FKZ: 03KB Statuskonferenz Leipzig, 21. November 2017

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1 Gefördert von Koordiniert von Unterstützt von Potenziale, optimierte Erfassung und stofflichenergetische Verwertung von Nahrungs- und Küchenabfällen (Bio-OPTI) FKZ: 03KB105 Dr. Felix Richter, Witzenhausen-Institut GmbH 7. Statuskonferenz Leipzig, 21. November 2017 Gliederung Hintergrund Ansätze und Ziele von Bio-OPTI Technische Potenziale von Nahrungs- und Küchenabfällen (NuK) Erfassung von NuK durch die öffentlich-rechtlichen Entsorgungsträger (öre) Auswirkungen einer gesteigerten Erfassung von NuK auf Vergärungsanlagen Fazit und Empfehlungen für die Praxis 2 Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut GmbH

2 Hintergrund KrWG: ab 2015 Getrenntsammlungspflicht für überlassungspflichtige Bioabfälle Unzureichende Getrennterfassung von Nahrungsund Küchenabfällen (NuK) über die Biotonne z. T. unbefriedigende Gaserträge in Biogut-Vergärungsanlagen Fokussierung der Bioenergiestrategien auf Rest- und Abfallstoffe Stoffliche UND energetische Verwertung (Kaskadennutzung) 3 Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut GmbH Hintergrund Bioabfall ist die größte getrennt erfasste Wertstofffraktion in Deutschland Bioabfall ist aber auch die größte NICHT getrennt erfasste Wertstofffraktion in Deutschland Restmüll Gelber Sack Eigenkompostierung Kanalisation Tierfutter 4 Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut GmbH

3 Ansätze und Ziele Sammlung im Haushalt Erfassung durch öre Vergärung Komposterzeugung Klima- und Ressourcen Erschließung noch verfügbarer Potenziale für Getrenntsammlung Erleichterung der getrennten Sammlung von NuK im Haushalt Effiziente Bioguterfassung durch die öre Steigerung der Getrennterfassung von NuK Umgang mit sich ändernden Mengen, Strukturen, TS-Gehalten und Gasausbeuten Sicherer Absatz der Gärprodukte Sichere Abtrennung von Fremd- & Störstoffen zur Erzeugung hochwertiger Produkte Technische Anpassungen CO 2 -Einsparung durch Energie- und Komposterzeugung Ressourcenschonung durch Komposteinsatz 5 Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut GmbH Technische Potenziale von Nahrungs- und Küchenabfällen Nur ca. 1/5 der NuK wird derzeit über Biotonne verwertet Mehr als die Hälfte der NuK landet derzeit im Restmüll 1,5 kg/e*a 2 % 12,3 kg/e*a 16 % 1,7 kg/e*a 2 % 5,7 kg/e*a 7 % 79,5 kg/e*a 16,0 kg/e*a 20 % 42,3 kg/e*a 53 % Biotonne Restmüll Gelber Sack Eigenkompostierung Kanalisation Tierfütterung 6 Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut GmbH

4 Technische Potenziale von Nahrungs- und Küchenabfällen 70 kg/e*a 60 kg/e*a 50 kg/e*a 59,7 56,9 55,0 54,2 16,0 15,2 17,9 20,7 65,2 26,2 NuK 40 kg/e*a 30 kg/e*a Gartenabfälle/ Sonstiges 20 kg/e*a 39,0 39,0 39,0 39,0 39,0 10 kg/e*a 0 kg/e*a Status quo Biogut V (Vermeidung) Biogut V + 12,5 % NuK Biogut V + 25 % NuK Biogut V + 50 % NuK 7 Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut GmbH Steigerung der Getrennterfassung von NuK durch die öre Faktor Sammelsystem Abfuhrintervall/ Sammelrhythmus AuB-Zwang Gebührensystem Nahrungs- und Küchenabfälle BAW- Beutel/Tüten Behälter Restabfall Biogut Grüngut Gebührenrelevantes Ident- System (hinreichende Anzahl an Mindestleerungen) Nach örtlichen Gegebenheiten Ja Grund- und Leistungsgebühr Holsystem: Regelabfuhr Sommer: wöchentlich Winter: 14-täglich Ja, Eigenverwertung zulassen, i.d.r. jedoch nicht als Befreiungstatbestand I.d.R. ohne zusätzliche Gebühr Bring-/Holsystem Hinreichende Anzahl Sammelstellen & Termine Freiwillig Haushaltsübliche Mengen i.d.r. ohne zusätzliche Gebühr Ausschluss Alle erlauben & fördern Ausschluss Nicht relevant MGB In Abstimmung mit Anlagenbetreibern erlauben & fördern MGB, ggf. weitere Maßnahmen zur Sauberkeit & Geruchsminimierung Nicht relevant Nach örtlichen Gegebenheiten Öffentlichkeitsarbeit Gesamtkonzepts mit vielen verschiedenen Maßnahmen nach örtlichen Gegebenheiten Umgang mit Regelmäßige Kontrolle mit Informationen, Nicht relevant I.d.R. nicht relevant Fremdstoffen 8 Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut Verwarnungen GmbHund ggf. Sanktionen

