Abfall & Recycling - IHI Zittau

G. Kayser
Technische Grundlagen des Umweltmanagements
Schwerpunkt 2
Abfallbehandlung • Recycling
Skript zur Vorlesung

Letzte Überarbeitung: Februar 2010

2 Schwerpunkt Abfall - Recycling
2.1 Entwicklung der Abfallwirtschaft
Entwicklung der Abfallwirtschaft 1
Die ersten Hinweise auf eine gezielte Ablagerung von Abfällen an außerhalb von Siedlungen
liegenden Plätzen werden auf ein Alter von ca. 10.000 bis 11.000 Jahre datiert. Bei den Abfällen
handelte es sich Speisereste (Knochen, Muschelschalen, etc.) und zerstörte Haushaltsgegenstände
(Tonscherben, etc.) die wahrscheinlich aus den Ansiedlungen entfernt
wurden, um Belästigungen durch Ungeziefer, Tiere und Gestank zu entgehen [Bilitewski et
al. 1994]. Im Altertum gab es in vielen Städten Europas und Asiens eine geordnete Abfallwirtschaft.
Die Abfälle wurden z.B. in Tonvasen gesammelt, abtransportiert und gelagert. In
Athen durfte diese Ablagerung nur in einer Entfernung von mindestens 2 km von der Stadtmauer
erfolgen [Hösel, 1990]. Auch eine Lagerung von Abfällen zusammen mit Fäkalien in
Gruben, die von Zeit zu Zeit geleert und gereinigt wurden, ist überliefert [Bilitewski et al.
1994].
Das Wissen um die ersten Hygienetechniken ging mit dem Untergang des Römischen Reiches
und den Wirren der Völkerwanderung verloren. Erst im 15. Jahrhundert wurden Maßnahmen
zur Reinhaltung der Städte durchgeführt: Auf Anweisung der Ratsversammlungen
wurden die Strassen der Städte gepflastert und regelmäßig gereinigt, es wurden Abfallsammelbehälter
eingeführt, Tierkadaver eingesammelt und der Besitz von Pesttoten verbrannt.
Der Beginn der modernen Abfallwirtschaft kann etwa auf die Mitte des 19. Jahrhunderts datiert
werden. Mit den zunehmenden Erkenntnissen der Medizin über Bakterien und Viren als
Krankheitserreger und deren Ausbreitungspfade wurden entsprechende Hygienemaßnahmen
ergriffen. In England wurde im Zuge dieser Anstrengungen 1876 die erste Müllverbrennungsanlage
gebaut. Die erste derartige Anlage in Deutschland entstand 1893 in Hamburg
[Bilitewski et al. 1994].
Gegen Ende des 19. Jahrhunderts wurden dann die ersten Anlagen zur Wertstoffrückgewinnung
aus Hausmüll errichtet. 1898 wurde in New York eine Handsortieranlage gebaut, über
die der Abfall von 116.000 Einwohnern entsorgt wurde. Ihre Rückgewinnungsrate lag bei 37
Gew.-% [Vesilind und Riemer, 1981]. Auch in Berlin, Hamburg und München wurden zu der
Zeit Handsortieranlagen gebaut. Die Anlage in München war mit einer Kombination von
Siebtrommeln und Förderbändern ausgestattet und konnte 300 Mg Abfall pro Tag sortieren
[Bilitewski et al. 1994].
Mitte der sechziger Jahre wurden die Grundlagen für die heutige Abfallwirtschaft gelegt. Die
anhaltende Steigerung der industriellen Produktion und des privaten Verbrauchs führten in
den sechziger und siebziger Jahren zu einer ”Müll-Lawine” [Ersner, 1972]. Da kommunale
Abfälle zu der Zeit ungeordnet auf ca. 50.000 kleinen Kippen abgelagert wurden, konnte die
anfallende Menge an Hausmüll nur grob auf 9 bis 18 Mio. Mg/a geschätzt werden. Vordringliches
Ziel waren die Schließung der kleinen Deponien und die Errichtung geordneter Abfall-

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Abfallwirtschaft - Recycling
entsorgungsanlagen, um damit die von den ungeordneten Müllkippen ausgehende Umweltgefährdung
(v.a. Verschmutzung von Grund- und Oberflächengewässern) zu minimieren. Als
gesetzliche Grundlage für diese Maßnahmen wurde 1972 das Abfallbeseitigungsgesetz erlassen.
Die Anstrengungen zum Aufbau einer umweltgerechten Abfallwirtschaft, bewirkten
deutliche Fortschritte bei der Hausmüllbehandlung:
Die Zahl der in Betrieb befindlichen Deponien konnte erheblich vermindert und gleichzeitig
der technische Standard kontinuierlich verbessert werden. 1980 wurden noch 530 und 1984
noch 385 Hausmülldeponien (in den alten Bundesländern) betrieben, die ca. 70% des anfallenden
kommunalen Abfalls entsorgten [Umweltbundesamt, 1988]. Die Deponietechnik wurde
zum aktuellen Multibarrierensystem weiterentwickelt. Die geschlossenen Deponien enthielten
zum Teil Schadstoffe und müssen bei entsprechendem Gefährdungspotential als
Altlasten eingestuft werden. Dies trifft für ca. 15 bis 30% der 100.000 Altablagerungen in der
Bundesrepublik zu [Förstner, 1995a]. Problematisch beim Betrieb von Abfalldeponien war
und ist deren Langzeitdichtigkeit, die auch bei einer sehr weit entwickelten Deponietechnik
nicht vollständig garantiert werden kann. Ein Beispiel hierfür stellt die Deponie Georgswerder
in Hamburg dar, die bis 1979 betrieben wurde. Dort wurden - entsprechend dem damaligen
Stand der Technik - Sonderabfälle in Hausmüll eingebettet. Schon 1983 war in den Sickerwässern
der Deponie eine Vielzahl unterschiedlicher Schadstoffe einschließlich polychlorierter
Dioxine zum Teil in hohen Konzentrationen nachzuweisen. Die Deponie musste für mehrere
hundert Millionen DM saniert werden [Wolf, 1997].
Parallel zur Weiterentwicklung der Deponietechnik wurden verstärkt Hausmüllverbrennungsanlagen
gebaut. Diese waren ganz überwiegend lediglich mit Entstaubungseinrichtungen
ausgestattet, so dass eine erhebliche Zunahme der Emission von Schadgasen festzustellen
war. Dabei handelte es sich nicht nur um saure Gase, wie Schwefeldioxid oder Salzsäure,
die zum Teil auch in Kraftwerksabluft auftreten, sondern auch um organische Schadstoffe
wie polychlorierte Dioxine und Furane. Gerade die Emission organischer Schadstoffe führte
zu einer intensiven öffentlichen Auseinandersetzung über die Abfallverbrennung. 1994 waren
52 Hausmüllverbrennungs- und eine Hausmüllpyrolyseanlage in der Bundesrepublik Betrieb
[Bilitewski et al., 1994].
Auch die biologische Behandlung von kommunalen Abfällen wurde verstärkt eingesetzt. Bis
1987 waren 28 Abfallkompostieranlagen in Betrieb gegangen [Bilitewski et al., 1994]. Als
problematisch erwies sich hier der zunehmende Anteil biologisch inerter Stoffe im Hausmüll
(Glas, Metalle, Kunststoffe, Verbundmaterialien), der eine Abtrennung des Abfalls organischer
Herkunft vor der Behandlung erforderlich macht. So waren 1993 80 Bioabfallkompostwerke
und weniger als 10 Hausmüllkompostieranlagen in Betrieb [Bilitewski et al., 1994].
Das primäre Ziel nämlich die Errichtung einer weitgehend umweltverträglichen geordneten
Abfallbeseitigung konnte durch diese Maßnahmen erreicht werden. Dagegen war
es nicht gelungen, das Stoffmengenproblem auch nur annähernd in den Griff zu bekommen.
Erst 1986 wurde im Abfallgesetz der Vorrang einer Abfallvermeidung vor der Behandlung

Rechtliche Regelungen 3
oder Ablagerung festgeschrieben. Ziel ist es, die Menge an zu entsorgendem Abfall möglichst
weit zu vermindern.
2.2 Rechtliche Regelungen / Hierarchie
Die Abfallentsorgung wird durch das Im Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz [KrW-/AbfG],
1994 geregelt. Darin ist festgelegt, dass Abfälle
1. zu vermeiden sind,
2. wenn dies nicht möglich ist, verwertet werden sollen
3. und erst als letzte Alternative umweltgerecht zu beseitigen sind.
Die Vermeidung wird dabei präzisiert auf die Verminderung ”insbesondere der Menge und
Schädlichkeit” der Abfälle. Es wird zwischen stofflicher und energetischer Verwertung unterschieden.
Unter stofflicher Verwertung wird die Wiederverwendung der im Abfall enthaltenen
Stoffe als Rohstoff oder Produkt verstanden. Als energetische Verwertung wird der Einsatz
des Abfalls als Brennstoff zum Zweck der Energiegewinnung (nicht zum Zweck der Zerstörung
von enthaltenen Schadstoffen) verstanden [KrW-/AbfG, 1994].
Auch im Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) wird die Vermeidung von Reststoffen
vorgeschrieben. Genehmigungsbedürftige Anlagen können nur errichtet werden, wenn diese
Voraussetzung erfüllt ist. Allerdings gilt das BImSchG nur für Anlagen, nicht für bestimmte
Produkte. Somit ist es keine Grundlage beispielsweise zur Verminderung der Menge an anfallenden
Verpackungsabfällen [Warth, 1988].
In §3 des KrW-/AbfG wird der Abfallbegriff definiert: ”Abfälle im Sinne dieses Gesetzes sind
bewegliche Sachen, deren sich der Besitzer entledigen will oder deren geordnete Entsorgung
zur Wahrung des Wohls der Allgemeinheit, insbesondere des Schutzes der Umwelt,
geboten ist.” Es werden somit ein subjektiver Abfallbegriff: ”...deren sich der Besitzer entledigen
will...” und eine objektiver Abfallbegriff:”...zur Wahrung des Wohls der Allgemeinheit...geboten
ist.” definiert. Eine Sache kann somit auch aufgrund ihres Gefährdungspotential
zum Abfall werden, obwohl der Besitzer sich ihrer nicht entledigen will. Dabei wird zwischen
”Abfällen zur Verwertung” und ”Abfällen zur Beseitigung” unterschieden.
Es wird weiter (unter anderem) festgelegt, dass Abfälle
• so zu entsorgen sind, dass das Allgemeinwohl nicht beeinträchtigt wird,
• Abfallbesitzer zu entsorgende Abfälle den öffentlichen Entsorgungseinrichtungen (oder
deren Auftragnehmer) überlassen müssen,
• Abfälle nur in zugelassenen Anlagen entsorgt werden.
Die behördliche Überwachung von Abfällen orientiert sich an deren Gefährlichkeit. Dementsprechend
wird zwischen
• besonders überwachungsbedürftigen,
• überwachungsbedürftigen und
• nicht überwachungsbedürftigen
Abfällen unterschieden [Ruchay, 1998].

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Abfallwirtschaft - Recycling
In der Technischen Anleitung Siedlungsabfall [TA Siedlungsabfall, 1993] werden Anforderungen
an zu entsorgende kommunale Abfälle, sowie an die Behandlungs- und Entsorgungseinrichtungen
präzisiert. Insbesondere sind dort Grenzwerte für die Gehalte an Schadund
Belastungsstoffen in den anzulagernden Abfällen und Mindestanforderungen an die Abdichtung
von Deponien gegenüber der Umgebung festgelegt. In der Abfallablagerungsverordnung
[AbfAblV, 2001] wird die Ablagerung gering belasteter mineralischer Abfälle sowie
von mechanisch-biologisch behandelten Siedlungsabfällen geregelt.
In der Technischen Anleitung Abfall [TA Abfall, 1991] werden die Anforderungen an Aufbau
und Betrieb von Behandlungsanlagen und Deponien für nicht verwertbare besonders überwachungsbedürftige
Abfälle (Sondermüll), sowie Grenzwerte für Schad- und Belastungsstoffe
in den Abfällen festgelegt. Darüber hinaus werden für diese Abfälle spezifische Entsorgungswege
vorgeschrieben.
Mit der Verpackungsverordnung wird das Ziel der quantitativen Verringerung der anfallenden
Verpackungsabfälle verfolgt. In dieser Verordnung ist eine Rücknahmepflicht der Hersteller
für Transport-, Um- und Verkaufsverpackungen geregelt [VerpackV, 1998]. Da als Ersatz für
die direkte Rücknahme die Beteiligung an einem flächendeckenden, verbrauchernahen
Rücknahmesystem für Verpackungen akzeptiert wird, bildet die Verpackungsverordnung die
rechtliche Grundlage für die Tätigkeit der Firma ”Duales System Deutschland”, die mit der
Sammlung, Sortierung und Verwertung von Verpackungsabfällen beauftragt ist.
Eine sowohl quantitative, als auch qualitative Verringerung von Abfällen wird mit der Batterieverordnung
angestrebt. Hier ist eine Rücknahme- und Verwertungspflicht der Hersteller
festgelegt, um so die Schadstoffeinträge in Abfälle zu minimieren und die Verwertungsquote
zu erhöhen [BattV, 2001].
2.3 Abfallmengen und -zusammensetzung
Pro Jahr fallen in der Bundesrepublik Deutschland knapp 340 Mio. Mg Abfälle an. Diese Gesamtmenge
setzt sich aus unterschiedlichen Abfallarten zusammen, deren Mengen stark
differierenden. In Tab. 2-1 sind die entsprechenden Zahlen zusammengestellt, in Abb. 2-1
sind die Anteile der einzelnen Abfallarten dargestellt.
Tab. 2-1 Bei öffentlichen Anlagen angelieferte Abfallmengen in der Bundesrepublik
Deutschland (Zahlen für 1998 aus Umweltbundesamt, 2002a)
Abfallart Tsd. Mg
Bauschutt, Bodenaushub, Straßenaufbruch, Baustellenabfälle 230.997
Abfälle aus der Produktion 47.963
Bergematerial aus dem Bergbau 56.155
Hausmüll, hausmüllähnlicher Gewerbeabfall, Sperrmüll, Straßenkehricht,
Marktabfälle.
44.094
Besonders überwachungsbedürftige Abfälle 19.102
Gesamt 398.311

Die größte Einzelgruppe an
Abfällen stellen Bauschutt,
Straßenaufbruch, Baustellenabfälle
und Bodenaushub
dar, die allein fast 60% der
Gesamtmasse ausmachen.
Produktionsabfälle und Bergematerial
sowie Hausmüll
und hausmüllähnliche Gewerbeabfälle
liegen bei jeweils
ca. 10 - 15 % der Gesamtmenge.
Insgesamt bleibt
das Abfallaufkommen in
Deutschland in den letzten
Jahren konstant [Umweltbundesamt,
2002a].
Abfallmengen und -zusammensetzung 5
Bauschutt etc.
58%
Sonderabfälle
5%
Hausmüll etc.
11%
Bergematerial
14%
Produktionsabfälle
12%
Abb. 2-1 Anteile unterschiedlicher Abfallarten an den im
Jahr 1998 in der Bundesrepublik Deutschland
angefallenen Abfällen (Daten aus Umweltbundesamt,
2002a)
2.3.4 Hausmüll, Sperrmüll und hausmüllähnlicher Gewerbeabfall
Unter Hausmüll werden feste Abfälle aus Haushalten verstanden, die von der zuständigen
Gebietskörperschaft regelmäßig eingesammelt werden. Er enthält in der Regel auch Anteile
von Abfällen aus Büros, Geschäften, Arztpraxen und anderen Gewerbebetrieben. Dabei
werden auch getrennt gesammelte Wertstoffe wie z.B. Altglas, Altpapier, Verpackungen, etc.
sowie Straßenkehricht und Gartenabfälle mit berücksichtigt. Sperrmüll unterscheidet sich
vom Hausmüll v.a. durch die Größe der einzelnen Abfallstücke.
Abfallmengen in TSd. Mg
40000
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
1996 1997 1998
sonstige Altstoffe (Glas etc.)
Kompostierbare Abfälle
Sperrmüll
Hausmüll & hausmüllähnliche
Gew erbeabfälle
Abb. 2-2 Haushaltsabfälle in Deutschland 1996 bis 1998 (Daten aus Umweltbundesamt,
2002a)

