Klimaverträgliche Abfallwirtschaft

Die ursprüngliche Belastung des Klimas durch abfallwirtschaftliche Maßnahmen betrug in Deutschland 1990 fast 39 Millionen Tonnen (Mio. t) CO₂-Äquivalente. Bis zum Jahr 2006 hat sich dies in eine Entlastung von etwa 18 Mio. t gewandelt. Somit konnten insbesondere durch den Ausstieg aus der Deponierung unbehandelter Siedlungsabfälle und den Ausbau der stofflichen und energetischen Nutzung der Abfälle, die Emissionen klimaschädlicher Gase durch die Abfallwirtschaft um insgesamt rund 56 Mio. t gesenkt werden. Bis zum Jahr 2020 sind weitere Entlastungen von zusätzlich fast 10 Mio. t CO₂-Äquivalenten möglich, insbesondere durch erhöhte Wertstofferfassung und verbessertes Recycling sowie eine effizientere energetische Nutzung von Siedlungsabfällen und Altholz.

Die Entsorgungspfade der Siedlungsabfälle haben sich seit 1990 entscheidend verändert. Wertstoffe werden verstärkt getrennt erfasst und verwertet. Weit mehr als die Hälfte des Hausmülls – vor allem Altpapier, Altglas, Verpackungen und Bioabfall – geht jetzt in die Verwertung. Dieses bedeutet mehr Rohstoffschonung und verminderten Energieeinsatz und spart somit auch CO₂-Emissionen.

Die effiziente energetische Nutzung der verbleibenden Restabfallmengen trägt ebenfalls zum Klimaschutz bei, weil fossile Brennstoffe zur Energieerzeugung ersetzt werden können.

Den umfangreichsten Beitrag zur Senkung von Treibhausgasemissionen im Abfallsektor liefern aber die Maßnahmen zur verminderten Freisetzung des Methans aus Deponien – durch (verbesserte) Erfassung und energetische Nutzung der Deponiegase – sowie das seit Juni 2005 geltende Ablagerungsverbot für nicht vorbehandelte Siedlungsabfälle. Die 2001 mit der Abfallablagerungsverordnung vorgegebenen Ablagerungskriterien (wurden 2009 bei der Zusammenfassung des Deponierechtes in die Deponieverordnung überführt ) müssen seit Juni 2005 ohne Ausnahme eingehalten werden. Dies ist nur mit einer thermischen oder mechanisch-biologischen Vorbehandlung der Siedlungsabfälle erreichbar.

Das nationale Treibhausgasinventar 2012 [1] rechnet der Deponiewirtschaft wegen der Reduzierung der abgelagerten Abfallmengen und der Erfassung und energetischen Nutzung des Deponiegases Methan 30 Mio. t Kohlendioxid-Äquivalente als Emissionsminderung an (für den Zeitraum 1990 bis 2010). Das bedeutet einen Rückgang um etwa 77 %. Da die Deponiegasbildung älterer Ablagerungen abklingt und seit Juni 2005 die Deponierung von Abfällen mit signifikanter Methanbildung nicht mehr möglich ist, werden die Methanemissionen aus Deponien weiter sinken. Die Erfahrungen der deutschen Abfallwirtschaft zeigen, dass die Reduktion der abgelagerten Mengen biologisch abbaubarer Abfälle deutlich höhere Beiträge zum Klimaschutz erbringt als die Fassung und Behandlung des Deponiegases [2].

Im nationalen Treibhausgasinventar sind im Abfallbereich die Methanemissionen aus der Deponierung sowie die Methan- und Lachgasemissionen aus der Kompostierung und Abwasserbehandlung erfasst. Die Emissionen aus der energetischen Nutzung von Abfällen sowie aus dem Recycling von Abfällen werden definitionsgemäß an anderer Stelle – etwa der Energiewirtschaft –bilanziert.

Eine Studie des Öko-Institutes im Auftrag des Umweltbundesamtes aus dem Jahr 2005 bilanzierte mit der Methode der Ökobilanz die gesamten Leistungen der Siedlungsabfallwirtschaft zur Emissionsminderung auf ca. 46 Mio. t CO₂-Äquivalente zwischen 1990 und 2005.

Hierin sind die Gutschriften für den Ersatz fossiler Energieträger bei der Energieerzeugung eingerechnet, denn der Energiegehalt der Restsiedlungsabfälle – bezogen auf die Einsatzenergie des Abfalls – stammt zu gut 50 % aus deren biogenem Anteil und ist somit CO₂-neutral. Als Belastung in der Bilanzierung schlagen die direkten CO₂-Emissionen aus dem fossilen Anteil der Abfälle und der Betriebsmitteleinsatz zu Buche.

Der größte Anteil des Restsiedlungsabfalls wird in Müllverbrennungsanlagen (MVA) behandelt (ca. 19 Mio. t im Jahr 2009) und energetisch genutzt (Erzeugung von Strom und/oder Wärme). Der durchschnittliche elektrische Bruttowirkungsgrad der Anlagen liegt bei 13 %, der thermische Nutzungsgrad bei 34 %. Mit den erzeugten Energiemengen werden fossile Energieträger in konventionellen (Heiz-) Kraftwerken substituiert und knapp 10 Mio. t CO₂ pro Jahr vermieden (Die Nettoentlastung an vermiedenen CO₂ -Emissionen liegt wegen des fossilen Anteils im Abfall und des Fremdenergiebezugs niedriger). Würde das noch bestehende Potenzial zur Effizienzsteigerung genutzt, ließen sich bei MVA bis zu 3 Mio. t CO₂ jährlich zusätzlich einsparen [3].

