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Perspektiven der

Abfallwirtschaft 2017

Thomas Obermeier, Ehrenpräsident der DGAW e.V.

Abfallwirtschaft weltweit

Enormous Need Worldwide for Safe

Waste Management

Global population rises to 7.3bn in 2015, 9bn in 2050

Urban population: 3.3bn in 2008 (2030 estimate: about 5bn)

Waste arisings grow from 1.3-1.9bn tpy now to 2.6bn tpy in 2025

27 megacities in 2020

410 cities with more than 1 million inhabitants

Source: World Bank, Worldwatch Institute, Bundesregierung.de So

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Urbanisierung und Mega Cities

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Globales Bevölkerungswachstum in den nächsten 30 Jahren ausschließlich in Städten.

2025 werden rund 630 Mio. Menschen in 40 Mega Cities leben. 2050 lebt 70 Prozent der Menschheit in Städten.

30% der Bevölkerung in Entwicklungsländern leben in urbanen Regionen und produzieren 60% des Inlandsproduktes.

Did you know that

- today 54% of the world´s population resident in urban areas (UN 2014) generating 1.2 kg per person a day (Worldbank 2012) – both trends are dramatically increasing.

- waste is estimated to account for almost 5% of total global greenhouse gas emissions.

- methane from landfills represents 12% of total global methane emissions (EPA 2006).

About 5 million tonnes of waste per day were generated these days in urban areas - enough to fill a line of refuse trucks 4,000 kilometers long.

team orange, Kommunalunternehmen Lk Würzburg / abfallbild.de

The GDP-Waste Link

A 1% increase in GDP creates a 0.69% rise in MSW arisings.

In high-income countries, per-capita MSW generation increases

per Capita MSW (kg)

Fehlentwicklungen vermeiden

Rom

New York Paris

J K

L

Recycling Goes Hand in Hand with EfW

Municipal Waste Treatment in Europe 2014

44 – 64% recycling

35 - 54 % energy from waste

7 MS* landfill < 10 %

* Member states

Abfallwirtschaft EU und D

Germany´s waste management system

MSW

Bulky Waste

C&I Waste

Packaging Waste

MT / MBT

Sorting Plant

Waste Incineration

Plant

Co- Incineration

RDF(SRF)

Landfill

Recycling Raw Materials

Energy

Germany´s waste treatment landscape

101 waste incineration plants with energy recovery (RDF and MSW)

► 44 % Privately owned

► 39 % Municipality owned

► 17 % PPP

15 coal fired power plants and 33 cement kilns in which RDF is used to substitute fossil fuels

37 MBT plants with different setups

► 74% Municipality owned

► 16 % PPP

► 10 % Privately owned

Increasing MSW and C&I waste arisings Increasing EfW gate fees due to high demands Changing ownership structures Waste imports

More long-term contracts Shutdown of MBT capacities More ancillary services for

energy sector

Current market trends:

Abfallverbrennung - Exkurs

Energy Supply from EfW Plants in Europe

Basics about laws and permissions for emissions

17.BImSchV – continuous emission measurement

parameter daily average 30 minute average

dust 10 mg/Nm³ 20 mg/Nm³

organic as total carbon 10 mg/Nm³ 20 mg/Nm³

chlorid 10 mg/Nm³ 60 mg/Nm³

Sulfur oxide 50 mg/Nm³ 200 mg/Nm³

mercury 0,03 mg/Nm³ 0,05 mg/Nm³

carbon monoxide 50 mg/Nm³ 100 mg/Nm³

Nitrogen oxide 200 mg/Nm³ 400 mg/Nm³

ammonia 10 mg/Nm³ 15 mg/Nm³

secondary combustion temperature

> 850°C per > 2 seconds as 10 minute average

Flue Gas Cleaning

Types of flue gas cleaning (Rauchgasreinigung abgekürzt als „RGR“) in Germany :

1. Quasi-Dry flue gas cleaning (Quasitrocken RGR)

2. Dry flue gas cleaning (Trockene RGR)

3. Wet flue gas cleaning (Nasse RGR)

Boiler (Kesselhaus)

Flue gas cleaning (Rauchgasreinigung)

Wastewater treament (Abwasserbehandlung)

