Müllheizkraftwerke als kritische Infrastruktur

Warum MHKW für Energieversorgung und Sicherheit unverzichtbar sind

Müllheizkraftwerke (MHKW) sind weit mehr als nur Anlagen zur Abfallentsorgung: sie leisten einen zentralen Beitrag zur öffentlichen Daseinsvorsorge. Als Teil der Kritischen Infrastruktur (KRITIS) stehen sie vor besonderen Anforderungen: Sie müssen auch in Krisensituationen zuverlässig funktionieren, gleichzeitig hohe Umwelt‑ und Sicherheitsstandards erfüllen und sich gegen Bedrohungen schützen.

Doch was bedeutet der KRITIS‑Status konkret für den Betrieb eines Müllheizkraftwerks? Welche Rolle spielen MHKW für eine stabile Energiever‑ und Abfallentsorgung in Deutschland? Und warum sind diese Anlagen für unsere Städte und Gemeinden so essenziell?

Im Interview gibt Dominik Leifels, Experte für Energie und Verfahrenstechnik, Einblicke in die Rolle von Müllheizkraftwerken im Spannungsfeld zwischen Energie, Umwelt und Infrastruktur.

Müllheizkraftwerke zwischen Energiegewinnung, Klimaschutz und öffentlicher Daseinsvorsorge

Hallo Dominik, was ist denn überhaupt ein Müllheizkraftwerk (MHKW)? Kannst du das kurz erläutern?

Der primäre Zweck von Müllheizkraftwerken ist die Entsorgung von Abfällen durch Verbrennung in einem Feuerungssystem, die anschließende Nutzung der Abwärme über einen Abhitzekessel und eine nachgeschaltete Reinigung der entstehenden Rauchgase.

Europa hat sich zur strengen Reduzierung der Deponierung von Abfällen verpflichtet, also der langfristigen Lagerung nicht verwertbarer Abfälle auf speziellen Anlagen (Deponien). Bis 2035 soll die Deponierungsquote für Siedlungsabfälle auf 10% sinken – einige Kreise fordern hier aus gutem Grund sogar ein deutlich schnelleres Vorgehen, um so konsequent Methangasemissionen und Flächenverbrauch zu reduzieren und Energie- und Rohstoffe zurückzugewinnen (in Deutschland gilt ein Deponierungsverbot für unbehandelte Hausmüllfraktionen bereits seit 2005). Mit diesen Regelungen sind MHKW für die Entsorgung unserer stetig steigenden Abfallströme unabdingbar.

Sicherheitsrisiken und KRITIS‑Anforderungen: So schützen sich Müllheizkraftwerke

Warum zählen Müllheizkraftwerke zur Kritischen Infrastruktur (KRITIS)?

Kurz gesagt: Ohne MHKW bleibt der Müll liegen und wir würden in Abfall ersticken. Müllheizkraftwerke gehören zur Kritischen Infrastruktur, weil sie eine zentrale Rolle für Entsorgungssicherheit und Energieversorgung spielen. Sie haben einen Entsorgungsauftrag und stellen sicher, dass Siedlungsabfälle kontinuierlich und hygienisch entsorgt werden. Fällt diese Leistung aus, hat das direkte Folgen für Umwelt, Gesundheit und öffentliche Sicherheit. Deshalb gilt die Abfallentsorgung als kritische Dienstleistung und MHKW ab einer Kapazität von 79.500 Tonnen pro Jahr werden als KRITIS eingestuft.

Eine weitere wesentliche Komponente ist die Fernwärmeerzeugung. MHKW, als Anlagen zur Verbrennung der Siedlungs- und Gewerbeabfälle sind nicht mehr nur vor dem Hintergrund der Entsorgung zu betrachten, sondern ebenso als Lieferant für Strom, Wärme und Prozessdampf sowie zur Rückgewinnung wertvoller Rohstoffe (Metalle) aus den Verbrennungsrückständen (Schlacke) – und das in der Regel in direkter Nähe zu den Verbrauchern.

MHKW gehören aktuell somit zu Europas effizientesten und verlässlichsten Lieferanten für Fernwärme. Aufgrund der Anlagenkonfiguration laufen sie zwangsläufig 24h pro Tag, 7 Tage die Woche. Viele der Anlagen liefern zusätzlich Strom, mit dem sie zum einen den Eigenbedarf decken, zum anderen aber auch in die öffentlichen Netze einspeisen.

Was würde es konkret für eine Stadt oder Region bedeuten, wenn ein MHKW kurzfristig ausfällt?

Ein kurzfristiger Ausfall eines MHKWs in einer Stadt kann vermutlich durch Zwischenspeicherung (zunächst im anlageneigenen Bunker) oder Umleitung in nahegelegene Anlagen kurzzeitig abgepuffert werden.

