ReSource 2015_2

Abfall · Rohstoff · Energie. Fachzeitschrift für nachhaltiges Wirtschaften

Kurzübersicht

Themen der ReSource-Ausgabe Heft 2/2015 sind Energietechnik, Elektronikschrott-Recycling und die Phosphor-Rückgewinnung aus Abwässern von Kommunen, Landwirtschaft und Industrie
ISSN: 1868-9531
Veröffentlicht: Juni 2015, 28. Jahrgang. Auflage, Einband: geheftet, Abbildung und Tabellen: zahlr. Tab. u. Abb., Seiten 48, Format DIN A4, Gewicht 0.25 kg
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Inhaltsübersicht Heft 2/2015

Gastkommentar

Aus Erfahrungen lernen – Ein Rückblick nach vorn

Von Heinz-Ulrich Bertram

Am 1. Juni 2005 trat das Verbot der Ablagerung von unbehandelten Abfällen auf Deponien in Kraft. Die Umsetzung der damit verbundenen Pflicht zur thermischen oder mechanisch-biologischen Behandlung von biologisch abbaubaren Abfällen ist auch mit dem Abstand von zehn Jahren ein Meilenstein in der Entwicklung der Abfallwirtschaft.

Mit dieser in der Abfallablagerungsverordnung festgelegten Pflicht, die inzwischen in der Deponieverordnung verankert ist, endeten die teilweise erfolgreichen Bemühungen von Deponiebetreibern, über Ausnahmegenehmigungen die bereits in der TA Siedlungsabfall festgelegte Pflicht zur Abfallbehandlung zu umgehen. Dies gab den Betreibern von Abfallbehandlungsanlagen Rechtssicherheit für die erforderlichen Investitionen. Durch die Vermeidung von Emissionen (Methangas, organisch belastetes Sickerwasser) aus Abfällen, die nach diesem Stichtag abgelagert wurden, konnte die Umweltbelastung durch die Deponierung von Abfällen deutlich reduziert werden.

In Anbetracht der ablehnenden Haltung von Anwohnern und Lokalpolitikern gegenüber der Errichtung von Abfallentsorgungsanlagen überrascht dieser Erfolg. Wählerstimmen werden häufig nicht durch die Befürwortung dieser Anlagen sondern durch deren Ablehnung gewonnen. So wurde nach dem Regierungswechsel in Niedersachsen im Jahr 1990 für die Entsorgung von Hausmüll festgelegt, dass „die Koalitionspartner unverzüglich alle rechtlichen Möglichkeiten ausschöpfen werden, um auf die Verbrennung von Hausmüll zu verzichten. … Stattdessen wird auf die Deponierungsstrategie für den Restmüll zurückgegriffen.“

Es spricht für die Mitarbeiter der Abfallwirtschaftsverwaltung, dass sie diese aus Sicht der Umweltvorsorge inakzeptable Strategie nicht buchstabengetreu umsetzten. Sie förderten vielmehr die getrennte Erfassung von organischen Abfällen auch zur Entfrachtung des Restabfalls – Niedersachsen liegt hier seit vielen Jahren an der Spitze – und hatten maßgeblichen Anteil daran, dass die mechanisch-biologische Abfallbehandlung umgesetzt wurde. Im Hinblick auf das Behandlungsergebnis stellt dieses Verfahren zwar nur die „zweitbeste“ Lösung dar. Dessen Verankerung in der Abfallablagerungsverordnung hat jedoch maßgeblichen Anteil an der erfolgreichen Umsetzung der flächendeckenden Restabfallbehandlung:

  1. Die verantwortlichen Entscheidungsträger konnten sich der Pflicht zur Restabfallbehandlung nicht mehr dadurch entziehen, dass sie die Abfallverbrennung aus politischen Gründen ablehnten. Ihnen standen zwei unterschiedliche Behandlungsverfahren zur Auswahl, zwischen denen sie sich entscheiden mussten. Dies erleichterte auch die Arbeit der Aufsichtsbehörden.
  2. Einige Gebietskörperschaften hatten in den neunziger Jahren große Deponien errichtet. Nach Zuweisung durch die Aufsichtsbehörden mussten sie benachbarten Körperschaften aus deren Entsorgungsnotstand helfen. Bei einer thermischen Behandlung ihres Restabfalls hätten ihnen nach dem 1. Juni 2005 Abfälle für die Verfüllung des verbliebenen Deponievolumens gefehlt. Mit der mechanisch-biologischen Abfallbehandlung konnten sie die Investitionskosten durch die Ablagerung der Behandlungsrückstände langfristig refinanzieren.
  3. Der Wettbewerb am Entsorgungsmarkt mit neuen Anlagenbetreibern und neuen Verfahren führte bei anwachsenden Behandlungskapazitäten in einer Zeit mit hohen Verbrennungspreisen zu deutlichen Preissenkungen.
  4. Die Verfahren der mechanischen sowie der aeroben und anaeroben biologischen Abfallbehandlung wurden technisch weiterentwickelt. Dies kam den Anlagenherstellern und der Abfallwirtschaft zu Gute.

