Ökobilanz thermischer Entsorgungssysteme für brennbare Abfälle in Nordrhein-Westfalen

Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen Ökobilanz thermischer Entsorgungssysteme für brennbare Abfälle in Nordrhein-Westfalen www.munlv.nrw.de

Impressum Herausgeber Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen, Schwannstraße 3, 40476 Düsseldorf Verantwortlich Gudrun Both, Referat IV- 7 Inhaltliche Bearbeitung Horst Fehrenbach, Jürgen Giegrich, Regina Schmidt ifeu-institut für Energie- und Umweltforschung ggmbh, Wilckenstraße 3, 69120 Heidelberg Konzept und Gestaltung ID-Kommunikation S1,1 68161 Mannheim Bildquellen Phoenix Zementwerke Krogbeumker GmbH & Co.KG, Beckum; Schönmackers Umweltdienste GmbH & Co.KG, Kempen; TiTech Visionsort GmbH, Andernach; ID-Kommunikation, Mannheim Druck Häfner & Jöst GmbH, Edingen-Neckarhausen Diese Druckschrift wird im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit der Landesregierung Nordrhein-Westfalen herausgegeben. Sie darf weder von Parteien noch von Wahlwerbern oder Wahlhelfern zum Zwecke der Wahlwerbung verwendet werden. Dies gilt für Landtags-, Bundestags- und Kommunalwahlen sowie für die Wahl des Europäischen Parlaments. Missbräuchlich ist insbesondere die Verteilung auf Wahlveranstaltungen, an Informationsständen der Parteien sowie das Einlegen, Aufdrucken oder Aufkleben parteipolitischer Informationen oder Werbemittel. Untersagt ist gleichfalls die Weitergabe an Dritte zum Zwecke der Wahlwerbung. Eine Verwendung dieser Druckschrift durch Parteien oder sie unterstützende Organisationen ausschließlich zur Unterrichtung ihrer eigenen Mitglieder bleibt hiervon unberührt. Unabhängig davon, wann, auf welchem Weg und in welcher Anzahl diese Schrift dem Empfänger bzw. der Empfängerin zugegangen ist, darf sie auch ohne zeitlichen Bezug zu einer bevorstehenden Wahl nicht in einer Weise verwendet werden, die als Parteinahme der Landesregierung zugunsten einzelner politischer Gruppen verstanden werden könnte.

Inhaltsverzeichnis Kurzfassung 1 Anlass, Ziel und Vorgehensweise............................ 7 2 Ergebnisse der Ökobilanz.................................. 9 3 Schlussfolgerungen aus der Ökobilanz....................... 15 4 Übertragung der Ergebnisse auf ein Gesamtszenario für Nordrhein-Westfalen.................................. 17 5 Fazit und Empfehlungen.................................. 21

Vorwort Umweltschonende Energie- und Ressourcenwirtschaft muss auch die Abfallwirtschaft immer stärker in den Blick nehmen. Abfälle sind wertvolle Ressourcen, die besser genutzt werden können. In der vorliegenden Ökobilanz hat das Umweltministerium in einer Gesamtbetrachtung untersuchen lassen, welchen ökologischen Beitrag die thermischen Entsorgungssysteme der Mitverbrennung von Abfällen in Zement- und Kraftwerken, in Ersatzbrennstoffkraftwerken sowie der klassischen Entsorgung durch Müllverbrennungsanlagen zu einer gesicherten, umweltverträglichen Abfallentsorgung leisten. An der Untersuchung haben sich alle bestehenden 16 Müllverbrennungsanlagen beteiligt, die 4 in Betrieb befindlichen mechanisch-biologischen Abfallbehandlungsanlagen, sowie 10 Zementwerke und 11 Kohlekraftwerke in Nordrhein-Westfalen sind einbezogen oder unmittelbar beteiligt worden. Wegen des in der Praxis erreichten hohen technischen Standes der Anlagen kommt die Untersuchung zum Ergebnis, dass sowohl die energetische Verwertung in Zement- und Kraftwerken als auch die Müllverbrennung für viele der betrachteten Umweltindikatoren einen positiven Beitrag zur Gesamtumweltentlastung leistet. Dies betrifft insbesondere die für den Klimaschutz relevanten Treibhausgase, aber auch die schädlichen Schadstoffemissionen. Auch beim Krebsrisikopotenzial, d. h. der Freisetzung kanzerogener Stoffemissionen, führen alle untersuchten Einzelfälle zu einer deutlichen Umweltentlastung. Der ökologische Vorteil der energetischen Nutzung von Abfällen liegt hochgerechnet auf Nordrhein-Westfalen bereits heute bei einer Nettoeinsparung von rund 1,6 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalenten. Die Abfallwirtschaft von Nordrhein- Westfalen leistet damit einen nennenswerten Beitrag zur Verbesserung des Klimaschutzes. Die Energiegewinnung aus Abfällen umfasst ein breites Spektrum an Anlagen. Mitverbrennung und Müllverbrennung sind hierbei keine Gegensätze, sondern lassen sich ökologisch vorteilhaft miteinander kombinieren. Unverzichtbarer Bestandteil ist dabei die Müllverbrennung. Sie wird auch zukünftig die Hauptlast einer insgesamt umweltverträglichen Abfallentsorgung tragen, da sie für die Abfallströme zur Verfügung stehen muss, die für Sekundärbrennstoffe qualitativ ungeeignet sind. Die Untersuchung belegt, dass der in Nordrhein-Westfalen eingeschlagene abfallwirtschaftliche Weg richtig ist. Eckhard Uhlenberg Minister für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen

