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Getrennte Sammlung und Verwertung aus ökologischer Sicht

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Getrennte Sammlung und Verwertung aus ökologischer Sicht. Dr. Barbara Zeschmar-Lahl BZL Kommunikation und Projektsteuerung GmbH www.bzl.info . Gliederung. 1. Entwicklung der getrennten Sammlung 2. Status quo und Entwicklungsoptionen der getrennten Sammlung

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Presentation Transcript
getrennte sammlung und verwertung aus kologischer sicht

Getrennte Sammlung und Verwertung aus ökologischer Sicht

Dr. Barbara Zeschmar-LahlBZL Kommunikation und Projektsteuerung GmbHwww.bzl.info

gliederung
Gliederung

1. Entwicklung der getrennten Sammlung

2. Status quo und Entwicklungsoptionen der getrennten Sammlung

3. Verpackungsverwertung über die Restmülltonne (BZL GmbH, 2001)

4. Getrennte Erfassung von Verpackungsabfällen (IFEU/INFA/ISA, 2005)

5. Diskussion

6. Fazit

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

entwicklung der getrennten sammlung
Entwicklung der getrennten Sammlung
  • Ende 19./Anfang 20. Jahrhunderts in Europa :
    • „Wildes Müllsortieren" üblich
    • Errichtung spezieller Anstalten zur Mülltrennung in größeren Städten, wie Berlin (drei) und (seit 1898) München-Puchheim
    • Hygieniker favorisieren jedoch getrennte Sammlung gegenüber nachträglicher Abfallsortierung
  • Positive Erfahrungen mit dreigeteilter g.S. in den USA: Bioabfall - trockene Wertstoffe - Restabfall/Aschen und Schlacken
  • Nachahmer in Europa: Skandinavien, Norddeutschland - vor allem Hamburg; auch Charlottenburg und Potsdam
  • Flächendeckender Ausbau g.S. während des Nazi-Regimes (trockene Wertstoffe und Speisereste)
  • Nachkriegszeit:
    • DDR: Weiterentwicklung g.S. zum SERO-System
    • BRD: Rückgang g.S., Aufschwung erst wieder in den 70er Jahren („Müllnotstand“, Schadstoffentfrachtung, Verpackungsberge, Ressourcenschonung)

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

status quo und entwicklungsoptionen
Status quo und Entwicklungsoptionen

Aktuell über 10 Getrenntsammelschienen für private Haushalte:

  • getrennte Sammlung, kommunal, gewerblich und karitativ (Hol- oder Bringsystem):
    • Altpapier/PPK
    • Altglas
    • Altverpackungen/LVP (Kunststoffe, Metall, Verbunde)
    • Alttextilien, Altschuhe
    • Bioabfall
    • Elektro(nik)altgeräte
    • Problemstoffe/ Sonderabfallkleinmengen
  • Rücknahme durch Hersteller oder Handel (Bringsystem):
    • Altbatterien
    • Alt-Kfz
    • Altmedikamente
    • Altmetall (Schrotthandel)
    • Altöl
    • Elektroaltgeräte
  • Keine getrennte Sammlung vonNichtverpackungs-Kunststoffen (NVP)

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

status quo und entwicklungsoptionen1
Status quo und Entwicklungsoptionen

NRW 2003:

Anteil der Sortierreste an den getrennt erfassten LVP: etwa 50 %

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

status quo und entwicklungsoptionen2
Status quo und Entwicklungsoptionen

NRW 2000: gelber Sack erfasst nur 50 bis 70 % aller LVP

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

status quo und entwicklungsoptionen3
Status quo und Entwicklungsoptionen

Aufgabe der getrennten Sammlung von LVP in der Diskussion:

  • Geringe Akzeptanz
    • hohe Fehlwurfquote, d.h. hohes Aufkommen an Sortierresten, diese gelangen in Restabfallbehandlung
    • quantitativ nicht befriedigender Erfassungsgrad der LVP
  • Hoher Aufwand und hohe Kosten
  • Mittlerweile verbesserte Sortiertechniken
  • Vorschlag „Zebratonne“
    • Grau in Gelb oder
    • Gelb in Grau
  • Ökologische Aspekte ???