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Abfallwirtschaft - Recycling
2.3.5 Produktions- und Gewerbeabfälle
Der Gesamtanfall an Produktionsabfällen liegt in der Bundesrepublik bei ca. 78 Mio. Mg jährlich.
Abfälle aus Industrie und Gewerbe werden entsprechend ihrer Eigenschaften und der
jeweils anfallenden Menge zusammen mit dem Hausmüll oder separat entsorgt. In Abb. 2-3
ist die Aufteilung der Produktionsabfälle in verschiedene Klassen dargestellt.
Nicht mit dem Hausmüll zu entsorgen sind ”besonders überwachungsbedürftige Abfälle”
Abb. 2-3 Klassifizierung der Industrie- und Gewerbeabfälle [Bilitewski et al., 1994]
(”Sonderabfälle”), einige ”bestimmte Abfälle” sowie einige Abfallarten, die aufgrund ihrer
Menge oder Art von der gemeinsamen Entsorgung ausgeschlossen werden. Diese Abfälle
unterliegen einem Überwachungsverfahren, bei dem ihre Entstehung, ihr Transport und ihre
Entsorgung behördlich kontrolliert werden. Sie werden entsprechend der Bestimmungsverordnung
für überwachungsbedürftige bzw. für besonders überwachungsbedürftige Abfälle
einer Abfallart zugeordnet und mit einer Abfallschlüsselnummer bzw. einem Abfallcode nach
dem Europäischen Abfallkatalog gekennzeichnet.
2.3.6 Besonders überwachungsbedürftige Abfälle
Als besonders überwachungsbedürftig nach § 2 des AbfG. werden Abfälle bezeichnet, die
aufgrund ihres hohen Schadstoffgehaltes ein hohes Toxizitätspotential aufweisen. Es handelt
sich dabei um Stoffe, die direkt gesundheitsgefährdend sind oder Krankheitserreger enthalten,
wasser- oder luftgefährdend bzw. explosiv oder brennbar sind. Im Jahr 1998 fielen in der
Bundesrepublik insgesamt 19,1 Mio. Mg besonders überwachungsbedürftige Abfälle an, was
ca. 4,8 % des gesamten Abfallaufkommens entspricht [Umweltbundesamt, 2002a].

Die Mengenentwicklung
der Abfälle von
1996 bis 1998 und der
jeweilige Anteil innerbzw.
außerbetrieblicher
Entsorgung sind in
Abb. 2-4 dargestellt.
Die mengenmäßige
Verteilung der anfallenden
Sonderabfälle
auf unterschiedliche
Abfallarten zeigt Abb.
2-5.
18%
6%
13%
Abfallmengen und -zusammensetzung 7
Menge (Tsd. Mg/a)
25000
20000
15000
10000
5000
0
1996 1997 1998
Jahr
innerbetrieblich
entsorgt
außerbetrieblich
entsorgt
Abb. 2-4 Entwicklung der Menge an Sonderabfällen von 1996 bis
1998 und Anteil inner- bzw. außerbetrieblicher Entsorgung
(Daten aus Umweltbundesamt 2002a)
Aufkommen an besonders überwachungsbedürftigen
Abfällen
6% 5%
1%
6%
45%
sonstige Sonderabfälle
Abfälle mineralischen Ursprungs (ohne Metallabfälle)
Metalle, Veredelungsprodukte, andere mineralische Abfälle
Säuren, Laugen und Konzentrate
Abfälle von Mineralöl- und Kohleveredlungsprodukten
Organische Lösemittel, Farben, Lacke, Klebstoffe u. Harze
Kunststoffe, Gummi, Abfälle aus chemischen Umwandlungen und
Synthesen
Abfälle aus Wasserreinigung, Gewässerunterhaltung, Behandlungsund
Beseitigungsanlagen
Abb. 2-5 Aufkommen an unterschiedlichen besonders überwachungsbedürftigen Abfällen
in der Bundesrepublik aus Produktion und Krankenhäusern im Jahr 1997 (Daten
aus Umweltbundesamt, 2002b)
2.4 Sammlung von Abfällen
Die Abfallbeseitigung umfasst nach $ 1 Abs. 2 AbfG neben der Verwertung, Behandlung und
Ablagerung auch die Sammlung, Beförderung und Lagerung von Abfällen. Oftmals können
Abfälle nicht am Ort ihrer Entstehung wiederverwertet oder entsorgt werden und müssen
somit zu einer zentralen Behandlungs- oder Entsorgungsanlage transportiert werden. Sie
werden am Anfallort (Haushalt, Betrieb) bereitgestellt und von den entsorgungspflichtigen
Körperschaften oder zugelassenen Transportunternehmen gesammelt und abtransportiert.
Mit der Sammlung und dem Transport soll die Erfassung der gesamten in Haushalten, Industrie-
und Gewerbebetrieben anfallenden Abfälle, deren Transport zu geeigneten Behand-

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Abfallwirtschaft - Recycling
lungs- oder Beseitigungsanlagen und die getrennte Erfassung von Wertstoffen sichergestellt
werden.
Der Bereich ”Abfuhr” verursacht 30 bis 70 % der Gesamtkosten für die Abfallentsorgung
[Gallenkemper und Brunnert, 1994] und stellt somit einen bedeutenden Faktor mit hohem
Einsparpotential dar. Er hat zudem Einfluss auf die Zusammensetzung, Reinheit und Erfassungsmenge
an Abfällen.
2.4.4 Sammelverfahren für Abfälle
Die Sammlung von Abfällen erfolgt in der Bundesrepublik ganz überwiegend in Systemverfahren,
d.h. mit Behältern und Fahrzeugen, die aufeinander abgestimmt sind. Dabei wird
zwischen folgenden Verfahren unterschieden:
• Umleerverfahren: Es wird bei der Sammlung von Haumüll und hausmüllähnlichem Gewerbeabfall
eingesetzt. Der Abfall wird dabei vom Produzenten in kleineren Behältern mit
Volumina von 35 l bis 5 m 3 erfasst und bereitgestellt. Diese Behälter werden in größere
Sammel- und Transportbehälter (bis 23 m 3 Volumen), die fest auf den Transportfahrzeugen
installiert sind, entleert. In modernen Transportbehältern erfolgt auch eine Verdichtung
des Abfalls
• Wechselverfahren: Es wird für große Abfallmengen (Gewerbe) und Abfälle mit hoher
Dichte (z.B. Bauschutt) eingesetzt. Dabei werden die vollen Container durch leere des
gleichen Typs ersetzt, abtransportiert und an der Behandlungs- oder Beseitigungsanlage
entleert. Zum Teil werden auch die leeren Behälter direkt wieder beim Abfallproduzenten
bereitgestellt (Direkttransport). In der Regel werden aus wirtschaftlichen Gründen Behälter
mit Volumina ab 4 m 3 verwendet [Bilitewski et al., 1994].
• Einwegverfahren: Es wird v.a. bei kurzfristig erhöhtem Müllaufkommen eingesetzt
(Großveranstaltungen, Ausstellungen, Campingplätze, etc.) oder wenn besondere hygienische
Anforderungen zu erfüllen sind (Krankenhäuser, Pflegeheime, etc.). Die Abfälle
werden dabei in Kunststoff- oder Papiersäcken erfasst und zur Sammlung bereitgestellt.
Die Verladung der Säcke erfolgt üblicherweise von Hand. Das Sackvolumen ist wegen
der physischen Belastung des Personals auf maximal 110 l begrenzt, in der Regel werden
Säcke mit 50 bis 70 l Volumen eingesetzt. Durch die Säcke wird das Abfallaufkommen
bei dieser Sammlungsmethode um ca. 3% erhöht [Bilitewski et al., 1994].
Als Sonderformen werden für spezielle, fluide Abfallarten auch pneumatische bzw. hydraulische
Sammelsysteme eingesetzt. Auch die Sammlung und der Transport von überwachungsbedürftigen
oder besonders überwachungsbedürftigen Abfällen erfolgt nach den ober
erwähnten Verfahren. Dabei werden jedoch zum Teil erheblich höhere Anforderungen an die
Gerätschaften und das Bedienungspersonal gestellt [Rößler, 1997].
2.5 Abfallvermeidung
Unter Abfallvermeidung werden Maßnahmen verstanden, die das Entstehen von Abfällen
verhindern bzw. die anfallenden Mengen reduzieren. Dabei wird zwischen der quantitativen

Abfallmengen und -zusammensetzung 9
Abfallvermeidung, die eine direkte Verminderung der Abfallmengen beschreibt, die zu verwerten
bzw. zu entsorgen sind und der qualitativen Abfallvermeidung unterschieden, die sich
auf die Vermeidung kurzlebiger oder problematischer Produkte bezieht [Bilitewski et al.,
1994].
Die Abfallproduktion bzw. -vermeidung wird durch direkte Akteure wie Haushalte,
Dienstleister, Handel, produzierendes Gewerbe und Industrie sowie indirekt durch die Gesetzgebungsorgane
(Bund, Länder, Kommunen) beeinflusst.
Da schon bei der Rohstoffgewinnung, der Produktion und dem Transport von Produkten
Umweltbelastungen entstehen müssen diese Bereiche mit in eine Beurteilung einbezogen
werden, wenn die Wirkung von Abfallvermeidungsmaßnahmen beurteilt werden soll. Für solche
Gesamtbilanzen werden üblicherweise folgende Erhebungs- und Beurteilungsmethoden
verwendet:
• Stoff- und Energiebilanzen,
• Ökobilanzen,
• Produktlinienanalysen.
Bei der Beurteilung anhand von Stoff- und Energiebilanzen werden die eingesetzten und
produzierten Stoffmengen sowie die dabei verbrauchten (oder freigesetzten) Energien berechnet
und für verschiedene Produkte bzw. Produktions- oder Entsorgungsverfahren miteinander
verglichen.
Bei der Erstellung von Ökobilanzen werden Stoffe und Energien über den gesamten Lebenszyklus
(von der Rohstoffgewinnung bis zu den Emissionen in die Umwelt) eines Produktes
bilanziert. Um einen Vergleich zwischen Produkten oder Verfahren zu ermöglichen, deren
hauptsächliche Umweltauswirkungen in unterschiedlichen Bereichen stattfinden (z.B.
große Abfallmenge gegenüber hohem Wasserverbrauch) werden üblicherweise Gewichtungsfaktoren
verwendet. Um einheitliche Standards für die Gewinnung und Bewertung der
Daten zu erzielen, wurden auf Normen für die Erstellung von Ökobilanzen erstellt [Marsmann,
2000].
Bei den Produktlinienanalysen wird zusätzlich zu den Stoff- und Energiebilanzen auch bewertet,
inwieweit bestimmte Bedürfnisse durch ein Produkt befriedigt werden. Das Ziel ist
dabei, diese Bedürfnisbefriedigung möglichst umweltverträglich durchzuführen.
2.5.1 Kommunale Abfälle
Vermeidungspotentiale bei Haushaltsabfällen bestehen im Wesentlichen in folgenden Bereichen:
• Nahrungsmittelreste und Reste aus der Essensaufbereitung
• Verpackungen
• Reste in Folge zu großer Packeinheiten
• Wegwerferzeugnisse
• Druckerzeugnisse
• Reste in Folge defekter Produkte

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Abfallwirtschaft - Recycling
• Gartenabfälle [Bidlingmaier und Kranert, 1994].
Reste von Nahrungsmittel bzw. aus der Nahrungszubereitung sowie Gartenabfälle sind nicht
vermeidbar, sie können jedoch vom Abfallproduzenten selbst kompostiert und somit wiederverwertet
werden. Im ländlichen Raum stehen 60 bis 70% der Haushalte entsprechend große
Gartenflächen zur Verfügung.
Verpackungsabfälle können durch das Einkaufsverhalten vermieden werden. So kann auf
den Kauf von mehrfach verpackten oder mit Luxusverpackungen oder zu großen Verpackungen
(Mogelverpackung) versehenen Produkten verzichtet werden. Ebenso können Einwegflaschen
und Dosen vermieden werden, wenn entsprechende Produkte in Mehrwegverpackungen
angeboten werden. Durch die Verwendung von Einkaufstaschen kann der Anfall
von Kunststoffabfällen vermindert werden. Der ganz überwiegende Anteil an Verpackungsabfällen
(89%) wurde für Lebensmittel verwendet. Von den ca. 90 kg/(E*a) Verpackungsabfällen
können bei konsequenter Anwendung von Vermeidungsstrategien ca. 60% eingespart
werden, was jedoch mit zum Teil erheblichem Zeitaufwand und auch der Wahl teurerer Produkte
verbunden ist [Bidlingmaier und Kranert, 1994].
Zu große Verpackungseinheiten treten vor allem bei Arzneimitteln und bei Hobby-Artikeln
auf. Das Einsparungspotential wird allein im Hobbybereich auf ca. 1,2 kg/(E*a) geschätzt
[Bidlingmaier und Kranert, 1994].
Wegwerfartikel führen aufgrund ihrer kurzen Lebensdauer zur Erhöhung der Abfallmengen.
Sie werden in der Regel mit den Argumenten erhöhter Komfort, verbesserte Hygiene und
verminderten Kosten angeboten - Argumente, die sich bei näherer Betrachtung oft nicht bestätigen
lassen. Hausmüllanalysen ergaben mit ca. 28 kg/(E*a) einen durchschnittlichen Anteil
von 10% am Gesamtabfall, der zu ca. 1 /3 bis ½ auf Wegwerfwindeln zurückzuführen ist [Bidlingmaier
und Kranert, 1994].
Druckerzeugnisse werden zur Information und Unterhaltung genutzt. Ihre Vielfalt ist in unserer
Gesellschaft erwünscht. Einsparungen sind v.a. durch Nichtannahme von Postwurf- und
Werbesendungen sowie durch kritischen Einkauf von Zeitungen und Zeitschriften möglich.
Bei durchschnittlich 30 kg/(E*a) und einer geschätzten realistischen Vermeidungsquote von
20% ergeben sich ca. 6 kg(E*a) als Vermeidungspotenzial [Bidlingmaier und Kranert, 1994].
Ob sich der Anfall von Abfällen aus diesem Bereich durch die zunehmende Verbreitung elektronischer
Informationsmedien (v.a. Internet) auf Dauer vermindern wird, ist derzeit nicht
abschätzbar.
Defekte Produkte fallen überwiegend als Sperrmüll an. Ihre Menge ist schwierig abzuschätzen,
Schätzungen gehen von ca. 15 kg/(E*a) aus [Bidlingmaier und Kranert, 1994].
In Tab. 2-2 sind die Vermeidungspotenziale für Haushaltsabfälle aus den einzelnen Bereichen
zusammengestellt. Das gesamte realistisch zu erwartende Vermeidungspotenzial liegt
demnach bei 93 kg/(E*a), was 31% der durchschnittlichen Abfallmenge von 300 kg/(E*a)
entspricht. Modellversuche in Berlin, Köln und Hamburg mit freiwillig teilnehmenden Haushalten
ergaben, dass insgesamt 15 bis 21 Gew.-% des Haushaltsabfalls dauerhaft vermie-