Kurzfassung 1 Kurzfassung

Kurzfassung 1 1 Anlass, Ziele und Vorgehensweise Restmüll aus Haushalten, Gewerbe und sonstigen infrastrukturellen Bereichen muss seit dem 1. Juni 2005 vollständig einer thermischen oder mechanisch-biologischen Behandlung zugeführt werden. Dies erfordert nicht nur zusätzliche Behandlungskapazitäten, sondern auch eine Optimierung der Abfallwirtschaft als eine Form von Stoffstrommanagement. Vor dem Hintergrund der veränderten Entsorgungssituation stellt sich die Frage, welchen Beitrag die in Nordrhein-Westfalen vorhandenen Entsorgungsanlagen zur Sicherung einer umweltverträglichen Entsorgung leisten können: Ist die Mitverbrennung in Zement- und/oder Kraftwerken ein ökologisch adäquater Weg alternativ oder in Ergänzung zur thermischen Behandlung in Müllverbrennungsanlagen? Welche Anforderungen sind an die Entsorgungssysteme zu stellen, um einen aus ökologischer Sicht optimalen Nutzen zu erzielen? zur Verfügung stehenden thermischen Entsorgungs- bzw. Mitverbrennungsanlagen. Insgesamt werden im Rahmen dieser Untersuchung folgende behandlungsbedürftigen Abfallarten betrachtet: Hausmüll ( graue Tonne ) Gemischte hausmüllähnliche Gewerbeabfälle Sortierreste aus der LVP-Sortierung Wegen der starken Heterogenität von Hausmüll und hausmüllähnlichen Gewerbeabfällen werden für diese Abfallarten jeweils drei verschiedene Zusammensetzungen angenommen. Inklusive den LVP-Sortierresten ist damit ein sehr breites Spektrum an Zusammensetzungen in Bezug auf Heizwert, Schadstoffgehalt, fossile/nicht-fossile Kohlenstoffanteile einbezogen. Voraussetzung für die Mitverbrennung der genannten Abfallarten ist eine Sortierung und Aufbereitung zu Sekundär- bzw. Ersatzbrennstoffen. Die vier in Nordrhein-Westfalen betriebenen MBA, die aus Siedlungsabfällen Ersatzbrennstofffraktionen erzeugen, sind daher in die Untersuchung einbezogen. Die Ökobilanz bezieht sich auf folgende thermische Anlagen: Mit dem Instrument der Ökobilanz lassen sich eine Reihe dieser Fragen beantworten. Aus diesem Grund hat das MUNLV das IFEU-Institut, Heidelberg, mit der vorliegenden Studie beauftragt. Das Ziel der Studie setzt an den oben gestellten Fragen an und konkretisiert diese wie folgt: Für welche Abfälle, für welche Art Anlagen und unter welchen Randbedingungen ist die Mitverbrennung gegenüber einer Behandlung in einer MVA als gleichwertig oder vorteilhafter anzusehen? Welche Stellgrößen sind von entscheidendem Einfluss auf das Ergebnis und 16 Müllverbrennungsanlagen (MVA) 11 Kohlekraftwerke und 10 Zementwerke, Da in der Untersuchung verschiedene Entsorgungssysteme verglichen werden, umfasst die Systemgrenze neben den genannten thermischen Anlagen und Aufbereitungsanlagen auch vorgelagerte (Strombezug, andere Energieträger, Betriebsmittel etc.) und nachgelagerte Prozesse (weitere Entsorgung) sowie die substituierten Herstellungsprozesse durch Energienutzung und stoffliche Verwertung (Metalle, Mineralstoffe etc.). Die substituierten Prozesse werden in Form von Äquivalenzsystemen modelliert und in den Bilanzen als ökologische Gutschriften eingerechnet. welche Handlungsempfehlungen an eine nachhaltige Stoffstromwirtschaft lassen sich daraus ableiten? Der Umfang der Untersuchung ergibt sich anhand der Auswahl an Abfallarten und den in Nordrhein-Westfalen Aus den genannten Anlagen und Abfallarten ergibt eine hohe Anzahl an Kombinationsmöglichkeiten, für die allesamt Sachbilanzen errechnet wurden. Diese werden in folgende neun Basisszenarien zusammengefasst (s. Tabelle 1): 7

Kurzfassung 1 Tab. 1 Übersicht über die Basisszenarien Entsorgungssystem Entsorgungssystem Entsorgungssystem MVA Kraftwerk Zementwerk Abfälle Hausmüll Szenario Ia Szenario IIa Szenario IIIa hausmüllähnliche Gewerbeabfälle Szenario Ib Szenario IIb Szenario IIIb LVP-Sortierreste Szenario Ic Szenario IIc Szenario IIIc Für jedes Basisszenario werden ein mittlerer Fall (Mittel aus den jeweiligen Anlagen sowie die mittlere Zusammensetzung des Abfalls) und die Gesamtheit aller wesentlichen Kombinationsmöglichkeiten von Anlagen und Abfallzusammensetzungen durchgerechnet. Diese hohe Anzahl an Sachbilanzen ermöglicht sowohl eine sehr breite als auch eine sehr differenzierte Analyse. Im nächsten Schritt der Ökobilanz der Wirkungsabschätzung werden die Sachbilanzen in folgenden Wirkungskategorien zusammengeführt: Treibhauseffekt Versauerung Eutrophierung, terrestrisch Humantoxizität mit den Indikatoren: Emission kanzerogener Luftschadstoffe, Feinstaub (PM 10 ) und Quecksilberemissionen Ressourcen mit den Indikatoren: Fossile Energieträger und Deponievolumen Die qualitative Bedeutung der einzelnen Wirkungskategorien wird durch Rangbildung zum Ausdruck gebracht. Sie werden dazu in Klassen eingeteilt: sehr große ökologische Bedeutung, wie z. B. Treibhauseffekt, große ökologische Bedeutung wie z. B. Versauerung oder mittlere ökologische Bedeutung wie z. B. fossiler Ressourcenverbrauch. Mit dieser Vorgehensweise lassen sich die signifikanten Parameter identifizieren, d. h. die als quantitativ und qualitativ relevant anzusehenden Vor- und Nachteile der im Einzelnen betrachteten Entsorgungssysteme. Zum Abschluss wird eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt, um die Aussagekraft der Ergebnisse und Schlussfolgerungen zu prüfen. Dazu werden die für das Ergebnis wesentlichen Einflussfaktoren, wie z. B. Daten- und Modellunsicherheiten, bewertet. Die Auswertung der Wirkungsabschätzungsergebnisse beruht auf dem Ansatz der Normierung und Rangbildung, beides Elemente der Ökobilanz-Norm DIN EN ISO 14042. Durch Normierung kann der spezifische Beitrag einer Entsorgungsoption zur Gesamtbelastung einer Umweltwirkung ermittelt werden. Dies wird als Maß für die quantitative Bedeutung der Ergebnisse in den einzelnen Wirkungskategorien verwendet. Als Einheit dienen dazu die so genannten Einwohnerdurchschnittswerte (EDW) die jährlich im Bundesdurchschnitt pro Einwohner verbrauchte oder freigesetzte Gesamtmenge. Beim Treibhauseffekt sind dies z. B. 12 t CO 2 -Äquivalente pro Einwohner und Jahr. 8

