Beurteilung des Batterierecyclings in Deutschland im Zeitraum

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1 Beurteilung des Batterierecyclings in Deutschland im Zeitraum Verfasser: Alfred Schmidt Vollständig überarbeitete Version - Datum: Bei der Diskussion um eine ökologisch vertretbare Entsorgung verbrauchter Batterien ist es sinnvoll, geeignete Bewertungskriterien zur Beurteilung des Batterierecyclingprozesses zu verwenden. Eine besondere Bewertungszahl ist die Recyclingquote, die eine umweltbewußte Entsorgung verbrauchter Batterien wie auch deren Wertstofferhaltung im Sinne der Kreislaufwirtschaft wiederspiegeln soll. Beim Batterierecycling handelt es sich um einen mehrstufigen Entsorgungsprozess, bestehend aus Sammlung und Rücknahme, Zwischenlagerung, Sortierung, Verwertung und Beseitigung. Aufgrund der Komplexität dieses Prozesses wollen wir neben der Gesamtbewertung des Recyclingprozesses zur Beurteilung von Einzelschritten dieser Entsorgungskette weitere Bewertungsgrößen verwenden, das sollen Rücknahme-, Verwertungs- und Wertstoffquote sein. Diese Bewertungszahlen dürfen nicht mit der Recyclingquote für den Gesamtprozess verwechselt werden. Die Stiftung Gemeinsames Rücknahmesystem Batterien (GRS) aus Hamburg benützt zur Beurteilung des Batterierecyclings lediglich Verwertungs- und Beseitigungsquoten der sortierten Bestände verbrauchter Batterien und Akkus, auf eine Gesamtbewertung wird verzichtet. Gemäß 10 (1) BattV in der Fassung von Juli 2001 ist sie einer Erfolgskontrolle unterworfen und deshalb verpflichtet, zum 31.März eines jeden es die in Verkehr gebrachten Batterienmengen (Pkt. 1) bzw. die zurückgenommenen Mengen an den Sammelstellen (Pkt. 2), qualitative und quantitative Verwertungs- und Beseitigungsergebnisse (Pkt. 3) wie auch die gezahlten Preise für Sortierung, Verwertung und Beseitigung (Pkt. 4) des vergangenen es bekannt zu geben. Der Begriff in Verkehr gebrachte Mengen ist ökonomisch eindeutig festgelegt und bedeutet die Menge der in den Handel gelangten Batterien, also die über den Ladentisch gehende Batteriemenge. Zur Ermittlung dieser Größe müssen neben inländischen Batterieprodukten ebenso die Batterieimporte mitberücksichtigt werden. Mit der Erweiterung unseres Wirtschaftsraums zum europäischen Wirtschaftsraum sind Ermittlung und Beurteilung von Produktions- bzw. Handelszahlen schwieriger geworden. Eine echte bundesdeutsche Recyclingquote würde zunächst verlangen, dass die hier in Verkehr gebrachten Batterien und Akkus im Lande bleiben und somit Verwertungs- und Beseitigungspotential nur für die einheimische Abfallwirtschaft besitzen. Entsorgung im Ausland ergibt eine Minderung der inländischen Recyclingquote. Umgekehrt erfährt die Recyclingquote auch eine Verfälschung durch den Grenzübertritt der im Ausland in den Handel gebrachten Batterien und Akkus, die hier entsorgt werden. Dies äußert sich in einer Verbesserung der Recyclingquote. Trotz dieser Beeinflussung durch den grenzüberschreitenden Batterieverkehr müssen wir nach wie vor mit einer Verschlechterung dieser Größe durch die einheimische Fehlentsorgung rechnen. Ziel dieser Arbeit ist eine umfassende Bewertung des Batterierecyclings für Gerätebatterien im Zeitraum 1998 bis 2005 unter Verwendung der veröffentlichten Erfolgskontrollen der Stiftung Gemeinsames Rücknahmesystem Batterien. Teil 1 befasst sich mit der bundesweiten Bewertung von Rücknahme und Entsorgung der verbrauchten Gerätebatterien. Teil 2 liefert Daten zum Batterierecycling auf regionaler und kommunaler Ebene. Als Informationsquellen dienen die jährlich veröffentlichten Erfolgskontrollen und das Online-Portal des GRS Batterien, weiterhin Veröffentlichungen des Umweltbundesamtes in Berlin zu diesem Thema.