Abfallmengen und -zusammensetzung 11
den werden können. Insbesondere der Anfall an Metall-, Papier-, Glas- und Kunststoffabfällen
konnte stark verringert werden [Bilitewski et al., 1994].
Tab. 2-2 Theoretisches und realistisches Abfallvermeidungspotenzial für Privathaushalte
(verändert nach Bidlingmaier und Kranert, 1994)
Abfall theoretische Obergrenze realistische Menge
org. Abfälle aus Küche und Garten bis 80 kg/(E*a) 20 - 40 kg/(E*a)
Verpackungen bis 60 kg/(E*a) 30 kg/(E*a)
zu große Packeinheiten bis 3 kg/(E*a) 1,2 kg/(E*a)
Einwegerzeugnisse 28 kg/(E*a) 14 kg/(E*a)
Druckerzeugnisse 30 kg/(E*a) 6 kg/(E*a)
defekte Produkte 15 kg/(E*a) 1,5 kg/(E*a)
2.5.2 Dienstleistungsgewerbe
Das Dienstleistungsgewerbe ist extrem heterogen. Es umfasst Ver- und Entsorgungsbetriebe,
Beratungs- und Betreuungsunternehmen, öffentliche Verwaltung, Transportbetriebe, etc.
Entsprechend vielfältig sind die Möglichkeiten zur Abfallvermeidung.
Grundsätzlich können Dienstleister in zwei Richtungen die Entstehung von Abfällen vermeiden:
Durch Verringerung des bei der täglichen Arbeit entstehenden Abfalls und durch verbesserte
Nutzung der vom Unternehmen verwalteten bzw. genutzten Güter.
2.5.2.1 Vermeidung betriebsbedingter Abfälle
Abhängig vom Betrieb müssen unterschiedliche Ansätze gewählt werden. Allgemein
sind in den Bereichen Personal und Beschaffungswesen große Einsparpotenziale vorhanden.
Die Personalabfälle betragen 10 bis 40% des betrieblichen Abfallaufkommens. Sie
umfassen Zeitungen, Essensreste, Lebensmittelverpackungen etc. Eine Verringerung kann
nur durch Information und Motivation der Mitarbeiter erreicht werden. Dabei ist auf ein entsprechendes
Warenangebot zu achten (Vermeidung von Einmalbechern bei Getränkeautomaten,
Ersatz von Einweghandtüchern, etc.) [Bidlingmaier und Kranert, 1994].
Über das Beschaffungswesen kann weitreichender Einfluss auf die Entstehung von
Abfällen genommen werden. Ansatzpunkte sind nach Bidlingmaier und Kranert [1994]:
• Verzicht auf Einwegprodukte ,
• Einsatz Abfallvermindernder Techniken (Doppelseitige Kopierer, Normalpapier-FAX-
Geräte,
• Verwendung verpackungsarmer Güter,
• Verdrängung schadstoffhaltiger und/oder nicht verwertbarer Güter.
Eine Analyse des Beschaffungsbedarfs und der Benutzungsstruktur kann Aufschlüsse über
die vorhandenen Einsparpotenziale geben [Bidlingmaier und Kranert, 1994].

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2.5.2.2 Nutzungsoptimierung
Abfallwirtschaft - Recycling
Durch die verbesserte Nutzung vorhandener Güter kann der Ressourcenaufwand bei gleicher
Güternutzung erheblich vermindert werden. Dies kann erreicht werden durch längere
oder intensivere Nutzung vorhandener Güter. Zur Verlängerung der Lebensdauer eines Produktes
sind technische Maßnahmen, wie Reparatur und Instandsetzung, Aufrüstung oder
auch periodische Qualitätsüberwachung bzw. Pflege (Inspektionen, etc.) erforderlich. Eine
intensivere Nutzung kann durch gemeinsame geteilte Nutzung bzw. Mehrfachnutzung erzielt
werden (Waschsalons, Car-sharing, etc.).
Um diese Ansätze verwirklichen zu können, müssen langlebige Produkte verwendet werden.
Durch den Einsatz solcher Güter wird gleichzeitig der Bedarf an Dienstleistungen steigen, da
sie über Dienstleister zur Verfügung gestellt bzw. gewartet werden (Autovermietung, Waschsalon,
etc.) [Bidlingmaier und Kranert, 1994].
2.5.2.3 Handel
Der Handel stellt eine Zwischenstufe zwischen Produzenten und Verbrauchern dar. Er kann
durch Auswahl der Produkte, die er anbietet weitreichenden Einfluss auf die Menge und Art
von Transport- und Umverpackungen nehmen. Gerade bei den Transportverpackungen, die
vorwiegend Schutzfunktion besitzen können weitgehend Mehrwegsysteme eingeführt werden.
Die Schweizer Handelskette Migros konnte durch entsprechende Forderungen gegenüber
ihren Lieferanten den Anfall von Einwegtransportverpackungen um 80% reduzieren
[Bidlingmaier und Kranert, 1994].
Auch bei Umverpackungen können erhebliche Verminderungen durchgesetzt werden.
Migros verkauft Zahnpasta nur noch in der Tube ohne Karton. Dies ist durch entsprechende
Gestaltung der Tuben möglich, so dass bei Druck keine Einbuchtungen zurückbleiben.
Bei den Verkaufsverpackungen ist eine Vermeidung nur im Zusammenspiel mit den Kunden
möglich, die Getränke in Mehrwegflaschen, offen angebotenes Obst, Gemüse, Hülsenfrüchte,
Reis, etc. akzeptieren und nutzen müssen. Die Umfüllung muss in solchen Fällen ohne
hygienisches Risiko erfolgen können.
Ebenso ist die gezielte Vermeidung stark abfallvermehrender Produkte zu sehen. Hier können
kurzlebige (z.B. Einwegfotoapparate) oder stark schadstoffhaltige Artikel (z.B. nicht aufladbare
Batterien) aus dem Sortiment genommen werden.
Da die Beschaffungs- und Liefermechanismen in der Regel überregional organisiert sind, ist
der Einfluss regionaler Abfallwirtschaftsverantwortlicher gering, entsprechende Forderungen
und Impulse müssen somit zentral durch Bundes- oder EU-Regelungen festgeschrieben
werden [Bidlingmaier und Kranert, 1994].
2.5.3 Produktion
Im Bereich des produzierenden Gewerbes können drei Ansätze zur Vermeidung von Abfällen
verfolgt werden:

• abfallarme Gestaltung des Produktionsprozesses,
Abfallmengen und -zusammensetzung 13
• Abfallvermindernde Konstruktion und Design der Produkte,
• Vermeidung der Produktion.
2.5.3.1 Produktionsprozess
Bei der Produktion von Gütern bestehen vielfältige Möglichkeiten, Abfälle zu vermeiden. Im
Grundsatz sind die entsprechenden Anforderungen in der VDI-Richtlinie 2243 festgelegt:
• Abfallminimierung: Die Fertigung soll mit Verfahren erfolgen, bei denen kein bzw. möglichst
wenig Abfall entsteht,
• Einheitliche Werkstoffe: Es sollen möglichst wenige unterschiedliche Werkstoffe eingesetzt
werden,
• Verwertbarkeit der Produktionsanfälle: Unvermeidliche Produktionsabfälle sollen so
gestaltet sein, dass, eine Wiederverwertung mit möglichst geringem Aufwand und Wertverlust
möglich ist.
Diese Forderungen können erfüllt werden beispielsweise durch die Verwendung von Materialien,
die direkt in den Produktionsprozess zurück geführt werden können (kein Compoundmaterial);
durch die Verwendung von Konstruktionen, die abfallarm produzieren (z.B.
bei Stanzformen); durch Substitution schadstoffhaltiger Rohstoffe oder Produktionshilfsmittel
(z.B. CKW) [Bidlingmaier und Kranert, 1994].
Größtes Hindernis bei der Umsetzung dieser Vermeidungsstrategien ist sicherlich die Tatsache,
dass der hauptsächliche Entscheidungsfaktor für ein Produktionsverfahren, die dabei
entstehenden Kosten sind. Eine weitergehende Verbreitung abfallarmer Produktionsverfahren
ist damit von den Rohstoff- und Entsorgungspreisen für entstehende Abfälle, sowie den
Investitions- und Betriebskosten der jeweiligen Anlagen abhängig. In den folgenden Unterkapiteln
werden einige Beispiele für abfallarme Produktionsverfahren beschrieben.
2.5.3.1.5 Beispiele für abfallarme Produktionsverfahren
Titandioxidproduktion
Titandioxid wird als Pigmentfarbstoff in sehr vielen weißen Gegenständen verwendet. Bei
seiner Herstellung nach dem klassischen ”Sulfatverfahren” entstehen pro Mg Titandioxid 8
Mg so genannter Dünnsäure. Dabei wird das Titanerz mit konzentrierter Schwefelsäure aufgeschlossen,
zwangsläufig entstehendes Eisensulfat durch Auskristallisieren abgetrennt, das
Produkt gefällt, gereinigt und geglüht [Wagener und Wiesner, 1990]. Bei der Dünnsäure
handelt es sich um eine schwermetallhaltige, ca. 20%-ige Schwefelsäure. Diese Dünnsäure
wurde bis Ende 1989 Jahre in der Nordsee verklappt. Bei der Produktion von einem Mg Titandioxid
fallen bei diesem Verfahren 8 Mg Dünnsäure an [Bilitewski et al., 1994]. Zur Verminderung
der anfallenden Dünnsäuremengen wurden ein Abfallreduziertes Produktionsverfahren
sowie ein Rückgewinnungsverfahren entwickelt.
Die Produktion von Titandioxid nach dem abfallarmen Chloridverfahren geht von dem höherwertigen
Titanerz Rutil aus. Dieses Erz, ein Titanoxid wird in Gegenwart von Koks mit

14
Abfallwirtschaft - Recycling
Chlor zu Titantetrachlorid umgesetzt, kondensiert und destillativ gereinigt und anschließend
in reinem Sauerstoff zu Titandioxid verbrannt. Das Chlor wird bei der Verbrennung frei und
zurückgeführt. Als Reststoffe fallen ca. 600 kg Metallchloride je Mg Produkt an, die entstehende
Abwassermenge beträgt ca. 1 m 3 je Mg Titandioxid [Bilitewski et al., 1994].
Da Rutil nur sehr begrenzt zur Verfügung steht, musste auch ein Rückgewinnungsverfahren
für die Dünnsäure entwickelt werden. Damit wird die Dünnsäure zu ca. 80%-iger Schwefelsäure
aufkonzentriert sowie die enthaltenen Verunreinigungen behandelt [Okon, 1989]. Das
Verfahren wird im Kapitel 2.6.3.4 näher beschrieben.
Lackieranlagen
Zum Schutz vor Korrosion, UV-Strahlung, biologischer Zersetzung oder mechanischen Einwirkungen
werden viele Gegenstände lackiert. Bei der Lackierung fallen als besonders überwachungsbedürftige
Abfälle an:
• Farben, die organische Lösemittel oder andere gefährliche Stoffe enthalten (Abfallcode
080111)
• Schlämme aus Farben oder Lacken, die organische Lösemittel oder andere gefährliche
Stoffe enthalten (Abfallcode 080113)
• Wässrige Schlämme, die Farben oder Lacke mit organischen Lösemitteln oder anderen
gefährlichen Stoffen enthalten (Abfallcode 080115)
• Abfälle aus der Farb- und Lackentfernung, die organische Lösemittel oder andere gefährliche
Stoffe enthalten (Abfallcode 080117)
• Wässrige Suspensionen, die Farben oder Lacke mit organischen Lösemitteln oder anderen
gefährlichen Stoffen enthalten (Abfallcode 080119)
• Farb- oder Lackentfernerabfälle (Abfallcode 080121)
Spezifisch für Lackierereien sind v.a. die Lackschlämme, von denen allein in den alten Bundesländern
1992 ca. 160.000 Mg zu entsorgen waren [Müller, 1996]. Sie entstehen beim
Auswaschen des so genannten O-
Tab. 2-3 Anteil des Oversprays bei verschiedenen
versprays (der Anteil des Lacks, der
Lackiertechnologien (nach Bilitewski et al.,
das Werkstück nicht getroffen hat) aus
1994)
der Luft der Lackierkabine. Um die Verfahren Overspray-Anteil in %
Bauteile vor einer Belegung mit den
Altpartikeln zu schützen, wird dem
Druckluftspritze 50 bis 80
Waschwasser ein Koaguliermittel zu-
Airless-Spritzen 30 bis 60
gegeben. Das damit gebildete Lack- Elektrostatisches Spritzen 30 bis 40
koagulat wird aus dem Wasser abge- Niederdruck-Heißspritzen 25 bis 40
trennt und auf einen Wassergehalt von Elektrostatisches Sprühen 15 bis 20
60 bis 65% entwässert. Entsprechend Tauchen < 10
der Vorgaben in der Technischen An- Pulverlackieren < 2
leitung Abfall wird der so gebildete
Lackschlamm in Sonderabfallverbren-
Streichen, Walzen < 10

Abfallmengen und -zusammensetzung 15
nungsanlagen verbrannt. In Tab. 2-3 ist für verschiedene Lackiertechniken der durchschnitt-
liche Anteil des Oversprays angegeben. Aus der Tabelle sind einige Ansätze für die Verringerung
der Lackschlammmengen ableitbar:
• eingesetztes Lackierverfahren
• Art der Oversprayerfassung
• Art des Lösemittels im Lack
• Art des Koaguliermittels.
Der erste Ansatz im Hinblick auf Abfallvermeidung sollte die Verbesserung des Auftragungswirkungsgrades
sein. Ein Ersatz der Druckluftspritze durch das elektrostatische Sprühverfahren
führt zu einer 60 bis 80%-igen Verminderung der Abfallmenge. Es können jedoch
nicht für jedes Werkstück die entwickelteren Techniken mit geringem Overspray-Anteil eingesetzt
werden.
Die Rückgewinnung des Oversprays stellt eine zusätzliche oder alternative Maßnahme dar.
In Lackierkabinen kann der Overspray mit hinter den Werkstücken laufenden Bändern oder
Scheiben aufgefangen und mit Lösemittel wieder eingestellt werden. Dabei ist darauf zu achten,
dass möglichst wenig zusätzliches Lösemittel eingesetzt wird. Dieses Verfahren kann
jedoch bei 2-Komponentenlacken nicht und bei schnellen Farbwechseln nur bedingt eingesetzt
werden. Zur Rückgewinnung des Oversprays von Wasserlacken können Ultrafiltrationsoder
Elektrophoreseanlagen eingesetzt werden. Bedingung ist allerdings, dass keine Koagulierungsmittel
verwendet wurden. Bei Pulverlackierungen werden Filter und Zyklone zur Oversprayrückgewinnung
eingesetzt. Die Anwendung von Pulverlacken ist allerdings auf elektrisch
leitende und hitzebeständige Werkstücke begrenzt. Wegen mangelnder Oberflächengüte
wird sie in der Automobilindustrie - dem größten Lackschlammproduzenten - nicht verwendet
[Bilitewski et al., 1994].
Unter bestimmten Voraussetzungen ist auch eine Verwertung von Lackschlämmen zur Herstellung
von Pigment- oder Bindemittelkonzentraten möglich. In Einzelfällen kann sogar Recyclinglack
hergestellt werden. Bedingung ist, dass die Lackstruktur nicht durch das eingesetzte
Koaguliermittel zerstört wurde. Dies ist v.a. beim Einsatz stark saurer oder alkalischer
Koagulierungsmittel zu befürchten [Bilitewski et al., 1994].
2.5.3.2 Produktkonstruktion und -design
Mit der Konstruktion und dem Design von Produkten wird entscheidend über deren Lebensdauer,
die Zahl ihrer Nutzungszyklen und somit über ihren Beitrag zur Entstehung von Abfällen
entschieden. Wichtige Kriterien sind die Haltbarkeit, die Wartungsfreundlichkeit und die
Reparaturmöglichkeit der Produkte. Auch für das Produktdesign werden in der VDI-Richtlinie
2243 Empfehlungen ausgesprochen, mit denen eine Reparatur bzw. Instandsetzung erleichtert
wird. Dabei wird die Notwendigkeit einer leichten Demontierbarkeit, Reinigung und
Nachbearbeitung sowie Remontierbarkeit der Bauteile betont. Verschleiß und Korrosion sollen
minimiert, auf definierte Bauteile beschränkt und einfach erkennbar sein.

