Vergleichende Analyse unterschiedlicher Systeme zur Erfassung, Behandlung und Verwertung von Abfällen und Wertstoffen für München

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1 Vergleichende Analyse unterschiedlicher Systeme zur Erfassung, Behandlung und Verwertung von Abfällen und Wertstoffen für München Die aktuellen politisch-rechtlichen (Kreislaufwirtschaftsgesetz und geplantes Wertstoffgesetz) sowie technischen Entwicklungen zeichnen in der Abfallwirtschaft einen Trend hin zu einer Wertstoff- und Ressourcenwirtschaft ab. Daraus resultiert die Notwendigkeit einer Überprüfung und gegebenenfalls auch die Anpassung bestehender Erfassungs-, Behandlungs- und Verwertungsstrukturen der Entsorgungsträger. Vor diesem Hintergrund hat der Abfallwirtschaftsbetrieb München (AWM) die Prognos AG unter der Leitung von Herrn Holger Alwast und das ATZ Entwicklungszentrum unter der Leitung von Herrn Prof. Martin Faulstich (mittlerweile umfirmiert als Fraunhofer UMSICHT-ATZ) mit der Entwicklung und vergleichenden Bewertung umfangreicher Systemansätze zur Erfassung, Behandlung und Verwertung von Abfällen und Wertstoffen für das Entsorgungsgebiet der Landeshauptstadt München beauftragt. Ziel war es, unter Berücksichtigung der spezifischen Münchener Gegebenheiten, ein zukunftssicheres, nachhaltiges Gesamtkonzept, mit hoher Wirtschaftlichkeit und Ressourceneffizienz sowie einer hohen Benutzerfreundlichkeit und Praktikabilität für den Bürger zu entwickeln. Die Untersuchung wurde in drei Phasen durchlaufen (vergleiche Abbildung 1). Festlegung der Rahmenbedingungen und Systemvarianten Bewertung und Ableitung von Handlungsoptionen I II III Entwicklung Bewertungskriterien und - methodik Abbildung 1: Vorgehensweise der Untersuchung Hierbei wurde besonderer Wert auf einen gemeinsam mit dem AWM abgestimmten Untersuchungsrahmen gelegt, der spezifisch auf die Münchener Gegebenheiten angepasst ist. 1

2 Phase I: Festlegung der Rahmenbedingungen und Systemvarianten Im Rahmen der Untersuchung wurden zusammen mit dem AWM 16 Stoffströme definiert, die die Grundlage für die Entwicklung von alternativen Systemvarianten darstellten (vergleiche Abbildung 2). Restmüll Bioabfall Grüngut (nicht holzig) Papier Glas Metalle (Verpackungen) Kunststoffe (Verpackungen) Grüngut (holzig) Holz Metalle (sonstige) Kunststoffe (sonstige) Sperrmüll EAG EAG (klein) (groß) Kabel Textilien Abbildung 2: Betrachtete Stoffströme Von der Verwertung her denkend wurden im Rahmen einer Stärken-Schwächenmögliche Verwertungsoptionen für die ausgewählten Stoffströme identifiziert. Betrachtet wurden 10 energetische und 12 stoffliche Verfahren. Im Anschluss wurden Analyse darauf angepasste Erfassungsvarianten ausgewählt. Als Holsysteme wurden Monotonnen und gemischte Wertstofftonnen sowie Haushaltssammlungen für verschiedene Stoffströme und -gemische untersucht. Bei den Bringsystemen wurden der Wertstoffhof, die Depotcontainer sowie eine mobile Wertstoffsammlung aufgenommen. Die als Bindeglied zwischen Verwertung und Erfassung benötigte Vorbehandlung der Abfälle und Wertstoffe wurde ebenfalls in die Systemvarianten aufgenommen. Durch dieses Vorgehen entstand eine Varianz von insgesamt mehr als 300 Systemvarianten. Phase II: Bewertungskriterien und -methodik Dem nachhaltigen Ansatz folgend wurden zur Bewertung der Systemvarianten in der Multikriterienanalyse die im Nachhaltigkeitsdreieck dargestellten Leitindikatoren berücksichtigt (vergleiche Abbildung 3). Die Bewertung der Leitindikatoren erfolgte dabei auf Basis von qualitativen und quantitativen Indikatoren (Beispiel ökologische Betrachtung: Klimarelevanz, Energiebilanz, etc.). 2