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

verpackungsverwertung ber restm ll
Verpackungsverwertung über Restmüll
  • Landbell-Studie, BZL GmbH, 2001
  • Ansatz: ökobilanzieller Vergleich
    • rohstoffliche (nicht: werkstoffliche) Verwertung von getrennt erfassten Verpackungen vs. energetische Verwertung über die Restmülltonne
  • Resultat: unter definierten Randbedingungen (nächste Folie) stellt die Restmülltonne für Verpackungsabfälle eine ökologisch gleichwertige Lösung dar.
  • Sensitivitätsbetrachtung: "Richtig ist sicherlich, dass in der Tat das ökologische Patt zwischen getrennter LVP-Sammlung oder Verwertung über den Restmüll aufgehoben wird, wenn Technologien wie Sortec 3.0 eingeführt werden, ihre Funktionsfähigkeit und die entsprechenden Outputqualitäten einmal unterstellt; siehe hierzu auch die gegebene Notwendigkeit, die Sortec-Anlage in Hannover aus betrieblichen Gründen umbauen zu müssen (Stand Frühjahr 2001). ...."

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

verpackungsverwertung ber restm ll1
Verpackungsverwertung über Restmüll

Ökologische Gleichwertigkeit DSD - Restmülltonne für LVP

Anforderungen an MBA-Konzept:

1. Anlage nach 30. BImSchV.

2. Hochwertige Eisen- und Nichteisenmetallverwertung.

3. Keine mengenmäßig relevante Deponiefraktion.

4. Energetische Verwertung in Anlagen nach EU-Verbrennungsrichtlinie (keine Mischungsregel).

5. Energetische Verwertung in Zement- oder Kraftwerken, sofern sie über eine Quecksilbersenke (Transferfaktor Reingas < 0,10) verfügen.

6. Energetische Verwertung im Zementwerk mit Entstickung.

7. Energetische Verwertung im Kraftwerk mit hochwertiger Abgasreinigung.

8. Keine Schadstoffverlagerung in den Wasserpfad.

Anforderungen an MVA-Konzept:

1. Anlage nach 17. BImSchV, heutiger Standard (2001!), keine Abstriche bei der Rauchgasreinigung.

2. Abwasserfreier Betrieb.

3. a) Kraft-Wärme-Kopplung mit hohem Wärme-und/oder Dampfabsatz oder

b) Dampfnutzung für hochwertige energetische Zwecke (Mainz) oder

c) Dampfnutzung in der industriellen Produktion.

4. Eisen- und Nichteisenmetall-Abtrennung und Verwertung aus der Schlacke.

5. Keine ungesicherte Verwertung (umweltoffener Einsatz) der Schlacke.

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

studie von ifeu infa isa 2005
Studie von IFEU/INFA/ISA, 2005

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

studie von ifeu infa isa 20051
Studie von IFEU/INFA/ISA, 2005

Weitere Modellierungen für ökologische Bewertung:

  • städtischer bzw. ländlicher Raum
  • Anlagenszenarien:
    • "Stand der Praxis" mit geringer Ausbeute und ohne Artensortierung
    • "optimiert" mit höherer Ausbeute und differenzierter Artensortierung

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

studie von ifeu infa isa 20052
Studie von IFEU/INFA/ISA, 2005

Ergebnisse:

  • keine eindeutigen ökologischen (oder ökonomischen) Vorteile für eines der drei Systeme
  • Ergebnisse hängen von abfallwirtschaftlichen Randbedingungen der örE ab
  • Im System 2 (Gelb in Grau) wird das gesamte werkstoffliche und das gesamte energetische Potenzial des Restabfalls genutzt. "Entsprechend ergeben sich die relativen Vorteile für System 2 dann am deutlichsten, wenn
      • hohes werkstoffliches Potenzial im Abfall vorhanden ist,
      • Sortierung optimiert erfolgt und
      • bis dato auf Abtrennung einer heizwertreichen Teilfraktion und Metalle aus dem Restabfall verzichtet wurde.

Ist eine der drei Bedingungen nicht gegeben, kann sich der relative Vorteil gegenüber System 1 und 3 aufheben".

