Erneuerbare / Bioenergie

_Erneuerbare / Bioenergie
Oben Glitzer, unten Müll: 20 000 Menschen leben, arbeiten und shoppen am Potsdamer Platz. Was sie an Abfällen produzieren, wird über ein ausgeklügeltes System in den Katakomben entsorgt.
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Die Energie, die aus
der Tonne kommt
Jährlich fallen Millionen Tonnen Müll in Deutschland an. Müll aus dem Energie gewonnen werden kann,
zum Beispiel in Biogasanlagen. Deutschland ist Weltmeister in Sachen Mülltrennung, nutzt aber die
energetischen Potenziale dieser Reststoffe bisher kaum.
Text: Karsten Wiedemann, Fotos: Silke Reents
che und geruchlose Masse, die ein bisschen
an Nasi Goreng erinnert.
Auf Kleebers Sortiertisch landet all das,
was 15 Meter über seinem Kopf auf Tellern und in Küchen liegenbleibt. Da oben
ist der Potsdamer Platz in der Mitte Berlins,
ein Areal mit Shopping-Malls, Restaurants,
Hotels, Büros und Wohnungen. Hier unten
ist das Ver- und Entsorgungszentrum, eine
Welt für sich auf 4500 Quadratmetern. In
der riesigen unterirdischen Halle fahren täglich an die 180 LKWs ein und aus. Über ein
System aus Gängen und Lastaufzügen kom-
men Lebensmittel, Kleidung oder Elektrogeräte nach oben. Unterirdisch wird entsorgt,
was oben keiner mehr braucht: rund 3000
Tonnen Müll pro Jahr, davon allein 600
Tonnen Speisereste. Für den Abtransport
zuständig ist Objektmanager Klaus-Dieter
Krüger vom Entsorgungsunternehmen Alba.
„Die da oben bekommen von uns gar nichts
mit“, sagt er. Und wer dort seinen Döner
in den Müll schmeißt, ahnt mit Sicherheit
nicht, dass das, was nicht mehr in seinen
Magen passt, über Umwege in der Steckdose landet. Denn die anfallenden Speisereste
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Mit einem lauten Platsch fällt der Mix aus
Nudeln, Chili con Carne und Pommes aus
der Abfalltonne auf den Sortiertisch. Ein
süß-säuerlicher Geruch schwebt über der
Masse. Michael Kleeber lässt sich davon
nicht beirren. Er wühlt mit Gummihandschuhen durch die Essenreste und sortiert
alles aus, was nicht biologisch abbaubar ist:
Joghurtbecher, Papier und Glas. Alles andere schiebt er per Schaufel in eine Trommel.
Hier werden die Speisereste zermahlen, die
angeschlossene Dehydrieranlage entzieht
Wasser und Fett. Was bleibt ist eine grünli-
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Internationaler Speisemix: Im Ver- und Entsorgungszentrum, 15 Meter unter dem Potsdamer Platz, werden die Essenreste zermahlen und getrocknet. Über die An- und Abfuhr wacht der Entsorger Alba.
werden nicht einfach weggekippt, sondern
wandern in eine Biogasanlage. „Abfall wird
von uns als Ressource begriffen, die es zu
nutzen gilt“, erklärt Krüger.
Döner in der Steckdose
Der Gedanke ist nicht neu. Schon immer
wurden Abfälle auch energetisch genutzt,
in Haushalten wie in Müllverbrennungsanlagen. Das Potenzial wird aber bei weitem nicht ausgeschöpft. In Zeiten von Klimaschutz und knappen Ressourcen könnte
das Thema neues Gewicht bekommen. Eine
Studie des Beratungsunternehmens Prognos
kommt zu dem Ergebnis, dass die EU-Staaten bis zum Jahr 2020 200 Millionen Tonnen Kohlendioxid (CO2) einsparen könnten, wenn vorhandene Abfälle, nicht nur
biologische, optimal genutzt und nicht einfach deponiert würden. Dies entspricht 27
Prozent der EU-Klimaziele für 2020.
Speisereste energetisch zu nutzen hat
zudem ganz praktische Gründe: Die früher übliche Verfütterung an Schweine ist
seit 2006 in der EU verboten. Eine Folge diverser Tierseuchen in den letzten Jahren. Karlheinz Altwein, Geschäftsführer der
Speise- und Lebensmittelresteverarbeitung
(SLV) im brandenburgischen Klein Eich68
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holz, musste sich nach einer anderen Nutzung für die angelieferten Speisereste umsehen und entschied sich für den Bau einer
Biogasanlage. Sein Betrieb verarbeitet 70
Prozent der in Berliner Restaurants, Krankenhäusern oder Kantinen anfallenden Essensreste, auch die vom Potsdamer Platz.