16
Abfallwirtschaft - Recycling
Bei langlebigen Gebrauchsgütern besteht eine zeitliche ”Phasenverschiebung” zwischen
Produktionsentwicklung und der Entwicklung der daraus resultierenden Abfallmenge, die
oftmals deutlich mehr als zehn Jahre beträgt. Insgesamt ist ein Trend zu kleineren, komplexer
aufgebauten Bauteilen festzustellen. Damit sind diese Produkte im Vergleich zu Altgeräten
energie- und rohstoffsparend aber auch kaum reparierbar. Damit besteht ein Konflikt
zwischen dem ökologisch wünschenswerten langen Geräteeinsatz und anderen Vorteilen,
wie z.B. Wasser- und Energieeinsparungen oder verminderte Emissionen, die mit der Nutzung
von neuen Geräten einhergehen [Bidlingmaier und Kranert, 1994].
2.5.4 Öffentliche Verwaltung
2.5.4.1 Gesetzgebung
Die Abfallvermeidung stellt nach §1a Abs.1 des Abfallgesetzes des Bundes [AbfG, 1996] die
erste Priorität der Abfallwirtschaft dar. Die genauere Spezifizierung einzelner Maßnahmen
erfolgt weitgehend durch Verordnungen (AltautoV [1997], VerpackV [1998]), bzw. bei genehmigungsbedürftigen
Anlagen nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz [BImSchG,
1998].
Ergänzende Abfallgesetze bestehen in mehreren Fällen auf Länderebene, Kommunen können
über das Planungsrecht Einfluss auf die Produktion von Abfällen in ihrem Zuständigkeitsgebiet
nehmen [Bidlingmaier und Kranert, 1994].
2.5.4.2 Finanzpolitische Maßnahmen
Zusätzlich zu den durch Gesetze und Verordnungen festgeschriebenen Anforderungen, können
abfallwirtschaftliche Zielvorgaben auch über Umweltabgaben verfolgt werden. Dies wird
derzeit z.B. mit der Abwasserabgabe, die nach der Zahl emittierter ”Schadein-heiten” zu entrichten
ist, schon praktiziert. Für den Bereich der Abfallwirtschaft würde eine derartige Abgabe
ein Novum darstellen.
Über Finanzierungshilfen der Wirtschaftsfördereinrichtungen können abfallarme Produktion
und Reparaturbetriebe gezielt gefördert werden. Ebenso ist die Förderung von Informationsveranstaltungen
und Lehrgängen zur abfallarmen Produktion und Wirtschaft möglich und es
können Zuschüsse für spezifische Maßnahmen (Eigenkompostierung, etc.) ausgegeben
werden.
Entsorgungspflichtige Gebietskörperschaften besitzen die Möglichkeit, Abfallvermeidung
über die Gebührengestaltung zu unterstützen.
2.5.4.3 Forschung und Bildung
Durch die Entwicklung abfallarmer Produktions- und Distributionstechniken kann die Abfallproduktion
nachhaltig verringert werden. Entsprechende Forschungen können von EU,
Bund und Ländern gefördert werden. In Hochschulen, Schulen und Kindergärten können
entsprechend ausgebildete Lehrkräfte als Multiplikatoren wirken und das Wissen breiter Be-

Abfallmengen und -zusammensetzung 17
völkerungskreise über Abfallvermeidungsstrategien verbessern. Gleiches gilt für die Abfallberatung
für Bürger, Behörden und Firmen [Bidlingmaier und Kranert, 1994].
2.5.4.4 Organisatorische und verwaltungstechnische Maßnahmen
Organisatorische und verwaltungstechnische Maßnahmen zur Abfallvermeidung sind v.a. im
Bereich der entsorgungspflichtigen Gebietskörperschaften sinn- und wirkungsvoll. Dazu gehören
die Erstellung von Abfallwirtschaftskonzepten, die gezielte Überwachung von Abfallströmen,
sowie die Organisation bzw. Unterstützung von Gebrauchtwaren- und Abfallbörsen.
Fachkräfte aus dem gewerblichen Bereich (Industrie- und Handelskammern, etc.) können für
die industrielle und gewerbliche Abfallvermeidung mit einbezogen werden [Bidlingmaier und
Kranert, 1994].
2.6 Abfallverwertung
Von den in der Bundesrepublik jährlich angefallenden ca. 340 Mio. Mg Abfällen werden mit
insgesamt ca. 85,4 Mio. Mg etwa 25% verwertet. Die Verwertungsquoten für einzelne Abfallgruppen
sind in Abb. 2-6 dargestellt. Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass bei den Produktionsabfällen
die Verwertungsquote mit annähernd 60% relativ hoch liegt, während Baurestmassen
und Bergematerial nur zu etwas mehr als 10% verwertet werden. Dabei ist zu berücksichtigen,
dass die Verwertungsquoten für einzelne Abfallarten aus den aufgeführten
Gruppen erheblich von der durchschnittlichen Quote abweichen können und, dass sämtliche
Stufen der Verwertung bei der Datenerhebung berücksichtigt wurden.
Verwertungsquote
70,0
60,0
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
0,0
Verwertungsquoten für Abfälle in der BRD
Hausmüll etc. Bergematerial Produktionsabfälle
Bauschutt etc. sonstige
Abb. 2-6 Verwertungsquoten für Abfälle in der Bundesrepublik Deutschland
2.6.1 Theoretische Grundlagen des Recyclings
In Ökosystemen werden Rohstoffe weitgehend im Kreislauf geführt. Dabei treten zum Teil
hohe Energieverluste zwischen den verschiedenen ”Verarbeitungsstufen” auf, jedoch werden

18
Abfallwirtschaft - Recycling
sämtliche Materialien erfasst. Ein Verlust von Materie findet nicht statt, Selbst das CO2, das
als Endprodukt der Kohlenstoffoxidation bei aeroben Stoffwechselprozessen in die Atmosphäre
emittiert wird, wird später von autotrophen Organismen unter Energieaufwand wieder
assimiliert zu organischer Materie metabolisiert. Bei künstlichen Prozessen ist eine Kreislaufführung
von Stoffen nur sehr eingeschränkt der Fall. Im Sinne der Abfallverminderung ist
deshalb eine Schließung der Produktions- und Nutzungskreisläufe - ähnlich der natürlichen
Vorgänge - anzustreben.
Praktisch steht dem Recycling die teils extrem starke Verdünnung der Wertstoffe entgegen,
die aus der Vermischung unterschiedlicher Komponenten bei der Produktion resultiert. Eine
wirtschaftlich und ökologisch sinnvolle Verwertung kann dadurch verhindert werden. Beispielsweise
kann der Energieaufwand für die Separation der Wertstoffe aus dem Komponentengemisch
so hoch werden, dass er den ökologischen Gewinn durch die Wiedernutzung der
Materialien zunichte macht. Nach Esser [1992] kann dieser Effekt thermodynamisch mit der
Ab- bzw. Zunahme der Entropie der Wertstoffe im Zuge von Aufarbeitungsschritten bzw. der
Produktnutzung und -abnutzung beschrieben werden. Die Entropie (S) ist ein Maß für die
Irreversibilität von Prozessen aufgrund der dabei anlaufenden Energieumsätze, sie kann
somit auch als Maß für den nicht wiedergewinnbaren Anteil der freien Energie genommen
werden, die bei Stoffumwandlungsprozessen umgesetzt wird [Bahadir et al., 1995]. In Abb.
2-6 ist die Prozessabhängigkeit
der
Entropie von Wertstoffen
dargestellt.
Während bei der
Rohstoffgewinnung
und -aufarbeitung
die Entropie unter
Energieeintrag abnimmt,
nimmt sie
durch den Konsum
bzw. die Benutzung
des Produktes zu.
Durch Wiederaufbereitungsschritte
kann die Entropiezunahme
unter erneutemEnergieeintrag
verlangsamt
Abb. 2-7 Entropieveränderungen bei Stoffumwandlungsprozes- werden. Dabei entsen
[Esser, 1992]
stehen neue Zwi-

Abfallverwertung 19
schennutzungsstufen. Das Ziel der Recyclingmaßnahmen muss somit sein, die Entropiezunahme
über einen möglichst langen Zeitraum auszudehnen und dabei möglichst viele Nutzungsstufen
auf möglichst hohem Wertniveau mit geringem zusätzlichem Energieeinsatz
einzuschalten [Förstner, 1995].
Probleme im Zusammenhang mit der Wiederverwertung von Reststoffen können bezüglich
der Umweltverträglichkeit sowie der technischen Eigenschaften der Recyclingprodukte auftreten.
Die Umweltverträglichkeit eines Produktes wird durch die Vermischung mit Schadstoffen,
die im Laufe der Benutzung bzw. Vermischung mit anderen Abfällen auftreten kann,
beeinträchtigt. Durch strikte Getrennthaltung und spezifische Aufbereitung kann diese Beeinträchtigung
minimiert werden.
Die technische Qualität von Recyclingprodukten stellt insofern ein Problem dar, als bestimmte
Produkteigenschaften von den Anwendern gefordert werden, auf Seiten des Konstrukteurs
jedoch Bedenken bestehen, diese Qualitäten zu garantieren. Hier ist die Entwicklung zuverlässiger
Testmethoden für Recyclingmaterialien notwendig, um adäquate Beurteilungskriterien
bereitzustellen [Barton et al., 1995; Förstner, 1995].
2.6.2 Abfallaufbereitung
2.6.2.1 Aufbereitungstechniken
Um Abfälle wieder verwenden zu können, müssen sie spezifischen Aufbereitungsschritten
unterzogen werden. Dies ist notwendig, um die Produkte oder Sekundärrohstoffe von Verunreinigungen
zu befreien bzw., um sie aus Abfallgemischen zu isolieren. Dabei kommen v.a.
unterschiedliche Zerkleinerungs-, Sortierungs- und Verdichtungstechniken zum Einsatz.
Die praktische Erfahrung mit unterschiedlichen Abfallaufbereitungstechniken zeigte, dass in
allen Fällen eine getrennte Erfassung der Abfälle vorausgehen sollte, um die Effizienz der
Aufbereitung zu erhöhen [Bilitewski et al., 1994]. Bei Recyclingprozessen wird in der Regel
ein Inputstrom (der Abfall/das Abfallgemisch) in zwei oder mehr Outputströme (das/die Recyclat/e
und mindestens ein Restabfallstrom).
Als Vorbehandlung ist in vielen Fällen eine Zerkleinerung der Abfälle notwendig. Diese erfolgt
mittels Hammermühlen, Prall- oder Backenbecher, sowie Schneid- oder Cascadenmühlen.
Durch eine Sortierung und/oder Klassierung werden Stoffgemische nachunterschiedlichen
Eigenschaften getrennt. In der Abfallaufbereitung werden vorwiegend unterschiedliche
Dichtesortieraggregate (Hydrozyklone, Schwimm-Sink-Scheider, Setzherde, etc.) sowie
Magnetabscheider und manuelle Sortierung eingesetzt.
Zur Verminderung von Lager- und Transportkosten werden Recyclingprodukte verdichtet.
Dies kann durch Ballen-, Brikettier- oder Pelletierpressen erfolgen.
2.6.2.2 Aufbereitungs- und Sortieranlagen
Für die Gewinnung von Recyclaten werden abfallspezifisch verschiedene Aufbereitungsprozesse
miteinander kombiniert und zu einem werden Gesamtverfahren zusammengestellt. In

20
Abfallwirtschaft - Recycling
vielen Fällen sind die eingesetzten Abfallgemische so komplex, dass eine rein maschinelle
Aufbereitung nicht möglich ist. Dann werden mechanische Aufbereitungsschritte als Vorbehandlung
für eine manuelle Sortierung eingesetzt. In Abb. 2-8 ist beispielhaft das Verfahrensschema
für eine Gewerbabfallaufbereitung als Fliessbild dargestellt.
Abb. 2-8 Grundfließbild einer Gewerbemüllsortieranlage [Huber, 1994]
Zu Beginn der Behandlung wird eine Trennung in eine grobe und eine feine Fraktion durchgeführt.
Während bei der Aufbereitung und Sortierung von Gewerbeabfällen nach der Siebung
lediglich die Abscheidung der jeweiligen Wertstoffe erfolgt, ist die Aufbereitung komple-

Abfallverwertung 21
xer Abfallgemische erheblich aufwendiger. Sie erfordert deutlich mehr Zwischenschritte und
führt in den Beispielen zu 6 unterschiedlichen Output-Strömen.
2.6.3 Stoffliche Verwertung
Für die stoffliche Verwertung von Haushalts-, Gewerbe und Industrieabfällen steht eine fast
unüberschaubare Zahl spezifischer Verfahren zur Verfügung. Schon 1991 waren im Umweltinformations-
und Dokumentationssystem des Umweltbundesamtes ca. 300 verschiedene
Recyclingverfahren erfasst. Oftmals werden für bestimmte Abfallarten mehrere konkurrierende
Verfahren angeboten, die in der Regel an betriebliche Besonderheiten angepasst sind
[Sundermann-Rosenow et al., 1991].
2.6.3.1 Baureststoffe
Baurestmassen werden weitgehend mit nach Methoden aufbereitet, die sich seit Jahrzehnten
im Bergbau bewährt haben. Bei der Aufbereitung werden in der Regel folgende Schritte
durchlaufen:
• Zerkleinerung
• Klassierung
• Sortierung
Baustellenabfälle erfordern aufgrund ihrer heterogenen Zusammensetzung eine aufwändigere
Sortierung als rein mineralischer Reststoffe. Hier erfolgen zusätzlich eine Vorsortierung
mittels Greifbagger sowie eine Handsortierung entsprechend der anfallenden Materialien
(Holz, Metall, Karton, etc.)
Entscheidenden Einfluss auf die Qualität von Recyclingbaustoffen hat die Sortenreinheit der
in die Aufbereitungsanlage eingebrachten Materialien. Dies kann am günstigsten mit einem
systematischen, kontrollierten Rückbau von Bauwerken erreicht werden, bei dem verschiedene
Materialien selektiv erfasst werden. Darüber hinaus kann das Recycling von Baustoffen
durch getrennte Erfassung von Baustellenabfällen, recyclinggerechtes Bauen sowie getrennte
Ausschreibung von Abbruch- und Entsorgungsleistung erleichtert werden [Bilitewski et al.,
1994].
2.6.3.2 Elektronikschrott
Unter Geräten der Informationstechnologie werden nach dem Entwurf für die IT-Altgeräteverordnung
[Bundestag, 1998] nicht nur Computer, Monitore, Tastaturen, etc. verstanden,
sondern auch Telekommunikations-, Vervielfältigungs- und Präsentationsgeräte. Nicht erfasst
werden darin Geräte der Unterhaltungselektronik und Haushaltsgeräte. Der Verordnungsentwurf
sieht eine Rücknahme- und Verwertungspflicht für Hersteller solcher Geräte ab
dem Zeitpunkt des Inkrafttretens der Verordnung vor.
Der Anteil der elektronischen Bauteile im Elektronikschrott ist mit ca. 3 Gew.-% sehr niedrig.
Hauptsächlich bestehen diese Abfälle aus Metallen (ca. 57%), Kunststoffen (ca. 22 Gew.-%)
und Glas (ca. 9 Gew.-%). Beim Recycling müssen die verschiedenen zur Verfügung stehen-

