Bestimmung der fossilen Kohlendioxidemissionen aus Österreichischen Müllverbrennungsanlagen (BEFKÖM)

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1 Bestimmung der fossilen Kohlendioxidemissionen aus Österreichischen Müllverbrennungsanlagen (BEFKÖM) Endbericht Technische Universität Wien Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft Im Auftrag des Bundesministeriums für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft Therese SCHWARZBÖCK Wien, im September 2015

2 Bestimmung der fossilen Kohlendioxidemissionen aus Österreichischen Müllverbrennungsanlagen (BEFKÖM) Impressum Technische Universität Wien Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft A-1040 Wien, Karlsplatz 13/226 Tel.: (Sekr.) Fax.: office@iwa.tuwien.ac.at II

3 KURZFASSUNG Kurzfassung Abfälle (Restmüll- und Gewerbemüll) bestehen aus verschiedenen Fraktionen (Gütern) mit unterschiedlichen Energieinhalten (Heizwert) und Kohlenstoffgehalten. Generell beruhen die Kohlenstoffgehalte bzw. Energieinhalte der einzelnen Fraktionen einerseits auf erneuerbare organische Substanz (biogene Materialien wie Holz, Papier, Küchen- und Gartenabfälle; im Folgenden als Biomasse bezeichnet) und andererseits auf nicht erneuerbare organische Substanz (Materialien aus fossilen Rohstoffen wie z.b. Kunststoffe). Bei der Verbrennung von Abfällen entstehen somit CO 2-Emissionen aus biogenen Quellen und fossilen Quellen, wobei das CO 2 aus biogenen Quellen als klimaneutral angesehen wird. Vor dem Hintergrund der Erstellung der Treibhausgasinventur Österreichs ist es daher das Ziel des gegenständlichen Projektes die fossilen und biogenen CO 2-Emissionen aus Österreichs Abfallverbrennungsanlagen quantitativ zu ermittelt. Im Konkreten sollen für jene Anlage folgende Parameter für das Kalenderjahr 2014 ermittelt werden: Energieanteil aus Biomasse (in MJ bio pro MJ Heizwert des Abfalls fossile und biogene CO 2-Emissionen (in Tonnen pro Jahr), spezifische klimarelevante CO 2-Emissionen (in g CO 2,foss pro kg Abfallinput bzw. kg CO 2,foss pro MJ Heizwert des Abfalls) Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung werden Auswertungen mit Hilfe der Bilanzenmethode durchgeführt. Das Verfahren beruht auf einem mathematischen Abgleich von theoretischen Bilanzgleichungen mit messbaren Betriebsgrößen der Verbrennungsanlage (wie zum Beispiel Reingasmenge, O 2- und CO 2-Konzentration des Reingases oder Dampfmenge). Dies ermöglicht es, zeitliche Änderungen in der Abfallzusammensetzung zu berücksichtigen und damit die Herkunft der CO 2-Emissionen auf Grundlage einer wissenschaftlich abgesicherten Methode für eine beliebige Betriebsperiode (inkl. Angabe der Unsicherheiten) abzuschätzen. Vor den eigentlichen Berechnungen werden die Betriebsparameter der Verbrennungsanlage, die wesentliche Eingangsparameter für die Methode darstellen, einem Plausibilitätstest unterzogen. Für das Kalenderjahr 2014 konnten gesamt 96,7 % der Betriebsdaten aller 10 Anlagen als plausibel eingestuft werden (berechnet als verbrannte Abfallmenge während plausibler Betriebsdaten bezogen auf die gesamte Menge an verbranntem Abfall) und somit für die Berechnungen gemäß Bilanzenmethode herangezogen werden. Die berechneten Monatswerte der Heizwertanteile sowie der fossilen Emissionsfaktoren zeigen bei einigen Anlagen starke zeitliche Schwankungen über das Jahr sowie große Spannbreiten zwischen den Müllverbrennungsanlagen mit folgenden Wertebereichen (minimale und maximale Monatsmittelwerte über alle Anlagen): 23 ± 3 % bis 69 ± 3 % Biogener Heizwertanteil (inkl. Klärschlamm) 31 ± 3 % bis 78 ± 3 % Fossiler Heizwertanteil (bezogen auf Abfall inkl. Klärschlamm) III

4 Bestimmung der fossilen Kohlendioxidemissionen aus Österreichischen Müllverbrennungsanlagen (BEFKÖM) 189 ± 18 bis 598 ± 30 kg fossiles CO 2 pro Tonne Abfall (bezogen auf Abfall inkl. Klärschlamm) 25 ± 2 bis 62 ± 3 kg fossiles CO 2 pro GJ eingesetzte Energie Der biomassebürtige Heizwertanteil bewegt sich im Jahresmittel zwischen 36 % (MVA F) und 61 % (MVA C). Damit stammen für das Kalenderjahr 2014 im Mittel 47,7 ± 1,0 % der gesamt eingesetzten Energie 1 in den 10 Anlagen aus biogenen Abfallbestandteilen (Papier, Küchenabfälle, Holz, ) und Klärschlamm (Abbildung 1) ,4% ± 1,0% Energie-input [GJ/year] ,7% ± 1,0% 50,9% ± 1,0% Zusatzbrennstoffe BIOGEN (inkl. Klärschlamm) FOSSIL 0 Jährlicher Energie-Input Abbildung 1: Jährlicher Energie-Input (Heizwertanteil) aller betrachteten 10 Müllverbrennungsanlagen für das Kalenderjahr 2014, aufgeteilt nach Herkunft (fossil, biogen, Zusatzbrennstoffe) Betrachtet man die Kohlendioxidemissionen so ergibt sich gewichtet über alle 10 Anlagen ein mittlerer fossiler Emissionsfaktor von 42,6 ± 0,8 kg fossiles CO 2 pro GJ (bzw. 409 ± 8 kg fossiles CO 2 pro Tonne Abfall 2 ). Pro Anlage wurden im Jahresmittel zwischen 31,6 und 51,2 kg fossiles CO 2 pro GJ Heizwert emittiert (bzw. 255 bis 568 kg fossiles CO 2 pro Tonne Abfall) (Abbildung 2). Damit liegen die spezifischen treibhausrelevanten CO 2-Emissionen deutlich unter jenen aus Steinkohle (93-95 kg CO 2/GJ) oder Heizöl-Schwer (80 kg CO 2/GJ) (Werte aus Umweltbundesamt, 2004). Die Auswertungen ergeben einen Gesamtausstoß an CO 2 aus den 10 betrachteten Müllverbrennungsanlagen von rund kt CO 2 pro Jahr. Davon sind 43,4 % ± 0,9 % als fossil und damit treibhausrelevant einzustufen (rund 924 kt CO 2,foss). Dazu 1 inklusive Zusatzbrennstoffe und Klärschlamm 2 inklusive Klärschlamm IV

