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Novellierung des BVT-Merkblattes Abfallverbrennung – Sachstand, Entwicklungstendenzen und neue Verfahren zur Aufbereitung von Rostaschen und Filterstäuben –

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163 Novellierung des BVT-Merkblattes Abfallverbrennung

Rückstände aus MVA

Novellierung des BVT-Merkblattes Abfallverbrennung

– Sachstand, Entwicklungstendenzen und neue Verfahren zur Aufbereitung von Rostaschen und Filterstäuben –

Markus Gleis und Franz-Georg Simon

1. Der Sevilla-Prozess ...163 2. Die Industrieemissionsrichtlinie als rechtliche Grundlage

der BVT-Merkblätter ...164 3. Aktueller Stand der Revision

des BVT-Merkblattes Abfallverbrennung ...165 4. Datensammlung als Grundlage zum Nachweis

der Best Verfügbaren Technik (BVT) ...166 5. Entwicklungstendenzen bei den Verfahren zur Aufbereitung

von Rostaschen und Filterstäuben ...172 6. Quellen ...172

1. Der Sevilla-Prozess

Die europäischen BVT-Merkblätter beschreiben die besten verfügbaren Techniken zum emissionsarmen Betrieb von industriellen Produktionsprozessen, von technischen Verfahren zur Gewinnung und Verarbeitung von Rohstoffen, von Anlagen zur Erzeu- gung von Strom und Wärme und zur Behandlung und Verwertung von Abfällen und anderen technischen Prozessen. Die Abfallwirtschaft ist bei den Arbeiten zur Revision der BVT-Merkblätter gleich mit zwei Aktivitäten beteiligt, da sich aktuell sowohl das BVT-Merkblatt Abfallbehandlung als auch das BVT-Merkblatt Abfallverbrennung in der Revision befinden. Das Umweltbundesamt hat die Aufgabe, die Überarbeitung der BVT-Merkblätter national zu koordinieren und an den Arbeiten in Sevilla im EIPPC- Büro und bei der Europäischen Kommission fachlich mitzuwirken. Der Beitrag be- schreibt die aktuellen Aktivitäten zur Revision des BVT-Merkblattes Abfallverbrennung und Stand des Überarbeitungsprozesses auf europäischer Ebene mit dem inhaltlichen Schwerpunkt bei den zu erwartenden Anforderungen an die Entsorgung von Aschen und Schlacken aus der Abfallverbrennung mit einem Schwerpunkt bei den Siedlungs- abfallverbrennungsanlagen.

Die Form des Vorgehens wird durch den sogenannten Sevilla-Prozess bestimmt, der nachfolgend kurz erläutert wird.

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Markus Gleis, Franz-Georg Simon

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Rückstände aus MVA

So wird im Grundsatz davon ausgegangen, dass jeder Mitgliedsstaat eine nationale Expertengruppe bildet und aus dieser einen oder mehrere Experten zur Technical Working Group (TWG) nach Sevilla entsendet, um dort an den Fachtreffen teilzuneh- men. Es soll im Gegensatz zu früher nur noch eins statt der früher zwei Fachtreffen stattfinden. Das Sevilla-Büro und Kommission erhoffen sich so eine zeitliche Straffung der Bearbeitung, wobei die anderen an dem Prozess Beteiligten hier ein erhebliches Risiko für die Qualität der Bearbeitung sehen.

Jeder Mitgliedsstaat schickt eine so genannte Initial Position nach Sevilla, wo die natio- nale Position eingebracht wird, was an dem existierenden BVT-Merkblatt geändert, gestrichen oder neu aufgenommen werden soll. Auf dem ersten Treffen (Kick-off-Mee- ting) werden dann alle Anmerkungen diskutiert und entschieden, welche Daten noch für den ersten Entwurf benötigt werden. Nachdem die Daten auf der Basis abgestimmter Fragebögen unter nationaler Koordination gesammelt und auf der Datenbank BATIS beim Sevilla-Büro eingegangen sind, wird auf dieser Datenbasis der erste Entwurf für die Revision des BVT-Merkblattes erstellt. Dieser Entwurf wird dann an die Mitglieder der Technical Working Group (TWG) übersandt, die wiederum die Möglichkeit haben diesen zu kommentieren. Diese Kommentare werden berücksichtigt und anschließend wird der neue Entwurf erstellt, der nicht mehr einer generellen Diskussion unterwor- fen werden soll, sondern als sog. Corresponding Draft einer Diskussion light unter- worfen wird, bevor dieser in der abschließenden TWG-Sitzung, dem Final Meeting, verabschiedet wird. Dort sind die BVT-Schlussfolgerungen dann schon vorhanden.