22
Abfallwirtschaft - Recycling
den Techniken sinnvoll miteinander kombiniert werden, um eine wirtschaftlich tragbare und
ökologisch verträgliche Gesamtlösung zu ermöglichen [Bilitewski et al., 1994].
Der erst Schritt ist die manuelle Demontage der Geräte, um die stofflich stark differierenden
Hauptbestandteile voneinander zu trennen. Dabei werden in der Regel folgende Fraktionen
gebildet:
• Fe-Metalle
• NE-Metalle
• Kunststoffe
• Holz
• Gummi
• Bildschirme
• Kabel
• Batterien
• Leiterplatten
• Metall-Kunststoff-Verbunde
• Kondensatoren (schadstoffhaltig)
Die weitere Aufarbeitung der Mischfraktionen erfolgt separat für die Bildschirme bzw. Leiterplatten.
Bei Bildschirmen wird der Hals abgesprengt, das Strahlsystem entfernt, Konus- und
Schirmglas separiert, die Metallmaske ausgeknöpft und die Leuchtstoffe mechanisch entfernt.
Bleihaltige Gläser können in der Hüttenindustrie als Zuschlagstoffe verwendet werden,
für strontium- und bariumhaltige Gläser ist ein Einsatz in der Keramikindustrie möglich.
Für die Leiterplattenaufarbeitung sind trocken-mechanische, thermische und chemische Verfahren
in Erprobung. Bei den mechanischen Verfahren erfolgt eine mehrstufige Zerkleinerung
mit nachfolgender Sortierung und Klassierung (Magnetabscheidung, Dichtesortierung,
etc.). Die gewonnenen Metallkonzentrate können in den jeweiligen metallurgischen Produktionsprozess
zurückgeführt werden.
Die thermische Aufarbeitung erfolgt pyrolytisch. Dabei werden monocyclische aromatische
Verbindungen (BTEX, Phenole, etc.) sowie Naphthalin gewonnen. halogenorganischer Verbindungen
sollen in einer separaten Gasfraktion angereichert werden. Feststoffe werden mit
Wasser ausgetragen und schlagartig gekühlt, ihr Anteil liegt bei 70 bis 80%. Die Behebung
des Pyrolysereaktors kann durch gereinigtes Pyrolysegas erfolgen. Metalle können aus den
festen Rückständen isoliert und metallurgisch aufbereitet werden.
Die chemischen Verfahren sind lediglich zur Wiedergewinnung von Metallen, v.a. Edelmetalle,
einsetzbar. Abhängig vom Ausgangsmaterial werden Salze, Säuren oder Laugen für den
Aufschluss und die Abtrennung der Metalle verwendet. Die Gewinnung der Metalle aus der
Lösung erfolgt elektrolytisch. Nichtmetallische Bauteile müssen thermisch verwertet bzw.
entsorgt werden.
Problematisch sind v.a. PCB-Gehalte von durchschnittlich 5 bis 50 mg/kg, die aus Kondensatoren
und den Kunststoffen stammen. Sie werden in annähernd allen Proben der Restfraktionen
festgestellt, die somit als besonders überwachungsbedürftiger Abfall zu behandeln
sind [Bilitewski et al., 1994].

2.6.3.3 Altautos
Abfallverwertung 23
Jährlich werden in der Bundesrepublik ca. 2,6 Mio. Autos endgültig stillgelegt, ca. 50% dieser
Fahrzeuge werden exportiert, 50% werden in der Bundesrepublik entsorgt [Bundestag,
1999]. Die Entsorgung von Altautos ist in der Altautoverordnung geregelt. Darin sind die kostenlose
Rücknahme von PKW und PKW-Bauteilen durch die Hersteller und Vertreiber, der
Aufbau eines flächendeckenden Rücknahmesystems sowie die Rückgabepflicht der Letztbesitzer
festgeschrieben. Zusätzlich werden Anforderungen an die Einrichtungen und den Betrieb
von Entsorgungsanlagen und konkrete Verwertungsziele für bislang noch zu beseitigende
Abfälle festgelegt. Der Anteil der zu entsorgenden Abfälle soll von ca. 25 % des
Durchschnittsgewichts eines Altfahrzeugs (1997) bis zum Jahr 2002 auf 15 % und bis zum
Jahr 2015 auf 5 % verringert werden [AltautoV, 1997].
In 2-4 ist die aktuelle durchschnittliche stoffliche Zusammensetzung von Altautos angegeben.
Seit 1965 Verlauf ist eine deutliche Zunahme der Anteile von Aluminium und Kunststoffen
bei gleichzeitiger Abnahme des Eisenanteils festzustellen [Burg und Brenzinger, 1984].
In Shredderanlagen werden
Tab. 2-4 durchschnittliche Zusammensetzung deutdie
Fahrzeuge auf eine defi-
scher PKW (Daten aus Bilitewski et al., 1994)
nierte Korngröße zerkleinert.
Material Anteil in Gew.-%
Die über einen Rost ausge-
Stahl, Eisen 61
tragenen Teile werden mittels
Aluminium 7,5
Windsichtung und Magnetab-
sonstige NE-Metalle 4,0
scheidung sortiert, nichtmag-
Kunststoffe 14,0
netische Metalle sowie
Glas, Gummi etc. 13,5
Kunststoffe, Glasbruch und
Gummi werden in der Schwerfraktion des Sichters angereichert. Die darin enthaltenen Metalle
können mittels Dichtesortierung oder Abschmelzverfahren zurückgewonnen werden
[Lindroos und Stout, 1987; Rousseau und Boeger, 1987].
Ein erhebliches Problem bei der Altautoverwertung stellen die dabei anfallenden besonders
überwachungsbedürftigen Abfälle dar, die ohne vorherige Abtrennung zu erheblichen Kontaminationen
der Shredderprodukte führen. Dementsprechend ist in der Altautoverordnung
vorgeschrieben, dass vor einer weiteren Aufbereitung die schadstoffhaltigen Komponenten
wie Motor-, Getriebe-, Hydraulik- und Stossdämpferöle, Brems-, Kühl- und Scheibenwaschflüssigkeit,
Kältemittel, Batterie und Ölfilter zu entfernen sind [AltautoV, 1997].
2.6.3.4 Besonders überwachungsbedürftige Abfälle
Das Recycling von Sonderabfällen stellt die Entwickler und Betreiber von Aufbereitungsanlagen
insofern vor besondere Anforderungen, als hier eine zusätzliche Belastung der Umwelt
vermieden werden muss, die ohne das Recycling nicht aufgetreten wäre. Andernfalls müssen
diese Abfälle entsprechend der Vorgaben der TA Abfall beseitigt werden. Im Jahr 1998
wurden in der Bundesrepublik von ca. 19,1 Mio. Mg besonders überwachungsbedürftiger

24
Abfallwirtschaft - Recycling
Abfälle etwa 60 % innerbetrieblich und 40 % außerbetrieblich entsorgt bzw. verwertet [Umweltbundesamt,
2002b] .
Beispielhaft für die Vielzahl unterschiedlichster Recyclingverfahren soll das Verfahren zur
Rückgewinnung von Dünnsäure aus der Titandioxidherstellung beschrieben werden. Titandi-
Abb. 2-9 Schema der Dünnsäurerückgewinnungsanlage der
Kronos-Titan-Gruppe [Okon, 1989]

Abfallverwertung 25
oxid-Pigment wird als weißes Farbpigment in Lacken und Farben, Kunststoffen, Gummi, Papieren,
Chemiefasern, Emails, Weißbeton, in der Glas- und Keramikindustrie, zur Herstellung
von Denox-Kata-lysatoren, zur Ummantelung von Schweißelektroden, zur Färbung von Lebensmitteln
und Kosmetika, zur Aufhellung von Fetten, Ölen, Bitumina und Arzneimitteln,
etc. eingesetzt [Gock et al., 1996].
Als Kuppelprodukt fällt bei der Titandioxidherstellung nach dem Sulfatverfahren eine ca.
23%-ige Schwefelsäure (”Dünnsäure”) an. Diese Säure wurde bis 1989 in der Nordsee verklappt.
Inzwischen existieren mehrere Verfahren zur Rückgewinnung der Dünnsäure. Bei
allen diesen Verfahren wird die Dünnsäure bis auf einen Gehalt von 65 bis 70% thermisch
aufkonzentriert (mittels Umlaufverdampfern oder Tauchbrennern, etc.). Das in der Säure
gelöste Eisen wird anschließend als Grünsalz (FeSO4 * 7 H2O) durch Abkühlung auskristallisiert
und abgetrennt. Diese Abtrennung erfolgt bei Verfahren der Bayer AG durch weiteres
Eindampfen mit anschließender Abkühlung. Die Schwefelsäure liegt dann 96%-ig vor und
kann nach einer Reinigung wieder im Sulfatverfahren zur Titandioxidgewinnung eingesetzt
werden. Bei dem Verfahren der Kronos-Titan-Gruppe wird das Grünsalz in Kammerfilterpressen
abfiltriert und anschließend mit Pyrit und Kohle versetzt und bei 800 bis 1000°C
thermisch gespalten. Das im Spaltgas enthaltene SO2 wird nach Gaskühlung und -reinigung
katalytisch zu Schwefelsäure umgesetzt. Die in der Kammerfilterpresse und aus dem Spaltgas
gewonnene Schwefelsäure wird in einer zweiten Vakuumeindampfung auf 80% Säuregehalt
konzentriert und dann wieder zur Titandioxidgewinnung verwendet [Gock et al., 1996].
Das Schema des Kronos-Titan-Verfahrens zur Dünnsäurerückgewinnung ist in
Abb. 2-9 dargestellt.
2.6.4 Biologische Behandlung/Verwertung
Die biologische Behandlung organischer Abfälle beruht auf der Stoffwechselaktivität von Mikroorganismen,
die den Abfall abbauen. Dieser Prozess kann sowohl aerob (Kompostierung,
Rotte), als auch anaerob (Vergärung) erfolgen, wobei das Verfahren entsprechend der Zusammensetzung
des jeweiligen Abfalls gewählt werden kann. Für eine biologische Verwertung
kommen lediglich Abfälle in Betracht, die biologisch abbaubar sind, in der Praxis sind
dies:
• Küchenabfälle
• Garten- und Parkabfälle
• biogene hausmüllähnliche Gewerbeabfälle (Küchenabfälle etc.)
• organische Rückstände aus der Nahrungs- und Genussmittelindustrie
• Klärschlamm.
Aufgrund der unterschiedlichen Milieubedingungen bei der aeroben bzw. anaeroben Verwertung
sind unterschiedliche biogene Reststoffe für die Kompostierung bzw. die Vergärung
geeignet. Für sehr feuchte und strukturarme Abfälle, wie z.B. Küchenabfälle ist die Vergärung
besser geeignet. Kohlenhydrate tragen nur wenig zur Bildung von Humus bei. Deshalb

26
Abfallwirtschaft - Recycling
bietet sich auch für stark kohlenhydrathaltige Abfälle, wie z.B. Reststoffe aus der Herstellung
von Süßigkeiten, die Vergärung an. Allerdings schaden diese Komponenten bei der Kompostierung
auch nicht [Krogmann, 1994].
Lignin und Chitin werden unter anaeroben Bedingungen nicht abgebaut. Deshalb ist für
Strauch- und Baumschnitt mit einem Ligninanteil von ca. 20-30%, die Kompostierung das
geeignete Verfahren [Krogmann, 1994]. Zusätzlich sind diese Abfälle strukturreich und sichern
das für die Kompostierung notwendige Porenvolumen.
2.6.4.1 Kompostierung
Um die Aufnahmefähigkeit des Abfalls für Wasser und andere Additive sowie die Möglichkeiten
zum mikrobiellen Angriff zu verbessern, wird die spezifische Oberfläche des Materials
vergrößert. Dazu werden die Abfälle in Mühlen, Raspeln oder Häckslern zerkleinert. Der zerkleinerte
Abfall wird zur Abtrennung von Störstoffen und zur Klassierung gesiebt und es finden
ggf. eine Magnetabscheidung ferromagnetischer Metalle sowie eine Mischung verschiedener
Abfälle statt [Bidlingmaier, 1994].
2.6.4.1.1 Verfahrensbedingungen
Den biologischen Abbau bewerkstelligen aeroben und fakultativ anaeroben Bakterien, Aktinomyceten
(Strahlenpilze), Schimmelpilzen, Algen und Protozoen. Da die Abfälle i.d.R. nicht
steril anfallen enthalten sie alle zum Abbau notwendigen Mikroorganismen, so dass eine
Animpfung i.d.R. nicht notwendig ist [Bilitewski et al., 1994]. Bei unzureichender Aktivität
kann jedoch eine Animpfung mit Fertigkompost erfolgen der reich an Mikroorganismen ist
[Förstner, 1995].
Essentiell für die Kompostierung von organischen Substraten ist eine ausreichende Versorgung
mit Sauerstoff und Wasser. Um diese sicher zu stellen müssen gleichzeitig ein ausreichendes
Luftporenvolumen (ca. 50 Vol.-%) und ein ausreichender Feuchtigkeitsgehalt in den
zu behandelnden Abfällen vorliegen. Während der Wassergehalt bei den üblicherweise
kompostierten Abfällen ausreicht (40 - 80 Gew.-%), ist die Sauerstoffversorgung bei sehr
feinkörnigen oder stark wasserhaltigen Materialien kritisch [Bidlingmaier, 1994].
Dies trifft v.a. auf reine Küchenabfälle und z.T. auf Fabrikationsrückstände aus der Nahrungsmittelindustrie
zu. In diesen Fällen muss entweder durch Zugabe von Strukturmaterial
oder strukturgebenden Abfällen (Gehölzschnitt, etc.) das notwendige Porenvolumen geschaffen
werden oder es muss durch häufiges Umschichten des Materials die Voraussetzung
für ausreichenden Luftzutritt geschaffen werden. Die diffusionsgetriebene Eindringtiefe
der Luft beträgt ca. 70 cm. Dies bedeutet, dass die Schichtdicke in nicht künstlich belüfteten
Anlagen nicht größer als diese 0,7 m sein darf, um die Ausbildung anaerober Zonen zu vermeiden
[Bilitewski et al., 1994]. In Anlagen, die über technische Aggregate (Ventilatoren o.ä.)
belüftet werden, kann die Schichtdicke des Kompostes bis 3 m betragen [Bidlingmaier,
1994].