5 KURZFASSUNG kommen noch rund 20 kt treibhausrelevante CO 2-Emissionen aus dem Einsatz von Zusatzbrennstoffen (0,9 ± 0,04 %). 55,7 ± 0,9 % des Gesamtausstoßes sind als treibhausneutral anzusehen (Verbrennung von biogenen Abfallbestandteilen und Klärschlamm; rund kt CO 2,bio) (Abbildung 3). Fossile CO 2 -Emissionen pro GJ Energie-Input aus Abfall (inkl.ks) [kg CO 2, foss /GJ] MVA Mittelwert: 42,5 ± 0,8 kg CO 2,foss /GJ A B C D* E F** G H I J*** Jan. 00 Steinkohle 1) Heizöl Schwer 1) * MVA D: Mittelwert aus 7 Monaten ** MVA F: Mittelwert aus 9 Monaten ** MVA J: Mittelwert aus alles Verbrennungslinien 1) Quelle: UBA (2004) Abbildung 2: Spezifische CO 2-Emissionen pro Anlage bezogen auf Energieinhalt des verbrannten Abfalls für das Kalenderjahr 2014 (Jahresmittelwerte mit Standardabweichungen) ,9% ± 0,04% CO 2 -Emissionen [t/jahr] ,7% ± 0,9% 43,4% ± 0,9% Zusatzbrennstoffe BIOGEN (inkl. Klärschlamm) FOSSIL 0 Jährliche CO2-Emissionen Abbildung 3: Jährliche CO 2-Emissionen aus allen 10 betrachteten Anlagen (aufsummiert), aufgeteilt nach Herkunft (fossil, biogen, Zusatzbrennstoffe) V

6 Bestimmung der fossilen Kohlendioxidemissionen aus Österreichischen Müllverbrennungsanlagen (BEFKÖM) Inhaltsverzeichnis 1 EINFÜHRUNG ARBEITSZIEL METHODIK Vorgehensweise Bilanzenmethode Notwendige Betriebsdaten Plausibilitätstests ÜBERSICHT DER MÜLLVERBRENNUNGSANLAGEN RESULTATE Plausibilitätstest Resultate tabellarisch (gewichtete Jahresmittelwerte) Massenanteile und Heizwertanteile Kohlendioxidemissionen SCHLUSSFOLGERUNGEN LITERATUR ANHANG Zusammensetzung der Stoffgruppen Biogen und Fossil VI

7 EINFÜHRUNG 1 EINFÜHRUNG Abfälle (Restmüll und Gewerbemüll) bestehen aus verschiedenen Fraktionen (Gütern) mit unterschiedlichen Energieinhalten (Heizwert) und Kohlenstoffgehalten. Die Kohlenstoffgehalte bzw. Energieinhalte der Fraktionen beruhen auf erneuerbarer organischer Substanz (biogene Materialien wie Holz, Papier, Küchen- und Gartenabfälle; im Folgenden als Biomasse bezeichnet) einerseits und nicht erneuerbarer organischer Substanz (Materialien aus fossilen Rohstoffen wie z.b. Kunststoffe) andererseits. Bei der Abfallverbrennung entstehen somit CO 2-Emissionen aus biogenen Quellen und fossilen Quellen, wobei nur jenes CO 2 aus fossilen Quellen als klimarelevant angesehen wird. Die Quantifizierung der CO 2-Emissionen aus biogenen bzw. fossilen Quellen ist auf Grund der variablen Zusammensetzung thermisch verwerteter Abfälle und den zahlreichen Fraktionen im Müll, die Verbunde aus unterschiedlichen Werkstoffen darstellen, schwierig. Bisher gängige Verfahren wie beispielsweise die Sortieranalyse mit anschließender Zuordnung des Kohlenstoffs geben selbst bei repräsentativen Proben des Abfallinputs nur eine Momentaufnahme der Zusammensetzung zum Zeitpunkt der Sortieranalyse wider. Grund dafür sind die erheblichen (jahres)zeitlichen Schwankungen der Abfallzusammensetzung. An der TU Wien wurde ein Verfahren, die so genannte Bilanzenmethode, entwickelt, das es ermöglicht, die Zusammensetzung des Abfalls im Input von Abfallverbrennungsanlagen laufend zu bestimmen und somit auch verschiedenste Änderungen in der Abfallzusammensetzung zu erfassen. 7

8 Bestimmung der fossilen Kohlendioxidemissionen aus Österreichischen Müllverbrennungsanlagen (BEFKÖM) 2 ARBEITSZIEL Das Ziel des gegenständlichen Projektes ist die Ermittlung des Strom- bzw. Energieanteils aus Biomasse (biogener Heizwertanteil), der fossilen und biogenen CO 2-Emissionen, der spezifischen klimarelevanten CO 2-Emissionen (kg CO 2,foss pro Tonne Abfallinput bzw. kg CO 2,foss pro GJ Heizwert des Abfalls) aus folgenden 10 Abfallverbrennungsanlagen für eine Zeitperiode von einem Jahr (angestrebt wird dabei die Periode bis ): Abfallverbrennungsanlage TRV Niklasdorf (Anlage TRV Niklasdorf) Müllverbrennungsanlage Dürnrohr (MVA Dürnrohr) Müllverbrennungsanlage Flötzersteig (MVA Flötzersteig) Müllverbrennungsanlage KRV Arnoldstein (MVA KRV Arnoldstein) Müllverbrennungsanlage Pfaffenau (MVA Pfaffenau) Müllverbrennungsanlage WAV Wels (MVA Wels) Müllverbrennungsanlage Zistersdorf (MVA Zistersdorf) Reststoffheizkraftwerk Linz (RHKW Linz) Reststoffverwertung Lenzing RVL1K8 (Anlage RVL Lenzing) Wirbelschichtofen 4 Simmeringer Haide (WSO4 Simmering) Die Ergebnisse der durchgeführten Auswertungen liefern eine Quantifizierung des klimarelevanten CO 2-Ausstoßes aus der Abfallverbrennung in Österreich und können damit direkt in die nationale Treibhausgasinventur aufgenommen werden. Die Ergebnisse pro Müllverbrennungsanlage werden auf Wunsch des Auftraggebers und der Anlagenbetreiber im Folgenden anonymisiert dargestellt. 8

