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Energie aus Abfallstoffen – Umweltfreundliche Technologien für ein modernes Griechenland

  2.122 Wörter 8 Minuten
2017-03-26 2017-03-26 26.03.2017 252 × gelesen

Es werden die gegenwärtige Situation im griechischen Müll-Management dargestellt und Möglichkeiten aufgezeigt, die sich für Griechenland bieten, eine optimale Lösung des Müllproblems mit gleichzeitiger Energieerzeugung zu finden. Hierbei werden hocheffiziente innovative Konvertierungstechnologien umrissen, die der technologisch rückständigen Verbrennungstechnik die Stirn bieten, welche die sensible Umwelt schonen und auch Investoren aufgrund der ausgezeichneten ökonomischen Bilanz lukrative Anreize bieten.

Griechenland steht noch immer im Rampenlicht der EU-Umweltbehörde, wenn es um eine zukunftsgerechte Entsorgung von Abfallstoffen jeglicher Art geht. Ist das Land noch bis in die Gegenwart schwer belastet von Strafverfahren wegen illegaler Deponiehaltungen, so hat aufgrund der mittlerweile geltenden EU-Richtlinien und entsprechend umgesetzten nationalen Gesetze eine rege Planungs- und Bautätigkeit für sogenannte legale sanitäre Reststoffdeponien (sog. HYTA) eingesetzt, die planmäßig bis 2007 abgeschlossen sein soll. Die neue EU-Deponie-Richtlinie legt endlich fest, was wirklich nur noch auf eine Mülldeponie gelangen darf, also weitgehend unbelasteter anorganischer Restmüll mit einem Organikgehalt kleiner als 5%, sodass weder für die Atmosphäre noch für Grund- und Oberflächenwasser noch für den Boden Kontaminationen während der Lebensdauer zu erwarten sind und ein stabiler Deponiekörper entstehen kann.

Man fragt sich natürlich sofort, was wohl mit dem eigentlichen Hauptanteil der Abfallstoffe geschehen wird. Bekanntlich besteht der griechische Müll aus nur 12% unschädlicher, nicht abbaubarer Komponenten (Glas, Metall, Inertstoffe), der große Rest umfasst etwa 48% biologisch abbaubare organische Stoffe, 20% Papier, 10% Plastik, 5% Textilien, Holz sowie 5% Problemstoffe (Medizinmüll, Batterien, Lacke). Auch wenn die Bemühungen zum Recycling von Wertstoffen (Alu, Glas, Papier, Plastik) derzeit 35% des Müllaufkommens erfassen, ist die saubere Führung eines Deponielebens nicht gewährleistet. Aus in Deutschland gesammelten Erfahrungen bei bereits verschlossenen Deponiekörpern aus Gesamtmüll weiß man, dass diese Zeitbomben weiter ticken und aufgrund naturbedingter auftretender Undichtheiten eine unkontrollierbare Kontamination des Grundwassers mit unvorhersehbaren Folgen droht. Selbst die Nutzung von Deponiegas ist ineffizient, bezogen auf den wahren Energieinhalt eines Deponiekörpers, andererseits wirkt sich ungenutztes Deponiegas sehr schädlich auf die Atmosphäre aus und verstärkt die globale Erwärmung erheblich.

Es ist auch schwer vorstellbar, dass sich die Müll-Mentalität in Griechenland innerhalb kürzester Zeit ändern kann, wo andere Nationen Jahrzehnte dazu benötigten. Wir sind heute in der Lage, den Gesamtmüll zu behandeln und die Bevölkerung mit individuellem Müllseparieren zu verschonen. Gefragt sind beim Ausbau und der flächendeckenden Inbetriebnahme moderner Deponien vor allem daran gekoppelte Prozessanlagen zur Verarbeitung des deponiefeindlichen Materials und zwar mit Technologien, die dem neuesten Stand der Technik entsprechen, sämtliche geltenden Richtlinien zur Erhaltung der Umwelt und der Gesundheit der Bevölkerung erfüllen und die gegenwärtige kommunale Müllmasse Griechenlands von ca. 5.3 Mio. t sowie ca.2 Mio. t Klärschlamm pro Jahr auf saubere Art im Sinne geschlossener Stoffkreisläufe umweltgerecht zurückführen. Selbst wenn das von der EU propagierte primäre Ziel der partiellen Müllvermeidung realisiert werden kann, so steigt dennoch das Müllaufkommen im Mittel um 3% pro Jahr. Berücksichtigt man die von der EU-Deponierichtlinie festgelegte schrittweise Reduzierung des Organikgehalts im Restmüll, so wird dieser gewünschte Effekt durch die zunehmende Müllproduktion relativ stark gemindert.

