Kapazitätsbedarf für die Abfallverbrennung in Deutschland

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139 Kapazitätsbedarf für die Abfallverbrennung in Deutschland

Kapazitätsbedarf für die Abfallverbrennung in Deutschland

Günter Dehoust und Alexandra Möck

1. Anforderungen an die Abfallwirtschaft

aus der Sicht des Klimaschutzes ...140 1.1. Veränderungen am Energiemarkt ...140 1.2. Einfluss auf CO₂-Gutschriften für die Bereitstellung

von Strom und Wärme ...141 1.3. Anteil der Abfallverbrennung

an den Emissionen des Stromsektors ...142 2. Anforderungen an die Abfallwirtschaft

aus der Sicht des Ressourcenschutzes ...143 3. Modellierung der Abfallströme und Bilanz

der ökologischen Auswirkungen ...150 4. Fazit ...154 5. Literatur ...155

Die Abfallwirtschaft leistet seit Jahren erhebliche Beiträge zum Klimaschutz und stellt in relevantem Umfang Sekundärrohstoffe zur Verfügung, wodurch Primär- ressourcen geschont werden. Darüber hinaus wird – vor allem durch die Abfall- verbrennung – die wichtige Funktion unterstützt, Schadstoffe in sichere Senken zu schleusen. Allerdings ändern sich die Anforderungen aus Sicht des Klima- und Ressourcenschutzes in erheblichem Maße. Die erfolgreiche Umsetzung der Ener- giewende ist unabdingbare Voraussetzung, um die schon weit fortgeschrittene Klimaerwärmung möglichst einzugrenzen. Ein effizienter Umgang mit Ressourcen, wozu insbesondere auch das Recycling zu zählen ist, soll nicht nur Rohstoffe für die industrielle Produktion der Zukunft sichern, er ist auch Voraussetzung für die Energiewende.

Will die Abfallwirtschaft auch zukünftig einen relevanten Umweltbeitrag leisten, muss sie sich jetzt diesen neuen Herausforderungen stellen. Dazu ist es auch nötig, die MVA-Kapazitäten rechtzeitig auf den dann noch benötigten Bedarf zu reduzieren.

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1. Anforderungen an die Abfallwirtschaft aus der Sicht des Klimaschutzes 1.1. Veränderungen am Energiemarkt

Nach den energie- und klimapolitischen Zielen der Bundesregierung sollen die Treib- hausgasemissionen bis 2030 um 55 Prozent sowie um 80 Prozent bis 95 Prozent bis 2050 sinken, das Bezugsjahr ist jeweils 1990 [2]. Der im Koalitionsvertrag [8] beschlossene Ausbaukorridor für erneuerbare Energien bildet diese Ziele im Wesentlichen ebenfalls ab. Zusätzlich hat die Bundesregierung entschieden, bis zum Jahr 2022 aus der Nutzung der Kernenergie zur Stromerzeugung auszusteigen [4].

Um dies zu erreichen, müssen im gesamten Energiesystem bis 2050 weitestgehend die konventionellen Kraftwerke im Grundlastbetrieb durch erneuerbare Energien ersetzt werden, fast ausschließlich aus fluktuierenden Energiequellen wie Wind, Wasser und Sonne. Die benötigte Reservekapazität decken dann flexible Biomassekraftwerke und – soweit nicht ganz ersetzbar – auch flexible fossile Kraftwerke.

Im Projekt Klimaschutzszenarien 2050 untersucht das Öko-Institut im Auftrag des BMUB aktuell die potenziellen Entwicklungen auf dem Strommarkt bis 2050. Dazu wurden drei Szenarien entwickelt:

• Aktuelle-Maßnahmen-Szenario (AMS): Die aktuelle Energie- und Klimapolitik (Stand 2012) wird weitergeführt.

• Klimaschutzszenario 80 (KS 80): Das Ziel des Energiekonzepts, Treibhausgase bis 2050 um achtzig Prozent zu mindern, wird erreicht.

• Klimaschutzszenario 90 (KS 90): Bis 2050 wird eine Treibhausgas-Minderung von neunzig Prozent erreicht.

100

80

60

40

20

Stromerzeugung

%

2040

2010 2020 2030

0

2050 AMS KS 80 KS 90 AMS KS 80 KS 90 AMS KS 80 KS 90 AMS KS 80 KS 90 Sonstige Erneuerbare Erdgas Steinkohle Braunkohle Kernenergie

17

40 43 45

57 64 68 65

76 84

71

87 94

Bild 1: Strommix der inländischen Stromerzeugung

Quelle: Modellierungsarbeiten des Öko-Instituts 2013

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Um das Mindestziel zur Reduktion der Klimagase um achtzig Prozent zu erreichen¹, muss der Anteil der erneuerbaren Energien von gegenwärtig unter zwanzig Prozent auf über achtzig Prozent (KS 80) ansteigen. Die Rolle der fossilen Energieträger nimmt bis 2050 auf weniger als zehn Prozent ab. Damit wird deutlich, dass sich die fossile Stromerzeugung langfristig nur noch auf die Funktion von Reservekraftwerken zum Ausgleich der fluktuierenden erneuerbaren Energien beschränken kann².