9 METHODIK 3 METHODIK 3.1 Vorgehensweise Um die Betriebsdaten der österreichischen Abfallverbrennungsanlagen auf die gewünschten Parameter auszuwerten (Anteil des fossilen und biogenen Kohlenstoffgehaltes und der spezifischen klimarelevanten CO 2-Emissionen) wird nach dem Schema, dargestellt in Abbildung 5 verfahren. Die benötigten Eingangsparameter (siehe Tabelle 1) werden zusammen mit den Anforderungen (wie zeitliche Auflösung oder Messgenauigkeit) definiert und an die Anlagenbetreiber kommuniziert. Ausschlaggebend für die Anforderungen an einen Parameter ist dabei die Sensitivität der einzelnen Parameter auf das Auswerteergebnis. Ein Testdatensatz jeder Anlage dient dazu, die Auswertbarkeit der vorhandenen Betriebsdaten vorerst abzuschätzen bzw. die Daten auf Plausibilität zu prüfen (Beschreibung der Plausibilitätstests siehe weiter unten im Kapitel). Der Kesselwirkungsgrad wird anhand der übermittelten Daten bestimmt (hierzu sind zusätzlich zu Tabelle 1 die Betriebsparameter Verbrennungsluftmengen- und - temperaturen nötig) und mit den Angaben des Betreibers (falls vorhanden) verglichen. Die als plausibel deklarierten Datensätze (Betriebsdaten) können für die Auswertung mittels Bilanzenmethode herangezogen werden. Liegen die Daten nicht wie erwartet in den definierten Wertebereichen oder werden mögliche Mess- oder Datenübertragungsfehler vermutet, werden beim Betreiber nötige Zusatzangaben oder gegebenenfalls weitere Datensätze zur Klärung erfragt. Alle weiteren übermittelten Datensätze werden vor der endgültigen Auswertung ebenfalls den Plausibilitätstests unterzogen. Für die Auswertung wird die Software BIOMA verwendet, welche eigens für diese Anwendung an der TU Wien entwickelt wurde. Abbildung 4 zeigt die Benutzeroberfläche. Abbildung 4: Benutzeroberfläche der Software BIOMA 9

10 Bestimmung der fossilen Kohlendioxidemissionen aus Österreichischen Müllverbrennungsanlagen (BEFKÖM) Definition Anforderungen an Eingangsparameter - Parameter (Rauchgasvolumen, CO 2 - Messwerte, Dampfproduktion, etc.) - Zeitliche Auflösung (Stundenmittelwerte, Jahresmittelwerte, Erfahrungswerte, etc.) - Messgenauigkeit (basierend auf Sensitivität der Parameter auf Auswerteergebnis) Übermittlung Testdatensatz durch Betreiber - Daten über 1 bis 2 Monate Bestimmung Kesselwirkungsgrad Datenbasis: Chemische Zusammensetzung der wasserund aschefreien biogenen und fossilen Materialien Plausibilitätsprüfung - Verlauf O 2 - und CO 2 -Messwerte - Korrelation zwischen Heizwert und Sauerstoffverbrauch - Korrelation zwischen Heizwert und Kohlenstoffgehalt - Korrelation zwischen Sauerstoffverbrauch und Kohlenstoffgehalt Daten plausibel? ja Auswertung mittels Bilanzenmethode nein Rückmeldung an Betreiber und Auftraggeber über (erste) Ergebnisse Rückmeldung an Betreiber über unplausible Daten Alle Daten für 2014 übermittelt? ja Abschlussbericht Lieferung zusätzlich benötigter Angaben oder Daten durch Betreiber z.b. - Erfahrungen über Verlässlichkeit von Messwerten - Betriebsdaten für neue Periode (z.b. nach Kalibrierung von Messeräten) - Angaben zu Messverfahren, Messpunkten nein Übermittlung von weiteren Betriebsdaten (z.b. quartalsweise) Plausibilitätsprüfung - Fossile und biogene CO 2 - Emissionen pro Anlage, pro Monat und gesamt für Spezifische klimarelevante CO 2 - Emissionen pro Anlage, pro Monat und gesamt für 2014 nein Daten plausibel? ja Abbildung 5: Vorgehensweise im Projekt BEFKÖM Hinweis: Die Auswertung für die MVA I erfolgte im Gegensatz zu allen anderen Anlagen nicht mit der Software BIOMA sondern basierend auf einem Excel-Makro. Demzufolge gibt es geringfügige Unterschiede im Auswertungsalgorithmus, die sich primär auf die Unsicherheiten der Endergebnisse auswirken. 3.2 Bilanzenmethode Die methodische Grundlage für die Ermittlung des Biomasseanteils bildet die am zum österreichischen Patent angemeldete und in der Zwischenzeit ( ) auf europäischer Ebene patentierte Bilanzenmethode ( Verfahren zur Er- 10

11 METHODIK mittlung der Anteile biogener und fossiler Energieträger sowie biogener und fossiler Kohlendioxidemissionen ). Aktuell wird die Methode im Rahmen der ISO Normungsgruppe ISO/TC 146/SC 1/WG 26 (Stationary source emissions Determination of the biogenic fraction in CO2 in stack gas using the balance method) international normiert. Das Verfahren der Bilanzenmethode beruht auf einem mathematischen Abgleich von theoretischen Bilanzgleichungen mit messbaren Betriebsgrößen der Verbrennungsanlage (z.b.: Reingasmenge, O 2- und CO 2-Konzentration des Reingases, Dampfmenge, ). Insgesamt werden dabei 6 Gleichungen herangezogen (siehe Abbildung 6): Massenbilanz Aschenbilanz Kohlenstoffbilanz Energiebilanz Sauerstoffverbrauchsbilanz Differenz aus Sauerstoffverbrauch und Kohlendioxidproduktion Abbildung 6: Gleichungssystem der Bilanzenmethode Jede der Gleichungen charakterisiert eine bestimmte Abfalleigenschaft (z.b. Aschegehalt, Kohlenstoffgehalt, Heizwert, ). Für die Erstellung der Bilanzgleichungen werden die Materialien des Abfallinputs gedanklich in vier Stoffgruppen unterteilt: inerte (m I), biogene (m B) und fossile (m F) Materialien sowie Wasser (m W). Die inerte Stoffgruppe beinhaltet dabei per Definition die Trockenmasse aller nicht brennbaren Abfallbestandteile, wie beispielsweise Glas, Steine, Aschen oder anorganische Anteile in Bioabfällen bzw. Kunststoffen (z.b.: Kaolin in Papier, bzw. anorganische Additive in Kunststoffen). In den 11