2 TEIL 1: DIE ERFOLGSKONTROLLEN DES GRS BATTERIEN - BUNDESWEITE BEURTEILUNG DES BATTERIERECYCLINGS Tabelle 1: Handelsmengen - Vergleich von Primärzellen und Sekundärzellen Die Zusammenstellung liefert eine Gegenüberstellung der Primärzellen (auch Primärbatterien) und der wiederaufladbaren Sekundärzellen (auch Akkus oder Sekundärbatterien) in Gewichtsmengen und Gew.-%. in Verkehr gebracht (Tonnen) davon Batterien (Tonnen) in % davon Akkus (Tonnen) in % ,9% ,1% ,5% ,5% ,7% ,3% ,4% ,6% ,4% ,6% ,9% ,1% ,1% ,9% ,7% ,3% Ergebnis: Wir finden seit en einen Anstieg der Handelsmengen der Akkus, aber nach wie vor ein deutliches Übergewicht der Primärbatterien. Marktentwicklung bei den Primärzellen Wie Tabelle 1 zeigt, ist das gewichtsmäßige Handelsvolumen der Primärbatterien viermal so groß wie das der Sekundärbatterien. Der Markt wird von den beiden Typen Alkali-Mangan (AlMn) und Zinkkohle (ZnC) beherrscht. Der AlMn-Typ hat sich gegenüber dem ZnC-Typ beide 1,5 V Nominalspannung - mengenmäßig durchgesetzt. Lithium-Primärbatterien (3,05 V) spielen eine untergeordnete Rolle. Die leichten Knopfzellen, darunter vor allem der Zink-Luft-Typ und die Silberoxid-Knopfzelle, spielen gewichtsmäßig nur eine geringe Rolle, sind jedoch bei der Stückzahlendiskussion sehr wohl zu beachten. Marktentwicklung bei den Sekundärzellen In größerer Zahl finden wir auf dem Markt die folgenden Sekundärzellen: Lithiumionen- bzw. Lithiumpolymerakku (3,5 V), Nickel-Cadmium- und Nickelmetallhydrid-Akkus mit jeweils 1,2 V Nominalspannung, den Blei-Akku (2,0 V) als Signalbatterie. Der Blei-Akku als Starterbatterie ist nicht Gegenstand dieser Diskussion und unterliegt einer separaten Bewertung. Sein gewichtsmäßiges Handelsvolumen überragt das der hier diskutierten Gerätebatterien bei weitem! Der NiCd-Typ hat wegen des Problemelements Cadmium kontinuierlich an Boden verloren und ist durch umweltfreundlichere Akku-Systeme ergänzt worden. Bei diesem Verdrängungswettbewerb Seite 2 von 7

3 beobachten wir für Lithiumionen-Akkus und den NiMH-Typ einen ständigen Zuwachs. Der Blei- Akku spielt im Gerätebatteriemarkt eine untergeordnete Rolle. Tabelle 2: Berechnung einer Rücknahmequote Diese Rücknahmequote, die wir auch Sammelquote nennen, wollen wir als den Quotienten der Menge der gesammelten Altbatterien und Akkus bezogen auf die in Verkehr gebrachte Batteriemenge des gleichen es festlegen. Handelsmenge Rücknahmemenge Rücknahmequote Rücknahemequote RQ ,3% ,8% ,4% 45,5% ,5% 44,5% ,8% 39,5% ,2% 40,5% ,4% 40,9% Ergebnis: Die jährliche Rücknahmequote liegt bei den Gerätebatterien, die von den Nutzern des GRS in Verkehr gebracht wurden, seit Erlass der ersten Batterieverordnung 1998 zwischen 30 % und 40 % jährlich, wenn wir die oben angegebene Berechnungsformel verwenden. Eine Stabilisierung etwas oberhalb von 35 % ist zu beobachten. Leider müssen wir wegen der Zeitverschiebung der Rücknahme des verbrauchten Produktes gegenüber der Inverkehrbringung des Neuproduktes - die Batterie-Lebensdauer und zumeist verzögerte Rückgabe nach Verbrauch sind zu beachten - mit einem Ergebnisfehler rechnen. Die Angabe einer Batterie-Lebensdauer ist schwierig und anwenderabhängig wie auch typenabhängig. Wollen wir für die aus den genannten Gründen resultierende Zeitverschiebung durch eine mittlere Dauer von 3 en ansetzen, so bedeutet dies, dass wir für die Quotenbildung die drei e früher erreichte Handelsmenge verwenden müssen. Wie wir sehen, liegt die Rücknahmequote RQ 3 jetzt knapp über 40 %. Die Rücknahmequote wird aber möglicherweise immer noch durch die Fehlentsorgung des Bürgers verschlechtert, bewußte wie auch unbewußte Falschentsorgung in den Restmüll. Eine zusätzliche Verschlechterung der landesspezifischen Rücknahmequote ergibt sich durch den Batterie- und Akkuanteil, der hier in den Handel gebracht wurde und im Ausland entsorgt wird. Seite 3 von 7

