Machbarkeitsstudie zur CO2-Abscheidung in der Restmüllverbrennungsanlage der AVG Köln

Abstract
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CO2 Capture at AVG Cologne in Real Terms
Matthias Müller and Sophie Kreuz
Due to the inclusion of German waste incineration plants in the BEHG from 2024 and as 
an emitter of relevant quantities of CO2, AVG, as the operator of the waste incineration 
plant (RMVA) in Cologne, is required to provide a disposal service for the region that 
is adapted to this situation. This also includes examining the technical and economic 
consequences of CO2 capture for the RMVA. The impact of CO2 capture on the operation 
of the whole RMVA location was also examined.
It became clear that due to the RMVA’s existing role as a supplier of electricity and 
district heating in the region, the impact of a new CO2 capture system based on amine 
scrubbing would not be limited to the RMVA location. Amine scrubbing represents the 
current state of the art for large-scale CO2 capture. In addition to electrical power, which 
is primarily required in the CO2 compression, considerable thermal power is needed 
for the release of the CO2 chemically bound to the amine.
How far the missing thermal and electrical power required for CO2 capture in the cor-
responding grids is to be compensated for by the operators in turn by releasing fossil 
CO2 must also be considered.
Against this background and in consideration of increase energy costs due to geopo-
litical developments, the AVG considers a high significance to the energy-optimised 
processes within the amine scrubbers for CO2 capture.
At the same time, the AVG’s analysis shows that even if the framework conditions for 
CO2 capture in Germany are favourable, there are still many issues to be resolved, es-
pecially the transport and use of the CO2 product, which is generated from CO2 capture.

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CO2-Abscheidung bei der AVG Köln real betrachtet
CO2-Abscheidung bei der AVG Köln real betrachtet
Matthias Müller und Sophie Kreuz
1.  Klimapolitische Relevanz für die Stadt Köln .............................................................
2.  Einbeziehung der Abfallverbrennung in den CO2-Emissionshandel ...........................
3.  CO2-Abscheidetechnik-Verfahrensauswahl ..............................................................
4.  CO2-Abscheidung an der Restmüllverbrennungsanlage  ...........................................
5.  CO2-Saldo ..............................................................................................................
6.  Aufstellungskonzept ...............................................................................................
7.   CO2-Verwertung (CCU) / CO2-Entsorgung (CCS) ..........................................................
8.  Kosten der Aminwäsche .........................................................................................
9.  Zusammenfassung .................................................................................................
10.  Quellen ..................................................................................................................
Die Restmüllverbrennungsanlage (RMVA) Köln verwertet jährlich etwa 730.000  t 
Hausmüll und hausmüllähnliche Gewerbeabfälle. Sie wird mit dem Ziel betrieben, die 
angelieferten Abfälle möglichst umweltgerecht zu verwerten. Die Anlage leistet einen 
wichtigen Beitrag zur Energieversorgung im Kölner Norden, da sie als Kraft-Wärme-
Kopplungsanlage (KWK) Strom und Dampf besonders effektiv und umweltfreundlich 
erzeugt. Als wichtiger Bestandteil des Abfallwirtschaftskonzeptes der Stadt Köln ist sie 
Garant für eine zukunftsorientierte Abfallwirtschaft in Köln.
Vor dem Hintergrund der Klimaziele der Stadt Köln und den drohenden wirtschaftlichen 
Belastungen durch die Einbeziehung der Abfallverbrennung in den CO2-Emissionshan-
del, hat die Betreibergesellschaft AVG Köln mbH (AVG) für den zukünftigen Betrieb der 
RMVA eine Reihe von Maßnahmen beschlossen: 
• Bau einer Kunststoff-Sortieranlage innerhalb der RMVA mit dem Ziel der Ausschleu-
sung von Kunststoffen aus dem Hausmüll (geplante Fertigstellung in 2024).
• Neubau einer innovativen Rostascheaufbereitungsanlage mit dem Ziel der Erhö-
hung der Metallausbringung (geplante Fertigstellung in 2025).

