Ressourcenpotenzial des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch in Wiesbaden

Transkript

1 Anlage 1 Zusammenfassender Ergebnisbericht Ressourcenpotenzial des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch in Wiesbaden Zusammenfassender Ergebnisbericht Auftraggeber: ELW Entsorgungsbetriebe der Landeshauptstadt Wiesbaden Deponiestraße 15 D Wiesbaden Ansprechpartner: Herr Michael Zorbach Herr Dietrich Volk Auftragnehmer: Justus-Liebig-Universität Gießen Institut für Landschaftsökologie und Ressourcenmanagement Professur für Abfall- und Ressourcenmanagement Heinrich-Buff-Ring Gießen Ansprechpartner: Herr Prof. Dr. Stefan Gäth Herr Dr. Jörg Nispel Abfall ist Rohstoff am falschen Ort Seite 1 von 9

2 Hintergrund und Aufgabenstellung Die Tatsache, dass Ressourcen und die Verknappung von gewerblich nutzbaren Flächen eine Problematik im Ballungsraum der Landeshauptstadt Wiesbaden darstellen, haben die Entsorgungsbetriebe der Landeshauptstadt Wiesbaden veranlasst, die Professur für Abfall- und Ressourcenmanagement der Justus-Liebig-Universität Gießen mit der Erkundung des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch zu beauftragen. Im Rahmen umfangreicher Erkundungsmaßnahmen wurden hierbei folgende Fragestellungen geklärt: - Untersuchung des Rohstoffpotenzials des Deponieabschnittes I der Deponie Dyckerhoffbruch nach Art, Quantität und Qualität der Ressourcen - Aufstellung und ökonomische sowie ökologische (CO 2 -/Energiebilanzierung) Bewertung verfügbarer Techniken, die für eine geeignete Aufbereitung deponierter Rohstoffe dienen könnten - Aufstellung der Kostenstruktur der Deponienachsorge bzw. Folgenutzung als Gewerbefläche - Erstellung eines dynamischen Materialflussmodells Gegenstand und Umfang der Untersuchungen Der Deponieabschnitt I der Deponie Dyckerhoffbruch ist wie nachfolgend dargestellt zu charakterisieren. Betriebsphase: Ablagerungsmenge: 15,0 19,7 Mio. Mg Ablagerungsvolumen: 10,5 12,8 Mio. m³ Fläche der Deponiebasis: m² Basisabdichtung: keine Zwischenabdeckung/-abdichtung: vollständig temporäre Oberflächenabdeckung: vollständig Oberflächenabdichtung: keine Rekultivierung: vollständig Gasfassung: aktiv, über Gasbrunnen Sickerwasserfassung: teilweise, über Sickerwasserbrunnen Oberflächenwasserfassung: vollständig Hierbei wurden durch insgesamt 29 Probebohrungen unterschiedliche Bereiche des Deponiekörpers hinsichtlich der jeweils vorherrschenden Eigenschaften analysiert. Grundsätzlich sind folgende Ablagerungsschichten vorgefunden und auf Basis einer 3D-Modellierung erfasst worden. A Abdeckung Unbelastetes Bodenmaterial zur Profilierung HG Haus-/Gewerbemüll Typische Abfälle aus dem Haus- und Gewerbebereich B Bauschutt Überwiegend mineralische Bestandteile aus Beton und Ähnlichem AR Abraumsande Feinkörnige Materialien/mineralische Abfälle des ehemaligen Steinbruchs Dyckerhoffbruch Seite 2 von 9

