Thermische Abfallbehandlung in Deutschland und Europa - Ein Überblick - Bernt Johnke, Markus Gleis Umweltbundesamt Dessau

Transkript

1 Thermische Abfallbehandlung in Deutschland und Europa - Ein Überblick - Bernt Johnke, Markus Gleis Umweltbundesamt Dessau

2 Themenschwerpunkte Abfallaufkommen, Entsorgungswege, Energienutzung EU, D Anlagenkapazitäten EU, D Anlagentypen Rückblick / Ausblick

3 Abfallaufkommen, Entsorgungswege, Energienutzung EU Anlagenkapazitäten EU

4 Abfallaufkommen (2006) der EU-27 + Quelle:EUROSTAT Mg/a Abfallaufkommen insgesamt Mg/a ungefährliche Abfälle [1000 Mg/a] Europäische Union (27 Länder) Belgien Bulgarien Tschechische Republik Dänemark Deutschland (einschließlich ex-ddr seit 1991) Estland Irland Griechenland Spanien Frankreich Italien Zypern Lettland Litauen Luxemburg (Grand-Duché) Ungarn Malta Niederlande Österreich Polen Portugal Rumänien Slowenien Slowakei Finnland Schweden Vereinigtes Königreich Kroatien Türkei Island Norwegen Gefährliche Abfälle Ungefährliche Abfälle Insgesamt

5 Entsorgungswege für Siedlungsabfälle in der EU 2007 Quelle: EUROSTAT EUROSTAT MSW, % 90% 80% 70% Landfilled Incinerated Composted Recycled 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% EU 27 Germany Netherlands Sweden Belgium Denmark Austria Luxembourg France Italy Finland United Kingdom Spain Portugal Estonia Ireland Slovenia Hungary Slovakia Czech Republic Greece Latvia Cyprus Malta Lithuania Poland Romania Bulgaria

6 Waste-to-Energy in Europe Waste-to-Energy Plants in Europe operating in 2007 (not including hazardous waste incineration plants) Thermally treated household and similar waste Finland Norway Sweden Estonia Latvia Denmark 29* 3.5 Ireland United Kingdom Netherlands Poland Germany Belgium Czech Republic Luxembourg Slovakia * Austria Hungary Switzerland France Slovenia Data supplied by CEWEP members unless specified otherwise Italy 51 4 Portugal 3 1 Lithuania Spain * From Eurostat to give an estimate only, as co-incineration plants are included. * Data for 2006 used as data for 2007 are not yet available. Romania Bulgaria Greece

7 Optimisation possibilities to increase energy utilisation and efficiency CEWEP Quelle:"CEWEP Energy Efficiency Report II (Status )"

8 R1 energy efficiency factors (Ergebnisse von 231 WtE Anlagen in der EU) Quelle:"CEWEP Energy Efficiency Report II (Status )" CEWEP average of 231 investigated WtE plants 0.75 [-] R1 efficiency factor [-] electricity only heat only CHP < tonnes/year > tonnes/year South-West Europe Central Europe max average min North Europe

9 Sonderabfall-Anlagenkapazitäten, Sonderabfall-Abfallaufkommen, Entsorgungswege EU, D

10 Mg/a Sonderabfallaufkommen (2006) EU-27 + Quelle:EUROSTAT , , , , ,000 0,000 Mitgliedsstaaten Belgien Bulgarien Tschechien Dänemark Deutschland Estland Irland Griechenland Spanien Frankreich Italien Zypern Lettland Litauen Luxemburg Ungarn Malta Niederlande Österreich Polen Portugal Rumänien Slowenien Slowakei Finnland Schweden UK Kroatien Türkei Island Norwegen