Matthias Müller, Sophie Kreuz
60
• Verlegung der Rostaschetransporte von der Straße auf die Schiene (geplante Fer -
tigstellung 2025).
• Machbarkeitsstudie für eine CO2-Abscheidung bei der RMVA sowie Möglichkeiten 
der CO2-Nutzung bzw. CO2-Entsorgung (Studie in 2022).
Nachfolgend sollen die Ergebnisse der Machbarkeitsstudie zur CO 2-Abscheidung 
präsentiert werden, die mit maßgeblicher Unterstützung vom Ingenieurbüro ete.a aus 
Lich (Prof. Rudi Karpf und Dipl.-Ing. Sophie Kreuz) erarbeitet wurden.   
1. Klimapolitische Relevanz für die Stadt Köln
Die Stadt Köln hat ambitionierte Klimaziele. Ende 2035 sollen die fossilen CO2-Emissio-
nen innerhalb des Stadtgebietes 0 betragen. Was kann die RMVA für die Erreichung der 
Klimaziele tun? Mit einer Kapazität von etwa 730.000 t/a ist die Müllverbrennungsanla-
ge Köln eine der größten Anlagen ihrer Art in Deutschland. Der gemessene CO2-Ausstoß 
lag im Mittel der letzten Jahre bei 0,91 t CO2 je Tonne Abfall bzw. bei 664.300 t jährlich. 
Etwa 50 % der CO2-Menge gilt dabei als biogenes CO2 aus dem Biomasseanteil im Müll, 
die anderen 50 % gelten als fossiles CO2, das insbesondere auf die Verbrennung der 
Kunststoffe im Müll zurückzuführen ist. Mit etwa 332.000 t CO2/a ist die RMVA damit 
eine der großen Punktquellen für fossiles CO2 auf Kölner Stadtgebiet. 
Mit Bezug auf die von der Stadt Köln veröffentlichten Zahlen zur Treibhausgasbilanz 
für Köln betrugen die CO 2-Emissionen im Jahr 2020 etwa 10 Mio. t jährlich [4]. Die 
Vermeidung des fossilen CO 2 aus der Müllverbrennungsanlage könnte damit einen 
Anteil von 3,32 % zu den Klimazielen der Stadt Köln leisten. Werden zusätzlich auch 
die biogenen CO2-Emissionen vermieden, steigt der Anteil auf 6,64 % und die RMVA 
wird sogar zu einer CO2-Senke.
2. Einbeziehung der Abfallverbrennung in den CO2-Emissionshandel
Die beschlossene Einbeziehung der Müllverbrennungsanlagen in den nationalen CO2-
Emissionshandel über das Brennstoffemissionshandelsgesetz (BEHG) ab 2024 hat für 
die RMVA die nachfolgenden wirtschaftlichen Auswirkungen:
Tabelle 1:  Wirtschaftliche Auswirkungen des BEHG für die Restmüllverbrennungsanlage Köln
Jahr
Abgabenhöhe Zahlungen für 332.150 t/a fossiles CO2
EUR/t CO2 Mio. EUR/a
2024 35 11,6
2025 45 14,9
ab 2026 Min. 55  
Max. 65 
Min. 18,3 
Max. 21,6
ETS (ab 2028?) 80 (?)   26,6

61
CO2-Abscheidung bei der AVG Köln real betrachtet
Sollte die aktuell diskutierte Einbeziehung der Abfallverbrennungsanlagen in den 
europäischen Emissionshandel (ETS) erfolgen, könnten die Zahlungen nochmals 
deutlich steigen.
3. CO2-Abscheidetechnik-Verfahrensauswahl
In der Literatur und in Vorträgen finden sich regelmäßig eine ganze Reihe von poten-
tiellen Techniken der CO2-Abscheidung. Da hier lediglich heute schon großtechnisch 
verfügbare Verfahren berücksichtigt werden sollen, ist der Blick auf bereits betriebene 
CO2-Abscheideanlagen, konkret in Planung befindliche Projekte, Gespräche mit Anla-
genbauern und nicht zuletzt die derzeitige Marktlage zu unterschiedlich weit entwickel-
ten Verfahren maßgeblich für die Verfahrensauswahl. Es wurde festgestellt, dass heute 
und voraussichtlich auch in den kommenden fünf bis zehn Jahren die Aminwäsche als 
ausgereifte Technik für einen großtechnischen Einsatz in der RMVA zur Verfügung steht.
Bei der Aminwäsche wird das gereinigte Rauchgas bis auf etwa 40 bis 45 °C abgekühlt, 
um es danach in einer Absorbtionskolonne mit einer Amin-Waschlösung in Kontakt 
zu bringen. Etwa 90 % des im Rauchgas enthaltenen CO 2 gehen so eine chemische 
Verbindung mit dem Amin ein. Unter Einsatz von Wärmeleistung (etwa 120 °C) wird 
das chemisch gebundene CO2 in einem Desorber wieder vom Amin getrennt und kann 
entsprechend den weiteren Anforderungen aufgereinigt, verdichtet und so zwischen-
gelagert werden. Die Amin-Waschlösung wird bei geringen Verlusten im Kreis geführt.
regeneriertes Amin
Kondensat
Wasser
Amin
Abwasser
NaOH
Rauchgas-
konditionierung
Absorber
Desorber
CO2 reiches 
Rauchgasein
Qab
H2O
CO2 armes Rauchgasaus
Qab
CO2-beladenes Amin Qzu
Qab
CO2
Bild 1:  Prinzipieller Aufbau der Aminwäsche
Quelle: Galloy, A. (Hg.) (2014): Experimentelle Untersuchungen an einer Carbonate Looping Versuchsanlage mit 1 MW thermi-
scher Leistung. Technische Universität Darmstadt. Darmstadt, bearbeitet
Für die CO2-Abscheidung können dabei unterschiedliche Amine zum Einsatz gebracht wer-
den. Diese unterscheiden sich auf Grund ihres chemischen Aufbaus in ihren Eigenschaften 
bezüglich der Abscheidung. In Tabelle 2 sind diese Unterschiede zusammengefasst.