Kurzfassung 2 2 Ergebnisse der Ökobilanz Die im Rahmen der Ökobilanz untersuchten Entsorgungssysteme der thermischen Abfallbehandlung in Hausmüllverbrennungsanlagen sowie die Mitverbrennung in Zement- und Kraftwerken leisten wegen des Stands der realisierten Technik und der energetischen wie auch stofflichen Nutzung der im Abfall enthaltenen Wertstoffe bei den meisten der hier betrachteten Umweltindikatoren einen positiven Beitrag zur Gesamtumweltentlastung. Die in der Zieldefinition formulierte Frage, ob die Mitverbrennung in Kraft- und Zementwerken als ökologisch vertretbar und im Systemvergleich mit der Behandlung in einer Müllverbrennungsanlage als gleichwertig anzusehen ist, kann darüber hinaus grundsätzlich bejaht werden, da die Mehrzahl der Fallbetrachtungen zur Mitverbrennung innerhalb der Ergebnisbandbreite der 16 betrachteten nordrhein-westfälischen MVA liegt. Ergebnisse nach Systemen und Anlagen Aus den umfangreichen Analysen und Bewertungen lassen sich bezogen auf das betrachtete Spektrum an Anlagen folgende Ergebnisse für die Entsorgungssysteme ableiten: 1. Die Entsorgungssysteme Mitverbrennung in Zementoder Kraftwerken die die Erzeugung von Ersatzbrennstoffen durch Aufbereitung, deren Einsatz in Kraft- oder Zementwerken sowie die Entsorgung der Reste über MVA und/oder Deponie umfasst weisen beim Umweltindikator Treibhauseffekt und anderen energiedominierten Kategorien im Durchschnitt eine etwas günstigere Bilanz auf als das Entsorgungssystem der Monoverbrennung in Müllverbrennungsanlagen. Bei optimaler Energienutzung (vollständige Dampfverwertung) kann das Entsorgungssystem MVA beim Treibhauseffekt ein dem Entsorgungssystem Mitverbrennung vergleichbares Ergebnis erzielen oder je nach Einzelfallbetrachtung auch dem Entsorgungssystem der Mitverbrennung überlegen sein. Im Entsorgungssystem Mitverbrennung beeinflussen drei Faktoren das Ergebnis für den Treibhauseffekt: a. die Ausbringungsmenge an EBS durch die Aufbereitung b. die Art des substituierten Regelbrennstoffs und c. die Energieeffizienz der MVA, die im Entsorgungssystem Mitverbrennung zur Entsorgung der nach der Aufbereitung verbleibenden Restfraktion enthalten ist. 2. Beim Toxizitätsparameter Quecksilber ist die Bilanz im Durchschnitt für das Entsorgungssystem Mitverbrennung gegenüber der MVA im Nachteil. Wesentlichen Einfluss auf dieses Ergebnis haben die Reingaswerte der einzelnen Müllverbrennungsanlagen. Da die Unterschiede zwischen den MVA größer sind als bei den betrachteten Zement- und Kraftwerken, weist das Entsorgungssystem MVA eine größere Bandbreite auf als das Entsorgungssystem Mitverbrennung. Im Entsorgungssystem Mitverbrennung beeinflussen zwei Faktoren die Bandbreite: a. die Selektivität der Sortierung/Aufbereitung zu EBS b. spezifische Hg-Emissionsminderungsmaßnahmen an Kraft- und Zementwerken (Koks-Adsorption, selektive Abscheidung im Wäscher bei Kraftwerken, Staubausschleusung bei Zementwerken). 3. Bei den Umweltwirkungskategorien Versauerung, Eutrophierung und auch beim Toxizitätsparameter Feinstaub sind nur geringe Unterschiede zwischen dem Entsorgungssystem MVA und den Entsorgungssystemen der Mitverbrennung in Zement- und Kraftwerken festzustellen Dies liegt hauptsächlich daran, dass sich die geringen spezifischen Emissionen (MVA) und hohe Emissionsgutschriften (Kraft-/Zementwerke) weitgehend ausgleichen. Die Bandbreiten bei den Anlagen u. a. MVA sind dagegen recht deutlich. Am wichtigsten ist dabei das NO X. Vereinfacht gesagt, ist das Ergebnis in diesen Kategorien hauptsächlich davon abhängig, welche NO X -Emissionskonzentration die MVA im System aufweist. 4. Die Ergebnisse beim Toxizitätsparameter Krebsrisikopotenzial liegen ebenfalls eher nahe beieinander, wobei sowohl MVA als auch die Mitverbrennungs- 9

Kurzfassung 2 systeme durchgängig zu einer deutlichen Entlastung führen. Die direkten Emissionen der thermischen Anlagen haben dabei, in Einzelfällen mit Ausnahme der Arsenemissionen aus Steinkohlekraftwerken, keinen nennenswerten Einfluss auf das Ergebnis. Durch Substitution der vergleichsweise arsenreichen Steinkohle führt der EBS-Einsatz in diesen Fällen zu einer Minderung kanzerogener Schadstoffemissionen. Im Wesentlichen wird das Ergebnis von den Äquivalenzsystemen und hier von folgenden Faktoren beeinflusst: a. der Rückgewinnungsrate an Fe- und NE-Metallen. b. der Art der Energienutzung der MVA, da die Emissionen der substituierten Prozesse (ölbefeuerte Kleinfeuerungsanlagen oder Kohlekessel) einen maßgeblichen Anteil am Ergebnis haben. 5. Die Deponierung des Rotterests aus einer MBA schneidet in der Energiebilanz ungünstiger ab als die Verbrennung der Restfraktionen aus der Aufbereitung in einer Müllverbrennungsanlage. Dies gilt auch dann, wenn man für den Treibhauseffekt die C-Senkenfunktion berücksichtigt. Es ist darauf hinzuweisen, dass sich in den hier durchgeführten Stoffstromberechnungen und konservativen Prozessberechnungen zum biologischen Abbau in den MBA für die Restfraktionen Heizwerte ergeben, die das Ablagerungskriterium nach AbfAblV von 6 MJ/kg (H o ) überschreiten. Für eine rechtskonforme Ablagerung ist das Einhalten dieses Kriteriums selbstverständlich Voraussetzung. 6. Im Rahmen einer Sensitivitätsanalyse wurde das Entsorgungssystem EBS-Kraftwerke, respektive EBS- Heizwerke, bewertet. Hierbei handelt es sich um eine insgesamt positiv zu bewertende Variante innerhalb der großen Bandbreite an bereits existierenden thermischen Entsorgungsangeboten. Voraussetzung für diese Wertung ist die optimale Energienutzung in Richtung Prozessdampf bei effizienter Abgasreinigung. Ergebnisse nach Abfallqualitäten Es wurden insgesamt sieben verschiedene Abfallqualitäten in den Modellrechnungen zu Grunde gelegt. Dabei wurden Heizwerte in einer Bandbreite zwischen 9 und 18 MJ/kg Einsatzmaterial sowie unterschiedliche Schadstoffgehalte betrachtet. Folgendes lässt sich daraus schließen: 1. Höhere Heizwerte gehen häufig einher mit höheren Gehalten an fossilem Kohlenstoff. Beim Treibhauseffekt und einigen anderen Wirkungskategorien kompensieren sich diese zwei Effekte in der Mehrzahl der Fälle. Ein hoher Heizwert des Ausgangsabfalls allein ist somit kein wesentliches Kriterium zu Gunsten des Entsorgungssystems Mitverbrennung. 2. Sehr sensitiv ist dagegen der Gehalt an Quecksilber im Abfall. Während sich bei mittleren Qualitäten (0,26 mg/kg OS) die Ergebnisse zwischen System MVA und System Mitverbrennung über die Anlagenbandbreite hinweg noch weit überlappen, ist dies bei hohen Gehalten (ca. 0,7 mg/kg OS) nicht mehr der Fall. Umgekehrt führt ein niedriger Gehalt (hier als Fall 0,17 mg/kg OS) zu einer deutlichen Nivellierung der Unterschiede. 3. Andere aus prozesstechnischer Sicht durchaus relevante Schadstoffgehalte, wie z. B. Chlor, wirken sich im Rahmen der berücksichtigten Wirkungskategorien kaum auf das Ökobilanzergebnis aus. Identifizierung der wichtigsten Stellgrößen und Einflussfaktoren Gemäß der in der Zieldefinition formulierten Aufgabe, die wichtigsten Stellgrößen herauszuarbeiten und die ökologische Relevanz der jeweiligen Vor- und Nachteile zu analysieren, sind folgende Faktoren als entscheidend herauszustellen: Bei den Anlagen zur Ersatzbrennstoffaufbereitung (MBA/EBS-Anlagen): Qualität des erzeugten Ersatzbrennstoffs (geringer Schadstoffgehalt) Mengenausbringung an erzeugtem EBS (u. U. in direkter Konkurrenz zur Qualität) Abgaswerte bei Quecksilber Metallrückgewinnungsrate Bei den Müllverbrennungsanlagen: die Effizienz und Art der Energienutzung (Strom, Fernwärme, Dampf) die Abgaswerte bei Quecksilber und NO X und die Metallrückgewinnungsrate aus der Schlacke 10