Stattdessen wäre es sinnvoller, sofort zu einer effizienten energetischen Verwertung des Hausmülls überzugehen, indem in unmittelbarer Nähe zur Deponie entsprechende Organikverwertungsanlagen nach dem Prinzip der Vergasung oder der anaeroben Vergärung platziert würden.
Neben dem Kommunalmüll aus Haushalten, besteht aufgrund der geforderten Einhaltung des Umweltschutzes ein dringender Bedarf an einer fachgerechten Entsorgung und Verwertung des Industrie- und Agrarabfalls (Tierzucht, Schlachtabfall, Altreifen, PKW-Abfall etc.) im Sinne gleichzeitiger effizienter Energieerzeugung.
Wenn also die bevorstehende Phase der umweltgerechten Deponien erfolgreich werden soll, muss jetzt alles daran gesetzt werden, ein dezentrales System von hocheffizienten Müll-Konvertierungsanlagen mit simultaner Energieproduktion zu schaffen und mit dem bestehenden Recycling-System zu koppeln und zu harmonisieren. Nur wenn der bestehende Müllberg auf 10-15% durch innovative Verwertungstechnologien reduziert wird, ergeben sich für die neuen Deponien auch lange und sichere Standzeiten mit vernachlässigbaren Folgekosten. Im Klartext bedeutet dies, dass die geplante Lebensdauer von 20 Jahren auf etwa 100 Jahre ohne Folge erweiterbar ist. Somit lassen sich auch diese Investitionen nachträglich gut rechnen, und die zukünftige Bevölkerung hat nicht mit unberechenbaren Überwachungs- und Sanierungskosten zu rechnen.

Als wesentlicher Aspekt gilt jedoch die bislang in Griechenland gehegte Vorstellung, dass all die kommunalen Müll-Probleme mit einer zeitgemäßen Müllverbrennungstechnik zu lösen sind, kritisch zu bewerten und infrage zu stellen. Erfahrungen in vielen EU-Ländern beweisen, dass die Müllverbrennung zu den umweltgefährdenden Technologien zählt, denn aus 1 t Hausmüll werden bei einem schlechten Gesamtwirkungsgrad des Prozesses von maximal 55% immer noch stolze 5000 m³ Abgase produziert, die aufwendig mit großem Equipment zu reinigen sind, bevor sie mit noch bedenklichen Restschadstoffen in die Umwelt gelangen. Viele Krebsfälle im Umkreis von derartigen Verbrennungsanlagen bestätigen den falschen Weg dieser Technologie durch ihre Emissionen von Dioxinen, Furanen und PCB. In USA, Japan und auch einigen alten EU-Ländern ist bereits ein kräftiger rückläufiger Trend der Verbrennungstechnologie im Gange. Es ist wohl verständlich, dass eben die Wurzeln dieses Verfahrens im menschlichen Urverhalten zu finden sind, nämlich Abfallstoffe zu verheizen und in Rauch zu verwandeln. Die Kernproblematik liegt einfach darin, dass es schwierig ist, ein Vielstoffgemisch wie Hausmüll ordentlich zu verbrennen, denn die unterschiedliche Konsistenz der Inhaltsstoffe bewirkt bei gleichartiger Behandlung ebenso unterschiedliche und teils hochtoxische Verbrennungsprodukte. Die aufwendige Abgasreinigung ist ohnehin erst zwingend durch die strengen Umweltauflagen der Neuzeit geworden, und das eben hat im Lauf der Entwicklung das Verbrennungsverfahren in die Unwirtschaftlichkeit gedrängt. So muss man heute bei einer Verbrennungsanlage mit einer Investition von 800 - 1200 Euro pro Jahrestonne Müll rechnen und dazu extrem hohe Betriebskosten im Bereich von 150 - 300 Euro pro Tonne in Kauf nehmen. Da für Griechenland die Nutzung thermischer Energie aus der Müllverbrennung aus klimatischen Gründen ganzjährig wohl nicht infrage kommt, würde die hohe Investition den relativ geringen Stromgewinn über Dampfturbinen von ca. 560 - 650 kWh pro t Müll niemals rechtfertigen. An einen CO2-Emissionshandel über den Abgasausstoß zur Aufbesserung der Kostenbilanz ist gar nicht zu denken. Der Betrieb großer zentraler Müllverbrennungsanlagen ruft stets immense umweltbelastende und auch kostentreibende Transportprobleme hervor und mindert die flächendeckende Verfügbarkeit der energieerzeugenden Müllentsorgung. Die ist jedoch aufgrund der Mindestgröße einer MVA (Müllverbrennungsanlage) von etwa 40.000 Jahrestonnen Müll und der Trägheit des Anlagebetriebs unvermeidbar ist.

