Felix Richter, Thomas Raussen, Michael Kern

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1 F. Richter, T. Raussen, M. Kern Optimierung der Erfassung, Aufbereitung und stofflich-energetischen Verwertung von Grüngut in Deutschland (Grün-OPTI) Praxisversuche Aufbereitung und Brennstoffabtrennung sowie Empfehlungen Felix Richter, Thomas Raussen, Michael Kern Zusammenfassung Im Forschungsvorhaben Grün-OPTI wurden neben der Analyse des Status quo der Erfassung, Aufbereitung und Verwertung von Grüngut in Deutschland sowie der Betrachtung noch ungenutzter Potenziale auch Praxisversuche zur Grüngutaufbereitung und Brennstofferzeugung auf drei Behandlungsanlagen über den Zeitraum von einem Jahr durchgeführt. Da der Fokus des Vorhabens auf dem energetisch nutzbaren Teilstrom des Grünguts lag, wurde auf den stofflich genutzten Teilstrom nicht näher eingegangen, gleichwohl dieser Teilstrom mengenmäßig überwiegt und die stoffliche Nutzung (Kompostierung) von Grüngut gemäß Abfallhierarchie die eigentliche Hauptaufgabe der Grüngutverwertung darstellt. Die auf den drei Anlagen aus Grüngut erzeugten Brennstofffraktionen machten zwischen 15 und 30 Gew.-% des jeweils zur Aufbereitung verwendeten Grünguts aus. Die Trockenmassegehalte lagen zwischen 50 und 85 % und waren in denjenigen Brennstoffen höher, die nach Siebung aus angerottetem Grüngut erzeugt wurden. Die Heizwerte lagen zwischen 4,2 und 5,0 kwh/kg TM und damit über dem geforderten Wert für biogene Festbrennstoffe aus Mischungen von Biomasse (DIN ). Die Aschegehalte der Brennstoffe lagen zwischen 2 und 16 % TM, wobei 14 der 20 untersuchten Brennstoffe unter 10 % TM, dem in der DIN geforderten Wert, blieben. Bei allen analysierten Elementgehalten (Stickstoff, Schwefel, Chlor, Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer, Nickel Quecksilber, Zink) unterschritten die Werte, mit Ausnahme eines Brennstoffs, den in der DIN jeweils geforderten Wert. Dabei wies keiner der untersuchten Parameter einen gerichteten Jahresgang auf. Für optimierte Grüngut-Wertschöpfungsketten ist ein zentrales Qualitätsmanagement essenziell, das alle Bereiche von der Erfassung über die Logistik und Aufbereitung, bis zur Verwertung des holzigen und krautigen Anteils sowie des Komposts umfasst. 121