12 Bestimmung der fossilen Kohlendioxidemissionen aus Österreichischen Müllverbrennungsanlagen (BEFKÖM) biogenen und fossilen Stoffgruppen m B und m F ist jeweils nur die wasser- und aschefreie organische Substanz subsumiert (siehe Abbildung 7). Inerte Materialien (Steine, Glas, ) Kunststoffe m I m W Biogene Abfälle (Papier, Holz, ) m F m B Abbildung 7: Unterteilung des Abfalls in 4 Stoffgruppen: m I, m B, m F und m W (I inert, B biogen, F fossil und W Wasser) Die Unbekannten des Gleichungssystem (siehe Abbildung 6) sind die Massenanteile an inerten, biogenen und fossilen Stoffen sowie Wasser (m I, m B, m F und m w). Die Koeffizienten (HW B, c B, d O2-CO2, o 2 c,b ) der Unbekannten lassen sich aus der chemischen Zusammensetzung der biogenen und fossilen Materialien berechnen. Im Anhang in Tabelle 8 sind die dazu benötigten Elementargehalte an C, H, O, N und S zusammengefasst. Eine detaillierte Beschreibung der einzelnen Gleichungen ist dem österreichischen Patent A539/2005 ( Verfahren zur Ermittlung der Anteile biogener und fossiler Energieträger sowie biogener und fossiler Kohlendioxidemissionen ) bzw. der europäischen Patentanmeldung zu entnehmen. Um einen möglichen Einfluss anorganischer Reaktionen (z.b.: Kalkbrennen bzw. Oxidation von Metallen) auf die einzelnen Bilanzen zu berücksichtigen, wurden folgende Prozesse in den oben angeführten Gleichungen inkludiert: etwa 25g CaCO 3/kg Abfall werden zu CaO und CO 2 dissoziiert. Dies entspricht rund 50% der gesamten Karbonatmenge im Abfallinput (Priester et al., 1996). Oxidation von Aluminium in einem Ausmaß von rund 0,75g Al/kg Abfall (berechnet nach Skutan & Brunner, 2005 sowie Mitterbauer et al., 2009), und Oxidation von Eisen im Ausmaß von rund 4 g Fe/kg Abfall (nach AGW, 1992). Das Gleichungssystem der Bilanzenmethode besteht aus 6 Gleichungen und 4 Unbekannten. Es handelt es sich somit um ein überbestimmtes System, das mit Hilfe nichtlinearer Ausgleichsrechnung zu lösen ist. Konkret wird dazu die Methode der schrittweisen linearen Ausgleichsrechnung angewandt. 12

13 METHODIK Vor den eigentlichen Berechnungen werden die Betriebsparameter der Verbrennungsanlage, die wesentliche Eingangsparameter für die Methode darstellen, einem Plausibilitätstests unterzogen. Jene Zeiträume, in denen die Plausibilitätstests negativ verlaufen, können für die endgültige Auswertung im Rahmen der Bilanzenmethode nicht herangezogen werden. 3.3 Notwendige Betriebsdaten Für eine Auswertung gemäß Bilanzenmethode sind Betriebsdaten zu Inputströmen, Rückstandsmengen, Reingasmengen und dessen Zusammensetzung sowie Dampfparameter notwendig. Eine Zusammenstellung der notwendigen Betriebsdaten findet sich in Tabelle 1. Tabelle 1: Benötigte Eingangsdaten der Bilanzenmethode Eingangsparameter Verbrannte Abfallmenge Verbrannte Klärschlammmenge Zusatzbrennstoffe (Öl und/oder Gas) Rückstandsmengen (Schlacke, Asche) Reingasmenge trocken O2- und CO2-Konzentration im trockenen Reingas Dampfproduktion Dampftemperatur und Dampfdruck Speisewassertemperatur Einheit [t/h] [t/h] [t/h] bzw. [m³/h] [t/h]* [Nm³/h] [Vol-%] [t/h] [ C] und [bar] [ C] Wirkungsgrad des Dampfkessels [-] * Daten für die Rückstände sind auch in Form von Monatsmittelwerten ausreichend 3.4 Plausibilitätstests Für die Prüfung der Betriebsdaten auf Plausibilität (für die anschließende Auswertung mittels Bilanzenmethode) werden chemisch-physikalische Beziehungen zwischen dem Heizwert und der Reingasmenge sowie dessen Zusammensetzung herangezogen. Theoretische Berechnungen des unteren Heizwertes und des Sauerstoffverbrauchs für extreme Abfallzusammensetzungen (entweder nur biogen oder nur fossil zusammen mit inertem Material und Wasser) zeigen, dass jedes Mol verbrauchter Sauerstoff mit einer Energiefreisetzung von 360 bis 400 kj einhergeht. Es ergeben sich ähnliche Zusammenhänge für den Kohlenstoffgehalt. Hier werden durch die Verbrennung von einem Gramm organischen Kohlenstoff 34 bis maximal 44 kj freigesetzt. 13

14 Bestimmung der fossilen Kohlendioxidemissionen aus Österreichischen Müllverbrennungsanlagen (BEFKÖM) Diese Korrelationen zwischen dem Heizwert des Brennstoffs und dem Sauerstoffverbrauch während der Verbrennung, dem Heizwert und dem Kohlenstoffgehalt des Brennstoffs sowie zwischen dem Sauerstoffverbrauch und dem Kohlenstoffgehalt sind die Grundlage für die hier angewandten Plausibilitätstests. Anmerkung: Die Bezeichnung unplausibel bedeutet, dass die Messdaten bestimmte Korrelationen nicht ausreichend genau erfüllen. Es ist jedoch gleichzeitig festzuhalten, dass diese Wertung sich lediglich auf die Anwendung der Daten im Rahmen der Bilanzenmethode bezieht. 14

15 ÜBERSICHT DER MÜLLVERBRENNUNGSANLAGEN 4 ÜBERSICHT DER MÜLLVERBRENNUNGSANLAGEN Betriebsdaten von zehn Müllverbrennungsanlagen in Österreich konnten für die Auswertung herangezogen werden. Tabelle 2 gibt eine (anonymisierte) Übersicht der Anlagen mit jeweiligen Jahresdurchsätzen, Abfallarten und Feuerungstechnologien. Tabelle 2: Übersicht über die zu betrachteten österreichischen Müllverbrennungsanlagen (MVA) im Projekt BEFÖM (anonymisiert) Feuerungstechnologie (qualitative Angabe) Verbrannter Abfall Anlage MVA A RF Überwiegend Restmüll MVA B RF Restmüll und Gewerbemüll MVA C WS Fraktionen aus Rest- und Gewerbemüllsplitting + Klärschlamm MVA D WS Fraktionen aus Rest- und Gewerbemüllsplitting + Klärschlamm MVA E WS Fraktionen aus Rest- und Gewerbemüllsplitting + Klärschlamm MVA F RF Restmüll und Gewerbemüll MVA G WS Fraktionen aus Rest- und Gewerbemüllsplitting MVA H RF Restmüll und Gewerbemüll + Klärschlamm MVA I RF Restmüll MVA J RF Restmüll, Gewerbemüll, Sperrmüll, Klärschlamm RF... Rostfeuerung WS... Wirbelschichtfeuerung 15

