nur darauf warten, weiter ausgerollt zu werden.
Platz für umweltfreundliche Energiequellen
Neben der Abwasserentsorgung ist Klärschlamm mittlerweile auch eine wichtige Quelle für grüne Energie, wie die Plusenergie-Kläranlage in Sofia, Bulgarien, zeigt. Seit einigen Jahren wird so durch die Verwertung von Biogas 23% mehr Energie erzeugt als verbraucht wurde. Auch bei der Primärenergieerzeugung3 gewinnt die Biomasse immer mehr an Boden. Eine Lösung, die bereits „die Energieautonomie mehrerer Gebiete“ ermöglicht hat, freut sich Philippe Guitard. Ein Beispiel dafür ist die ungarische Stadt Pécs, wo das größte europäische Wärmenetz vollständig mit Stroh und Holz betrieben wird, was 100% Biomasse und 400 000 Tonnen vermiedener CO2-Emissionen pro Jahr entspricht. In Lille, Frankreich, nutzt die „Wärmeautobahn“ die Müllverbrennung, um 35 000 Haushalte mit Wärme und 20 000 Haushalte mit Strom zu versorgen. „Es handelt sich um ein 20 Kilometer langes Rohrleitungsnetz für die Zirkulation von Wasser, das durch die Verbrennung von Hausmüll in der Metropole erhitzt wird“, erklärt Anne Le Guennec, Generaldirektorin für Recycling und Abfallverwertung bei Veolia in Frankreich.
„Veolia ist der weltweit führende Anbieter von lokalen Energielösungen"
Philippe Guitard,
CEO der Zone Zentral- und Osteuropa
Technologien im Dienste der Regionen
Alternative Energiequellen erfordern den Einsatz umweltfreundlicherer Techniken und Lösungen, wie in erster Linie Energieeffizienz, die Rückgewinnung von Abwärme oder die Nutzung ein und derselben Primärenergie zur Erzeugung mehrerer Energieströme. Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) beispielsweise kombiniert die Erzeugung von Strom, Wärme und manchmal auch Kälte oder Dampf, was zu einer höheren Energieeffizienz und damit zu geringeren Umweltauswirkungen führt und gleichzeitig erneuerbare Energiequellen fördert. Das Ergebnis sind 28% weniger CO2-Emissionen als bei kohlebefeuerten Anlagen und Einsparungen bei den Energiekosten von 10 bis 15%.
Der Bedarf an regionaler Energieunabhängigkeit hat den Weg für das Konzept der Smart Grids und Microgrids geebnet. Sie können mit oder ohne Anschluss an das allgemeine Stromnetz betrieben werden. Und das dank Speicherlösungen und einem intelligenten Steuerungssystem. Ziele ist die Entwicklung von Wärme- und Stromnetzen der nächsten Generation, die in Echtzeit und aus der Ferne entsprechend der Nachfrage und der Produktion gesteuert werden. In diesem Zusammenhang nennt Philippe Guitard das Beispiel des Aggregators für elektrische Flexibilität bei Flexcity, einer Tochtergesellschaft von Veolia: „Wir können den Stromverbrauch und die Stromerzeugung überwachen und steuern, ihn so einfach wie einen Automotor stoppen oder starten, für uns selbst oder im Auftrag unserer Kunden.“ Diese Alternativen zum zentralen Netz tragen aktiv dazu bei, die Sicherheit der Stromversorgung und die Widerstandsfähigkeit der Netze zu verbessern und gleichzeitig die CO2-Emissionen zu senken.
„Der Markt für die energetische Verwertung von Abfällen ist mehr als eine Herausforderung, er ist vor allem eine hervorragende Gelegenheit, die Wirtschaft zu relokalisieren und Arbeitsplätze zu schaffen."
Anne Le Guennec,
Generaldirektorin für Recycling und Abfallverwertung bei Veolia France
Beispielhaftes zum Nachahmen
In Großbritannien, wo Veolia zehn Abfallverwertungsanlagen betreibt, erzeugten diese im Jahr 2020 1,2 TWh Strom, was der jährlichen Versorgung von 430 000 Haushalten entspricht, und 151 GWh Wärme für die Fernwärmenetze von Sheffield, Leeds und London. „Die kohlenstoffarme Fernwärme, die durch lokale Kreisläufe ermöglicht wird, ist ein Schlüsselelement der britischen Null-Emissionen-Strategie bis 2050“, sagte Gavin Graveson, Leiter der Region Nordeuropa bei Veolia.
Da sich die Energiefrage territorialisiert hat, ist sie zu einer gesellschaftlichen Frage geworden. Die ersten Initiativen, die ins Leben gerufen wurden, fordern die Unternehmen auf, ihre Forschungsanstrengungen zu verstärken, sich alternative Wirtschaftsmodelle auszudenken und neuartige Kooperationen vor Ort zu testen, mit dem Ziel, Kreisläufe zu schaffen, wie all die kohlenstoffarmen Brennstoffe, die lokal aus Industrieabwässern oder Abwässern produziert werden. Mit der Übernahme von SUEZ4 kann sich Veolia auf zusätzliche Vermögenswerte stützen, um eine größere geografische Abdeckung, neue Fachkenntnisse und „Zugang zu neuen grünen Energiequellen“ zu erhalten, erklärt Philippe Guitard über die Entstehung eines neuen globalen Marktführers im Bereich des ökologischen Wandels.