2 Bioabfall- und stoffspezifische Verwertung 1 Einleitung Vor dem Hintergrund der im Kreislaufwirtschaftsgesetz vorgegebenen Getrenntsammlungspflicht für überlassungspflichtige Bioabfälle, zu denen neben dem Biogut (Sammlung über die Biotonne) auch das Grüngut (Garten- und Parkabfälle) gehört sowie der im Sinne einer dezentralen Wärmewende sinnvollen Verwertung holziger Grüngutbestandteile als regenerative Brennstoffe wurde das Forschungsvorhaben Grün-OPTI (Laufzeit: 2016 bis 2018) durchgeführt. Ein Ziel von Grün-OPTI war es, eine umfassende Ist-Stand-Analyse und Bewertung der gegenwärtigen Erfassung, Aufbereitung und Verwertung von Grüngut in Deutschland vorzunehmen und noch ungenutzte Potenziale aufzuzeigen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in [1] dargestellt. Weitere Ziele waren die Durchführung von Praxisversuchen auf Grüngutbehandlungsanlagen, um Aufbereitungs- und Verwertungsoptionen zu beurteilen sowie die Ausarbeitung von optimierten Grüngut- Wertschöpfungsketten. Insgesamt lag der Fokus dabei auf der Brennstofferzeugung, dem eigentlichen Nebenprodukt einer stofflichen Grüngutverwertung. Erste Ergebnisse zu diesen Arbeiten werden im vorliegenden Beitrag dargestellt. 2 Praxisversuche zur Grüngutaufbereitung und Brennstoffabtrennung Um verschiedene Faktoren mit praxisrelevantem Einfluss auf die Erzeugung und Verwertung von Brennstoffen aus Grüngut im Rahmen der Grüngutbehandlung zu bewerten, wurden im Rahmen des Forschungsvorhabens Praxisversuche und Analysen auf drei Grüngutbehandlungsanlagen durchgeführt. Betreiber dieser Anlagen sind jeweils die zuständigen öre mit unterschiedlichen Verwertungskonzepten. Diese drei Konzepte werden im Folgenden kurz skizziert. 2.1 Beschreibung der untersuchten Verwertungskonzepte Vollständig externe Brennstoffverwertung Bei Anlage 1 handelt es sich um eine zweistufige Grüngutaufbereitung, bei der die abgetrennten Brennstofffraktionen vollständig extern verwertet werden (Abbildung 1). Das frische Grüngut wird einer Aufbereitungsstrecke zugeführt, wo es zunächst mit einem Langsamläufer zerkleinert und anschließend direkt mit einem Sternsieb in zwei Fraktionen, dem Feinkorn (0 80 mm) und dem Überkorn (> 80 mm), aufgetrennt wird. Das Überkorn wird als Brennstoff an ein Biomasseheizkraftwerk vermarktet. Das Feinkorn wird zu einem Großteil zur Rotte aufgesetzt und zu einem kleineren Teil als Strukturmaterial für die Vergärung bzw. Kompostierung von Biogut verwen- 122

3 F. Richter, T. Raussen, M. Kern det. Das angerottete Feinkorn wird nach ca. vier bis sechs Wochen mit einem Trommelsieb in zwei Fraktionen, Rotte-Feinkorn (0 25 mm) und Rotte-Überkorn (25 80 mm), aufgetrennt. Auch das Rotte-Überkorn wird an ein Biomasseheizkraftwerk vermarktet, jedoch an ein anderes als das Überkorn aus der Absiebung des frischen Grünguts. Abb. 1: Verfahrensschema der Grüngutaufbereitung und Brennstoffabtrennung auf Anlage 1 Teils externe, teils interne Brennstoffverwertung Anlage 2 verfügt über ein mehrstufiges Konzept der Grüngutaufbereitung, bei dem die erzeugten Brennstoffe teils extern und teils intern verwertet werden (Abbildung 2). Das frische Grüngut wird mit einem Langsamläufer zerkleinert und zu einer Miete aufgesetzt. Nach vier- bis sechswöchiger Rotte findet eine Absiebung des Materials mit einem Sternsieb in drei Fraktionen statt, Feinkorn (0 20 mm), Mittelkorn (20 80 mm) und Überkorn (> 80 mm). 123

4 Bioabfall- und stoffspezifische Verwertung Das Mittelkorn wird an ein Biomasseheizkraftwerk vermarktet. Das Überkorn wird erneut mit einem Schnellläufer zerkleinert und nach einer Zumischung von Hackschnitzeln mit einem Trommelsieb in drei Fraktionen aufgetrennt, Mischungs- Feinkorn (0 10 mm), Mischungs-Mittelkorn (10 35 mm) und Mischungs-Überkorn (> 35 mm). Das Mischungs-Mittelkorn wird als Brennstoff in einem eigenen Heizwerk verwertet, während das Mischungs-Überkorn wieder dem Überkorn zugeführt wird. Abb. 2: Verfahrensschema der Grüngutaufbereitung und Brennstoffabtrennung auf Anlage 2 124