Matthias Müller, Sophie Kreuz
62
Tabelle 2:  Übersicht über die unterschiedlichen Amine zum Betrieb einer Aminwäsche
Amintyp Primär Sekundär Tertiär Sterisch gehindert
Beispiel für Amin MEA  
Monoethanolamin
DEA  
Diethanolamin
TEA 
Triethanolamin
HALS 
hindered amine 
light stabilizers
Chemische Formel
H 2N – R1
R1 – N – R2
I
H
R1 – N – R2
I
R3
R1  R2
N
H
klassisches  
Amin
energetisch  
optimierte Amine
Eigenschaften  
CO2-Beladung / Kapazität gering hoch/mäßig hoch hoch
Reaktionsenthalpie hoch mäßig gering mäßig / gering
Reaktionsgeschwindigkeit sehr hoch mäßig gering mäßig
Verdampfungsenthalpie hoch mäßig gering gering
Degradation hoch mäßig gering mäßig / gering
Korrosivität hoch mäßig gering mäßig / gering
Primäre Amine, die klassisch in der Aminwäsche eingesetzt werden, weisen demnach 
einen hohen Energiebedarf für die Desorbtion auf, sind aber gegenüber Störstoffen 
wie Schwermetallen, SOX und NOX sehr robust, so dass sie auch bei spezifisch höheren 
Restbeladungen in Rauchgasen geeignet sind, CO2 abzuscheiden.
Beim Einsatz sterisch gehinderter Amine ist insbesondere der Energiebedarf bei der 
Degradation deutlich vermindert. Diese Amine können als energetisch optimierte Amine 
zusammengefasst werden. Nachteil dieser Amine ist, dass Sie deutlich anfälliger gegen 
Störstoffe wie Schwermetalle sein können und daher höhere Reinheiten bei dem zu 
behandelnden Gasstrom erfordern.     
Für den Einsatz an der RMVA kann durch die Platzierung der CO2-Abscheidung hinter 
der letzten Stufe der Rauchgasreinigung davon ausgegangen werden, dass die Einträge 
von Störstoffen in die Aminwäsche auf ein Minimum reduziert sind. Dies ermöglicht es, 
neben dem klassischen – bezüglich Störstoffen sehr robusten – MEA-Amin-Waschmittel 
auch ein energetisch optimiertes Amin-Waschmittel, mit höheren Reinheitsanforde-
rungen an das zu behandelnde Rauchgas, einzusetzen.
4. CO2-Abscheidung an der Restmüllverbrennungsanlage 
Zur konkreten Prüfung der technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit der CO 2-
Abscheidung an der RMVA wurden mehrere Technologielieferanten angefragt. Folgende 
Szenarien sollten dabei betrachtet werden:
Quellen: Burfeind, B.; (2016): Zum Verhalten wässriger Aminlösungen in der absorptiven Gasaufbereitung; Dissertation an der 
Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
Kemper, J. (2012): Kinetik und Stoffübertragung bei der reaktiven CO2-Absorbtion/Desorbtion in speziellen Amin-Blends; Disser-
tation an der Ruhr-Universität Bochum

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CO2-Abscheidung bei der AVG Köln real betrachtet
Szenario 1
Abscheidung aus 50  % des Gesamtrauchgasvolumenstroms bzw. aus 2 Linien der 
RMVA (etwa 300.000 t CO2/a)
Szenario 2
Abscheidung aus 100 % des Gesamtrauchgasvolumenstroms bzw. aus allen vier Linien 
der RMVA (etwa 600.000 t CO2/a)
Szenario 3 
Pilotanlage für eine CO2-Abscheidung von etwa 10.000 t CO2/a  
Grundlage für Szenario 3 war ein gemeinsames Projekt mit einem Chemieunterneh-
men, mit dem Ziel grünes Methanol herzustellen. Die RMVA sollte dabei grünen Strom 
für die H2-Produktion sowie abgeschiedenes CO2 für die Synthese von H2 und CO2 zu 
Methanol zur Verfügung stellen. Aufgrund der deutlich gestiegenen Strompreise sowie 
der gestiegenen Preise im Anlagenbau hat sich die wirtschaftliche Basis für das Projekt 
jedoch so weit verschlechtert, dass es aktuell nicht weiterverfolgt wird. Szenario 3 wird 
im Folgenden nicht weiter betrachtet.
Da das Szenario 2 von den Technologieanbietern im Wesentlichen als die zweifache 
Ausführung des Szenarios 1 geplant wurde, wird hier im Folgenden lediglich das Sze-
nario 1, also die CO 2-Abscheidung aus dem Rauchgas aus zwei von insgesamt vier 
Linien, weiter betrachtet.
Für die Sicherstellung einer möglichst hohen Verfügbarkeit der Abscheideleistung auf 
der einen Seite und einer Kostenoptimierung durch die Reduzierung der erforderlichen 
Komponenten auf der anderen Seite wurde das nachfolgende in Bild 2 dargestellte 
Anlagenkonzept vorgesehen. 
Kessel RGR
Kessel RGR
Kessel RGR
Kamin
Kamin
Kamin
Kessel RGR Kamin
RG-
Konditionierung
RG-
Konditionierung CO2-Absorber
CO2-Absorber
CO2-
Desorber
CO2-
Aufbereitung
CO2-
Verdichtung
Bild 2:  Aufbau der CO2-Abscheidung (Szenario 1)
Für das Szenario 1 wird von einem Technologieanbieter der Einsatz des klassischen 
Amins MEA angeboten während ein zweiter Technologieanbieter den Einsatz eines 
energetisch optimierten Amins vorsieht.
In Tabelle 3 sind die Angaben der beiden Anbieter zum Energiebedarf der Aminwäsche 
bis hin zur CO2-Verdichtung dargestellt.