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

diskussion
Diskussion

1. Obligatorische getrennte Bioabfallsammlung

2. Qualitäten der abgeschiedenen Wertstoffe

3. Ausbeute an werkstofflich verwertbaren Kunststoffen

4. Bedingungen für die Vorteilhaftigkeit von System 2 (Gelb in Grau)

5. Konsequenzen der Heizwertverarmung des Restabfalls

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

diskussion1
Diskussion

1. Obligatorische getrennte Bioabfallsammlung

  • bundesweit nur bei 77 % der örE und 47 % der Einwohner realisiert
  • hoher Sammel- und Transportaufwand in dünner besiedelten Gebieten
  • Bioabfallkompostierungsanlagen: teilweise niedriger Immissionsschutzstandard (ungesteuerte Rotte, offene Intensiv- und/oder Nachrotte [zulässig nach TA Luft bei Anlagen mit < 10.000 t/a Durchsatzleistung])
  • klimarelevante Emissionen durch Methan (GWP = 21) und Lachgas (GWP = 310):
    • offene Anlagen: 70 bis 97 kg CO2-Äq./t Anlageninput
    • geschlossene Anlagen: 54 bis 78 kg CO2-Äq./t
  • UBA: „... nur dort ökologisch (und ökonomisch) sinnvoll, wo ein schadstoffarmes, hygienisch einwandfreies Düngemittel oder Kultursubstrat hergestellt wird, das umweltverträglich eingesetzt werden kann.“ Ansonsten empfiehlt das UBA die energetische Nutzung in einer MVA mit hohem Energienutzungsgrad.

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

diskussion2
Diskussion

2. Qualitäten der abgeschiedenen Wertstoffe

RWE-Versuch:

  • Resultat nach Betreiberangaben: „... die notwendige Qualität zur sofortigen Weiterverwertung in der Industrie ...“
  • nachträglich vermischte Abfallfraktionen, keine Verdichtung (Tonne, Sammelfahrzeug) und Durchdringung/Verschmutzung wie bei realem Abfallsammelvorgang, z.T. Standzeit in Tonne über 2 Wochen
  • Praxisversuche über einen längeren Zeitraum erforderlich
  • Zuverlässigkeit und Beherrschbarkeit des Prozesses und der Anlagentechnik in der alltäglichen Praxis muss sich noch erweisen.

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

diskussion3
Diskussion

3. Ausbeute an werkstofflich verwertbaren KS

  • Ergebnis der ökobilanziellen Bewertung hängt sehr stark von der Verwertbarkeit, genauer: der realen Verwertung der abgetrennten Kunststoffe ab
    • ökologische Vorteile nur bei werkstofflicher Verwertung (Ersatz von Primärkunststoffen),
    • UBA: Rohstoffliche Verfahren weisen geringere ökologische Vorteile auf und liegen mit der energetischen Verwertung nahezu gleichauf
  • Werkstoffliche Verwertung stellt hohe bis höchste Anforderungen an die Reinheit der Recyclingprodukte; daher besonders selektiver Trenn-prozess erforderlich; Folge: Produktausbeute + Wirkungsgrad sinken.
  • Ergebnisse RWE-Aufbereitungsversuch (Restmüll + LVP):
    • Werkstofflich verwertbare Kunststoffeunter 10 % der Produktausbeute
    • Brennstoffanteil über 60 % der Produktausbeute.
    • Bei Produktausbeute von insgesamt 38 %: Ausbeute an werkstofflich verwertbaren Kunststoffe weniger als 4 % des Gesamtinputs an Abfällen (Restmüll + LVP)!

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

diskussion4
Diskussion

4. Bedingungen für die Vorteilhaftigkeit von System 2 (Gelb in Grau)

  • Ökologische Vorteile nur, wenn bislang auf die Abtrennung einer heizwertreichen Teilfraktion und von Metallen aus dem Abfall verzichtet worden ist.
  • (Endrotte-)MBA müssen seit Inkrafttreten der AbfAblV am 1.3.2001 zwingend eine Abtrennung heizwertreicher Abfälle zur energetischen Verwertung sowie sonstiger verwertbarer (u.a. Metalle) oder schadstoffhaltiger Fraktionen vor der Deponierung mechanisch-biologisch behandelter Abfälle vornehmen (§ 4 Abs. 1 Pkt. 4 AbfAblV).
  • Umkehrschluss: Da Bedingung praktisch nur bei Vorhandensein von Vollzugsdefiziten erfüllt werden kann, ist der relative Vorteil des Systems 2 (GiG) gegenüber dem Status quo (System 1) oder der trockenen Wertstofftonne (System 3) nicht gegeben.