5 F. Richter, T. Raussen, M. Kern Vollständig interne Brennstoffverwertung Das Konzept von Anlage 3 sieht vor, das Grüngut in einer Stufe aufzubereiten und die abgetrennte Brennstofffraktion vollständig intern zu verwerten (Abbildung 3). Das frische Grüngut wird mit einem Langsamläufer zerkleinert und zu einer Miete aufgesetzt. Nach vier- bis sechswöchiger Rotte findet eine Absiebung des Materials mit einem Sternsieb in drei Fraktionen statt, Feinkorn (0 20 mm), Mittelkorn ( mm) und Überkorn (> 100 mm). Das Mittelkorn ( mm) wird als Brennstoff in mehreren eigenen Heizanlagen verwertet, während das Überkorn wieder dem Grüngut zur Zerkleinerung zugeführt wird. Abb. 3: Verfahrensschema der Grüngutaufbereitung und Brennstoffabtrennung auf Anlage Ergebnisse der Untersuchungen Auf jeder der drei Anlagen wurden im Rahmen der Praxisversuche im Laufe eines Jahres vier Probenahmen bei der Absiebung des Grünguts durchgeführt. Dabei wurde zum einen die Verteilung des Siebinputs auf die abgesiebten Fraktionen in Gew.-% bestimmt. Zum anderen wurden die Brennstofffraktionen labortechnisch analysiert und der Heizwert sowie die Gehalte an Asche, Stickstoff, Schwefel, Chlor, Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer, Nickel Quecksilber und Zink bestimmt. 125

6 Bioabfall- und stoffspezifische Verwertung Abbildung 4 zeigt die massenbezogene Verteilung der Siebfraktionen im Vergleich der drei Anlagen und den vier Zeiträumen im Jahr, zu denen das Grüngut gesammelt wurde. Im Gegensatz zu den Anlagen 2 und 3, wo durch die Siebungen ein Feinkorn, ein Mittelkorn und ein Überkorn erzeugt wurden, wurde bei Anlage 1 zunächst nur ein Überkorn und ein Feinkorn durch die Siebung erzeugt, wobei vom Feinkorn nach einer Rottephase nochmals ein Rotte-Überkorn (Rotte-ÜK) abgesiebt wurde. Bei den Anlagen 1 und 3 schwankte die Verteilung der Fraktionen im Jahresgang nur unwesentlich, sodass keine Tendenz für einen deutlichen Zusammenhang zwischen Jahreszeit und Verteilung der Fraktionen erkennbar war. Die Wetterlage, vor allem Niederschläge in der unmittelbaren Zeit vor dem Absieben des Grünguts hatten vermutlich einen größeren Einfluss auf die Verteilung der einzelnen Fraktionen bei der Siebung als die Jahreszeit, in der das Grüngut gesammelt wurde. Bei Anlage 2 zeigten sich jedoch deutliche Schwankungen im Jahresgang, sodass das Feinkorn beim baum- und strauchschnittreichen Frühlingsmaterial nur einen Anteil von 50 Gew.-% aufwies, während beim sehr laubreichen Herbstmaterial ein Feinkornanteil von 73 Gew.-% gemessen wurde. Offensichtlich bestand ein gewisser Einfluss der Zusammensetzung des Grüngutmaterials, die sich im Jahresgang unterschied, auf die Verteilung der Siebfraktionen. Dieser Einfluss war aber augenscheinlich geringer als der Einfluss des unterschiedlichen Aufbereitungsprozesses, da sich das Grüngut auf den drei Anlagen zu jeder gegebenen Jahreszeit in einer optischen Bewertung nicht signifikant voneinander unterschied, aber dennoch deutliche Unterschiede in der Verteilung der Siebfraktionen auftraten. Abb. 4: Verteilung der Siebfraktionen in Gew.-% bezogen auf den Siebinput bei der Siebung von Grüngut, gesammelt zu vier verschiedenen Jahreszeiten, aufbereitet in jeweils drei Anlagen 126

