Klimarelevanz ausgewählter Recyclingprozesse in Österreich

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1 Klimarelevanz ausgewählter Recyclingprozesse in Österreich 1

2 Fragestellungen Lohnt sich getrennte Sammlung, Aufbereitung und Recycling bestimmter Abfallfraktionen im Vergleich zur Primärproduktion hinsichtlich Vermeidung von klimarelevanten Emissionen? Wenn ja, könnte das Recycling dieser Abfallfraktionen weiter gesteigert werden, ohne den positiven Effekt umzukehren? Wie könnten zukünftige Entwicklungen aussehen? Können Handlungsempfehlungen abgeleitet werden? => Bezogen auf österreich-spezifische Situation! 2

3 Projektziel Vergleich der klimarelevanten Emissionen in CO2- Äquivalenten bei der Herstellung von ausgewählten marktfähigen Zwischenprodukten aus Primärrohstoffen (Primärproduktion) unter Verwendung von Abfällen/Altstoffen aus ausgewählten Recyclingprozessen (Sekundärproduktion) 3

4 Bezugsgröße: marktfähige Zwischenprodukte Aluminiumbarren Kupferkathode Rohstahl Grünes Behälterglas PET-Getränkeflaschen Betrachtete abfallwirtschaftliche Recyclingprozesse Wertstoffrückgewinnung aus der getrennten Sammlung von Altstoffen Metallrückgewinnung aus Schlacken der Restmüllverbrennung 4

5 Methodik Verwendet wurde das Emissionsmodell GEMIS (Globales Emissionsmodell Integrierter Systeme), teilweise an österreichische Gegebenheiten angepasst: Berücksichtigt werden alle wesentlichen Prozesse von der Primärenergie- und Rohstoffgewinnung bis zur Nutzenergieund Stoffbereitstellung Nicht berücksichtigt wurde der Hilfsenergie- und Materialaufwand zur Herstellung von Energieanlagen und Transportsystemen 5

6 Betrachtete Treibhausgasemissionen CO2, CH4, N2O, HFC, PFC und SF6, umgerechnet in CO2- Äquivalente (t THG/t marktfähiges Zwischenprodukt) Kumulierter Energieaufwand der betrachteten Prozesse KEA: Gesamtheit aller primärenergetisch bewerteten direkten und indirekten Energieaufwendungen bis zum marktfähigen Zwischenprodukt (GJ/t marktfähiges Zwischenprodukt) Der Wirkungsgrad von Kraftwerken wird berücksichtigt. Abfallwirtschaftlicher Rucksack Kumulierter Energieaufwand (KEA) und THG-Emissionen der Recyclingprozesse und Transporte in der abfallwirtschaftlichen Vorkette. 6

7 Abfallwirtschaftliche Recyclingprozesse: Altmetalle Altschrott gesamt (getrennt gesammelte Verpackungsmetalle, EAG, AFZ, Schrott aus MVAs und MBAs sowie übriger Misch- und Sammelschrott ): Behandlung in Großshredderanlagen mit Magnetabscheidung. Die Outputfraktionen SSF und SLF werden in Metallaufbereitungs- und Post-Shredderanlagen nachbehandelt. MVA-Schlacke: Behandlung in einer Schlackeaufbereitungsanlage, weitere Behandlung der abgetrennten Fe-Fraktion in Großshredder, der NE-Fraktion in Metallaufbereitungsanlage. 7

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9 Quelle: Frischenschlager H., Karigl B., Lampert C., et al: Klimarelevanz ausgewählter Recycling-Prozesse in Österreich. Wien,

10 Quelle: Frischenschlager H., Karigl B., Lampert C., et al: Klimarelevanz ausgewählter Recycling-Prozesse in Österreich. Wien,

11 Gesamtenergiebedarf für die Aufbereitung im Großshredder, die internen Manipulationen und Transporte sowie betriebseigene NE- Sortierung: 50 kwh (45 Strom, 5 Diesel) 150 kwh (135 Strom, 15 Diesel) je t Durchsatz 11