4 Tabelle 3: Sortierung der verbrauchten Batterien und Akkus Nach der Zurücknahme an den Sammelstellen, dem Transport und der Zwischenlagerung gelangen die verbrauchten Batterien und Akkus in die Sortierstationen. zurückgenommen Sortiermenge Sortierreste Ergebnis: Die tatsächlich sortierte Menge eines es muss nicht und dies auch bei Einbeziehung der Sortierreste - mit der zurückgenommenen Menge dieses es identisch sein! Tabelle 4: Entsorgung der verbrauchten Batterien und Akkus Batterien und Akkus gelangen nach Sortierung zu den Betriebsstätten der Wertstoffrückgewinnung oder zu den Sonderabfallentsorgungsanlagen. Dies wird ausgedrückt durch einen Verwertungsanteil und einen Beseitigungsanteil. Dabei bedeutet der Verwertungsanteil diejenige Menge, die für die Verwertung tauglich ist, also noch nicht die Wertstoffmenge, die in den Kreislauf zurückkehrt! Zur Vermeidung einer solchen Fehlinterpretation ist neben dem Verwertungsanteil eine weitere Beurteilungsgröße notwendig, die wir im nächsten Abschnitt besprechen wollen. nach der Sortierung verwertbar zur Beseitigung % 81 % % 67 % % 46 % % 34 % % 28 % % 23 % % 18 % Seite 4 von 7

5 Ergebnis: Der Anteil aller Batterien und Akkus, der zur Verwertung gelangt, nimmt ständig zu und ergab sich für 2005 zu 82 %. Der Restanteil, der den Sonderabfällen zuzuordnen ist, ergibt sich nach Aussage der Verwerter durch so genannte unsortierbare Batteriegemische wie auch durch einen Anteil nicht UV-codierter Alkali-Mangan-Batterien. Tabelle 5: Die Wertstoffquote Die für die Verwertung zur Verfügung gestellte Menge wird vom GRS durch einen Verwertungsanteil ausgedrückt. Den sammelnden Bürger interessiert jedoch ganz besonders der zurückgewonnene Wertstoffanteil. Für eine differenziertere Betrachtung ist deshalb ergänzend eine Wertstoffquote sinnvoll. Leider wird eine solche Bewertungsgröße von der GRS nicht verwendet. Diese Wertstoffquote ergibt sich aus dem Verhältnis der zurückgewonnenen Wertstoffmenge zu der tatsächlich verwerteten Menge. Die Wertstoffquote zeigt die Abweichung von der idealen Verwertung, d.h. es gibt bei den technischen Prozessen der Wertstoffrückgewinnung nochmals Abfälle, die zu beseitigen sind. Die Wertstoffrückgewinnung geschieht nach metallurgischen Verfahren bei den Alkali-Mangan-, Zink-Kohle- und Zink-Luft-Batteriesystemen bzw. vakuumthermischen Verfahren bei den Knopfzellen, Li-Batterien, Nickel-Cadmium und Nickel-Metallhydrid-Akkus. Für die Wertstoffrückgewinnung sind inländische Verwertungsgesellschaften, aber auch Unternehmen aus der Europäischen Union tätig. Die in den Wertstoffanlagen gewonnenen Wertstoffe kehren in den Rohstoff- oder Fertigungskreislauf zurück. tatsächlich verwertet erzeugte Wertstoffe Wertstoffquote ,3 % ,5 % ,1 % ,3 % ,4 % ,6 % Ergebnis: Inzwischen werden mehr als 90 % der tatsächlich verwerteten Primär- und Sekundärzellen in Wertstoffe zurückverwandelt, die dem Wertstoffkreislauf als Sekundärrohstoffe wieder zur Verfügung stehen. Der Rest, der hauptsächlich aus Schlacken besteht, ist zu beseitigen. Entstehendes Abwasser bzw. Abluft wurden bilanzmäßig den Wertstoffen zugerechnet, da ihre Ableitung den wasserrechtlichen und immissionsschutzrechtlichen Normen entsprechen. Bei deren Zuordnung zu den beseitigenden Stoffen würde die Wertstoffquote um % sinken! Die Wertstoffquote nähert sich der 100 %-Marke und ist eine Bestätigung für die sehr guten technischen Voraussetzungen der Verwertungsanlagen. Seite 5 von 7