Matthias Müller, Sophie Kreuz
66
Tabelle 3:  Vergleich des Energiebedarfs der klassischen MEA mit einer energetisch optimierten Aminwäsche
Einheit
Verfahren A:
klassische Aminwäsche  
MEA für 
2 Verbrennungslinien
Verfahren B:
energetisch optimierte 
Aminwäsche   
2 Verbrennungslinien
 CO2-Abscheidemenge t/a CO2 303.167 311.802
Summe Wärmebedarf 
 Aminwäsche MWhth/a 318.022 190.817
Summe Strombedarf  
Aminwäsche, CO2-Verdichtung MWhel/a 78.306 74.376
Während sich die Angaben zum Bedarf an elektrischem Strom kaum unterscheiden, ist der 
Bedarf an Wärmeleistung bei der energetisch optimierten Aminwäsche deutlich niedriger. 
5. CO2-Saldo
Durch die Position der RMVA als wesentlicher Grundlast-Einspeiser von Dampf in das 
Fernwärmenetz im Kölner Norden, wird der Unterschied im Wärmebedarf der beiden 
Aminwäschen zu einem wesentlichen Faktor bei der Bewertung der Verfahren. Die Wärme-
energie, die insbesondere für die Desorbtion in der Aminwäsche benötigt wird, steht für die 
Einspeisung in das Fernwärmenetz nicht mehr zur Verfügung und muss kompensiert werden.
Zur Kompensation des Wärmebedarfs für das Verfahren B, müssen die im Wärmenetz 
bereits vorhandenen modernen Heizkraftwerke, die mit fossilem Erdgas betrieben 
werden, zusätzlich Wärme erzeugen. Nach Aussage des Netzbetreibers werden da-
durch zusätzliche CO2-Emissionen in Höhe von 42.552 t/a erzeugt. Auch der für die 
CO2-Abscheidung und -Verdichtung erforderliche Strom muss berücksichtigt werden. 
Legt man hierfür Emissionswerte aus dem Strommix in Deutschland für das Jahr 2021 
zu Grunde, entstehen weitere CO2-Emissionen in Höhe von 31.238 t/a. Im Saldo werden 
die Gesamt-CO2-Emissionen der RMVA beim Einsatz der energetisch optimierten Amin-
wäsche von 311.802 t/a um 238.012 t/a (entspricht 76,3 %) auf 74.354 t/a reduziert.
6. Aufstellungskonzept
Wieviel Platz benötigt eine Aminwäsche für eine Abscheidemenge von 312.000 t CO2/a? 
Wie lässt sich eine solche Anlage in den bestehenden Standort integrieren?
Für die Aufstellung bieten sich am Standort Köln lediglich einzelne Freiflächen an.
In unmittelbarer Nähe zu der bestehenden Rauchgasreinigung (RGR) sind die Mög -
lichkeiten für eine Aufstellung einer großen Anlage nicht gegeben, insbesondere wenn 
auch die erforderlichen Nebenanlagen für die Verdichtung und Kühlung platziert werden 
müssen. Es besteht jedoch Potential auf den östlich der RMVA gelegenen Flächen an 
der Emdener Straße, die noch zum AVG-Gelände gehören.