11 Bekannte öffentlich zugängliche Sonderabfallverbrennungsanlagen in der EU

12 Sonderabfallaufkommen in der EU-27 Quelle: Eurostat Jahrbuch 2009 Gesamt-Abfallaufkommen EU Mio Mg -- nicht gefährliche Abfälle Mio Mg -- gefährliche Abfälle 88 Mio Mg Sonderabfallverbrennungsanlagen in der EU-27 EU-Staat Anzahl Anlagen Gesamt-Kapazität [Mg/a] Sonderabfallaufkommen [Mg/a] Österreich Italien Spanien / Katalonien Frankreich Deutschland Belgien Dänemark Schweden Finnland Tschechien UK Polen Ungarn

13 Ein-, Aus- und Durchfuhr zustimmungspflichtiger Abfälle in Deutschland Die Ein- und Ausfuhr von Abfällen ist völkerrechtlich geregelt durch das Basler Übereinkommen und der Verkehr zwischen den EU-Staaten durch die EG-Verordnung über die Verbringung von Abfällen (1013/2006/EG ). Zustimmungspflichtig (Notifizierung und Zustimmung) sind insbesondere alle Abfälle mit gefährlichen Inhaltsstoffen.

14 Abbildung: Ein-, Aus- und Durchfuhr zustimmungspflichtiger Abfälle in Deutschland

15 Grenzüberschreitende Abfallverbringung Basler Übereinkommen 2008 Notifizierungspflichtige Abfälle Exporte Menge in 1000 Mg Importe Menge in 1000 Mg Baden-Württemberg 410 Baden-Württ. 621 Bayern 110 Bayern 628 Berlin 15 Berlin 27 Brandenburg 180 Brandenburg 244 Bremen 4 Bremen 357 Hamburg 27 Hamburg 266 Hessen 61 Hessen 154 Mecklenburg-Vorp. 15 Mecklenburg-Vorp. 334 Niedersachsen 58 Niedersachsen 733 NRW 337 NRW Rheinland-Pfalz 61 Rheinland-Pfalz 246 Saarland 162 Saarland 119 Sachsen 85 Sachsen 783 Sachsen-Anhalt 20 Sachsen-Anhalt 271 Schleswig-Holstein 9 Schleswig-Holstein 90 Thüringen 6 Thüringen 260 Summe Summe 6 854

16 Grenzüberschreitende Abfallverbringung Die größten Import-Mengen bildeten behandeltes Holz und belasteter Boden (jeweils 1,1 Mio. t); beim Export waren es t aus der Restfraktion von Abfallsortieranlagen. Vor allem die Einfuhr von Abfällen zur Ablagerung auf Deponien nahm stark zu. Sie hat sich im Vergleich zum Jahr 2005 mit einer Menge von 1,0 Mio. t mehr als verdoppelt. Die Abfälle kamen vor allem aus Italien ( t) und Irland ( t) und wurden auf Deponien vor allem in den Bundesländern Sachsen ( t) und Mecklenburg- Vorpommern ( t) verbracht.

17 Grenzüberschreitende Verbringung von zustimmungspflichtigen Abfällen Export/Import nach Abfallarten ab Inkrafttreten des europäischen Abfallkatalogs Exporte Menge in Mg Importe Menge in Mg Halogenierte Lösemittel Nicht halogenierte Lösemittel Säuren Laugen Andere salzhaltige Abfälle Gebrauchte Motoröle Andere gebrauchte Öle Verbrauchte chemische Katalysatoren Abfälle agro-chemischer Produkte Ungebrauchte Arzneimittel Abfälle von Farben, Lacken, Tinten und Klebstoffen Andere Abfälle chemischer Zubereitungen Abfälle von Sprengstoffen und pyrotechnischen Mitteln Munitionsabfälle Halogenierte Lösemittel Nicht halogenierte Lösemittel Säuren Laugen Andere salzhaltige Abfälle Gebrauchte Motoröle Andere gebrauchte Öle Verbrauchte chemische Katalysatoren Abfälle agro-chemischer Produkte Ungebrauchte Arzneimittel Abfälle von Farben, Lacken, Tinten und Klebstoffen Andere Abfälle chemischer Zubereitungen Abfälle von Sprengstoffen und pyrotechnischen Mitteln Munitionsabfälle 0