Warum sollte also gerade Griechenland die von anderen EU-Länder begangenen Fehler wiederholen, wo es doch selbst Aktivitäten in Richtung „Müll-Konvertierung“ gibt? Diese innovative Technologie umfasst alle thermo-katalytischen Umwandlungsverfahren für Abfallstoffe außer der Verbrennung. Darunter versteht man also pyrolytische Vergasungsverfahren ohne, bzw. mit nur geringer Luftzufuhr, wobei die Abfallstoffe in abgeschlossenen Systemen zunächst verschwelt und anschließend vergast und auch mit Wasserdampf reformiert werden. Somit wird aus diesen Einsatzstoffen zunächst ein Rohgas erzeugt, welches in intensiven Waschstufen gereinigt wird und letztlich als ein sehr sauberes Synthesegas aus Methan, Wasserstoff und Kohlenmonoxid verfügbar ist. Die weitere Nutzung dieses hochwertigen, aus Abfall erzeugten Zwischenprodukts kann in der direkten sauberen Verbrennung in einer Gasturbine und ggf. noch weiteren energetischen Nutzung der Restenergie in einer Dampfturbine erfolgen, wobei die hier erzeugten Abgase eben nur noch harmlose Bestandteile wie Wasserdampf, Kohlendioxid und geringste Spuren Stickoxid enthalten.

Der energetische Wirkungsgrad wird bei Konvertierung der Abfallstoffe zu einem hoch-kalorischen Synthesegas und der effizienten Energieumwandlung über moderne Turbinensysteme extrem gesteigert, wobei es keinerlei schädliche Auswirkungen auf die Umwelt und den Mensch durch etwaige Emissionen gibt. Ungefähr 65% der Energieausbeute können in elektrischen Strom verwandelt werden, und nur noch 35% verbleiben als ebenfalls wertvolle Abwärme, umgekehrt als bei der Verbrennung und mit etwa der doppelten Energieausbeute. Sämtliche Schadstoffe werden vor der Verbrennung des hochkalorischen Gases in mehrstufiger Wäsche wirksam abgetrennt. Alternativ kann aus dem Synthesegas auch ein synthetischer Kraftstoff für die Nutzung in Fahrzeugen erzeugt werden.