Examples of flue gas cleaning systems

Dry system

S C R - R e a k t o r

G e w e b e f i l t e r 1

R e a k t i o n s p r o d u k t

U m l e n k f l u g -

s t r o m r e a k t o r

E x t e r n e r

E c o n o m i z e r

G e w e b e f i l t e r 2

R e a k t i o n s p r o d u k t

B i c a r b o n a t

A m m o n i a k -

w a s s e r

H O K

K a l k h y d r a t

reaction product

reaction product

Examples of flue gas cleaning systems Wet system

boiler flue gas cleaning

Examples of flue gas cleaning systems Quasi-dry system

Rothensee

Primary Energy Consumption in Germany

Energy Consumption in Germany

Fuel Usage in CHP and District Heating

Plants in Germany

Potential for District Heating in Europe

• More than 6,000 district heating systems in Europe in 2010

• Providing 620 TWh/y for buildings and low- temperature demands of industry

• Furthermore 220 TWh/y from industrial CHP to industry

• Combined 840 TWh/y

Source: “Heat Roadmap 2”, Aalborg University Denmark, 2013

Potential for District Heating in Europe

• 482 EfW plants generated 88 TWh heat in Europe 20141,

corresponding to ~10% of the total heat delivered through district heating systems (840 TWh/y)2

.

• Studies suggest that the potential for using heat from waste is equivalent to 200 TWh per year by 20503

• Still opportunities for further development

• In countries with low heating demand, steam should be supplied for industrial purposes and for cooling networks

Source: 1 CEWEP, 2 “Heat Roadmap 2”, Aalborg University Denmark, 2013, 3 “Warmth from Waste”, CEWEP 2014

Abfallexporte - Importe

• Höchsten Anteil an den EBS-Importen nach Deutschland haben

– Großbritannien

(rd. 750 Tsd. t),

– Niederlande

(rd. 350 Tsd. t),

– Irland

(rd. 100 Tsd. t)

• Insgesamt 1,3 Mio. t

EBS-Importe nach Deutschland 2015 (1)

Quelle: „Grenzüberschreitende Verbringung von zustimmungspflichtigen Abfällen 2015-Import“,

Umweltbundesamt 2016, eigene Auswertung

• Im Zeitraum 2010-2015 Steigerung der Exportmengen aus UK und Irland

um das 4-fache (von <0,1 Mio. t auf 3,8 Mio.t)

• Höchste Importmengen Niederlande (stagnierend), Deutschland und

Schweden (jeweils steigend)

Entwicklung RDF-Export aus Großbritannien

• Trend setzt sich für UK in 2016 fort (höchste Monatsmengen 03/2016)

• Jedoch deutlicher Rückgang in den Monaten Mai und Juni 2016 unterhalb

der Exportmengen 2015

• In 2016 Rückgang der Exportunternehmen von 53 auf 43

Es wird eine Konsolidierung des RDF-Marktes erwartet.

Entwicklung RDF-Export aus Großbritannien

• Scenario 3a

• Scenario 3b

Scenario 3a: incineration in NL, Electricity/Heat, truck

Scenario 3b: incineration in NL, Electricity/Heat, ship

20 km

Dover Calais

5 km

550 km

556 km

41 km

Tilbury

155 km

Delfzijl

MRF

[Tons CO2-Eq]

Activities

Scenario 1

(landfill, UK)

Scenario 2

(Incineration, electricity,

UK)

Scenario 3a

(Incineration, electricity/heat,

NL, truck)

Scenario 3b

(Incineration, electricity/heat,

NL, ship)

Collection 6,195 6,195 7,744 7,744

MRF - - 3,251 3,251

Transport 1,090 2,181 15,680 6,450

Landfill 124,782 46 203 203

Incineration - 129,878 129,878 129,878

Electricitiy - -63,020 -54,897 -54,897

Heat - - -111,538 -111,538

Recycling - -7,546 -21,084 -21,084

Total 132,068 67,734 -30,763 -39,993

►Results are referred to 250,000 tons of MSW which are

fed into the treatment facilities after preparatory processing

procedures and transport.

[%]

Activities

Scenario 1

(landfill, UK)

Scenario 2

(Incineration, electricity,

UK)

Scenario 3a

(Incineration, electricity/heat,

NL, truck)

Scenario 3b

(Incineration, electricity/heat,

NL, ship)

Collection 5 4 5 5

MRF - - 2 2

Transport 1 2 10 4

Landfill 94 0 0 0

Incineration - 94 83 88

Electricitiy - -46 -35 -37

Heat - - -71 -76

Recycling - -5 -13 -14

Total 100 49 -20 -27

►Results are referred to 250,000 tons of MSW which are

fed into the treatment facilities after preparatory processing

procedures and transport.