Kurzfassung 2 Bei den Kraftwerken: Maßnahmen zur Minderung von Quecksilberemissionen (z. B. Koksadsorption bei Anlagen mit zirkulierender Wirbelschichtfeuerung oder Maßnahmen in der REA-Stufe) Bei den Zementwerken: Maßnahmen zur Minderung von Quecksilberemissionen (z. B. Filterstaubausschleusung) Überblick Die ökobilanzielle Bewertung der Erzeugung von Ersatzbrennstoffen (EBS) und dessen Mitverbrennung in Kraft- /Zementwerken einerseits und der Abfallverbrennung in Müllverbrennungsanlagen (MVA) andererseits lässt keine generalisierenden Aussagen im Hinblick auf diese beiden Grundoptionen zu. Dies begründet sich nicht nur auf der Gegenläufigkeit der Ergebnisse in einzelnen Wirkungskategorien, sondern auch in den weiten und sich teilweise weit überlagernden Streubreiten innerhalb dieser Grundoptionen. Vom Ergebnis her betrachtet, bestätigt sich somit der hier gewählte Weg der Ausdehnung des Rahmens auf die ganze Bandbreite an realen Anlagen als notwendig zur Lösung der Fragestellung dieser Untersuchung. Die größten Streubreiten der Ergebnisse in den einzelnen Umweltwirkungskategorien zeigen sich bei den MVA. Die Gründe hierzu liegen zunächst in den sehr unterschiedlichen energetischen Nutzungsgraden dieser Anlagen. Das schlägt sich in den Bilanzen zum Treibhauseffekt (siehe Bild 1), beim Indikator Beanspruchung fossiler Ressourcen, z.t. auch bei der Versauerung und diversen Kategorien toxischer Emissionen (Feinstaub, kanzerogene Emissionen) nieder. Hier ist es weitaus bedeutender, wie viel an umweltbelastenden Energieprozessen substituiert werden als das, was von den Anlagen selbst emittiert oder verbraucht wird. Welche Art Energieerzeugung substituiert wird, schlägt sich ebenfalls in den Ergebnissen der Bilanz nieder. Für von MVA erzeugten Strom wird im Basisfall der Strom aus dem mittleren deutschen Netz gutgeschrieben. Geht man vom Ersatz ausschließlich fossil erzeugten Stromes aus (aus Steinkohle und Erdgas), fiele das Ergebnis in gradueller Hinsicht günstiger aus. Die Rangfolgen und grundsätzlichen Schlussfolgerungen bleiben davon jedoch unberührt. Ergebnisrelevante Bandbreiten in den Emissionen der MVA sind bei Stickstoffoxiden (NO X ) und Quecksilber (Hg) (siehe Bild 2) zu erkennen bei durchgehender Unterschreitung der Grenzwerte der 17. BImSchV. Ein weiterer Grund für die größeren Bandbreiten in den Ökobilanzergebnissen der MVA-Szenarien liegt außerdem darin, dass die MVA ein Gesamtsystem darstellt. Kraftwerke oder Zementwerke setzen dagegen lediglich einen aufbereiteten Teilstrom des Ausgangsabfalls ein. Im System Mitverbrennung wirken sich die technischen Bandbreiten des Moduls Kraftwerk daher nur für diesen Teilstrom aus. Das Modul MVA ist ebenfalls Bestandteil des Systems Mitverbrennung (Restfraktionen aus der Aufbereitung). Die Ergebnisse der Mitverbrennungssysteme sind somit von verschiedenen, teilweise gekoppelten Parametern beeinflusst. In Bild 1 ist beispielhaft eine Übersicht über die Bilanzergebnisse zum Treibhauseffekt für alle Basisszenarien inklusive der Bandbreiten aller Varianten zur Abfallzusammensetzung und den Einzelanlagen bzw. Anlagenkombinationen dargestellt. In der linken Hälfte sind für die neun Basisszenarien die Belastungen durch die der Entsorgungssysteme und die entsprechenden Gutschriften dargestellt. Die Balken stellen dabei jeweils den mittleren Fall dar. Die schmalen Linien zeigen die Bandbreiten über die zahlreichen Varianten zu Abfallzusammensetzung und Einzelanlagen. In der rechten Hälfte werden die Belastungs- und Gutschriftenwerte zu Nettoergebnissen verrechnet. Auf der Darstellung werden die zwei zentralen Aussagen veranschaulicht: Erstens die Nettoentlastung durch die Mehrzahl der Optionen (blaue Balken in der rechten Hälfte) und zweitens die vergleichsweise hohe Varianz bei den MVA (Varianzlinien in den Szenarien Ia, Ib und Ic). Bild 2 zeigt die Ergebnisse für den Wirkungsindikator Quecksilber. Anders als beim Treibhauseffekt und den meisten anderen Wirkungskategorien führt hier das Entsorgungssystem überwiegend zu Netto-Belastungen. Allerdings gibt es einige MVA (mit sehr niedrigen Reingaskonzentrationen und hohem Energienutzungsgrad) in denen die Emissionen des Entsorgungssystems niedriger liegen, als in den substituierten Äquivalenzsystemen. Bild 2 zeigt außerdem, dass ein Mitverbrennungssystem bei niedrigen Quecksilberausgangsgehalten und entsprechend günstiger Anlagenausstattung (z. B. Kraftwerk mit Koks-Adsorption) eine Nettobilanz bei Null aufweisen kann. 11