16 Bestimmung der fossilen Kohlendioxidemissionen aus Österreichischen Müllverbrennungsanlagen (BEFKÖM) 5 RESULTATE 5.1 Plausibilitätstest Gemessen an der tatsächlich verbrannten Abfallmenge konnten pro Anlage für das Kalenderjahr 2014 zwischen 82,8 % und 99,8 % Prozent der Betriebsdaten für die Auswertung gemäß Bilanzenmethode berücksichtigt werden (Tabelle 3). Für alle 10 Anlagen ergibt sich damit ein sehr hoher Anteil an plausiblen Betriebsdaten (gesamt 96,7%). Die detaillierten Ergebnisse der Plausibilitätstests (sowie alle Auswerteergebnisse pro Anlage) sind in separaten Berichten je Anlage zu finden. Tabelle 3: Als plausibel eingestufte Betriebsdaten der einzelnen Anlagen für das Kalenderjahr 2014 (angegeben als verbrannte Abfallmenge während plausibler Betriebsdaten bezogen auf die gesamte Menge an verbranntem Abfall (inkl. Klärschlamm)) Anlage A B C D 1) E F G H 2) I J 3) Gesamt Plausible 98,3% 99,3% 95,8% 84,4% 99,5% 99,5% 98,3% 99,0% 82,8% 99,7% 96,7% Abfallmenge 1) Auswertung für 7 Monate (12/ /2015) 2) Auswertung für eine Linie 1 3) Auswertung für das Geschäftsjahr 10/ /2014 Alle Messdaten, die sich zumindest teilweise als plausibel erwiesen, wurden für die Berechnungen gemäß Bilanzenmethode verwendet. 5.2 Resultate tabellarisch (gewichtete Jahresmittelwerte) Das Gleichungssystem der Bilanzenmethode (aus Abbildung 6) wird anhand einer nichtlinearen Ausgleichsrechnung gelöst. Eingangsparameter sind die in Tabelle 1 gelisteten Betriebsparameter und die chemische Zusammensetzung der biogenen und fossilen Stoffgruppen (Tabelle 8). Tabelle 4 bis Tabelle 7 listen die Resultate pro Anlage als Jahresmittelwerte (für das Kalenderjahr 2014, außer MVA D für Kalenderjahr 2015). Ergebnisse auf Monatsbasis wurden in separaten Berichten für jede Anlage zusammengefasst. 16

17 RESULTATE Tabelle 4: Massen-, Heizwert- und Kohlenstoffanteil der Fraktionen Biogen und Fossil (Jahresmittelwerte mit Standardabweichung) Daten beziehen sich lediglich auf Abfallinput exklusive Zusatzbrennstoffen Anteile (2-gliedrig) Einheit MVA A MVA B MVA C MVA D 1) MVA E MVA F 2) MVA G MVA H (1 Linie) 3) MVA I MVA J 4) GESAMT 5) Massenanteile (2-gliedrige Betrachtung) Heizwertanteile (2-gliedrige Betrachtung) Kohlenstoffanteile (2-gliedrige Betrachtung) Biogen bezogen auf Abfallmasse (exkl. Klärschlamm) Biogen bezogen auf Abfallmasse (inkl. Klärschlamm) [kg/kg] in % 0,82 0,74 0,81 0,72 0,66 0,68 0,75 0,76 0,69 0,67 0,73 0,82 0,74 0,84 0,78 0,71 0,68 0,77 0,77 0,69 0,69 0,75 Stabw. 0,03 0,03 0,03 0,06 0,05 0,05 0,05 0,04 0,03 0,03 0,01 Biogen bezogen auf Abfall (exkl. Klärschlamm) Biogen bezogen auf Abfall (inkl. Klärschlamm) [MJ/MJ] in % 0,60 0,49 0,59 0,50 0,37 0,36 0,53 0,56 0,42 0,39 0,48 0,60 0,49 0,61 0,51 0,39 0,36 0,53 0,56 0,42 0,39 0,48 Stdabw 0,03 0,02 0,03 0,04 0,03 0,02 0,04 0,04 0,03 0,02 0,01 Biogen bezogen auf Abfall (exkl. Klärschlamm) 0,67 0,56 0,66 0,57 0,45 0,45 0,60 0,62 0,49 0,47 0,55 Biogen bezogen auf [kg C/kg C] in % Abfall (inkl. 0,67 0,56 0,69 0,59 0,48 0,45 0,60 0,63 0,49 0,48 0,56 Klärschlamm) Stdabw 0,03 0,02 0,02 0,04 0,03 0,03 0,04 0,03 0,03 0,02 0,01 2-gliedrige Betrachtung die Gesamtmenge an Abfall (inkl. Wasser und Inertanteil) wurde in 2 Fraktionen unterteilt (Biogen, Fossil) 1) MVA D: Es wurden nur 7 Monate ausgewertet (Summenwerte von 7 auf 12 Monate hochgerechnet) 2) MVA F: Jahresmittelwerte wurden aus Werten von Jänner bis September 2014 gebildet (Ergebnisse für Oktober bis Dezember erscheinen unplausibel) 3) MVA H: Auswertungen wurden für eine Linie durchgeführt 4) MVA J: Gewichtete Mittelwerte aus Ergebnissen aller Linien der MVA J 5) GESAMT: Gewichtete Gesamtmittelwerte über alle Anlagen 17

18 Bestimmung der fossilen Kohlendioxidemissionen aus Österreichischen Müllverbrennungsanlagen (BEFKÖM) Tabelle 5: Fossile und biogene CO 2-Emissionen aus Abfall bezogen auf Gesamtmenge an eingesetztem Abfall und bezogen auf Energieinput des Abfalls (Jahresmittelwerte mit Standardabweichung) Emissionsfaktoren - Abfall Fossiler Emissionsfaktor des gesamten Abfalls (inkl. KS) Biogener Emissionsfaktor Abfalls (inkl. KS) CO 2 -EMISSIONEN Einheit MVA A MVA B MVA C MVA D 1) MVA E MVA F 2) MVA G MVA H 3) MVA I MVA J 4) GESAMT 5) [kg CO 2,f oss/t Abfall ges.] Stdabw [kg CO 2,f oss/gj Abfall ges.] 32,2 41,5 31,6 39,4 49,0 51,5 38,0 35,4 48,0 48,7 42,6 Stdabw 2,4 2,2 2,2 3,7 2,8 2,5 3,7 3,2 2,7 1,6 0,8 [kg CO 2,bio/t Abfall ges.] des gesamten Stdabw [kg CO 2,bio/GJ Abfall ges.] 65,9 53,5 69,2 57,4 45,3 41,6 57,8 59,7 45,8 44,5 52,6 Stdabw 2,6 2,3 2,3 4,2 3,1 2,5 4,3 3,5 2,5 1,6 0,9 Fossile CO 2-Emissionen aus Abfall (inkl. [t CO 2,f oss/jahr] CaCO3) Stdabw Biogene CO 2-Emissionen aus Abfall [t CO 2,bio/Jahr] (exkl. KS) Stdabw Biogene CO 2-Emissionen aus Klärschlamm [t CO 2,bio/Jahr] Fossile CO 2-Emissionen aus Zusatzbrennstoffen [t CO 2.f oss/jahr] ) MVA D: Es wurden nur 7 Monate ausgewertet (Summenwerte von 7 auf 12 Monate hochgerechnet) 2) MVA F: Jahresmittelwerte wurden aus Werten von Jänner bis September 2014 gebildet (Ergebnisse für Oktober bis Dezember erscheinen unplausibel) 3) MVA H: Auswertungen wurden für eine Linie durchgeführt 4) MVA J: Gewichtete Mittelwerte aus Ergebnissen aller Linien der MVA J 5) GESAMT: Gewichtete Gesamtmittelwerte über alle Anlagen 18