18 Grenzüberschreitende Abfallverbringung Das Export-Handelsvolumen unproblematischer und daher nicht genehmigungspflichtiger Abfälle (vor allem Metallschrott, Altglas, Altpapier, Kunststoff- und Textilabfälle) für das Jahr 2007 liegt bei 21,8 Mio. t, die Einfuhr bei 16,8 Mio. t. (Quelle: Statistisches Bundesamt) Haupthandelspartner sind hier die Niederlande mit jeweils 11 Mio. t. für Ein- und Ausfuhr. Wichtigstes nichteuropäisches Ausfuhrland ist die Volksrepublik China mit 1,4 Mio. t.

19 Abfallaufkommen in D 2007 Quelle: Statistisches Bundesamt, Statistisches Jahrbuch 2009 Gesamt-Abfallaufkommen 386,9 Mio Mg -- nicht gefährliche Abfälle 363,2 Mio Mg -- gefährliche Abfälle 23,75 Mio Mg davon gefährl. Abfälle aus Produktion + Gewerbe 9,65 Mio Mg gefährl. Abfälle aus Bau- + Abbruch 8,73 Mio Mg gefährl. Abfälle aus Abfallanlagen 4,98 Mio Mg Anteil gefährl. Abfälle bei Siedlungsabfällen 0,39 Mio Mg Entsorgung gefährlicher Abfälle davon Beseitigung insgesamt Ablagerung Verbrennung Behandlung zur Beseitigung davon Verwertung insgesamt energetische Verwertung Behandlung und stoffliche Verwertung 23,75 Mio Mg 8,42 Mio Mg 4,48 Mio Mg 1,12 Mio Mg 2,82 Mio Mg 15,34 Mio Mg 2,1 Mio Mg 13,23 Mio Mg

20 Standorte Sonderabfallverbrennungsanlagen in Deutschland SAVA DOW BP AVG AVS MEAB Infracor BASF DOW AGR Schering BASF E.S.T. Currenta TRV Ineos Shell MRU BASF Infraserv HIM = SAV, öffentlich zugängliche Anlagen mit Drehrohr/NBK = SAV mit DRO/NBK teilweise öffentlich zugänglich bzw. betriebseigen = sonstige SAV-Spezialanlagen Kelheim Fibres GSB

21 Sonderabfallverbennungsanlagen in D 28 (14 öffentlich, 8 betriebseigen und 6 öffentl. eingeschränkt zugänglich) Anlagen mit ca. 1,4 Mio Mg Kapazität 11 betriebseigene Spezial-Verbrennungsanlagen für Sonderabfälle (meist chem. Industrie) mit ca. 0,29 Mio Kapazität Bundes -land öffentlich [Mg/a] (Anzahl) öffentl. eingeschränkt zugänglich betriebseigen betriebeigene Spezial-Anlagen BB (1) (2) 2 BY (1) (1) 5 HE (1) (1) HH (1) NI (1) (2) 1 NW (7) (1) (4) 2 RP (1) SH (1) 1 SN (1) (1) ST (1)

22 HIM-Sonderabfallverbrennungsanlage in Biebesheim, Deutschland in Betrieb seit Drehrohröfen t/a gefährliche Abfälle feste, pastöse, flüssige, gasförmige und in Fässern verpackte gefährliche Abfälle Stand der Technik (BVT)

23 Stoffflüsse in der SAV Biebesheim, interne Logistik Anlieferungsform: Gebinde (fest, flüssig, pastös, gasförmig) IBC (fest, flüssig, pastös) Schüttgut (fest) Tank-/Saugwagen (flüssig, pastös) Tankcontainer Waage Eingangskontrolle Annahmelabor Erfassung jeder Anlieferung/ Einlagerung im EDV- System Zwischenlagerung/Vorbehandlung: Feststoff- Pasten- Lager Gebinde- Bunker Shredderanlage Direkt- Lager ETA- Tanklager SAV- Tanklager Aufgabe Emulsions- Rezeptur Trennanlage Verbrennungsanlage