Angeliefert werden sie per LKW vom Berliner Entsorger Bral. 22 Fahrzeuge sind täglich unterwegs.
Die angelieferten Tonnen werden bei der
SLV in einen riesigen Bottich geleert, in
dem der Inhalt nochmals zerkleinert, nach
Bedarf mit Wasser vermischt und von Störstoffen wie Papier und Plastik befreit wird.
Über Rohrleitungen gelangt die braune
Masse in zwei Tanks, wo sie für eine Stunde bei 70 Grad hygienisiert wird. Von dort
geht es in die Biogasanlage. Aus einer Tonne
Speisereste entstehen laut Altwein 170 Kubikmeter Biogas mit einem Methangehalt
von rund 60 Prozent. Das gewonnene Gas
wird im angeschlossenen Blockheizkraftwerk (BHKW) verstromt. Mit der anfallenden Wärmeenergie wird das Wasser für die
Reinigung der Tonnen erhitzt. Der Gärrest
geht als Dünger an Landwirte in der Umgebung. „Damit schließen wir den Kreislauf“,
sagt Bral-Einsatzleiter Ralf Krüger.
Stoff gibt es genug
Bisher gibt es nach Angaben von Thomas
Raussen, Geschäftsführer des Witzenhausen-Instituts für Abfall, Umwelt und Energie, deutschlandweit rund 100 Biogasanlagen, die Bio- und Grünabfälle vergären.
Dem stehen rund 800 Kompostierungsanlagen gegenüber. 2008 sammelten die kommunalen Entsorger laut Witzenhausen-Institut rund 8,7 Millionen Tonnen Bio- und
Grünabfall ein, pro Einwohner 107 Kilogramm. Aus dieser Abfallmenge ließen sich
theoretisch 1,7 Terrawattstunden Strom und
3,9 Terrawattstunden Wärme gewinnen. Allerdings werden aktuell nur rund ein Viertel
der eingesammelten Bio- und Grünabfälle
vergoren, 75 Prozent werden ohne Biogasgewinnung kompostiert. Zudem gibt es bei
den eingesammelten Stoffmengen Poten­zial
nach oben. Nach Angaben des Bundesumweltministeriums (BMU) wandern jährlich
4,6 Millionen Tonnen Bio- und grüner Müll
ungenutzt in den allgemeinen Hausmüll.
Würde die Sortierung verbessert, ließen sich
zwischen zehn und zwölf Millionen Tonnen Grün- und Bioabfälle sammeln. Hinzu
kommen etwa ein bis zwei Millionen Tonnen Speisereste. Aus der Landschaftspflege
fallen jährlich zwischen einer und drei Milli-
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Abfallströme – und wie sie genutzt werden
Jährlich fallen in Deutschland etwa 46 Millionen Tonnen Hausmüll an, darin enthalten sind die 8,7 Millionen Tonnen Haus- und Gartenmüll. Grünschnitt und Speisereste machen zwischen drei und fünf Millionen Tonnen jährlich aus. Industrie und
Gewerbe verursachen 58 Millionen Tonnen an Abfällen; die größten Mengen fallen
im Bau- und Abbruch-Gewerbe an (200 Millionen Tonnen). Insgesamt weist das statistische Bundesamt für Deutschland ein jährliches Abfallaufkommen von 386 Millionen Tonnen (2007) aus.
Was nicht wiederverwertbar ist, wird, sofern es sich nicht um Sondermüll handelt,
deponiert oder verbrannt. Die thermische Verwertung von Abfällen in Müllverbrennungsanlagen (MVA) war in den vergangenen Jahrzehnten das Thema in Städten und
Gemeinden. Mit Milliardensummen wurden teils überdimensionierte Anlagen aufgebaut. Unrühmlichstes Beispiel: die MVA in Köln.
Neue Nutzungskonzepte stehen daher nicht überall auf der Tagesordnung, es gilt
die vorhandenen Verbrennungskapazitäten auszuschöpfen. Mitunter werden in MVAs
auch Bioabfälle verbrannt, da sie wegen des Feuchtigkeitsgehalts die Temperaturen
in den Öfen senken. Wegen guter Substrateigenschaften für die Vergärung interessant sind neben Speise- und Bioabfällen, industrielle Reststoffe aus der Lebensmittel-, Futter- und Textilproduktion (zum Beispiel Leder). Genaue Mengenangaben gibt
es hierzu nicht. Nach Angaben von Betreibern ist der Markt für diese Stoffe hart umkämpft, teilweise werden sie in Nachbarländer exportiert und dort vergoren.
