22
Oetjen-Dehne & Partner Umwelt- und Energie-Consult GmbH Levetzowstraße 10A 10555 Berlin www.uec-berlin.de Sortierung gemischter Gewerbeabfälle als Alternative zur direkten Verbrennung: Rohstoffpotentiale im Gewerbeabfall Dipl.-Ing. Rüdiger Oetjen-Dehne 26. November 2013

Sortierung gemischter Gewerbeabfälle als Alternative zur ... · Hinweis: Organik ist stark verunreinigt mit anderen Feinkornbestandteilen; Textilien sind stark verschmutzt (keine

  • Upload
    doque

  • View
    213

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Oetjen-Dehne & Partner

Umwelt- und Energie-Consult GmbH

Levetzowstraße 10A

10555 Berlin

www.uec-berlin.de

Sortierung gemischter Gewerbeabfälle

als Alternative zur direkten Verbrennung:

Rohstoffpotentiale im Gewerbeabfall

Dipl.-Ing. Rüdiger Oetjen-Dehne

26. November 2013

BBergbau und Gewinnung von Steinen und

Erden

C Verarbeitendes Gewerbe

D Energieversorgung

Wasserversorgung, Abwasser- und

Abfallentsorgung

und Beseitigung von

Umweltverschmutzungen

F Baugewerbe Baugewerbe

GHandel; Instandhaltung und Reparatur von

KraftfahrzeugenHandel

H Verkehr und Lagereiandere

Dienstleistungen

I Gastgewerbe Gastgewerbe

J Information und Kommunikation

KErbringung von Finanz- und

Versicherungsdienstleistungen

L Grundstücks- und Wohnungswesen

Erbringung von freiberuflichen,

wissenschaftlichen

und technischen Dienstleistungen

NErbringung von sonstigen wirtschaftlichen

Dienstleistungen

P Erziehung und Unterricht

Q Gesundheits- und Sozialwesen

R Kunst, Unterhaltung und Erholung

S Erbringung von sonstigen Dienstleistungen

M

Verarbeitendes

Gewerbe

andere

Dienstleistungen

Energie- und

Wasser-

versorgungE

Herkunft gemischter Gewerbeabfälle

Seite 2

Gemäß GewerbeabfallV: „gewerbliche

Siedlungsabfälle sind Siedlungsabfälle aus

anderen Herkunftsbereichen als privaten

Haushaltungen, ...., insbesondere

a) gewerbliche und industrielle Abfälle, die

Abfällen aus privaten Haushaltungen

aufgrund ihrer Beschaffenheit oder

Zusammensetzung ähnlich sind, sowie

b) Abfälle aus privaten und öffentlichen

Einrichtungen mit Ausnahme von Abfällen

aus privaten Haushaltungen, anderen

vergleichbaren Anfallorten wie Wohnheimen

oder Einrichtungen des betreuten Wohnens“

Im Folgenden werden nur die getrennt

erfassten gemischten Gewerbeabfälle

betrachtet.

Bundesweite gemischte gewerbliche

Abfallmengen seit 2005

Seite 3

In Deutschland sind im Jahr 2010 rund 5,8 Mio. Mg getrennt erfasste

gemischte Gewerbeabfälle (im Sprachgebrauch „AzV“: Abfälle zur

Verwertung; die Statistik kennt nur AVV-Nummern!) angefallen und

behandelt worden.

Das Aufkommen gemischter gewerblicher Siedlungsabfälle (AS

20030102) ist seit 2007 gesunken. Mögliche Ursachen: ungenaue

Abgrenzung AVV, verstärkte getrennte Erfassung? Pflichttonne ?

Quelle: Statistisches Bundesamt, Auswertung u.e.c. Berlin 2012

Aber: das Aufkommen der

Verpackungsgemische (AS

15010600) ist nach 2007

wieder leicht angestiegen.

Verbleib gemischter gewerblicher

Abfallmengen/AzV 2010

Seite 4

Quelle: Statistisches Bundesamt, Auswertung u.e.c. Berlin 2012; AS 20030102 ist definiert als „ Hausmüllähnliche Gewerbeabfälle, getrennt vom Hausmüll angeliefert

oder eingesammelt“.