19 RESULTATE Tabelle 6: Kohlenstoffgehalte der Fraktionen Biogen und Fossil (Jahresmittelwerte mit Standardabweichung) Kohlenstoffgehalte bezogen auf festen Abfall Einheit MVA A MVA B MVA C MVA D 1) MVA E MVA F 2) MVA G MVA H (1 Linie) 3) MVA I MVA J 4) GESAMT 5) Kohlenstoffgehalte Gesamt-MW (exkl KS) Stdabw ,5 Biogen (exkl. KS) [g/kg FS] Stdabw ,7 Fossil (inkl. anorganisch) Stdabw ,5 1) MVA D: Es wurden nur 7 Monate ausgewertet (Summenwerte von 7 auf 12 Monate hochgerechnet) 2) MVA F: Jahresmittelwerte wurden aus Werten von Jänner bis September 2014 gebildet (Ergebnisse für Oktober bis Dezember erscheinen unplausibel) 3) MVA H: Auswertungen wurden für eine Linie durchgeführt 4) MVA J: Gewichtete Mittelwerte aus Ergebnissen aller Linien der MVA J 5) GESAMT: Gewichtete Gesamtmittelwerte über alle Anlagen Tabelle 7: Wasser-und Inertstoffanteil des eingesetzten Abfalls Jahresmittelwerte Wasser- und Inertstoffgehalt Einheit MVA A MVA B MVA C MVA D 1) MVA E MVA F 2) MVA G MVA H (1 Linie) 3) MVA I MVA J 4) GESAMT 5) Wassergehalt des Abfalls (exklusive KS) [kg H 2O/ kg Abfall] 0,32 0,31 0,32 0,25 0,31 0,36 0,25 0,22 0,31 0,30 0,29 Wassergehalt des Abfalls (inklusive KS) [kg H 2O/ kg Abfall] 0,32 0,31 0,37 0,36 0,37 0,36 0,27 0,24 0,31 0,32 0,32 Inertstoffanteil des Abfalls (exkl. KS) [kg inert/ kg Abfall] 0,20 0,24 0,25 0,25 0,25 0,21 0,32 0,30 0,25 0,26 0,26 1) MVA D: Es wurden nur 7 Monate ausgewertet 2) MVA F: Jahresmittelwerte wurden aus Werten von Jänner bis September 2014 gebildet (Ergebnisse für Oktober bis Dezember erscheinen unplausibel) 3) MVA H: Auswertungen wurden für eine Linie durchgeführt 4) MVA J: Gewichtete Mittelwerte aus Ergebnissen aller Linien der MVA J 5) GESAMT: Gewichtete Gesamtmittelwerte über alle Anlagen 19

20 Bestimmung der fossilen Kohlendioxidemissionen aus Österreichischen Müllverbrennungsanlagen (BEFKÖM) 5.3 Massenanteile und Heizwertanteile Im Jahresmittel liegt der berechnete Biomasseanteil (inkl. Klärschlamm) (ausgedrückt in Massenprozent) der betrachteten Anlagen zwischen 68 % (MVA F) und 84 % (MVA C) (Abbildung 8, Tabelle 4; angegeben wird hier die 2-gliedrige Betrachtung, sprich die Gesamtmenge an Abfall inkl. Wasser und Inertanteil wurde in nur 2 Fraktionen unterteilt (Biogen, Fossil)). Der biogene Anteil am Kohlenstoff beträgt im Jahresmittel zwischen 45 % (MVA F) und 69 % (MVA C) des festen Abfalls (inkl. Klärschlamm) (Tabelle 4). Der mittlere Heizwert der eingesetzten festen Abfälle (ohne Klärschlamm) liegt zwischen ± 170 kj/kg (MVA C) und ± 200 kj/kg (MVA D). Im Mittel wurde ein unterer Heizwert von ± 60 kj/kg berechnet (ohne Klärschlamm). Der biomassebürtige Heizwertanteil (inkl. Energie aus Klärschlamm) bewegt sich im Jahresmittel zwischen 36 % (MVA F) und 61 % (MVA C) (Abbildung 9). Der Jahresverlauf mit den Monatsmittelwerten pro Anlage ist den einzelnen Anlagenberichten zu entnehmen. Damit stammen für das Kalenderjahr 2014 im Mittel 47,7 ± 1,0 % der gesamt eingesetzten Energie 3 in den 10 Anlagen aus biogenen Abfallbestandteilen (Papier, Küchenabfälle, Holz, ) und Klärschlamm (Abbildung 10). Ohne Berücksichtigung der Energie aus Zusatzbrennstoffe liegt der biomassebürtige Heizwertanteil bei 48,4 ± 1,0 % (Abbildung 9, Tabelle 4). Biomasseanteil (inkl. KS) [kg bio /kg in %] MVA 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 82% 74% 84% 2-gliedrige Betrachtung 78% 71% 68% 77% 77% Abbildung 8: Massenanteil der biogenen Fraktion im Abfallinput pro Müllverbrennungsanlage (Jahresmittelwert mit Standardabweichung); 2-gliedrige Betrachtung: Die Gesamtmenge an Abfall (inkl. Wasser und Inertanteil) wurde nur in 2 Fraktionen unterteilt (Biogen, Fossil) 69% Mittelwert: 75 ± 1% 69% A B C D* Jan. E F** 00 G H I J*** * MVA D: Mittelwert aus 7 Monaten ** MVA F: Mittelwert aus 9 Monaten *** MVA J: Mittelwert aus 2 Verbrennungslinien 3 inklusive Zusatzbrennstoffe und Klärschlamm 20

21 RESULTATE Biogener Heizwertanteil (inkl. KS) [MJ bio /MJ in %] MVA 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 60% 49% 61% 2-gliedrige Betrachtung 51% 39% 36% 53% 56% Mittelwert: 48 ± 1% 42% 39% A B C D* Jan. E F** 00 G H I J*** * MVA D: Mittelwert aus 7 Monaten ** MVA F: Mittelwert aus 9 Monaten *** MVA J: Mittelwert aus 2 Verbrennungslinien Abbildung 9: Biomassebürtiger Heizwertanteil (bezogen auf Gesamtenergieinhalt der festen Abfälle inkl. Klärschlamm) pro Müllverbrennungsanlage (Jahresmittelwert mit Standardabweichung); 2-gliedrige Betrachtung: Die Gesamtmenge an Abfall (inkl. Wasser und Inertanteil) wurde nur in 2 Fraktionen unterteilt (Biogen, Fossil) ,4% ± 1,0% Energie-input [GJ/year] ,7% ± 1,0% 50,9% ± 1,0% Zusatzbrennstoffe BIOGEN (inkl. Klärschlamm) FOSSIL 0 Jährlicher Energie-Input Abbildung 10: Jährlicher Energie-Input (Heizwertanteil) aller betrachteten 10 Müllverbrennungsanlagen für das Kalenderjahr 2014, aufgeteilt nach Herkunft (fossil, biogen, Zusatzbrennstoffe) 21