Der Anteil von Windkraft und Solarenergie an den Erneuerbaren wird von aktuell rund fünfzig Prozent auf über 75 Prozent im Jahr 2030 und etwa achtzig Prozent im Jahr 2050 ansteigen. Diese beiden Energien sind zum Teil stark fluktuierend, was flexible Kraftwerke notwendig macht, die zu Zeiten ohne ausreichend Sonne oder Wind einspringen können.

In 2050 werden in rund fünf Prozent der Stunden des Jahres Reservekapazitäten benötigt. Mit der stark sinkenden Energieerzeugung in konventionellen Kraftwerken nimmt allerdings auch der Anteil der flexiblen (einlastbaren) Stromerzeugung ab.

Alternativ zu konventionellen Kraftwerken sollen zukünftig auch Biomassekraftwerke und Abfallverbrennungsanlagen, die aktuell nur in Grundlast gefahren werden, einlastbaren Strom liefern können. In den Zeiten, in denen Wind- und Sonnenenergie (in geringerem Umfang auch Wasserkraft) zur Deckung des Strombedarfs ausreichen, werden keine einlastbaren Kraftwerke gebraucht. Ein Bedarf für Anlagen in Grundlast ist dann nicht mehr gegeben.

Nicht nur zur Sicherung der Energieversorgung werden einlastbare Kraftwerke benötigt.

Auch aus ökonomischer Sicht müssen Kraftwerke in Zukunft flexibler werden. Auf Grund der vermehrten Ein-speisung von Strom aus erneuerbaren Energien werden weniger konventionelle Kraftwerke betrieben. An der Strombörse wird allerdings stets den günstigeren Kraftwerken der Vorzug gegeben, was zu einem sinkenden Strom- Börsenpreis führt (Merit-Order-Effekt). Mit sinkendem Strompreis lohnt sich der Betrieb des Kraftwerks in weniger Stunden des Jahres, nämlich nur dann, wenn die Residuallast ausreichend hoch ist. Eine Grundlasterzeugung von Strom ist demnach künftig nicht mehr wirtschaftlich, da in vielen Stunden keine oder nur geringe Erlöse erzielt werden können, zugleich aber Kosten für den Kraftwerksbetrieb entstehen [13].

1.2. Einfluss auf CO

₂

-Gutschriften für die Bereitstellung von Strom und Wärme

Entsprechend der Abnahme der fossilen Stromerzeugung sinken auch die durchschnittlichen CO₂-Emissionen des Stromsektors. Bild 2 zeigt, dass die durchschnittlichen CO₂-Emissionen der inländischen Stromerzeugung von rund 580 g CO₂-Äquvalente/

kWh³ im Jahr 2010 selbst bei einer Fortschreibung der aktuellen Politik (AMS) bis

1 Alle weiteren Überlegungen beziehen sich auf dieses Szenario. Im Text wird jeweils nur auf die Entwicklungen zum Jahr 2050 eingegangen.

2 Sollen die Treibausgasreduktionsziele des KS 90 erreicht werden, muss die Reserve auch durch erneuerbare Energien, also Biomasse und Biogas bereitgestellt werden.

3 Im folgenden Text ist immer CO₂-Äquvalente gemeint, aber zur leichteren Lesbarkeit nur CO₂ geschrieben.

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zum Jahr 2050 schon auf rund 200 g CO₂/kWh sinken werden. Sofern die Ziele des Energiekonzepts erreicht werden, sinken die durchschnittlichen CO₂-Emissionen auf etwa 90 g CO₂/kWh⁴.

4 Eine Reduktion der CO₂-Emissionen um 90 Prozent (KS 90) würde zu Stromgutschriften weit unter 50 g CO₂/kWh führen.

CO₂-Emissionen g CO₂/kWh_el 700 600 500 400 300 200 100

0 2010 2020 2030 2040 2050

AMS (2012) KS 80 KS 90

Bild 2:

Durchschnittliche CO₂-Emissi- onen der inländischen Strom- erzeugung

Quelle: Modellierungsarbeiten des Öko-Instituts 2013

Das bedeutet für die Bereitstellung von Strom aus der energetischen Nutzung von Abfällen in der Grundlast, einen entsprechenden Rückgang der Gutschriften. Ganz anders sieht es aus, wenn mit den Abfällen flexibel dann Strom bereitgestellt werden kann, wenn er gebraucht wird. Für die weiteren Berechnungen wird dafür der konventionelle Erzeugungsmix einschließlich Kernenergie angesetzt, was eine Gutschrift von 707 g CO₂/kWh in 2010/2011 bzw. 823 g CO₂/kWh in 2050 ergibt.

Ähnliche Rückgänge werden auch für die Bereitstellung von Wärme zu verzeichnen sein.

Für die weiteren Berechnungen wurde konservativ angenommen, dass die Gutschrift für bereitgestellte Wärme von 250 g CO₂/kWhth (2010/2011) auf etwa 81 g CO₂/kWh_th im Jahr 2050 absinkt.