67
CO2-Abscheidung bei der AVG Köln real betrachtet
Für die Aufstellung der CO2-Abscheidung aus 50 % des Rauchgasstroms (Szenario 1) 
wurden die Angaben der Lieferanten aus den Angeboten zu Grunde gelegt.
Angesetzt wird dabei ein Grundflächenbedarf von 50 m • 45 m bei einer maximalen 
Bauhöhe von 36 m für den Absorber als höchste Komponente.
Im nachfolgend dargestellten Aufstellungskonzept sind die erforderlichen Komponen-
ten in einer möglichen Anordnung dargestellt:
Bild 3:  
Luftaufnahme Standort AVG Köln; 
Darstellung möglicher Freiflächen 
für eine Aufstellung einer CO 2-Ab-
scheidung durch gelbe Schraffierung
Kühler
             Absorber  Desorber
Verdichtung
   
Rauchgas-
konditionierung
CO2-Abscheidung
CO2-Aufbereitung
Nebenanlagen; Aminwäscherkreislauf; 
Speicherung Amin und Abschlag
50,00 m
45,00 m
36 m
Bild 4:  Aufstellungskonzept Aminwäsche Restmüllverbrennungsanlage (Szenario 1)
Als mögliche Aufstellungsfläche kommen die beiden östlich bzw. südöstlich der RMVA 
an der Emdener Straße gelegenen Freiflächen in Betracht.

Matthias Müller, Sophie Kreuz
68
Bild 5:  Zwei mögliche Aufstellungsvarianten (pink, grün) einer CO2-Abscheidung auf dem Gelände der AVG 
Köln (Szenario 1)
Es ist zu beachten, dass bei der Darstellung noch keine Tanklager für die Zwischen-
speicherung des CO 2 etwa auf Grund des Transportkonzeptes vorgesehen wurden. 
Insgesamt bleibt auf beiden Freiflächen an der Emdener Straße ausreichend freie 
Fläche, um Speichertanks entsprechend dem dann geltenden Konzept zu platzieren. 
Für die Speicherung des verflüssigten CO2 werden Kryogentanks mit einem Volumen 
von etwa 250 m³ eingesetzt, die einen Flächenbedarf von 5 m • 5 m bei einer Bauhöhe 
von 25 m aufweisen.
7.  CO2-Verwertung (CCU) / CO2-Entsorgung (CCS)
Für das abgeschiedene CO2 gibt es grundsätzlich zwei verschiedene Optionen.
• CCU (Carbon Capture and Utilisation), das heißt die Einbringung des abgeschie-
denen CO2 insbesondere in Prozesse der Chemieindustrie, um dort fossile Kohlen-
stoffträger wie Erdgas, Erdöl oder Kohle zu ersetzen 
 oder
• CCS (Carbon Capture and Storage), das heißt die Verbringung des abgeschiedenen 
CO2 in geologische Lagerstätten insbesondere in ehemalige Erdgas- oder Erdöl-
Lagerstätten. Dabei wird das CO2 dauerhaft der Atmosphäre entzogen.
Für beide Optionen sind noch regulatorische Lücken in der Gesetzgebung zu schließen. 
Nach Aussage verschiedener Marktteilnehmer soll dies, insbesondere auf europäischer 
Ebene, jedoch in Vorbereitung sein.

69
CO2-Abscheidung bei der AVG Köln real betrachtet
Die RMVA hat für beide Optionen, CCU und CCS, bereits erste Absichtserklärungen zur 
Prüfung einer zukünftigen Zusammenarbeit geschlossen. Neben konkreten Abnahme- 
und Lieferbedingungen zeigt sich dabei insbesondere die CO2-Logistik als ein wichtiges 
noch zu klärendes Themenfeld.  
Aktuelle Projekte für die Anbindung an überregionale CO 2-Pipeline-Netze beziehen 
Köln in die Planung ein. Eine Realisierung vor dem Jahr 2032 ist jedoch eher unwahr-
scheinlich. Lokale Pipeline-Verbindungen z. B. mit der Chemieindustrie sind nach ersten 
Erkenntnissen deutlich eher zu realisieren.
Durch den vorhandenen Gleisanschluss der RMVA, die Nähe zum Rheinhafen Niehl II 
sowie die Anbindung an die Autobahn A1, stehen grundsätzlich alle Transportoptionen 
für CO2 zur Verfügung.
8. Kosten der Aminwäsche
Im Rahmen der Machbarkeitsstudie wurden die Kosten für Kapitaldienst, Energie und 
alle sonstigen Betriebskosten ermittelt.
Beim Kapitaldienst wurden Gesamtinvestitionen für die energieoptimierte Aminwäsche 
mit einer CO 2-Abscheideleistung von 312.000 t/a in Höhe von etwa 140  Mio.  EUR 
angenommen.  
Die folgende Tabelle zeigt die Kostenstruktur und die Gesamtkosten der Aminwäsche 
bei Energiekosten in Höhe von 80 EUR/MWhel und 20 EUR/MWhth, wie sie zu Beginn 
der Machbarkeitsstudie Ende 2021 angenommen wurden.
CO2-Menge 312.000 t/a Ansatz Energiekosten
Einheit EUR/t CO2
Kosten CO2-Abscheidung und -verdichtung
Kapitaldienst 38 80 EUR/MWhel / 
20 EUR/MWhth
Energiekosten 31
sonstige Betriebskosten 19
Summe 88 
27 ,46 Mio. EUR/a
Tabelle 4:  
Kosten der energetisch optimierten 
Aminwäsche – moderater Ansatz 
Energiekosten
Angesichts der erheblichen Kostenänderungen für thermische und elektrische Leistung 
im Zeitraum der Erstellung der Machbarkeitsstudie wird in der folgenden Tabelle der 
Ansatz der Energiekosten auf Basis einer aktuellen Energiekostenprognose für das 
Jahr 2030 dargestellt.