Diese Ergebnisse sind zwar plausibel. Sie waren jedoch nicht strategisches Ziel bei der Einführung und Umsetzung der mechanisch-biologischen Abfallbehandlung. Vorrangiges Ziel war es, die Ablagerung von unbehandelten Abfällen trotz des „Verbotes“ der Abfallverbrennung zu beenden. Zudem wurde so in kurzer Zeit Entsorgungssicherheit zu vertretbaren Kosten mit hohen Umweltstandards bei den Verfahren der Abfallbehandlung und bei der Deponierung erreicht.

Das ausreichende Angebot führte zu niedrigen Entsorgungskosten. Gebühren konnten gesenkt werden und auch die private Wirtschaft profitierte von dieser Entwicklung. Diese stabilen Verhältnisse sollten nicht durch eine künstliche Verringerung von Verbrennungskapazitäten aufs Spiel gesetzt werden. Deren Entwicklung sollte dem Wettbewerb überlassen und nicht durch staatliche Eingriffe beeinflusst werden. Den Preis zahlt am Ende der Verbraucher. Daher überrascht es, dass sich Verbraucherschützer und diejenigen, die in der Vergangenheit hohe Abfallentsorgungsgebühren beklagt haben, in dieser Debatte noch nicht geäußert haben.

Der Markt wird bei den anstehenden Anlagenerneuerungen ohnehin reagieren. Produktionsanlagen werden bei fehlender Rentabilität geschlossen. Warum sollte dieses nicht auch für die Abfallentsorgung gelten? Außerdem ist für die mechanisch-biologische Abfallbehandlung ausreichendes Deponievolumen erforderlich. In Anbetracht der Schwierigkeiten bei der Errichtung neuer Deponien werden die Betreiber von MBA-Anlagen keine neuen Deponien bauen, nur um diese Anlagen weiter betreiben zu können. Somit müssen für diese Abfälle kurz- bis mittelfristig thermische Behandlungskapazitäten zur Verfügung stehen.

Vor diesem Hintergrund werden die Chronisten am 25. Jahrestag des Verbotes der Ablagerung von unbehandelten Restabfällen feststellen, dass die mechanisch-biologische Restabfallbehandlung in der Entwicklung der Abfallwirtschaft ein unverzichtbarer Trittstein auf dem Weg zu einer weitgehend flächendeckenden thermischen Abfallbehandlung war.

(Hinweis: Der Beitrag gibt die Meinung des Autors wieder)

Dr.-Ing. Heinz-Ulrich Bertram

Niedersächsisches Ministerium für Umwelt, Energie und Klimaschutz Referat 36 „Abfallwirtschaft, Altlasten“, Hannover

Aus dem Inhalt:

ENERGIETECHNIK

Theorie und Praxis

Die sogenannte Wärmespeicherung bildet ein essentielles Element des Funktions- und Sicherungssystems der evolutionären Energetik

Autoren: Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz-Günther Fleischer, Mitglied des Präsidiums der Leibniz- Sozietät der Wissenschaften zu Berlin e.V. Sekretar (Vorsitzender) der Klasse Naturwissenschaften und Technikwissenschaften
Dr. rer. nat. Norbert Mertzsch, Vorsitzender des Vereins Brandenburgischer Ingenieure und Wirtschaftler e.V. und Leiter des Arbeitskreises Umweltschutz / Erneuerbare Energien

Das Speicherproblem, das die Energiewirtschaft seit langem einengt, verschärft sich in Deutschland in dem Maße, in dem die beträchtlichen Entwicklungspotentiale der Solarthermie, der Photovoltaik und der Windkraftanlagen weiter ausgeschöpft werden. Adaptierte Energiespeichertechnologien können das zeitlich und räumlich variable Energieangebot mit der zeitlich und räumlich veränderlichen Nachfrage an Gebrauchsenergien der erforderlichen Art, Form und Menge zumindest tendenziell harmonisieren. Speichertechnologien sind ein essentielles Element des Funktions­ und Sicherungssystems der evolutionären Energetik.