5 Vergärung - Prozesskettenmodellierung Pfropfenstromverfahren Biogut Substratinput Strukturmaterial (Grüngut) Substratmischung Prozessschritt Abfallstoff Fremd-/ Störstoffe Zerkleinerung und Siebung Zusatz Fermenter Rezirkulat Fermenterinput Brauchwasser Stofflicher Output Vergärung Energetischer Output Gärrestseparation Biogas Gärrest flüssig Gärrest fest Kompostierung Strukturmaterial (Grüngut) Siebung Fremd-/ Störstoffe BHKW Gärrest flüssig Kompost Strom Wärme 9 Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut GmbH Vergärung Quantitative Veränderungen 35% Steigerung im Vergleich zu Biogut Status quo 110 Nm³/Mg FM 37,8 % TS 3 25% 2 15% 1 5% Biogut V +12,5 % NuK Biogut V +25 % NuK Biogut V +50 % NuK Biogutmenge Strom/Wärme gesamt Strom/Wärme aus Biogut Kompost gesamt Kompost aus Biogut Flüssiger Gärrest gesamt Flüssiger Gärrest aus Biogut 111 Nm³/Mg FM 115 Nm³/Mg FM 122 Nm³/Mg FM 37,6 % TS 37,4 % TS 37,0 % TS 10 Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut GmbH

6 Vergärung Qualitative Veränderungen Abnehmende Struktur des Bioguts Steigerung der Getrenntsammlung von NuK setzt komfortable Handhabung voraus Steigerung des Anteils an Beuteln/Tüten Erhöhung von Fremdstoffgehalten: PE-Tüten, Lebensmittel-Verpackungen Erhöhung von Mineralstoffgehalten im Biogut Weniger ausgeprägter Jahresgang der Biogut-Zusammensetzung und damit auch der TS-Gehalte und Gaserträge 11 Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut GmbH Vergärung Mögliche Erfordernisse durch Veränderungen Aufbereitung/Kompostkonfektionierung Möglichst frühzeitige, schonende Abtrennung von Fremdstoffen manuelle Sortierung, sensorische Verfahren, Pressen, Windsichter etc. Ggf. Radlader statt Kompostumsetzer Minimierung der Zerkleinerung von Folien Vergärung Ggf. höhere Zugaben von Strukturmaterial in Pfropfenstrom- und Boxenvergärungsanlagen erforderlich Maßnahmen gegen die verstärkte Bildung von Magnesium- Ammonium-Phosphaten bzw. Struviten Ablagerungen Kompostierung Anspruchsvollere Kompostierung Dauer (Platzbedarf), Strukturmaterial Quelle: Sutra Ltd 12 Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut GmbH

7 Vergärung Umfrage bei Betreibern von Biogut-Vergärungsanlagen Würden Sie einen höheren Anteil an küchenstämmigem (energiereichem) Biogut begrüßen? % 1 11% % 9 89% 10 Nein Ja Gesamt (N=37) Boxen (N=20) Pfropfenstrom (N=9) Nass (N=8) 13 Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut GmbH Vergärung Umfrage bei Betreibern von Biogut-Vergärungsanlagen Könnten Sie die zusätzlichen Mengen ( %) in Ihrer Anlage behandeln? % 2 11% 13% % 35% 45% 87% Nein Ja, Anlagenerweiterung Ja, Stoffstrommanagement % 45% 44% 1 Gesamt (N=37) Boxen (N=20) Pfropfenstrom (N=9) Nass (N=8) 14 Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut GmbH

8 Vergärung Umfrage bei Betreibern von Biogut-Vergärungsanlagen Wie schätzen Sie die Sicherstellung der Qualitätskriterien (Kompost) ein? % 59% 65% 38% 35% Gesamt (N=37) Boxen (N=20) 11% Pfropfenstrom (N=9) 15 Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut GmbH % 78% 25% 75% Nass (N=8) Nicht möglich Zusatzaufwand notwendig Kein Problem Vergärung Umfrage bei Betreibern von Biogut-Vergärungsanlagen Wären für Ihre Anlage unter Berücksichtigung der prognostizierten Werte Anpassungen erforderlich? Gesamt (N=37) Boxen (N=20) Pfropfenstrom (N=9) Nass (N=8) Keine Anpassung notwendig Erweiterung Anlagenkapazität Zusätzliches Strukturmaterial Erweiterung Aufbereitung Biogut Erweiterung Kompostkonfektionierung 16 Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut GmbH

9 Fazit und Empfehlungen für die Praxis Gesetzliche Pflicht zur Getrennterfassung von Nahrungs- und Küchenabfällen! Bislang unbefriedigende Umsetzung -> Handlungsbedarf! Haushalte: öre: Anforderungen: Sauberkeit, Geruch, Komfort Nicht Entweder-Oder, sondern Sowohl-Als-Auch : Biotonne UND Eigenkompostierung Anpassung von Sammelsystem, Gebühren und Satzung in Abstimmung mit Restmüll und Grüngut Öffentlichkeitsarbeit, Kontrollen und ggf. Sanktionen Vergärungsanlagen: Erforderlicher Mehraufwand bei erhöhter Getrennterfassung von NuK (Fremdstoffe, Struktur) Technische Ansätze vorhanden Mehrkosten müssen gedeckt werden 17 Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut GmbH Vielen Dank für die Unterstützung! und andere Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut GmbH

10 Kontakt Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH AnsprechpartnerIn: Arbeitsbereich: Dr. Felix Richter Projektingenieur Abfall-, Ressourcen- & Energiewirtschaft Telefonnr.: Webseite: Anschrift: / Werner-Eisenberg-Weg Witzenhausen Erfassung von Biogut durch die öre Umsetzung und Systeme 10 8 flächendeckend 2014: 313 öre 2016: 338 öre 1% 1% in Teilgebieten 72% ohne Entscheidungsprozess läuft 83% 5% 1% 98% % Holsystem Bringsystem öre mit diversen Systemen 2 2 8% 11% 4% 3% Holsystem Bringsystem öre mit diversen Systemen 20 Bio-OPTI - Witzenhausen-Institut GmbH