Technik für die TASi: Hightech für die Abfallbehandlung

(PresseBox) ( Köln, )
Kein Gesetz, eine schlichte Verwaltungsvorschrift in Form einer technischen Anleitung gab in der Bundesrepublik Deutschland den entscheidenden Impuls für die Umlenkung der Abfallströme weg von den Deponien. Im Zuge der Umsetzung dieser Technischen Anleitung Siedlungsabfall (TASi) nahm die Technologie zur Behandlung von Abfällen eine einzigartige Entwicklung. Das gilt insbesondere für thermische, aber auch für mechanischbiologische Verfahren. Der aktuelle Stand dieser Technologien ist auf der Entsorga-Enteco 2006 - Internationale Fachmesse für Abfallwirtschaft und Umwelttechnik - zu begutachten, die vom 24. bis 27. Oktober 2006 in Köln stattfindet.

Die Wege der derzeit rund 50 Millionen Tonnen Siedlungsabfälle in der Bundesrepublik Deutschland haben sich in den letzten 15 Jahren dramatisch verschoben. Brachte es ihre Verwertung Anfang der 1990er Jahre nach Angaben des Umweltbundesamtes (Dessau) nicht einmal auf einen Anteil von 15 Prozent, so liegt die Recycling-Quote heute bei fast 60 Prozent. Eine Steigerung um den Faktor vier. Im gleichen Zeitraum haben sich die Kapazitäten zur Abfallverbrennung mehr als verdoppelt. Die Mitverbrennung von Abfällen, in Kraft- oder Zementwerken etwa, hat gar um den Faktor 29 zugenommen. Mechanischbiologische Anlagen zur Abfallbehandlung befanden sich 1990 noch auf dem Reißbrett der Entwicklungsingenieure. Im Gegenzug sind die Abfallmengen, die heute noch auf Deponien landen, um mehr als 90 Prozent zurückgegangen.

Begleitet wurde dieser Wandel im Umgang mit den Abfällen unserer Zivilisation von einer Reihe gesetzlicher Vorgaben. Allen voran das Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz von 1994, das die 'Schonung der natürlichen Ressourcen und die Sicherung der umweltverträglichen Beseitigung von Abfällen' zum Zweck hat. Unterstützt beispielsweise von der Verordnung über die Vermeidung und Verwertung von Verpackungen, der Verordnung über die Überlassung, Rücknahme und umweltverträgliche Entsorgung von Altfahrzeugen, die Verordnung über die Rücknahme und Entsorgung gebrauchter Batterien und Akkumulatoren oder aktuell das Gesetz über das Inverkehrbringen, die Rücknahme und die umweltverträgliche Entsorgung von Elektro- und Elektronikgeräten.

Der stärkste Impuls für die Umlenkung der Abfallströme weg von der Deponie ging jedoch von einer schlichten technischen Anleitung (TA) aus, der so genannten TA-Siedlungsabfall (TASi). Wichtigstes Ziel dieser Mitte 1993 in Kraft getretenen Verwaltungsvorschrift ist, 'eine umweltverträgliche Behandlung und Ablagerung der nichtverwertbaren Abfälle sicherzustellen'. Und zwar so,'dass die Entsorgungsprobleme von heute nicht auf künftige Generationen verlagert werden'. Mit diesem Ziel legt die TASi für die Ablagerung von Abfällen u.a. Anforderungen an Standort, Aufbau und Betrieb von Deponien vor. Ebenso bedeutsam sind aber auch ihre Anforderungen an die Beschaffenheit der abzulagernden Abfälle.

Dieses Konzept folgt dem Wissen, dass nachgeschaltete technische Barrieren nicht dauerhaft halten. Daher misst die technische Anleitung der Beschaffenheit des Ablagerungsgutes die Rolle der wichtigsten Barriere zu, noch vor Geologie des Standorts, Basis- oder Oberflächenabdichtung. Um diese Hauptrolle auszufüllen, sind Abfälle mit biologisch zersetzbaren Bestandteilen, wie Hausmüll, vergleichbarer Gewerbemüll, aber auch Klärschlamm, vor ihrer Deponierung zu behandeln. Und zwar so, dass organische Bestandteile weitgehend mineralisiert und lösliche Schadstoffe möglichst in stabile unlösliche Stoffe verwandelt werden. Sichergestellt wird dies durch strenge Grenzwerte für den Restgehalt an organischen Stoffen - gemessen als Glühverlust und gesamter organisch gebundener Kohlenstoff (TOC = Total organic carbon) - sowie für Eluate - gemessen als Auslaugungswerte, insbesondere für Schwermetalle. Seit Juni 2005 darf nur noch Abfall deponiert werden, der diese Vorgaben erfüllt.

Zur wichtigsten, anfangs gar einzigen Technologie, die in der Lage war, die strengen Grenzwerte der TASi einzuhalten, avancierte ausgerechnet die Methode der Abfallbehandlung, die bis dahin als Dreckschleuder der Nation verschrien war: die Müllverbrennung. Für Aufregung sorgten damals vor allem die Emissionen von Dioxinen und Furanen aus Müllverbrennungsanlagen (MVA). Diese Stoffe gehören zu einer Gruppe von mehr als 200 Einzelverbindungen, die Chlorakne auslösen und Krebs erzeugen können. Aber auch andere giftige Stoffe wie Arsen, Cadmium, Nickel, Quecksilber oder Blei standen in der Kritik, ebenso die Staub-Emissionen.