In der Praxis dominiert derzeit die ‚Wärme/Kälte-Speicherung‘. Der Beitrag reflektiert erfolgreiche und erfolgversprechende Beispiele, tragfähige themenrelevante Konzepte sowie neue Entwicklungslinien und einige immanente Probleme. Zudem will er dazu anregen, dass – auch in der Öffentlichkeit und in den Medien – die natur­ und technik­wissenschaftlichen Kenntnisse im erforderlichen Umfang und auf der objektiv gebotenen Höhe der erörterten Energieprobleme entwickelt werden. Das beginnt beim zentralen Begriff Wärme und setzt sich mit den – ebenfalls scheinbar bekannten – Kategorien Energie, Entropie und Exergie fort. Aber: „Das Bekannte überhaupt ist darum, weil es bekannt ist, nicht erkannt“, mahnte schon Georg Wilhelm Friedrich Hegel.

Keywords: Energiewende, Energie, Energieströme, Entropie, Exergie, Speichermedien, thermische Speicher, Thermodynamik, Wärme, Wärmeleitung, Wärmestrahlung, Wärmespeicher.

Fleischer, Lutz-Günther; Mertzsch, Norbert: Theorie und Praxis. Die sogenannte Wärmespeicherung bildet ein essentielles Element des Funktions- und Sicherungssystems der evolutionären Energetik. In: ReSource, Heft 2, 2015, Seite 4-13

SCHROTT-RECYCLING

E-Schrott-Recycling in Rheinland-Pfalz
Eine Studie zeigt den Bedarf an kooperativen Ansätzen zur Steigerung der Wiederverwendung und Sammelqualitäten von Elektro(nik)geräten auf

Autoren: Dr. Ralf Brüning ist Geschäftsführer von Dr. Brüning Engineering und Vorsitzender der Richtlinie VDI 2343
Julia Wolf ist Diplom Logistikerin und wissenschaftliche Mitarbeiterin bei Dr. Brüning Engineering

Das Wirtschaftsministerium Rheinland­Pfalz hat Dr. Brüning Engineering beauftragt, die Erfassung und Entsorgung von Elektro(nik)altgeräten (EAG) in Rheinland­Pfalz detailliert zu analysieren. Die in RLP erreichte Sammelquote pro Einwohner und Jahr in 2011 liegt innerhalb des deutschen Durchschnitts.

Im Hinblick auf die angestrebte zerstörungsfreie Erfassung der EAG gibt es Defizite, die vor allem auf ungeeignete Sammelbehältnisse und nicht sachgemäßes Handling zurückzuführen sind. Die Wiederverwendung von EAG findet bei örE und Recycling­ betrieben kaum statt. Dagegen ist das Thema sowohl bei Herstellern als auch bei Vertreibern von Geräten präsent. Im Aufbau von Kooperationsmodellen zwischen örE, Vertreibern, Reparateuren und Wiedervermarktern wird ein großes Potential zur Steigerung der Wiederverwendung und zur Verbesserung der Sammelqualitäten gesehen.

Keywords: Elektro(nik)altgeräte, öffentlich-rechtliche Entsorger, Rheinland-Pfalz, Sammelqualität, Sammelquote, Vermarktung, Wiederverwendung, zerstörungsfreie Sammlung

Brüning, Ralf; Wolf, Julia: E-Schrott-Recycling in Rheinland-Pfalz. Eine Studie zeigt den Bedarf an kooperativen Ansätzen zur Steigerung der Wiederverwendung und Sammelqualitäten von Elektro(nik)geräten auf. In: ReSource, Heft 2, 2015, Seite 14-20, 28. Jg., Rhombos-Verlag, Berlin

Altgeräte stellen neue Anforderungen

Das Verbundprojekt „In Access“ plant ein ressourceneffizientes und wirtschaftliches Recycling von LCD-Bildschirmgeräten unter besonderer Berücksichtigung der Rückgewinnung von Indium

Autor: Dipl.-Ing. Hannes Fröhlich, Projektingenieur bei der Electrocycling GmbH, Goslar-Harlingerode