1.3. Anteil der Abfallverbrennung an den Emissionen des Stromsektors

2010 wurden durch die Verbrennung von fossilen Abfällen etwa 13 Mio. Tonnen CO₂ verursacht, also etwas mehr als drei Prozent der etwa 380 Mio. Tonnen CO₂ des Strom- sektors insgesamt [17]. Wie oben gezeigt, muss der Stromsektor seine Emissionen zur Erreichung der Klimaschutzziele um etwa 85 Prozent auf etwa 57 Mio. Tonnen CO₂ reduzieren. Dies ist etwas mehr als das angestrebte Reduktionsziel für die Gesamtemis- sionen in Deutschland, da einige der anderen Sektoren wegen schwierigerer Randbe- dingungen das achtzig Prozent-Ziel nicht erreichen können. Bleiben die Emissionen der Abfallverbrennung zur Stromerzeugung unverändert, so würden diese in 2050

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demzufolge mehr als 22 Prozent der Emissionen des Stromsektors ausmachen. Bliebe die Struktur der Verbrennungsanlagen gleich, also Betrieb in der Grundlast, stünde diesem Emissionsanteil quasi kein relevanter Nutzen entgegen.

Aus diesem Grund müssen die Emissionen aus der Abfallverbrennung sinken, um die Klimaschutzziele erreichen zu können. Hierzu muss der Anteil fossiler Abfälle (vor allem Kunststoffe) durch getrennte Sammlung und/oder vorheriges Ausschleusen deutlich reduziert werden. Weiterhin sollte die energetische Verwertung von Abfall so effizient und flexibel wie möglich eingesetzt werden. Da fossile Emissionen aus der Abfallverbrennung nie vollständig vermieden werden können, sollten diese so weit wie möglich die Emissionen aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen in Industrie- prozessen oder flexiblen Kohle- und Gas-Reservekraftwerken ersetzen.

2. Anforderungen an die Abfallwirtschaft aus der Sicht des Ressourcenschutzes

Metall Gehalt in Verluste Verluste Verluste Rückge- allen 2010 in bei der bei der bei der winnung

Deutschland Erfassung Vorbereitung Endbe- in

verkauften handlung Deutschland

Notebooks

t % % % t

Kobalt Co 461,31 20 4 177 Neodym Nd 15,16 100 100 0 Tantal Ta 12,06 100 5 0 Silber Ag 3,11 70 5 0,443 Praseodym Pr 1,94 100 100 0 Gold Au 0,74 70 5 0,105 Dysprosium Dy 0,43 100 100 0 Indium In 0,29 20 100 0 Palladium Pd 0,28 50 70 5 0,040 Platin Pt 0,028 100 5 0 Yttrium Y 0,012 40 100 0 Gallium Ga 0,010 40 100 0 Gadolinium Gd 0,0048 40 100 0 Cer Ce 0,00069 40 100 0 Europium Eu 0,00028 40 100 0 Lanthan La 0,00008 40 100 0 Terbium Tb 0,00003 40 100 0

* Obwohl real nur weniger als 100 % in der Vorbehandlung und noch weniger in der Endbehandlung ankommen, ist je Behand-lungsschritt der Anteil an Verlusten angegeben, der für den jeweiligen Input in diesen Schritt zu verzeichnen wäre

Quelle: Buchert et al.: Darstellung des Einsatzes seltener Erden am Beispiel ausgewählter Elektronikaltgeräte und Erarbeitung von Vorschlägen zum Recycling dieser Rohstoffe. Öko-Institut e.V. im Auftrag des LANUV NRW, Darmstadt/Düsseldorf 2011

Tabelle 1: Potenziale kritischer Rohstoffe in Notebooks und Verluste bei den derzeit in Deutschland gängigen Sammel- und Behandlungssystemen*

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Die Anforderungen an das Recycling haben sich in den letzten Jahren erheblich ge- ändert. Während die Recyclingraten bei den klassischen Wertstoffen wie Fe-Metalle, Aluminium, Kupfer, Papier und Glas überwiegend zufriedenstellend sind, weisen sie bei den immer mehr an Bedeutung gewinnenden kritischen Rohstoffen, wie bei- spielsweise zahlreiche Edelmetalle und Seltene Erden, noch erhebliche Verluste auf.

Am Beispiel der kritischen Metalle aus Notebooks ist in Tabelle 1 gezeigt, dass die Recyclingrate für Kobalt bei etwa 38 Prozent, bei Gold, Silber und Palladium jeweils bei 14 Prozent liegt. Alle anderen Metalle werden bei den heute üblichen Recycling- techniken nicht zurückgewonnen. Einzelne Versuchsanlagen zeigen inzwischen, dass hier deutlich mehr möglich wäre. Es zeigt sich aber auch, dass die Erfassung von Elek- trokleingeräten deutlich gesteigert werden muss. Dies gilt insbesondere angesichts der zunehmenden Minitarisierung von Elektronikgeräten, die dadurch immer mehr tonnengängig werden. Gleichzeitig ist bei vielen Kleingeräten ein rascher Rückgang der Nutzungsdauer zu beobachten. Für zahlreiche Rohstoffe werden relevante Anteile der Weltproduktion in Elektro- und Elektronik(klein)geräten eingesetzt, z.B. mehr als vierzig Prozent bei Kobalt, Zinn, Antimon, Indium und seltene Erden. Allein in Handys und Computern werden rund 4 Prozent der Weltproduktion an Gold und Silber sowie zwanzig Prozent an Kobalt und Palladium [12] eingesetzt.