Abfallverwertung 27
Ein weiterer Parameter, der beim Betrieb von Kompostanlagen zu beachten ist, stellt das
C/N-Verhältnis der behandelten Abfälle dar. Für einen optimalen Ablauf der Rotte sollte das
Verhältnis bei 20/1 bis 35/1 liegen [Bidlingmaier, 1994; Bilitewski et al., 1994]. Da pflanzlichen
Materialien i.d.R. sehr kohlenstoffreich sind (C/N bis 300), während Abfälle tierischen
Ursprungs stark stickstoffhaltig sind (C/N

28
2.6.4.1.2 Abschluss der Kompostierung
Abfallwirtschaft - Recycling
Der Rotteprozess ist beendet, wenn die leicht abbaubaren Verbindungen im Abfall zersetzt
sind. Die biologische Aktivität kommt dann weitgehend zum Erliegen. Dies kann durch Messung
der aktuellen Atmungsaktivität oder der Selbsterhitzung des Materials oder durch einen
Test auf Pflanzenverträglichkeit (Kressetest) überprüft werden.
Für die Hygienisierung des Kompostes werden abhängig vom jeweiligen Rotteverfahren folgende
Zeiten benötigt:
• Mietenkompostierung mit Umsetzen: 3 Wochen mit mehr als 55°C
• Brikollareverfahren: 3 Wochen mit mehr als 60°C
• Rottetrommel: 6 bis 7 Tage mit mehr als 60°C, dabei jedoch kein Abtöten von Sporen
[Bilitewski et al., 1994].
2.6.4.1.3 Emissionen
An Emissionen aus Kompostanlagen fallen Sicker- und Niederschlagswässer sowie Stäube
und Gerüche an. Die Staubfreisetzung kann durch Absaugen der Hallenluft (bei überdachten
Mieten) minimal gehalten werden. Die Sickerwassermengen sind im Vergleich zu verdichteten
Deponien gering. Sie sind durch hohe Salz- und Organikgehalte gekennzeichnet und
müssen in einem geeigneten Klärwerk behandelt werden. Deshalb ist es erforderlich, dass
Kompostmieten mit Basisabdichtungen ausgestattet werden. Niederschlagswässer werden
bei nicht überdachten Mieten ebenfalls belastet und müssen in Abwasserreinigungsanlagen
behandelt werden.
Als geruchsintensive Stoffe kommen v.a. vermeidbare Stoffwechselprodukte aus Faulprozessen
(H2S, Mercaptane, etc.), sowie nicht vermeidbare Zwischen- und Endprodukte des
aeroben Abbaus (organische Säuren, Aldehyde, Limonen, etc.) in Frage. Die Elimination von
Gerüchen kann erfolgen durch:
• Abluftverbrennung,
• Adsorption an Aktivkohle
• Absorption in wässrigen Lösungen mit anschließender Oxidation (z.B. mit Ozon)
• Biofiltration (vom Abgas durchströmter, aerober, befeuchteter Festbettreaktor).
2.6.4.1.4 Kompostierungsanlagen
Die zur Verfügung stehenden Kompostierungsverfahren eingeteilt werden in:
• Mietenverfahren ohne oder mit Umsetzen
• Brikollareverfahren
• Container/Boxenkompostierung
Mietenverfahren ohne Umsetzen
Beim Mietenverfahren werden die Abfälle nach der Zerkleinerung und Homogenisierung zu
”Komposthaufen” aufgeschichtet. Vorteilhaft ist die Rotte in trapezförmigen ”Wandermieten”

Abfallverwertung 29
die von Zeit zu Zeit umgeschichtet werden, da sie bei geringerem Platzbedarf einen schnelleren
Rotteprozess ermöglichen, als die klassischen Dreiecksmieten [Bilitewski et al., 1994]
Abb. 2-11 Schemadarstellung von Dreiecks- und Tafelmieten [Bilitewski et al., 1994]
Das Mietenverfahren ohne Umsetzen weist einige verfahrenstechnische Schwächen auf:
• Der Feuchtigkeitsgehalt der Miete kann hier während des Betriebs nicht reguliert werden,
• es findet keine Homogenisierung und Zerkleinerung statt und
• die Hygienisierung der oberflächlichen Bereiche kann nicht gewährleistet werden.
Damit ist dieses Verfahren lediglich als Nachbehandlungsschritt (Nachrotte) interessant.
Mietenverfahren mit Umsetzen
Abb. 2-12 Umsetzsystem für Mietenrotte System ”Wendelin” [Bilitewski et al., 1994]

30
Abfallwirtschaft - Recycling
Bei der Mietenrotte mit Umsetzen wird der Abfall regelmäßige umgeschichtet und dabei weiter
homogenisiert und intensiver belüftet. Für die Hygienisierung des Kompostes ist eine Behandlungsdauer
von 3 Wochen mit mehr als 55°C erforderlich.
Die Umschichtung kann mit Radladern oder mit mechanischen Umsetzsystemen erfolgen,
die eine automatisierte Behandlung ermöglichen. Beim Beispiel ”Wendelin” wird der vorbereitete
Abfall mittels Förderbändern zur fahrbaren Eintragsbrücke transportiert, die Mieten bis
zu 3 m Höhe aufschütten kann. Ein an der Eintragsbrücke angebrachtes Schaufelrad befördert
den Kompost um einige Meter nach hinten, wo die neue Miete aufgeschüttet wird.
Beim Umsetzen kann der Kompost befeuchtet werden. Der Umsetzrythmus liegt bei 7 Tagen,
die gesamte Behandlungsdauer bei 11 Wochen. Die Hallenluft wird über einen Biofilter
desodoriert, die Belüftung erfolgt künstlich (Druckbelüftung). Der fertige Kompost am Ende
der Miete wird ebenfalls durch die Eintragsbrücke ausgetragen [Bidlingmaier, 1994; Bilitewski
et al., 1994].
Brikollareverfahren
Bei diesem Verfahren werden nach der Zerkleinerung und Homogenisierung der Abfälle
kleinformatige Presslinge hergestellt, die in einer geschlossenen Halle innerhalb von 3 bis 6
Wochen zu einem Rohprodukt mit 20 bis 25% Feuchtigkeitsgehalt umgesetzt werden. Die
Befeuchtung erfolgt durch Beregnung, das Material wir automatisch ein- und ausgetragen.
Anschließend werden die Presslinge in einer Hammermühle aufgelockert und gesiebt. Das
trockenstabile Endprodukt kann dann gelagert werden [Bidlingmaier, 1994]. Für die Hygienisierung
des Kompostes wird eine Behandlungsdauer von 3 Wochen mit mehr als 60°C benötigt.
Container/Boxenkompostierung
Hier wird der vorbereitete Abfall
in geschlossene, isolierte, von
unten belüftete Container mit 10
bis 20 Mg Durchsatz gefüllt. Die
Abluft wird über Biofilter geleitet
und so desodoriert. Sicker- und
Kondensationswässer werden
in den Container zurückgeleitet.
Die Behandlungsdauer im Container
liegt bei 10 Tagen, der
dabei erhaltene wird im statischen
Mietenverfahren nachkompostiert.
Vorteil des Verfahrens
ist, dass die geruchsintensive
erste Rottephase in geschlossenen
Behältern erfolgt.
Abb. 2-13 Rotteboxenkompostierung, System ”Herhof”
[Bilitewski et al., 1994]

Abfallverwertung 31
Allerdings muss das Produkt dieser Vorrotte zur weiteren Behandlung i.d.R. angefeuchtet
werden, was die Geruchsemissionen wieder intensiviert [Bidlingmaier, 1994].
Das Verfahrensschema ist in Abb. 2-13 dargestellt.
2.1.4.1.5 Verwertung von Komposten
Qualitätskriterien
Kompost wird zur Erhöhung des Humusgehaltes, zur Verbesserung der Bodenstruktur, des
Wasser- und Wärmehaushaltes, des Nährstoffgehaltes und der Erosionsfestigkeit, sowie zur
Aktivierung der mikrobiellen Aktivität von Böden eingesetzt. Er soll frei von festen Störstoffen,
wie Glas- oder Kunststoffteilchen sein und keine Umweltchemikalien in pflanzenschädigenden
oder humantoxischen Konzentrationen enthalten. Während die Abtrennung von
Störstoffen bei der Aufbereitung der Abfälle durchgeführt erfolgt, kann die chemische Unbedenklichkeit
nur durch die sorgfältige Auswahl der zu kompostierenden Abfälle gewährleistet
werden [Bilitewski et al., 1994].
Die biologische Qualität bezieht sich auf Entseuchung und Wurzelverträglichkeit des Kompostes.
Während die Entseuchung mit in Kurzzeitverfahren bei entsprechend hoher Behandlungstemperatur
erreicht werden kann, wird ein wurzelverträglicher Rottegrad i.d.R. erst nach
einer Kompostierungszeit von 8 -12 Wochen erzielt [Bilitewski et al., 1994].
Anwendung
Kompost kann in allen Bereichen des gewerblichen und privaten Gartenbaus und der Landwirtschaft
eingesetzt werden, z.B. beim Gemüse- und Weinanbau oder zur Rekultivierung
von Ödland. In Tab. 2-5 sind die Anwendungsfelder für Pflanzen- bzw. Biokompost mit ihren
jeweiligen Marktanteilen im Jahr 1991 zusammengestellt.
Tab. 2-5 Anwendungen für Kompost [Bilitewski et al., 1994]
Anwendung Biokompost,
Anteil (%)
Pflanzenkompost,
Anteil (%)
Hobby- und Kleingärtner 30 25
Erwerbsgartenbau 10 13
Garten- und Friedhofsämter 12 29
Strassenbauämter 1 7
Landschaftsbau 29 13
Weinbau 1 1
Landwirtschaft 10 8
Technische Anwendungen 2 -
Deponieabdeckung 5 4

32
Abfallwirtschaft - Recycling
2.6.4.2 Vergärung (Anaerobe Verwertung)
Für die anaerob-biologische Behandlung bieten sich vor allem stark wasserhaltige biogene
Abfälle, mit hohem Anteil leicht abbaubarer Komponenten an. Die Aufbereitung der Abfälle
für die Vergärung entspricht weitgehend der für die Kompostierung angewandten Aufbereitung.
Sie umfasst Sichtkontrolle, Magnetabscheidung, Klassierung, Zerkleinerung und Siebung
[Bidlingmaier, 1994].
2.6.4.2.1 Verfahrensbedingungen
Der biologische Abbau wird von einer Mischbiozönose unterschiedlicher fakultativ bzw. strikt
anaerober Bakterien durchgeführt. Für die methanogenen Bakterien ist Sauerstoff toxisch, so
dass der Zutritt von Luft strikt ausgeschlossen sein muss, um das energetische Potential des
Prozesses zu nutzen.
Die Vergärung kann prinzipiell in drei unterschiedlichen Temperaturbereichen erfolgen:
psychrophil (bei ca. 10° C), mesophil (ca. 32 - 40°C) oder thermophil (ca. 50 - 70°C). Die
mikrobielle Aktivität im psychrophilen Bereich ist so gering, dass diese Variante für die Abfallbehandlung
nicht geeignet ist - es werden lediglich einige landwirtschaftliche Anlagen
unter diesen Bedingungen betrieben [Bilitewski et al., 1994]. Mesophil betriebene Anlagen
erfordern einen geringeren technischen Aufwand als Anlagen, die im thermophilen Bereich
arbeiten. Sie bieten eine bessere Prozess-Stabilität und eine höhere Nettoenergieausbeute,
da weniger Energie für die Beheizung des Reaktors aufgewandt werden muss. Allerdings ist
der Hygienisierungsgrad bei thermophilen Anlagen höher [Bidlingmaier, 1994; Bilitewski et
al., 1994]. Die Gasausbeute, die Abbaugeschwindigkeit und der Abbaugrad sind in thermophil
betriebenen Reaktoren ebenfalls höher als im mesophilen Bereich [Bidlingmaier,
1994; Rilling, 1994].
Das C/N-Verhältnis der behandelten Abfälle soll

Abfallverwertung 33
Abfälle in den Anlagen liegen zwischen 5 und 42 Tagen [Bidlingmaier, 1994; Bilitewski et al.,
1994; Loock und Jaar, 1994].
2.6.4.2.2 Emissionen
Bei der Abfallaufbereitung treten (wie bei der Kompostierung) Geruchsemissionen auf. Deren
Freisetzung kann durch Kapselung oder der Aggregate und Behandlung der Abluft verhindert
werden. Für die Abluftbehandlung stehen die gleichen Verfahren zur Verfügung, die auch bei
der Kompostierung angewandt werden (s. Kap. 2.6.4.1.3). Anders als bei der Kompostierung
findet der biologische Abbau bei der Vergärung immer in geschlossenen Reaktoren statt, so
dass hier keine Geruchsemissionen auftreten können. Die Endprodukte einer vollständigen
Vergärung sind weitgehend geruchsfrei [Bilitewski et al., 1994].
Aufgrund des Wassergehaltes der behandelten Abfälle (und z.T. aus verfahrens-technischen
Gründen) ist auch bei einer weitgehenden Kreislaufführung von Prozesswässern mit einem
Anfall von Abwässern zu rechnen. Diese Abwässer sind mit Salzen und organischen Verbindungen
belastet und müssen dementsprechend behandelt werden. Dafür sind ausreichend
groß dimensionierte kommunale Kläranlagen geeignet [Bidlingmaier, 1994; Bilitewski et al.,
1994].
2.6.4.2.3 Anlagen zur Abfallvergärung
Folgende verfahrensbezogene Unterscheidungskriterien sind auf Abfallvergärungsanlagen
anzuwenden:
• Mesophile/thermophile Betriebsweise
• kontinuierlicher/diskontinuierlicher Betrieb
• Nass-/Trockenvergärung (85 % Wassergehalt)
• ein-/zwei-/dreistufige Behandlung
Der Einfluss der Temperatur auf die Vergärung wurde unter den Verfahrensbedingungen
abgehandelt.
Beim kontinuierlichen Betrieb werden die Abfälle mit Schneckenförderern oder Pumpen kontinuierlich
in den Reaktor gefördert. Das entsprechende Volumen muss als Abwasser, Gas
und Feststoff gleichzeitig aus dem Reaktor abgezogen werden. Die Raum-Zeit-Ausbeuten
sind hier höher als bei diskontinuierlichem Betrieb, der Gasanfall erfolgt gleichmäßiger und
der Ablauf kann leichter automatisiert werden. Diese Vorteile müssen mit höheren Investitionskosten
und höherem Energieaufwand für die Durchmischung des Reaktorinhaltes erkauft
werden [Bidlingmaier, 1994].
Zwischen Nass- und Trockenfermentation wird lediglich bei den einstufigen Vergärungsverfahren
unterschieden. Die mehrstufigen Verfahren arbeiten immer unter den Bedingungen
der Nassfermentation. Der Wassergehalt kann durch Zugabe von Prozesswasser bzw. Impfschlamm
eingestellt werden. Bei den Nassverfahren können die Stoffströme besser gesteuert
werden, die Durchmischung des Reaktorinhalts erfolgt leichter und Stoff- und Wärme-

34
Abfallwirtschaft - Recycling
übergänge sind begünstigt [Bidlingmaier, 1994]. Bei den Trockenverfahren können die Apparaturen
aufgrund der geringeren Volumina kleiner ausgeführt werden.
Im Folgenden werden beispielhaft einige Vergärungsverfahren beschrieben.
Haase-Biostabilistator
Kernstück dieses einstufigen
Verfahrens ist ein stehender Reaktor,
der kontinuierlich von oben mit
flüssigen bzw. aufgeschlämmten
Rohmaterialien beschickt wird. Der
Austrag des vergärten Materials erfolgt
unten mit einer Feststoffpumpe.
Die Anlage wird zur Vergärung von
Gülle (ca. 75 %), Bioabfall, Klärschlamm,
Bleicherde und Lebensmittelresten
eingesetzt. Es werden jährlich
ca. 110.000 Mg Rohmaterial
verwertet [Haase Energietechnik,
2002]. In Abb. 7-21 ist das Verfahren
schematisch dargestellt.
AN-Anaerobverfahren
Abb. 2-14 Schema des Haase-Biostabilisators [Haase
Energietechnik, 2002]
Das AN-Verfahren ist ein Beispiel für eine zweistufige Verfahrensweise. Die Abfälle werden
nach der Aufarbeitung
in halbkontinuierlich
arbeitenden Hydrolysereaktoren
3-4 Tage
vorbehandelt mit Prozesswasserdurchrieselt.
Die dabei freigesetzten
gelösten organischenSubstanzen
(Säuren, Alkohole
etc.) werden mit Prozesswasserkontinuierlich
in den Methanreaktor
gepumpt. An
einen Methanreaktor
sind mehrere Hydrolysestufen
ange- Abb. 2-15 Schema des AN-Verfahrens [Bos und Westphal, 1994]