132,068

67,734

-30,763-39,993

-200,000

-180,000

-160,000

-140,000

-120,000

-100,000

-80,000

-60,000

-40,000

-20,000

0

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

140,000

160,000

Scenario 1 Scenario 2 Scenario 3a Scenario 3b

tons

CO

2-e

qui

vale

nt.

Landfill

MRF

Incineration

Transport

Collection

Recycling

Heat

Electricity

Total

Abfallexport unter Klimaschutzaspekten

Scenario 1: landfill in UK

Scenario 2: incineration in UK, electricity

• Scenario 1

• Scenario 2 20 km 100 km

50 km 20 km

Bioabfall - Exkurs

Menge getrennt erfasster Bioabfälle

stark regionale Unterschiede in den Sammelmengen

Potenzialanalyse erweiterter Bioabfallerfassung

• real-case Szenario:

– flächendeckende Verfügbarkeit der Biotonne

– zusätzliches Potenzial von 1 Mio. Megagramm Biogut

Anstieg auf 61 kg/E*a (aktuell: 51 kg/E*a)

• best-case Szenario:

– Nutzung der Biotonne in allen Haushalten (flächendeckende und verpflichtende

Einführung, d.h. Nutzungszwang)

– Verdopplung der aktuell gesammelten Menge auf ca. 8 Mio. Megagramm Biogut

Anstieg auf 102 kg/E*a

unwahrscheinlich, da anzunehmen ist, dass es auch in Zukunft

Ausnahmeregelungen geben wird

Welche Beiträge leisten die Verwertungsmethoden

zum Klima- und Ressourcenschutz?

Klimabilanz der verschiedene Behandlungsmethoden von Bioabfall

Wiegel 2011

Vergärung von getrennt gesammelten Bioabfällen muss sehr hochwertig ausgeführt

werden, um mit der Müllverbrennung standzuhalten

sowohl Vergärung als auch Müllverbrennungsanlagen sind im Bezug auf die

Klimabilanz relativ ähnlich und befinden sich auf demselben CO2Äq./Mg Niveau

Kompostierung ist aus klimaökologischer Sicht klar abgeschlagen, obwohl alle

Vorteilswerte der Kompostanwendung in die THG-Bewertung eingeflossen

Vorteil der stofflichen Verwertung gegenüber der Verbrennung ist die

Rückgewinnung von Phosphat, jedoch sind die Kosten für recyceltes Phosphat aus

getrennt erfasster Biosammlung fast 30-Mal so hoch wie der aktuelle Marktpreis

Fazit Bioabfallbehandlung

Fazit Biotonne

• Sammelmengen über die Biotonne fallen regional sehr unterschiedlich aus

• durch flächendeckende Verfügbarkeit der Biotonne könnte die gesammelte Menge

von 51 kg/E*a auf 61 kg/E*a ansteigen

• Vergärung und Verbrennung erreichen ähnliche Werte in der Ökobilanz, das heißt die

getrennte Bioabfallerfassung leistet keinen beispielslosen Beitrag zum Klima- und

Ressourcenschutz

• Vorteil der stofflichen Verwertung besteht in der Gewinnung von wichtigen Stoffen,

wie z.B. Phosphat

Recyclingquoten - Exkurs

Legislativer Rahmen

• Europe Directive 2008/98/EC on waste (Waste Framework Directive) by 2020 recycling target minimum of 50% by weight for at least paper, metal, plastic and glass

• Germany Kreislaufwirtschaftsgesetz (Law on Life-Cycle Management) of 24th February 2012 by 2020 recycling target minimum of 65% by weight of total municipal waste (MSW)

Derzeit zugelassene Quotenermittlung

• Directive 2008/98/EC on waste allows 4 methods for calulating the recycling rates1

1 Commission decision: „Establishing rules and calculation methods for verifying compliance with the targets set

in Article 11 (2) of Directive 2008/98/EC“, 18.11.2011, 2011/753/EU

Germany´s

Law on Life

cycle

management:

Method 4

Statistisches Zahlenspiel RQ

• Calculation of recycling rate with input in recycling plants (R2-R13 operations)

• Recycling Rate 64% (31.6 million t) in 2013, recycling target nearly fulfilled

R2-R13-operations:

Material Recovery

Facilities (MRF),

Disassembling facilities,

Shredder plants,

Composting and

anaerobic digestion

plants,

Mechanical Biological

Treatment plants (MBT)

Kreislaufwirtschaftspaket der EU in Abstimmung

New Calculation Method for recycling targets1

• Only the input in a „final recycling process“ is counted

• The output of any sorting operation can be counted as recycled when it is send to a final recyling process and when the waste streams for disposal or incineration remain below 10%.