Aktuell werden Elektrokleingeräte noch in großem Umfang über die Restmülltonne entsorgt. Auf diesem Weg gehen viele Wertstoffe verloren. Inzwischen hat man di- verse kritische Rohstoffe auch in MVA Rostaschen nachgewiesen. Aufgrund deren Verdünnung und damit sehr geringen Konzentrationen in der Asche, erscheint ein umfassendes Recycling auf absehbare Zeit nicht wirtschaftlich zu sein. Um den Re- cyclinganteil zu erhöhen, ist folglich eine getrennte Erfassung der Elektrokleingeräte anzustreben. Da eine Miterfassung in der Wertstofftonne, u.a. auf Grund der höheren Schadstoffgehalte, nicht wünschenswert ist, werden aktuell verschiedene Erfassungs- konzepte (Hol- und Bringsysteme, Pfand- und Leasingansätze) getestet. Auch aus Sicht des Klimaschutzes lohnt sich – aufgrund der meist hohen Energieeinsparungen für das Recycling von Metallen gegenüber der Primärproduktion – das hochwertige Recycling von E-Kleingeräten ganz besonders [7, 11].

Aber auch bei den Kunststoffabfällen liegt der Recyclinganteil insgesamt nur zwischen 21 und 43 Prozent, je nachdem welche Quellen hier zu Rate gezogen werden [3, 14]. Aufgrund der hohen Datenlücken bezüglich der Zusammensetzung zahlrei- cher Abfallfraktionen kann der genaue Anteil derzeit nicht ohne weiteres ermittelt werden. Unstrittig ist aber, dass bei der Verbrennung von Kunststoffen in einer durchschnittlichen Abfallverbrennungsanlage, auch bei optimistischen Annahmen, hohe Klimabelastungen verursacht werden (Bild 3).

Eine Steigerung der Wirkungsgrade in der Verbrennungsanlage, egal ob es sich um eine sehr gute MVA oder um ein EBS-Heizkraftwerk handelt, führt bei aktuellem Strommix etwa zu einer ausgeglichenen Klimabilanz. Spätestens ab 2030 sind aber auch dann die Klimagasemissionen aufgrund der reduzierten Gutschriften erheblich (Bild 4).

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Bild 4: Klimaauswirkungen der energetischen Verwertung von Kunststoffabfällen in einer sehr guten MVA oder einem EBS-HKW

Bild 3: Klimaauswirkungen der energetischen Verwertung von Kunststoffabfällen in einer durchschnittlichen MVA

Kunststoff in MVA (durchschnittlich)*

kg CO₂/t Input 2.500 2.000 1.500 1.000 500 0 -500 -1.000 -1.500 -2.000

Hu: 34 MJ/kg 0,7 kg C/kg davon reg. C: 10 % eta Strom: 12 % eta Wärme: 30 %

Gesamt Emission/Betrieb Wärme Strom

2010 2030 2050

* Oberhalb der 0-Linie werden bei dieser und den folgenden Grafiken die klimawirksamen Emissionen aus dem Betrieb dargestellt (grün), unterhalb der 0-Linie die Gutschriften aus der Bereitstellung von Strom (blau) und Wärme (rot). Der lila Balken daneben zeigt das Endergebnis, nach Verrechnung von Emissionen und Gutschriften).

Kunststoff in MVA/EBS-HKW (optimistisch) kg CO₂/t Input

2.500 2.000 1.500 1.000 500 0 -500 -1.000 -1.500 -2.000 -2.500

Hu: 34 MJ/kg 0,7 kg C/kg davon reg. C: 10 % eta Strom: 20 % eta Wärme: 40 %

2010 2030 2050

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Beim hochwertigen Recycling (Substitution von Primärkunststoff) sind dagegen, selbst bei großem Aufwand für die Sortierung und Aufbereitung, erhebliche Einsparungen erzielbar (Bild 5). Die Unterschiede der Klimaschutzauswirkungen zwischen Recyc- ling und Verbrennung in klassischen MVAs wird sich infolge der oben beschriebenen Veränderungen in der Energiewirtschaft in Zukunft noch erheblich vergrößern, da neben dem Rückgang der Gutschriften für Grundlaststrom und Wärme auch die Aufwendungen für das Aufbereiten von Kunststoffabfällen zurückgeht.

Kunststoffrecycling am Beispiel Folien (konservativ)*

kg CO₂/t Input 1.000

500

0

-500

-1.000

-1.500

-2.000

Aufbereitung:

1.100 kWh/t Ausbeute: 80 &

Nutzung der Reste vernachlässigt

Gesamt PE Primärprod. Transporte Sortierung

2010 2030 2050

* Die Aufwendungen für die Transporte und Aufbereitung sind berücksichtigt.

