stoffliche oder energetische verwertung ... · gesamtaufkommen an ebs und sbs aus...
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Stoffliche oder energetische Verwertung - Ressourceneffizientes Handeln ist in der Regel klimagerechtes Handeln
Klaus Fricke, Tobias Bahr, Timo Thiel, Oliver Kugelstadt
• Definition Ressourceneffizienz
• Einstufung exemplarisch für PPK, Kunststoffe, Metalle
• Kurz- und mittelfristige Entwicklungen
EU-Strategie zur nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen
2005 2030
Wirtschafts-Wachstum (BSP)
Steigerung der Öko-Effizienz
Entkoppelungder Ressourcennutzungvom Wirtschaftswachstum
Steigerung der Ressourcenproduktivität
Entkopplungder Umweltauswirkungenvon der Ressourcennutzung
Reduktion der Ressourcenspezifischen Auswirkungen
Umwelt-auswirkung
Ressourcen-nutzung
Quelle: Bringezu, 2006
Art der Verwertung
Stoffliche Verwertung• werkstoffliche Verwertung • rohstoffliche Verwertung • biologische Verwertung (Kompostierung, Vergärung)(bergbaulicher Versatz)
Energetische Verwertung:•thermische Verwertung wird unter energetische Verwertung subsumiert
- Brennstoffnutzungsgrade 21%- Brennstoffnutzungsgrade 39%- Brennstoffnutzungsgrade 76%
Papier, Pappe, Kartonagen (PPK)
Frischfaserpapier (nördl. Herkunft) 39 MJ/kg Energieaufwandkum
Recyclingpapier (D) 15 MJ/kg Energieaufwandkum
Einsparung gegenüber Frischfaser: 24 MJ/kg
Heizwert Altpapier 13,2 MJ/kg
Energieeinsparung stoffliche Verwertung versus energetische Verwertung – PPK
Weitere Umwelt und Ressourcenaspekte
Weitere Vorteile der stofflichen Verwertung:
•Reduzierung Treibhausemissionen
•Vorteile in der ökotoxikologische Wirkung
•Verringerter Prozesswasserbedarf:
− ca. 20 m3/Mg Altpapiereinsatz
− ca. 50 m3/Mg Frischfaserpapierherstellung
•Reduzierung der Abwassermenge
•geringerer Beitrag zur Versauerung
(Quelle: IFEU, 2006)
Kunststoffe
Polymerart Energieaufwand Polymererzeugung ohne Verarbeitungsaufwand
Verbrennungsenthalpie
LD-PE 68 MJ/kg 43 MJ/kg
Polystyrol 79 MJ/kg 40 MJ/kg
Polyamid-6 166 MJ/kg 28 MJ/kg
PP 72 MJ/kg 43 MJ/kg
PVC 51 MJ/kg 18 MJ/kg
(Quellen: Kindler und Nikles, 1979 HTP und IFEU, 2001)
Energieeinsparung stoffliche Verwertung versus energetische Verwertung – LD-PE
Energieeinsparung stoffliche Verwertung versus energetische Verwertung – PVC
Metalle - Energieaufwendungen
Metall Energieaufwendungen bei der Stahlerzeugung
Primärrohstoffen Sekundärrohstoffen
Rohstahl 1)
Oxygenstahl1)
16,2 MJ/kg
20,4 MJ/kg
• 6,1MJ/kg
(Stahl: Altautorecycling)
• 6,5 MJ/kg
(Weißblech: Verpackungen)
Aluminium1) 211,8 MJ/kg
• 15,3 MJ/kg (Altautorecycling)
• 16,4 MJ/kg aus
(Verpackungsrecycling)
Kupfer • Rohr 32,1MJ/kg2)
• Draht 50,4MJ/kg2)
• Mittlw. 46 MJ/kg3)
•3,4 und 9,2 MJ/kg
Quellen: ISI (2004), DKI (2005); Thome-Koszmiensky (1987)
Energieeinsparungen Verwendung von Sekundär- gegenüber Primärrohstoffen
Auswirkungen auf das Klima - CO2-Emissions
12
Treibhauseffekt
38
-8-11 -12 -13
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
1990 2005 2020Basis-01
2020Basis-02
2020optimiert
Mio
. T
onne
n C
O2-
Äqu
ival
ente
Netto
Gutschrift
Belastung
Beitrag der Abfallwirtschaftzum Klimaschutz
Kurz- und mittelfristige Entwicklungen- Restmüllmengen
Zusammensetzung Resthausmüll und Geschäftsmüll
Rest41 %
Glas7,5 %
Bioabfall25 %
Metalle3,5 %
Kunststoffe10 %
Papier, Pappe, Kartonage
13 %
10 - 16 %
6 - 20 %
1,9 - 5,3 %
20 - 39 %
Quellen: BMU, 2007; Fricke, 2008; Dehoust und Fritsche, 2007; Scheelhase und Semisch, 2008; Fricke et al. 2003.
