Bioabfallsammlung und -behandlung

Biologisch abbaubare Abfälle waren bis vor wenigen Jahren auf den Deponien der wesentliche Faktor bei der Entstehung klimarelevanter Gase in der Abfallwirtschaft. Diese Umweltbelastung lässt sich durch die getrennte Sammlung und Verwertung von Bioabfällen deutlich reduzieren. Die Getrennterfassung von Bioabfällen trägt jedoch nicht nur zum Klimaschutz und zur Entlastung der Restabfallentsorgung bei, sie ist auch Voraussetzung für eine Kreislaufführung von organischer Substanz und von Nährstoffen. Nur aus getrennt erfassten Bioabfällen lassen sich hochwertige Komposte und Gärrückstände produzieren, die für eine landwirtschaftliche oder gärtnerische Nutzung geeignet sind. Diese Komposte und Gärrückstände eignen sich hervorragend als organischer Dünger auf Ackerbauflächen und bieten zudem eine sehr gute Möglichkeit, den Humusgehalt der Böden zu stabilisieren oder zu verbessern. Darüber hinaus können sie zur Substitution von Torf im Gartenbau eingesetzt werden. Voraussetzung für ein ökologisch sinnvolles Recycling von Bioabfällen ist jedoch, dass die Anforderungen an die Qualität von Komposten und Gärrückständen eingehalten werden und der Behandlungsprozess mit möglichst geringen Belastungen der Umwelt erfolgt.

Vor etwa 25 Jahren wurde in Deutschland begonnen, biogene Abfälle getrennt zu sammeln und zu verwerten. Bis 2002 ist die Menge der behandelten Bioabfälle kontinuierlich stark angestiegen (siehe Abb. „An Bioabfallbehandlungsanlagen angelieferte biologisch abbaubare Abfälle“). Danach gab es nur noch einen leichten Anstieg. Nach Angaben des Statistischen Bundesamtes [1] wurden in Deutschland im Jahr 2011 etwa 14 Millionen Tonnen (Mio. t) biogene Abfälle biologisch behandelt, also aerob kompostiert oder anaerob vergoren. Diese Menge umfasst Bioabfälle aus Haushalten und Gewerbe, Garten- und Parkabfälle sowie Speiseabfälle, Klärschlamm, Abfälle aus der Lebensmittelverarbeitung und Abfälle aus der Landwirtschaft, die in Kompostierungs- oder Vergärungsanlagen gelangten. Die genaue Zusammensetzung dieser Bioabfälle ist in der Abb. „Zusammensetzung der statistisch erfassten Bioabfälle“ dargestellt. Bei dieser Abbildung ist zu beachten, dass ein Großteil der landwirtschaftlichen Rückstände wie Gülle und Mist nicht bei Abfallbehandlungsanlagen angeliefert wird und daher nicht in der Abfallstatistik auftaucht [1].

Aus den gesamten biogenen Abfällen wurden laut Bundesstatistik [1] im Jahr 2010

• 1,9 Mio. t Bioabfallkompost
• 2,0 Mio. t Grünabfallkompost
• 3,5 Mio. t Gärreste und
• 0,6 Mio. t Klärschlammkomposte

erzeugt.

Betrachtet man nur die biogenen Siedlungsabfälle - darunter fallen hauptsächlich Bio- und Grünabfälle aus Haushalten und Gewerbe sowie Speiseabfälle - so wurden davon im Jahr 2011 etwa 9,7 Mio. t getrennt erfasst und verwertet. Zur Verwertung dieser Abfallmengen stehen etwa 1 000 Kompostierungsanlagen und 100 reine Bioabfallvergärungsanlagen zur Verfügung [2]. Ein Großteil der biogenen Siedlungsabfälle wird heute noch kompostiert, wobei die im Bioabfall enthaltene Energie nicht genutzt werden kann. Ziel ist es, den Anteil der Vergärung mit Biogasgewinnung in Zukunft zu erhöhen.

Die Absatzbereiche für Komposte, die der RAL-Gütesicherung unterliegen sind in der Abb. „Absatzbereiche für Komposte“ dargestellt. Gärreste gehen nach Aussage der Bundesgütegemeinschaft Kompost (BGK) fast vollständig in die landwirtschaftliche Verwertung. Bei der Verwertung von Kompost im Gartenbau oder in Privatgärten können vor allem Torfprodukte ersetzt werden. Bei einer Verwertung in der Landwirtschaft wird hauptsächlich Kunstdünger ersetzt.