Abfallverwertung 35
schlossen, um eine kontinuierliche Fahrweise sicher zu stellen. Das Prozesswasser aus der
ethanisierung wird gereinigt und in die Hydrolyse zurückgeführt. Feste Reststoffe aus den
Hydrolysreaktoren besitzen die Qualität von Frischkomposten, sie werden entwässert und
nachkompostiert. Das Presswasser aus der Entwässerung wird als Prozesswasser zurückgeführt
[Bos und Westphal, 1994]. Das Verfahren ist in Abb. 2-15 schematisch dargestellt.
BTA-Verfahren
Ein dreistufiges Nassfermentationsverfahren stellt das BTA-Verfahren dar. Der Abfall wird in
einem Auflöseprozess vorbereitet. Dort wird eine Suspension mit 90% Wassergehalt hergestellt
aus der aufschwimmende Leicht- und absinkende Schwerstoffe abgeschieden werden.
Die Rohsuspension gelangt über ein Lochsieb am Boden des Behälters abgepumpt und in
die nächste Behandlungsstufe überführt.
In der thermisch-alkalischen Behandlung wird die Rohsuspension unter Zugabe von Natronlauge
auf 60°C erwärmt. Der pH-Wert wird auf 9 bis 10 eingestellt. Die Abfälle verbleiben für
eine Stunde in dem Reaktor. Ziel dieser Behandlungsstufe ist es, die Abbaubarkeit von Ligninen
zu steigern sowie die Hygienisierung der Materialien.
Nach einer Fest-Flüssig-Trennung zur gelangt die Suspension in den beheizbaren Hydrolysereaktor,
der im mesophilen Bereich betrieben wird. Während der 2- bis 3-tägigen Behandlungszeit
wird der Reaktorinhalt umgewälzt und mehrfach entwässert. In dieser Stufe sollen
bisher ungelöste biogene Organika in Lösung gebracht werden. Das hier anfallende Gas
enthält ca. 40% Methan, wobei ca. 12% der gesamten Methanproduktion hier stattfindet.
Im mesophil betriebenen Methanreaktor werden die gelösten organischen Verbindungen
vergärt. Es werden zwei unterschiedliche Reaktortypen eingesetzt: Ein ”Kontakt-schlamm”-
Suspensionsreaktor und ein Festbettreaktor. Die hydraulische Verweilzeit liegt - je nach gewähltem
Reaktor - bei 40 bzw. 72 Stunden. Der erreichbare Abbaugrad liegt bei 85 bzw.
90%. Das in dieser Stufe produzierte Gas enthält bis zu 90% Methan.
Die Anlage wird vollständig mit Prozesswasser betrieben, das im Kreislauf geführt wird. Aufgrund
der permanenten Flüssigkeitszufuhr mit dem Abfall muss der Anlage Überschusswasser
entzogen werden, das hoch mit organischen Stoffen, Stickstoff und Phosphor belastet ist
[Bidlingmaier, 1994].
2.6.4.2.4 Produkte
Anaerob-Kompost
Die bei der Abfallvergärung erhaltenen festen Reststoffe besitzen ähnlich Qualitäten wie
Frischkomposte aus der aerobe Rotte [Bos und Westphal, 1994; Schmid und Huwiler, 1994].
Für mesophil gewonnene anaerobe ”Komposte” ist für eine Hygienisierung eine Nachrotte
notwendig, wobei die erforderlichen Rottezeiten durch die anaerobe Vorbehandlung deutlich
gesenkt werden [Bilitewski et al., 1994]. Um Schadstoffgehalte in den Produkten zu vermei-

36
Abfallwirtschaft - Recycling
den, werden Vergärungsanlagen hauptsächlich mit kommunalem Bioabfall oder unbelastetem
abbaubaren Gewerbeabfall betrieben [Thomé-Kozmiensky, 1989].
Biogas
Die Gasausbeuten der Verfahren
sind von den eingesetzten Abfällen
und der Verfahrensweise abhängig.
Für die derzeit angebotenen bzw.
installierten Anlagen werden durchschnittliche
spezifische Gaserträge
von 70 bis 200 Nm 3 /Mg Bioabfall
angegeben [Christ et al., 1994;
Loock und Jaar, 1994]. In Tab. 2-6
sind die üblicherweise auftretenden
Anteile der Biogaskomponenten
zusammengestellt.
Tab. 2-6 Zusammensetzung von Biogas
Gaskomponente Volumenanteil (%)
Methan (CH4) 40 - 75
Kohlendioxid (CO2) 25 - 60
Stickstoff (N2) 0 - 7
Sauerstoff (O2) 0 - 2
Wasserstoff (H2) 0 - 1
Schwefelwasserstoff (H2S) 0 - 1
Gasaufbereitung
Hauptsächliche Zielkomponente der Gasreinigung ist Schwefelwasserstoff, ein hochgiftiges,
farbloses, sauer reagierendes Gas. Bei der Verbrennung wird es zu SO2 umgesetzt, das in
der Atmosphäre letztlich zu korrosiver, umweltschädigender Schwefelsäure reagiert. Bei allen
Entschwefelungsverfahren können die Reinigungsmedien mit Sauerstoff regeneriert werden
[Bilitewski et al., 1994].
• Die H2S-Elimination kann chemisch mit Eisenhydroxid unter Bildung von Eisensulfid oder
mit reduzierten Eisenverbindungen unter Bildung von elementarem Schwefel erfolgen.
• Als chemisch-physikalische Methode kann die Adsorption an Aktivkohle mit nachfolgender
Oxidation zu Schwefel und Wasser eingesetzt werden.
• Auch die mikrobielle Oxidation des Schwefelwasserstoffs z.B. in Rieselfilmreaktoren ist
möglich [Bilitewski et al., 1994].
Ein weiterer Schritt bei der Gasaufbereitung ist die Methananreicherung, die zur Erhöhung
des Heizwertes durchgeführt wird. Hierfür stehen ebenfalls drei Verfahren zur Verfügung:
• Absorption in wässrigem Monoethanolamin. Dabei werden H2S und CO2 abgeschieden.
Die gebildeten Hydrogencarbonate und Hydrogensulfite können aus der Lösung durch
Temperaturerhöhung und Druckerniedrigung eliminiert werden.
• Druckwechseladsorption an Kohlenstoffmolekularsieben. Die unterschiedlichen Adsorptionsgeschwindigkeiten
der Gaskomponenten werden zur Gastrennung genutzt. Nach der
Druckadsorption folgt eine Druckentlastungsphase, bei der vorwiegend CO2 abgesaugt
wird.
• Membranverfahren. Es werden Polymermembranen ähnlich der Umkehrosmose eingesetzt,
die für die einzelnen Gaskomponenten unterschiedliche Durchlässigkeiten aufwei-

Abfallverwertung 37
sen. Da H2S diese Membranen schädigt muss er in einer vorgeschalteten Aufbereitungs-
stufe abgeschieden werden [Bilitewski et al., 1994].
Gasförmige organische Schadstoffe können durch Adsorption an Aktivkohle entfernt werden.
Gasverwertung
Die Nutzung des Biogases kann in Kesseln zur Wärmeerzeugung, in Kraft-Wärme-
Kopplungsaggregaten, in Gasmotoren für Fahrzeuge oder über die Einspeisung in öffentliche
Gasversorgungsnetze erfolgen. V.a. der Einsatz bei der Kraft-Wärme-Kopplung ist energetisch
günstig, da sowohl der erzeugte Strom, als die bei der Stromerzeugung anfallende
Wärme genutzt werden können [Bilitewski et al., 1994].
2.6.5 Thermische Behandlung/Verwertung
Ziele einer thermischen Behandlung von Abfällen sind:
• Minimierung der abzulagernden Reststoffmassen und -volumina
• Inertisierung der Reststoffe zur Verminderung gas- und wasserseitiger Emissionen
• Zerstörung organischer und Aufkonzentration anorganischer Schadstoffe
• Nutzung des Energieinhalts stofflich nicht verwertbarer, energiereicher Abfälle
• Überführung der Rückstände in Sekundärrohstoffe
Der Verwertungsaspekt bezieht sich dabei v.a. auf die Nutzung der bei der thermischen Behandlung
freiwerdenden Energie. Für die Nutzbarkeit von Abfällen als Brennstoff ist ihre Zusammensetzung
von entscheidender Bedeutung. Wasser und Inertmaterialien stellen Ballast
dar, der verdampft wird bzw. als Rückstand (Schlacken, Flugstäube) anfällt. Der Energiegewinn
ist im Wesentlichen auf den Organikgehalt der Abfälle zurückzuführen.
Die thermische Abfallverwertung kann pyrolytisch unter Entgasung/Vergasung der Organik
oder oxidativ als Verbrennung erfolgen. Während bei der Pyrolyse brennbare Gase entstehen,
die gelagert, transportiert und weiter genutzt werden können, wird der Energieinhalt des
Brennstoffs bei der Verbrennung direkt freigesetzt und genutzt.
2.6.5.1 Verbrennung
Bei der Verbrennung laufen Trocknung, Entgasung, Vergasung und die eigentliche Verbrennung
zeitlich und räumlich nur unscharf voneinander getrennt ab. Bei einer vollständigen
Oxidation des Organikgehaltes von Abfällen entstehen endlagerfähige Rückstände (Schlacke
und Asche) sowie geruchlose Gase und nutzbare Abwärme. Die Abfallverbrennung sichert
die Zerstörung organischer Schadstoffe und die Hygienisierung der Rückstände [Tabasaran,
1994].
Für die Abfallverbrennung stehen unterschiedliche Verfahren zur Verfügung, die sich in der
Praxis für verschiedene Abfälle bewährt haben. Diese Verfahren und die üblicherweise damit
verwerteten Abfälle sind in der folgenden Tab. 2-7 zusammengestellt.
Tab. 2-7 Abfallverbrennungsverfahren und Eigenschaften der damit verwerteten Abfälle

38
Abfallwirtschaft - Recycling
Feuerungsart Abfall
mechanische Eigenschaften thermische Eigenschaften
Rostfeuerung inhomogen; fest mittlerer Heizwert
Wirbelschicht homogen zerkleinert; fest tiefe bis hohe Heizwerte
Drehrohr inhomogen; pastös, flüssig oder fest tiefe oder hohe Heizwerte
2.6.5.1.1 Feuerungsarten
Rostfeuerung
Der Abfall wird über einen Einfülltrichter in den Verbrennungsraum eingebracht und auf einem
Rost verbrannt. Dieser Rost sichert den ausreichenden Zutritt von Verbrennungsluft und
den kontrollierten Transport des Abfalls entsprechend seines Brennverhaltens.
Die Verbrennung in Rostfeuerungsanlagen stellt das am weitesten verbreitete und bewährte
Verfahren zur Verbrennung von Haus- und Gewerbeabfällen dar. Sie sind flexibel und können
an unterschiedliche Durchsatzleistungen angepasst werden, es existieren Anlagen von 1
Mg/h bis 50 Mg/h Leistung [Tabasaran, 1994]. In der Bundesrepublik Deutschland existieren
derzeit ca. 50 derartige Anlagen, weltweit mehr als 500 [Bilitewski et al., 1994; Förstner,
1995c].
Wirbelschichtfeuerung
Entscheidend für den Einsatz von Wirbelschichtfeuerung bei der Abfallverwertung ist die
notwendige sehr starke Zerkleinerung (Kantenlängen

Abfallverwertung 39
Damit die Abfallverbrennung als Verwertungstechnologie gelten kann, müssen die Anlagen
mit Einrichtungen zur Nutzung der freiwerdenden Energie ausgerüstet sein. In der Regel
werden Abfallverbrennungsanlagen als Müll-Heiz-Kraftwerk ausgeführt. D.h. es sind Verfahrensstufen
zur Gewinnung von Niedertemperaturwärme (Fernheizung etc.) und zur Produktion
von Strom installiert.
Für die Stromerzeugung ist ein Dampferzeuger notwendig, der den zum Antrieb der Turbinen
notwendigen Dampf liefert. Dieser Dampferzeuger ist i.d.R. auf den Verbrennungsrost
aufgesetzt. Die Rauchgase werden bei der Passage durch den Dampferzeuger auf ca. 180
bis 240° abgekühlt [Tabasaran, 1994]. Aus dem Dampferzeuger gelangt der Dampf zu den
Generatoren, die Rauchgase werden in die Reinigungsstufen weitergeleitet. In Abb. 2-16 ist
der Aufbau einer Müllverbrennungsanlage mit Dampfkessel und Rauchgasreinigung schematisch
dargestellt.
1 Entladehalle
2 Sperrmüllschere
3 Müllbunker
4 Müllkran
5 Einfülltrichter
6 Dosierstössel
7 Verbrennungsrost
8 Schlackenschacht
9 Nassentschlacker
10 Container
11 Spreaderkran
12 Containerbahnhof
13 Primärluftventilator
14 Wandkülluftventilator
15 Primärluftvorwärmer
16 Brenner
17 Nachbrennkammer
18 Dampfkessel
19 Elektrofilter
20 Entaschung
21 Externer Economiser
22 Wärmetauscher RG/RG
23 Quench
24 Rauchgaswäscher
25 Wärmetauscher RG/Dampf
26 Schlauchfuilter
27 Saugzuggebläse
28 Schalldämpfer
29 Kamin
30 Vorlagebehälter
31 Stripperkolonne
32 Salzsäurebehälter
Abb. 2-16 Schema einer Müllverbrennungsanlage [Tabasaran, 1994]
33 Flockungsmittelbehälter
34 Fällungsmittelbehälter
35 Flockungsbehälter
36 Dünnschlammstapelbehälter
37 Kammerfilterpresse
38 Filterkuchentransport
39 Natronlaugetank
40 Salzsohletank
41 Notwasserbehälter
42 Aktivkohle-Vorlagebehälter
43 Aktivkohlerezirkulationsbehälter
44 Schlauchfilteraustrag
45 Aktivkohleabfülleinrichtung