Anschließend erfolgt über das Artikel-13-Forum, ehemals IEF (Information Exchange Forum) die abschließende Stellungnahme zu dem überarbeiteten BVT-Merkblatt. Im Nachgang stimmt dann das Artikel 74 Forum über diese im Komitologie-Verfahren ab. Wenn dies geschehen ist, werden die BVT-Schlussfolgerungen in die europäischen Amtssprachen übersetzt und veröffentlicht. Ab diesem Moment tritt dann eine Vier- Jahresfrist für die nationale Umsetzung in Kraft. Für Deutschland bedeutet dies, dass das untergesetzliche Regelwerk (wie etwa TA Luft, AbwasserV oder die BImSchVn) überprüft und gegebenenfalls geändert werden muss. Das könnte zur Folge haben, dass die Genehmigungen aller IED-Anlagen überprüft und angepasst werden und die Betreiber ggf. ihre Anlagen ertüchtigen müssen. Diese Zeitplanung ist durchaus sehr ambitioniert und nur einhaltbar, wenn sowohl der Gesetzgeber als auch die aus- führenden Behörden schon vor Veröffentlichung der neuen BVT-Schlussfolgerungen ausreichend informiert werden.

2. Die Industrieemissionsrichtlinie

als rechtliche Grundlage der BVT-Merkblätter

Die Bedeutung der besten verfügbaren Techniken im Sinne der Industrieemissionsricht- linie 2010/75/EU (engl. Industrial Emissions Directive, IED), entspricht im deutschen Recht dem Stande der Technik. Als Ende 2010 die IED in Kraft trat, war zu erkennen, dass zukünftig die BVT-Merkblätter als Referenzdokumente in die Anlagengenehmi- gungen einbezogen werden müssen bzw. die mit den BVT-Schlussfolgerungen veröf- fentlichten und auf den Einsatz bester verfügbarer Technik basierenden Emissionswerte

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Rückstände aus MVA

in deutsches Recht umgesetzt werden müssen. Dadurch ergeben sich für die deutschen Betreiber von Abfallverbrennungsanlagen und damit auch für die mit dieser Anlagen- technik verbundene Zulieferindustrie zukünftig möglicherweise neue oder schärfere Grenzwerte, die bei Neuplanungen und im Rahmen von Revisionsmaßnahmen zu berücksichtigen sind.

3. Aktueller Stand der Revision des BVT-Merkblattes Abfallverbrennung

Tabelle 1: Vorläufiger Zeitplan für die Revision des BVT-Merkblattes Abfallverbrennung

Vorgesehene Termine für Revision

Schritte Meilensteine der Revision BVT Abfallverbrennung 1 Reaktivierung der technischen Arbeitsgruppe 12. Mai 2014

Benennung der Mitglieder Meldeschluss war der 9. Juni 2014 und bis zu 2 der Technischen Arbeitsgruppe diesem Datum wurden 185 Mitglieder benannt

(Nachmeldungen sind aber möglich) 20. Juni 2014 Vorlage des Hintergrundpapiers

des Sevilla-Büros Übersendung der eigenen Aufforderung zur Darstellung der eigenen (nationalen) Position bis 12. September 2014 3 (nationalen) Position zu zentralen Inhalten 14 Mitgliedsstaaten, eine nicht regierungs-

des BVT-Merkblattes gebundene Umweltschutzorganisation und 10 Industrieverbände haben ihre Positionen

abgegeben

4 Kick-off-Meeting in Sevilla 19. bis 22. Januar 2015 Die Mitglieder der technischen Arbeitsgruppe Bis September 2015 (auf eine gesonderte 5 übermitteln dem Sevilla-Büro (EIPPCB) eine Vorauswahl wurde zu Gunsten einer möglichst