1 Globale Trends bei Investitionen in erneuerbare Energien 2020 - Frankfurt School-UNEP Centre/BNEF. 2020.
2 Fester Sekundärbrennstoff
3 Primärenergie bezeichnet alle nicht umgewandelten Energieprodukte.
4 Übernahme vorbehaltlich der Genehmigung durch die Wettbewerbsbehörden.
30%
Anstieg des Energiebedarfs bis 2040.
580
Wärme- und Kältenetze hat Veolia, die in 25 Ländern betrieben werden.
350 000
Tonnen Abfall werden jedes Jahr im Rahmen des Projekts “Wärmeautobahn” (Autoroute de la chaleur) in Lille, Frankreich, zu Energie verwertet.
31 000
Wohnungen und 450 öffentliche Gebäude werden mithilfe des Kraft-Wärme-Kopplungs-Kraftwerks in Pécs, Ungarn, beheizt.
Die Vorteile von Biomethan
Dank der bahnbrechenden WAGABOX®-Technologie, die von dem auf Gastechnik spezialisierten Start-up-Unternehmen Waga Energy entwickelt wurde, bietet Veolia eine leistungsfähige Anlage zur Verwertung von Biomethan an. Durch die Kombination zweier Spitzentechniken - Membranfiltration und Destillation bei sehr niedrigen Temperaturen - kann WAGABOX® das aus deponierten Abfällen gewonnene Gas zu 98% reinigen. Es wird dann in ein von einem Versorger betriebenes Erdgasverteilungsnetz eingespeist.
Diese Anlage der neuen Generation, die im Februar 2022 in Betrieb genommen wird, befindet sich auf einer Deponie für ungefährliche Abfälle in Claye-Souilly, einer Stadt mit 12 000 Einwohnern im Großraum Paris. Sie ermöglicht insbesondere eine Verbesserung der Energieeffizienz dieses Standorts, der 2006 eröffnet wurde. Mit einer Produktionskapazität von 120 GWh/Jahr Gas (entspricht dem Bedarf von 20 000 Haushalten) wird sie 15 Jahre lang ein nahegelegenes Haushalts- und Industrieverteilungsnetz versorgen und so den Ausstoß an CO2 um 25 000 Tonnen pro Jahr verringern. Mit ihrer aktuellen Biomethan-Produktionskapazität ist die Anlage bis heute die größte Europas. Als weiterer Beweis für die Stärke des Konzepts und die Qualität der Partnerschaft startet Veolia in Claye-Souilly sein drittes Projekt dieser Art in Frankreich. Und die internationalen Aussichten sind vielversprechend: Die Verwertung von Biogas aus Deponieabfällen wird entscheidend sein, wenn es darum geht, das Ziel der Europäischen Union, bis 2050 CO2- neutral zu werden, zu erreichen
Kraft-Wärme-Kopplung als Schlüsseltechnologie für den Energiemix?
„Unabhängig vom Sektor – öffentlich oder industriell – und von der Region – Europa oder Nordamerika – wird die Kraft-Wärme-Kopplung dazu beitragen, den Energiemix effizienter zu gestalten und den Weltwirtschaften zu helfen, CO2-neutral zu werden“, erklärt Jean-Luc Bohic, Direktor für lokale Energiekreisläufe bei Veolia.
Deutschland, das sich zum Ziel gesetzt hat, bis 2050 80% seines Stroms aus erneuerbaren Quellen zu gewinnen, setzt bei der Energiewende auf die Aktivitäten der Länder und Städte - ein Musterbeispiel in Europa. In Braunschweig betreibt die Veolia-Tochter BS|ENERGY das Heizkraftwerk Mitte, das mit einem über 250 km langen zentralen Fernwärmenetz verbunden ist. Daneben gibt es mehrere dezentrale Nahwärmenetze, von denen eines vom „Energie Effizienz Quartier Hungerkamp“ versorgt wird. Herz der Anlage ist ein Biomasse-Heizkraftwerk, das mit Holzhackschnitzeln aus der Landschaftspflege und Biomethan betrieben wird. Ein weiteres Nahwärmenetz nutzt die Abwärme aus einem Rechenzentrum, die bei der Klimatisierung der Server entsteht. Das „Energie Effizienz Quartier Heinrich der Löwe“ ist Teil der EU-geförderten Pilotreihe „ReUseHeat“ zur Nutzbarmachung von Abwärme im städtischen Raum. 2019 wurde es mit dem »Global District Energy Climate Award« von Euroheat & Power (Kategorie »New Scheme«) ausgezeichnet.
Auf der anderen Seite des Atlantiks wandte sich der Chemieriese DuPont an Veolia, um den CO2-Fußabdruck seiner Anlage in Richmond, der größten Produktionsstätte des Konzerns, zu reduzieren. Die bis dahin mit Kohle befeuerte Kraft-Wärme-Kopplungsanlage wurde auf Erdgas umgestellt, eine Quelle, die nur halb so viele Emissionen verursacht wie Kohle5. Ziele für 2030: die Senkung der Treibhausgasemissionen um 30% und CO2-Neutralität bis 2050. „Das Projekt wurde Ende 2019 abgeschlossen und hat bis 2020 bereits 220 000 Tonnen CO2e vermieden“, berichtet Dan Mattson, Site Services Leader in Richmond.