Zusammensetzung Resthausmüll und Geschäftsmüll - PPK
Rest41 %
Glas7,5 %
Bioabfall25 %
Metalle3,5 %
Kunststoffe10 %
Papier, Pappe, Kartonage
13 %
10 - 16 %
6 - 20 %
1,9 - 5,3 %
20 - 39 %
PPK: ca. 1,8 Mio. Mg
• 10,0 % (BMU, 2007); • 11,2 % (Fricke, 2008); • 13,0 % (Dehoust und Fritsche, 2007); • 14,3 % (Scheelhase und Semisch, 2008); • 15,7 % (Fricke et al. 2003)• 13,0 % Mittelwert bei 13.9 Mio. Mg/a
Erzielte Erfassungsquoten ausgewählter deutscher Großstädte für die Fraktionen Papier/Pappe, LVP und Glas
……zus. Abschöpfung PPK ca. 1,1 Mio. Mg
PPK-Erfassungsquoten:49 bis 92%
Zusammensetzung Resthausmüll und Geschäftsmüll - Kunststoffe
Rest41 %
Glas7,5 %
Bioabfall25 %
Metalle3,5 %
Kunststoffe10 %
Papier, Pappe, Kartonage
13 %
10 - 16 %
6 - 20 %
1,9 - 5,3 %
20 - 39 %
Kunststoffe: ca. 1,4 Mio. Mg
• 12 bis 22 % (Fricke, 2008) • 5,8 % (Scheelhase und Semisch, 2008)• 6,0 % (Dehoust und Fritsche, 2007) • 9,8 % (Fricke et al. 2003)• 10,0 % Mittelwert bei 13.9 Mio. Mg/a
Erzielte Erfassungsquoten ausgewählter deutscher Großstädte für die Fraktionen Papier/Pappe, LVP und Glas
……zus. Abschöpfung Kunststoffe ca. 0,5 – 1,0 Mio. Mg
LVP-Erfassungsquoten:29 bis 76%
Zusammensetzung Resthausmüll und Geschäftsmüll - Metalle
Rest41 %
Glas7,5 %
Bioabfall25 %
Metalle3,5 %
Kunststoffe10 %
Papier, Pappe, Kartonage
13 %
10 - 16 %
6 - 20 %
1,9 - 5,3 %
20 - 39 %
Metalle im RM: ca. 0,5 Mio. Mg zus. Abschöpfung ca. 0,3 Mio. Mg
Zusammensetzung Resthausmüll und Geschäftsmüll - Bioabfälle
Rest41 %
Glas7,5 %
Bioabfall25 %
Metalle3,5 %
Kunststoffe10 %
Papier, Pappe, Kartonage
13 %
10 - 16 %
6 - 20 %
1,9 - 5,3 %
20 - 39 %
Bioabfälle im RM: ca. 3,5 Mio. MgZusätzliche Abschöpfung ca. 2,8 Mio. Mg
Kurz- und mittelfristige Entwicklungen - Restmüllmengen
Abfallart Wertstoffmengen Restmüll (Mg) Abschöpfbare Menge (Mg)
Haus- und Geschäftsabfall
13.900.000
PPK 13 % 1.800.000 1.100.000
Kunststoffe 10 % 1.390.000 500.400
Metalle 3,5 % 487.000 292.000
Bioabfälle 25 %1) 3.475.000 2.100.0002)
Glas 7,5 % 1.043.000 521.000
Summe 8.195.000 4.513.400
Quelle: Fricke ANS 2008
Abschöpfbare Wertstoffmengen im Restmüll (Mg)
1) bis 39% trotz Biotonne
2) Bei 70% Abschöpfung, bei 80% 3,15 Mio Mg/a
Kurz- und mittelfristige Entwicklungen - Behandlungskapazitäten
Thermische Behandlung / energetische Verwertung
Aufkommen an überlassung-
spflichtigen Abfällen für die MVA
Aufkommen an Gewerbeabfällen z.V. und Sortierresten für