3 Qualität der Stoffströme Ökologische Betrachtung Komfort der Erfassung Akzeptanz Kosten Arbeitsplatz Gesellschaft / Soziales Abbildung 3: Nachhaltigkeitsdreieck mit untersuchten Leitindikatoren Abgerundet wurde die Bewertung der Systemvarianten durch eine Sensitivitäts- und Risikoanalyse mit den in Abbildung 4 dargestellten Prüfkriterien. Rechtskonformität Finanzierung Gesellschaft / Soziales Technologie/ Entsorgungssicherheit Ressourcenschutz Bebauungsstrukturen Transportentfernungen Gewichtung der Leitindikatoren Massenbezogene Betrachtung Abbildung 4: Aspekte der Sensitivitäts- und Risikoanalyse Phase III: Handlungsoptionen Bei den Verwertungsoptionen hat sich gezeigt, dass in vielen Bereichen der Status quo aufgrund der sehr positiven ökologischen und ökonomischen Randbedingungen sowie technologischer Aspekte bestätigt werden konnte (vergleiche Abbildung 5). 3

4 Stoffliche Verfahren Energetische Verfahren O2 Holzwerkstoffindustrie - Holz - Holzanteil Sperrmüll Regranulierung Kunststoffe - Kunststoffe (Verpackungen, sonstige) - Kunststoffanteil Kabel und Sperrmüll Papierfabrik - Papier Metallhütte - Metalle (Verpackungen, sonstige) - Metallanteil Sperrmüll, EAG und Kabel Glashütte - Glas - Glasanteil EAG und Sperrmüll Aufbereitung zu Bau- und Dämmmaterial - Textilien (Putzlumpenqualität) Biomasse-HKW - Grüngut holzig - Holz Mitverbrennung - Kunststoffe (Verpackungen, sonstige) - Kunststoffanteil EAG Fermentation (diskont.) - Bioabfall - Grüngut nicht holzig/ holzig MHKW Nord - Restabfall Ersatzbrennstoff-HKW - EBS aus Sperrmüll Abbildung 5: Verwertungsoptionen Die Untersuchung ergab, dass eine hochwertige stoffliche Verwertung für sehr sortenrein erfasste Stoffströme zu empfehlen ist, während mit zunehmenden Störstoffanteil insbesondere bei hochkalorischen Stoffströmen wie Kunststoffen oder Hölzern die energetische Verwertung vorteilhafter ist. Auch die Aussortierung von Reinfraktionen zur stofflichen Verwertung aus Stoffgemischen, wie beispielsweise Sperrmüll, wurde als ökoeffizient eingeschätzt. Bei den energetischen Verfahren zählen beispielsweise die im Entsorgungspark Freimann realisierte Verwertung von Bio- und Grünabfällen in der Trockenfermentationsanlage sowie von Restmüll im Müllheizkraftwerk Nord (MHKW) zu den vorteilhaften ten Verwertungsoptionen. Auch für die Erfassungsoptionen haben die umfassenden Analysenn und Bewertungen der vielfältigen betrachteten Varianten ergeben, dass der in München vorgefundene Status quo in weiten Teilen bereits als ökoeffizient und bürgerfreundlich einzustufen ist (vergleiche Abbildung 6). 4