Liste von Beispielanlagen, die an einer großen Anzahl von Anlagen aus dem gesamten Datenerfassung teilnehmen Anwendungsbereich verzichtet) Treffen der Unterarbeitsgruppe zur Entsorgung

6 der Aschen und Schlacken und Erarbeitung des 15. bis 16. Juli 2015 Entwurfs eines spezifischen Fragebogens in Berlin

Treffen der Unterarbeitsgruppe zur Daten-

7 erhebung und Erarbeitung des Entwurfs eines 23. bis 24. September 2015 anlagespezifischen Fragebogens in Sevilla

8 Veröffentlichung des Fragebogens für die Oktober/November 2015 Datenerfassung und Testphase der Fragebögen

9 Auswertung der Testphase Dezember 2015

10 Sammlung von Daten und Informationen Januar bis März 2016 (3-monatige Frist) (Frist 15. April 2016) 11 Überprüfung der Vollständigkeit der Ende Juni 1016

gelieferten Daten

12 September/Oktober 2016

13 Erster Entwurf der überarbeiteten Fassung des 1. Quartal 2017 (vorläufig) BVT Merkblattes Abfallverbrennung

14 Zeitraum zur Kommentierung des 2. Quartal 2017 (vorläufig) Ersten Entwurfes

15 Abschlusstreffen der Technischen Arbeitsgruppe Dezember 2017 (vorläufig) (Technical Working Group – TWG)

16 Übergabe der abschließenden Entwurfs- April/Mai 2018 (vorläufig) fassung an das IED Artikel 13 Forum

Datenauswertung gemeinsam mit der TWG

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Markus Gleis, Franz-Georg Simon

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Rückstände aus MVA

Vom 19.01. bis 22.01.15 fand das sogenannte Kick-off-Mee ting zum BVT-Merkblatt Ab- fallverbrennung in Sevilla (Spanien) statt, welches quasi die heiße Phase der Bearbeitung eingeläutet hat.

Der dargestellte Zeitplan wurde entsprechend der Ergebnisse des Kick-off-Mee ting vom 22.01.2015 und den Folgetreffen der Unterarbeitsgruppen zu den Verbrennungs- rückständen und der Datensammlung im Sommer und Herbst 2016 aktualisiert, wobei sich die Termine gegenüber den ersten Vorstellungen des Sevilla-Büros er- kennbar nach hinten verschoben haben, was nach den bisherigen Erfahrungen auch eher der Realität entspricht. So konnte der Großteil der Datensammlung erst zum 15. April 2016 abgeschlossen werden. Im Zusammenhang mit dem Dokument zur mecha- nischen Behandlung von Abfällen, das die Abfallvorbehandlung für die Verbrennung und Mitverbrennung (Ersatzbrennstoffaufbereitung) und die Behandlung von Schlacken und Aschen beinhaltet, wurde eine Überschneidung mit BVT-Merkblatt Abfallverbrennung für den Teil Schlacken und Aschen erkennbar. Ein national abgestimmter Kompromiss- vorschlag stellt sich dazu wie folgt dar:

Die Aufbereitung von MV-Schlacken, in denen Kesselasche und/oder Rostdurchfall enthalten sein kann, ist einschließlich der damit verbundenen Wasser- bzw. Abwasser- aufbereitung und unabhängig vom Verwertungsweg der aufbereiteten MV-Schlacke Gegenstand des BVT-Merkblattes Abfallverbrennung.

4. Datensammlung als Grundlage zum Nachweis der Best Verfügbaren Technik (BVT)

Das Kick-off-Mee ting brachte im Zusammenhang mit einigen der vorgenannten Diskussi- onspunkte doch einige Überraschungen, die aus den im Vorfeld übersandten Unterlagen des Sevilla-Büro nicht zu entnehmen waren.

