Abfallverbrennung im Wandel

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1 Abfallverbrennung im Wandel im Rahmen der Veranstaltung Wissensforum der Lobbe Entsorgung West GmbH & Co KG Dr. Jochen Hoffmeister, Prognos AG Iserlohn, den 28. Oktober 2016 CO2

2 Agenda Abfallmengen und Kapazitäten - worüber sprechen wir eigentlich genau? Prognosemodelle, Systemgrenzen und Vorhersehbarkeit von Entwicklungen Einflussfaktoren auf die Entwicklung thermisch zu behandelnder Abfallmengen Ausblick: Zukunftsaufgaben und Herausforderungen für die thermischen Behandlungsanlagen 2

3 Abfallmengen und Kapazitäten - worüber sprechen wir eigentlich genau? 3

4 Tatsächliche Behandlungswege potenziell thermisch relevante Abfälle Potenziale, Definitionen und Zuständigkeiten Abfälle aus Haushalten (Primärabfälle) 37 1,7 2,9 Bau-, Industrie- und Gewerbeabfälle* (inkl. Monofraktionen, Primärabfälle) Abfälle aus der Abfallbehandlung (Sekundärabfälle)* Importe überlassungspflichtig überlassen Freier Markt 12,7 Hausmüll 1,7 hausmüllähnl. Gewerbeabfälle Wertstoffe, 2,3 26,3 Sperrmüll Bio-/Grünabfälle nicht thermisch relevant davon, z.b.: / : 13,7 komm. Klärschlamm: 6,7 Altholz: 4,6 16,7 13,9 89 4,4 4,4 45, ,2 7,2 8,4 1,3 1,9 2,6 MBA MVA / EBS-KW Mitverbrennung BioHKW SAV KSV sonstige therm. Behandlung Sortierung, Aufbereitung, Sonstige * Thermisch relevante Abfälle = AVV, von denen mindestens t thermisch behandelt wurden / für Potenzial Gesamtmenge des AVV berücksichtigt; alle Angaben in 4

5 Exkurs: Vergleich Abfallaufkommen und Kapazitäten in NRW Auslastungsprognose MBA und MVA in NRW in Abhängigkeit der berücksichtigten Abfallfraktionen Auslastung der MBA und MVA bei einer Gesamtkapazität von 6,6 Mio. t/a Überlassungspflichtige Siedlungsabfälle über öre entsorgt Gewerbliche Siedlungsabfälle aus dem freien Markt Abfälle aus Abfallbehandlungsanlagen Importe ,55 4,55 1,04 5,59 1,11 6,70? = 69% = 85% = 102% Quelle: ABILA, Abfallwirtschaftsplan NRW, eigene Modellrechnungen 5

6 Fraktionen für die thermische Abfallbehandlung in 2014 Schätzung für 2014 Restabfälle / Sonstige Kapitel 20 13,3 Abfälle aus Industrie / Gewerbe (nicht gef.) 2,6 Strom! Sekundärabfälle Inland 6,0 Klärschlamm 0,3 gefährliche Abfälle 0,4 ~ 95% 86% 62% 52% MVA + EBS-KW 25,6 / 2014 Wärme Dampf Importe* 1,5 * inkl. Restabfälle für MVA Emlichheim Quelle: ITAD, VDZ, Destatis Fachserie 19, Siedlungsbafallbilanzen der Bundesländer; ergänzende Eigenrecherchen und Analysen der Prognos 6

7 Anlagen für die thermische Abfallbehandlung MVA 68 (66 in 2016) MVA 20,1 /2014 (19,9 /2016) Ø Linienalter: 19,5 Jahre EBS-KW 35 EBS-Kraftwerke 5,4 /2014 Ø Linienalter: 8,5 Jahre Quelle: ITAD, VDZ, Destatis, Prognos AG ergänzende Eigenrecherchen und Analyse MVA geschlossen 2015 EBS-Kraftwerk Zementwerk Kohlekraftwerk anteilige Wettbewerbssituation Mitverbrennung ~ 33 Zement- und Kalkwerke Input: 3,1 /2014 ~ 11 Kohlekraftwerke Input: ~ 1,1 /2013* * für ausgewählte, zur Mitverbrennung in MVA und EBS-Kraftwerken vergleichbare Fraktionen, anlagenspezifisch bestehen jährliche Schwankungen 7