7 F. Richter, T. Raussen, M. Kern Im Sinne einer Teilnutzung des Abfallstoffs Grüngut als Brennstoff zur regenerativen Wärmeerzeugung ist es von Interesse, welcher Anteil des Grünguts bei der Aufbereitung insgesamt als Brennstoff abgetrennt wird. Bei den hier betrachteten drei Konzepten bewegen sich die Brennstoffanteile über das Jahr hinweg zwischen 20 und 50 % des Siebinputs, allerdings ohne Berücksichtigung der Masseverluste, die bereits vor der Siebung während der Rotte auftreten (Abbildung 5, links). In Anlage 1 liegen die Brennstoffanteile mit Ausnahme vom Herbstmaterial bei ca. 25 % und sind damit im Vergleich der Anlagen am geringsten. In Anlage 2 sind die Brennstoffanteile beim Winter- und Frühlingsmaterial mit bis zu 50 % insgesamt am höchsten, liegen aber beim Herbstmaterial nur noch bei 25 %. Die Brennstoffanteile in Anlage 3 liegen das ganze Jahr über bei ca. 35 % des Siebinputs. Mit der Annahme eines durchschnittlichen Masseverlusts von ca. 40 % während der Rotte lassen sich die Brennstoffanteile am frischen Grüngut abschätzen. Diese bewegen sich über das Jahr und alle drei Anlagen hinweg zwischen 15 und 30 % und liegen damit etwas höher als der für ganz Deutschland in [1] ermittelte Mittelwert von 18 % (Abbildung 5, rechts). Abb. 5: Brennstoffanteile in Gew.-% am Siebinput (links) und am frischen Grüngut (rechts) zu vier verschiedenen Jahreszeiten, aufbereitet in jeweils drei Anlagen Der Trockenmassegehalt der unterschiedlichen Brennstoffe lag über alle Anlagen und Jahreszeiten betrachtet zwischen ca. 50 und 85 % der Frischmasse (FM) und folgte insgesamt keinem klar erkennbaren Jahresgang (Abbildung 6). 127

8 Bioabfall- und stoffspezifische Verwertung Abb. 6: Trockenmassegehalte der Brennstoffe aus Grüngut, gesammelt zu vier verschiedenen Jahreszeiten, aufbereitet in jeweils drei Anlagen Bei den Überkorn-Fraktionen wies das Überkorn von Anlage 2, das aus angerottetem Grüngut abgesiebt wurde, deutlich höhere Trockenmassegehalte auf als das aus frischem Grüngut abgesiebte Überkorn von Anlage 1. Bei den Mittelkorn-Fraktionen waren die Trockenmassegehalte im Mittelkorn von Anlage 3 mit nach oben erweitertem Kornspektrum ( mm) höher als im Mittelkorn von Anlage 2 (20 80 mm). Der Aschegehalt der unterschiedlichen Brennstoffe bewegte sich über alle Anlagen und Jahreszeiten hinweg zwischen ca. 2 und 16 % der Trockenmasse (TM) und folgte wie der Trockenmassegehalt keinem klar erkennbaren Jahresgang (Abbildung 7). Tendenziell ist der Aschegehalt im Winter- und Frühlingsmaterial etwas geringer als im Sommer- und Herbstmaterial, jedoch nicht bei allen Brennstoffen. Der in der DIN für Holzhackschnitzel aus Wald- und Plantagenholz sowie anderem naturbelassenem Holz (Kategorie B) geforderte Aschegehalt von < 3 % TM wird nur als Ausnahme vom Überkorn aus Frühlingsmaterial in Anlage 2 eingehalten. Abb. 7: 128 Aschegehalte der Brennstoffe aus Grüngut, gesammelt zu vier verschiedenen Jahreszeiten, aufbereitet in jeweils drei Anlagen im Vergleich zu den geforderten Gehalten aus zwei DIN für biogene Festbrennstoffe