Einige Fragestellungen, die auch die Erhebung und dem Umgang mit den Emissionsdaten der Anlagen betreffen, konnten nicht vor der offiziellen Datenerhebung geklärt. Dies betrifft weiterhin die Abgrenzung zwischen Normalen Betriebsbedingungen – Normal Operating Conditions (NOC) und Nicht normalen Betriebsbedingungen – Other Than Normal Operating Conditions (OTNOC), wo insbesondere von der EU-Kommission das Verständnis für die abfallspezifischen Einsatzbedingungen bei den Abfallverbrennungs- anlagen und deren mögliche Auswirkungen auf das Emissionsverhalten fehlt.

Als vorläufiger Kompromiss wurde die Kennzeichnung besonderer Betriebszustände im Rahmen der Datensammlung vorgeschlagen. Dies kann allerdings nur ein erster Schritt sein, da folgerichtig auch festgelegt werden muss, wer dies dann bewertet und wie diese Werte einschließlich ihrer Bewertung im weiteren BVT-Prozess berücksichtigt werden, an dessen Ende die Festlegung der assoziierten Emissionswerte bei der Anwendung der Besten Verfügbaren Technik – BAT-AEL steht.

Wenn einige inhaltliche Fragen zur Datenauswertung noch nicht endgültig geklärt wur- den, so konnte diese doch unter relativ guter Beteiligung der Mitgliedstaaten und Indus- trieverbänden in den wesentlichen Teilen abgeschlossen werden. Erste Auswertungen

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Rückstände aus MVA

liegen sowohl vom Sevilla-Büro als auch von der nationalen Arbeitsgruppe vor.

Letztere beziehen sich dem Schwerpunkt des Beitrags entsprechend auf die Aufbe- reitung der Aschen und Schlacken aus den Siedlungsabfallverbrennungsanlagen. Die Qualität der gemeldeten Daten lässt sich aufgrund der komplexen Fragebögen noch nicht erkennen, hier bittet das Büro noch um einen Monat Aufschub und es laufen auch noch letzte Ergänzungen bei der Datenlieferung. Dennoch soll nachfolgend ein erster Überblick zur Datensammlung gegeben werden.

Wie sich aus der Tabelle erkennen lässt, gibt es deutliche Schwerpunkte bei den meldenden Mitgliedsstaaten. Wobei eine Besonderheit die Auflistung von Norwe- gen ist, die an sich noch diskutiert werden dürfte, da dann auch die Schweiz erfasst werden müsste. Die nachfolgende grafische Darstellung verweist noch deutlicher auf die Schwerpunkte der Datensammlung.

Herkunftsländer Anzahl Tschechische Republik 1 Niederlande 6 Norwegen 6 Dänemark 7 Portugal 7 Schweden 7 Finnland 8 Polen 8 Österreich 13 Belgien 18 Spanien 18 Großbritannien 26 Frankreich* 30 Italien 31 Deutschland 101 Gesamt 287

* Daten von Frankreich vorläufig

Tabelle 2: Erste Zusammenstellung der gemeldeten Verbrennungslinien nach Herkunftsland

Bild 1: Gemeldete Linien von Abfallverbrennungsanlagen im grafischen Überblick

Deutschland 101

Tschechische Republik 1

Portugal 7 Italien 31

Frankreich* 30

Großbritannien 26 Spanien 18 Belgien 18 Österreich 13

Niederlande 6 Norwegen 6 Dänemark 7

Schweden 7

Polen 8 Finnland 8

* Daten aus Frankreich vorläufig

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Rückstände aus MVA

Die bereits erkennbaren Schwerpunkte bei der Lieferung von Anlagendaten setzen sich auch bei den separat erfassten Anlagen zur Aufbereitung von Aschen und Schlacken aus Anlagen zur Verbrennung von Siedlungsabfällen fort. Es wird bei Tabelle 3 und 4 und bei den nachfolgenden Abbildungen allerdings nicht unterschieden, ob die Aufbe- reitung in direkter räumlicher Nähe einer Verbrennungsanlage oder an einem zentralen Anlagenstandort erfolgt.