Das Nutzpotenzial der Konvertierung im Vergleich zur Verbrennungstechnologie ist bedeutend höher, so werden aus 1 t Hausmüll maximal 2500 kWh Gesamtenergie gewonnen und daraus mit der ausgereiften Turbinenkombination bis zu 1400 kWh elektrische Energie generiert. Die thermokatalytische Konvertierung liegt somit bei der 2,5-fachen Stromausbeute für Hausmüll im Vergleich zur Müllverbrennung. Alle nicht konvertierbaren anorganischen Stoffe gelangen als saubere Recyclingstoffe wieder in den Materialkreislauf. Eine dezentrale Müllentsorgung und Energieproduktion mit dieser Technologie schafft neben der ausgeglichenen Öko-Bilanz und hervorragenden Ökonomie auch eine hohe flächendeckende Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit. Insbesondere bietet diese Lösung vielen entlegenen ländlichen Gebieten und vor allem Inseln die Möglichkeit, ihre regionale Müllbeseitigung und Energieerzeugung autark und gewinnbringend durchzuführen.

Diese edle marktreife Technologie-Variante für „Energie aus Abfall“ stellt die derzeit effektivste Problemlösung dar und ist vor allem auf mittel- und hochkalorische Abfallstoffe anwendbar. Im Vergleich zur Verbrennungstechnologie liegen sowohl die Investitions- als auch die Betriebskosten für Hausmüllverwertung etwa bei der Hälfte von Verbrennungsanlagen. Da Hausmüll zu den niederkalorischen Energieträgern gehört, erhöht sich die Energieausbeute der Konvertierungsverfahren erheblich bei Einsatz mittel- und hochkalorischer Abfälle, wie Biomasse, Klärschlamm, Altreifen und Altölen, aber auch bei fossilen Energieträgern wie Lignit, der gegenwärtig in Griechenland auf dem Wege der Verbrennung sehr ineffizient und umweltschädigend für die Massenstrom-Erzeugung verwendet wird. Der energetische Spitzenreiter im Bereich „Energie aus Müll“ ist die Verstromung von Altreifen, die auch mit Altölen kombinierbar ist und eine Stromproduktion von 4900 kWh pro Tonne Altreifen gewährleistet. Eine Verbrennung von Altreifen mit nur max.1900 kWh elektrischer Energieausbeute ist aus ökologischer und ökonomischer Sicht heutzutage unverantwortlich. Auch der Ausweg über die Mitverbrennung in bestehenden Zementwerken stellt in diesem Sinne keine echte Lösung dar.

Die sehr hohe Energie-Effizienz bei umweltschonender Technologie macht die Konvertierungstechnik zu einem Renditeobjekt für Investoren, denn nur dieser Effekt „Müll ist Energie und Energie ist Geld“ hilft das wahre Problem der Abfallstoffbeseitigung wirksam zu lösen, und der Markt wird stetig mit der Bevölkerungszunahme weiter wachsen. Jede Investition muss für den Investor auch einen respektablen Gewinn abwerfen, sonst ist sie uninteressant. Der Kapitalfluss kommt wirklich mit der tatsächlich verstromten Abfallmenge über die Stromabgabe-Vergütung (Netzeinspeisung), wodurch auch eine sichere Entsorgung gewährleistet werden kann, vorausgesetzt man arbeitet mit der richtigen Technologie, nämlich der Konvertierung. Da gerade Griechenland noch keine nennenswerte Müllgebühr von den Verursachern erhebt, bietet sich einem Investor nur dann eine Gewinnchance, wenn auch die Investitions- und Betriebskosten der Technologie niedrig und die Effizienz der Energieerzeugung überdurchschnittlich hoch sind.

Neben der thermischen Konvertierung der kalorischen Abfallstoffe eignet sich für Griechenland im Agrar- und Foodbereich auch die sog. anaerobe Vergärung von allen biologischen Abfallstoffen zur Erzeugung von Biogas, die Tierexkremente, Biomassen, Schlachtabfälle, Tavernen- u. Ernterückstände und auch Klärschlamm umfassen können. In vorwiegend ländlichen Gemeinden kann auch der gesamte Hausmüll entsprechend aufbereitet werden, um die biogenen Anteile für eine Biogas-Erzeugung zu nutzen.