Aufbereitung

Bild 5: Klimaauswirkungen eines hochwertigen Kunststoffrecyclings am Beispiel von Folien

Bei der Verbrennung von Hausmüll oder EBS in einer MVA oder einem EBS-HKW, das in der Grundlast betrieben wird, können heute – wegen des hohen Anteils regene- rativer Bestandteile – noch Klimaentlastungen erreicht werden. Spätestens ab 2030 werden daraus Belastungen resultieren, etwa im Umfang der heutigen Gutschriften.

Diese steigen dann bis 2050 noch erheblich an (Bild 6).

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Hausmüll in MVA kg CO₂/t Input 400

300 200 100 0 -100 -200 -300 -400

Hu: 8,6 MJ/kg 231 g C/kg HM davon reg. C: 67 % eta Strom: 12 % eta Wärme: 30 %

2010 2030 2050

EBS in HKW (optimistisch) kg CO₂/t Input

1.000 800 600 400 200 0 -200 -400 -600 -800

Hu: 15,6 MJ/kg 0,38 kg C/kg EBS davon reg. C: 51 % eta Strom: 20 % eta Wärme: 30 %

2010 2030 2050

Metalle

Bild 6: Vergleich der Klimaauswirkungen der energetischen Verwertung von Restmüll in einer durchschnittlichen MVA und einer heizwertreicheren Fraktion im EBS-HKW

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Um weiterhin einen Beitrag zum Klimaschutz leisten sowie zum Gelingen der Ener- giewende beitragen zu können, werden an die Kreislaufwirtschaft auf Grund der veränderten Rahmenbedingungen der Energiewirtschaft neue Anforderungen gestellt.

Drei Anforderungen, denen ein hohes Potenzial zugeschrieben wird, werden in diesem Artikel näher betrachtet:

• Steigerung der Recyclinganteile,

• Optimierter Umgang mit Abfallbiomasse,

• Flexibilisierung der Energiebeiträge aus der Kreislaufwirtschaft.

Dabei ist zu berücksichtigen, dass neben den Rahmenbedingungen für die ökologische Bewertung der unterschiedlichen Abfallbehandlungssysteme auch die ökonomischen Rahmenbedingungen sich grundlegend verändern werden. Auch in anderen Branchen werden der Schutz des Klimas und die Schonung von Ressourcen im Rahmen der Energiewende erhebliche Marktverschiebungen mit sich bringen. Aktuelle Preisunter- schiede können deshalb, gerade wegen des Zeithorizonts von 35 Jahren, kein Indiz für ein Beharren in heutigen Verhaltensmustern sein.

Kunststoffabfälle werden auch zukünftig nicht zu hundert Prozent recycelbar sein.

Aber wenn die Haushaltsabfälle nach dem Stand der Technik sortiert werden, kann mit vertretbarem Aufwand aus den Resten ein hochwertiger, flexibler Brennstoff erzeugt werden. Insofern ergänzen sich Recycling und die Produktion von flexiblen Brennstoffen mehr als sie sich behindern, wenn die richtigen Rahmenbedingungen dafür geschaffen werden.

3. Modellierung der Abfallströme

und Bilanz der ökologischen Auswirkungen

Nach einer Berechnung des Öko-Instituts werden im Folgenden die Klimawirkungen einer Abfallbehandlung nach dem Status Quo der – an die Anforderungen der Energie- wende und des Ressourcenschutzes angepassten – Kreislaufwirtschaft gegenübergestellt.

Als Datenbasis der zugrunde liegenden Abfallströme für Siedlungsabfall wurden Daten aus [9] und [10] herangezogen. Für gemischten Gewerbeabfall ist die Datenlage weniger gut. Hier wurden Daten aus [5] verwendet, die sich auf das Jahr 2007 beziehen. Details zur Bilanzierung können der Studie Beitrag der Kreislaufwirtschaft zur Energiewende [16] entnommen werden.

Die Stoffflüsse im Szenario Status Quo zeigt Bild 7. Hier gehen noch 14,6 Mio. Tonnen Restmüll direkt in die MVA und weitere 2 Mio. Tonnen Reste aus der Abfallbehandlung in die sonstigen Anlagen. Dies sind also von dem Gesamtinput von etwa 47,3 Mio.

Tonnen der betrachteten Siedlungsabfälle etwa 35 Prozent. Bezieht man das Altholz mit ein, liegt der Anteil bei etwa 30 Prozent.

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Bild 7: Stoffflüsse in den Status Quo Szenarien 2011, 2030 und 2050

Die Szenarien 2030 optimiert und 2050 optimiert weisen gegenüber dem Status Quo folgende Unterschiede auf:

• Es wird weniger Restmüll direkt in der MVA behandelt. Die Reduktion dieses Ab- fallstroms ergibt sich zum einen daraus, dass etwa doppelt so viel Restmüll in eine stoffstromspezifische Erstbehandlung geht und zum anderen ergibt sie sich aus einer verbesserten getrennten Erfassung der Wertstoffe (vor allem LVP und Bio- abfall) (30 Prozent mehr LVP, 49 Prozent mehr Bioabfälle).