Kurzfassung 2 Bild 1 Bilanzergebnisse zum Treibhauseffekt für die Basisszenarien; breite Balken: mittlere Fälle Varianzlinien: Bandbreiten der Varianten zur Abfallzusammensetzung und der Einzelanlagen bzw. Anlagenkombinationen. Ia Ib System MVA Gegenüberstellung Last der Entsorgung und Gutschrift Ic IIa IIb IIc IIIa System EBS in Kraftwerke und Entsorgung der Restfraktionen IIIb System EBS in Zementwerke und Entsorgung der Restfraktionen IIIc Ia Ib System MVA NETTO-Ergebnisse Last der Entsorgung minus Gutschrift Ic IIa IIb IIc IIIa IIIb System EBS in Kraftwerke und Entsorgung der Restfraktionen System EBS in Zementwerke und Entsorgung der Restfraktionen IIIc -2.500-2.000-1.500-1.000-500 0 500 1.000 1.500 2.000 Gutschrift Entsorgung Treibhauseffekt in kg CO 2 -Äq. pro t Abfall Szenario I a, II a und III a: Hausmüll Szenario I b, II b und III c: hausmüllähnliche Gewerbeabfälle Szenario I c, II c und III c: LVP-Sortierreste 12

Kurzfassung 2 Bild 2 Bilanzergebnisse zu Quecksilberemissionen für die Basisszenarien; breite Balken: mittlere Fälle Varianzlinien: Bandbreiten der Varianten zur Abfallzusammensetzung und der Einzelanlagen bzw. Anlagenkombinationen. Ia Ib System MVA Gegenüberstellung Last der Entsorgung und Gutschrift Ic IIa IIb IIc IIIa System EBS in Kraftwerke und Entsorgung der Restfraktionen IIIb System EBS in Zementwerke und Entsorgung der Restfraktionen IIIc Ia Ib System MVA NETTO-Ergebnisse Last der Entsorgung minus Gutschrift Ic IIa IIb IIc IIIa IIIb System EBS in Kraftwerke und Entsorgung der Restfraktionen System EBS in Zementwerke und Entsorgung der Restfraktionen IIIc -0,08-0,04 0,00 0,04 0,08 0,12 0,16 0,20 0,24 Gutschrift Entsorgung Quecksilberemission in g pro t Abfall Szenario I a, II a und III a: Hausmüll Szenario I b, II b und III c: hausmüllähnliche Gewerbeabfälle Szenario I c, II c und III c: LVP-Sortierreste 13

Kurzfassung 2 Datenkritik Die Arbeit beruht auf umfassenden Datenerhebungen und darauf aufbauenden Berechnungen. Neben Mess- und Betriebsdaten wurden auch Abschätzungen zu Grunde gelegt. Der zeitliche Schwerpunkt der Datenerhebung beruht auf den Jahren 2003 und 2004. Seit der Zeit haben sich Veränderungen eingestellt. So zeigen Messwerte des Jahres 2006 an hausmüllbürtigen EBS in Bezug auf Quecksilber im Mittel Konzentrationen, wie sie in der vorliegenden Untersuchung unter schadstoffarm ausgewiesen sind. 14

Kurzfassung 3 3 Schlussfolgerungen aus der Ökobilanz In der Zieldefinition des Vorhabens siehe in Kapitel 3 der Langfassung wurden Fragen formuliert, zu denen die Untersuchung Antworten liefern soll. Die Fragen wurden aus praxisbezogener Perspektive heraus gestellt. Für welche Abfallströme ist die Mitverbrennung und für welche die Verbrennung in der MVA der ökologisch sinnvolle Weg? Die Ergebnisse zeigen, dass qualitative Eigenschaften der Abfälle ein wichtiger Aspekt für die Identifikation des ökologisch vorteilhafteren Verfahrens bzw. Systems darstellen. Orientierung bilden die Leitgrößen Heizwert, Quecksilbergehalt, Gehalt an rückgewinnbarem Metall. Vergleicht man die Bandbreiten der Zusammensetzung der betrachteten Abfallarten Hausmüll ( Graue Tonne ) und hausmüllähnliche Gewerbeabfälle, so lässt sich keine eindeutige Präferenz allein auf Basis der Abfallart erkennen. Grundsätzlich sind sowohl Hausmüll als auch hausmüllähnliche Gewerbeabfälle als Ausgangsmaterial für die Mitverbrennung in Zement- und Kraftwerken geeignet. Ob der Abfall aus Haushalten oder Gewerbetrieben stammt, ist aber nicht das entscheidende Kriterium. In der Tendenz gilt zwar, dass Abfälle gewerblicher Herkunft heizwertreicher ausfallen. Die Schlussfolgerung, dass sie daher für eine Aufbereitung zu EBS besser geeignet seien als häuslicher Restmüll, setzt jedoch den Einzelfallbeleg für einen tatsächlich höheren Heizwert voraus. Während sich der Heizwert eines Abfalls, wie auch der Gehalt an rückgewinnbarem Metall, durch eine grobe optische Analyse einschätzen lässt (hohe Anteile an Papier und Kunststoff) ist eine Prognose des Quecksilbergehalts sehr unsicher. Ein überdurchschnittlich hoher Quecksilbergehalt ist nach der Ökobilanz jedoch das entscheidende Kriterium gegen eine Aufbereitung zu EBS und für einen Einsatz in einer MVA. In der Praxis kann dieser Problematik allein durch Qualitätskontrolle des EBS begegnet werden, wie dies bereits in Nordrhein-Westfalen nach dem Leitfaden zur energetischen Verwertung von Abfällen in Zement-, Kalkund Kraftwerken und über Festlegungen in den Genehmigungsbescheiden der Fall ist. Bei den LVP-Sortierresten ist ein hoher Heizwert und ein hoher Gehalt an rückgewinnbarem Metall grundsätzlich gegeben. Solche Abfälle sind prinzipiell für eine Aufbereitung zu EBS geeignet, wobei auch hier die oben genannte Qualitätskontrolle unverzichtbar ist. Welche Anforderungen sind an die Vorbehandlungen zu stellen, um die Vorteile der Mitverbrennung optimal zu nutzen? Die Untersuchung hat gezeigt, dass eine Positiv- Selektion in jedem Falle der sinnvolle Ansatz zur EBS-Erzeugung beim Einsatz in Kraft- und Zementwerken darstellt. Wie auch die Praxis zeigt, sind deren Qualitätsanforderungen in der Regel nur durch eine gezielte Auswahl geeigneter Ausgangsmaterialien für die Ersatzbrennstoffherstellung erreichbar. Die in diesen Bereichen aus verfahrenstechnischen und auch immissionsschutzrechtlichen Gründen eingeführten Qualitätsstandards schlagen sich auch in der Ökobilanz nieder. In Bezug auf die Wirkungskategorie Treibhauseffekt ist eine Maximierung der EBS-Ausbeute leicht im Vorteil, da hierdurch die Substitutionsrate für Primärbrennstoff in Kraft- und Zementwerken entsprechend höher ausfällt. Jedoch verschlechtert sich die EBS- Qualität erheblich mit negativen Auswirkungen in der toxikologischen Wirkungskategorie, wenn die vergleichsweise kleine Fraktion besonders schadstoffhaltiger Materialien (PVC, Kunststoffgehäuse technischer Artikel) nicht ausselektiert wird. Auf NIR-Technik basierenden Verfahren und auch anderen selektiven mechanischen Verfahren (Ballistikabscheider u. ä.) ist daher der Vorzug zu geben. 15