Abfallart Input in Sortieranlagen Input in thermische Anlagen

AS 20030102 32 Ma.-% 55 Ma.-%

AS 15010600 63 Ma.-% 30 Ma.-%

2,6 Mio. Mg

zur

Sortierung

2,6 Mio. Mg

direkt zur

Verbrennung

Zusammensetzung, bisherige Daten

Seite 5

Theoretisches Rohstoffpotenzial

(bezogen auf Kunststoffe, Metalle, PPK, Holz):

52 Ma.-%

Quelle: UFOPLAN-Projekt „ Aufkommen, Verbleib und Ressourcenrelevanz von Gewerbeabfällen“, 2011

Bandbreite der Zusammensetzung

gemischter Gewerbeabfälle

Seite 6

Aufgrund der Vielzahl der

Anfallstellen schwankt die

Zusammensetzung und

damit auch das

Rohstoffpotential.

Fazit neuerer

Untersuchungen:

Der Wertstoffanteil ist in

den letzten Jahren um ca.

8 %-Punkte angestiegen,

insbesondere bei PPK und

Kunststoffen.

Holzanteil mit 2 – 12 %

stark schwankend, etwas

geringer als bisher

angenommen.

Quelle: u.e.c. Berlin, 2013

Nutzung des Rohstoffpotentials:

Stoffströme bei der Sortierung

Seite 7

Fe-Metalle

0,04%

Fe-Metalle

0,12%

Kunststofffolie

2,79%

Holz

1,64%

Holz, NE-Metalle

0,691%

PPK

5,87%

Gemischte gewerbliche Abfälle

(100%)

Vorzerkleinerung, Fe-Abscheider

Klassierung

Fe-AbscheiderWindsichtung

NiR-Sichtung

NiR-Sichtung

Fe-Abscheider

NiR-Sichtung

manuelle

Sortierung

Fe-Metalle

1,68%

Schwergut (EBS)

6,61%

Feingut (EBS)

28,0%

EBS

52,55%

98,32%

>40mm

70,28%

0-40mm

28,04%

Leichtgut

61,21%

28,0%Schwergut

9,07%

Quelle: u.e.c. Berlin, 2013 Quelle: u.e.c. Berlin, 2013

Nutzung des Rohstoffpotentials:

Produkte der Sortierung

Seite 8

Folie (PO) Formstabile Kunststoffe Kartonage (B19/1.04)

Gem. Altpapier (B12/1.02) Metalle (NE, Fe)

Holz (wird bislang energ.

verwertet, AIV-Anteil bislang

nicht analysiert)

Nutzung des Rohstoffpotentials:

Ausbeuten bei der Sortierung

Seite 9

Aufgrund hoher

Fehlausträge

(Verunreinigungen,

Verbunde) bei den

Metallfraktionen können

sich Ausbeuten > 100 %

ergeben.

Die geringste Ausbeute

wird mit der

Kunststofffraktion erreicht. Quelle: u.e.c. Berlin, 2013

Genutztes Rohstoffpotential

Seite 10

Von dem theoretisch

rohstofflich verwertbarem

Potential für PPK, KST,

Metalle, Holz) werden

derzeit nur rund 16 Ma.-%

tatsächlich getrennt

erfasst und verwertet.

Der Rest wird entweder

direkt in MVA

s oder als

Output der Sortieranlagen

als EBS energetisch

verwertet. Quelle: u.e.c. Berlin, 2013

Hinweis: Organik ist stark verunreinigt mit anderen

Feinkornbestandteilen; Textilien sind stark verschmutzt (keine

Kleidung o.ä., sondern Putzlappen und andere); Verbunde: sehr

heterogen, schwer verwertbar.

Ökologische Vorzüge der stofflichen

Verwertung

Seite 11

Beispiel Kunststoffe

Die (werk-)stoffliche Verwertung von

Kunststoffen entlastet die

Treibhausgasbilanz deutlich höher als

deren energetische Nutzung

Kunststoffe aus

Gewerbeabfallgemischen lassen sich

wirtschaftlich allerdings nur selten

manuell sortieren.

Deshalb sind mechanische

Anreicherungs- und Sortierschritte

(Sichtung, NIR etc.) in Kombination

mit einer manuellen Kontrollsortierung

notwendig.

Quelle: HTP/Ökoinstitut 2012

Musterkalkulation: Kosten der

Kunststofffoliensortierung

Seite 12

Ansatz:

Nachrüstung einer bestehenden

Anlage mit einer mechanischen

Abtrennung von Kunststofffolien

incl. manueller Kontrollsortierung.

Ziel:

30 % der Kunststoffe werden als

Folien vermarktet und nicht mehr

als EBS verbrannt.