Heute ist keine Rede mehr davon. Dafür sorgte die 17. Verordnung zum Bundes-Immissionsschutzgesetz über Verbrennungsanlagen für Abfälle und ähnliche brennbare Stoffe - kurz 17. BImSchV -, seit 1990 in Kraft. In ihrem Gefolge wurden die damals 48 MVA mit aufwändigen Abluft-Reinigungsanlagen ausgestattet. Das gilt natürlich erst recht für die seither 25 neu errichteten Anlagen.

Die Optimierung der Feuerungstechnologie tut ihr übriges. Sie ist laut 17. BImSchV so auszulegen, das die Abfälle weitgehend ausbrennen, so dass die Grenzwerte der TASI bezüglich des organisch gebundenen Gesamtkohlenstoffs (TOC) und des Glühverlustes eingehalten werden. Hierzu muss die Mindest-Temperatur der Verbrennungsgase 850 Grad Celsius erreichen. In der heute bevorzugten Technologie der Rostverbrennung werden in der Regel Temperaturen zwischen 900 und 1050 Grad erzielt, bei Verweilzeiten im Verbrennungsraum von 30 bis 60 Minuten, je nach Zusammensetzung der Abfälle.

Ergebnis dieser aufwändigen technologischen Entwicklung ist nicht nur die TASi-gerechte Inertisierung der abzulagernden Abfälle. Auch die vorgegebenen Schadstoff-Grenzwerte in der Abluft werden in der Regel deutlich unterschritten. Beispiel Dioxine: Laut 17. BImSchV ist ein Grenzwert von 0,1 Nanogramm (ng) Toxizitäts-Einheit (TE) erlaubt. Erreicht werden heute nach Angaben des Bundesumweltministeriums Werte von 0,005 ng TE.

Zweite wichtige Technologie für die Umsetzung der TASi ist die mechanisch-biologische Behandlung von Abfällen. Diese Verfahren hatten anfangs einen schweren Stand, insbesondere weil sie die Grenzwerte für die organischen Parameter TOC und Glühverlust nicht einhalten konnten. Das können sie auch heute noch nicht. Als gleichwertige Alternativen zur thermischen Abfallbehandlung in Spiel gebracht wurden sie endgültig erst im Jahre 2001, als die Verordnung über die umweltverträgliche Ablagerung von Siedlungsabfällen (AbfAblV) in Kraft trat. Hier wurde für die Ermittlung der Deponie-Tauglichkeit mechanischbiologisch behandelter Abfälle als zusätzliches Kriterium die 'biologische Abbaubarkeit des Trockenrückstandes der Originalsubstanz' eingeführt. Bestimmende Parameter: Atmungsaktivität oder Gasbildungsrate im Gärtest.

Mittlerweile sind nach Angaben des Bundesumweltministeriums 64 mechanisch-biologische Anlagen (MBA) in Betrieb. Die Verfahren folgen dem Prinzip der Stoffstrom-Trennung. Zunächst werden in mechanischen Behandlungsstufen heizwertreiche Fraktionen (z.B. Kunststoffe) für eine spätere energetische Nutzung sowie Eisenmetalle und NE-Metalle (Aluminium) für die stoffliche Verwertung abgetrennt. Übrig bleibt die so genannte heizwertabgereicherte Fraktion, die immer noch über die Hälfte des angelieferten Materials ausmacht. Sie wird nun einer biologischen Behandlung unterzogen, entweder mittels aerober Rotte oder anaerober (unter Luftausschluss) Vergärung, bis die TASi-Werte erreicht sind, die eine Ablagerung erlauben. Das bei der Vergärung erzeugte Biogas wird einer energetischen Nutzung zugeführt.

Seit Einführung der 30. BImSchV 2001 müssen auch MBA strenge Vorgaben zur Abluftreinigung erfüllen. So sind die Anlagen überwiegend einzuhausen bzw. einzukapseln. Zur Behandlung hoch belasteter Abluftströme beispielsweise aus der mechanischen Aufbereitung oder der Rotte kommen nach Angaben der Arbeitsgemeinschaft Stoffspezifische Abfallbehandlung (ASA, Warendorf) in der Regel regenerative thermische Oxidationsverfahren (RTO) zum Einsatz. Verbleibende schwach belastete Abluftströme werden über Staub- oder Biofilter gereinigt.

Die separierte heizwertreiche Fraktion kann einen Anteil von bis zu 40 Prozent des angelieferten Abfalls erreichen. Energetisch verwertet werden kann sie auf verschiedenen Wegen. In Frage kommt beispielsweise der Einsatz in Prozessen der Grundstoffindustrie, wie im Brennprozess zur Herstellung von Zementklinker. Verwendung finden kann sie aber auch als Ersatzbrennstoff (EBS) im Bereich der Energieumwandlung, beispielsweise in Staub-, Wirbelschicht- oder Rostfeuerungen von Kraftwerken. All diese Prozesse, in denen Abfälle mitverbrannt werden, unterliegen laut 17. BImSchV den gleichen Anforderungen an die Abluft-Qualität wie Müllverbrennungsanlagen.

Der aktuelle Stand der von der TASi ausgelösten technologischen Entwicklung moderner Abfallbehandlung ist auf der Entsorga-Enteco 2006 - Internationale Fachmesse für Abfallwirtschaft und Umwelttechnik - vom 24. bis 27. Oktober 2006 in Köln zu finden.

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