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

diskussion5
Diskussion

5. Konsequenzen Heizwertverarmung Restabfall (1)

  • System trockene Wertstofftonne (System 3) oder "gelbe Tonne plus" (ALBA Berlin):
  • Wie wirkt sich der weitere Entzug von Heizwertträgern aus dem Restabfall auf die Verbrennungsbedingungen der MVA und die Energiebilanz von MVA oder MBA/MBS+Kraftwerk/Zementwerk aus?
  • Restabfall heute: Hu < 9.000 MJ/Mg, z.T. sogar < 8.000 MJ/Mg
  • Abschöpfen von Energieträgern wie NVP + WEEE Hu Restabfall < 7.000 MJ/Mg
    • selbstgängige Verbrennung noch möglich?
  • Aufrechterhaltung stabiler Verbrennungsbedingungen (Vorgaben 17. BImSchV): Zufeuerung fossiler Energieträger erforderlich
  • Folge: verringerte spezifische Stromerzeugung und ggf. auch Dampf- oder Wärmeauskopplung

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

diskussion6
Diskussion

5. Konsequenzen Heizwertverarmung Restabfall (2)

  • Aber: Einsatz abgetrennter Heizwertträger in Kraft- oder Zementwerken führt dort zum Ersatz fossiler Energieträger.
  • Frage nach Gesamtbilanz aller energetischen Aufwendungen (Aufbereitung und Transport) und Erträge?
    • Insgesamt ökologisch vorteilhaft?
  • Ggf. möglich bei hochwertiger werkstofflicher Kunststoffverwertung.
  • Reicht dafür eine Ausbeute von wenigen Prozent an werkstofflich verwertbaren Kunststoffen (aus einem um LVP angereicherten Restabfall) ???
  • Alternative zur Zufeuerung fossiler Energieträger: Verschneiden des heizwertarmen Abfalls mit heizwertreicher Fraktion.
  • Trennen, separates Transportieren und späteres Mischen ökologisch sinnhaft (von technischen Problemen einmal abstrahiert)?

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

fazit 1

Getrennte Sammlung auch in Zukunft nicht in Frage gestellt (UBA):

  • Papier / Pappe / Kartonagen,
  • Verbundkarton,
  • Behälterglas, Bildschirmglas,
  • Textilien,
  • Elektro-/Elektronik-Geräte und
  • Leuchtstoffröhren.
  • Prüfung: Ggf. gemeinsame Erfassung untereinander verträglicher Fraktionen
Fazit (1)
  • Aufgabe getrennter Sammlung von LVP ökologisch sinnvoll?
  • Keine pauschale Bewertung möglich
  • Status quo, Gelb in Grau oder trockene Wertstofftonne nach IFEU ökologisch etwa gleichwertig
  • konkrete Bedingungen des Einzelfalls ergebnisentscheidend
  • Gelb in Grauunter definierten Rahmenbedingungen ökologisch vorteilhaft, wenn u.a. vorher keine Heizwertträger und Metalle abgetrennt und verwertet wurden. Diese Rahmenbedingungen dürften aber kaum gegeben sein, vgl. Vorgaben AbfAblV.
  • Gelb in Grau erfordert zwingend getrennte Bioabfallsammlung, ist derzeit für weniger als 50% der Bevölkerung realisiert.
  • Ausbeute an werkstofflich (!) verwertbaren Kunststoffen sehr gering, hohe Ausbeute an Brennstoffen.

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl

fazit 2
Fazit (2)
  • Trockene Wertstofftonne
  • Problem der Heizwertverarmung des Restabfalls
    • MBA: geringere Ausbeute an Heizwertträgern, negative Energiebilanz
    • MVA: schlechtere Verbrennungsführung, ggf. Zufeueurung fossiler Energieträger erforderlich, geringere Energieauskopplung

Warum eine in vielen Kommunen funktionierende Getrennterfassung aufgeben, um die bislang noch nicht genutzten stofflichen Potentiale des Restabfalls zu erschließen?

Erschließung stofflicher Potentiale ist auch ohne Systemumstellung über eine optimierte mechanisch-physikalische Aufbereitung (MA, MBA, MBS, MPS) vor Verbrennung in einer MVA möglich.

Dr. Barbara Zeschmar-Lahl