• Metals from bottom ash of incinerators when entering a final recycling process will be counted as recycling when they fulfill certain quality criteria.2

1 Proposal for a Directive of the European Parliament and of the Council amending Directive 2008/98/EG on

waste, 02.12.2015

Article 11a. Rules on the calculation of the attainment of the targets laid down in Article 11

Definition in 17a. "final recycling process" means the recycling process which begins when no further mechanical

sorting operation is needed and waste materials enter a production process and are effectively reprocessed

into products, materials or substances

2 Article 11a, 6.

Calculating with input waste streams overestimates recycling (64%)

Einfluss auf Recyclingquote

Calculating with

output waste

streams only a

recycling rate

of 44-48%

can be reached.

Zusammenfassung

EU Cicurlar economy package

• 2025 Recycling target 60% of total municipal waste amount,

• 2030 Recycling target 65% of total municipal waste amount

• With the new calculation method Germany faces major challenges to reach the new targets.

• Representatives from Sweden and Austria came to the same conclusions1.

1 Energy from waste meeting, 24-25 February Royal College of Surgeons, Lincoln‘s Inn Field, London

Gewerbeabfallverordnung bisher – lame duck

• C&I waste*, commitment for separate collection of recycables

* amendment of Commercial waste regulation

Source: UBA-Texte 18/2016; calculation of 2012 and 2013 TOMM+C from Destatis

Neue Gewerbeabfallverordnung – Richtiger Schritt

• If recycling fulfills the expectations thermal treatment of C&I waste will be reduced from 5.6 million t in 2013 to 2.1 million tonnes in 2021

• Reduction of 3.5 million t/a

Strategisches Recycling - Exkurs

Quelle: Achzet B., Reller A., Zepf V., 2011

Welche Rohstoffe werden benötigt?

Rohstoffbedarf Mangelressourcen

• Maschinenbau

• Fahrzeugbau

• Metallindustrie

• Chemische Industrie

• Elektrotechnik

• Elektronik

• Optik

• Baustoffe

• Landwirtschaft

• Gebrauchsmetalle

• Industrieminerale

• Rohstoffe für

Zukunftstechnologie

• Pflanzendünger

Einige Mangelressourcen

Antimon Beryllium

Niob Fluorit

Tantal Graphit

Platinmetalle Lithium

Silber Magnesium

Selen Molybdän

Indium Zirkon

Germanium Erdgas

Gallium Phosphor

Tellur Erdöl

Seltene Erden Titan

Wolfram Zinn

Baryt

Reichweite von anorganischen Rohstoffen (Auswahl)

derzeit bekannte Reserven/Jahresförderung (weltweit):

Jahre

Beispiel: Bedarf an Technologiemetallen (weltweit)

Quelle: BGR, Fraunhofer ISI; IZT; Kingsnorth 2009; Lynas Corp. 2012

Importabhängigkeit und Selbstversorgungsgrad

Deutschlands

Quelle: BGR-Länderstudie

Möglichkeiten und Zukunftsstrategien

Substitution

Im Rahmen der Substitution ersetzt ein Rohstoff bzw. Werkstoff mit

vergleichbaren Eigenschaften einen knappen Rohstoff.

Ziele:

nachwachsende oder kostengünstigere Rohstoffe mit einer längeren Reichweite können knappe nicht-erneuerbare Rohstoffe substituieren

langfristige Flexibilisierung des Materialeinsatzes in den Verarbeitungsstufen der Wertschöpfungskette

Substitutionspotenzial ausgewählter Rohstoffe

Quelle: BGR 2005

Beispiele für Substitution

• Verwendung von Aluminium anstelle von Kupfer und Stahl:

- zunehmende Verwendung von Aluminium an Stelle von Kupfer in

Stromleitungen

- vermehrte Verwendung von Leichtmetall als Ersatzmaterial für Stahl in der

Automobilindustrie

• Austausch von Kupferkabel durch Glasfaserkabel im

Telekommunikationsbereich

Beispiel: Recycling von Technologiemetallen

• steigende Nachfrage an Technologiemetallen und Seltenen Erden

(Einsatz erfolgt vor allem in der Elektronik)

• Probleme beim Recycling:

– Sondermetalle sind meist nur im Spurenbereich enthalten

– hoher Export relevanter Altprodukte (WEEE, Autos)

– vorherrschendes Massenstromrecycling ist ungeeignet für

„Spurenelemente“

Beispiel: Rohstoffgehalt von 85 Mio. Althandys

Beispiel: integrierte Metallhütte von Umicore

• Rückgewinnung von (Edel)metallen aus komplexen Materialien

• Input: Katalysatoren, Leiterplatten, Lithium-Ionen-Batterien und weitere

edelmetallhaltigen Materialien

• Wert der Edelmetalle (& Cu) ermöglicht auch Gewinnung von

Sondermetallen

Gewinnung von Au, Ag, Pt, Pd, Rh, Ru, Ir, Cu, Pb, Ni, Sn, Bi, Se, Te,

Sb, As, In, CO, Ga

Urban Mining – Stadt als Rohstofflager

Quelle: Urban Mining e.V.