Auch in diesem Technologiebereich ist die Spreu vom Weizen zu trennen, denn es gibt einfache, schlechte Systeme und hochentwickelte, leistungsfähige Anlagen, die auch profitabel laufen. Eine moderne Biogasanlage sollte absolut geruchsfrei arbeiten und vor allem dem mikrobiellen Prozess des mehrstufigen Abbaus der organischen Substanzen gerecht werden, das heißt insbesondere kleine Hochleistungsreaktoren besitzen, die hochwertiges Biogas mit mindestens 70% Methangehalt innerhalb kurzer Verweilzeit liefern. Zudem muss der flüssige Rückstand stabilisiert, konditioniert und absolut steril verfügbar sein, bevor er als wertvoller Dünger auf Felder gebracht wird. Auch diese Technik ist bei innovativer Ausführung ein Segen für einen Investor und natürlich für unsere Umwelt.

Beide genannten Technologien zur energetischen Verwertung von Abfallstoffen organischer Art stehen an oberster Stelle sowohl aus ökologischer als auch ökonomischer Sicht. Es werden in beiden Systemen ökologische Stoffkreisläufe geschlossen, keine fossilen Ressourcen verschwendet, hochwertige Energie als elektrischer Strom und nutzbare Abwärme gewonnen und alle nicht verwerteten Reststoffe rückgeführt (steriler keimfreier Mineraldünger, Recyclingstoffe wie Metalle, Glas), Gewässer und Atmosphäre durch intensive Schadstoffelimination verschont.

Da sich Griechenland infrastrukturmäßig auf Erdgas-Versorgung eingestellt hat, diese Energiequelle jedoch leider auch politischen Einflüssen unterliegt und ein stetiger Preisanstieg des Erdgases sicher zu erwarten ist, macht es auch Sinn, trotz einer wenigstens temporär gesicherten Energieversorgung in nachhaltige Technologien zu investieren, die das lästige Müllproblem umwelttechnisch sauber und effizient lösen, regenerativen Charakter haben und die ein dem Erdgas verwandtes Gas liefern, nämlich Konvertierungsgas und auch Biogas, womit die bestehenden Versorgungsnetze ohne Umbau genutzt werden können. In diesem Sinne steht auch die Tür zur zukünftigen Brennstoffzellen-Anwendung zur Stromerzeugung offen, denn nur saubere Brenngase wie Methan und Wasserstoff lassen sich hierbei nutzen.

Es ist höchste Zeit, im Sinne des Aufbruchs zum Zeitalter der regenerativen Energie, neben Wind- und Solarenergie auch die segensreiche effektive Energiegewinnung aus Abfallstoffen zu realisieren, denn die Öl- und Gaspreisentwicklung lässt ungemütliche Zeiten erahnen.

Geht man von einem mittleren elektrischen Energiebedarf von 1,5 MWh pro Person aus, so könnte mit dem gegenwärtigen Potenzial aus verwertbarem Hausmüll und Klärschlamm bei Einsatz der fortschrittlichen Vergasungstechnik bis zu 20% des Strombedarfs sowohl der griechischen Stammbevölkerung als auch der Touristen hieraus gedeckt werden.

Die Weichen für die Zukunft Griechenlands und dessen Kinder müssen jetzt richtig gestellt werden. Hierfür gibt es diese fortschrittlichen Technologien für intelligente, verantwortungsvolle Investoren und hierfür benötigen wir auch noch mehr Ehrgeiz der Politik und ein verstärktes Umweltbewusstsein der Bevölkerung. Das schöne Griechenland darf nicht Opfer der ums Überleben kämpfenden und von korrupten Machenschaften beherrschten Verbrennungstechnologie des 20.Jahrhunderts werden. Griechenland könnte zum Vorreiter einer flächendeckenden Ausführung der innovativsten Technologie-Lösung zum Problem „Energie aus Abfall“ in Europa werden und vergangene Sünden vergessen lassen. Eine derart wegweisende Entscheidung für diese moderne Technik könnte auch einen positiven Impuls auf die Tourismusentwicklung bewirken, nachdem gerade das bisher nicht zeitgemäße Müll-Management Griechenlands sehr zu einer gewissen Stagnation in diesem Sektor beigetragen hat.

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