Schub könne es laut Slotman geben, wenn
an Stelle des Nawaro-Bonus die Grundvergütung für Strom aus Biogasanlagen angehoben würde. Er verweist auf Belgien, wo
für die eingespeiste Stunde Grünstrom zwischen 19 und 26 Cent bezahlt werden. Envitec hat dort sieben so genannte HybridAnlagen gebaut, die je zur Hälfte mit nachwachsenden Rohstoffen und Reststoffen aus
der Industrie gefahren werden.
Bisherige Erfahrungen haben allerdings
gezeigt, dass die Vergärung von Reststoffen
nichts für die breite Masse der Anlagenbetreiber ist (neue energie 9/2005). Der Aufwand einer solchen Anlage ist höher: Der
tägliche Nachschub an Substraten muss gesichert werden, ihre Qualität beständig sein.
Langfristige Lieferverträge zu vereinbaren ist
schwierig. Und: Reststoffanlagen fallen unter das Abfallrecht, die Gärreste müssen zusätzlich hygienisiert werden. Reststoffvergärung lohne sich also erst bei größeren Anlagen, sagt Roel Slotman von Envitec.
Kommunen wollen
Abfälle nutzen
Städte und Gemeinden schreckt der zusätzliche Aufwand der Reststoffverwertung nicht ab: Sie setzen zunehmend auf
die energetische Nutzung von biologischen Abfällen. Zum einen müssen vielerorts kommunale Kompostierungsanlagen ersetzt werden, weil sie zu alt sind oder
nicht die 2007 verschärften Emissionsrichtlinien erfüllen. Laut Technischer Anleitung zur Reinhaltung der Luft dürfen bei
der Kompostierung keine Gase mehr entweichen. Zum anderen sind die Kommunen für die Entsorgung von Hausmüll zuständig und verfügen über große Mengen
an Bio- und Grünabfällen. „Derzeit werden
viele Projekte ausgeschrieben. Da wird einiges passieren“, sagt Jakovos Theodoridis.
Eine Studie des Beratungsunternehmens
Trend Research gibt ihm Recht. Demnach
wird sich die Zahl der kommunalen Vergärungsanlagen bis 2020 nahezu verdoppeln,
auf dann 178. So wollen die Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR) im nächsten Jahr
eine Biogasanlage bauen, um die eingesammelten Bioabfälle zu vergären. Das gewonnene Gas soll als Kraftstoff für rund 150
Sammelfahrzeuge dienen. Der Abfallwirtschaftsbetrieb München betreibt bereits
seit einigen Jahren eine Vergärungsanlage,
in der aus 25 000 Tonnen Bio- und Gartenabfällen Strom und Wärme für 1600 Haushalte gewonnen wird.
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onen Tonnen Grünschnitt an, die bisher vor
allem thermisch genutzt werden. Der so genannte krautige Anteil dieses Grünschnitts
ließe sich ebenfalls vergären. Schlecht zu
quantifizieren sind dagegen biologische
Reststoffen aus der Industrie, etwa der Lebensmittelproduktion (siehe Kasten).
„Die Reststoffverwertung ist der nächste große Markt“, ist Jakovos Theodoridis
von Bekon Energy Technologies sicher. Die
Münchner Firma ist spezialisiert auf den Bau
von Trockenfermentationsanlagen zur Abfallverwertung. Roel Slotman, Vorstandsmitglied beim Lohner Biogasanlagenbauer Envitec, dämpft dagegen die Erwartungen. „Im
Moment passiert auf dem deutschen Markt
nicht viel.“ Er führt dies auf den NawaroBonus im Erneuerbare-Energien-Gesetz
(EEG) zurück. Dieser mache den Einsatz
von Mais in Biogasanlagen attraktiver. Laut
EEG-Negativliste dürfen in Nawaro-Anlagen nur bestimmte Stoffe mitvergoren werden. Bioabfälle zählen nicht dazu. Aus diesem Grund sei es schwieriger für Reststoffanlagen eine Finanzierung zu bekommen,
so der Envitec-Vorstand. „Das Risikoprofil ist einfach höher.“ Deutschland lasse das
vorhandene Potenzial an Reststoffen derzeit
liegen, beklagt er. „Das ist schade.“ Einen
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Strom aus Plastik
Energetische Potenziale schlummern nicht nur in Deutschlands Biotonnen. Im brandenburgischen Städtchen Beeskow wird derzeit ein neuartiges Verfahren getestet, mit dem es möglich werden soll, Strom aus organischen Reststoffen zu gewinnen, die sonst kaum wiederverwertet werden können. Dazu zählen Kunststoffabfälle, aber auch Gummi- oder Lackreste. Sie fallen zum Beispiel bei der Verwertung von Altautos an. Denn ist das Auto erst einmal gepresst und geschreddert, das Metall aussortiert, bleibt immer noch etwas übrig, die so genannte Schredderleichtfraktion. Seit 2005 darf dieser Reststoff, immerhin mehrere hunderttausend Tonnen pro Jahr, nicht mehr deponiert werden. Eine Verbrennung in Müllverbrennungsanlagen ist nur eingeschränkt möglich.