Matthias Müller, Sophie Kreuz
70
Im Vergleich zeigt sich, dass trotz Berücksichtigung des energetisch optimierten Ver-
fahrens je nach Ansatz der Energiekosten die Gesamtkosten der Aminwäsche stark 
beeinflusst werden.
Bei einem Vergleich der Gesamtkosten der Aminwäsche mit Werten in anderen Fach-
beiträgen, sollte die Höhe der jeweils angesetzten Energiekosten unbedingt berück -
sichtigt werden.
9. Zusammenfassung
Durch die Einbeziehung der deutschen Müllverbrennungsanlagen in das BEHG ab 
2024 und als Emittent relevanter CO 2-Mengen ist die AVG als Betreiber der RMVA 
in Köln gefordert, eine auf diese Situation angepasste Entsorgungsleistung für die 
Region zur Verfügung zu stellen. Dazu gehört auch die Prüfung, welche technischen 
und wirtschaftlichen Folgen eine CO2-Abscheidung für die RMVA hat. Ebenfalls wurde 
untersucht, welche Auswirkungen sich aus einer CO2-Abscheidung auf den Betrieb des 
Gesamtstandorts der RMVA ergeben würden.
Dabei wird deutlich, dass durch die bereits heute bestehende Rolle der RMVA als Lie-
ferant für Strom und Fernwärme in der Region die Einflüsse einer neu zu errichtenden 
CO2-Abscheidung auf Basis einer Aminwäsche sich nicht nur auf den Standort der RMVA 
beschränken würden. Die Aminwäsche stellt den heutigen Stand der Technik für eine 
großtechnische CO2-Abscheidung dar. Dabei wird neben elektrischer Leistung, die in 
erster Linie in der CO2-Verdichtung benötigt wird, eine erhebliche Wärmeleistung für 
die Freisetzung des chemisch an das Amin gebundene CO2 benötigt.
In wie weit das Fehlen der für die CO2-Abscheidung benötigte Wärme- und elektrische 
Leistung in den entsprechenden Netzen durch die Betreiber wiederum unter Freisetzung 
von fossilem CO2 zu kompensieren ist, ist ebenfalls zu betrachten.
CO2-Menge 312.000 t/a Ansatz Energiekosten
Einheit EUR/t CO2
Kosten CO2-Abscheidung und -verdichtung
Kapitaldienst 38 115 EUR/MWhel / 
29 EUR/MWhth
Energiekosten 45
sonstige Betriebskosten 19
Summe 102 
31,82 Mio. EUR/a
Tabelle 5:  
Kosten der energetisch optimierten 
Aminwäsche – Prognose Energie-
kosten 2030

71
CO2-Abscheidung bei der AVG Köln real betrachtet
Vor diesem Hintergrund und unter Berücksichtigung erheblich gestiegener Energieko-
sten auf Grund der geopolitischen Entwicklung kommt aus Sicht der AVG insbesondere 
den energetisch optimierten Verfahren innerhalb der Aminwäschen zur CO2-Abschei-
dung eine hohe Bedeutung zu.
Gleichzeitig zeigt sich aus der Betrachtung der AVG, dass selbst bei günstigen Rahmen-
bedingungen für eine CO2-Abscheidung in Deutschland noch viele Punkte insbeson-
dere in Bezug auf das aus der CO2-Abscheidung heraus erzeugte Produkt CO2, dessen 
Transport und Nutzung zu lösen sind.
10. Quellen
[1] Burfeind, B.; (2016): Zum Verhalten wässriger Aminlösungen in der absorptiven Gasaufbereitung; Disserta-
tion an der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
[2] Galloy, A. (Hg.) (2014): Experimentelle Untersuchungen an einer Carbonate Looping Versuchsanlage mit 1 
MW thermischer Leistung. Technische Universität Darmstadt. Darmstadt
[3] Kemper, J. (2012): Kinetik und Stoffübertragung bei der reaktiven CO2-Absorbtion/Desorbtion in speziellen 
Amin-Blends; Dissertation an der Ruhr-Universität Bochum
[4] Stadt Köln (2022): Treibhausgasbilanz für Köln, https:/ /www.stadt-koeln.de/artikel/68713/index.html
Ansprechpartner
Matthias Müller 
AVG Köln mbH 
Prokurist 
Projekte, Geschäftsfeldentwicklung, Strategie 
Geestemünder Straße 23 
50735 Köln, Deutschland 
+49 221 7171-280 
mmueller@avgkoeln.de
Weitere beteiligte Institution 
ete.a Ingenieurgesellschaft für Energie- und Umweltengineering 
& Beratung mbH, Lich

