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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