Die Versatzentwicklung des Bergwerks Preinsfeld – Auch eine Abfallgeschichte
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Aus sicherheitstechnischen Gründen erfolgt im Gipsbergbau Preinsfeld die Verfüllung mit bergfremdem Material, da es nach Stilllegung des Bergwerks aufgrund von Wasserzutritten und der Instabilität des Grubengebäudes zu Verbrüchen bis zur Tagesoberfläche kam. Um das Grubengebäude zu stabilisieren, wurde zunächst Realit, ein Abfall aus der Rauchgasentschwefelung, eingesetzt. Nach Ende der Verfügbarkeit dieses Materials wird derzeit gips-haltiges Tunnelausbruchmaterial des Semmering-Basistunnels im Sturzversatz eingesetzt. Da Mineralwolleabfall zukünftig verwertet statt deponiert werden soll, wird an der Möglichkeit eines einsetzbaren Versatzprodukts mit Mineralwolleabfall geforscht. Hierfür wurden im Labor unterschiedliche Rezepturen hinsichtlich ihrer einaxialen Druckfestigkeit und dem daraus resultierenden gebirgsstabilisierenden Einfluss getestet. Weiters muss das Eluat aus dem Versatzprodukt Grenzwerte, die für eine Bodenaushubdeponie vorgeschrieben sind, einhalten.
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Aus sicherheitstechnischen Gründen erfolgt im Gipsbergbau Preinsfeld die Verfüllung mit bergfremdem Material, da es nach Stilllegung des Bergwerks aufgrund von Wasserzutritten und der Instabilität des Grubengebäudes zu Verbrüchen bis zur Tagesoberfläche kam. Um das Grubengebäude zu stabilisieren, wurde zunächst Realit, ein Abfall aus der Rauchgasentschwefelung, eingesetzt. Nach Ende der Verfügbarkeit dieses Materials wird derzeit gips-haltiges Tunnelausbruchmaterial des Semmering-Basistunnels im Sturzversatz eingesetzt. Da Mineralwolleabfall zukünftig verwertet statt deponiert werden soll, wird an der Möglichkeit eines einsetzbaren Versatzprodukts mit Mineralwolleabfall geforscht. Hierfür wurden im Labor unterschiedliche Rezepturen hinsichtlich ihrer einaxialen Druckfestigkeit und dem daraus resultierenden gebirgsstabilisierenden Einfluss getestet. Weiters muss das Eluat aus dem Versatzprodukt Grenzwerte, die für eine Bodenaushubdeponie vorgeschrieben sind, einhalten.
Ergebnisse einer Machbarkeitsstudie zum Rückbau von Deponien in
Brandenburg
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Im Rahmen eines COCOON-Projektes wurde im Jahr 2020 von der Universität Kassel, Fachgebiet Ressourcenmanagement und Abfalltechnik eine Studie zur Machbarkeit des Rückbaus von Deponien im Berliner Umland zur Gewinnung von Grund und Boden durchgeführt. In der Fortführung der Machbarkeitsstudie wurden 9 vorausgewählte Standorte im „Speckgürtel“ von Berlin detaillierter im Hinblick auf Lage, Ausdehnung, Ablagerungsvolumen, abgelagerte Abfallarten sowie aktuelle Rückbau- und Entsorgungskosten einerseits und Baulandkosten/potenziellen Erlös andererseits untersucht. Im Ergebnis wurden 3 Altlablagerungen/Deponien identifiziert, an denen ein Rückbau der abgelagerten Abfälle wirtschaftlich sinnvoll sein kann. Eine Empfehlung zur Detailbetrachtung dieser Standorte wurde ausgesprochen. Im nächsten Schritt sollte die jeweilige Gemeinde feststellen, ob sie das Rückbauprojekt weiter planen lassen möchte.
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Im Rahmen eines COCOON-Projektes wurde im Jahr 2020 von der Universität Kassel, Fachgebiet Ressourcenmanagement und Abfalltechnik eine Studie zur Machbarkeit des Rückbaus von Deponien im Berliner Umland zur Gewinnung von Grund und Boden durchgeführt. In der Fortführung der Machbarkeitsstudie wurden 9 vorausgewählte Standorte im „Speckgürtel“ von Berlin detaillierter im Hinblick auf Lage, Ausdehnung, Ablagerungsvolumen, abgelagerte Abfallarten sowie aktuelle Rückbau- und Entsorgungskosten einerseits und Baulandkosten/potenziellen Erlös andererseits untersucht. Im Ergebnis wurden 3 Altlablagerungen/Deponien identifiziert, an denen ein Rückbau der abgelagerten Abfälle wirtschaftlich sinnvoll sein kann. Eine Empfehlung zur Detailbetrachtung dieser Standorte wurde ausgesprochen. Im nächsten Schritt sollte die jeweilige Gemeinde feststellen, ob sie das Rückbauprojekt weiter planen lassen möchte.