Kurzfassung 3 Welche Wechselwirkungen kann eine Ausdehnung der Mitverbrennung auf die Praxis der üblichen Abfallverbrennung in MVA mit sich führen? Als positiver Effekt der Mitverbrennung ist zu werten, dass die nach der Abtrennung der EBS-Fraktion verbleibende Restfraktion einen geringeren Heizwert hat und daher aus MVA Sicht einen zu bevorzugenden Stoffstrom darstellt. Dessen Anreicherung mit Schadstoffen zugunsten hoher EBS-Qualität ist ein weiteres Argument für seinen Einsatz in MVA. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass auch die MVA nicht beliebig hohe Schadstoffströme verkraften können. So stellen die stetig steigenden Chlorgehalte in den Abfällen in einzelnen Anlagen zunehmend problematische Inputs dar. Dies jedoch aus anlagentechnischer Sicht, nicht aus Sicht der Ökobilanz. Es zeigt sich, dass die MVA auch zukünftig die zentrale Rolle im Entsorgungssystem einnimmt. Da ihre Bilanzen überwiegend Entlastungen für die Umwelt zeigen, ist dies durchaus positiv zu werten. Lassen sich diese Wechselwirkungen positiv optimieren? Welches sind dazu die Randbedingungen? Bei der Frage nach der Optimierung muss zwischen beeinflussbaren und nicht beeinflussbaren Faktoren unterschieden werden. Da sich die Untersuchung im Wesentlichen auf Anlagen im Bestand bezieht, ist die Mehrzahl der technischen Faktoren (z. B. die Energienutzung bei MVA) grundsätzlich schwer bis kaum beeinflussbar. Die Energienutzung bei MVA ist entweder an eine zentrale Betriebseinheit der Anlage gebunden (z. B. Turbinentyp), vor allem aber von äußeren Randbedingungen wie der Abnehmerstruktur am Standort abhängig. Eine Ausdehnung der Fernwärmenutzung wäre stets wünschenswert, liegt aber nicht in der Hand von MVA-Betreibern. Im Falle von Neuanlagenplanungen sollten diese Faktoren jedoch unbedingt von vorneherein berücksichtigt werden. Dagegen erscheinen Optimierungen bei den Schadstoffemissionen tendenziell einfacher umsetzbar zu sein. Hier wurden Stickstoffoxide und Quecksilber hervorgehoben. Die Höhe der NO X -Emission ist in der Regel eine Frage des Ammoniakeinsatzes und wird über das Entstickungsverfahren gesteuert. Auch bei Quecksilber sind entsprechende Möglichkeiten gegeben. 16

Kurzfassung 4 4 Übertragung der Ergebnisse auf ein Gesamtszenario für Nordrhein-Westfalen Aus Sicht des Landes Nordrhein-Westfalen stellt sich die Frage, welche ökologische Bedeutung die thermische Abfallentsorgung mit den Optionen MVA und Mitverbrennung landesweit einnimmt. Ausgehend von den vorhandenen Kapazitäten (MBA, MVA, Mitverbrennung) wurden in das erstellte Rechenmodell folgende Bezugsmengen eingegeben. 4,0 Mio. t Hausmüll pro Jahr (Quelle: Siedlungsabfallbilanz 2005) 2,6 Mio. t hausmüllähnliche Gewerbeabfälle pro Jahr (abgeleitete Schätzung) Dies bildet selbstverständlich nicht die gesamte Entsorgungsstruktur des Landes ab. Bei der Ableitung der Gewerbeabfallmengen werden die Kapazitäten der vorhandenen Anlagen zu Grunde gelegt und die Mengenströme, die über Aufbereitungsanlagen (inkl. EBS-Herstellung) geführt werden, entsprechend analysiert (siehe Bild 3). Als Gesamtkapazität für die MBA wurden insgesamt rund 700.000 t/a angesetzt, die derzeitige Kapazität der 16 MVA liegt bei 5,8 Mio. t pro Jahr und die Mitverbrennungskapazität (Kraft- und Zementwerke) wurde mit insgesamt 600.000 t pro Jahr angesetzt. Für die in Bild 3 dargestellten Mengenströme werden unter Zugrundelegung der mittleren und gewichteten Szenarien die Gesamtinventare an Lasten durch die Entsorgung und Entlastungssysteme durch die substituierten Äquivalenzsysteme hochgerechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Daraus ist abzulesen, dass in den Kategorien Treibhauseffekt und Versauerung, den Toxizitätsindikatoren Krebsrisikopotenzial und Feinstaub sowie bei den fossilen Ressourcen die Entsorgungswirtschaft einen Beitrag zur Entlastung der Umwelt leistet. Nicht erreicht wird dies bei Eutrophierung, dem Toxizitätsindikator Quecksilberemission und der Deponieraumbeanspruchung. An dieser Stelle sei nochmals auf die Systemgrenze dieser Untersuchung hingewiesen: die Lebenswegbetrachtung beginnt mit dem Anfall des Abfalls und seiner Erfassung. Dessen Vorleben ist nicht Bestandteil des Betrachtungsraums. Die Auffassung, mehr Abfall führt zu mehr Umweltentlastung, ist selbstverständlich nicht zutreffend, da die Erzeugung der zu Abfall werdenden Konsumgüter hier nicht einbezogen ist. Sehr wohl lässt sich durch Abfallvermeidung eine weitaus höhere Umweltentlastung als durch energieeffiziente Entsorgung erzielen. Dies zum richtigen Verständnis der negativen Nettoergebnisse (siehe die letzten Zeilen in Tabelle 1). 17

Kurzfassung 4 Bild 3 Mengenstromszenario unter Ausnutzung der in Nordhrein-Westfalen vorhandenen Kapazitäten (MBA, mechanische Aufbereitungsanlagen, MVA und Mitverbrennung in Zement- und Kraftwerken Stand: 12/06) 4,0 Mio. t Hausmüll 2,6 Mio. t hausmüllähnl. Gewerbeabfälle 3.300 kt 700 kt 1.000 kt 1.600 kt 2.300 kt 1.500 kt Reste Sortierung 600 kt EBS Aufbereitung 5.800 kt 130 kt Inertes 70 kt Metalle MVA Kraft-/ Zementwerk 1.250 kt Schlacke 70 kt 250 kt 160 kt Strom Fernwärme Ferndampf 380 kt Deponie 230 kt Verwertung Metalle 1.310 kt Verwertung mineral. Stoffe Brennstoffsubstitution Insgesamt führt dieses, die aktuelle Entsorgungssituation in etwa widerspiegelnde Mengenstromszenario, wie in Tabelle 1 zusammengestellt, zu einer Netto-Einsparung von rund 1,6 Mio. t an CO 2 -Äquivalenten pro Jahr. Das betrachtete Segment der Ab-fallwirtschaft setzt rund 3,6 Mio. t CO 2 -Äquivalente frei, spart durch Energienutzung und Stoffverwertung jedoch mit rund 5,2 Mio. t das nahezu Anderthalbfache ein. Auch bei der Versauerung zeigt sich dieses Verhältnis. Hier werden insgesamt gut 3.300 t SO 2 -Äquivalente netto eingespart. Bei der Eutrophierung dagegen bleibt ein Überhang von knapp 90 t PO 4 3+ -Äquivalenten pro Jahr, wobei Last und Gutschrift nur um etwa 10 % differieren. Besonders groß dagegen fällt die Relation beim Toxizitätsparameter Krebsrisikopotenzial aus: Emittieren die Entsorgungssysteme 220 kg Arsen-Äquivalente pro Jahr, so entlasten sie durch Gutschriften die Umwelt um jährlich ca. 1,4 t Arsen-Äquivalente dem mehr als Sechsfachen. Auch bei Feinstaub liegt das Ergebnis klar auf Seiten der Entlastung. Bei Quecksilber dagegen wird die Emission von knapp 130 kg pro Jahr mit gut 80 kg über die Gutschrift nur zu zwei Drittel wettgemacht. Bezüglich fossiler Ressourcen stellt sich erwartungsgemäß ein deutliches Übergewicht der Gutschrift dar: Mit ca. 47 PJ spart die Abfallwirtschaft pro Jahr mehr als siebenmal so viel ein wie sie verbraucht. Umgekehrt trägt sie eine weit höhere Last beim Verbrauch an Deponieraum, auch wenn insgesamt nur geringe Massenströme noch deponiert werden. Der größte Teil der rund 600.000 m 3 geht dabei auf die Teilströme deponierter MBA-Rottereste zurück. 18