Auch hier wird durch die grafische Darstellung der nationale Schwerpunkt bei den gemeldeten Daten deutlicher.

Herkunftsland Anzahl

Österreich 1 Belgien 1 Italien 1 Spanien 1 Großbritannien 1 Portugal 2 Dänemark 3 Schweden 3 Niederlande 3 Frankreich* 4 Deutschland 14 Gesamt 34

* Daten aus Frankreich vorläufig

Tabelle 3: Zusammenstellung der gemeldeten Aufbereitungsanlagen für Aschen und Schlacken nach Herkunftsland

Deutschland 14

Belgien 1 Frankreich* 4

Niederlande 3

Schweden 3

Dänemark 3 Portugal 2 Großbritannien 1

Österreich 1

Italien 1 Spanien 1

* Daten aus Frankreich vorläufig

Aufbereitungstechniken für

Verbrennungsaschen und -schlacken Anzahl Wirbelstromabtrennung 29 Siebtrennung 27 Manuelle Sortierung 22 Windsichtung 22 Induktive Metallabtrennung 7 Ballistische Trennung 7 Zerkleinerung 4 Dichtesortierung (nass) 3 Nah-Infrarot (NIR) Abtrennung 1 Optische Trennung (ohne NIR) 1 Schwimm-Sink-Trennung 1 Dichtesortierung (trocken) 1 Tabelle 4: Zusammenstellung der gemeldeten

Aufbereitungstechniken bei den Anlagen zur Verwertung von Aschen und Schlacken aus der Siedlungs- abfallverbrennung

Bild 2: Gemeldete Aufbereitungsanlagen im grafischen Überblick

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171 Novellierung des BVT-Merkblattes Abfallverbrennung

Rückstände aus MVA

Bei den Anlagen zur Aufbereitung von Aschen und Schlacken aus Anlagen zur Ver- brennung von Siedlungsabfällen lässt die vorläufige Auswertung auch schon einen ersten Überblick hinsichtlich der eingesetzten Verfahrenstechnik zu. Wobei Tabelle 4 eher den Charakter einer Aufzählung als einer technischen Darstellung hat.

Auf der Basis der nationalen Daten konnte bereits eine erste differenziertere Auswertung hinsichtlich der Ausbringungsraten für Eisen- und Nicht-Eisenmetalle erfolgen sowie eine Darstellung des Stromverbrauchs in den Aufbereitungsanlagen. Eine differenzierte Nachfrage zu einzelnen Abweichungen von einem erkennbaren Trend war in der Kürze der Zeit allerdings nicht möglich.

y = 0,0663x Output Metalle

t/a 40.000 35.000 30.000 25.000 20.000 15.000 10.000 5.000 0

y = 0,02x

0 100.000 200.000 300.000 400.000 500.000 600.000

Input t/a

Eisenmetalle Nicht-Eisenmetalle

Stromverbrauch kWh/a

Input t/a 2.500.000

2.000.000 1.500.000 1.000.000 500.000 0

0 100.000 200.000 300.000 400.000 500.000 600.000

Bild 3: Aus Deutschland gemeldete Ausbringungsraten für Eisen- und Nicht-Eisenmetalle

Bild 4:

Aus Deutschland gemeldete Stromverbräuche bei der Aufbereitung von Aschen und Schlacken

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Markus Gleis, Franz-Georg Simon

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Rückstände aus MVA

5. Entwicklungstendenzen bei den Verfahren zur Aufbereitung von Rostaschen und Filterstäuben

Unabhängig von dem beschriebenen Ansatz, dass sich das BVT-Merkblatt beim Thema der Rückstände vorrangig auf die Aschen und Schlacken der Siedlungsabfallverbren- nungsanlagen konzentrieren soll, gibt es aktuelle Entwicklungen, die die direkte Metall- Gewinnung aus Flugasche betreffen und als in der Entwicklung befindliche Verfahren (Emerging Techniques) im Sevilla-Prozess benannt werden sollen