• Die Vergärungskapazität für Bioabfall wird fast versechsfacht und auf Teile des Grünabfalls ausgeweitet.

• Das Biogas wird überwiegend zu hochwertigem Gas aufbereitet, das ins Erdgasnetz eingespeist wird und für flexible Kraftwerke eingesetzt werden kann.

• Elektrokleingeräte werden getrennt erfasst und nach dem Stand der Technik ver- wertet.

• Die MBA wird technisch optimiert und als reine MBS/MPS mit höheren Wert- stoff- und EBS-Ausbeuten bilanziert. Aktuelle Anlagen zur Restmüllsortierung in den Niederlanden und vergleichbare Versuchsanlagen in Deutschland zeigen die Potenziale solcher Anlagen auf.

• EBS wird durch eine Positivsortierung als hochwertiger, schadstoffarmer und damit lagerfähiger und flexibel einsetzbarer Brennstoff gewonnen.

• Metalle werden mit hohem Wirkungsgrad abgetrennt und mechanisch oder ther- misch weiterbehandelt.

Biologischer Abbau: 6,0 Mio. t

Altholz: 6,9 Mio. t

Siedlungsabfall: 47,3 Mio. t

Elektrogroßgeräte: 0,6 Mio. t MVA

Asche für Straßenbau: 4,6 Mio. t Fe-Metalle: 1,5 Mio. t NE-Metalle: 0,2 Mio. t

Kompost: 4,7 Mio. t Deponie: 1,8 Mio. t

Prozessfeuerung: 1,9 Mio. t EBS-HKW: 2,7 Mio. t Holz HKW: 5,8 Mio. t

Glas: 2,6 Mio. t PPK: 8,1 Mio. t Kunststoffe: 0,6 Mio. t FKN: 0,2 Mio. t Altholz stoffl.: 1,2 Mio. t Bioabfall

Grünabfall

M(B)A

16,6 Mio. t

4,7 Mio . t

5,0 Mio . t

6,4 Mio . t

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Direkt in die MVA gelangen jetzt nur noch etwa zwei Mio. Tonnen Restmüll und zusätz- lich etwa drei Mio. Tonnen als Sortier- und Aufbereitungsreste. Würde auf die direkte Verbrennung von Restmüll ganz verzichtet, könnte die verbleibende MVA-Kapazität in 2050 noch von etwa fünf Mio. Tonnen auf unter 3,5 Mio. Tonnen reduziert werden.

Biologischer Abbau: 10,1 Mio. t

Altholz: 7,3 Mio. t

Siedlungsabfall: 46,9 Mio. t

Elektrogroßgeräte: 0,6 Mio. t Elektrokleingeräte: 0,1 Mio. t

MVA

Asche für Straßenbau: 1,4 Mio. t Fe-Metalle: 1,7 Mio. t NE-Metalle: 0,2 Mio. t

Kompost: 5,8 Mio. t Deponie: 1,5 Mio. t

Prozessfeuerung: 3,6 Mio. t EBS-HKW: 4,5 Mio. t Holz HKW: 7,3 Mio. t

Glas: 2,6 Mio. t PPK: 9,5 Mio. t Kunststoffe: 1,1 Mio. t FKN: 0,2 Mio. t Altholz stoffl.: 1,3 Mio. t Bioabfall

Grünabfall

M(B)A/MPS

5,0 Mio. t

7,0 Mio . t

6,0 Mio . t

12,8 Mio . t

Bild 8: Stoffflüsse in den optimierten Szenarien 2030 und 2050

Nichts desto trotz erfüllt die Abfallverbrennung in den verbleibenden klassischen MVAs eine wichtige Funktion. Dazu wird ihr ursprünglicher Zweck, nämlich die Beseitigung von schadstoffhaltigen, nicht höherwertig verwertbaren Abfällen, wieder zur wesentlichen Aufgabe. Je mehr die Abfälle zum Recycling und zur hochwertigen energetischen Verwertung aufbereitet werden, umso wichtiger werden die Zerstörung der verbleibenden organischen Schadstoffe und die sichere Ausschleusung der anorga- nischen Schadstoffe sowie deren Verbringung in langzeitsicheren Senken.

Bild 9 zeigt die Klimaschutzauswirkungen der gesteigerten Recyclingkapazitäten und der vermehrten Bereitstellung von hochwertigen flexiblen Brennstoffen. Die Recyclingpo- tenziale und die Bewertung der Recyclingerfolge wurden bewusst konservativ bemessen.

Es ist zu erkennen, dass ein Verharren auf dem Status Quo den Klimaschutzbeitrag der Abfallwirtschaft im Jahr 2050 von heute etwa 19,5 Mio. Tonnen CO₂/a auf unter 13,5 Mio. Tonnen CO₂/a abschmelzen lassen würde. Wird dagegen in dem bilanzierten Umfang eine effektive Kreislaufwirtschaft erreicht, kann der Beitrag auf insgesamt knapp 31 Mio. Tonnen CO₂/a gesteigert werden.