12 Abfallwirtschaftliche Recyclingprozesse: Glas & PET Glas: Scherbenaufbereitung am Standort der Sekundärproduktion (Waschen, Brechen, Sortieren): Energieverbrauch ca. 4 kwh/t unaufbereiteter Fremdscherben (ca. 7% Fremdstoffe) PET: Positivsortierung aus Plastikflaschensammlung und LVP- Sammlung, Pressen von Ballen. Energieverbrauch (Schätzung): ca. 50 kwh/t Durchsatz. 12

13 Transportabschätzungen Nur zusätzliche Transporte, induziert durch die Recyclingprozesse, werden betrachtet (=> Kilometer/Tonne). Transportdistanzen, Beladungen, Anteil der Rückfahrten als Leerfahrten wurden teils recherchiert, teils geschätzt. Annahmen: Alle Al-Fraktionen werden in Ranshofen, alle Cu-Fraktionen in Brixlegg, alle Fe/Stahl-Fraktionen im Hochofen Linz eingesetzt. Transporte der MVA-Schlacke zur Schlackeaufbereitungs-anlage sind verlässigbar, da in unmittelbarer Nähe Die gesamte SSF und SLF-Fraktion wird in der Post-Shredderanlage, der gesamte NE-metallreiche Metallmix in der Metallaufbereitungsanlage behandelt... 13

14 Primärproduktion in Österreich In Österreich keine Herstellung von Primäraluminium (Bauxit -> Tonerde -> Al mittels Schmelzflussanalyse), diese wurde 1992 eingestellt. In Österreich keine Primärproduktion von Kupfer. Primärproduktion von Rohstahl in den integrierten Stahlwerken der Voestalpine Stahl in Linz und Donawitz (Eisenerz -> Hochofen -> Roheisen -> Rohstahl), allerdings bereits mit großem Schrottanteil Glasproduktion (Grünglas) mit 75% Scherbenanteil (Primär: Sand, Kalk, Dolomit, Soda, 5% Eigenscherben -> Glas) PET-Getränkeflaschen: keine Produktion von PET- Primärgranulat in Österreich, sondern Importe 14

15 Hypothetische Primärproduktion Für die Berechnungen wurde eine hypothetische österreichische Primärproduktion angesetzt, unter Berücksichtigung des österreichischen Strommix und der Kenndaten meist deutscher Anlagen mit einem guten technischen Standard. 15

16 Sekundärproduktion in Österreich Aluminium: durchschnittliche Beimischung von 15% Primär- Al zur Herstellung des marktfähigen Zwischenprodukts. Kupfer: 100% Schrott, identische Qualität wie bei Primärproduktion (Kupferkathode) Rohstahl: 2 Szenarien, und zwar max. 30% Schrottzugabe in der Hochofenroute und 100% Schrott in Elektrostahlroute (für Baustähle, etc.). Glasproduktion (Grünglas): 2 Szenarien mit 75% und 80% Scherbenanteil berechnet PET-Getränkeflaschen: max. 30% PET-Rezyklat wird dem Primär-PET für die Herstellung von Getränkeflaschen zugesetzt. 16

17 ERGEBNISSE 17

18 KEA und THG bei Primärproduktion 18

19 KEA und THG bei Sekundärproduktion 19

20 KEA und THG bei Sekundärproduktion 20

21 Vergleich Primär-Sekundärproduktion 21

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23 Exkurs: Relation marktfähige Zwischenprodukte aus betrachteten Recyclingprozessen zur österreichischen Gesamtproduktion Aluminiumproduktion t/jahr (davon aus betrachteten abfallwirtschaftlichen Recyclingprozessen) Kupferkathode: t/jahr (davon t aus betrachteten abfallwirtschaftlichen Recyclingprozessen) Rohstahl über Hochofenroute: 6,87 Mio. t/jahr (davon t aus betrachteten abfallwirtschaftlichen Recyclingprozessen) ----ALTERNATIV---- Rohstahl/Baustahl über Elektrostahlroute: t/jahr (davon t aus betrachteten abfallwirtschaftlichen Recyclingprozessen) 23