40
2.7 Beseitigung
Abfallwirtschaft - Recycling
2.7.1 Chemisch-physikalische Behandlung
2.7.1.1 Abfallemulsionen
Bohrschleifölemulsionen werden bei Metallbearbeitungsprozessen (Bohren, Schleifen, Fräsen,
etc.) zur Kühlung und Schmierung der Werkstoffe und Werkzeuge eingesetzt. Mit ca.
276.000 Mg stellen sie nach der anfallenden Menge die zweitwichtigste Art besonders überwachungsbedürftiger
Abfälle dar. Dabei handelt es sich um Öl-in-Wasser-Emulsionen mit
einem Ölanteil von 5 bis 10%. Zusätzlich enthalten sie in der Regel Additive wie Emulgatoren,
Korrosionsinhibitoren, Mikrobizide, Komplexbildner, Antischaum-mittel und Hochdruckzusätze.
Sie unterliegen während ihres Einsatzes einer zunehmenden Verschmutzung durch
den Eintrag von Metallabrieb sowie durch chemische und biologische Reaktionen ihrer Inhaltsstoffe.
Tab. 2-8 Spaltverfahren für Abfallemulsionen und deren Vor- und Nachteile (verändert
nach Thomanetz, 1997)
Verfahren Prinzip Vorteile Nachteile
Salzspaltung / Säurespaltung
mit Flockung,
Fällung, Filtration,
Schlammentsorgung
Spaltung mit org. Polymeren,
dann Fällung,
Flockung, Filtration /
Flotation, Schlammentsorgung
Thermische Spaltung
durch Eindampfung
Membrantrennverfahren
(Ultrafiltration, ggf. gefolgt
von Umkehrosmose)
Ladungskompensation
durch Kationen (Al 3+ ,
Fe 3+ , Mg 2+ , H + )
Ladungskompensation
durch die kationischen
Zentren der Polymere
(MG bis 200.000 g/Mol)
Einengung der Emulsion
durch Wasserentzug
(Restwasser im Öl <
10%)
Einengung der Emulsion
durch Wasserentzug
(Restwasser im Öl ca.
50%)
universell einsetzbar,
einfache Rührkesseltechnik,
billige Chemikalien
universell einsetzbar,
keine Aufsalzung, einfacheRührkesseltechnik,
wenig Schlamm,
KW im Wasser < 200
mg/L
universell einsetzbar,
keine Aufsalzung,
wartungsarm
keine Aufsalzung, kein
Schlammanfall, Öl und
Wasser z.T. verwertbar,
KW-Gehalte im Wasser
< 20 mg/l
Aufsalzung des Wassers,
hoher CSB (>
1000 mg/L), hoher KW-
Gehalt (mehrere 100
mg/L)
Schlammanfall, Chemikalienverbrauch
Re-Emulgierung des
Öls bei Überdosierung,
hoher CSB im Wasser
(> 1000 mg/L), emulsionsspezifischeSpaltmittel
notwendig
energieintensiv, aufwendigeVerfahrenstechnik,Abluftbehandlung
notwendig, Nähe
einer Wärmequelle notwendig
anfällig, nicht universell
einsetzbar, Vorbehandlung
nötig, begrenzte
Membranstandzeit,
Reinigungsaufwand,
teuer
Verbrauchte Kühlschmieremulsionen können nicht wiederverwertet werden, sie müssen entsorgt
werden. Ziel der Aufbereitung durch ”Emulsionsspaltung” ist die Trennung der Öl- und
Wasserphase, um das Wasser nach einer entsprechenden Abwasserbehandlung in einen
Vorfluter einleiten zu können. Die Ölphase kann ggf. thermisch verwertet werden [Thoma-

Abfallbeseitigung 41
netz, 1997]. In Tab. 2-8 sind die Spaltverfahren für Abfallemulsionen, ihr jeweiliges Wir-
kungsprinzip sowie ihre Vor- und Nachteile zusammengestellt.
2.7.2 Ablagerung
Die Ablagerung von nicht verwertbaren Abfällen ist in der Bundesrepublik nur auf geordneten
Deponien zulässig, für deren Aufbau und Betrieb in den Technischen Anleitungen Siedlungsabfall
bzw. Abfall (für Sonderabfälle) Anforderungen festgelegt sind. Für Siedlungsabfälle
bzw. Sonderabfälle werden jeweils zwei Deponieklassen unterschieden, die Deponieklasse
I und II (Klasse II als Multikomponenten- oder Monodeponie) für Siedlungsabfälle,
obertägige Sonderabfalldeponie (Multikomponenten- oder Monodeponien) und Untertagedeponie
für besonders überwachungsbedürftige Abfälle.
Für alle Arten von Abfalldeponien wird das ”Multibarrierenkonzept” verfolgt, mit dem mögliche
Auswirkungen der abgelagerten Abfälle auf die Umwelt minimiert werden sollen. Mit dem
Multibarrierensystem soll sichergestellt werden, dass beim Ausfall einer Barriere, Emissionen
aus der Deponie durch die anderen Barrieren verhindert werden. Folgende Barrieren sind
dabei vorgesehen:
• Abfallvorbehandlung: Schadstoffe im Abfall werden durch geeignete Vorbehandlung
zerstört oder möglichst weitgehend immobilisiert (Verbrennung, biol. Oder chem.-phys.
Behandlung). Schadstoffe aus Haushalten werden durch getrennte Sammlung separat erfasst.
• Geologie / Hydrologie des Standortes: Beim Ausfall künstlicher Rückhaltemaßnahmen
muss durch die geologischen und hydrologischen Verhältnisse am Deponiestandort sichergestellt
sein, dass sich emittierte Schadstoffe nur langsam und vorhersehbar ausbreiten
und dass empfindliche ”Ziele” (z.B. Trinkwasserfassungen) nur in akzeptierbarer Verdünnung
erreicht werden.
• Deponiekörper: Der Deponiekörper stellt einen Reaktor dar, in dem chemische, physikalische
und biologische Reaktionen und Umsetzungen stattfinden, die zur Mobilisierung
oder Festlegung von Abfallkomponenten führen. Ziel der Deponietechnik ist es, einen Deponiekörper
herzustellen, der eine hoher mechanische Stabilität und geringe gasförmige
und flüssige Emissionen auch unter lang anhaltendem Witterungseinfluss aufweist.
• Basisabdichtung: Eventuell auftretende flüssige Emissionen aus dem Deponiekörper
müssen durch eine künstliche Basisabdichtung erfasst und die belasteten Sickerwässer
einer geeigneten Behandlung zugeführt werden.
• Oberflächenabdichtung: Trotz der Anforderungen an den abzulagernden Abfall, dass er
sich weitgehend inert verhält, wird das Eindringen von Niederschlagswässern durch eine
Oberflächenabdichtung verhindert. Damit wird eine eventuelle Auslaugung von Schadstoffen
aus den Abfällen minimiert, die Menge der anfallenden Sickerwässer wird verringert,
auftretende Gasemissionen werden gefasst und können behandelt bzw. genutzt werden,

42
Abfallwirtschaft - Recycling
das Verwehen von Stäuben und Abfällen wird verhindert und der Deponiekörper wird von
Nutzern der Oberfläche einer verfüllten Deponie abgetrennt.
• Nutzung, Nachsorge, Kontrollierbarkeit und Reparierbarkeit der Barrieren: Eine verfüllte
Deponie soll möglichst uneingeschränkt nutzbar sein, wobei jedoch durch die Nutzung
keine Beeinträchtigung der Barrieren auftreten darf. Durch Überwachung von Parametern,
die das Langzeitverhalten der Deponie beschreiben, sollen Emissionen aus der
Deponie oder andere Störfälle verhindert werden. Einzelne Bereiche der Deponie müssen
reparierbar sein und Abfälle müssen rückholbar gelagert werden, was eine Dokumentation
über Art und Lagerort der eingebauten Abfälle erfordert.
2.7.2.1 Abdichtungen
Der Aufbau der Basisabdichtungen für die beiden Deponieklassen für Siedlungsabfälle ist in
Abb. 2-17 und Abb. 2-18 dargestellt. Unterschiede bestehen darin, dass für die Deponieklasse
I keine geologische Barriere, keine Kunststoffdichtungsbahn sondern lediglich eine zweilagige
Dichtungsschicht aus verdichteten Tonmineralien erforderlich ist. Bei der Deponieklasse
II wird eine dreilagige mineralische Dichtungsschicht verlangt. Bei beiden Deponieklassen
ist eine Sickerwasserfassung und -ableitung vorgesehen. Um Sickerwässer vollständig
zu erfassen muss die Basisabdichtung ein Gefälle von mindestens 2% aufweisen.
Abb. 2-17 Basisabdichtung für Hausmülldeponien der Klasse I

Abfallbeseitigung 43
Abb. 2-18 Basisabdichtung für Hausmülldeponien der Klasse II
Das Eindringen von Niederschlagswässern in den Deponiekörper kann durch eine Oberflächenabdichtung
verhindert werden. Allein durch die Evapotranspiration der Pflanzen werden
bei einer erdabgedeckten, bewachsenen Oberfläche in Mitteleuropa durchschnittlich zwischen
können 60 und 75% der Niederschläge wieder verdunstet [Dyck und Peschke, 1995].
Durch die Neigung der Oberfläche werden weitere 5 bis 20% Niederschlagswässer abgeleitet
[Urban, 1987]. Dennoch ist eine Oberflächenabdichtung notwendig, um die Niederschlagsinfiltration
annähernd vollständig zu vermeiden. Damit wird gleichzeitig der mobilisierende
Einfluss saurer Niederschlagskomponenten auf Schadstoffe im Abfall unterbunden.
Ein Unterschied zwischen den Oberflächenabdichtungen der Deponieklassen I und II besteht
nur in der Verwendung einer Kunststoffdichtungsbahn mit entsprechender Schutzschicht. In
beiden Fällen ist eine Gasdränschicht vorgesehen, die einzubauen ist, wenn Gasbildung
festgestellt wurde oder zu erwarten ist, um dann die anfallenden Deponiegase zu fassen und
kontrolliert ableiten zu können.
Sonderabfälle dürfen nur dann oberirdisch abgelagert werden, wenn:
• von ihnen keine erheblichen Geruchsbelästigungen für die Nachbarschaft ausgeht,
• wenn aufgrund der im Entsorgungsnachweis beschriebenen Herkunft oder Beschaffenheit
durch die Ablagerung wegen ihres signifikanten Gehaltes an toxischen, langlebigen und
bioakkumulierbaren organischen Stoffen (z. B. organische Halogenverbindungen, organische
Phosphorverbindungen) eine Beeinträchtigung des Wohls der Allgemeinheit nicht zu
besorgen ist.
In Abb. 2-19 ist der Aufbau einer Basisabdichtung gemäß TA Abfall schematisch dargestellt.
Die Oberfläche der Dichtung soll dachprofilartig geformt werden. Die Oberfläche der Dichtungsschicht
muss nach Abklingen der Setzungen des Dichtungsauflagers ein Quergefälle ≥
3 % und ein Längsgefälle ≥ 1 % aufweisen [TA Abfall, 1991].

44
Abfallwirtschaft - Recycling
Abb. 2-19 Basisabdichtung einer oberirdischen Deponie gemäß TA Abfall
2.7.2.2 Sickerwässer
Durch eingedrungenes Grund- und Fremdwasser, Niederschläge und die Feuchtigkeit der
Abfälle entstehen Sickerwässer in Deponien. Diese Wässer müssen abgeleitet werden, um
zu verhindern, dass ein Wasserstau entsteht, der die Standsicherheit des Deponiekörpers
beeinträchtigen und durch den anliegenden hydrostatischen Druck die Durchlässigkeit der
Basisabdichtung erhöhen würde.
Die Belastung der Sickerwässer mit gelösten Stoffen hängt von den abgelagerten Abfällen
und den im Deponiekörper ablaufenden chemischen, physikalischen und biologischen Vorgängen
ab. In Hausmülldeponien wird die Sickerwasserqualität vorwiegend durch organische
Inhaltsstoffe die aus den Abfällen freigesetzt und biologisch umgesetzt werden, beeinträchtigt.
Der typische Verlauf von CSB, BSB und Ammonium-Stickstoffgehalten in Deponiesickerwässern
ist in Abb. 2-20 dargestellt. Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass die Belastung
des Sickerwassers mit organischen Stoffen im Verlauf der Deponiealterung abnimmt. Dies ist
zum einen auf die Auswaschung, zum anderen jedoch auch auf biologischen Abbau zurückzuführen.
Typischerweise erfolgt dieser Abbau in den ersten Monaten nach Abschluss der
Deponie aerob und dann - nach dem Verbrauch des in der Porenluft vorhandenen Sauerstoffs
- anaerob. Da unter anaeroben Bedingungen keine Nitrifikation erfolgt, nimmt die Belastung
des Wassers mit NH4 + -N zu. Während der saueren Phase des anaeroben Abbaus
treten die typischen Zwischenprodukte (org. Säuren, Alkohole, Aldehyde) im Sickerwasser
auf, während dieser Phase werden auch verstärkt Metalle freigesetzt [Bilitewski et al., 1994].

Abfallbeseitigung 45
Abb. 2-20 Typischer Verlauf von CSB-, BSB- und NH4 + -Konzentrationen in Abhängigkeit
vom Deponiealter [Ehrig, 1986
Für die Behandlung der Sickerwässer werden, entsprechend der jeweiligen Belastung, Verfahren
der Abwasserreinigung angewandt. Dabei ist zu beachten, dass Deponiesickerwässer
durch große stoffliche ”Bandbreite” und geringe Volumenströme gekennzeichnet sind [Kunz,
1995].
2.7.2.3 Deponiegas
Entsprechend der biologischen Umsetzungen
im Deponiekörper verändert
sich die Gaszusammensetzung mit
zunehmendem Deponiealter. Der Verlauf
der Gaszusammensetzung in Abhängigkeit
vom Deponiealter ist in Abb.
0-21 dargestellt. Zusätzlich zu den hier
angeführten Hauptkomponenten treten
in geringen Konzentrationen auch Kohlenmonoxid,
Ammoniak, H2S, sowie
eine Vielzahl flüchtiger organischer
Stoffe (z.B. halogenierte und halogenfreie
Lösemittel, Mercaptane, etc.) im
Deponiegas auf [Bilitewski et al., 1994].
Diese Verbindungen sind zum Teil to-
Abb. 0-21 Zusammensetzung von Deponiegas
einer Hausmülldeponie in Abhängigkeit
vom Deponiealter [Farquhar und Rovers,
1973]

46
Abfallwirtschaft - Recycling
xisch und/oder geruchsintensiv und müssen vor einer Verwertung oder dem Entlassen des
Deponiegases in die Atmosphäre entfernt werden. Einer Nutzung von Deponiegas als Ersatz
von Erdgas steht darüber hinaus auch der Gehalt an Wasserdampf und Inertgasen entgegen,
die ebenfalls aus dem Gas eliminiert werden müssen, wenn eine Einspeisung in Erdgasnetze
vorgesehen ist.
2.7.2.4 Untertagedeponien für besonders überwachungsbedürftige Abfälle
Die derzeit einzig realistische Möglichkeit, Stoffe für sehr lange Zeiträume von der Biosphäre
fern zu halten besteht in ihrer unterirdischen Ablagerung in geeigneten Hohlräumen. Diese
Möglichkeit der Entsorgung wird für Abfälle beschritten, die ein hohes und dauerhaftes Gefährdungspotential
besitzen.
Nach dem derzeitigen Stand der Technik werden Untertagedeponien nur in Salzgestein errichtet,
da dort anerkanntermaßen die Voraussetzungen für eine dauerhafte Abtrennung der
eingelagerten Stoffe von der Biosphäre vorliegen [Schulte, 1997]. Grundsätzlich sind zwei
Typen von Untertagedeponien (UTD) mit spezifischen Eigenschaften zu unterscheiden:
• Bergwerksdeponie (UTD Typ 1)
• Kavernendeponien (UTD Typ 2)
Bei beiden Typen der Untertagedeponie wird die geologische Barriere durch das Gestein
gebildet, die Abdichtung der Schächte bzw. Zugangsbohrung erfolgt im wasserführenden
Deckgebirge und es findet eine allmähliche Umschließung der Abfälle durch Konvergenz des
Salzgebirges statt. In den oberirdischen Betriebsbereichen erfolgen die Abfallanahme und -
kontrolle, sowie der Umschlag und Transport der Abfälle zu den Zugangsschächten bzw.
Zugangsbohrungen [Schulte, 1997].

2.8 Literatur
Literatur 47
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