Die wichtigsten Beiträge zum Klimaschutz liefern:

• PPK: Steigerung der getrennten Erfassung,

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• LVP: Steigerung der getrennten Erfassung und Sortierung sowie Recycling nach dem Stand der Technik. Durch dynamische Quoten nach dem Top Runner Ansatz wird ein Anreiz zur Weiterentwicklung der Recyclingraten gegeben [6]. Das Bilan- zergebnis spiegelt die Aufwendungen für Sammlung, Transporte, Sortierung, Re- cycling der Wertstoffe sowie die energetische Verwertung der nach dem Recycling verbleibenden heizwertreichen Fraktionen in industriellen Prozessen und flexiblen Heizkraftwerken wieder.

• M(B)An: Die heutigen MBAs werden zur stoffstromspezifischen Behandlung des Restabfalls optimiert. Neben der effektiven Aussortierung von Wertstoffen, insbesondere Metalle und Metallverbunde werden hochwertige, schadstoffentfrach- tete, lagerfähige und flexibel einsetzbare Sekundärbrennstoffe produziert.

• Altholz: gesteigerte getrennte Erfassung und hochwertige stoffliche oder flexible energetische Verwertung.

• Metalle: Effektive Abtrennung und Weiterbehandlung. Um zukünftig auch kritische Rohstoffe zurückzugewinnen (dies wurde in der Bilanz noch nicht berück- sichtigt), müssen die Aufbereitungsschritte (Pyrolyse und mechanische Verfahren) und Recyclingverfahren entsprechend weiterentwickelt werden.

-35.000 -30.000 -25.000 -20.000 -15.000 -10.000 -5.000 0 5.000

2011 2011 2050 SQ 2050 SQ 2050 opt. 2050 opt.

1.000 t CO₂eq/a

Gesamt Altholz

E-Geräte Metalle

LVP PPK+Glas

Bio-/Grünabfall M(B)An

MVA Deponie

Bild 9: Gegenüberstellung der Gesamtergebnisse für GWP 2011 (links), 2050 Status Quo (SQ - Mitte) und 2050 optimiert (opt. - rechts), mit Angabe der wichtigsten Einzelbeiträge

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4. Fazit

Die heutige Abfallwirtschaft kann trotz der bisher erbrachten Leistungen zum Klima- und Ressourcenschutz ohne ambitionierte Anpassungen und Optimierungen hin zu einer effizienten Kreislaufwirtschaft den zukünftigen Ansprüchen aus Sicht des Klima- und Ressourcenschutzes nicht gerecht werden.

Eine konsequente Umsetzung der im Kreislaufwirtschaftsgesetz festgelegten Abfallhie- rarchie ist notwendig. Dazu müssen weitere Rahmenbedingungen geschaffen werden:

1. Zur Stärkung des Vorrangs von hochwertigem Recycling sollte § 8 Abs. 3 des KrWG (Gleichrang der energetischen Verwertung ab 11.000 kJ/kg) umgehend ersatzlos ge- strichen werden.

2. Verursachergerechte Abfallgebühren sollten verbindlich eingeführt werden, auch in verdichteten Wohnstrukturen. Hierdurch können die Anreize zum Getrennt- sammeln effektiv gesteigert werden. Um eine Zunahme von Fehlwürfen und Littering zu vermeiden, bedürfen sie einer intensiven begleitenden Beratung und Betreuung.

3. Verbesserung der Rahmenbedingungen zur Getrennthaltung für die Haushalte durch die Bereitstellung geeigneter, einfach zu bedienender Sammelsysteme.

4. Flächendeckende Einführung einer Wertstofftonne nach bundesweit einheitlichen Rahmenbedingungen und mit konsequenten Vorgaben, die das Trittbrettfahrer- problem vermeiden. Die dynamischen, selbstlernenden Quoten sollten getrennt nach Sammlung bzw. Sortierung und Verwertung festgesetzt werden. Die Verwer- tungsquoten sind dann auf die tatsächlich gesammelte Menge zu beziehen.

5. Entsprechende Vorgaben sollten auch für Gewerbeabfälle entwickelt und festge- schrieben werden [15].

6. Eine effektive getrennte Erfassung von Elektro(nik)kleingeräten, verbunden mit einer besseren Getrennthaltung der Elektro(nik)geräte insgesamt, wird eingeführt.

7. Anreize bzw. Gebote zum Einsatz von Sekundärrohstoffen, um die Absatzmärkte für Recyclingprodukte zu stärken.

8. Implementierung der verpflichtenden Getrenntsammlung von Bioabfällen (Bio- tonne mit Anschluss- und Benutzerzwang) in den Abfallwirtschaftsplänen der Länder und in den Abfallsatzungen.

9. Festschreibung der Kaskadennutzung (Biogas und Kompost) von Bioabfällen nach dem Stand der Technik.

10. Programm zum gezielten und geregelten Abbau von Verbrennungsüberkapazitäten.

Nur durch ein optimales Zusammenspiel der verschiedenen Maßnahmen lässt sich die Quantität der getrennt gesammelten Wertstoffe bei gleichzeitig guter Qualität der Sammelfraktionen steigern und eine effiziente Nutzung dieser Wertstoffe sicherstellen.