8 Prognosemodelle, Systemgrenzen und Vorhersehbarkeit der Entwicklungen 8

9 Zunächst ein Blick zurück..auf die langfristige Entwicklung: In einer Tischvorlage der Prognos AG für den BDE vom 21. Juni 2005 wurde die absehbare Abfallmengenentwicklung wie folgt prognostiziert: Nach der Status quo Prognose werden die vorbehandlungsbedürftigen Abfallmengen und Kapazitäten in MVA und MBA in Deutschland insgesamt etwa im Jahr 2007 ausgeglichen sein !? Summe Vorbehandlungskapazitäten vorbehandlungsbedürftige Abfallmengen 9

10 Der Blick zurück Grundlage für die Prognose: Der Branchenreport Entsorgungswirtschaft 2003 Multi-Client Studie im Vorfeld des Deponierungsverbotes für unvorbehandelte Siedlungsabfälle Primäres Ziel: Ermittlung des notwendigen Anlagenbedarfs bis zum Jahr 2005 Prognosen für die Jahre 2006 / 2012 auf der Basis des Jahres

11 Abfallmengenprognose der überlassungspflichtigen Abfälle 45 Δ Realität*./. Prognose** Abweichungen im Vergleich von Realität zu Prognose für PPK, Glas, LVP Δ +4% (0,4 ) Bio- / Grünabfälle Sperrmüll hmä. Gewerbeabfälle Hausmüll Fläche: IST-Werte / Linien: Prognosewerte aus 2003 Δ -1% (-0,1 ) Δ -15% (-0,4 ) Δ 62% (0,7 ) Δ -7% * Auswertung auf Basis Siedlungsabfallbilanzen der Bundesländer (den öre tatsächlich überlassen) ** erstellt 2003 auf Datenbasis 2000 (Quelle: Branchenreport "Entsorgungswirtschaft 2003 veröffentlicht) Höhere Separaterfassung sonstiger Wertstoffe - Metalle, Altholz, Kunststoffe (unter Fragestellung 2003 nicht berücksichtigt) für Summe Hausmüll + hmä. Gewerbeabfälle Δ -2% (-0,2 ) (-0,9 ) Herausforderung: statistische Abgrenzung unklar Hausmüll, hausmüllähnliche Gewerbeabfälle gemeinsam über die öffentliche Müllabfuhr eingesammelt hausmüllähnliche Gewerbeabfälle, getrennt vom Hausmüll angeliefert oder eingesammelt gemischte Siedlungsabfälle, nicht differenzierbar 11

12 Gewerbliche Siedlungsabfallmengen im freien Markt Ein wichtiger Teil der Abfallwirtschaft ist nicht mehr planbar Liberalisierung der Gewerbeabfallentsorgung (Herbst 1996): Gewerbliche Siedlungsabfälle zur Verwertung können von privaten Entsorgungsunternehmen übernommen und entsorgt werden Gewerbliche Siedlungsabfälle zur Beseitigung sind den öffentlich-rechtlichen Entsorgungsträgern (öre) zu überlassen Für verwertete gewerbliche Siedlungsabfälle besteht keine Meldepflicht an die öre, sie werden jedoch teilweise weiterhin den öre überlassen und dann in der Statistik ausgewiesen Entwicklung der den öre überlassenen gewerblichen Siedlungsabfälle in Deutschland Produktionsspezifische Abfälle gemischte Bau- und Abbruchabfälle Hausmüllähnliche Gewerbeabfälle überlassen (Anteile teilweise berechnet) - 10,8 Mio. t Entwicklung der den öre überlassenen sowie der freien gewerblichen Siedlungsabfälle in Deutschland 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1, Hausmüllähnliche Gewerbeabfälle "freier Markt" Hausmüllähnliche Gewerbeabfälle überlassen ( freier Markt : Hochrechnung Prognos, ab 2001 Hochrechnung über Inputdaten der Anlagenbetreiber) Quelle: Siedlungsabfallbilanzen der Bundesländer seit 1995, Fachserie 19, Reihe 1 seit 2001, Hochrechnungen Prognos AG 12