In der Informations- und Datenverarbeitung sowie bei den elektronischen Unterhaltungsmedien sind in den vergangenen Jahren in großer Zahl Flüssigkristall-Bildschirmgeräte (Liquid Crystal Display/LCD)eingesetzt worden. Diese Geräteart wird deshalb im künftigen Entsorgungsaufkommen vermehrt zu finden sein. Trotz des zu erwartenden Altgeräterücklaufs existiert derzeit noch kein industriell eingesetztes Recyclingverfahren, das speziell auf die Anforderungen dieser Geräteart angepasst ist. In LCD-Bildschirmgeräten sind viele wichtige Standardrohstoffe wie Eisen, Kupfer, Aluminium und Kunststoff sowie ein geringer Anteil an strategisch relevanten Sondermetallen eingesetzt, hier ist insbesondere Indium von Bedeutung, das in der bildgebenden Einheit verwendet wird. In dem Forschungsprojekt In Access, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), wird ein ressourceneffizienter und wirtschaftlicher Recyclingprozess für LCD-Bildschirmgeräte unter besonderer Berücksichtigung der Rückgewinnung des Indium-Inhalts entwickelt. Die Verbundpartner sind Electrocycling GmbH, Umicore AG & Co. KG (Umicore), ENE Ecology- Net Europe GmbH (ENE) und TU Clausthal, Institut für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik (IFAD). In diesem Beitrag wird das Gesamtvorhaben erläutert, wobei die Projektschwerpunkte von Electrocycling detaillierter dargestellt werden. Diese beinhalten Sammel-, Transport- und Betriebslogistik sowie die manuelle und mechanische Behandlung der LCD-Bildschirmgeräte.

Keywords: Flachbildschirm, Indium, LCD-Bildschirm, Liquid Cristal Display, LED, Light Emitting Diode, Mengenaufkommen, Ressourceneffizienz, Sammlung und Erfassung, Recycling, Sammel- und Erfassungssystem, Zerlegung

Fröhlich, Hannes: Altgeräte stellen neue Anforderungen. Das Verbundprojekt „In Access“ plant ein ressourceneffizientes und wirtschaftliches Recycling von LCD-Bildschirmgeräten unter besonderer Berücksichtigung der Rückgewinnung von Indium. In: ReSource, Heft 2, 2015, Seite 21-26, 28. Jg., Rhombos-Verlag, Berlin

Rückgewinnung kritischer Metalle

Die Demontage von Elektro- und Elektronikkomponenten aus Altfahrzeugen für die stoffliche Verwertung kann einen wichtigen Beitrag zur Ressourceneffizienz leisten

Autoren: Dipl.-Ing. Regina Kohlmeyer, Fachgebiet III 1.6 Produktverantwortung beim Umweltbundesamt, Dessau
Dipl.-Ing. Matthias Groke, Projektingenieur bei der Callparts Recycling GmbH, Ketzin
Knut Sander, Gesellschafter und Bereichsleiter „Ressourcen und Kreislaufwirtschaft“ bei Ökopol GmbH - Institut für Ökologie und Politik, Hamburg
Dipl.-Ing. Maik Bergamos, Technischer Leiter und Projektleiter bei ELPRO Elektronik-Produkt Recycling GmbH, Braunschweig

In Deutschland fallen jährlich rund eine halbe Million Pkw und leichte Nutzfahrzeuge als Altfahrzeuge an. Neue Herausforderungen entstehen für die Demontage- und Verwertungsbetriebe, weil die Menge an Fahrzeugelektronik stark zunimmt. Untersuchungen zeigen, dass das Gesamtmetallpotenzial der Fahrzeugelektronik, die in der aktuellen Fahrzeugen verbaut ist, dem Potenzial von Elektro- und Elektronikgeräten teilweise nicht nachsteht. Eine verstärkte Rückgewinnung der Edel- und Sondermetalle aus Altfahrzeugen könnte deshalb einen bedeutsamen Beitrag zu Ressourcenschonung und Rohstoffsicherheit leisten. In einem Forschungsvorhaben „Optimierung der Separation von Bauteilen und Materialien aus Altfahrzeugen zur Rückgewinnung kritischer Metalle (ORKAM)“ untersuchte die Callparts Recycling GmbH in Kooperation mit der Ökopol GmbH und der ELPRO Elektronik-Produkt Recycling GmbH im Auftrag des Umweltbundesamts die Demontage von Fahrzeugelektronik aus Altfahrzeugen näher. Die Kooperationspartner identifizierten die relevantesten Komponenten der Fahrzeugelektronik und führten praktische Separationsversuche durch, ermittelten den Demontageaufwand und betrachteten die Wirtschaftlichkeit. Die derzeit möglichen Komponentenerlöse liegen mit Werten von meist unter ein bis zwei Euro auf einem niedrigen Niveau. Für mehr als die Hälfte der 141 ermittelten Komponenten gilt, dass die derzeit möglichen Erlöse die Kosten für den Demontagebetrieb nicht decken. Aus den Untersuchungen und der Diskussion der Ergebnisse mit Branchenexperten kristallisierte sich auch heraus, dass die Informationslage zur Demontage von Fahrzeugelektronik verbessert und die Behandlungskette für separierte Fahrzeugelektronik effizienter gestaltet werden müssen, um die Demontage und Verwertung effektiv und möglichst wirtschaftlich gestalten zu können.