3 Der Untersuchungsrahmen wird aus Abbildung 1 ersichtlich. In diesem Zusammenhang ist zu berücksichtigen, dass für eine detaillierte Beschreibung des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch eine bohrmeterspezifische Analyse des gewonnen Deponieguts erfolgte. Probebohrung 29 Bohrlöcher bzw. insgesamt 615 Bohrmeter Klassierung Trennung mittels Schwingsieb in Grob-, Mittel- und Feinfraktion In-Situ Sortierung Manuelle Sortierung der Grobfraktion Nachsortierung Nachsortierung der Fein- und Mittelfraktion Laboranalysen Analyse der Schadstoffbelastung sowie daraus resultierender Verwertungsmöglichkeiten Abbildung 1: Untersuchungsrahmen zur Erkundung des Ressourcenpotenzials des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch in Wiesbaden Ablagerungsmengen des Deponieabschnitts I Unter Berücksichtigung spezifischer Abfalldichten und des berechneten Abfallvolumens des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch ergibt sich die in Tabelle 1 dargestellte Mengenverteilung nach Abfallarten. Demnach besitzt der Deponieabschnitt I der Deponie Dyckerhoffbruch eine Gesamtablagerungsmasse von ca. 19,7 Mio. Mg. Auf Abraumsande entfallen etwa 10,3 Mio. Mg bzw. ein Anteil von 52 Gew.-%. Bauschutt macht mit 3,7 Mio. Mg die zweitgrößte Ablagerungsmenge aus. Im Vergleich zu anderen Untersuchungen von Siedlungsabfalldeponien spielt die Ablagerung von Haus- und Gewerbemüll eine eher untergeordnete Rolle. Tabelle 1: Verteilung der abgelagerten Abfallarten Gesamtbetrachtung Abfallschicht Volumen Dichte Masse Prozentuale Verteilung m³ Mg/m³ Mg FM Vol.-% FM Gew.-% FM A Abdeckung ,2 1, ,0 11,2% 11,6% HG Haus-/Gewerbemüll ,5 1, ,8 20,0% 17,2% B Bauschutt ,7 1, ,1 18,4% 19,0% AR Abraumsande ,8 1, ,2 50,4% 52,2% Summe ,2 1, ,0 100,0% 100,0% Einstufung im Rahmen des 3D-Strukturmodells: A: Abdeckungsmaterial (Bodenmaterialien zur Rekultivierung) AR: Abraummaterial (Abraumsande und materialien des ehemaligen Steinbruchs Dyckerhoffbruch) B: Bauschuttmaterialien (Bereiche, die im Wesentlichen durch anthropogenen Bauschutt geprägt sind) HG: Haus- und Gewerbeabfallmaterialien (Bereiche, die im Wesentlichen durch anthropogene Konsumgüter sowie Produktionsrückstände geprägt sind) Seite 3 von 9

4 Gew.-% FM Zusammenfassender Ergebnisbericht Zusammensetzung des Deponieabschnitts I In Bezug auf die definierten Stofffraktionen gestaltet sich die Zusammensetzung wie in Abbildung 2 dargestellt. Unberücksichtigt bleiben vorerst die Abfallschichten, sodass festgehalten werden kann, dass Erdaushub und Boden ca. 39 Gew.-% FM 1 ausmachen. Gefolgt von Materialien < 4 mm sind Mineralstoffe (Steine, Beton etc.) mit etwa 22 bzw. 15 Gew.-% FM vertreten. Im Bereich von 5 bis 7 Gew.-% FM sind Sortierreste, Holz und Kunststofffolien angesiedelt. Im Vergleich zu den übrigen Stofffraktionen stellen auch diese ein größeres Potenzial dar. Gewinnbringend vermarktbare Metalle sind mit einem Anteil von durchschnittlich 1,3 Gew.-% FM zu erwarten. 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % A AR B HG Abbildung 2: Prozentuale Zusammensetzung der unterschiedlichen Deponiebereiche bzw. Abfallarten Gesamtergebnis < 4 mm 15,42 % 29,39 % 30,07 % 21,68 % 22,32 % Problemabfälle 0,89 % 0,00 % 4,20 % 12,51 % 7,07 % Mineralstoffe 83,26 % 70,56 % 59,24 % 38,05 % 55,00 % Heizwertreiche Materialien 0,38 % 0,05 % 5,76 % 25,33 % 14,25 % Metalle 0,05 % 0,00 % 0,72 % 2,44 % 1,37 % Unter Berücksichtigung der zuvor genannten Ablagerungsmassen ergibt sich die in Abbildung 3 aufgezeigten Stoffpotenziale des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch. Wie zu erwarten war, wird deutlich, dass Erdaushub, Mineralstoffe und die Feinfraktion, welche ebenso aus inerten Materialen besteht, den Deponiekörper domminieren. Unter Einbezug der Materialeigenschaften (siehe Tabelle 2) erschließt sich, dass diese weitestgehend unbelastet sind und demnach einer hochwertigen Verwertung als Recyclingmaterial im Rahmen des Straßen- oder Deponiebaus zugeführt werden könnten. 1 FM = Frischmassezusammensetzung während der Untersuchungen Seite 4 von 9