Durchsatz 40.000 Mg/a, davon 9.200 Mg/a Kunststoffe

1 Investitionen

Euro

Summe Invest (M+E, Bauteil, Baunebenkosten) 1.677.2002 Kapitalkosten - Annuitätenmethode

Annuität

Euro/a

2.2 Bauteil 30.332

2.3 M + E 150.225

2.4 Baunebenkosten 11.170

Summe Kapitalkosten 191.727

3 Wartung und Reparatur

Euro/a

3.1 Bauteil 3.780

3.2 M + E 46.400

Summe Wartung / Reparatur 50.180

4 Betriebskosten

Euro/a

4.1 Personalkosten 136.800,0

4.1.1 Nachsortierungskosten 104.000

4.1.2 Anlagenbetreuung 10.000

4.1.3Zuschlag für

Urlaubs-/Krankheitsvertretung22.800

4.2 el. Energie - Bedarf 102.000

4.3 Versicherung 16.772

Summe Betriebskosten 255.572

5 Gemeinkosten

Gemeinkosten 0

6 Erlös

Euro/a

6.1 KST-Folien 476.000

6.2 Vermiedener Aufwand EBS 126.000

Entsorgung Output 602.000

7 GesamtkostenEuro/a

Summe Kosten 497.479

Erlös Verwertung Kunststoffe und vermiedene Kosten EBS 602.000

Euro/a

Summe 104.521Quelle: u.e.c. Berlin, 2013

Chancen und Risiken der

Kunststoffsortierung

Seite 13

Chancen:

Unter Einbeziehung des vermiedenen Aufwandes ist die

Nachrüstung wirtschaftlich darstellbar.

Beispielhafte Risiken:

Erlös unterliegt Schwankungen

Je niedriger die Kosten der

energetischen Verwertung,

umso geringer das Ergebnis

Keine kurzfristige Amortisation

Wirtschaftliche Situation der

Sortieranlagen

Seite 14

Sortieranlagen sind seit 2009 nur in Einzelfällen, z.B. bei bereits

abgeschriebenen Anlagen oder sehr hohen Wertstofferlösen und

Inputqualitäten, in der Lage, mit den (Spot-) Marktpreisen der

Verbrennung (< 70 Euro/Mg) zu konkurrieren. Das Gros der Anlagen

kann mit solchen Annahmepreisen nicht konkurrieren.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

40 60 80 100 120 140 160 180 200

Euro/Mg

Su

mm

en

ufi

gk

eit

in

%

Sortieranlagen Langfristverträge Sortieranlagen Spotmengenverträge

MVA/MBA Langfristverträge

Ergebnis einer

Primärdatenerhebung zu

den Annahmepreisen für

gemischte Gewerbeabfälle

(n=64), Stand 2010.

Quelle: UFOPLAN-Projekt „ Aufkommen, Verbleib und

Ressourcenrelevanz von Gewerbeabfällen“, 2011

Novelle der

Gewerbeabfallverordnung?

Seite 15

Seit 2002 regelt die Gewerbeabfallverordnung die getrennte Erfassung

bzw. die Erfassung und Verwertung von gemischten Gewerbeabfällen.

Diese muss insbesondere vollzugstauglich werden und praxisnah die

stoffliche Verwertung fördern.

Durch die Vorbehandlungspflicht kann auch der ungleiche Preiskampf

zwischen Vorbehandlungsanlagen und Verbrennungsanlagen genau

so unterbunden werden wie der frühere zwischen Deponien und

Verbrennungsanlagen.

Quelle: u.e.c. Berlin, 2013

Ein wesentlicher Ansatzpunkt ist

eine Vorbehandlungspflicht für

alle gemischten Gewerbeabfälle.

Durch diese kann auf Basis des

derzeit realisierten Potentials die

Menge zur stofflichen Verwertung

(PPK, Metalle, Kunststoffe) und

energetischen Verwertung (Holz)

nahezu verdoppelt werden.

Novelle der

Gewerbeabfallverordnung !

Seite 16

Eine (mögliche) Vorbehandlungspflicht muss mit

weiteren Instrumenten gekoppelt werden, um die

stoffliche Verwertung auszubauen.

Die gültige Quote der GewerbeabfallV ist nur

massenbezogen und kann auch ohne nennenswerte

Sortierung (dafür dann energetische Verwertung)

eingehalten werden.

Statt der ausschließlich massenbezogener (lernender)

Quoten wird von uns eine kombinierte Quote

(Masse x Qualitätsfaktor) präferiert, um vor allem

Anreize für die stoffliche Verwertung zu setzen.

Ein Vorschlag zur Quotierung

Seite 17

Der „Bewertungsfaktor“ bedeutet vereinfacht:

die stoffliche Verwertung ist fünfmal besser als eine hochwertige

energetische Verwertung und zehnmal besser als eine einfache

energetische Verwertung - angelehnt an die Treibhausgaseffekte für

Kunststoffe.