5 Basissystem Hol- und Bringsysteme Restmülltonne Papiertonne Biotonne - Bioabfall - Grüngut nicht holzig Glas Glas Glas Depotcontainer - Glas in 3 Farben Wertstoffhof - EAG - Grüngut nicht holzig - Grüngut holzig - Holz Abbildung 6: Erfassungsoptionen So wurde das sogenannte Drei-Tonnen-System (Restabfall, Papier, Bioabfall) in Kombination mit den Depotcontainern für Glas sowie den über das Stadtgebiet verteilten Wertstoffhöfen als das Basissystem der zukünftigen Münchner Abfallwirtschaft identifiziert. Dieses bildet die Grundpfeiler für eine rechtskonforme und effiziente Erfassung und Verwertung der Münchner Abfallströme und gewährleistet damit bereits die Entsorgungssicherheit. Die Untersuchung hat aber auch gezeigt, dass über zusätzliche Erfassungsmöglichkeiten als Ergänzung zum Basissystem weitere Mengenpotenziale gehoben werden können. Zum Beispiel wären zusätzliche Holsysteme für die Wertstofferfassung denkbar, die allerdings auf die Stadtgebiete abzustimmen sind. So liegt der Fokus im verdichteten Innenstadtbereich beispielsweise auf der Realisierung platzsparender, das Stadtbild möglichst wenig beeinflussender Lösungen. Weitere Schritte: Mittelfristiges Ziel der weiteren Überlegungen und Untersuchungen sollte ein neues, zukunftssicheres und nachhaltiges Abfallwirtschaftskonzept für die Landeshauptstadt München sein, welches einer hohen Wirtschaftlichkeit t und Ressourceneffizienz sowie einer hohen Benutzerfreundlichkeit und Praktikabilität für den Bürger Rechnung trägt. Auf dem Weg hierhin bedarf es einer differenzierten Betrachtung der einzelnen Zusatzoptionen, einer weiteren Analyse der Marktentwicklungen n sowie einer intensiven Beobachtung und Mitentwicklung der zu erwartenden Änderungen im Bereich der gesetzlichen Rahmenbedingungen. 5

6 Test einer erweiterten Wertstofferfassung in München Zielstellung Vor dem Hintergrund der im Juni 2012 in Kraft getretenen Novelle des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes sowie dem geplanten Wertstoffgesetz zur Konkretisierung dieser Vorgaben hat der AWM in Ergänzung zu dem oben beschriebenen Systemvergleich eine erweiterte Wertstofferfassung fassung getestet. Damit sollten die Möglichkeiten einer getrennten Erfassung von Nichtverpackungskunststoffen, Nichtverpackungsmetallen und Elektrokleingeräten geprüft werden. Das Konzept Wertstoffhof vor Ort soll den Komfort für den Bürger und damit die Mengenabschöpfung der Wertstoffe weiter erhöhen und deren hochwertige ökoeffiziente stoffliche Verwertung ermöglichen. Der Versuch wurde ein Jahr lang wissenschaftlich begleitet. Ziel der Begleitung war die Beurteilung der Mengenpotenziale und Qualitäten der erfassten Wertstoffe sowie der Bürgerfreundlichkeit des Erfassungssystems. Die Verwertungs- und Vermarktungs- potenziale der Materialien wurden ermittelt. Alle Überlegungen orientierten sich gemäß des vom AWM verfolgten Nachhaltigkeitsansatzes satzes an der Wirtschaftlichkeit, ökologischen Sinnhaftigkeit und Bürgerfreundlichkeit. Randbedingungen Die erweiterte Wertstofferfassung wird in Abhängigkeit der Bebauungsstruktur über zwei Systeme durchgeführt (vergleiche Abbildung 7). Abbildung 7: Ausgestaltung der Erfassungsvariante 1 und 2 sowie Testgebiete der erweiterten Wertstofferfassung Bei der stationären Erfassungsvariante wurden in ausgewählten Großwohnanlagen drei zusätzliche Behälter für die Wertstoffe an den Tonnenstandplätzen aufgestellt. Etwa 7400 Bürger aus den Stadtteilen Giesing, Ramersdorf und Riem nehmen an 6

