Bilanzierung von Abfallbehandlungsprozessen. Beispiel: MBA

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1 Institut für Aufbereitung und Recycling 7. Ökobilanz-Werkstatt - RWTH Aachen, Bilanzierung von Abfallbehandlungsprozessen Beispiel: MBA Dipl.-Ing. Adele Clausen Dipl.-Ing. Nico Schmalbein

2 INHALT Inhalt Bilanzen in der Abfallbehandlung Exkurs Abfallwirtschaft Stoffstrombilanz Fazit 14/09/11 2

3 BILANZEN ABFALLBEHANDLUNG Bilanzen in der Abfallbehandlung S t o f f s t r o m b i l a n z Technol. Aspekte Wirtschaftl. Aspekte Ökolog. Aspekte Gesetze, Politik Bewertungs- / Entscheidungswerkzeug 14/09/11 3

4 BILANZEN ABFALLBEHANDLUNG Bilanzen in der Abfallwirtschaft Stoffstrombilanz Sachbilanz Grundsätze der Sachbilanz*: 1. Gesetz der Massenerhaltung 2. Gesetz der Stöchiometrie 3. Gesetz der Energieerhaltung 4. Prinzip der Vermehrung der Entropie Bezug Abfall: Exkurs Abfallwirtschaft * Quelle: Klöpffer/Grahl 2009, Ökobilanz (LCA) 14/09/11 4

5 ABFALLWIRTSCHAFT Produktion Produktion - Abfallwirtschaft Definiertes Produkt Definition Prozess Definition Input Abfallwirtschaft Abfall = System-Input Mögliche Prozesse Erlaubte Reststoffe Mögliche Produkte 14/09/11 5

6 ABFALLWIRTSCHAFT Abfallzusammensetzung Ohne Einflußnahme: Extrem heterogen (Materialsenke) Einfluss auf Abfallzusammensetzung Gesetzliche Regulierung Eigenmotivation Abfallerzeuger / -verwerter - Asbest - FCKW Verwendungsverbot Getrennterfassung - Wertstoffe - Schadstoffe Getrennterfassung - Wirt. Nutzen - Ökol. Nutzen Abfallwirtschaftssystem 14/09/11 6

7 ABFALLWIRTSCHAFT Beispiel BRD S i e d l u n g s a b f ä l l e Getrennt erfasst Gemischt erfasst Wertstoffe Organik Gefahrstoffe Restabfall - Papier - Glas - Metalle - Biotonne - Grünschnitt - Batterien - Farben (Graue Tonne) Input MBA Verwertung Beseitigung Regulierte Abfallströme Senke des Systems 14/09/11 7

8 STOFFSTROMBILANZ Zusammensetzung Restabfall Restabfall Prinzipien: Nicht getrennt zu erfassende Objekte Fehlwürfe Massenerhaltung Stöchiometrie Energieerhaltung Vermehrung Entropie Voraussetzung Stoffstrombilanz: Definition von zu bilanzierenden Stoffen! 14/09/11 8

9 STOFFSTROMBILANZ Datengrundlage Restabfall Quantitativ Masse = erfassbare Größe Massenerfassung BRD: gesetzlich vorgeschrieben Prinzipien: Massenerhaltung Stöchiometrie Energieerhaltung Vermehrung Entropie Daten überwiegend vorhanden 14/09/11 9

10 STOFFSTROMBILANZ Datengrundlage Restabfall Qualitativ Charakterisierungsgenauigkeit ~ Homogenität Restabfall: Hohe Inhomogenität Zusammensetzung abhängig von: Anzahl der Erzeuger (BRD = 82 Mio.) Bevölkerungsdichte Klima/Jahreszeiten Sozio-kulturelle Faktoren 14/09/11 10

11 STOFFSTROMBILANZ Datengrundlage Restabfall Qalitativ Fotos Restabfall 14/09/11 11

12 STOFFSTROMBILANZ Datengrundlage Restabfall Qualitativ ständig fluktuierende Zusammensetzung Prinzipien: Massenerhaltung Stöchiometrie Energieerhaltung Vermehrung Entropie Daten praktisch nicht präzise bestimmbar Prinzipien theoretisch gültig, aber nicht praktikabel 14/09/11 12

13 STOFFSTROMBILANZ Definition Stoffgruppen im Restabfall Anwendungsspezifisch Gesetze / Technologien / Finanzen Hierarchie Abfallentsorgung Stoffgruppe Stoffliche Verwertung Energetische Verwertung umweltverträgl. Beseitigung Papier Metalle Glas Tetrapak Bioabfall Hoch-/Mittelkalorik Rest Achtung: Grenzwerte! 14/09/11 13

14 STOFFSTROMBILANZ Definition Stoffgruppen im Restabfall Definition von Stoffgruppen: verschiedene Ebenen Objekt Material Eigenschaft - Tetrapak - Kunststoffverpackungen - Andere Verbunde - Papier - Metall - Glas - Kunststoff - Bioabfall - Holz - Textil - Wasser - Wassergehalt - Heizwert - Aschegehalt - TOC - Biogener/fossiler Kohlenstoff - Biologische Abbaubarkeit - Chlorgehalt - Körnungslinie Manuelle Sortierung Laboranalysen 14/09/11 14

15 STOFFSTROMBILANZ Prinzipieller Aufbau MBA MBA = Mechanisch - Biologische Aufbereitungsanlage Restabfall Zerkleinerung Siebung MBA-Prozess Sichtung Magnetscheidung Rotte Fe-Metalle Deponiegut Abluft EBS* *EBS = ErsatzBrennStoff 14/09/11 15

16 STOFFSTROMBILANZ Stoffstrombilanz Restabfall Mechanische und biologische Prozesse: Bilanz: Präzise Daten zu Geometrie und Zusammensetzung, aber: Input schwankend Wirkungsgrad Aufbereitungsprozesse Schwankend < 100 % Output: inhomogene Gemische Nutzbarkeit Schwankend < 100 % 14/09/11 16

17 Fazit Bilanz = Momentaufnahme Aussagekraft trotz Mehrfachbetrachtung stark eingeschränkt Einzelfallbetrachtung wichtig Bilanz = Richtungsweisend Wichtig: Datenunsicherheit bei Entscheidungen berücksichtigen! 14/09/11 17

18 Fragen? Danke! Dipl.-Ing. Adele Clausen Dipl.-Ing. Nico Schmalbein Institut für Aufbereitung und Recycling (I.A.R.) RWTH Aachen Wüllnerstraße 2 D Aachen

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