Energetische Nachnutzung des Deponiestandortes der Massenabfalldeponie
Klagenfurt Hörtendorf
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die Deponie Hörtendorf liegt im Osten von Klagenfurt am Wörthersee und wurde als Massenabfalldeponie in einer ausgebeuteten Lehmgrube errichtet. Bei der gegenständlichen Deponie handelt es sich um eine Altablagerung, auf der bis in das Jahr 2008 Hausmüll, Industrie- und Gewerbeabfälle, Sperrmüll, Straßenkehricht, Friedhofabfälle, Rechengut, Klärschlamm, Bauschutt etc. der Stadt Klagenfurt und des umliegenden Großraumes abgelagert wurden (UTC Umwelttechnik Ziviltechniker GmbH, 2021). Die Haldendeponie mit einer Fläche der Abfallschüttungen von ca. 120.000 m² verfügt über keine, dem Stand der Technik entsprechende, Basisabdichtung, es wurde jedoch bereits in den Jahren 1989 bis 1991 als Standortsicherungsmaßnahmen das gesamte Deponieareal im Ausmaß von 155.000 m² vollständig mit einer in den Grundwasserstauer einbindenden Schmalwand umschlossen (Ertl, 1991). Die Deponie verfügt über ein, dem Stand der Technik entsprechendes, aktives Deponiegaserfassungssystem, welches die anfallenden Deponiegase über rund 100 vertikaler Gasbrunnen und über ein horizontales Gasleitungsnetz erfasst und einer thermischen Entsorgung zuführt. Nach der Durchführung entsprechender baulicher Anpassungen an den Stand der Technik soll der Deponiestandort künftig zu Erzeugung von elektrischer Energie durch die Errichtung einer den Deponiekörper überspannenden Photovoltaikanlage genutzt werden.
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Die Deponie Hörtendorf liegt im Osten von Klagenfurt am Wörthersee und wurde als Massenabfalldeponie in einer ausgebeuteten Lehmgrube errichtet. Bei der gegenständlichen Deponie handelt es sich um eine Altablagerung, auf der bis in das Jahr 2008 Hausmüll, Industrie- und Gewerbeabfälle, Sperrmüll, Straßenkehricht, Friedhofabfälle, Rechengut, Klärschlamm, Bauschutt etc. der Stadt Klagenfurt und des umliegenden Großraumes abgelagert wurden (UTC Umwelttechnik Ziviltechniker GmbH, 2021). Die Haldendeponie mit einer Fläche der Abfallschüttungen von ca. 120.000 m² verfügt über keine, dem Stand der Technik entsprechende, Basisabdichtung, es wurde jedoch bereits in den Jahren 1989 bis 1991 als Standortsicherungsmaßnahmen das gesamte Deponieareal im Ausmaß von 155.000 m² vollständig mit einer in den Grundwasserstauer einbindenden Schmalwand umschlossen (Ertl, 1991). Die Deponie verfügt über ein, dem Stand der Technik entsprechendes, aktives Deponiegaserfassungssystem, welches die anfallenden Deponiegase über rund 100 vertikaler Gasbrunnen und über ein horizontales Gasleitungsnetz erfasst und einer thermischen Entsorgung zuführt. Nach der Durchführung entsprechender baulicher Anpassungen an den Stand der Technik soll der Deponiestandort künftig zu Erzeugung von elektrischer Energie durch die Errichtung einer den Deponiekörper überspannenden Photovoltaikanlage genutzt werden.