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5. Literatur

[1] Buchert et al.: Darstellung des Einsatzes seltener Erden am Beispiel ausgewählter Elektronikalt- geräte und Erarbeitung von Vorschlägen zum Recycling dieser Rohstoffe. Öko-Institut e.V. im Auftrag des LANUV NRW, Darmstadt/Düsseldorf, 2011

[2] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: Erneuerbare Energien in Zahlen, Berlin, Juli 2012

[3] Consultic: Produktion, Verarbeitung und Verwertung von Kunststoffen in Deutschland 2011 – Kurzfassung, Alzenau, 2012

[4] Das Energiekonzept der Bundesregierung 2010 und die Energiewende 2011 sowie Eckpunkte- papier: Der Weg zur Energie der Zukunft – sicher , bezahlbar und umweltfreundlich – 2011 [5] Dehne, I.; Kanthak, M.; Oetjen-Dehne, R.: Aufkommen, Verbleib und Ressourcenrelevanz von

Gewerbeabfällen. UBA-Texte 19/2011; Dessau, 2011

[6] Dehoust, G.; Christiani, J.: Analyse und Fortentwicklung der Verwertungsquoten für Wertstoffe Sammel- und Verwertungsquoten für Verpackungen und stoffgleiche Nichtverpackungen als Lenkungsinstrument zur Ressourcenschonung. Öko-Institut/HTP 2012, UBA-Texte 40/2012, Dessau, 2012

[7] Dehoust et al.: Optimierung der Abfallwirtschaft in Hamburg unter dem besonderen Aspekt des Klimaschutzes. Öko-Institut in Kooperation mit igw-Witzenhausen und FH Mainz, für die Freie und Hansestadt Hamburg; Darmstadt, 2008

[8] Deutschlands Zukunft gestalten. Koalitionsvertrag zwischen CDU,CSU und SPD. 18. Legisla- turperiode, 2013.

[9] DeStatis: Umwelt – Abfallbilanz 2011, Statistisches Bundesamt, Wiesbaden, Juli 2013 [10] DeStatis: Umwelt – Abfallentsorgung 2011, Fachserie 19, Reihe 1, Statistisches Bundesamt, Wies-

baden, Juli 2013

[11] Fehrenbach et al.: Institut für Energie- und Umweltforschung GmbH: Beitrag der Abfallwirt- schaft zur nachhaltigen Entwicklung in Deutschland – Fall-beispiel Elektro- und Elektronikalt- geräte. Endbericht, UFO-Plan-Vorhaben des Umweltbundesamtes, IFEU Heidelberg, Juni 2005 [12] Hagelüken, C.: Recycling 2.0 – Die Kreislaufwirtschaft für wirtschaftsstrategische Metalle erfor- dert erweiterte Ansätze. Vortrag auf dem Ressourceneffizienz- und Kreislaufwirtschaftskongress in Karlsruhe, 25.09.2014

[13] Harthan, R.; Seebach, D.; Böttger, D.; Bruckner, T.: Auswirkung einer verstärkten Förderung erneuerbarer Energien auf die Investitionsdynamik im konventionellen Kraftwerkspark. Öko- Institut e.V., Berlin, 2012

[14] INECTUS: Ermittlung des Beitrages der Abfallwirtschaft zur Steigerung der Ressourcenproduk- tivität sowie des Anteils des Recyclings an der Wertschöpfung unter Darstellung der Verwer- tungs- und Beseitigungspfade des ressourcenrelevanten Abfallaufkommens. UBA Forschungs- vorhaben, UBA-Texte 14/2012; Dessau-Roßlau, Mai 2012

[15] Oetjen-Dehne et al.: Stoffstromorientierte Lösungsansätze für eine hochwertige Verwertung von gemischten gewerblichen Siedlungsabfällen. uec-Berlin und Öko-Institut UFOPLAN For- schungsvorhaben für das Umweltbundesamt, Dessau-Roßlau, 2015

[16] Öko-Institut e.V.: Beitrag der Kreislaufwirtschaft zur Energiewende – Klimaschutzpotenziale auch unter geänderten Rahmenbedingungen optimal nutzen. Berlin, 2014, freier Download unter: http://www.oeko.de/oekodoc/1857/2014-004-de.pdf

[17] Umweltbundesamt: National Inventory Report for the German Greenhouse Gas Inventory 1990 – 2011. Submission under the United Nations Framework Convention on Climate Change and the Kyoto Protocol; 2013

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Vorwort

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Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar

Karl J. Thomé-Kozmiensky (Hrsg.):

Strategie • Planung • Umweltrecht, Band 9

ISBN 978-3-944310-19-0 TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky

Verlag: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky • Neuruppin 2015

Redaktion und Lektorat: Professor Dr.-Ing. habil. Dr. h. c. Karl J. Thomé-Kozmiensky, M.Sc. Elisabeth Thomé-Kozmiensky, Dr.-Ing. Stephanie Thiel

Erfassung und Layout: Ginette Teske, Sandra Peters, Berenice Gellhorn, Cordula Müller, Carolin Bienert, Janin Burbott

Druck: Mediengruppe Universal Grafische Betriebe München GmbH, München

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