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Abfälle aus der Betriebsphase

Im Dokument 117/2019 (Seite 136-139)

3 Abfall- und Kostenprognose für den Zeitraum bis 2040

3.3 Abfallprognose auf Grundlage der Materialanalyse

3.3.2 Abfälle aus der Betriebsphase

Neben den Abfällen, welche beim Rückbau der WEA am Ende des Lebenszyklus (siehe vorheriges Kapitel) anfallen, können auch während des Betriebs bspw. aus Wartungs- oder

Instandsetzungsarbeiten Abfälle entstehen. Diesbezüglich besteht eine Wartung üblicherweise aus der Abarbeitung von planmäßigen Aufgaben und Kontrollen der Funktionstüchtigkeit einzelner

Komponenten (dies schließt insbesondere auch die Rotorblätter mit ein) und eine Instandsetzung aus

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einer nicht vorweg planbaren Tätigkeit, die das Ziel verfolgt, defekte bzw. beschädigte Komponenten wieder in den ordnungsgemäßen Zustand zu überführen.

Hierbei kann grundsätzlich unterscheiden werden zwischen Betriebsmitteln, welche regelmäßig ausgetauscht werden müssen, und gelegentlich auszutauschenden Bauteilen.

Aufgrund von hohen Unsicherheiten bzgl. der Findung eines geeigneten Ansatzes zur Abschätzung solcher Abfallmengen, erfolgt in diesem Kapitel keine gesonderte Bilanzierung der möglichen Abfälle aus der Betriebsphase. Stattdessen werden die möglicherweise resultieren Abfälle qualitativ

beschrieben. Weiterhin erfolgte eine spezifische Befragung von insgesamt zwei Serviceunternehmen und einem WEA-Hersteller, aus der zumindest eine Indikation für die Abfallmengen gewonnen werden konnte, welche ebenfalls in diesem Kapitel vorgestellt wird.

Zusammenfassend kann jedoch festgestellt werden, dass die Abfallmengen aus der Betriebsphase, denen aus der Rückbauphase, stark untergeordnet sind bzw. mengenmäßig erheblich geringer ausfallen.

3.3.2.1 Abfallmengen aus der regelmäßigen Wartung

Bezüglich der Betriebsmittel gibt es in der BImSchG-Antragsdokumentation üblicherweise auch Bilanzierungen für üblichen Abfallmengen. Diese umfassen in der Regel insbesondere

Betriebsflüssigkeiten, aber auch andere Verbrauchsgüter wie bspw. Tücher. Insgesamt sind solche Bilanzierungen naturgemäß verallgemeinernd, da bspw. ein Getriebe-Ölwechsel bedarfsgerecht in der Regel auf der Grundlage von Analysen von Ölproben ausgeführt wird. Der Einsatz von Verbrauchs- und Betriebsmitteln hängt somit immer auch von den Beobachtungen und Ergebnissen einer Wartung ab, sodass auch die realen Material- und Abfallmengen aus der Wartung schwanken. Mit Bezug auf die Größenordnung und Materialmengen, welche während des Rückbaus anfallen, sind Abfallmengen aus der Wartung in jedem Fall vernachlässigbar.

Da die Wartung weiterhin häufig vom WEA Hersteller ausgeführt wird, der in der Regel auch für die fachgerechte Entsorgung zuständig ist, sind diese Abfallmengen zudem ggf. auch in speziellen Abfallbilanzen der Hersteller enthalten.

3.3.2.2 Abfallmengen aus Instandsetzungsmaßnahmen

Mit Bezug zu Abfällen aus Instandsetzungen (insbesondere an Großkomponenten) ist grundsätzlich neben der Kenntnis von konkrete Schadenshäufigkeiten, auch zu berücksichtigen, dass insbesondere ausgebaute größere Komponenten in den meisten Fällen nicht entsorgt, sondern wiederaufgearbeitet und anschließend in anderen Anlagen wiedereingesetzt werden können.

Rotorblätter

Für die Rotorblätter einer WEA, welche aus Sicht des Recyclings eine hohe Relevanz einnehmen, wurde im Zuge der Projektbearbeitung eine entsprechende Anfrage an ein Wartungsunternehmen gestellt, welches für den Bereich der Rotorblattinstandsetzung eine spezielle Fachabteilung unterhält.

Ergebnis dieser Anfrage war die subjektive Einschätzung des befragten Experten, dass lediglich ein Bruchteil von Schäden (im Promillebereich) an Rotorblättern zu einer endgültigen Entsorgung führt.

Überschlägig wurde bei einem geschätzten WEA-Bestand von 25.000 WEA bzw. 75.000 Rotorblättern ausgeführt, dass für ca. 10 dieser Blätter (pro Kalenderjahr) ein tatsächlich irreparabler Totalschaden vorliegt. Dies führt zu einer Schadensquote von 0,13 ‰ pro Jahr bzw. 2,67 ‰, wenn von einem Betriebszeitraum je WEA von 20 Jahren ausgegangen wird. Die Voraussetzung ist selbstverständlich, dass regelmäßig Wartungen und nötige Reparaturen durchgeführt werden.

Hierzu wurde ergänzend auch die Frage gestellt, wie häufig aufgrund des Schadens an einem einzelnen Blatt tatsächlich der gesamte Rotorblattsatz getauscht (bzw. entsorgt) werden muss, da kein

passendes Blatt mit einem ähnlichen Gewicht gefunden wird. Hierzu wurde von dem angefragten

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Experten zwar grundsätzlich angemerkt, dass dieser Fall eintreten kann, aus seiner Sicht jedoch ebenfalls eher selten ist. So lassen sich unterschiedliche Blattgewichte bis zu einem gewissen Grad gut ausgleichen, vollständig von der Hand zu weisen ist das beschriebene Problem jedoch nicht.