13 Gewerbliche Siedlungsabfallmengen im freien Markt Auslastungsprognosen werden zunehmend schwieriger Entwicklung Hausmüll und hmä. Gewerbeabfälle Anteil thermisch behandelte sonstige überlassene gewerbliche Siedlungsabfälle Märkischer Kreis Märkischer Kreis Tsd. Mg hmä. Gewerbeabfälle entfallen oder zusammen mit Hausmüll erfasst ( )? Gemischte Bau- und Abbruchabfälle Hausmüllähnliche Gewerbeabfälle Produktionsspezifische Abfälle Tsd. Mg 20,0 15,0 10,0 5, Produktionsspezifische Abfälle Gemischte Bau- und Abbruchabfälle Thermisch behandelt Kreis Wesel Tsd. Mg hmä. Gewerbeabfälle entfallen oder zusammen mit Hausmüll erfasst ( )? Gemischte Bau- und Abbruchabfälle Hausmüllähnliche Gewerbeabfälle Produktionsspezifische Abfälle Kreis Wesel Tsd. Mg 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0, Produktionsspezifische Abfälle Gemischte Bau- und Abbruchabfälle Thermisch behandelt Quelle: Siedlungsabfallbilanzen Nordrhein-Westfalen seit

14 Einflussfaktoren auf die Entwicklung thermisch zu behandelnder Abfallmengen 14

15 MVA und EBS-Kraftwerke in der Wertschöpfung Sammlung & Transport Sortierung & Vorbehandlung Verwertung/ Behandlung Beseitigung Produkte z.b. Sortieranlagen, MBA/MPS 1 mineralische Sortierreste Getrenntsammlung (Trockene Wertstoffe) - öre und Gewerbe - Aufbereitung Trockene Wertstoffe brennbare Sortierreste etc. Recycling Sekundärrohstoffe Restabfälle aus Haushalten M(B)A / MBS / MPS Verbrennung - MVA/ EBS-KW - Schlacken etc. Deponiestabilate etc. Energie (Wärme, Dampf, Strom) Getrennt erfasste Bio- & Grünabfälle recyclingfähige Abfälle Bio- & Grünabfälle (Vorbehandlung?) Kompostierung Fermentation/ Kompostierung Kompost Energie (Strom, Wärme) Industrie- & Gewerbeabfälle - gemischte Abfälle - brennbare Abfälle mineralische Abfälle Deponierung brennbare Abfälle Aufbereitung zu Ersatzbrennstoffen EBS-Kraftwerke Schlacken etc. Energie (Wärme, Dampf, Strom) Aufbereitung zu Sekundärbrennstoffen Energ. Verwertung (Zementwerk, KW) Prozeßenergie (Wärme, Dampf, Strom) Anm: Die Darstellung stellt lediglich die Hauptstoffströme dar und ist nicht abschließend für alle Stoffströme Quelle: Eigene Analyse und Darstellung Prognos AG 1 in Abhängigkeit von der Abfallart 15

16 Das System der Einflussfaktoren wird komplexer Multiple Einflussfaktoren beinhalten Chancen und Risiken Mengenverfügbarkeit Demografische Effekte Recyclingquoten Klärschlamm-Mitverbrennung Erhöhung MBA-Output Importpotenziale Neue Abfallfraktionen Abfallqualität Weltmarktpreise Sekundärrohstoffe Wirtschaftlichkeit Annahmepreise Betriebskosten Wettbewerbssituation? Kapazitätsentwicklung Schließung Kohlekraftwerke Schließung / Umwidmung MBA Bereitschaft Reinvestition / Anlagen-/Linienstillegungen (?) Neuanlagen (?) Energieauskopplung Energieerzeugung (Energieeffizienz) Beitrag zur Energiewende Energieerlöse und sind in ihren Wechselwirkungen ( cross-impact ) zu analysieren. Quelle: Prognos AG 16

17 Mögliche Entwicklung der künftigen Auslastung Einfluss ausgewählter Einflussfaktoren auf die Entwicklung von Mengen und Kapazitäten beispielhafte Entwicklung Teilmarkt Thermische Restabfallbehandlung Stellinger Moor, Burgau -0,2-1,2 Restabfall (65%-Szenario) 1,1-1,5 Gewerbeabfall (Trend 1 vs. Rec.) -0,4 Importe Zubau TREA II (Gießen) +0,03 Modernisierung vs. Rückbau² -0,9 Konkurrenz der Entsorgungswege 1,0 Umwidmung klass. MBA³ -0,4 EBS-Output aus MBA 1,1 Schließung Kohlekraftwerke Externe Einflüsse 0,8 Kommunaler Klärschlamm I 4-0,4 Kommunaler Klärschlamm II 4 Prognos AG 1 Trendszenario Fortschreibung der Anteile zur thermischen Behandlung Recyclingszenario Reduzierung der Anteile zur thermischen Behandlung ² Rückbauszenario : 50% der Anlagenkapazitäten älter 35 Jahre seit der letzten Kesselmodernisierung ³ Umwidmung von 50% der klassischen MBA mit primär Rotteverfahren 4 Behandlungsbedarf (I) und reduzierter Behandlungsbedarf aufgrund von Zubau von Mono-Klärschlammverbrennungsanlagen 17