22 Bestimmung der fossilen Kohlendioxidemissionen aus Österreichischen Müllverbrennungsanlagen (BEFKÖM) 5.4 Kohlendioxidemissionen Abbildung 11 zeigt den Verlauf der spezifischen fossilen Kohlendioxidemissionen (in kg CO 2,foss pro GJ) auf Monatsebene für alle betrachteten Anlagen mit Rostfeuerung, Abbildung 12 zeigt die Monatsmittelwerte für alle Anlagen mit Wirbelschichtfeuerung. Es zeigen sich teilweise starke zeitliche Schwankungen der spezifischen Kohlendioxidemissionen (Emissionsfaktoren), mit einer Streuung der Monatsmittelwerte zwischen 25 und 62 kg fossiles CO 2 pro GJ Heizwert (exklusive der Ausreißerwerte für MVA F ab Oktober 2014). Betrachtet man die Jahresmittelwerte (Abbildung 13 und Abbildung 14) so zeigt sich, dass aus den 10 betrachteten Anlagen im Jahr 2014 zwischen 31,6 und 51,5 kg fossiles CO 2 pro GJ Heizwert emittiert wurde (bzw. 255 bis 548 kg fossiles CO 2 pro Tonne Abfall). Diese Bandbreite an ermittelten fossilen Emissionsfaktoren der Müllverbrennungsanlagen zeigt, dass fixe Emissionsfaktoren, wie beispielsweise empfohlen von der EPA Schweden (33 kg CO 2,foss/GJ) oder des IPCC (2000) (557 kg CO 2,foss/t Abfall), nicht allgemeingültig einsetzbar sind. Die treibhausrelevanten Emissionen können durch Anwendung eines Literaturwertes stark über- oder unterschätzt werden (sowohl pro Monat als auch im Jahresschnitt). Es ergibt sich ein Gesamtmittelwert über alle Anlagen von 42,6 ± 0,8 kg fossiles CO 2 pro GJ (bzw. 409 ± 8 kg fossiles CO 2 pro Tonne Abfall 4 ). Damit liegen die spezifischen treibhausrelevanten CO 2-Emissionen deutlich unter jenen aus Steinkohle (93-95 kg CO 2/GJ) oder Heizöl-Schwer (80 kg CO 2/GJ) (Werte aus Umweltbundesamt, 2004). Die Auswertungen ergeben einen Gesamtausstoß an CO 2 aus den 10 betrachteten Müllverbrennungsanlagen von etwa kt CO 2 pro Jahr. Davon sind 43,4 % ± 0,9 % als fossil und damit treibhausrelevant einzustufen (rund 924 kt CO 2,foss). Dazu kommen noch rund 20 kt treibhausrelevante CO 2-Emissionen aus dem Einsatz von Zusatzbrennstoffen (Erdöl, Erdgas) (0,9 ± 0,04 %). 55,7 ± 0,9 % des Gesamtausstoßes sind als treibhausneutral anzusehen (Verbrennung von biogenen Abfallbestandteilen und Klärschlamm; rund kt CO 2,bio) (Abbildung 15). 4 inklusive Klärschlamm 22

23 RESULTATE 90.0 Fossile CO 2 -Emissionen pro GJ Energie-Input [kgco 2, fos /GJ] Jän Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez MVA A MVA B MVA F** MVA H 3) MVA I MVA J*** EPA Schweden MW RF Abbildung 11: Spezifische CO 2-Emissionen bezogen auf Energieinhalt des verbrannten Abfalls für Anlagen mit Rostfeuerung (RF) für das Kalenderjahr 2014 (Monatsmittelwerte mit Standardabweichungen); Richtwert der EPA Schweden aus Olofsson (2004); ** MVA F: Werte für Oktober bis Dezember erscheinen unplausibel *** MVA J: dargestellt werden Mittelwerte von allen Verbrennungslinien 90.0 Fossile CO 2 -Emissionen pro GJ Energie-Input [kgco 2, fos /GJ] Jän Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez MVA C MVA D* MVA E MVA G EPA Schweden MW WSO Abbildung 12: Spezifische CO 2-Emissionen bezogen auf Energieinhalt des verbrannten Abfalls für Anlagen mit Wirbelschichtfeuerung (WSO) für das Kalenderjahr 2014 (Monatsmittelwerte mit Standardabweichungen); Richtwert der EPA Schweden aus Olofsson (2004) * MVA D: Auswertungen für Dezember 2014 bis Juni

24 Bestimmung der fossilen Kohlendioxidemissionen aus Österreichischen Müllverbrennungsanlagen (BEFKÖM) Fossile CO 2 -Emissionen pro GJ Energie-Input aus Abfall (inkl.ks) [kg CO 2, foss /GJ] MVA Mittelwert: 42,5 ± 0,8 kg CO 2,foss /GJ A B C D* E F** G H I J*** Jan. 00 Steinkohle 1) Heizöl Schwer 1) * MVA D: Mittelwert aus 7 Monaten ** MVA F: Mittelwert aus 9 Monaten ** MVA J: Mittelwert aus alles Verbrennungslinien 1) Quelle: UBA (2004) Abbildung 13: Spezifische CO 2-Emissionen pro Anlage bezogen auf Energieinhalt des verbrannten Abfalls für das Kalenderjahr 2014 (Jahresmittelwerte mit Standardabweichungen) 700 Fossile CO 2 -Emissionen pro Tonne Abfall (inkl. KS) [kg CO 2, foss /t Abfall] MVA A B C D* E F** G H I J*** Jan. 00 IPCC: 557 kg CO 2 /t Abfall Mittelwert: 409 ± 8 kg CO 2 /t Abfall * MVA D: Mittelwert aus 7 Monaten ** MVA F: Mittelwert aus 9 Monaten *** MVA J: Mittelwert aus allen Verbrennungslinien Abbildung 14: Spezifische CO 2-Emissionen pro Anlage bezogen auf die Masse des verbrannten Abfalls für das Kalenderjahr 2014 (Jahresmittelwerte mit Standardabweichungen) 24

25 RESULTATE ,9% ± 0,04% CO 2 -Emissionen [t/jahr] ,7% ± 0,9% 43,4% ± 0,9% Zusatzbrennstoffe BIOGEN (inkl. Klärschlamm) FOSSIL 0 Jährliche CO2-Emissionen Abbildung 15: Jährliche CO 2-Emissionen aus allen 10 betrachteten Anlagen (aufsummiert), aufgeteilt nach Herkunft (fossil, biogen, Zusatzbrennstoffe) 25