9 F. Richter, T. Raussen, M. Kern Da die hier untersuchten Brennstoffe aus zerkleinertem und abgesiebtem Grüngut jedoch weder gleichförmigen Hackschnitzeln gleichen, noch ausschließlich verholzte Bestandteile enthalten, sondern einem ungleichförmigen Schreddergut mit hohen Anteilen von Rinde und nicht verholzten Bestandteilen entsprechen, ist für den Bezug zu einer Norm eher die DIN für biogene Festbrennstoffe aus definierten und undefinierten Mischungen von Biomasse anzuwenden. Diese fordert in der Kategorie B einen Aschegehalt von < 10 % TM, der von der überwiegenden Zahl der hier untersuchten Brennstoffe eingehalten wird. Auch der Heizwert der untersuchten Brennstoffe folgte keinem klaren Jahresgang und lag in einer Spannbreite von 4,2 bis 5,0 kwh/kg TM bzw. 15,1 bis 18,0 MJ/kg TM (Abbildung 8). Damit erfüllen alle Brennstoffe die Anforderungen an einen Mindestheizwert aus der DIN Abb. 8: Heizwerte der Brennstoffe aus Grüngut, gesammelt zu vier verschiedenen Jahreszeiten, aufbereitet in jeweils drei Anlagen Als Beispiel für den Gehalt eines Elements, das sowohl relevant im Hinblick auf die Verbrennungstechnik durch seine korrosive Wirkung als auch relevant im Hinblick auf Emissionen durch die Beteiligung an der Bildung von Chlorwasserstoff sowie Dioxinen und Furanen ist, wird hier der Chlorgehalt betrachtet. Wie bei den zuvor beschriebenen Parametern ist auch beim Chlorgehalt keine eindeutige Tendenz im Jahresgang oder in Bezug auf die Anlagen festzustellen (Abbildung 9). Die Chlorgehalte bewegen sich insgesamt zwischen 0,05 und 0,20 % TM und befinden sich damit knapp über dem geforderten Wert der Kategorie B in der DIN , aber deutlich unter dem geforderten Wert der Kategorie B in der DIN

10 Bioabfall- und stoffspezifische Verwertung Abb. 9: Chlorgehalte der Brennstoffe aus Grüngut, gesammelt zu vier verschiedenen Jahreszeiten, aufbereitet in jeweils drei Anlagen im Vergleich zu den geforderten Gehalten aus zwei DIN für biogene Festbrennstoffe Als Beispiel für die Gruppe der Schwermetalle wird hier der Quecksilbergehalt präsentiert, der bis auf einen Ausreißer (Mittelkorn des Frühlingsmaterials bei Anlage 3) bei allen Brennstoffen zwischen 0,01 und 0,06 mg/kg TM und damit unter dem geforderten Wert der beiden betrachteten DIN liegt (Abbildung 10). Das Mittelkorn des Frühlingsmaterials bei Anlage 3 erweist nicht nur beim Quecksilbergehalt, sondern auch bei allen anderen untersuchten Schwermetallgehalten einen etwa dreimal so hohen Wert auf wie der Mittelwert der anderen Brennstoffproben. Eine mögliche Erklärung dafür wäre eine Verunreinigung des Grünguts in der Probe mit Fremd- bzw. Schadstoffen. Abb. 10: Quecksilbergehalte der Brennstoffe aus Grüngut, gesammelt zu vier verschiedenen Jahreszeiten, aufbereitet in jeweils drei Anlagen im Vergleich zu den geforderten Gehalten aus zwei DIN für biogene Festbrennstoffe 130

11 F. Richter, T. Raussen, M. Kern 2.3 Bewertung der unterschiedlichen Verwertungskonzepte Über den hier betrachteten Zeitraum der Praxisversuche (Januar bis November 2017) war das Konzept von Anlage 3 am konstantesten, was die Menge an erzeugtem Brennstoff betraf, die mit geringen Schwankungen immer bei rund 20 Gew.-% des zur Aufbereitung eingesetzten Grünguts lag. In Bezug auf die Trockenmassegehalte der Brennstoffe zeigte sich ein qualitativer Vorteil, wenn das frisch zerkleinerte Grüngut wie bei den Anlagen 2 und 3 vor der Absiebung eine Rottephase durchlief und dabei durch Selbsterwärmung ein Trocknungsprozess stattfand. Auf Anlage 1 wurde das Feinkorn vor der Absiebung einer solchen Rottephase unterzogen. In Bezug auf die Asche- und Elementgehalte in den Brennstoffen sowie deren Heizwerte erwies sich kein Verwertungskonzept vor- oder nachteilhafter als das andere, sodass alle Konzepte Brennstoffe erzeugten, die qualitativ die Anforderungen der DIN , Kategorie B erfüllten. Neben den hier dargestellten quantitativen und qualitativen Aspekten der aus Grüngut erzeugten Brennstoffe spielen bei der Grüngutverwertung auch ökonomische Aspekte eine wichtige Rolle. Diese wurden im Forschungsvorhaben Grün-OPTI zwar nicht explizit untersucht, fanden jedoch trotzdem Beachtung. Im Zeitraum der Praxisversuche berichteten die Betreiber der Anlagen 1 und 2 wiederholt von Schwierigkeiten, den Brennstoff zu einem für sie wirtschaftlichen Preis an die Biomasseheizkraftwerke zu vermarkten, da der Markt für dieses Brennstoffsegment gesättigt sei. Bei Anlage 2 bestand diese Schwierigkeit jedoch nur bedingt, da der Brennstoff teilweise im eigenen Heizwerk verwertet wird, und bei Anlage 3, wo der Brennstoff vollständig in eigenen Heizanlagen verwertet wird, spielen die Marktpreise für biogene Festbrennstoffe keine Rolle. 3 Empfehlungen zu Grüngut-Wertschöpfungsketten Um getrennt erfasstes Grüngut möglichst hochwertig verwerten zu können, ist es notwendig alle Elemente einer Grüngut-Wertschöpfungskette zu optimieren, wie dies in Abbildung 11 exemplarisch dargestellt ist. Zentrales Element, welches auf die gesamte Grüngut-Wertschöpfungskette anzuwenden ist, ist ein entsprechendes Qualitätsmanagement. 131