Voraussetzungen für eine erhöhte quantitative

Rückführung von Stoffen in den Wertstoffkreislauf:

• verschärfte Abfallgesetzgebung (z.B. bezüglich Recyclingraten)

• Deponieverbote

• ökonomische Instrumente und Anreize zur Verwendung von

Sekundärrohstoffen

• ökonomische Anreize zur Abfallvermeidung

• Stärkung der Produktverantwortung

• geregelte Stoffströme: Recyclingtechnik muss der Entwicklungshilfe zur

Verfügung gestellt werden + Rückführung von Rohstoffen in die

Industrieländer

Quelle: EUWID, 29.09.2009 – „Europäischer Sekundärrohstoffatlas 2006“ von Prognos

Voraussetzungen für ein qualitativ verbessertes

Rohstoffrecycling:

Auf- und Ausbau von Getrenntsammelsystemen

Errichtung von Zwischenlagern für verwertbare Elemente

Schaffung von Rückgewinnungszentren dort, wo Produkt (Stoff) zum

Abfall wird

Ökobilanzen: bisher nicht berücksichtigte Kriterien, z.B.

volkswirtschaftliche Kosten, müssen zum Recycling in Überlegungen mit

einbezogen werden

Ziel: von der Abfall- zur Rohstoffgesetzgebung

Veränderungen im Produktdesign

verwertbare Elemente in z.B. Elektrogeräten so platzieren, dass

sie gut recycelt werden können

Herausforderung an Technik und Produktentwicklung:

verwertbare Elemente so einbauen, dass einfacher auf sie

zugegriffen werden kann, um sie für das Recycling zu

gewinnen (z.B. Entnahme von Leiterplatten aus PKWs mit

nur einem Handgriff)

Produzenten über Kostenanreize dazu bringen, recyceltes

oder gut recycelbares Material zu verwenden

Nachhaltiges Agieren erfordert eine enge Zusammenarbeit unterschiedlicher

Akteure:

• Wissenschaft und Forschung, für die Entwicklung neuer Verfahren und

Effizienzsteigerung

• Entsorgungsunternehmer, für die Einsammlung und Bereitstellung der

Abfallprodukte

• Anlagenbauer und - betreiber, für das Umsetzen neuer Recyclingverfahren

• politischen Institutionen und Verwaltung, für das Schaffen rechtlicher

Rahmenbedingungen

• Berater, Anwälte und Interessenvertreter

Fazit: Rohstoffrecycling in der Zukunft

Deutsche Gesellschaft für Abfallwirtschaft e.V. –

die Plattform für Produktverantwortung und Ressourcenschonung

• gemeinnütziger Verein, seit 1990 aktiv

• Zielsetzung – Ökologische Weiterentwicklung der Abfallwirtschaft

• freier, Interessen-ungebundener Dialog

• rund 440 Mitglieder

DGAW-Mitglieder

private und kommunale Entsorger (z. B. BSR; Nehlsen; Veolia, Fehr; Remondis; MUEG; DKR)

Politik, Verwaltung (z. B. Bürgermeister Hoyerswerda; Staatsministerium Dresden; Regierungspräsidium Wiesbaden)

Wissenschaft und Forschung (z. B. Fraunhofer-Institut UMSICHT; Uni Rostock)

Anlagen- und Maschinenbauer (z. B. FAUN; Baumgarte; Eisenmann)

Anlagenbetreiber (MVA Bonn; Avea; EEW; Vattenfall; STORK)

weitere Unternehmen (MERCK KGaA; Strabag)

Rechtsanwaltskanzleien, Ingenieure, Berater, Verbände, Interessenvertreter

gegenseitige Mitgliedschaft mit z.B. BDE; bvse; VKS im VKU

Wir öffnen Türen in die Zukunft

Nieritzweg 23, 14165 Berlin

Tel.: 030 – 84 59 14 77

Fax: 030 – 84 59 14 79

E-Mail: info@dgaw.de - www.dgaw.de

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!