Kurzfristige, ungeplante Ausfälle für einen längeren Zeitraum oder Ausfälle der Anlagen einer gesamten Region stellen die Region allerdings vor große Herausforderungen im Hinblick auf die Abfallentsorgung. Abfallströme würden unterbrochen und die Abholung der häuslichen Abfälle könnte verlangsamt oder gar ausgesetzt werden. In der Konsequenz „stapelt“ sich der Abfall an den Entstehungsorten. In einigen Regionen sind z. B. mögliche „Notfall-Deponien“ vorhanden, die dann im Abfallwirtschaftsplan ausgewiesen werden.

Im Hinblick auf Fernwärmeversorgung können je nach Region fossil befeuerte Fernwärmekraftwerke einspringen und einen Teil abfangen. Sofern bereits vorhanden und von der Kapazität möglich, könnten auch Großwärmepumpen eingesetzt und in der Kapazität erhöht werden. Es ist jedoch nicht auszuschließen, dass die Fernwärmeversorgung bestimmte Bereiche vom Netz nehmen müsste oder zumindest gezwungen würde, diese zu drosseln.

Welche gesetzlichen Vorgaben und Sicherheitsstandards gelten für MHKW im KRITIS-Bereich?

Die Vorgaben aus der KRITIS (KRITIS-Dachgesetzt und BSI-KritisV) und EU NIS-2 Richtlinie beziehen sich im Bereich der MHKW insbesondere auf die IT-Sicherheit und Gebäudeabsicherung. Die Betreiber müssen umfangreiche technische und organisatorische Maßnahmen nachweisen. Hierzu zählen z. B. regelmäßige Nachweise zur IT-Sicherheit der Systeme (alle 2-3 Jahre), Implementierung eines Informationssicherheits-Managementsystems (ISMS), Erstellung von Resilienzplänen und Risikobewertungen oder Personalprüfungen in kritischen Bereichen.

Nachhaltige Energie aus Abfall: Beitrag von MHKW zum Klimaschutz und zur Wärmewende

Können Müllheizkraftwerke zur nachhaltigen Energiegewinnung und zum Klimaschutz beitragen?

Ja, Müllheizkraftwerke können durchaus einen Beitrag zur nachhaltigen Energiegewinnung und zum Klimaschutz leisten. Dies ist aus diversen Betrachtungswinkeln möglich:

Zum einen besteht der in deutschen Müllverbrennungsanlagen entsorgte Abfallmix momentan zu ca. 50% aus biogenen Reststoffen, also organischen Abfällen und Nebenprodukten pflanzlichen, tierischen oder mikrobiellen Ursprungs. Somit sind 50% des entstehenden CO₂ bei der Verbrennung, und damit (grob betrachtet) ca. 50% der freiwerdenden Energie biogenen Ursprungs, und können damit als weitgehend klimaneutral angesehen werden.

Zum anderen muss die Vermeidung der Deponierung mit in die Rechnung aufgenommen werden: Deponierter Abfall (welcher ohne MHKW die logische Konsequenz wäre) setzt vielfach klimaschädlicheres Methan frei. Die Nutzung des Abfalls zur Energiegewinnung kann daher unter diesen Gesichtspunkten als nachhaltigere Lösung betrachtet werden.

Sollten zukünftig größere Anreize geschaffen werden, auch Technologien zur CO₂-Abscheidung und -Speicherung (Carbon Capture and Storage (CCS) und Carbon Capture and Utilization (CCU)) mit in den Prozess aufzunehmen, können MHKW faktisch klimaneutral betrieben werden, unsere Abfälle entsorgen und gleichzeitig Strom und Wärme für die Fernwärmeversorgung bereitstellen. Die aktuellen Kosten und energetischen Bedarfe dieser Prozesse liegen allerdings in einem Rahmen, der die Abfallgebühren deutlich in die Höhe treiben würde und den Prozess wirtschaftlich unattraktiv macht.

Unbestritten ist natürlich, dass vor allem die Vermeidung von Abfall den größten klimaschonenden und nachhaltigen Effekt hätte. Leider sind wir aber noch weit von diesem Idealzustand entfernt und daher auch auf MHKW angewiesen.

Wie sehen die Müllheizkraftwerke der Zukunft aus? Gibt es technologische Trends oder Innovationen?

Wie bereits erläutert, gibt es diverse Optimierungsmöglichkeiten beim Betrieb von Müllheizkraftwerken. Die Müllverbrennungsanlage der Zukunft wird sich vermutlich als klimaneutraler Wärmelieferant mit Ressourcenrückgewinnung präsentieren. Neue Entwicklungen zielen insbesondere auf maximale Wärmeauskopplung (Rauchgasabkühlung und Rauchgaskondensation) mit nachgeschalteten Wärmepumpen für die Fernwärmeproduktion, möglichen Einsatz von Carbon Capture und Installation von Batteriespeichern am Standort für maximale Flexibilisierung. Das gespeicherte CO₂ könnte in chemischen Prozessen genutzt und Ressourcen wie Altmetalle zum Recycling bereitgestellt werden. Weitere Trends und Innovationen beziehen sich eher auf zusätzliche Effizienzsteigerung und Betriebsoptimierung mit neuen intelligenten Tools.

Vielen Dank für die spannenden Einblicke.