12 Bioabfall- und stoffspezifische Verwertung Erfassung Verwertung Kompost Ökolandbau Erdenwerke Verwertung Krautiges Dichtes Netz an Sammelstellen + evtl. Holsystem Entgeltfrei Getrennt nach Fraktionen Qualitätsmanagement - Überwachte Sammlung - Hochwertige Produkte: Brennstoff & Kompost Logistik Dezentrale Erfassung Zentrale Aufbereitung Nutzung von Synergien Aufbereitung Langsamläufer Rotte Angepasste Siebung Kompost Vergärung Strukturmaterial Verwertung Holziges Eigene Heizanlagen Abb. 11: Grundlegende Elemente einer optimierten Grüngut-Wertschöpfungskette In dieser Studie liegt der Fokus auf Wertschöpfungsketten mit Bringsystemen, da diese sich in der Praxis am besten bewährt haben. Holsysteme, die für die Bürger insbesondere im städtischen Raum einen noch größeren Komfort bieten, für den Entsorgungsträger häufig aber höhere spezifische Kosten verursachen und in der Regel mit geringeren Erfassungsmengen verbunden sind, können ergänzend dazu eingesetzt werden. Die Anforderungen an eine optimierte Grüngut-Wertschöpfungskette werden im Folgenden stichpunktartig erläutert: Erfassung: 132 Ein hoher Service-Komfort für die Bürger bei der Grünguterfassung begünstigt hohe Erfassungsmengen (vgl. [1]). Zentrale Elemente bei Bringsystemen sind dabei sind ein dichtes Netz an Sammelstellen (wenige Einwohner bzw. Fläche pro Sammelstelle), eine entgeltfreie Anlieferung sowie attraktive Öffnungszeiten auch außerhalb der Kernarbeitszeiten. Bei Holsystemen sind eine gebührenfreie Abfuhr sowie eine hohe Anzahl von festen Abfuhrterminen erfolgsversprechend. Eine nach Fraktionen getrennte Sammlung erleichtert die spätere Verwertung. In der Regel ist die Trennung in holziges Grüngut für eine teilweise thermische Verwertung und krautiges Grüngut für eine stoffliche Verwer-