die MVA
Gesamtaufkommen an EBS und SBS aus Siedlungsabfällen 19.985.000
19.985.00019.433.00018.538.000
16.689.000
14.003.000
14.888.500
19.067.000
22.514.000
27.189.000
28.998.000 28.998.000
0
3.000.000
6.000.000
9.000.000
12.000.000
15.000.000
18.000.000
21.000.000
24.000.000
27.000.000
30.000.000
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Gesamtaufkommen an EBS und SBS aus Siedlungsabfällen
Aufkommen an Gewerbeabfällen z.V. und Sortierresten für die MVA
Aufkommen an überlassungspflichtigen Abfällen für die MVA
Kapazitätsentwicklung der MVA, EBS-Kraftwerke und SBS-Mitverbrennung
Kapazitätsentwicklung der MVA
20 %
Unterauslastung
Quelle: PROGNOS, 2008, Daten aus 2007
5,8 Mio. Mg/a
4,6 Mio. Mg/a
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK I
• Die stoffliche Verwertung weist bei den betrachteten Stoffgruppen bezgl. Ressourceneffizienz deutliche Vorteile gegenüber thermischen Verwertungsverfahren auf.
• Gekoppelt hieran ist auch die Klimawirksamkeit als günstiger einzustufen.
• Die stoffliche Verwertung muss daher intensiviert werden: - Intensivierung und Flexibilisierung der Getrenntsammlungssysteme- intensivere Einsatzes von Sortiertechnologien
EUWID, 06.2009
EUWID, 06.2009
EUWID, 06.2009
EUWID, 06.2009
EUWID, 06.2009
EUWID, 06.2009
Entwicklung des Nutzwertes und Marktpreise von Kompost
Quelle: H&K 2/08, S. 27 –32, Kehres (BGK e.V.), Fröhlich (Reterra Service GmbH)
Keine Vermarktungsprobleme…
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK II
• Mittelfristig ist – trotz Wirtschaftskriese - mit weiter steigenden Aufwendungen für Primärrohstoffe zu rechnen.
• Treffen die Prognosen über die Intensivierung der stofflichen Verwertung zu, ist mit einem Rückgang der Restmüllmengen von bis zu 4,5 Mio. Mg zu rechnen.
• Verschärfung Brisanz Überkapazitäten durch Ausbau der MVA- und EBS-Kapazitäten
Konsequenzen:• Gefahr des massiven Wettbewerbs um die Abfallmengen• Kostendeckung bei der Abfallbehandlung gefährdet (Neuverträge)• Systeme zur stofflichen Verwertung sind gefährdet
……Nicht auf die kurzfristig vermeidlich billigeren Lösungen setzen, sondern der Nachhaltigkeit den Vorzug zu gegeben, was erfahrungsgemäß mittel und langfristig immer auch die wirtschaftlichere Lösung bietet!!!
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK III
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