6 Tabelle 6: Abschlussergebnis Neben der einfachen Rücknahmequote können wir schließlich Recyclingquoten formulieren, die alle Schritte des Recyclingprozesses beinhalten, beginnend bei der Rücknahme der verbrauchten Batterien und Akkus an der Sammelstelle bis zu deren Wertstoffrückgewinnung (Fall I) bereits bei der Abgabe der Erstprodukte im Handel bis zur Wertstoffrückgewinnung der verbrauchten Batterieprodukte (Fall II). Den Fall (I) wollen wir als so genannte innere Recyclingquote, den Fall (II) als äußere Recyclingquote beschreiben (siehe hierzu Schema auf S.7). Die innere Recyclingquote ergibt sich demnach durch Berechnung der gewonnenen Wertstoffe zur zurückgenommenen Menge der Altbatterien. Die äußere Recyclingquote bestimmen wir über das Verhältnis der gewonnenen Wertstoffe zu der in Verkehr gebrachten Batteriemenge. Die äußere Recyclingquote ist dabei die ökologisch bedeutendere Größe! Sie ist auch als Produkt von Rücknahmequote und innerer Recyclingquote berechenbar. Rücknahmequote innere Recyclingquote äußere Recyclingquote = Rücknahmemenge/ in Verkehr gebrachte Menge = gewonnene Wertstoffe/ Rücknahmemenge = gewonnene Wertstoffe/ in Verkehr gebrachte Menge ,8 % 26,5 % 8,4 % ,4 % 37,8 % 13,8 % ,5 % 51,7 % 19,4 % ,8 % 60,1 % 21,5 % ,2 % 76,2 % 26,8 % ,4 % 78,3 % 27,7 % Zusammenfassung wichtiger Detailergebnisse: 1 Bei der Rücknahmequote beobachten wir eine Stabilisierung knapp über 35 %. Bei Beachtung der Zeitverschiebung zwischen der Inverkehrbringung des Neuproduktes und der Rücknahme des verbrauchten Produktes und der Annahme einer solchen von drei e ergibt sich sogar ein Ergebnis von mehr als 40%. 2 Wir erhalten für die innere Recyclingquote im 2005 ein Ergebnis von 78,3 %. Dies entspricht bei 1 kg gesammelten und zurückgenommenen Batterien und Akkus einem Wertstoffrücklauf in den Rohstoff- und Fertigungskreislauf von 783 g. Die Abweichung vom Idealwert ergibt sich vor allem durch die vor dem Prozess der Verwertung entzogenen Sonderabfälle aus Transport bzw. Sortierung und weniger durch die bei den metallurgischen und vakuumthermischen Verwertungsverfahren entstehenden und zu beseitigenden Abfällen. 3 Die äußere Recyclingquote ergibt sich in diesem zu 27,7 %. Beachten wir den Zeitverschiebungseffekt, dann verbessert sich diese Quote auf 32 % 1. Von 1 kg Produktwertstoffen, die vor 3 en, also 2002 über den Ladentisch gingen, fanden dann 320 g im 2005 ihren Platz im Wertstoffkreislauf unseres Landes. 1 Errechnet aus: 40,9% x 78,3% Seite 6 von 7

7 Ausblick: Was geschieht nun mit den sonstigen 680 g der Ausgangsmaterialien? Sicherlich gelangt nicht alles davon in den Rest- und Sondermüll, wo es, weil es nicht zur energetischen Verwertung tauglich ist, als wertlose Schlacke verarbeitet oder eine Endlagerung auf einer Sonderabfalldeponie erfährt. Es bleibt wohl immer noch eine beträchtliche Menge vom eingesetzten Wertstoffpaket übrig, dessen Verbleib schwer auszumachen ist. Hier wird deutlich, wie unbeschrieben und diffus der Lebenszyklus eines Wertstoffpaketes ist, wie schwierig seine Rückverfolgbarkeit ist. Ziel muss es nach Ansicht des Verfassers sein, die Rücknahmequote weiter zu steigern, wobei eine 50 % - Quote realistisch sein sollte (Denken wir hierbei an die Schweiz, die Rücklauf quoten über 60 % erreicht!). Bei der inner en Recyclingquote sollte die 90 %-Marke eine Zielgröße sein. Damit würde sich eine annehmbare äußere Recyclingquote von 45 % ergeben. Rücknahmequote Verwertungsquote Wertstoffquote Innere Recyclingquote Äußere Recyclingquote Graphische Darstellung: Rücknahme- und Recyclingquoten für das Rücknahmesystem GRS Batterien 100% 80% 60% 40% 20% 0% Rücknahmequote innere Recyclingquote äußere Recyclingquote Seite 7 von 7