5 < 4 mm Sortierreste Schadstoffe Glas Asphalt Erdaushub/Boden Mineralstoffe (kein Glas) Stoffe, ang. Verbunde (komplexe Produkte) Verbund-Verpackung Textilien Holz Organik Gummi Hartkunststoffe Kunststofffolien PPK NE-Metalle Fe-Metalle [Mg FM] Abbildung 3: Frischmassepotenzial des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch nach definierten Stofffraktionen (Angaben in Mg FM) Tabelle 2: Mittlere Materialeigenschaften der Fraktion < 50 mm im Vergleich zu den Materialanforderungen für Recyclingbaustoffe nach ErsatzbaustoffV-E (2012) Parameter Einheit Messwert Materialwerte RC 1 RC 2 RC 3 Leitfähigkeit [µs*l -1 ] 2821, , , ,00 ph-wert - 7,83 6,00 13,00 6,00 13,00 6,00 13,00 Chrom gesamt [µg*l -1 ] 13,26 150,00 440,00 900,00 Kupfer [µg*l -1 ] 149,56 110,00 180,00 500,00 Sulfat [mg*l -1 ] 1128,87 450,00 800, ,00 Vanadium [µg*l -1 ] 10,00 140,00 700, ,00 PAK [µg*l -1 ] 13,62 10,00 15,00 20,00 Bewertung des Rückbaus des Deponieabschnitts I Die Bewertung der Effizienz des Rückbaus des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch ergibt sich aus folgenden Faktoren: - Anfallende Rückbau- und Aufbereitungskosten - Erlöse der Rohstoffvermarktung - Entfallende Nachsorge- und Folgekosten - Flächengewinn und potenzielle Nachnutzung - Einsparung potenzieller Sanierungskosten - CO 2 -Einsparpotenzial - Grundwasser- und Umweltentlastung Insgesamt ergeben sich aus den genannten Aspekten zwei Szenarien eines potenziellen Rückbaus des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch. Diese werden nachfolgend näher charakterisiert. Seite 5 von 9

6 Szenario I Best Case Im Idealfall sollte die gesamte Ablagerungsmasse des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch aufgenommen und anschließend verwertet werden. Hierbei würde aufgrund der gezeigten Zusammensetzung der Hauptanteil der gewonnen Materialien einer mineralischen Verwertung zugeführt. Heizwertreiche Fraktionen wie bspw. Kunststoffe, Holz etc. erfüllen zudem die Anforderungen an die Verwertung als Ersatzbaustoff. Lediglich ein geringer Anteil (Sortierreste 2 und Schadstoffe 3 ) muss in dieser Betrachtung einer kostenintensiven Entsorgung zugeführt werden (vergl. Abbildung 4). Abbildung 4: Schematische Darstellung der potenziellen Verwertungswege unterschiedlicher Stofffraktionen im Rahmen des Best Case Szenarios Die Bilanzierung der erzielbaren Erlöse sowie notwendiger finanzieller Kosten wird aus nachfolgender Tabelle ersichtlich. Tabelle 3: Erlös- und Kostenbilanzierung des Best-Case Szenarios unter aktuellen Bedingungen 2013 Aktuelle Betrachtung Deponieabschnitt I Deponie Dyckerhoffbruch Best Case (spezifisch) Best Case (gesamt) Kosten Kosten des Deponierückbaus 12 *Mg Erlöse Erlöse der Rohstoffvermarktung (Metalle) 593 *Mg Erlöse der Rohstoffvermarktung (EBS/RC-Baustoffe) 3 *Mg Entfallende Nachsorge- und Folgekosten *Nachsorgejahr Flächengewinn/Nachnutzung als Deponie IV 150 *m Einsparung potenzieller Sanierungskosten 98 *m -2 Oberflächenabdichtung CO 2-Einsparpotenzial nicht berücksichtigt 0 Grundwasser- und Umweltentlastung nicht berücksichtigt 0 Summe der Erlöse Kostendeckung [%] 67 % Bilanz Angenommener Flächengewinn 150 *m -2 Benötigter Flächengewinn zur Kostendeckung zzgl. 512 *m -2 Bilanz 662 *m -2 2 Den übrigen Fraktionen vor Ort nicht zuzuordnen/stoffgemische aus mineralischen Bestandteilen, Kunststoffen etc. (ohne Gefährdungspotenzial) 3 Gleichbedeutend mit Sonderabfällen wie bspw. Batterien; Akkumulatoren; Altmedikamente; Altchemikalien; Altölhaltige Materialien; Sonstige schadstoffbelastete Stoffe Seite 6 von 9

