In Folge wachsender Müllberge und des zunehmenden Umweltbewusstseins in unserer Gesellschaft steht die Problematik der Abfallvermeidung und -verwertung seit Jahren im Blickpunkt der Öffentlichkeit. Durch die zunehmende Müllsortierung müssen immer mehr getrennt gesammelte organische Abfälle verwertet werden. Darunter befinden sich zunehmend strukturarme organische Abfälle, deren Kompostierung verfahrenstechnisch problematisch sein kann. Für deren Verwertung ist die Bioabfallvergärung geeignet, die sich in wenigen Jahren technologisch weiterentwickelt hat. Inzwischen bieten eine Reihe von Herstellern Vergärungssysteme an.
Bisher liegen erst wenige Erkenntnisse über die Umweltverträglichkeit und wirtschaftliche Wettbewerbskraft der Bioabfallvergärung im Vergleich zu anderen Verwertungsverfahren vor. Beispielhaft wird in dieser Arbeit eine Bioabfallvergärungsanlage, die nach dem BTA-Verfahren arbeitet, untersucht, um die Erkenntnisse in diesem Bereich zu erweitern. Als Bewertungsmaßstäbe werden der spezifische KEA (MJ/t), die primärenergetische Bilanz (MJ/t) und die spezifischen Behandlungskosten (DM/t) verwendet.
Als spezifischer KEA werden 2.009 MJ/t Bioabfall ermittelt. 5 % des Energieaufwands entfallen auf die Erstellung der Anlage und die Herstellung der mobilen Maschinen. Auf die Prozeßenergie entfallen 95 % des Energieaufwands. Der Stromverbrauch im Anlagenbetrieb verursacht 57 % des gesamten KEA. Großen Anteil hat daran die BTA-spezifische Müllauflösungstechnik, die die manuelle Störstoffauslese überflüssig macht. 23 % des KEA entfallen auf die Prozeßwärme, die hauptsächlich für die Beheizung des Methanreaktors benötigt wird. Der Diesel, der als Stützbrennstoff bei der Verbrennung des Biogases und als Treibstoff des Radladers eingesetzt wird, verursacht 15 % des KEA.
Im Rahmen einer primärenergetisch bewerteten Bilanz werden die Energieinput- und Energieoutputströme saldiert. Der Energieinput entspricht dem spezifischen KEA von 2.009 MJ/t. Der Energieoutput ist gleich dem genutzten Energieertrag von 2.358 MJ/t Bauabfall Daraus leitet sich ein Primärenergiesubstitutionspotential von 480 MJ/t Bioabfall ab. Potentiell ist durch eine weitere Optimierung der Energieumwandlung und -nutzung ein Überschuß von bis zu 1.703 MJ/t Bioabfall möglich.
Zur Einordnung der Ergebnisse wird der KEA der Bioabfallvergärungsanlage verglichen mit zwei Kompostierungsanlagen, die ebenfalls in ein zentrales Bioabfallverwertungskonzept integriert sind und eine vergleichbare Verarbeitungskapazität aufweisen. Der KEA der Bioabfallvergärungsanlage liegt ohne Energiegutschrift 89 % höher als bei der geschlossenen Trapezmietenkompostierung mit Trommelvorrotte und 34% höher als bei der geschlossenen Tafelmietenkompostierung. Werden bei der Vergärungsanlage die Gutschriften aus der Strom- und Wärmenutzung berücksichtigt, verschiebt sich das Bild. Im derzeitigen Betrieb ergibt sich ein KEA von -480 MJ/t, der durch Optimierung des Prozesses auf -1.703 MJ/t gesteigert werden kann. Bei den Kompostierungsverfahren wird keine Energie genutzt. Im Ergebnis ist die Bioabfallvergärung bei einer energetischen Bewertung gegenüber der Kompostierung im Vorteil.
Im direkten Vergleich der Kostenstruktur sind die Behandlungskosten bei der Bioabfallvergärungsanlage niedriger als bei den Kompostierungsanlagen. Bei der Trapezmietenkompostierung mit Trommelvorrotte liegen die Behandlungskosten aufgrund der höheren Kapitalkosten um 21 % über denen der Bioabfallvergärung. Die Behandlungskosten der Tafelmietenkompostierung sind um 43 % höher als bei der Vergärung. Erklärung dafür ist, daß in Folge des hohen Investitionsaufwandes die Kapitalkosten sehr hoch sind.
Dieser Vergleich zeigt, daß die Bioabfallvergärungsanlage trotz der aufwendigen Anlagentechnik und des hohen Prozeßenergieverbrauchs sowohl bei einer energetischen als auch einer monetären Betrachtung im Vergleich zu ausgewählten Kompostierungsanlagen Vorteile hat.
Im Sinne einer optimalen Verwertung organischer Reststoffe sind die Bioabfallvergärung und -kompostierung nicht als konkurrierende sondern als komplementäre Verfahren zu betrachten. Eine kombiniertes Verfahren aus Bioabfallvergärung und anschließender Nachkompostierung des Gärrestes führt zu einem maximalen Abbau der organischen Substanz unter Bereitstellung von nutzbarer Energie in Form von Biogas und vermarktungsfähigem Kompost.
Der hier ermittelte KEA ist ein Aspekt zur Abschätzung der Umweltverträglichkeit der Bioabfallvergärungsanlage. Für ein umfassendes Ergebnis sind weitere Untersuchungen im Bereich der Emissions- und Schadstoffanalysen notwendig.
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In Folge wachsender Müllberge und des zunehmenden Umweltbewusstseins in unserer Gesellschaft steht die Problematik der Abfallvermeidung und -verwertung seit Jahren im Blickpunkt der Öffentlichkeit. Durch die zunehmende Müllsortierung müssen immer mehr getrennt gesammelte organische Abfälle verwertet werden. Darunter befinden sich zunehmend strukturarme organische Abfälle, deren Kompostierung verfahrenstechnisch problematisch sein kann. Für deren Verwertung ist die Bioabfallvergärung geeignet, di...
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