Kurzfassung 4 Tab. 2 Umweltinventare für das Mengenstromszenario unter Ausnutzung der in Nordhrein-Westfalen vorhandenen Kapazitäten Wirkungskategorien Treibhauseffekt Versauerung Eutroph. terr. Indikatoren kt CO 2 -Äq./a t SO 2 -Äq./a t PO 4 3+ -Äq./a Entsorgung MVA 1.860 2.640 425 Kraftwerke 490 1.090 134 Zementwerke 1.270 2.480 425 Summe Entsorgung 3.620 6.210 984 Äquivalenzsystem Zu MVA 2.460 4.510 343 Zu Kraftwerke 990 1.870 129 Zu Zementwerke 1.790 3.170 424 Summe Äquivalenzsystem 5.240 9.550 895 NETTOERGEBNIS -1.620-3.340 89 Humantoxizität Ressourcen Krebsrisiko- Feinstaub Quecksilber fossile Deponie Wirkungskategorien potenzial Ressourcen Indikatoren t As-Äq./a t/a kg/a PJ/a 1.000 m 3 /a Entsorgung MVA 0,06 930 49,1 2,87 147 Kraftwerke 0,14 464 35 1,33 227 Zementwerke 0,02 1.340 42,2 2,08 224 Summe Entsorgung 0,22 2.740 126 6,27 597 Äquivalenzsystem Zu MVA 0,01 2.360 51 26,3 13 Zu Kraftwerke 1,03 743 15 9,7 5 Zu Zementwerke 0,32 1.950 17 10,5 3 Summe Äquivalenzsystem 1,36 5.050 82 46,5 21 NETTOERGEBNIS -1,13-2.310 44-40,3 577 19

Kurzfassung 4 Bild 4 Gesamtbilanzen für das Mengenstromszenario NRW, normiert in Einwohnerdurchschnittswerte (EDW) foss. Energieress. Quecksilber Feinstaub, PM 10 Krebsrisikopotential Eutrophierung, terr. Versauerung Treibhauseffekt -500.000-400.000-300.000-200.000-100.000 0 100.000 200.000 300.000 400.000 500.000 Entlastung in EDW Belastung Netto Äquivalenzsystem Entsorgung In Bild 4 sind die Gesamtinventare in normierter Weise dargestellt. Die Bilanzergebnisse für die Entsorgung von 4 Mio. t Hausmüll und 2,6 Mio. t hausmüllähnlichen Gewerbeabfällen wurden in EDW 1 umgerechnet. Damit kann die spezifische Bedeutung dieses Teils der Siedlungsabfallwirtschaft Nordrhein-Westfalens veranschaulicht werden. Bezüglich Treibhauseffekts werden dabei 300.000 EDW durch die Entsorgung verursacht und durch die Substitution im Gegenzug 430.000 EDW eingespart. Netto entlastet dieses Segment der Abfallwirtschaft das Klima damit in einer Größenordnung der Last von 130.000 Einwohnern, das sind für Nordrhein-Westfalen 0,7 %, oder anders ausgedrückt, einer Stadt der Größe Paderborns. Noch größere positive Beiträge zeigen sich beim Krebsrisikopotenzial, wo die Emission der Entsorgungssysteme insgesamt 29.000 EDW entspricht, Energie- und Stoffgutschriften jedoch 400.000 EDW ausmachen. Die Netto-Einsparung entspricht damit einer Stadt der Größe Bochums. Bei Quecksilber liegen die Emissionen aus der Abfallentsorgung, wie oben beschrieben, insgesamt höher als die Gutschriften. Die Netto-Zusatzbelastung wird hier auf 120.000 EDW normiert. Das entspricht einer Stadt der Größe Recklinghausens. 1 Einwohnerdurchschnittswert EDW = Gesamtverbrauch bzw. Gesamtemission in Deutschland dividiert durch die Einwohnerzahl 20