13 F. Richter, T. Raussen, M. Kern tung zweckmäßig. Darüber hinaus kann je nach Verwertungsziel die Unterteilung in weitere Fraktionen sinnvoll sein, wie z. B. Rasenschnitt zur Vergärung oder die Getrennthaltung von Laub. Aufbereitung: Für eine Grüngutaufbereitung mit dem Ziel, neben einem hochwertigen Kompostrohstoff auch einen hochwertigen Brennstoff zu erzeugen, haben sich in der Praxis Langsamläufer bewährt, die das Material eher reißend beanspruchen und nicht zu fein zerkleinern, sodass sich bei einer Siebung nicht zu viel holzige Biomasse im Feinkorn wiederfindet. Eine Siebung mit dem Zweck einer Trennung von Brennstoff (holzige Materialien) und Kompostrohstoff (krautige Bestandteile, Erdanhaftungen) funktioniert umso besser, je trockener das zerkleinerte Grüngut ist. Daher ist das Aufsetzen des Grünguts nach der Zerkleinerung auf eine Miete für einen Zeitraum von vier bis sechs Wochen zur Rotte und Trocknung durch Selbsterwärmung im Zuge von Abbauprozessen ein Prozessschritt, der sich in der Praxis sehr gut bewährt hat. Die Siebung des angerotteten Grünguts sollte einerseits entsprechend der Beschaffenheit des Siebinputs (z. B. Feuchtegehalt, Anteil holziger Materialien etc.) und andererseits nach Maßgabe der späteren Verwertung der Siebfraktionen eingestellt und durchgeführt werden. Wenn beispielsweise eigene Heizanlagen vorhanden sind, die bestimmte Mindestanforderungen für den Grüngutbrennstoff hinsichtlich Menge und Qualität aufweisen, so muss für die zu diesem Zweck abgesiebte Fraktion (z. B. Mittelkorn aus einem Sternsieb) durch Einstellung der Siebweite sichergestellt sein, dass einerseits ausreichend Material erzeugt wird, andererseits aber nicht zuviel mineralisches und krautiges Material in die Fraktion gerät. Diese Einstellungen sind im Optimalfall dem Siebinput anzupassen, der sich je nach Jahreszeit sowie nach Witterungseinflüssen und anderen Faktoren unterscheidet. Verwertung Holziges: Um möglichst unabhängig von Markteinflüssen (Preisschwankungen, Nachfrageschwankungen, unterschiedliche Qualitätsanforderungen) auf einen möglichen Brennstoffabsatz zu sein, besteht die optimale Verwertung des holzigen Grünguts im Einsatz als Brennstoff für eigene Heizanlagen. Dazu müssen allerdings die passenden Voraussetzungen vorliegen, wie das Vorhandensein einer entsprechenden Wärmesenke, und die notwendigen rechtlichen, ökonomischen und logistischen Rahmenbedingungen müssen die Durchführung eines solchen Projektes ermöglichen 133

14 Bioabfall- und stoffspezifische Verwertung Verwertung Krautiges: Der Hauptzweck der getrennten Grünguterfassung besteht in der hochwertigen stofflichen Verwertung, was in der Praxis zumeist die Erzeugung von Kompost bedeutet. Neben der Erzeugung von Grüngutkompost lässt sich das krautige Grüngut aber auch auf andere Weise verwerten, wie beispielsweise als Strukturmaterial für die Erzeugung von Kompost aus Biogut oder bei Erfüllung der entsprechenden Anforderungen als Bodenhilfsstoff. Teilfraktionen, wie beispielsweise getrennt gesammelter Rasenschnitt, lassen sich darüber hinaus auch als Biogassubstrat einsetzen. Verwertung Kompost: Um mit der Vermarktung des Grüngutkomposts eine möglichst hohe Wertschöpfung zu erzielen, ist es notwendig, den Kompost nicht nur als Endprodukt einer notwendigen Entsorgungskette zu betrachten, das dann von einem Verwerter (z. B. Landwirt) zu für den Erzeuger meist unvorteilhaften Konditionen abgenommen wird, sondern als hochwertiges Produkt, das gezielt für eine bestimmte Verwertung unter Einhaltung der dafür erforderlichen Qualitätsstandards erzeugt wird. Grüngutkompost eignet sich dafür besonders gut, da er in der Regel eine hohe Sortenreinheit aufweist. Mögliche Premiumvermarktungswege mit erhöhten Qualitätsanforderungen sind beispielsweise die Vermarktung in den ökologischen Landbau oder an Erdenwerke. Logistik: 134 Um ein dichtes Netz an Sammelstellen zu gewährleisten, dessen Aufbau und Betrieb gleichzeitig nicht zu kostenintensiv ist, ist es ratsam, auf bestehende Infrastruktur zurückzugreifen, um Synergieeffekte zu nutzen. Neben abfallwirtschaftlichen Einrichtungen, wie Deponien oder Abfallbehandlungsanlagen, bieten sich auch Wertstoff- und Bauhöfe oder Kläranlagen als Sammelstellen an. Die einzelne Sammelstelle muss dabei nicht groß sein und aufwendig gestaltet sein, wenn es ausreichend viele dezentrale Sammelstellen gibt. Weitere Synergieeffekte kann es beim Betrieb von Sammelstellen geben, wenn auf vorhandenes Personal, beispielsweise von Bauhöfen, zurückgegriffen werden kann. Auch Kooperationen mit privatwirtschaftlichen Unternehmen, z. B. aus dem Bereich des Garten- und Landschaftsbaus, sind zu prüfen. Aufbereitungsplätze bedürfen in der Regel einer immissionsschutzrechtlichen Genehmigung, was einen entsprechenden Kostenfaktor darstellt. Daher ist es ratsam, auf dem Gebiet eines Entsorgungsträgers (Landkreis oder kreisfreie Stadt) nur wenige zentrale Aufbereitungsplätze einzurich-