Software-Tool zur Bewertung der Nachsorgekosten von Deponien
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die Nachsorgedauer von Deponien geht zum Teil weit über die Ablagerungsphase hinaus. In Österreich sind die Betreiber so lange für die Deponie verantwortlich, bis die zuständige Behörde entscheidet, dass keine Nachsorgemaßnahmen mehr erforderlich sind um Umweltgefährdungen auszuschließen. Die entsprechenden finanziellen Rücklagen sind je nach Deponietyp und abgelagerten Abfällen für Zeiträume zwischen 5 (Bodenaushubdeponien) bis 40 Jahren (ehemalige Hausmülldeponien) zu bilden. Da die tatsächliche Nachsorgedauer (vor allem von ehemaligen Hausmülldeponien) deutlich länger sein kann als der gesetzliche vorgeschriebene Zeitraum für die Sicherstellungsberechnung, besteht das Risiko einer Unterfinanzierung der Deponienachsorge.
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Die Nachsorgedauer von Deponien geht zum Teil weit über die Ablagerungsphase hinaus. In Österreich sind die Betreiber so lange für die Deponie verantwortlich, bis die zuständige Behörde entscheidet, dass keine Nachsorgemaßnahmen mehr erforderlich sind um Umweltgefährdungen auszuschließen. Die entsprechenden finanziellen Rücklagen sind je nach Deponietyp und abgelagerten Abfällen für Zeiträume zwischen 5 (Bodenaushubdeponien) bis 40 Jahren (ehemalige Hausmülldeponien) zu bilden. Da die tatsächliche Nachsorgedauer (vor allem von ehemaligen Hausmülldeponien) deutlich länger sein kann als der gesetzliche vorgeschriebene Zeitraum für die Sicherstellungsberechnung, besteht das Risiko einer Unterfinanzierung der Deponienachsorge.
Erkenntnisse aus der Flutkatastrophe im Ahrtal für die Abfallentsorgung
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2022)
Die Flutkatastrophe im Ahrtal ist hochwahrscheinlich eine Auswirkung des weltweiten Klimawandels und es muss damit gerechnet werden, dass sich ähnliche – hoffentlich minderschwere – Ereignisse wieder zutragen werden. Es fand die bis dato größte Zerstörung von Infrastruktur und Lebensgrundlagen in Westdeutschland seit dem zweiten Weltkrieg statt. Innerhalb weniger Stunden entstanden per Stand heute ca.400.000 Mg an Abfällen.
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2022)
Die Flutkatastrophe im Ahrtal ist hochwahrscheinlich eine Auswirkung des weltweiten Klimawandels und es muss damit gerechnet werden, dass sich ähnliche – hoffentlich minderschwere – Ereignisse wieder zutragen werden. Es fand die bis dato größte Zerstörung von Infrastruktur und Lebensgrundlagen in Westdeutschland seit dem zweiten Weltkrieg statt. Innerhalb weniger Stunden entstanden per Stand heute ca.400.000 Mg an Abfällen.
Nachsorge von Deponien vor dem Hintergrund des Klimaschutzes
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2022)
Viele Deponiebetreiber mag es interessieren, welchen Beitrag deponietechnische Maßnahmen an ihren Deponien in der Stilllegungsphase zur Verminderung des Ausstoßes klimaschädlicher Gase leisten. Stilllegung bedeutet an den Deponien fortgesetzte Aktivitäten bei überwiegend betrieblichem Monitoring, bei Weiterbetrieb und Anpassung der Deponie mit Oberflächenwasserableitung, Infrastruktur an der Deponie mit Straßen, Waage, Labor, Unterkünfte, Garagen und Werkstätten mit Ausstattung etc. und bei noch betriebenen Anlagen zur Deponiegas- und Sickerwasserentsorgung, Instandhaltung mit Wartung, Inspektion und Instandsetzung sowie Pflegearbeiten und Sicherung der Anlage. Nach einer Zeit kommt dann der Rückbau der Anlagen hinzu. Alle diese Aktivitäten erfordern Energie und erzeugen einen gewissen Rohstoffverbrauch und tragen daher zur CO2 -Bilanz bei.
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2022)
Viele Deponiebetreiber mag es interessieren, welchen Beitrag deponietechnische Maßnahmen an ihren Deponien in der Stilllegungsphase zur Verminderung des Ausstoßes klimaschädlicher Gase leisten. Stilllegung bedeutet an den Deponien fortgesetzte Aktivitäten bei überwiegend betrieblichem Monitoring, bei Weiterbetrieb und Anpassung der Deponie mit Oberflächenwasserableitung, Infrastruktur an der Deponie mit Straßen, Waage, Labor, Unterkünfte, Garagen und Werkstätten mit Ausstattung etc. und bei noch betriebenen Anlagen zur Deponiegas- und Sickerwasserentsorgung, Instandhaltung mit Wartung, Inspektion und Instandsetzung sowie Pflegearbeiten und Sicherung der Anlage. Nach einer Zeit kommt dann der Rückbau der Anlagen hinzu. Alle diese Aktivitäten erfordern Energie und erzeugen einen gewissen Rohstoffverbrauch und tragen daher zur CO2 -Bilanz bei.
