Ressourcenschonung durch Kompost

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1 Nachhaltige Bewirtschaftung kommunaler Abfälle Ressourcenschonung durch Kompost Micheal Schneider Verband der Humus- und Erdenwirtschaft e.v. 1

2 Gliederung Grün- u. Biogut Zusammensetzung Bioabfällen Zusammensetzung Kompost Kompostmengen Düngung in der Fruchtfolge Kompost statt Stroh Kreislaufpass Zusammenfassung 2

3 DEFINITIONEN FÜR GRÜN- UND BIOGUT 3

4 4 Quelle: VHE, BGK 2009

5 WERTGEBENDE BESTANDTEILE IN BIOABFÄLLEN 5

6 Verwertung von Bioabfällen Biogut Sonst. org. Abfälle Grüngut Vorbehandlung (Zerkleinerung, Siebung) aerob anaerob thermisch Kompost Biogas Gärrückstände Asche Elektr. Energie Therm. Energie Treibstoff Elektr. Energie Therm. Energie 6

7 1 Mg Biogut (Vergärung) 100 m³ Biogas (65 % CH 4, 6 kwh/m³ 21,6 MJ/m³) Energiegehalt: 600 kwh/mg (2.160 MJ/Mg 60 l Heizöläq.) 35 % elektr. 55 % Wärme 10 % Verluste 210 kwh/mg 330 kwh/mg 60 kwh/mg 7

8 1 Mg Grüngut (Verbrennung) Heizwert: MJ/Mg Energiegehalt: kwh/mg ( 317 l Heizöläq.) 25 % elektr. 55 % Wärme 20 % Verluste 792 kwh/mg kwh/mg 633 kwh/mg 8

9 Inhaltsstoffe und Wirkung vom Kompost Kompost / Gärprodukt Inhaltsstoffe Humus Hauptnährstoff e Spurenelement bas. wirks. Bestandteile Bodenanteile Wirkungen 9 Pflanze Pflanzenernährung phytosanitäre Wirkung stärkt Pflanzenwachstum Boden Bodenvermehrung wirkt Bodenversauerung entgegen erhöht Wasserspeichervermögen erhört Nährstoffspeichervermögen stabilisiert Bodengefüge vermindert Bodenerosion erhöht Biodiversität erhöht Bodenfruchtbarkeit schnellere Bodenerwärmung leichtere Bodenbearbeitung Umwelt Ressourcenschonung Energieeinsparung Torfschonung Kohlendioxidbindung vermindert Schadstoffeinträge

10 ZUSAMMENSETZUNG 10

11 Zusammensetzung Bioabfälle (Frischsubstanz) Org. Subst. 20% Stickstoff 0,45% Phosphor 0,20% Bodenpartikel 17% Kalium 0,35% Nährstoffe 2,5 % Wasser 60,5% bas. Wirks. Stoffe 1,5% 11

12 Zusammensetzung RAL-gütegesicherter Komposte (Frischsubstanz) Bodenpartikel 34% Stickstoff 0,9% Phosphor 0,4% Kalium 0,7% Org. Subst. 24% Nährstoffe 5% Wasser 37% bas. Wirks. Stoffe 3,0% 12

13 kg/t FS 80 Humus-C und Nährstoffgesamtgehalte 71 in RAL-Komposten ,6 4,2 7,2 0 Humus-C Kalkwirkung Stickstoff Phosphor Kalium 13

14 KOMPOSTMENGEN 14

15 Abfallaufkommen [in 1 Mio. Mg] Entwicklung des Bioabfallaufkommens in Deutschland Biogut Grüngut Biologisch abbaubare Küchen- und Kantinenabfälle Marktabfälle Quelle: Stat. Bundesamt

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17 Kompostproduktion in Deutschland Aus 9 Mio. Mg Bioabfällen werden rund 4,5 Mio. Mg Kompost hergestellt Zum Abtransport von 4,5 Mg Kompost werden benötigt: (25 Mg/LKW, 18 m Länge) LKW km 17

18 Kompostmengen in Deutschland 18 Quelle: google maps

19 Erntemengen aus Kompost (Winterweizen, Wintergerste, Zuckerrüben) Zum Abtransport von 6,6 Mio. Mg Erntegütern werden benötigt: (25 Mg/LKW, 18 m Länge) LKW km 19

20 KOMPOSTDÜNGUNG IN DER FRUCHTFOLGE 20

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22 kg/ha Kompostdüngung in der Fruchtfolge (48 t FS/ha*3 Jahre) Stickstoff Phosphor Kalium Winterweizen 80 dt/ha Wintergerste 70 dt/ha Zuckerrübe 590 dt/ha Entzüge Fruchtfolge Düngung Kompost 22

23 kg/ha Humus- und Kalkgaben durch Kompost in der Fruchtfolge (48 t FS/ha*3 Jahre) Humus-C bas. wirks. Bestandteile (CaO) Winterweizen 80 dt/ha Wintergerste 70 dt/ha Zuckerrübe 590 dt/ha Entzüge Fruchtfolge Düngung Kompost 23