Die saure Filteraschebehandlung (Fluwa-Prozess) nutzt die Synergien, die sich mit dem Einsatz saurer wässeriger Rückstände aus nassen Abgasreinigungsverfahren ergeben. In dem verfahrenstechnischen Ansatz saure Filterasche Extraktion mobili- siert die Säure aus dem sauren Wäscher die Schwermetalle in der Filterasche, so dass diese separiert werden können. In einer Filtrationsstufe werden die jetzt metallarmen Filteraschen als Filterkuchen von dem Filtrat als metallhaltige Phase abgetrennt. Der Filterkuchen, der jetzt nahezu frei von Schwermetallen ist, kann zu einer vollständigen thermischen Zerstörung der organischen Substanzen in den Verbrennungsprozess zurückgeführt werden. Das Filtrat ist der Ausgangsstoff für den Flurec-Prozess. Im Flurec-Prozess werden die gelösten Schwermetalle getrennt. Ziel ist es dabei Zink aus dem vorgereinigten Filtrat mittels selektiver Flüssig-Flüssig-Extraktion abzutrennen und dann angereichert in wirtschaftlich interessanten Konzentrationen elektrolytisch als hochreines Zink zurückzugewinnen [3].

Auch bei den anderen Ascheaufbereitungsverfahren rücken die kleineren Korngrößen und die daraus zurückgewinnbaren Nicht-Eisenmetalle stärker in den Fokus [4].

Ziel des Umweltbundesamtes ist es, die in Deutschland erzielten technischen Ent- wicklungen und Umweltschutzstandards möglichst weitgehend auf eine europäische Ebene zu übertragen.

6. Quellen

[1] http://www.bvt.umweltbundesamt.de/sevilla/organisation.htm

[2] Richtlinie 2010/75/EU des Europäischen Parlaments und des Rates vom 24. November 2010 über Industrieemissionen (integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung) (Neufassung) (ABl. L 334 vom 17.12.2010, S. 17)

[3] Schlumberger, S.; Bühler, J.: Metallrückgewinnung aus Filterstäuben der thermischen Ab- fallbehandlung nach dem FLUREC-Verfahren. In: Thomé-Kozmiensky, K.J. (Hrsg.): Aschen, Schlacken, Stäube aus Abfallverbrennung und Metallurgie. Neuruppin: TK-Verlag Karl Thomé- Kozmiensky, 2013, S. 377-396

[4] Simon, F. G.; Holm, O.: Rostasche – Durch Aufschluss, Trennung und Rückgewinnung von Me- tallen aus Rückständen thermischer Prozesse kann die Metallausbeute erhöht werden. ReSource 26(3), 2013, S. 31-37

[5] Verordnung zur Umsetzung der Richtlinie über Industrieemissionen, zur Änderung der Ver- ordnung zur Begrenzung der Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen beim Umfüllen oder Lagern von Ottokraftstoffen, Kraftstoffgemischen oder Rohbenzin sowie zur Änderung der Verordnung zur Begrenzung der Kohlenwasserstoffemissionen bei der Betankung von Kraft- fahrzeugen (Bundesgesetzblatt Teil I, 2013, Nr. 21, S. 1021)

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4

Vorwort

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

Thomé-Kozmiensky, K. J. (Hrsg.): Mineralische Nebenprodukte und Abfälle 3 – Aschen, Schlacken, Stäube und Baurestmassen – ISBN 978-3-944310-28-2 TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky

Copyright: Professor Dr.-Ing. habil. Dr. h. c. Karl J. Thomé-Kozmiensky Alle Rechte vorbehalten

Verlag: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky • Neuruppin 2016

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

Erfassung und Layout: Sandra Peters, Ginette Teske, Janin Burbott-Seidel, Claudia Naumann-Deppe, Anne Kuhlo, Gabi Spiegel

Druck: Universal Medien GmbH, München

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Abbildung

Tabelle 2:  Erste Zusammenstellung der   gemeldeten Verbrennungslinien  nach Herkunftsland
Tabelle 3:  Zusammenstellung der gemeldeten  Aufbereitungsanlagen für Aschen  und Schlacken nach Herkunftsland

Referenzen

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