Grundkonzept und Anwendungen von THG-Bilanzen Identifizierung der wichtigsten Parameter Anwendung von THG-Bilanzen an Beispielen

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1 CO 2 -THG-Bilanzen Grundkonzept und Anwendungen von THG-Bilanzen Identifizierung der wichtigsten Parameter Anwendung von THG-Bilanzen an Beispielen Dipl.-Ing Kai Sartorius

2 Übersicht 1) Einführung 2) Aufbau, Rahmenbedingungen 3) Unsicherheiten 4) Beispiele 5) Zusammenfassung 2

3 Einführung 3

4 Warum THG-Bilanzen bei der Abfallbehandlung? Der Klimawandel ist ein weltweites Problem ohne einfache Lösung alle Industriesektoren müssen ihren Carbon Footprint kennen und verbessern auch der Abfallsektor Hauptaufgabe der Abfallbehandlung ist die effiziente und sichere Beseitigung von Abfällen aus urbanen Regionen Warum das Ganze nicht auch klimafreundlich? Abfallbehandlung trägt durch Stoff- und Energierecycling zu Einsparungen von THG-Emissionen in anderen Sektoren bei Eine ganzheitliche Betrachtung ist nötig 4

5 Zweck von THG-Bilanzen Extern: Weitergabe von Informationen zur THG-Bilanz an Kunden und Nutzer ist nur möglich, wenn die Basisdaten einheitlich erfasst und dokumentiert sind. Intern: Kenntnisse der Prozesse mit den größten THG- Emissionen sind erforderlich um den eigenen Carbon Footprint zu verringern. 5

6 Aufbau Rahmenbedingungen 6

7 Aufbau der THG-Bilanzen 1) Vorgelagerte Prozesse (Upstream): Bereitstellung von Gütern und Dienstleistungen Strom, Energie, Chemikalien, etc. 2) Betrieb (Operation): Alle direkten Emissionen, die beim Betrieb entstehen 3) Nachgelagerte Prozesse (Downstream) Emissionen und Einsparungen nachgelagerter Produkte und Prozesse Strom, Wärme, Gas, Kompost, recycelte Materialien 7

8 Aufbau der UOD Tabellen Upstream (indirekt) Operation (direkt) Downstream (indirekt) Gesamtbilanz Upstream in kgco 2-eq / Mg ww Emissionen der Einzelnen Stoffe in kgco 2-eq / Mg ww Gesamtbilanz Operation in kgco 2-eq / Mg ww Emissionen der Einzelnen Stoffe in kgco 2-eq / Mg ww Gesamtbilanz Downstream in kgco 2-eq / Mg ww Emissionen der Einzelnen Stoffe in kgco 2-eq / Mg ww Bilanzierte Stoffe in Einheiten / Mg ww Bilanzierte Stoffe in Einheiten / Mg ww Bilanzierte Stoffe in Einheiten / Mg ww Nicht bilanzierte Stoffe Nicht bilanzierte Stoffe Nicht bilanzierte Stoffe Ausführliche Informationen in: Waste Management & Research (2009, Vol. 27, p ) 8

9 Rahmenbedingungen (zukunftsorientiert) Energie aus Abfallbehandlung ersetzt immer fossile Brennstoffe Brennstoffe aus Abfall ersetzen immer fossile Brennstoffe Recycling von biogenen Materialien spart Biomasse ein, die an anderer Stelle fossile Brennstoffe ersetzt Recycling von Kunststoff spart fossile Brennstoffe ein Verwendung von Biobrennstoffen wird als Verwendung fossiler Kraftstoffe ausgewiesen, da sonst andere Akteure fossile Kraftstoffe einsetzen müssen 9

10 Wahl des Vergleichssystems (Strom/ Wärme) Für Strom sind zwei Ansätze möglich: 1) Attributional Ansatz: 1 kwh Strom ersetzt 1 kwh Strom aus dem aktuellen (zukünftigen) Strommix des jeweiligen Landes (Region) 2) Contributional Ansatz: Wahl des Vergleichssystems durch den Markt Strom aus welcher Quelle wird ersetzt, wenn 1 kwh aus MVA eingespeist wird? Bei Wärme ist immer eine regionale Betrachtung notwendig! 10

11 Was wird bilanziert? Emissionen von Stoffen, die zum Treibhauseffekt beitragen. Dabei werden vom IPCC drei Hauptsubstanzen ausgewiesen: CO 2 : Emissionen bei der Verbrennung von C-haltigen Abfällen sowie von C-haltigen Brennstoffen in Fahrzeugen und Anlagen (+ biogene Quellen) CH 4 : Emissionen aus Deponien, anaerober Vergärung und Kompostierung (+ Viehhaltung, Erdgas, Biogas) N 2 O: Emissionen aus biogenen Prozessen, z.b. bei der Kompostierung Sowie einige weitere (SF 6, FCKW, etc.): Prozessabhängig 11

12 Wie wird bilanziert? Normierung aller Stoffe durch Umrechnung auf kgco 2-eq GWP20 GWP100 GWP500 1 kg CO 2 (fossil) kg CO 2 (biogen) Einsparung von kg CO 2 1 kg N 2 O kg CH * 7,6 1 kg CFC kg SF IPCC Bericht (2007) 12