15 F. Richter, T. Raussen, M. Kern ten. Dort wird das Material der verschiedenen Sammelplätze angeliefert und gemeinsam aufbereitet. Gerade im Bereich der Logistik empfiehlt es sich auch Kooperationen mit benachbarten Landkreisen bzw. kreisfreien Städte zu prüfen. Qualitätsmanagement: 4 Ein zentrales Qualitätsmanagement sollte alle Bereiche der GrüngutWertschöpfungskette umfassen. Eine Betreuung der Sammelstellen ist zweckmäßig, um einerseits Fehlwürfe und damit die Fremdstoffmengen zu minimieren sowie andererseits bei einer Sammlung getrennt nach Fraktionen, bei der ordnungsgemäßen Zuordnung der Anlieferungen zu den Fraktionen überwachend und beratend zur Seite zu stehen. In Bezug auf die Hochwertigkeit der Produkte ist im Fall des Komposts zu gewährleisten, dass dieser alle Qualitätsanforderungen des angestrebten Vermarktungswegs einhält. Im Falle des Brennstoffs für eine Verwertung in einer eigenen Heizanlage ist zu gewährleisten, dass dort sowohl die Anforderungen hinsichtlich Quantität als auch insbesondere hinsichtlich Qualität eingehalten werden. Fazit und Ausblick Aus den Praxisversuchen wird deutlich, dass eine Brennstoffproduktion aus Grüngutsiebüberläufen in signifikanter Menge (ca. 15 bis 30 Gew.-% des erfassten Grünguts) und entsprechender Qualität (im Vergleich mit entsprechenden Anforderungen aus der DIN bzw. der DIN ) das ganze Jahr über möglich ist. Dabei sind keine spezifischen Tendenzen der Änderung von Qualität und Quantität im Jahresgang erkennbar. Durch eine Rottephase vor der Absiebung des Grünguts lassen sich höhere Trockenmassegehalte im Brennstoff erzielen. Eine Unabhängigkeit von schwankenden Brennholzpreisen und zeitweise begrenzten Verbrennungskapazitäten kann durch eine eigene Brennstoffverwertung erzielt werden. 5 Schlussbemerkungen Das diesem Beitrag zugrunde liegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) unter dem Förderkennzeichen 135

16 Bioabfall- und stoffspezifische Verwertung 03KB107 gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei den Autoren. Diese danken dem BMWi für die finanzielle Förderung, dem Projektteam des Förderprogramms Energetische Biomassenutzung für die Programmbegleitung und den drei Anlagenbetreibern für die Unterstützung bei den durchgeführten Praxisversuchen. Das Forschungsvorhaben Grün-OPTI läuft noch bis Mitte 2018, der Schlussbericht wird vermutlich im Herbst 2018 veröffentlicht. 6 [1] 136 Literatur- und Datenquellen Raussen, T., Richter, F., Kern, M. (2018): Optimierung der Erfassung, Aufbereitung und stofflich-energetischen Verwertung von Grüngut in Deutschland (Grün-OPTI) Status quo, Defizite und Potenziale. In: Bioabfall- und stoffspezifische Verwertung. Witzenhausen-Institut Neues aus Forschung und Praxis. Kassel: Klaus Wiemer, Michael Kern, Thomas Raussen (Hrsg.). S