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.
© 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.
Aktives Vorbeugen von Bränden durch beschädigte Akkus in der Ersatzbrennstoffproduktion mit dem Lindner Feuer-Präventionssystem
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Eines der aktuellsten Probleme in der Aufbereitung von Abfällen zu Ersatzbrennstoffen (EBS) ist das hohe Brandrisiko, größtenteils bedingt durch die ständig steigende Anzahl an Lithiumbatterien im Restmüll. Werden diese beschädigt, kann eine chemische Reaktion in Gang gesetzt werden, welche zu enorm hohen Temperaturen führt. Dieser Umstand kann einerseits zu schweren Beschädigungen der Anlage und schlimmstenfalls zu einem Großbrand führen. Um diese Gefahrenquellen zu minimieren, erkennt das Lindner FPS (Feuer-Präventionssystem) überhitzte Partikel im Materialstrom, kühlt diese auf ein ungefährliches Niveau oder ermöglicht die sichere manuelle Entnahme von nicht kühlbaren Objekten.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Eines der aktuellsten Probleme in der Aufbereitung von Abfällen zu Ersatzbrennstoffen (EBS) ist das hohe Brandrisiko, größtenteils bedingt durch die ständig steigende Anzahl an Lithiumbatterien im Restmüll. Werden diese beschädigt, kann eine chemische Reaktion in Gang gesetzt werden, welche zu enorm hohen Temperaturen führt. Dieser Umstand kann einerseits zu schweren Beschädigungen der Anlage und schlimmstenfalls zu einem Großbrand führen. Um diese Gefahrenquellen zu minimieren, erkennt das Lindner FPS (Feuer-Präventionssystem) überhitzte Partikel im Materialstrom, kühlt diese auf ein ungefährliches Niveau oder ermöglicht die sichere manuelle Entnahme von nicht kühlbaren Objekten.
Chemisches Recycling – neue Verfahren und neue Player in der Abfallwirtschaft? Stand und Ausblick
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die nahezu täglichen Bilder über teilweise unfassbare Verschmutzungen von Meeren, Flüssen und urbanem Raum mit verschiedenartigsten Kunststoffabfällen haben sowohl auf politischer Ebene wie auch auf rechtlicher und technischer Ebene richtungsweisende Reaktionen ausgelöst: Die Europäische Union hat mit ihrer Kunststoffstrategie, mit der Richtlinie über Einwegartikel aus Kunststoffen und mit der Forderung nach einem Mindestrezyklatgehalt in Kunststoffgetränkegebinden aus globaler Sicht eine Vorreiterrolle eingenommen und umweltpolitisch starke Akzente gesetzt. Hersteller von Verpackungen aus Kunststoffen, Kunststoffproduzenten aber auch die chemische Industrie als Hersteller diverser Grundstoffe sind durch die globale Berichterstattung über das Kunststoffabfallproblem sowohl medial als auch aus rechtlicher Sicht unter Handlungsdruck geraten.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die nahezu täglichen Bilder über teilweise unfassbare Verschmutzungen von Meeren, Flüssen und urbanem Raum mit verschiedenartigsten Kunststoffabfällen haben sowohl auf politischer Ebene wie auch auf rechtlicher und technischer Ebene richtungsweisende Reaktionen ausgelöst: Die Europäische Union hat mit ihrer Kunststoffstrategie, mit der Richtlinie über Einwegartikel aus Kunststoffen und mit der Forderung nach einem Mindestrezyklatgehalt in Kunststoffgetränkegebinden aus globaler Sicht eine Vorreiterrolle eingenommen und umweltpolitisch starke Akzente gesetzt. Hersteller von Verpackungen aus Kunststoffen, Kunststoffproduzenten aber auch die chemische Industrie als Hersteller diverser Grundstoffe sind durch die globale Berichterstattung über das Kunststoffabfallproblem sowohl medial als auch aus rechtlicher Sicht unter Handlungsdruck geraten.
KASKADE - Enzymatischer Abbau persistenter Mineralölkohlenwasserstoffe
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die mikrobielle in situ Sanierung stellt ein vielversprechendes Konzept zur Dekontamination von Ölverunreinigungen dar. Generell werden Mineralöl-kohlenwasserstoffe durch endogene Mikroorganismen vergleichsweise schnell abgebaut. Allerdings können sich in Folge persistente Schadstofffraktionen anreichern. Enzyme haben sich als vielversprechendes Agens für den Abbau von persistenten Kontaminanten herausgestellt. In dieser Studie werden enzymatische Verfahren zur Metabolisierung von schwer abbaubaren Erdölfraktionen entwickelt, wodurch diese einer Mineralisierung durch endogene Mikroorganismen zugänglich gemacht werden.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die mikrobielle in situ Sanierung stellt ein vielversprechendes Konzept zur Dekontamination von Ölverunreinigungen dar. Generell werden Mineralöl-kohlenwasserstoffe durch endogene Mikroorganismen vergleichsweise schnell abgebaut. Allerdings können sich in Folge persistente Schadstofffraktionen anreichern. Enzyme haben sich als vielversprechendes Agens für den Abbau von persistenten Kontaminanten herausgestellt. In dieser Studie werden enzymatische Verfahren zur Metabolisierung von schwer abbaubaren Erdölfraktionen entwickelt, wodurch diese einer Mineralisierung durch endogene Mikroorganismen zugänglich gemacht werden.
Ökobilanzielle Betrachtung der Altlampenverwertung
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Im Rahmen einer für die Lightcycle Retourlogistik und Service GmbH durchgeführten Studie wurde für die Altlampen-Behandlung und die nachgelagerten Verwertungspfade eine Quecksilber-Bilanz erstellt. Im Rahmen einer Ökobilanz wurden außerdem die ökologischen Wirkungen der gesamten Recyclingkette ermittelt. Hauptziel der Altlampenbehandlung ist die Abscheidung des in den Lampen enthaltenen Quecksilbers und die Kreislaufführung der verwendeten Materialien. Das bestehende System des Altlampenrecyclings in Deutschland erreicht dabei eine sehr hohe Quecksilberabscheidung. Über 95 % des in den Altlampen enthalte-nen Quecksilbers wird dem Stoffkreislauf durch Beseitigung entzogen und etwa 90 % der Lampenmaterialien können nach der Behandlung einer stofflichen Verwertung zugeführt werden. Durch diese stoffliche Verwertung erzielt die Behandlung von rund 8.000 t Altlampen aus der Rücknahme in Deutschland eine Klimaentlastung von ca. 7.000 t CO2-Äq.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Im Rahmen einer für die Lightcycle Retourlogistik und Service GmbH durchgeführten Studie wurde für die Altlampen-Behandlung und die nachgelagerten Verwertungspfade eine Quecksilber-Bilanz erstellt. Im Rahmen einer Ökobilanz wurden außerdem die ökologischen Wirkungen der gesamten Recyclingkette ermittelt. Hauptziel der Altlampenbehandlung ist die Abscheidung des in den Lampen enthaltenen Quecksilbers und die Kreislaufführung der verwendeten Materialien. Das bestehende System des Altlampenrecyclings in Deutschland erreicht dabei eine sehr hohe Quecksilberabscheidung. Über 95 % des in den Altlampen enthalte-nen Quecksilbers wird dem Stoffkreislauf durch Beseitigung entzogen und etwa 90 % der Lampenmaterialien können nach der Behandlung einer stofflichen Verwertung zugeführt werden. Durch diese stoffliche Verwertung erzielt die Behandlung von rund 8.000 t Altlampen aus der Rücknahme in Deutschland eine Klimaentlastung von ca. 7.000 t CO2-Äq.
