Institutsbericht 2008-2009 - Institut für Siedlungswasserbau ...

schätzt. Die energetische Verwertung von Altholz in
Biomasseheizkraftwerken auf Jahresbasis 2004 wird
im aktuellen Ufoplan-Vorhaben „Stoffstrommanagement
Biomasseabfälle ...“ in einer Größenordnung von
3,3 Mio. Mg p. a. (lutro) angegeben (+ 1,6 Mio. Mg
Industrierestholz p. a. (lutro), nur Anlagen >1 MW).
In Deutschland werden derzeit ca. 1000 Kompostierungsanlagen
für Bio- und Grünabfälle betrieben, die
von kleinen Einfachst-Anlagen bis hin zu technisch
ausgefeilten größeren Anlagen reichen. Großanlagen
können auch bei reiner Grünabfallkompostierung eine
Kapazität bis über 35.000 Mg p. a. erreichen. Im Vergleich
zur Bioabfallkompostierung sind die i. d. R. als
offene Mietenkompostierung betriebenen Anlagen im
Grünabfallbereich technisch deutlich einfacher und
hinsichtlich der Geruchsemissionen nicht von vergleichbarer
Relevanz. Als technische Prozessstufen
sind üblicherweise Zerkleinerung, Mischung/Umsetzen
und Absiebung mit nachfolgender Lagerung zu nennen.
Hierbei werden auch Teilströme v. a. nach der
Zerkleinerung abgesiebt und direkt oder nach weiterer
Konfektionierung und Trocknung zur energetischen
Verwertung abgegeben.
Die in Deutschland zur Herstellung von gärtnerischen
Erden für den Hobbybereich („Blumenerden“) und
von Kultursubstraten für den Produktionsgartenbau
verwendeten Torfmengen belaufen sich in den letzten
Jahren auf 8 - 9 Mio. m³ p. a.. Hiervon wurden seit
2000 nach vorherigem sprunghaften Anstieg, ca. 2 bis
(in einem Jahr) >4 Mio. m³ p. a. importiert, v. a. aus
den baltischen Staaten.
Die CO -Bilanzierung wurde im Rahmen von Pro-
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zesskettenbetrachtungen durchgeführt. Hierbei wurde
der Energieverbrauch in den einzelnen Abschnitten
der Prozessketten bzw. die hieraus erfolgten CO -Frei-
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setzungen einerseits und die CO -Freisetzung durch
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die Rotte bzw. die energetische Nutzung andererseits
betrachtet. Die Einsparung von Energie bzw. von CO2 wurde durch das Nachwachsen der Biomasse (i. d. R.
50-jähriges Szenario) und CO -Äquivalente für die Ein-
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sparung fossiler Energieträger durch energetische Verwertung
bzw. durch die Substitution von Kohlenstoff
aus dem Primärrohstoff Torf über Grünabfallkompost
berücksichtigt.
Die Bilanzierung erfolgte abhängig von Inputmaterial,
jahreszeitlichem Anfall und Aufbereitung. Außerdem
wurden sowohl im Hinblick auf die energetische Verwertung
von Grünabfall als auch auf den Torfersatz durch
Grünabfallkomposte verschiedene Modellrechnungen
durchgeführt. Hierzu wurden folgende vier Modellvarianten
zugrunde gelegt: Holzige trockene Grünabfälle,
H 14,9 MJ/kg (best case), gemischte Grünabfälle
u
Siedlungsabfall SIA
mit hohem Anteil holziger und wenig krautigen Materialien
(H 10,0 MJ/kg), gemischte Grünabfälle mit
u
hohen krautigen und geringen holzigen Anteilen sowie
kleineren Bodenanteilen (H 5,6 MJ/kg) sowie grasig-
u
krautige Grünabfälle mit geringeren Bodenanteilen, Hu 2,0 MJ/kg (worst case).
Beim Torf wurde zwischen Mischtorf (H5 - H7, Inland)
und Weißtorf (H2 - H5, Baltikum) differenziert und die
gesamte Prozesskette inklusive der Substratherstellung
betrachtet. Ebenso wurden die Prozessketten der
Produktion bis hin zur energetischen Verwertung von
Waldholzhackschnitzeln und von Altholz bilanziert.
Zur Verbesserung der Datengrundlage wurden im
Rahmen der Studie insgesamt 81 Proben an Grünabfällen
untersucht (45 Proben Input, 4 Proben konfektionierter
Output, 32 Proben Siebschnitte Input bzw.
Output). Außerdem wurde die bestehende Datengrundlage
der Projektpartner zu Torfen ausgewertet
und mit 20 zusätzlichen Analysen ergänzt. Beim Grünabfall-Inputmaterial
wurde differenziert nach Jahreszeit,
Einzugsgebiet und Erfassungsart analysiert. Hierbei
zeigte sich, dass abhängig vom Erfassungssystem
(Selbstanlieferungen, Bündelsammlung, gemischte
Gartenabfallabfuhr) deutliche Unterschiede besonders
hinsichtlich der holzigen Anteile auftraten.
Ergebnisse:
Die Raumgewichte der analysierten Grünabfälle lagen
weitestgehend zwischen 300 und 500 kg/m³, abgesiebte
holzige Materialien bei 200 bis 270 kg/m³.
Die Analysenergebnisse der Grünabfälle lagen für den
Wassergehalt bei 23 bis 82 % (Mittelwert 52 %), für
die OTM (Glühverlust) bei 39 bis 96 % (Mittelwert
74 %) und für den unteren Heizwert weitestgehend
bei 2,2 - 9,8 MJ/kg FM (ca. 94 % der Proben),
in wenigen Fällen 10 - 12,8 MJ/kg
FM. Demgegenüber zeigten die für die energetische
Verwertung konfektionierten Outputmaterialien bei
Wassergehalten von 15 bis 41 % (Mittelwert 27 %)
und Glühverlusten von 82 bis 96 %. (Mittelwert 91
%) Heizwerte H von ca. 10 MJ/kg bis knapp 15 MJ/kg
u
(Mittelwert ca. 12 MJ/kg).
Schlussfolgerung:
Aus den berechneten, rein energetisch bzw. rein stofflich
orientierten Szenarien ist abzuleiten, dass beide
für sich alleine nicht Ziel führend sind. Vielmehr ist
durch eine Kombination der Verwertungssysteme bei
gleichzeitiger Erhöhung der Erfassungsquote an Grünabfällen
eine deutliche Steigerung der Einsparpotentiale
an CO gegenüber dem einzelnen Verwertungs-
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system möglich. Durch die optimierte stoffliche und
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