Ersatzbrennstoffe und alternative Brennstoffe zur Reduzierung fossiler Brennstoffe in der Zementproduktion

Kunststoffreste und reifenbasierte Ersatzbrennstoffe

Kunststoffreiche, folienartige oder reifenbasierte Ersatzbrennstoffe erfordern während der Zerkleinerung eine sorgfältige Temperaturkontrolle. Der Einsatz eines Zyklons unterstützt die Kühlung und den schnellen Austrag, während die Versprödung mit Trockeneis ein Verschmieren verhindert und eine effiziente Zerkleinerung ermöglicht. Eine Kombination aus Schneidmühlen zur Vorzerkleinerung und der Ultra‑Zentrifugalmühle ZM 300 für die Feinvermahlung hat sich zur Homogenisierung dieser Materialien bewährt. Abhängig von den Probeneigenschaften (z. B. größere, kompakte Kunststoffblöcke) kann in der Vorzerkleinerung der Einsatz des robusteren 6‑Scheibenrotors anstelle des Parallelschnitt‑Rotors vorteilhaft sein.

Biomassebasierte alternative Brennstoffe wie Holzhackschnitzel, Rinde oder Altholz lassen sich effizient homogenisieren, sofern die Probe repräsentativ und vorsortiert ist. Metallische Fremdkörper (z. B. Nägel, Schrauben, Klammern) müssen vor der Zerkleinerung entfernt werden, um Schneidwerkzeuge zu schützen und analytische Verfälschungen zu vermeiden. Schneidmühlen werden typischerweise für die Grobzerkleinerung eingesetzt, gefolgt von weiterer Homogenisierung und Mahlung in der ZM 300 mit einem geeigneten Sieb. Wie bei Kunststoffproben kann je nach Materialeigenschaften (z. B. dickere Äste oder kompakte Holzstücke) der 6‑Scheibenrotor in der Vorzerkleinerung vorteilhaft sein. Ein gleichmäßiger Probeneinzug sowie optionaler Zyklonbetrieb in Vor‑ und Feinmahlstufe tragen zu einer stabilen und reproduzierbaren Verarbeitung bei.

Altpapier und Papierreste weisen häufig eine hohe Variabilität hinsichtlich Füllstoffen, Beschichtungen und Feuchtegehalt auf, was eine gründliche Homogenisierung unerlässlich macht. Schneidmühlen eignen sich sehr gut für den initialen Zerkleinerungsschritt. Der Einsatz eines V‑Rotors sowie das Vorzerknüllen des Materials in kleinere Portionen verbessern die Schneideffizienz. Nach dem Mischen und Teilen kann die analytische Teilprobe in der ZM 300 auf die Anforderungen für Asche‑, Element‑ oder XRF‑Analysen vermahlen werden.

Asphaltreste können in der Zementindustrie als Ersatzbrennstoff eingesetzt werden, da der enthaltene Bitumenanteil einen nutzbaren Heizwert besitzt. Nach geeigneter Aufbereitung lassen sich Asphaltmaterialien dem Zementofen energetisch zuführen und so fossile Brennstoffe teilweise ersetzen. Für den Einsatz als Ersatzbrennstoff sind vor allem eine sorgfältige Sortierung, die Entfernung von Fremdstoffen und die Kontrolle der Materialqualität entscheidend. Besonders wichtig sind dabei ein definierter Bitumengehalt sowie die Prüfung möglicher Schadstoffbelastungen. Auf diese Weise können Asphaltreste als Ersatzbrennstoff in der Zementindustrie zur Ressourcenschonung und zur effizienteren Nutzung mineralischer Abfallströme beitragen.

Da Bitumen den Asphalt klebrig macht, ist mindestens im Feinzerkleinerungsschritt eine Versprödung mit flüssigem Stickstoff nötig! Hierzu kommt die Schlagkreuzmühle SK 300 in Frage, da sie robust und somit gut für abrasive Materialien geeignet ist.

Textilien spielen in der Zementindustrie vor allem als Sekundärbrennstoff eine wichtige Rolle, wenn sie stofflich nicht mehr sinnvoll recycelt werden können. Aufgrund ihres organischen Anteils besitzen viele Textilreste einen nutzbaren Heizwert und können nach entsprechender Aufbereitung im Zementofen fossile Brennstoffe teilweise ersetzen. Für den Einsatz als Sekundärbrennstoff werden die Materialien sortiert, zerkleinert, homogenisiert und auf Störstoffe sowie Schadstoffgehalte geprüft. Besonders relevant ist ihr Einsatz in aufbereiteten Brennstoffmischungen, in denen Textilien gemeinsam mit anderen heizwertreichen Abfällen verwertet werden. Damit leisten Textilreste als Sekundärbrennstoff einen Beitrag zu einer kreislauforientierten und ressourcenschonenderen Zementindustrie. Die Homogenisierung von Textilien für die Qualitätskontrolle startet meist in einer Schneidmühle, gefolgt von der ZM 300 oder einer Kugelmühle zur Feinzerkleinerung.

Die Homogenisierung von Textilien für die Qualitätskontrolle startet meist in einer Schneidmühle, gefolgt von der ZM 300 oder einer Kugelmühle zur Feinzerkleinerung.

Bei sachgerechter Probenahme, Probenvorbereitung und Analyse bieten Ersatzbrennstoffe und andere alternative Brennstoffe einen zuverlässigen und nachhaltigen Weg zur Reduzierung des Einsatzes fossiler Brennstoffe in der Zementherstellung. Standardisierte Laborabläufe, robuste Homogenisierungsstrategien und materialspezifische Vorbereitungsverfahren bilden die Grundlage für eine konstante Ofenleistung, regulatorische Konformität und eine langfristige Prozessoptimierung.