Zudem wurde auch erläutert, dass bei der Reparatur eines Rotorblattes lokal sehr geringe Abfallmengen an Rotorblattmaterial anfallen.

Zusammenfassend und auf Grundlage der vorstehenden Überlegungen halten wir einen Ansatz von jährlich 0,15 ‰ des Rotorblattgewichtes (aller in Betrieb befindlichen WEA) geeignet, um die zusätzlichen Abfallmengen an Rotorblattmaterialien aus der Betriebsphase abzuschätzen. Ob dieser Ansatz jedoch auch für neue Rotorblattgenerationen mit hohen CFK-Anteilen gilt, die teilweise als weniger gut reparabel beschrieben werden, kann derzeit nicht beantwortet werden.

Sonstige Komponenten

Für andere Komponenten ist die Einschätzung ähnlich. So werden insbesondere die größeren Komponenten aus dem Antriebsstrang in der Regel regelmäßig gewartet und müssen folglich zum überwiegenden Teil nicht entsorgt werden. Hierbei handelt es sich zudem um werthaltige Materialien (hauptsächlich Metalle) für die bereits gute Recyclingverfahren verfügbar sind und die einen positiven Marktwert haben.

Weiterhin machen die Komponenten, die üblicherweise während des Betriebs einer WEA durch ein Schaden ausfallen können, mengenmäßig nur einen geringen Anteil aus. Die mengenmäßig

relevantesten Komponenten, insbesondere die Tragstrukturen (z. B. Turm, Fundament,

Maschinenträger) sind im Normalfall nicht von größeren Schäden betroffen (Anm.: Das Vorkommen solcher Schäden würde in der Regel zu einem wirtschaftlichen Totalschaden führen). Die geringen Versicherungsprämien, die auch den Totalausfall einer WEA (bspw. aufgrund Ereignisse höherer Gewalt) absichern sind zudem ein Indikator für eine insgesamt sehr geringe Wahrscheinlichkeit eines solchen Ereignisses. Dies deckt sich im Übrigen auch mit unserer subjektiven Einschätzung.

Um diese subjektive Bewertung auch durch die Aussagen eines Experten zu validieren, wurde ein ergänzendes Interview mit einem Wartungsunternehmen durchgeführt. Hierbei wurde zunächst intensiv über Getriebeschäden besprochen, wobei am Beispiel einer 1,5 MW-Anlage argumentiert wurde. Grundsätzlich können die Gründe für Getriebeschäden sehr vielfältig sein. Je nach spezifischem Schaden, Zugänglichkeit und Machbarkeit wird üblicherweise zunächst bewertet, ob das Getriebe innerhalb der Gondel repariert werden kann. Hierbei fallen üblicherweise geringe Stahl-Abfallmengen (etwa in der Größenordnung von 150 kg, grundsätzlich jedoch schadensspezifisch) an. Falls eine Reparatur in der Gondel nicht möglich ist, muss das Getriebe mittels Krans entnommen und zu einem Fachbetrieb (häufig auch zum Getriebe-Hersteller) gebracht werden. Bei dem Fachbetrieb wird das Getriebe dann vollständig zerlegt und jedes Bauteil einzeln begutachtet. Schadhafte Bauteile werden nachfolgend ersetzt und fallen als Abfall an. Eine Quantifizierung dieser Abfallmengen war auf der Grundlage der Expertenbefragung nicht möglich.

Eine Abhängigkeit des tatsächlichen Fehlers zu resultierenden Abfallmenge ist auch bei Generatoren zu berücksichtigen. So sind in Generatoren oft Lagerschäden ein Problem, was zu Stahlabfällen führt.

Eine andere große Schadensgruppenart bei Generatoren sind elektrische Kurzschlüsse, die häufig zu einem Austausch der Kupferwicklungen führen, wodurch entsprechend Kupfer-Abfälle anfallen. Auch hier war eine konkrete Einschätzung bezgl. der Materialmengen aus dem Generator nicht möglich.

Aus anderen kleineren Komponenten resultieren bei Schäden überwiegend metallische Abfallströme.

Subjektiv geschätzt gab der Experte zudem grob die Einschätzung ab, dass er bezogen auf einen Betrieb von 20 Jahren für eine 1,5 MW-WEA eine Abfallmenge (exkl. Rotorblätter) von 1,3 bis 2,6 t erwarten würde. Bezogen auf die Nennleistung einer WEA ergibt sich damit eine spezifische

zusätzliche jährliche Abfallmenge von ca. 43 – 87 kg/MW. Diese Abfallmenge setzt sich überwiegend aus Metallen, hauptsächlich aus Stahl und auf Kupfer zusammen.

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Analog zu Abfällen während der Wartungstätigkeit gilt auch für die Instandsetzung, dass für einen Großteil der WEA Verträge mit den WEA-Herstellern abgeschlossen sind, die üblicherweise auch die Entsorgung von ausgebauten Komponenten beinhalten. Abfallmengen aus ausgebauten und

irreparablen Großkomponenten sind somit ggf. auch in den herstellerspezifischen Abfallbilanzen enthalten.

3.4 Prognose über Erlöse und Kosten anknüpfend an Status quo und

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