Der Komposteinsatz in der Land- und Forstwirtschaft sowie auf gartenbaulich genutzten Böden ist seit 1998 durch die Bioabfallverordnung (BioAbfV) [3] geregelt. Darin sind Grenzwerte für die höchstens zulässigen Schwermetallgehalte bei der Verwertung von Bioabfällen festgelegt. Die Verordnung enthält zwei Grenzwertkategorien, die sich an der Aufbringungsmenge innerhalb eines festgelegten Zeitraumes orientieren (siehe Tab. „Grenzwerte für Schwermetalle in Bioabfällen“). Innerhalb von drei Jahren dürfen nicht mehr als 20 t Bioabfälle (Trockenmasse) je Hektar aufgebracht werden, sofern die in Spalte A eingetragenen Grenzwerte nicht überschritten werden. Diese Grenzwerte entsprechen den Richtwerten des RAL-Gütezeichens Kompost (RAL-GZ 251). Sofern die etwas strengeren Grenzwerte der Spalte B eingehalten werden, dürfen im gleichen Zeitraum bis zu 30 t Trockenmasse je Hektar aufgebracht werden. Die Regelungen gelten auch für Gemische, die unter Verwendung von Bioabfällen hergestellt wurden. Voraussetzung für ein Ausschöpfen der Aufbringungsmengen ist, dass dies nicht zu einer Überdüngung führt. Eine vom Umweltbundesamt (UBA) initiierte Untersuchung zur Entwicklung der Kompostqualitäten der bei der BGK zusammengeschlossenen Anlagen für die Jahre 1998 bis 2002 [4] kam zu folgenden Ergebnissen: Im Vergleich zum Stand vor Inkrafttreten der Bioabfallverordnung wurden Qualitätsverbesserungen festgestellt. Diese resultieren aus der Steigerung der durchschnittlichen Nährstoffgehalte sowie aus einem Rückgang bei Blei, Quecksilber und Cadmium. Höhere Gehalte an organischer Substanz waren häufig mit abnehmenden Schwermetallkonzentrationen verbunden. Ergebnisse für die Jahre 1991 bis 2009 sind in der Tab. „Entwicklung der Kompostqualität“ zusammengestellt.

Die getrennte Sammlung von Bioabfall aus Haushalten hat einen wesentlichen Einfluss auf die Menge und die Zusammensetzung des Restmülls. Durch die Abtrennung der Bioabfälle lässt sich die Restabfallmenge um bis zu einem Drittel reduzieren. Gleichzeitig wird der Abfall von nassen Bestandteilen entfrachtet, was eine spätere Behandlung des Restabfalls, wie zum Beispiel eine maschinelle Sortierung wesentlich erleichtert.

Bei der Verwertung von biogenen Abfällen ist eine stoffstromspezifische Betrachtung notwendig: Nasse Bio- und Speiseabfälle sind für eine Vergärung mit Biogasnutzung und anschließender stofflicher Verwertung der Gärrückstände geeignet. Holzhaltige Bestandteile des Grünabfalls eignen sich dagegen besser zur energetischen Nutzung in einer Verbrennung. Sie können zum Beispiel als Brennstoff in Biomasseheizkraftwerken eingesetzt werden. Weiterhin gibt es Abfallbestandteile wie lignin- und zellulosereiches Pflanzenmaterial, für die die Kompostierung und Herstellung von Qualitätskompost der beste Verwertungsweg darstellt. Hierbei findet allerdings keine Nutzung des Energieinhaltes der Bioabfälle statt.

Die Grenzen zwischen den optimalen Verwertungswegen für verschiedene biogene Abfallfraktionen sind fließend. Entscheidend ist, dass eine ökologisch sinnvolle Mischung aus stofflicher und energetischer Verwertung gefunden wird. Sowohl die stoffliche Verwertung von Komposten und Gärresten auf Böden als auch die energetische Verwertung biogener Abfallströme liefern einen Beitrag zum Klima- und Ressourcenschutz. Eine Kombination von zwei Nutzungsformen wie zum Beispiel die Biogaserzeugung aus Bioabfällen mit anschließender Nutzung der Gärreste als Dünger, wie sie derzeit verstärkt angestrebt wird, wird auch als Kaskadennutzung bezeichnet.

Die Höhe des Beitrags, den die Bioabfallverwertung zum Klimaschutz leisten kann, hängt ganz wesentlich von einem emissionsarmen Betrieb der Behandlungsanlagen und der effizienten Nutzung des Energieinhalts der eingesetzten Abfallbiomassen ab (etwa mittels Kraft-Wärme-Kopplung). Untersuchungen haben gezeigt, dass die Emissionen an klimarelevanten Gasen (zum Beispiel Methan, Lachgas, Ammoniak) in Abhängigkeit von der Betriebsweise der Anlage stark schwanken können. Häufig muss jedoch das Bewusstsein für klimarelevante Emissionen aus Kompostierungs- und Vergärungsanlagen erst geweckt werden. Methanhaltiges Biogas kann als erneuerbarer Energieträger einen positiven Beitrag zum Klimaschutz leisten. Wird Methan jedoch unverbrannt in die Atmosphäre emittiert, wirkt es, als starkes Treibhausgas, 21mal stärker als Kohlendioxid. Methan kann unter ungünstigen Bedingungen sowohl bei der Kompostierung entstehen als auch aus Vergärungsanlagen entweichen. Dies gilt es im Anlagenbetrieb zu verhindern.

[1] Statistisches Bundesamt, dort kann unter „Umweltstatistische Erhebungen“ die gesamte Fachserie 19, Reihe 1 „Abfallentsorgung“ kostenlos heruntergeladen werden.

[2] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit / Umweltbundesamt (Hrsg.): Ökologisch sinnvolle Verwertung von Bioabfällen. Anregungen für kommunale Entscheidungsträger. Berlin, März 2012. Die Hintergrundstudie zu vorgenannter Broschüre findet man hier: "Aufwand und Nutzen einer optimierten Bioabfallverwertung hinsichtlich Energieeffizienz, Klima- und Ressourcenschutz"

[3] Bioabfallverordnung (BioAbfV), 1998: BioAbfV (Verordnung über die Verwertung von Bioabfällen auf landwirtschaftlich, forstwirtschaftlich und gärtnerisch genutzten Böden) vom 21. September 1998 (BGBl. I S. 2955), die zuletzt durch Artikel 1 u. Artikel 4 der Verordnung vom 23. April 2012 (BGBl. I S. 611) geändert worden ist

[4] Reinhold, J. (2004): Neubewertung von Kompostqualitäten. UBA-Texte 15/04