24 KOMPOST STATT STROH 24

25 Korn: Stroh-Verhältnis Weizenstroh 0,8 Gerstenstroh 0,7 Roggenstroh 0,9 Triticalestroh 0,9 Haferstroh 1,1 Beispiel: 10 t Weizen liefert gleichzeitig 8 t Stroh. Micheal Schneider Verband der Humus- und Erdenwirtschaft e.v. Quelle: LWK NRW, Ratgeber Pflanzenbau und Pflanzenschutz, Ausgabe

26 Nährstoffgehalte kg/t Stroh 30 Nährstoffgehalte im Stroh 26, ,0 17,0 17, , ,0 5,0 5,0 5,0 5,0 4,4 4,5 4,4 4,4 4,5 3,1 3,0 3,0 3,0 3,0 1,9 2,0 2,0 2,0 2,0 Weizenstroh Gerstenstroh Roggenstroh Triticalestroh Haferstroh N P2O5 K2O MgO CaO 26

27 Humusbilanzierung einer Fruchtfolge (WW WG ZR) nach DirektZahlVerpflV Weizen Gerste Zuckerrüben Fruchtfolge Ertrag dt/ha dt/ha Humusreproduktionlseistung Kultur kg Humus-C/ha Haupt-/Nebenprodukt-Verhältnis 0,8 0,7 0,7 Stroh- bzw. Rübenblattertrag dt/ha Humusreproduktionsleistung Erntereste kg Humus-C/t FS Humus-C durch gesamte Erntereste kg Humus-C/t FS Erntereste vollständig eingearbeitet kg Humus-C/t FS Stroh abgefahren, Rubenblatt eingarbeitet kg Humus-C/t FS

28 Nährstoffe u. Humus-C (kg/ha) Nährstoff- u. Humus-C- Bilanz (48 t FS Kompost im Vergleich zur Strohdüngung) N-ges P2O5 K2O Humus-C 48 t FS Kompost/ha 6,4 t Weizen- + 4,9 t Gerstenstroh 28

29 Beziehung zwischen Org. Substanz, Kohlenstoff, Dauerhumus-C, CO 2 und Strohäquivalenten Mg/a x X 0,58 x 3, x 0, Org. Subs. C-ges Humus-C CO2-Speicher Stroh-äq. 29

30 Getreidestroh Energiegehalt Stroh entspricht: 14,3 GJ/Mg 4 MWh/Mg 398 l Heizöl-äq/Mg Quelle: Bioenergie Basisdaten Deutschland, FNR 2009 Energiegehalt 3,2 Mio. Mg Stroh/a entspricht: GJ (45,7 PJ) MWh (12,8 TWh) 1,3 Mrd. l Heizöl-äq 30

31 KREISLAUFPASS 31

32 Projektbeteiligte Kreislaufpass im Auftrag des VHE Bearbeitung durch Institut für Aufbereitung und Recycling (I.A.R.) der RWTH Aachen pbo Ingenieurgesellschaft mbh, Aachen 32

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34 2 Input Behandlung [%] Jahresinput des Jahres: 2011 Biogut Grüngut Sonstiges Gesamt Masse [t/a] Kompostierung 75% 80% 78% Vergärung 20% 0% 10% Biogene Brennstoffe 5% 20% 13% Kontrolle 100% 100% 0% 100% 34

35 Wie viel mineralische Düngemittel können substituiert werden? Nährstofffracht/ Jahr [t/a] Nährstoffgehalt in Miner. DüMi [kg/t] Aufgrund der jeweiligen Nährstofffracht pro Jahr könnten x Tonnen mineralische Düngemittel eigespart werden: N gesamt 32551,2 270, t/a Kalkammonsalpeter N anrechenbar 3255,1 270, t/a Kalkammonsalpeter Phosphat P 2 O ,4 450, t/a Triple-Superphosphat (TSP) Kaliumoxid K 2 O 27165,6 400, t/a Kornkali basisch wirksame Stoffe CaO ,4 532, t/a Kohlensauerer Kalk Humus-C ,0 100,0 t/a Stroh 35

36 Wie viel Weizen kann durch organische Dünung erzeugt werden? [kg/t Ertrag] P 2 O 5 K 2 O Weizen 8 6 Nährstofffracht/ Jahr [t/a] kg Weizen aufgrund von Phosphordüngung kg Weizen aufgrund von Kaliumdüngung Phosphat P 2 O , Kaliumoxid K 2 O 27165, Durch die organische Düngung können Tonnen Weizen erzeugt werden. 36

37 Wie viel Primäre Rohstoffe können eingespart werden? Substitution über Strom Substitution über Wärme Scheitholz, Buche, trocken kg/a Heizöl, schwer kg/a Braunkohle kg/a Erdgas m³/a Anzahl Haushalte mit Strom mit Wärme 37

38 Zusammenfassung Die Nährstoff- und Energieressourcen im Bioabfall/Kompost sind bedeutend: 1 t Biogut (100 m³ Biogas 600 kwh 60 l Heizöläq.) Mit den P 2 O 5 - und K 2 O-Mengen im Kompost können 6,6 Mio. t Erntegüter produziert werden. Der Humus aus Komposten kann jährlich 3,2 Mio. t Stroh ( 1,3 Mrd. l Heizöläq.) substituieren. Die Verwertung des Rohstoffes Bioabfall könnte in Deutschland bei Umsetzung der gesetzlichen Rahmenbedingungen von derzeit rd. 9 Mio. t auf 13 Mio. t ausgeweitet werden. 38