24 Anlagenschema Sonderabfallverbrennungsanlage Biebesheim 1 Abfallbunker 5 Nachbrennkammer 9 Sprühtrockner 13 Wärmetauscherer 17 Tuchfilter 2 Beschickungsebene 6 Schlackeaustrag 10 Staub- und Salzaustrag 14 Quensch 18 Saugzug 3 Drehrohrbeschickung 7 Kessel 11 Elektrofilter 15 Waschturmr 19 Kamin 4 Drehrohrofen 8 Kesselascheaustrag 12 Saugzug 16 Wärmetauscher 20 Additiv-Silo 21 Sicherheitsauslaß (Bypass)

25 Sonderabfallverbrennungsanlage in Biebesheim 2 wassergekühlte Drehrohre

26 Querschnitt Drehrohr/Nachbrennkammersystem

27 Einsatzgebiete für Brennkammern zur Sonderabfallverbrennung Brennkammern sind konstruktiv bedingt zur Verbrennung flüssiger und gasförmiger Abfälle sowie in Flüssigkeiten dispergierter Feststoffe geeignet. Die Hauptanwendung von Brennkammern in der chemischen Industrie ist die Verbrennung chlorhaltiger Abfälle mit dem Ziel einer Rückgewinnung von HCl. Dieses HCl wird entweder rückgewonnen und genutzt oder über eine Oxychlorierung wieder in die Produktion zurückgeführt. Etwa 15 Anlagen diesen Typs werden in Europa mit jeweils recht spezifischem Anlagenaufbau betrieben (Gesamtkapazität dieser Anlagen: ca Mg pro Jahr).

28 Prinzipieller Aufbau und Funktionsweise einer Brennkammer Vapor Vents Vapor Vents Combustion Air (Secondary) TE TE Air Purge Camera Air Purge Liquids, Vapors, Support Fuel Atomizing Media Burner Windbox C Combustion Chamber I To Boiler or Quench Sight Port Pilot Fuel Combustion Air (Primary) Air Igniter Aspirator Refractory 200 C

29 Anlagentyp MVA (thermische Krankenhausabfallbehandlung in Augsburg, Bielefeld-Herford) Anlagentyp Spezialanlage (Khs-Abfl-Verbrennungsanlage Kiel-Wellsee)

30 AVA Abfallverwertung Augsburg GmbH

31 AVA Abfallverwertung Augsburg GmbH

32 AVA Abfallverwertung Augsburg GmbH Krankenhausverbrennung

33 AVA Abfallverwertung Augsburg GmbH Anordnung und Abgasführung der Krankenhausverbrennung

34 Rückblick Ausblick Erhalt und Weiterentwicklung des hohen Sicherheits- und Umweltstandards der deutschen thermischen Abfallbehandlungsanlagen (Sicherung der Daseinsvorsorge) Optimierung der Anlagen zur Verbesserung der Effizienz der Energienutzung (Energieeigenbedarf und Stromerzeugung ) Beitrag zum Klimaschutz! Entwurf Endbericht des ifeu/ökoinstitut e.v : Klimaschutzpotentiale der Abfallwirtschaft, Am Beispiel von Siedlungsabfällen und Altholz, FKZ , Darmstadt/Heidelberg , Auftraggeber: BMU, UBA, BDE UBA-Textereihe 16/08 Beispielhafte Darstellung einer vollständigen, hochwertigen Verwertung in einer MVA unter besonderer Berücksichtigung der Klimarelevanz

35 vor 65 Mill. Jahren NIE EIN (MÜLL LL-)FEUER, Quelle: Spektrum der Wissenschaft 7/2002