7 diesem Test teil. In dicht bebauten Gebieten mit beengtem Platzangebot für die Abfall und Wertstoffsammlung wurde statt der stationären eine mobile Erfassungsvariante gewählt. Für die Erfassung wird ein Wertstoffmobil eingesetzt. Etwa 30 in der Au und Haidhausen wurden schriftlich über das Vorhaben informiert. Ergebnisse Um Informationen zur Zusammensetzung der erfassten Wertstoffe zu erhalten, wurden Sortierversuche durchgeführt. Für die erfassten Kunststoffe konnten so die mit beiden Erfassungsvarianten erzielten Qualitäten verglichen werden (vergleiche Abbildung Abbildung 8a: Qualität der stationär erfassten Kunststoffe Abbildung 8b: Qualität der mobil erfassten Kunststoffe Die Zusammensetzung der Kunststoffe aus der stationären Erfassung eine dem Stand der Technik entsprechende optoelektronische Sortieranlage ermittelt Dabei wurden etwa 8 Prozent reine Kunststoffe aussortiert, wie unter an Polyethylen, Polypropylen oder Polystyrol (vergleiche Abbildung 8a). erzeugte Fraktion an Mischkunststoffen wies im Originalzustand einen hohen Störstoffanteil auf (mehr als 50 Prozent). Durch händische Nachsortierung konnte der tatsächliche Mischkunststoffanteil mit 21 Prozent bestimmt werden. Der Störstoffanteil belief sich damit in der Summe auf rund 71 Prozent. Bei den Kunststoffen aus der mobilen Erfassung lag der Anteil an Störstoffen dagegen mit etwa 10 Prozent verhältnismäßig niedrig (vergleiche Abbildung Dieser deutlich geringere Störstoffanteil ist auf die Entgegennahme der Wertstoff Wertstoffmobil durch Personal des AWM zurückzuführen, während bei anonymisierten n Einwurf bei der stationären Erfassungsvariante diese Kontrollmöglichkeit nicht gegeben war. Darüber hinaus wurde eine weitergehende Analyse zur Verwertbarkeit der reinen und gemischten Kunststoffe durchgeführt. Die Qualität der Reinkunststoffe war größtenteils für eine stoffliche Verwertung ausreichend. Bei den gemischten Kunststoffen, die durch die Anlage aussortiert wurden, wäre eine stoffliche Verwertung nur für bestimmte Teilmengen möglich. Der überwiegende Anteil dieser Mischkunststoffe kann jedoch nur energetisch verwertet werden.

8 Die Qualität der getrennt erfassten gemeinsam bestimmt. Das Material bestand nur zu 10 (vergleiche Abbildung 9a) Stichprobe keine Störstoffe Abbildung 9a: Qualität der erfassten Metall Die Metalle und Elektrogeräte waren in dieser Qualität für eine hochwertige stoffliche Verwertung geeignet. Ad-hoc Befragungen in den Testgebieten haben ergeben, dass die zusätzlich angebotenen Erfassungssysteme Ressourcenschutz positiv eingeschätzt Fazit Die Ergebnisse des Tests zeigen bislang, dass Erfassungsvarianten sowohl bezüglich der erfassten Mengen als auch der Qualitäten erhebliche Abstriche zu machen sind, die insbesondere hochwertigen stofflichen Verwertung Grundsätzlich sind die Bürger hinaus bietet das Wertstoffmobil die Möglichkeit zu einem intensiven Kontakt des zu den Bürgern.

9 Abbildungsquellen Abbildung 2 Restmüll Bioabfall Grüngut (nicht holzig) Papier Glas Metalle (Verpackungen) Kunststoffe (Verpackungen) Grüngut (holzig) Holz Metalle (sonstige) Kunststoffe (sonstige) Sperrmüll EAG (klein) EAG (groß) Kabel Textilien ettenervolkszeitung.de/lokales/muenster/politi ker-mehr-transparenz-bei-den-muellgebuehren;art993, Muellgebuehren;art993, &kat=68&mkat=68&op=58 cycling_sammelstelle_gruengut.htm Dosenc ontainer.html und-gr%c3%bcngut -plastik-im-plankton managementstrategies-initiated-manufacturers.html ankauf.html 9

10 Abbildung 5 Regranulierung Kunststoffe Papierfabrik Metallhütte Glashütte Holzwerkstoffindustrie Aufbereitung zu Bauund Dämmmaterial Fermentation (diskontinuierlich) Biomasse-HKW MHKW Nord Ersatzbrennstoff- HKW Mitverbrennung iew=1 Eigenes Bild nd_produkte_153.html lagertechnik.de/regale.standard.spanplatten.php Dokumente/awm/tfa.pdf eerzeugung/heizkraftwerk-nord.pdf equipment/drehrohrofen/ 10