Neben der genutzten Energie aus der Verbrennung, also dem Heizwert des eingesetzten Abfalls nach Abzug der Verluste und des Eigenbedarfs der Anlage, liefern die ausgeschleusten Wertstoffe – etwa Eisen und Nichteisenmetalle wie Kupfer und Aluminium – Gutschriften in der Klimabilanz. Die Aufbereitung und Nutzung von Altmetallen erfordert erheblich weniger Energieeinsatz als die Metallgewinnung aus Rohstoffen und spart damit CO₂-Emissionen.

Erhöhten sich beispielsweise die Verwertungsquote des Eisens von 50 auf 70 % und der Nichteisenmetalle von 10 auf 50 % aus der Schlacke der Müllverbrennungsanlagen (MVA), würden CO₂-Emissionen in Höhe von 0,8 Mio. t vermieden.

Darüber hinaus können durch eine effiziente energetische Nutzung von Ersatzbrennstoffen – das sind beispielsweise in mechanisch-biologischen Behandlungsanlagen (MBA) aus Restsiedlungsabfällen abgetrennte heizwertreiche Abfälle - fossile Brennstoffe substituiert werden. In Betracht kommen der Einsatz der heizwertreichen Abfälle in Ersatzbrennstoffkraftwerken sowie die Mitverbrennung in industriellen Feuerungsanlagen. Durch die effiziente energetische Nutzung der Ersatzbrennstoffe (inklusive Klärschlamm) könnten nach Berechnungen des Öko-Institutes bis 2020 gegenüber dem Bezugsjahr 1990 weitere 3,5 Mio. t CO₂ pro Jahr eingespart werden [3].

Auch eine (zu mindestens teilweise) Umstellung der Bioabfallbehandlung von reiner Kompostierung auf eine kombinierte Vergärung und nachfolgende Kompostierung könnte zu weiteren CO₂-Einsparungen führen, falls bei der Biogasverbrennung sowohl Strom als auch Wärme genutzt würden. Bei Annahme einer optimierten Vergärung von etwa 66 % der vorhandenen Bioabfälle mit effizienter Nutzung der im Biogas enthaltenen Energie ließen sich gegenüber der reinen Kompostierung etwa 0,8 Mio. t CO₂-Äquivalente einsparen. Die stoffliche Verwertung des Gärrückstandes als Dünger oder zur Herstellung von Pflanzsubstraten wäre – wie bei der reinen Kompostierung – weiterhin möglich [4]. Die Vergärungsanlagen haben als geschlossene Systeme darüber hinaus den Vorteil, dass sie die besonders klimarelevanten Lachgasemissionen, die in Kompostierungsanlagen entstehen, deutlich vermindern.

Anfang des Jahres 2010 wurden die Ergebnisse eines neuen Forschungsvorhabens „Klimaschutzpotenziale der Abfallwirtschaft – Am Beispiel von Siedlungsabfällen und Altholz“ [2] veröffentlicht, in dem vor allem der Beitrag der stofflichen Verwertung zur Treibhausgasminderung detaillierter betrachtet wurde. Bezogen auf das Jahr 1990, als die Abfallwirtschaft noch mit rund 38 Mio. t CO₂-Äquivalente zur Belastung beitrug, liegt der Reduktionsbeitrag im Betrachtungsjahr 2006 bei insgesamt etwa 56 Mio. t CO₂-Äquivalente. Das bedeutet, dass die Siedlungsabfallwirtschaft einschließlich der Altholzverwertung mit einer Einsparung von etwa 18 Mio. t CO₂-Äquivalente jährlich zum Klimaschutz beiträgt. Unter der Annahme, dass sämtliche Optimierungsmaßnahmen der Szenarien für das Jahr 2020 umgesetzt werden, kann der Beitrag zum Klimaschutz um weitere 10 Mio. t auf knapp 27,5 Mio. t CO₂-Äquivalente gesteigert werden. Hierbei handelt es sich um eine Kombination veränderter Abfallströme (50 % der derzeitig noch im Restabfall vorhandenen Wertstoffe werden getrennt erfasst und verwertet) und technischer Optimierungen in Behandlungs- und Verwertungsanlagen (siehe „Treibhaus-Emissionen in Deutschland“).

[1] Umweltbundesamt, Nationaler Inventarbericht zum Deutschen Treibhausgasinventar 1990–2010 (NIR 2012). Berichterstattung unter der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen, Dessau-Roßlau Januar 2012

[2] Öko-Institut/Ifeu-Institut, Klimaschutzpotenziale der Abfallwirtschaft – Am Beispiel von Siedlungsabfällen und Altholz; Endbericht zum UFOPLAN-Vorhaben FKZ 3708 31 302, Januar 2010

[3] Öko-Institut, Statusbericht zum Beitrag der Abfallwirtschaft zum Klimaschutz und mögliche Potenziale; Endbericht zum UFOPLAN-Projekt FKZ 205 33 314, August 2005

[4] Ifeu-Institut/Öko-Institut, Stoffstrommanagement von Biomasseabfällen mit dem Ziel der Optimierung der Verwertung organischer Abfälle. Forschungsbericht FKZ 205 33 313, Juni 2006