7 Wie die Bilanzierung belegt, ist aus aktueller Sicht ein wirtschaftlicher Rückbau des Deponiekörpers I der Deponie Dyckerhoffbruch unter aktuellen Bedingungen nicht erreichbar. Selbst unter Annahme geringster Rückbaukosten und maximaler Erlöse für Metalle, Ersatzbrennstoffe und mineralische Recyclingbaustoffe ist mit einem Defizit von ca. 100 Mio. zu rechnen. In diesem Zusammenhang wurde zusätzlich berücksichtigt, dass die gewonnene Gewerbefläche einschließlich benötigter Wiederherstellungsmaßnahmen einen Preis von 150 pro m² erzielt. Für den kostenneutralen Rückbau des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch ist derzeit eine finanzielle/flächenbezogene Vergütung von ca. 662 pro m² anzusetzen. Szenario II Worst Case Nach Gesetzgebung dürfen rückgebaute Abfälle nach Behandlung und Schadstoffentsorgung einer erneuten Deponierung (DK II) zugeführt werden. Entsprechend beschreibt nachfolgendes Szenario Worst Case diese Option und mögliche Verwertungs-/Entsorgungspotenziale des gewonnenen Deponieguts. Zusätzlich wird davon ausgegangen, dass nicht der gesamte Deponiekörper rückgebaut wird. Vielmehr wird auf Basis der existierenden Infrastruktur eine Ebene - unter Berücksichtigung der notwendigen Maßnahmen - geschaffen. Diese steht anschließend als nutzbare Gewerbefläche zu Verfügung, die jedoch im Bereich der Kostenabschätzung geringer bewertet wird. Insgesamt ergibt sich hieraus, dass in Abbildung 5 dargestellte Massenstrommodell sowie die in Tabelle 4 aufgezeigte Kostenstruktur des Rückbaus des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch. Hierbei wird deutlich, dass überwiegende Anteile des Deponieguts einer erneuten Deponierung der Klasse II zukommen. Zudem werden Heizwertreiche Materialien in einer Müllverbrennungsanlage energetisch verwertet. Recyclingbaustoffe werden im Rahmen dieser Szenariobetrachtung wesentlich durch das aufliegende Bodenmaterial zu Abdeckung des eigentlichen Deponiekörpers gebildet und stehen kostengünstig einer stofflichen Verwertung zur Verfügung. Abbildung 5: Schematische Darstellung der potenziellen Verwertungswege unterschiedlicher Stofffraktionen im Rahmen des Worst Case Szenarios Seite 7 von 9