26 Bestimmung der fossilen Kohlendioxidemissionen aus Österreichischen Müllverbrennungsanlagen (BEFKÖM) 6 SCHLUSSFOLGERUNGEN Aus der Durchführung des Projekts können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden: Gute Anwendbarkeit der Bilanzenmethode (Betriebsdaten aller zehn Anlagen konnten ohne zusätzliche Messungen ausgewertet werden) Ein sehr hoher Anteil der Betriebsdaten und damit der gesamten verbrannten Abfallmenge konnte analysiert werden (gesamt fast 97 %), was mit anderen Analysemethoden nur äußerst schwer zu erreichen ist. Es sind teilweise starke (temporale sowie räumliche) Schwankungen der Abfallzusammensetzung zu verzeichnen, die nur bei kontinuierlicher Bestimmungsmethode detektierbar sind. Geringer (überschaubarer) Aufwand sobald notwendiges Datenset für die Auswertung erstellt ist, da die Daten mittels BIOMA (Software) ausgewertet werden können. Relativ genaue Auswertung mit statistisch abgeleitetem Unsicherheitsbereich Im Hinblick auf eine etwaige Anwendung der Bilanzenmethode im Routinebetrieb, können, basierend auf Erkenntnissen aus dem Projekt, folgende Empfehlungen zusammengefasst werden: Die Parameter CO 2-Konzentration und O 2-Konzentration im Reingas wirken sich stark sensitiv auf das Ergebnis der Bilanzenmethode aus! Daher ist eine Durchführung von regelmäßigen (monatlichen oder vierteljährlichen) Kontrollen bzw. Kalibriermessungen der CO 2- und O 2- Messeinrichtungen zu empfehlen. Gegebenenfalls sind Korrekturfaktoren (bei Offsetverschiebungen) zu berücksichtigen. Dabei ist es wünschenswert ein Prüfgas mit ähnlichem Konzentrationsniveau wie im Messgas zu verwenden. Kontrollen der Reingasmengenmessung sind ebenfalls zu empfehlen, da bei einigen Anlagen eine Über- oder Unterschätzung der Reingasmengen festgestellt werden konnten. Diese Unsicherheiten spielen zwar eine untergeordnete Rolle bei der Bestimmung des Biomasseanteils und des fossilen Anteils, haben aber Auswirkungen auf die absoluten CO 2-Mengen. 26

27 LITERATUR 7 LITERATUR AGW Emissionsabschätzung für Kehrichtschlacke (Projekt EKESA). Schlussbericht. Amt für Gewässerschutz und Wasserbau des Kantons Zürich. Schweiz. G. Mitterbauer, S. Skutan, H. Rechberger, Charakterisierung der Rostasche der MVA Dürnrohr im Hinblick auf die Rückgewinnung von Metallen (Projekt ChaRo). Bericht für AVN - Abfallverwertung Niederösterreich Ges.m.b.H. S 151. IPCC Intergovernmental Panel On Climate Change: Good practice guidance and uncertainty management in national greenhouse gas inventories, Internet: (Recherchedatum: ), 2000 Kost, T., Brennstofftechnische Charakterisierung von Haushaltsabfällen. Dissertation, Technische Universität Dresden, Dresden. Obermoser, M., Fellner, J., Rechberger, H., Determination of reliable CO 2 emission factors for waste-to-energy plants, Waste Management and Research, 27 (9), 2009, EPA Schweden (2004) aus: Olofsson, M., Waste-to-energy from an environmental point of view. Presentation at the 2 nd CEWEP Congress Where is EU Waste Policy going?, September 2004, Amsterdam Priester, T., Köster, R. & Eberle S.H Charakterisierung kohlenstoffhaltiger Bestandteile in Hausmüllverbrennungsschlacken unter besonderer Berücksichtigung organischer Stoffe. Müll & Abfall, 6, Skutan, S. & Brunner P.H Stoffbilanzen mechanisch-biologischer Anlagen zur Behandlung von Restmüll (SEMBA). Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft, Technische Universität Wien. TB Hauer, Oberösterreichische Abfallanalysen, Klosterneuburg. Umweltbundesamt Emissionsfaktoren als Grundlage für die österreichische Luftschadstoff-Inventur, Stand Bericht veröffentlicht als Anhang 3 des Energieberichts 2003 der Österreichischen Bundesregierung (BMWA, 2004), Umweltbundesamt GmbH, Wien. 27

28 Bestimmung der fossilen Kohlendioxidemissionen aus Österreichischen Müllverbrennungsanlagen (BEFKÖM) ANHANG Zusammensetzung der Stoffgruppen Biogen und Fossil Gemäß der europäischen Patentanmeldung der Bilanzenmethode und unter zusätzlicher Berücksichtigung von Kovarianzen 5 zwischen den einzelnen Variablen (C, H, N, S, O) sind folgende Annahmen heranzuziehen, falls keine direkten Analysen bezüglich der Stoffgruppenzusammensetzung des verbrannten Abfalls vorhanden sind: Tabelle 8: Verwendetet Elementarzusammensetzung der Stoffgruppen Biogen und Fossil (für Mischabfälle im Allgemeinen) Stoffgruppe [kg/kg aschefrei] Kohlenstoffgehalt Wasserstoffgehalt Schwefelgehalt Stickstoffgehalt Sauerstoffgehalt MW Stabw. MW. Stabw. MW. Stabw. MW Stabw. MW Stabw. Biogen 0,483 0,004 0,065 0,0012 0,0011 0,0002 0,0070 0,0025 0,443 0,0068 Fossil 0,777 0,016 0,112 0,0056 0,003 0,0003 0,014 0,0054 0,061 0,013 Diese Annahmen stützen sich auf Ergebnissen verschiedenster Sortieranalysen (z.b.: TB Hauer, 1999; Kost, 2001) sowie Produktions- und Einsatzzahlen von Kunststoffen auf Europäischer Ebene ( Tabelle 9: Durchschnittliche Kennwerte für Wasser- und Aschegehalt der Stoffgruppen Biogen und Fossil (Startwerte in BIOMA für Datenausgleich) Stoffgruppe Wassergehalt [kg/kg] Aschegehalt [kg/kg wasserfrei] MW Stabw. MW. Stabw. Biogen 0,33 0,079 0,15 0,032 Fossil 0,15 0,050 0,20 0,030 5 Trägt der Tatsache Rechnung, dass die Summe von C, H, N, S und O näherungsweise 1 ergeben muss, bei den fossilen Materialien ist dazu noch der Chloridgehalt zu berücksichtigen, der mit 0,032±0,012 kg/kg aschefrei angenommen wurde. 28