Kompakte Verbrennungsanlage für Klärschlämme
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2020)
Die thermische Klärschlammverwertung mit anschließender Phosphor-Rückgewinnung nimmt an Bedeutung zu. Im Folgenden wird ein Verbrennungskonzept mit einfacher Struktur und hohem thermischen Wirkungsgrad für kleine Kläranlagen vorgestellt.
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (12/2020)
Die thermische Klärschlammverwertung mit anschließender Phosphor-Rückgewinnung nimmt an Bedeutung zu. Im Folgenden wird ein Verbrennungskonzept mit einfacher Struktur und hohem thermischen Wirkungsgrad für kleine Kläranlagen vorgestellt.
Ökonomische und ökologische Bewertung des Deponierückbaus: Fallbeispiele aus Brandenburg
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Im gegenständlichen Beitrag wird das Online-Werkzeug OnToL zur ökologischen und ökonomischen Bewertung von Deponierückbauprojekten vorgestellt und die Anwendung zur Bestimmung des Ressourcenpotentials von Altdeponien anhand von zwei Fallbeispielen in Brandenburg illustriert. Die Bewertung der beiden Deponien im Berliner Umland ergibt in Bezug auf das Treibhauspotential Einsparungen gegenüber dem Status quo im Ausmaß von 0,19 bzw. 0,15 Mg CO2-Äqu./Mg Abfall. Ein positiver Projektbarwert (50 €/Mg Abfall) ergibt sich jedoch nur für eine der beiden Altdeponien. Ein wesentlicher Faktor für die Wirtschaftlichkeit dieses Rückbauprojektes ist der hohe Grundstückspreis am Standort (250 Euro pro m²) in Verbindung mit der vorteilhaften Deponiegeometrie (hohes Fläche-zu-Volumen-Verhältnis), der zu hohen Erlösen durch die Flächenrückgewinnung führt. Dementsprechend stellt diese Deponie eine Ressource dar, die unter den derzeitigen wirtschaftlichen Randbedingungen genutzt werden kann. Insgesamt ermöglicht das Online-Werkzeug eine schnelle und einheitlichen Bewertung als Grundlage zur Identifikation und Entwicklung vielversprechender Deponierückbauprojekte.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Im gegenständlichen Beitrag wird das Online-Werkzeug OnToL zur ökologischen und ökonomischen Bewertung von Deponierückbauprojekten vorgestellt und die Anwendung zur Bestimmung des Ressourcenpotentials von Altdeponien anhand von zwei Fallbeispielen in Brandenburg illustriert. Die Bewertung der beiden Deponien im Berliner Umland ergibt in Bezug auf das Treibhauspotential Einsparungen gegenüber dem Status quo im Ausmaß von 0,19 bzw. 0,15 Mg CO2-Äqu./Mg Abfall. Ein positiver Projektbarwert (50 €/Mg Abfall) ergibt sich jedoch nur für eine der beiden Altdeponien. Ein wesentlicher Faktor für die Wirtschaftlichkeit dieses Rückbauprojektes ist der hohe Grundstückspreis am Standort (250 Euro pro m²) in Verbindung mit der vorteilhaften Deponiegeometrie (hohes Fläche-zu-Volumen-Verhältnis), der zu hohen Erlösen durch die Flächenrückgewinnung führt. Dementsprechend stellt diese Deponie eine Ressource dar, die unter den derzeitigen wirtschaftlichen Randbedingungen genutzt werden kann. Insgesamt ermöglicht das Online-Werkzeug eine schnelle und einheitlichen Bewertung als Grundlage zur Identifikation und Entwicklung vielversprechender Deponierückbauprojekte.