8 Kosten und Erlöse des Rückbaus Zusammenfassender Ergebnisbericht Tabelle 4: Erlös- und Kostenbilanzierung des Worst-Case Szenarios unter aktuellen Bedingungen 2013 Aktuelle Betrachtung Deponieabschnitt I Deponie Dyckerhoffbruch Worst Case (spezifisch) Worst Case (gesamt) Kosten Kosten des Deponierückbaus 44 *Mg Erlöse Erlöse der Rohstoffvermarktung (Metalle) 593 *Mg Erlöse der Rohstoffvermarktung (RC-Baustoffe) In den Kosten enthalten 0 Entfallende Nachsorge- und Folgekosten *Nachsorgejahr Flächengewinn/Nachnutzung als Deponie IV 100 *m Einsparung potenzieller Sanierungskosten 98 *m -2 Oberflächenabdichtung CO 2-Einsparpotenzial nicht berücksichtigt 0 Grundwasser- und Umweltentlastung nicht berücksichtigt 0 Summe der Erlöse Kostendeckung [%] 21 % Bilanz Angenommener Flächengewinn 100 *m -2 Benötigter Flächengewinn zur Kostendeckung zzgl *m -2 Bilanz *m -2 Entsprechend negativ ist die Bilanzierung dieser Betrachtung zu bewerten. Ein Defizit von nahezu 416 Mio. wäre die potenziell mögliche Folge des Rückbaus des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch. Ein finanziell wirtschaftlicher Rückbau rückt auf Grundlage dieser Bilanzierung in weite Ferne. Zukünftige Entwicklung Neben der aktuellen Situation spielen Entwicklungen auf den nationalen und internationalen Rohstoffmärkten für Energie und mineralische sowie metallische Ressourcen eine wesentliche Rolle für die Rückbaufähigkeit einer ehemaligen Deponie. Auf Basis von wissenschaftlichen Zeitreihenanalysen kann insgesamt folgender Trend des wirtschaftlichen Rückbaus des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch festgelegt werden (Abbildung 6). Es wird deutlich, dass unter der Voraussetzung idealer Annahmen und Rahmenbedingungen ein Rückbau des Deponieabschnitts I erst in 20 Jahren sinnvoll umsetzbar erscheint ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Best Case Worst Case Abbildung 6: Wirtschaftlichkeit des Deponierückbaus des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch Betrachtung bis zum Jahr 2060 Seite 8 von 9

9 Entsprechend den zuvor genannten Untersuchungsergebnissen ergeben sich folgende Schlussfolgerungen für die Nachnutzung des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch: - Geringes Gefährdungspotenzial für Umwelt und Grundwasser - Geringes Rohstoffpotenzial im Sinne heute wirtschaftlicher Materialien (bspw. Metalle, Kunststoffe etc.) - Hohes Potenzial an mineralischen Baustoffen, die als RC-Materialien dienen könnten - Hohes Potenzial zur Folgenutzung der gewonnenen Gewerbefläche Fazit und Ausblick Die Untersuchungen des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch zeigen, dass dieser überwiegend durch unbelastete mineralische Komponenten sowie Abraumsande des ehemaligen Steinbruchs geprägt ist. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die genannten Abraumsande vorwiegend im unteren Bereich des Deponiekörpers als Monochargen auftreten. Da diese keine erheblichen Belastungen aufzeigen, ist im Rahmen des Rückbaus des Deponieabschnitts I eine entsprechend hochwertige Verwertung zu erwarten. Dennoch ergibt sich aus der Erlös- und Kostensituation eine negative Bilanz, die auch in absehbarer Zeit bestehen wird. Unter den hier getroffenen Annahmen ist ein kostenneutraler Rückbau des Deponiekörpers I der Deponie Dyckerhoffbruch erst im Jahr 2035 denkbar. Nachfolgende Aussagen sind in diesem Kontext bzw. basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen festzuhalten: Weitestgehend lagern auf dem Deponieabschnitt I der Deponie Dyckerhoffbruch inerte Materialien, die keine Gefährdung der Schutzgüter darstellen! Derzeit ist im Idealfall für den kostenneutralen Rückbau des Deponieabschnitts I der Deponie Dyckerhoffbruch ein finanzieller Flächengewinn von 662 bis *m -2 notwendig! Aufgrund des steigenden Bedarfs an Deponiefläche sowie der unzureichenden Kapazitätennutzung von EBS- und MVA-Anlagen sind positive Preisentwicklungen in Hinblick auf die Vermarktung von Deponiegut zu erwarten! Auf Basis des erarbeiteten Abschätzungsmodells müssen kurz- und langfristige Entwicklungen weiterhin verfolgt werden! Seite 9 von 9