Dezernat, Dienststelle  
VIII/VIII/3 
 
Vorlagen-Nummer           22.08.2023 
 2501/2023 
Beantwortung einer mündlichen Anfrage aus einer früheren Sitzung  
öffentlicher Teil 
Gremium Datum 
Betriebsausschuss Abfallwirtschaftsbetrieb der Stadt Köln 24.08.2023 
 
Machbarkeitsstudie zur CO2-Abscheidung in der Restmüllverbrennungsanlage der AV G 
Köln 
DieLinke-Fraktion fragt im Zusammenhang mit dem Sachstandsbericht 2022 zur Umsetzung 
des Abfallwirtschaftskonzepts der Stadt Köln (Vorlage 1191/2023) in der Sitzung des Betriebs-
ausschusses Abfallwirtschaftsbetrieb der Stadt Köln vom 25.05.2023, ob die Machbarkeitsstu-
die zur technischen und wirtschaftlichen Realisierbarkeit einer CO2-Abscheidung in der Rest-
müllverbrennungsanlage dem Ausschuss zur Verfügung gestellt werden könne. Des Weiteren 
bittet sie um einen Sachstand oder Bericht zu den Themen, wie weiter mit dem CO2-Ausstoß 
umgegangen werde und wie die Betrachtung der ganzen Logistik aussehe. 
 
 
Die Verwaltung hat zur Beantwortung der Frage die AVG um Stellungnahme gebeten. 
 
 
Im Folgenden wird auf die CO2-Emissionen der Restmüllverbrennungsanlage und auf die 
Möglichkeit einer CO2-Abscheidung eingegangen. Anschließend wird kurz die aktuelle Situa-
tion hinsichtlich des weiteren Umgangs mit dem abgeschiedenen CO2 betrachtet. Abschlie-
ßend werden die Möglichkeiten einer CO2-Einsparung beim Transport von Rostaschen aus 
der Restmüllverbrennungsanlage zum Standort der Rostascheaufbereitung dargestellt. 
 
 
CO2-Abscheidung in der Restmüllverbrennungsanlage 
 
Die Restmüllverbrennungsanlage (RMVA) emittiert jährlich im Mittel rund 664.000 Tonnen 
CO2 und ist damit eine der großen CO2-Punktquellen in Köln. Rund 50 % des CO2 gilt dabei 
als regenerativ, da es nicht aus Abfällen fossilen Ursprungs stammt, sondern aus Biomassen. 
 
Die bei der Restmüllverbrennung freigesetzte Energie in Form von Wärme und Strom wird zur 
Versorgung der Anlagen der AVG Köln am Standort Niehl genutzt. 
 
Die Klimaziele der Stadt Köln und die ab dem Jahr 2024 beginnende finanzielle Belastung 
durch die im Oktober 2022 verabschiedete Einbeziehung der Müllverbrennungsanlagen in das 
nationale Brennstoffemissionshandelsgesetz (BEHG) erfordern dennoch eine CO2-Strategie 
der Müllverbrennung der AVG Köln. 
 
Ein Projekt der AVG Köln sucht nach Möglichkeiten der Dekarbonisierung der RMVA. Trotz 
Bemühungen um Restabfallvermeidung und Ausbau der Bioabfallsammlung bleiben auf lange 
Sicht CO2-Emissionen letztlich unvermeidbar. Eine Alternative könnte die Vermeidung der

2 
 
CO2-Emissionen durch Abscheidung im Abgasstrom und die anschließende rohstoffliche Nut-
zung (Carbon Capture Usage – CCU) oder die Ablagerung in geeigneten geologischen 
Schichten (Carbon Capture Storage – CCS) sein. 
 
Die AVG Köln hat eine Machbarkeitsstudie zur technischen und wirtschaftlichen Realisierbar-
keit einer CO2-Abscheidung in der RMVA Köln gemeinsam mit dem Ingenieurbüro ete.a (Prof. 
Karpf) durchgeführt. Im Ergebnis wurde festgestellt, dass die technische Einbindung einer 
CO2-Abscheideanlage in die Rauchgasreinigung der RMVA grundsätzlich möglich ist. Die Er-
gebnisse zeigen aber auch, dass der energetische, technische und wirtschaftliche Aufwand 
der Rauchgasreinigung außerordentlich hoch ist. So müsste für die Abscheidung und Bereit-
stellung der Hälfte der CO2-Emissionen rund 60 % der erzeugten Energie der RMVA einge-
setzt werden. Diese Energie wird allerdings für den Betrieb der RMVA, der Vergärungs- und 
Kompostierungsanlage sowie für weitere Anlagen der AVG Köln am Standort Niehl genutzt. 
 
Die wesentlichen Ergebnisse der Machbarkeitsstudie sind in der Anlage beigefügt. 
 