24 Resümee 24

25 Die Klimarelevanz der untersuchten abfallwirtschaftlichen Recyclingprozesse ist hoch! TJ/a KEA werden global vermieden! Dies entspricht 3 3,5 % des Energiebedarfs der österreichischen Haushalte für Raumwärme, Klimaanlagen und Warmwasser oder etwa dem jährlichen Stromverbrauch von Haushalten t/a an THG-Emissionen werden global eingespart! Dies entspricht etwa 7 9 % der jährlichen THG-Emissionen österreichischer Haushalte für die Bereitstellung von Raumwärme und sonstigem Kleinverbrauch im Jahr

26 Bei Metallen bringt die Sekundärmetallproduktion global hohe spezifische Energie- und Treibhausgaseinsparungen im Vergleich zur Primärproduktion! Eine Steigerung der getrennt gesammelten (auch diverse Kleinmetallteile!) oder aus verschiedenen Abfallströmen rückgewonnen Altmetalle ist daher aus Sicht des globalen Klimaschutzes zielführend. Die inländischen Kapazitäten für die Sekundärmetallproduktion könnten die zusätzlichen Mengen an Altmetallfraktionen aufnehmen, allenfalls würden Importe substituiert. 26

27 Die Rückgewinnung von Metallfraktionen aus Müllverbrennungsschlacke für den Einsatz in der Sekundärmetallproduktion ist aus Sicht des Klimaschutzes positiv! Die daraus gewinnbaren zusätzlichen Alt-Metallmengen liegen im Bereich einiger t. 27

28 Eine Steigerung des Rezyklatanteils in der Produktion von PET-Flaschen (bisher in Österreich 30 %) würde erheblich zu einer Senkung des spezifischen KEA und der Treibhausgasemissionen beitragen! Das PET-Rezyklat aus der Aufbereitung von PET-Flaschen wird derzeit nicht zur Gänze in Österreich verarbeitet, sondern teils auch exportiert. 28

29 Bei grünem Behälterglas gibt es nur wenig Steigerungspotenzial beim Scherbeneinsatz! vorausgesetzt, die entsprechenden Mengen werden gesammelt! 29

30 Der abfallwirtschaftliche Rucksack der betrachteten Altstoffe und der Aufbereitungsprozesse ist in Relation zum kumulierten Energieaufwand und den THG- Emissionen der Primärproduktion sehr gering! Die Aufwendungen in der Abfallwirtschaft (Energie, THG- Emissionen) zur Gewinnung dieser Sekundärrohstoffe (Al, Cu; Fe/Stahl) könnten daher noch deutlich erhöht werden, ohne dass die klimarelevanten Einsparungen der Sekundärproduktion im Vergleich zur Primärreduktion aufgezehrt würden. 30

31 Im abfallwirtschaftlichen Rucksack ist der Transport nicht vernachlässigbar! Innerhalb der abfallwirtschaftlichen Vorkette entfallen bei den Metallfraktionen etwa % sowohl des KEA als auch der THG-Emissionen auf den Transport, bei PET-Rezyklat rd. 36 % des KEA und 47 % der THG-Emissionen. (Bei Glas wurde im abfallwirtschaftlichen Rucksack nur der Transport berücksichtigt, dieser beträgt 1,7% der THG- Emissionen der Sekundärproduktion.) 31

32 In der österreichischen Treibhausgasbilanz werden die Einsparungen beim KEA und den THG-Emissionen nicht wirksam! da im Wesentlichen keine Primärproduktion IN ÖSTERREICH substituiert wird, bzw. die Potenziale zum Einsatz von Sekundärrohstoffen in der Produktion bereits realisiert wurden. 32

33 Kontakt & Information Dr. Brigitte Karigl Abtg. Abfälle & Stoffflussmanagement Tel.Nr.: Dr. Ilse Schindler Abtg. Industrie & Energieaufbringung Tel.Nr.: Umweltbundesamt Abfallberatertag Abfallberatung ist CO 2 Reduktion Innsbruck