Energieversorgung 2050 – Herausforderungen für die Abfallwirtschaft
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die Erreichung der Ziele des Pariser Klimaübereinkommens be-dingt in verschiedenen Bereichen große Änderungen, etwa in der Energieaufbringung, im Verkehrswesen oder im Gebäudesektor. Bei der Energieaufbringung wird von einem massiven Ausbau der Windkraft sowie der Photovoltaik ausgegangen, bei der Mobilität von einem weitgehenden Umstieg auf Elektromobilität. Dies wird auch massiven Einfluss auf das Abfallaufkommen in der Zukunft haben. In einem Szenario des Umweltbundesamtes steigt die installierte Leistung von Photovoltaikanlagen zwischen 2017 und 2050 von 1.270 MW auf 26.400 MW, jene von Windkraftanlagen von 2.844 auf 10.500 MW und die Anzahl an batteriegetriebenen Pkws von 18.500 auf 5,3 Mio. Stück. Entsprechend werden nach der Nutzungsdauer zunehmend größere Mengen an Abfällen anfallen, für die teilweise Recyclingtechnologien noch in Entwicklung sind.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die Erreichung der Ziele des Pariser Klimaübereinkommens be-dingt in verschiedenen Bereichen große Änderungen, etwa in der Energieaufbringung, im Verkehrswesen oder im Gebäudesektor. Bei der Energieaufbringung wird von einem massiven Ausbau der Windkraft sowie der Photovoltaik ausgegangen, bei der Mobilität von einem weitgehenden Umstieg auf Elektromobilität. Dies wird auch massiven Einfluss auf das Abfallaufkommen in der Zukunft haben. In einem Szenario des Umweltbundesamtes steigt die installierte Leistung von Photovoltaikanlagen zwischen 2017 und 2050 von 1.270 MW auf 26.400 MW, jene von Windkraftanlagen von 2.844 auf 10.500 MW und die Anzahl an batteriegetriebenen Pkws von 18.500 auf 5,3 Mio. Stück. Entsprechend werden nach der Nutzungsdauer zunehmend größere Mengen an Abfällen anfallen, für die teilweise Recyclingtechnologien noch in Entwicklung sind.
Biologische Metallrückgewinnung aus Aschen und Schlacken nach der Müllverbrennung
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Während der Verbrennung von Haushaltsmüll entstehen größere Mengen an Reststoffen wie Aschen und Schlacken, deren Entsorgung aufgrund der hohe Schwermetallkonzentrationen aufwendig und kostenintensiv ist. Heutzutage en-den diese Reststoffe auf Deponien, was mit einem Verlust von potentiell wertvollen Metallen einhergeht. Die biologische Laugung von diesen Stoffen kann eine umwelt-freundliche und kostengünstige Alternative zur Entsorgung darstellen und bietet im Vergleich zu konventionellen Methoden der Metallrückgewinnung Vorteile wie einen geringeren Einsatz von Säuren, keine Emission von giftigen Gasen und eine niedrigere Prozesstemperatur. Acidophile Bakterien wie Acidithiobcillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans und Leptospirillum ferrooxidans können Metalle durch en-zymatische Oxidation von Eisen oder Schwefel lösen und wurden in dieser Arbeit auf ihre Effektivität untersucht. Anhand erster Ergebnisse konnte festgestellt werden, dass A. ferrooxidans bis zu 100 % an Zn, Cu und Cd, sowie rund 60 % an Mn und Ni aus den Aschen und Schlacken lösen konnte.
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Während der Verbrennung von Haushaltsmüll entstehen größere Mengen an Reststoffen wie Aschen und Schlacken, deren Entsorgung aufgrund der hohe Schwermetallkonzentrationen aufwendig und kostenintensiv ist. Heutzutage en-den diese Reststoffe auf Deponien, was mit einem Verlust von potentiell wertvollen Metallen einhergeht. Die biologische Laugung von diesen Stoffen kann eine umwelt-freundliche und kostengünstige Alternative zur Entsorgung darstellen und bietet im Vergleich zu konventionellen Methoden der Metallrückgewinnung Vorteile wie einen geringeren Einsatz von Säuren, keine Emission von giftigen Gasen und eine niedrigere Prozesstemperatur. Acidophile Bakterien wie Acidithiobcillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans und Leptospirillum ferrooxidans können Metalle durch en-zymatische Oxidation von Eisen oder Schwefel lösen und wurden in dieser Arbeit auf ihre Effektivität untersucht. Anhand erster Ergebnisse konnte festgestellt werden, dass A. ferrooxidans bis zu 100 % an Zn, Cu und Cd, sowie rund 60 % an Mn und Ni aus den Aschen und Schlacken lösen konnte.