Keywords: Altfahrzeug, Demontage, Edel- und Sondermetalle, Elektro- und Elektronikkomponente, Fahrzeugelektronik, kritische Metalle, ORKAM, Ressourceneffizienz, Schredderleichtfraktion, stoffliche Verwertung

Kohlmeyer, Regina; Groke, Matthias; Sander, Knut; Bergamos, Maik: Rückgewinnung kritischer Metalle. Die Demontage von Elektro- und Elektronikkomponenten aus Altfahrzeugen für die stoffliche Verwertung kann einen wichtigen Beitrag zur Ressourceneffizienz leisten. In: ReSource, Heft 2, 2015, Seite 27-37, 28. Jg., Rhombos-Verlag, Berlin

PHOSPHOR-RÜCKGEWINNUNG

Anwendungsreife erreicht

Das P-RoC-Verfahren ermöglicht die Phosphor-Rückgewinnung aus Abwässern von Kommunen, Landwirtschaft und Industrie

Autoren: Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Regierungsbaumeister, Leiter Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM) des Karlsruher Instituts für Technologie KIT
Dipl.-Geoökol. Anke Ehbrecht, Fachbereichsleiterin Umwelttechnologie am Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM) des Karlsruher Instituts für Technologie KIT

Phosphor ist ein strategischer Rohstoff und kann als essentieller Nährstoff nicht substituiert werden. Zudem sind die weltweiten Vorräte limitiert. Da die EU, insbesondere Deutschland, keine eigenen lohnenden Phosphorlagerstätten besitzt, ist es notwendig, heimische Phosphorquellen zu erschließen. Im Fokus stehen dabei insbesondere kommunales Abwasser und Abwässer aus der Lebensmittelindustrie und Landwirtschaft. Vorgestellt wird die Wiedergewinnung des gelösten Phosphates am Beispiel des P-RoC-Verfahrens (Phosphorus Recovery by Crystallization). Bisherige Anwendungen bis zum Pilot- und Demonstrationsmaßstab haben belegt, dass Phosphor mit einem hohen Wirkungsgrad rückgewonnen und das generierte Gut unmittelbar als Dünger in der Landwirtschaft eingesetzt werden kann. Der gewonnene Dünger ist schadstoffarm und der darin enthaltene Phosphor pflanzenverfügbar. Derzeit stehen mehrere Verfahren zur Phosphor-Rückgewinnung an der Schwelle zur großtechnischen Umsetzung. Administrativ flankierende Maßnahmen, wie zum Beispiel die Gründung der Deutschen Phosphor Plattform (DPP) oder eine entsprechende Gesetzgebung, können diesen umweltpolitisch wichtigen Weg beschleunigen.

Keywords: Phosphor-Rückgewinnung, Deutsche Phosphor Plattform, kommunales Abwasser, Schlammwasser, Klärschlamm, Nebenstrom, Calcium-Silicat-Hydrat, Kristallisation, Düngerqualität, Sekundärphosphat

Schuhmann, Rainer; Ehbrecht, Anke: Anwendungsreife erreicht. Das P-RoC-Verfahren ermöglicht die Phosphor-Rückgewinnung aus Abwässern von Kommunen, Landwirtschaft und Industrie. In: ReSource, Heft 2, 2015, Seite 37-45, 28. Jg., Rhombos-Verlag, Berlin

RUBRIKEN:

Gastkommentar, Impressum, Forschung & Praxis, Publikationen

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