Bewertungsquote =

m stoffliche Verwertung Bf stoffliche Verwertung + m SBS Bf SBS + m EBS Bf EBS

m Anlagenoutput

Von einer Sortieranlage zu erreichende Bewertungsquote 30

mit:

m = Masse, Bf = Bewertungsfaktor,

Bewertungsfaktorstoffliche Verwertung = 100, Bewertungsfaktor SBS = 20, Bewertungsfaktor EBS = 10

Quelle: UFOPLAN-Projekt „ Aufkommen, Verbleib und

Ressourcenrelevanz von Gewerbeabfällen“, 2011

Wirkungsweise der vorgeschlagenen

Quotierung

Seite 18

Zur Erreichung der

Bewertungsquote von

30 Punkten wäre bei

geringer stofflicher

Verwertung (16 Ma.-%)

die Erzeugung hoher SBS-

Anteile (> 68 Ma.-%)

erforderlich.

Bei einer stofflichen

Verwertung von 30 Ma.-%

wird das Ziel bereits

erreicht.

30 30

16 16

10

30

90

68

30

84

30

20

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Fall 1

Rest = 20 %

Fall 2

Rest = 40 %

Fall 3

Rest = 16 %

Fall 4

Rest = 0 %

Fall 5

Rest = 0 %

Fall 6

Rest =70 %

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Masse stofflich Masse SBS Masse EBS Quote

Ma.-%

im OutputQuote

30 30

16 16

10

30

90

68

30

84

30

20

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Fall 1

Rest = 20 %

Fall 2

Rest = 40 %

Fall 3

Rest = 16 %

Fall 4

Rest = 0 %

Fall 5

Rest = 0 %

Fall 6

Rest =70 %

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Masse stofflich Masse SBS Masse EBS Quote

Ma.-%

im OutputQuote

Novelle der

Gewerbeabfallverordnung !

Seite 19

Fazit: Es ist Zeit, das Rohstoffpotential gemischter

Gewerbeabfälle durch stoffliche Verwertung intensiver zu

nutzen!

Die Novelle der Gewerbeabfallverordnung muss eine

Lenkungsfunktion hin zur stofflichen Verwertung besitzen,

sollte aber auch eine hochwertige energetische

Verwertung der Reste induzieren.

Andere Ansätze (Verbrennungsabgabe; Lernende

Mengenquote) haben aus unserer Sicht keine oder keine

ausreichende Lenkungsfunktion.

Wichtig ist es, die seit langem erkannten Probleme der

bestehenden Gewerbeabfallverordnung zu lösen!

Quellen

Seite 20

Die Ausführungen basieren im Wesentlichen auf den folgenden Untersuchungen der Berlin:

Anlagenplanungen, Anlagenbilanzen und Stoffstromanalysen im Zeitraum ab

2002 u.a. an Sortieranlagen und EBS-Anlagen

Untersuchungen in Berlin (2005 und 2009) zur Verwertung gewerblicher Abfälle

Untersuchungen in Sachsen-Anhalt zur Überwachung von

Abfallentsorgungsanlagen – Recherche und Untersuchungen an

Abfallbehandlungsanlagen in Sachsen-Anhalt und Abgrenzung der

Abfallschlüssel 191209 und 191212 (2009-2010)

UFOPLAN-Projekt „ Aufkommen, Verbleib und Ressourcenrelevanz von

Gewerbeabfällen“, veröffentlicht 2011

UFOPLAN-Projekt „Erarbeitung stoffstromorientierter Lösungsansätze für

eine hochwertige Verwertung von gemischten gewerblichen

Siedlungsabfällen“, Laufzeit 2012 - 2014

Wer wir sind

Seite 21

Die Berlin

... ist seit 25 Jahren als planendes und

beratendes Ingenieurunternehmen auf dem

Gebiet der Abfallwirtschaft national und

international tätig.

... hat Planungskompetenz für Anlagen zur

Wertstoffsortierung (Gewerbeabfall, PPK, Glas,

LVP), Vergärung und Kompostierung sowie zur

Restabfallbehandlung und

Ersatzbrennstoffherstellung.

... erstellt als Dienstleister nicht nur

Abfallwirtschaftskonzepte und vielschichtige

Gutachten, sondern berät beispielsweise auch

bei der Projektentwicklung und der

Betriebsoptimierung.

Weitere Infos unter www.uec-berlin.de

Seite 22

Berlin

Oetjen-Dehne & Partner

Umwelt- und Energie-Consult GmbH

Levetzowstraße 10A

10555 Berlin

Tel.: 030 / 344 80 39

Fax.: 030 / 398 48 854

[email protected]

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!