Wohin damit, fragte sich auch Burkhard Budahl, Chef der Gesellschaft für Abfall-Aufbereitung (GAA) in Beeskow. Dort fallen jährlich 15 000 Tonnen Schreddermaterial an – aus der Bodensanierung, auf die die Firma spezialisiert ist. Statt für die Entsorgung zu bezahlen, will GAA-Chef Budahl künftig aus dem Material Energie gewinnen. Möglich machen soll dies die Thermokatalytische Entgasungstechnologie, kurz Thermo-Ket. Bei dem von Cottbuser Chemiker Radwand Matrmawi entwickelten Verfahren sollen die Reststoffe in einem indirekt beheizten Re-
aktor bei 500 Grad unter Sauerstoffausschluss verschwelt werden. Das dabei entstehende Gas wird aufgefangen und katalytisch behandelt, sprich: chemisch gereinigt, getrocknet und in einem BHKW verbrannt.
Aus 100 Kilogramm eingebrachten Reststoffen sollen so 80 Kilogramm Gas und 20 Kilogramm Koks werden. Letzterer kann weiterverarbeitet als Filter in Chemie- oder Kläranlagen eingesetzt werden. „Das gewonnene Gas ist hochkalorisch“, sagt Chemiker Matrmawi. Ein Kilo des Gases hat nach seinen Angaben einen Energiewert von zehn Kilowatt. Aus 100 Kilogramm Reststoffen sollen so 200 Kilowattstunden (kWh) Strom und 450 kWh Wärme entstehen. Etwa ein Fünftel der gewonnenen Energie ist für den Anlagebetrieb selbst notwendig.
Noch muss sich das Verfahren im Testbetrieb beweisen. Auf dem Gelände der GAA wurde eine Pilotanlage errichtet, die in den nächsten Wochen den Betrieb aufnehmen soll. Wenn das Verfahren funktioniert, will Budahl pro Jahr 25 000 Tonnen Schreddermaterial verarbeiten. „Damit könnten wir ganz Beeskow mit Strom und Wärme versorgen und das ohne Abgase und Rückstände.“ Entwickler Matrmawi denkt schon weiter, er will die Technik in Entwicklungsländern zur Anwendung bringen, wo es viel Müll, aber eine schlechte Energieversorgung gibt.
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Was rein kommt, muss auch wieder raus: Die getrockneten Speisereste werden per LKW zu einer Biogasanlage gebracht.
beuten lassen sich mit Speiseresten erzielen.
Zum Vergleich: Aus einer Tonne Mais lassen sich im Schnitt 170 Kubikmeter Biogas
gewinnen.
Wie viel Energie noch in Deutschlands
Abfallströmen steckt, lässt sich schwer ein-
schätzen (siehe Kasten S.70), zu unklar ist
beispielsweise die Datenlage bei den industriellen Reststoffen. Das Potenzial der Energiequelle Müll wächst jedoch täglich, mit
jedem Döner, der am Potsdamer Platz im
Abfalleimer landet.
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In den meisten Fällen wird eine Vergärungsanlage der Kompostierung vorgeschaltet. Auf
diese Weise lasse sich die Verarbeitungskapazität der gesamten Anlage erhöhen, erläutert
Thomas Raussen vom Witzenhausen-Institut. Ob sich die Investition rechnet, hängt
von verschiedenen Faktoren ab. Zwar ist die
Vergütung für den eingespeisten Strom niedriger als bei Nawaro-Anlagen. Der Betreiber
erhält aber zusätzlich Geld für die Abnahme
der Abfälle. Der Bau einer Vergärungsanlage ist jedoch mit nicht unerheblichen Mehrkosten verbunden. Thomas Raussen betont,
Betreiber könnten mit einer kombinierten
Anlage zumindest eine „schwarze Null“ machen. „Entscheidend ist, ob die anfallende Wärme genutzt werden kann.“ Punkten
können gekoppelte Kompostierungs- und
Vergärungsanlagen bei der Klimabilanz: Pro
Tonne werden nach Berechnungen des BMU
rund 160 Kilogramm CO2 eingespart.
Wie viel Biogas eine Reststoffanlage liefert, hängt vom eingebrachten Substrat ab.
Eine Tonne Grünabfall ergibt 80 Kubikmeter Biogas, die gleiche Menge Bioabfall bis
zu 140 Kubikmeter. Die höchsten Gasaus-