13 Unsicherheiten 13

14 Unsicherheiten bei den Charakterisierungsfaktoren (Methan, GWP100) 4. IPCC Bericht (2007) 14

15 Unsicherheiten bei der Abfallzusammensetzung C14 Methode bei 5 MVAs über 3 Wochen gemessen 15

16 Weitere Unsicherheiten Strom Wie sieht der durchschnittliche Strommarkt in 5, 10, 20 Jahren aus? Was ist das Grenzkraftwerk, dessen Strom ersetzt wird? Ist es in 5, 10, 20 Jahren ein anderes? Gutschriften Was wird real ersetzt? (Downcycling statt Recycling?) Regionale Unterschiede (besonders bei Wärme) Marktdaten oft schwer zu bekommen und noch schwieriger für die Zukunft abzuschätzen 16

17 Beispiele 17

18 UOD-Tabelle am Beispiel Metallrecycling Upstream (indirekt) Operation (direkt) Downstream (indirekt) 45kgCO 2-eq / Mg Schrott 11kgCO 2-eq / Mg Schrott -1325kgCO 2-eq / Mg Schrott (kgco2-eq / Mg Schrott) Verbrennung Diesel (Transport) Bereitstellung Diesel Bereitstellung Strom (Einheit / Mg Schrott) Verbrauch Diesel Bereitstellung Diesel Bereitstellung Strom L 9L 30 kwh Nicht bilanziert Herstellung von Maschinen und Anlagen Herstellung von Hilfsstoffen (kgco2-eq / Mg Schrott) Verbrennung Diesel (Betrieb Anlage) (Einheit / Mg Schrott) Verbrauch Diesel Verbrauch Strom Nicht bilanziert Wartung der Anlage L 30 kwh Gesamtbilanz: kgco 2-eq / Mg Schrott (kgco2-eq / Mg Schrott) Recycling Stahl Recycling Kupfer Recycling Alu Recycling Edelstahl (Einheit / Mg Schrott) Recycling Stahl Recycling Kupfer Recycling Alu Recycling Edelstahl kg 1kg 25kg 10kg Nicht bilanziert Transport Sonstige Abfallbehandlung Recycling von E-Schrott 18

19 THG-Bilanz am Beispiel Siedlungsabfall Greenhouse effect overall kg CO2/ton Waste Einfache Deponie E 423 Deponie + Biogasmotor s 140 bestehende Ø MVA E - herk. MVA Amsterdam (AEC, 22%) ) opt. MVA Amsterdam (HRC, 30%) ) herk. MVA + KWK P -246 opt. MVA + KWK P -1 MVA nur Wärme y 19

20 Zusammenfassung 20

21 Zusammenfassung I Abfall und Klima Abfallbehandlung muss THG-Emissionen und Einsparungen berücksichtigen, aber ebenso Ressourcenschonung und Kosten Abfallbehandlung muss ganzheitlich gesehen werden: Der Klimawandel ist ein globales Problem und es ist egal an welchem Ort Emissionen entstehen oder vermieden werden Abfallbehandlung hat direkten THG-Emissionen, trägt aber zur Vermeidung in anderen Sektoren bei 21

22 Zusammenfassung II THG-Bilanzierung ist vielschichtig THG-Bilanzen verfolgen unterschiedliche Zwecke Vorsicht beim zitieren und vergleichen von Zahlen! Basisdaten sind identisch, aber die Rahmenbedingungen können stark variieren und das Ergebnis komplett dominieren Transparenz ist notwendig, dazu ist sind UOD Tabellen ein geeignetes Instrument THG-Charakterisierung Welche Substanzen (CO 2, CH 4, N 2 O, sonstige) Welcher Zeithorizont (20, 100, 500 Jahre) Welcher Charakterisierungsfaktor 22

23 Zusammenfassung III Daten und Unsicherheiten Abfallzusammensetzung und verwendete Technologie haben Einfluss auf das Ergebnis Viele Daten sind verfügbar, aber Unsicherheiten bestehen bzgl. Anteil an C fossil im Abfall CH 4 und N 2 O Emissionen in Deponie und bei der Kompostierung Reale Verwendung von Produkten Speicherung von Kohlenstoff in Deponien und Kompost uvm. 23

24 Zusammenfassung IV Prinzipien der Bilanzierung Attributional (Durchschnitt) oder Consequential (Grenzfall) Ansatz? Zeithorizont der Bilanz (5, 10, 50 Jahre?) Wechselwirkungen mit Energiesystemen Mit welchen Energiesystemen interagiert die Abfallbehandlung Was ist der zukünftige Durchschnitt, was die Grenztechnologie? Wechselwirkungen mit Produktionssektoren Was wird wirklich substituiert? Marktdaten sind oft schlecht verfügbar Regionale Unterschiede beachten Ist Biomasse eine begrenzte Ressource? Derzeit nicht, wenn es dazu kommt muss sie anders bewertet werden 24

25 Vielen Dank! 25