Kurzfassung 5 5 Fazit und Empfehlungen Grundsätzlich leistet die Praxis der thermischen Abfallentsorgung in Nordrhein-Westfalen für viele der betrachteten Umweltwirkungen einen positiven Beitrag zur Gesamtumweltentlastung. Die Entsorgungssysteme MVA und Mitverbrennung tragen dazu in jeweils unterschiedlichem Maße bei. Beide Ansätze weisen jeweils spezifische Vorteile auf, sodass mit ihrer Kombination eine Gesamtoptimierung des Entsorgungssystems möglich ist. Unverzichtbarer Bestandteil ist dabei die MVA. Sie muss im Zweifel für die Abfallströme zum Einsatz stehen, die qualitativ ungeeignet für Ersatzbrennstoffe sind, darunter auch Restfraktionen aus der EBS-Herstellung. Bild 5 Emissionsminderung MVA Verteilung der Fallvarianten von Anlagen und Anlagenkombinationen in einem Achsenkreuz von Energieeffizienz und Emissionsminderung; stark abstrahiert, bewusst ohne Dimension und weitere Spezifizierung (Verteilung der einzelnen Anlagen) Mitverbrennung (Verteilung der einzelnen Anlagenkombinationen) Energieeffizienz Bereich der Optima Der spezifische Nutzen der Mitverbrennung besteht in der systemimmanenten Stofftrennung mit der Möglichkeit der gezielten Lenkung von Stoffströmen in adäquate Anlagen: a. heizwertreiche, schadstoffabgeminderte EBS-Fraktion in Kraft-/Zementwerke, b. heizwertärmere, schadstoffangereicherte Fraktionen in die MVA, c. maximierte Ausbeute von verwertbaren Metallfraktionen. Die Substitution fossiler Brennstoffe (Punkt a.) bringt Entlastung auch auf Seiten umwelt- und gesundheitsschädlicher Schadstoffemissionen. Die Verbindung zur MVA (Punkt b.) eröffnet Möglichkeiten, die thermische Entsorgung als Gesamtsystem zu optimieren, da aus Gründen der Auslastung die Mehrzahl der MVA tendenziell eher an heizwertärmeren Fraktionen Interesse zeigen. Dagegen sind Anreicherungen an Schadstoffen angesichts der leistungsfähigen Abgasreinigungen in diesem Bereich unproblematisch. Die Rückgewinnung von Metallen (Punkt c.) ist ein über alle Umweltwirkungen hinweg positiver Beitrag zur Entlastung. Wie Bild 5 in stark abstrahierter Weise veranschaulichen soll, zeigen die zwei grundlegenden Systeme MVA und Mitverbrennung mit der Vielzahl ihrer Fallvarianten eine weite Überschneidung in einem Achsenkreuz aus Energieeffizienz und Emissionsminderung. Diese beiden Kriterien bilden somit keine Gegensätze und lassen sich prinzipiell in beiden Systemen vereinen, wie durch die Kennzeichnung eines Bereichs der Optima angedeutet werden soll. Mit dieser Darstellung soll auch nochmals unterstrichen werden, von welcher Wichtigkeit der umfangreiche Untersuchungsrahmen dieser Studie ist. Erst mit der Analyse der Situation aller Einzelanlagen konnte herausgearbeitet werden, dass in zahlreichen Aspekten überlappende Bandbreiten vorliegen und in anderen Aspekten wiederum nur als geringfügig zu bewertende Unterschiede zwischen den grundlegend verschiedenen Systemen bestehen. Zu beachten sind dabei auch die wechselseitigen Beziehungen der Systeme. Denn eine besonders energieeffiziente Anlagenkombination der Mitverbrennung (am rechten Rand des kleinen Kreises) setzt eine Kombination mit einer besonders energieeffizienten MVA (am rechten Rand des großen Kreises) voraus. 21

Kurzfassung 5 An den politischen Entscheidungsträger ist folglich keine Entweder-oder-Empfehlung zu richten. Den im Einzelfall erkennbaren ökologischen Schwachpunkten des einen oder des anderen Systems können zumeist technische oder organisatorische Optimierungspotenziale entgegen gebracht werden. Auch bei weitgehender Ausschöpfung der Potenziale der Mitverbrennung, wird die tragende Rolle bei den Müllverbrennungsanlagen liegen. Sie bilden die Grundlage einer insgesamt umweltverträglichen Abfallwirtschaft. Dies bedeutet aber auch, dass eine Ausnutzung der Optimierungspotenziale durch diese Anlagengruppe (u. a. sukzessive Verbesserung der Energienutzung) in besonderem Maße zur weiteren Verbesserung der Umweltleistungen der Abfallwirtschaft führen wird. Im Bestand der MVA sind die Möglichkeiten der Optimierung auf der Anlagenebene nur begrenzt ausdehnbar. Kontinuierliche Verbesserungen in der Energiebilanz wie auch im Emissionsverhalten über die letzten Jahre hinweg sind von Betreiberseite dokumentiert. Dies zeigen u. a. Umweltberichte wie auch Internetauftritte der Anlagen. Die weitere Verbesserung der Energienutzung setzt jedoch in den meisten Fällen Veränderungen der lokalen Infrastruktur voraus. Die umfassende Nutzung der Wärme erfordert die prioritäre Einbindung dieser Anlagen in Energienutzungskonzepte der Standortkommunen aber auch der ansässigen Industrie. Hier sind in stärkerem Maße kooperative Lösungen zu fordern. Empfehlungen für den Bereich der Mitverbrennung zielen zunächst auf die Herstellung und Qualität des siedlungsabfallbürtigen Ersatzbrennstoffs und damit auf die Aufbereitungsanlagen ab. Konzepte mit Ausrichtung auf die Qualität des EBS (möglichst geringer Schadstoffgehalt) sind einer Maximierung der EBS-Ausbringung klar vorzuziehen. Eine Maximierung der Rückgewinnung von Metallfraktionen ist dagegen unbedingt zu priorisieren. Dies gilt im Rahmen der Möglichkeiten im Übrigen auch für die MVA. Bezüglich der Gruppe der Kraftwerke zeigen sich Anlagen mit spezifischen Maßnahmen zur Emissionsminderung (insbesondere bezüglich Quecksilber) im Vorteil. Die Entwicklung von Maßnahmen, die im Bestand konventioneller Technik umsetzbar sind, sind hier zu begrüßen. Zu nennen ist die verstärkte Fällung von Quecksilber in REA-Anlagen. Die Gruppe der Zementwerke stellte sich im Rahmen dieser Untersuchung als vergleichsweise homogen dar. Nichtsdestoweniger sind auch hier technische Maßnahmen in Entwicklung und an einzelnen Anlagen bereits umgesetzt, die signifikante Verbesserungen im Bereich der Emissionsminderung von Quecksilber zeigen. Zu nennen ist hier die gezielte Ausschleusung von Filterstaubfraktionen aus den Filteranlagen. Nur kurz im Rahmen der Sensitivitätsanalyse wurde die Option der EBS-Kraftwerke gestreift. Sie stellen in gewisser Hinsicht einen speziellen Fall von MVA dar. Grundsätzlich sind sie als ökologisch sinnvoller Ansatz zu bewerten, vorausgesetzt die Emissionsminderungstechnik erfüllt den Stand moderner thermischer Abfallbehandlung und dem selbst erhobenen Anspruch einer optimierten Energienutzung. Dies setzt eine wärmegeführte Kraft-Wärme-Kopplung voraus. Eine reine Stromnutzung ist dagegen als Rückschritt zu werten. Abschließend sei darauf hingewiesen, dass diese Studie nicht zum Ziel und Untersuchungsgegenstand hatte, die Anlagen zur Mitverbrennung in der Erfüllung ihrer Hauptfunktion zu bewerten: Kraftwerke zur Stromerzeugung, Zementwerke zum Brennen von Klinker. Der Einsatz von EBS wird stets anlagenbezogen dem Primärbrennstoffeinsatz gegenübergestellt. Höhere oder geringere Energieeffizienz oder hohe oder geringe spezifische Emissionen, sofern sie nicht durch die Mitverbrennung beeinflusst sind, kommen daher in dieser Untersuchung kaum zum Tragen. An die Politik aber ist generell die Empfehlung zu richten, durch Abfallmitverbrennung nicht Anlagen zu begünstigen, deren Stand der Technik nicht mehr dem heutigen Maßstab entspricht. 22

Die Langfassung der Broschüre Ökobilanz thermischer Entsorgungssysteme für brennbare Abfälle in Nordrhein-Westfalen ist als Download-Pdf auf der Internetseite des Ministeriums für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen verfügbar.

Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen, Schwannstraße 3, 40476 Düsseldorf