 
Umgang mit abgeschiedenem CO2 aus der Restmüllverbrennungsanlage 
 
Zur weiteren Nutzung und/oder Entsorgung von abgeschiedenem CO2 werden seitens der 
AVG Köln aktuell Gespräche mit verschiedenen Marktteilnehmern geführt. 
 
Wichtig ist in diesem Zusammenhang auch die zukünftige CO2-Logistik. Die Transportoptio-
nen Pipeline, Bahn und Schiff werden aktuell mit der HGK und weiteren Dienstleistern geprüft. 
Auf europäischer Ebene werden derzeit Rahmenbedingungen für grenzüberschreitende CO2-
Transporte, CO2-Verwertung bzw. -Einlagerung (Carbon Capture Usage Storage – CCUS) 
und CO2-Bilanzierungssysteme entwickelt. Mit ersten konkreten Ergebnissen ist hier aber vo-
raussichtlich nicht vor 2024 zu rechnen. 
Auch auf nationaler Ebene fehlen noch viele regulatorische Rahmenbedingungen, die in einer 
nationalen „Carbon-Management-Strategie“ im kommenden Jahr vom Bundesministerium für 
Wirtschaft und Klimaschutz dargelegt werden sollen. 
 
 
Emissionsarmer Rostaschetransport 
 
Nach der Müllverbrennung verbleiben in der Restmüllverbrennungsanlage Köln (RMVA) jähr-
lich ca. 175.000 Tonnen Rostaschen. Diese Rostaschen werden heute auf Diesel-LKW verla-
den und zur Rostascheaufbereitungsanlage der AVG Köln in Erftstadt am Standort der Depo-
nie „Vereinigte Ville“ gefahren und dort aufbereitet. Ziel der Aufbereitung ist die Aussortierung 
und das Recycling der enthaltenen Eisen- und Nichteisenmetalle sowie die Aufbereitung der 
mineralischen Schlacken zur Nutzung in Baumaßnahmen bzw. zur endgültigen Ablagerung 
auf der Deponie „Vereinigte Ville“. In der Konditionierungsanlage werden staubförmige mine-
ralische Abfälle, wie z.B. Filteraschen aus Verbrennungsprozessen, stabilisiert und verfestigt, 
um diese auf der Deponie „Vereinigte Ville“ ablagern zu können. Mit dem Betrieb der 
Rostascheaufbereitungs- und Konditionierungsanlage (RAKA) hat die AVG Köln die MAV Kre-
feld GmbH beauftragt. 
 
Der Aufsichtsrat der AVG Köln hat in seiner Sitzung vom 31. Mai 2023 eine Umstellung der 
Transporte auf emissionsarme LKW beschlossen, sobald sich die Möglichkeit dazu bietet. Das 
bislang verfolgte Konzept der Rostaschetransporte per Bahn/LKW wird aufgrund des geänder-
ten Betriebskonzeptes und aus Kostengründen bis auf Weiteres nicht weiterverfolgt. Gleich-
wohl sollen die Rahmenbedingungen allerdings weiter beobachtet werden. 
 
Eine Umstellung auf emissionsarme LKW könnte grundsätzlich nach der Übernahme des Be-
triebes der Rostascheverwertung durch die AVG Köln im Jahr 2025 beginnen. Vor diesem 
Hintergrund untersucht die AVG Köln derzeit, welche emissionsarmen Antriebstechnologien 
für schwere LKW am Markt verfügbar sind und unter welchen technischen und wirtschaftli-
chen Bedingungen diese genutzt werden können. Außerdem werden Fördermöglichkeiten so-
wohl für die LKW als auch für die erforderliche Infrastruktur geprüft. Vor kurzem hat ein Ge-
meinschaftsunternehmen der Stadt Frankfurt mit REMONDIS (FES) die Rostaschetransporte

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auf elektrisch angetriebene LKW umgestellt. Es soll geprüft werden, ob das Modell auch auf 
die Transporte der AVG Köln übertragbar ist. 
 
Bei 175.000 Tonnen anfallender Schlacke pro Jahr sind rund 7.000 Transporte pro Jahr erfor-
derlich. Unter Berücksichtigung einer Transportstrecke von 32 km (einfach) ergibt dies rund 
5,6 Mio. Tonnenkilometer pro Jahr. Angesichts eines durchschnittlichen Dieselverbrauchs ei-
nes LKW von 30 Litern je 100 Kilometer werden je Tonnenkilometer 113 g CO2-Äquivalente 
ausgestoßen (Daten des Statistischen Bundesamtes und des Umweltbundesamtes). Dies ent-
spricht 633 Tonnen CO2-Äquivalente pro Jahr, die durch den Strombezug aus der RMVA bei 
der Umstellung auf emissionsarme elektrische LKW vermieden werden könnten.  
 
 
 
gez. Wolfgramm 
 
 
Anlage 
 
„CO2-Abscheidung bei der AVG Köln real betrachtet“ (Beitrag aus dem Tagungsband „Energie 
aus Abfall“, Band 20, TK-Verlag, April 2023)