18 Ausblick: Zukunftsaufgaben und Herausforderungen für die thermischen Behandlungsanlagen 18

19 Klimaschutz und Energiewende 19

20 Zukunftsaufgabe: Klimaschutz Quelle: 20

21 Zukunftsaufgabe: Klimaschutz Bei gleichbleibenden oder steigenden CO 2 -Emissionen wäre das CO 2 -Budget in wenigen Jahren überschritten Entwicklung der weltweiten energiebedingten* CO 2 -Emissionen seit 1970 Restmenge zur Einhaltung der Klimaschutzziele Gt CO Gt CO * Energiebedingt + Industrieprozesse 1,5 C 66 % 1,5 C 50 % 2 C 66 % 2 C 50 % Quellen: IPCC 2014 Synthesis Report, New Climate Institute

22 Zukunftsaufgabe: Klimaschutz Energiebedingte CO 2 -Emissionen von Deutschland verbleibendes Zeitfenster Mio. t % Ziel C / BIP 1.5 C / Person 2 C / Person Quellen: Debriv, AG Energiebilanzen, eigene Annahmen 22

23 Zukunftsaufgabe: Energiewende Beitrag der thermischen Abfallbehandlung zur Energiewende MVA + EBS-KW 25,6 / 2014 Strom ~ 14 TWh Wärme ~ 11 TWh Dampf ~ 20 TWh Anteil von etwa 15 % an der Stromerzeugung durch KWK Anteil von ebenfalls etwa 15 % an der Wärme- und Dampfproduktion durch KWK Einspeisung ins öffentliche Strom- und Fernwärmenetz Direktversorgung von energieintensiven Industriestandorten 50% werden als biogener Anteil den erneuerbaren Energien zugeordnet Quelle: ITAD, ergänzende Eigenrecherchen der Prognos 23

24 Ressourcenschutz und Circular Economy 24

25 Bedeutung der TAB in der Kreislaufwirtschaft Handel Energie für die Produktion Produktion Bereitstellung von Vorprodukten Konsum Abfallvermeidung Energie Recycling Sortierung, Recycling CO 2 Abfall aus Haushalten Abfall aus Industrie/Gewerbe Thermische Verwertung, Schlackeaufbereitung Sortierung, Aufbereitung Sammlung / Transport Separat erfasste Fraktionen Restabfall Erfassung, Sammlung und Transport Ersatzbrennstoff - Kraftwerk Vergärung Sammlung / Transport Deponien und Nachnutzung Müllheizkraftwerk MBA, Kompostierung und Vergärung Deponie Mechanisch( -biologische) Behandlungsanlage 25

26 Fazit und Ausblick 26

27 Wechsel der Fragestellungen für Prognosen Perspektivwechsel in der Bewertung von thermischen Behandlungsanlagen Fragestellung der Prognosen bis 2005: Wie viele MVA brauchen wir noch? Fragestellung der Prognosen seit 2005: Wie viele MVA können wir schließen? Fragestellung für künftige Prognosen: Wie können wir die Kapazitäten der MVA und EBS-KW sinnvoll auslasten, damit sie ihre verschiedenen Funktionen bzw. Zukunftsaufgaben wahrnehmen können? 27

28 Perspektivwechsel zur Bewertung der MVA Die einfache Gegenüberstellungen und Fortschreibungen von Restabfallmengen und Kapazitäten reicht für Beschreibung der künftigen Rolle der MVA nicht mehr aus. Die bisherige Kernaufgabe der MVA, die Gewährleistung der Entsorgungssicherheit, wird zunehmend um weitere Aufgaben ergänzt. Entsorgungssicherheit für öffentlich-rechtliche Mengen oder Schadstoffsenke für die Kreislaufwirtschaft? Eine konsequente Umsetzung der Beschlüsse von Paris wird die Rolle der Kreislaufwirtschaft und der MVA schneller verändern als von vielen erwartet. Zentrale Aufgabe der MVA im Rahmen der grenzüberschreitenden Nutzung von Infrastrukturen in Europa 28

29 Wir geben Orientierung. Prognos AG Europäisches Zentrum für Wirtschaftsforschung und Strategieberatung. Dr. Jochen Hoffmeister Partner Direktor Wirtschaft, Energie, Infrastruktur Schwanenmarkt Düsseldorf Tel: Mobil: