Zero Waste Optimum oder Maximum?

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1 Österreichische Abfallwirtschaftstagung Zero Waste Kreislauf um jeden Preis? April 215, Villach Zero Waste Optimum oder Maximum? Helmut Technische Universität Wien Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft 1

2 Optimale Recyclingquote am Beispiel von Kühlschränken Mittlere Zusammensetzung eines Kühlschranks [%] Einsparung 1,5 1,, Al Cu Fe Glas PS PUR Sonst. Quelle: Laner, D.,, H., Treatment of cooling appliances: Interrelations between environmental protection, resource conservation, and recovery rates. Resources, Conservation and Recycling, 27, Vol 52, No. 1, [ - ], Emission -,5-1, KEA GWP ODP -1, Recyclingquote [%] KEA Kumulierter Energieaufwand GWP Global Warming Potential ODP Ozone Depletion Potential 2

3 Zero Waste = % Recycling Aufwand A O B >>A Umweltschutz A O B =A % Recyclingrate % % Recyclingrate % 3

4 Es gibt viele (unbekannte) Kurven Aufwand Umweltschutz Die Kurven sind eine Funktion der Art des Abfalls der R-Technologie vom Primärrohstoff (Preis) von der P-Technologie % Recyclingrate % % Recyclingrate % 4

5 Die Kurve ist ein moving target Aufwand Umweltschutz Die Kurven sind eine Funktion der Art des Abfalls der R-Technologie vom Primärrohstoff (Preis) von der P-Technologie % Recyclingrate % % Recyclingrate % 5

6 Forschung zum Thema Kreislaufwirtschaft an der TU Wien Modellierung des ö. Stoffhaushalts (Al) Bauwerke als Rohstofflager (Urban Mining) Entwicklung einer Rohstoffbuchhaltung Dekontamination von Aschen Vergleich von P-Recyclingtechnologien Einsatz von Kunststoffen im Hochofen SFA Datencharakterisierung SFA Umgang mit unsicheren Daten Benchmarking und Bewertung Stoffliche Charakterisierung von Abfällen Netzwerke als Rohstofflager Modellierung des ö. Kunststoffhaushalts Beurteilung der Deponienachsorge Klassifizierung von Sekundärressourcen WEEE - Management [Mio t P / a] 5 Verlust in Zementöfen und Deponien

7 Thema 1: Der ö. Aluminiumhaushalt 7

8 Die Weiterentwicklung in ein dynamisches System [ t/a x 4 ] [ t/a x 4 ] VerbrauchTransport VerbrauchTransport (Bestandsdaten) VerbrauchVerpackungen VerbrauchVerpackungen (Bestandsdaten) Kalibrierung Konsumsektor Transport Verpackungen Quelle: Buchner et al., 215: Dynamic material flow modelling: An effort to calibrate and validate aluminium stocks and flows in Austria (submitted) NutzlagerTransport NutzlagerTransport (Bestandsdaten) Nutzlager Elektrotechnik Nutzlager Elektrotechnik (Bestandsdaten) Plausibilität 8 Verbrauch Gebäude Verbrauch Gebäude (Bestandsdaten) Plausibilität [ t x 5 ] Lager Transport Elektrotechnik [ t/a 4 ] Verbrauch Gebäude (Baumaterialien)

9 Ergebnisse Nutzlager 12 Altschrott + Fahrzeugexporte Fahrzeugexporte 2.5 Transport [ t x 6 ] [ t/a x 4 ] 8 6 Gebäude Maschinenbau Elektrotechnik 1 4 Konsumgüter.5 2 Verpackungen kg/e 12 kg/e.a Quelle: Buchner et al., 215: Dynamic material flow modelling: An effort to calibrate and validate aluminium stocks and flows in Austria (submitted) 9

10 Prognosen: Zukünftige Altschrottmengen [t/a] Verpackungen Work in progress! [t/a]

11 Thema 2: Bauwerke als Rohstofflager 11

12 Einzelergebnis Materialzusammensetzung eines Wohnkomplexes (Stahlbeton, 4 Gebäude mit 2-9 Stockwerken, Bruttogeschoßfläche: 18 m²). 22. PVC. Bodenbelag Masse [t] Kabelisolierung Beschläge, Verkleidungen Quelle: Kleemann et al. 214; A method for determining buildings material composition prior to demolition. Building Research & Information,

13 Kennzahlen für Materialintensität [kg/m³ BRI] Material CS1 CS2.1 CS2.2 CS2.3 CS3 CS4 CS5 CS6 CS7 mineralisch Zementasbest 1,5,4,14,12,92,6 Stahl 7,6 5,1 4,6 8,6 5,8,97 3,3 7,6 9,4 Aluminium,22,49,57,55,3,16,15,32,54 Kupfer,11,15,16,24,19,62,34,99,15 Holz 2,3 4,3 2,2,62 3,6 2 4,2,69 1,2 PVC,52,19,21,18,93,2,93,33, andere KS 1,3,16,35 4,9,14,46,35,23,11 andere 1,1,54 1,2,69,43,13,26 2,7,63 Summe

14 Verschneiden mit GIS Daten Daten der Magistratsabteilung (MA) 41 (Stadtvermessung) 14

15 Verschneiden mit GIS Daten Daten der MA 41 (Stadtvermessung) MA 21 (Flächenwidmungsund Bebauungsplan) MA 37 (Baupolizei) 15

16 Verschneiden mit GIS Daten zum Rohstoffkataster Basis für Abschätzung der Quantität und Qualität von Baurestmassen und Schrottaufkommen 16

17 Thema 3: Entwicklung einer Rohstoffbuchhaltung am Bp. Phosphor Anteil von Flüssen + Lagerändrerungsraten Anteil von Flüssen + Lagerändrerungsraten Änderung gegenüber 199 Jährliche Änderung konstant moderate Änderung extreme Änderung +% _ +5% _ +% _ +15% _ +2% _ +SD _ +2*SD _ Toleranzbereiche 17

18 Ergebnisse1 25 Gesamter Input in die Abfallwirtschaft P - Recycling [1. t P / a] Verlust in Zementöfen und Deponien [1. t P / a] Akkumulation auf Grünflächen Flüsse Standardabweichung Doppelte Standardabweichung [1. t P / a] [1. t P / a] P-Fracht in Abfällen steigt schneller als Recyclingeffizienz Die Hälfte des P, der in die AWS gelangt, geht verlustig in Zement und Deponien Unterschiede in den Unsicherheiten (Abfallströme: input- und outputseitig) Beträchtliche Akkumulation von P in Gärten und öffentlichen Grünflächen, allerdings unzureichende Datenlage 18

19 Ergebnisse2 Aufteilung des Netto-P-Imports (199 = ) Boden Private & öffentl. Grünflächen Deponien Beton Direkte Emissionen in Gewässer 19

20 Defizitanalyse - Optimierung Ist-Zustand Teiloptimierung Ergebnis Reduktion des Imports von Mineraldünger von 16. t/a auf 6. t/a Quelle: Kroiss, H.,, H., Egle, L. Phosphorus in Water Quality and Waste Management, in : Integrated Waste Management - Volume II, Kumar, S. (Hrg.); InTech, 211, ISBN , p

21 Take-home message Es wäre leichter, wenn wir uns die richtigen Ziele geben: Optimum Minimum & Maximum Wir müssen weg von isolierten Einzelaktionen hier und da: Recyclingquoten Wir brauchen ein Verständnis des Gesamtsystems und das ist heute möglich. Darauf können wir maßgeschneiderte Aktionen zwecks Optimierung setzen. 21