Für eine stabile Energieversorgung spielt die energetische Abfallverwertung eine wesentliche Rolle
Für eine stabile Energieversorgung spielt die energetische Abfallverwertung eine wesentliche Rolle
Foto: sommart (iStock)

Energiegewinnung aus Abfällen Energiewende, Zeitenwende und die Rolle der energetischen Abfallverwertung

Die technologischen Prozesse der energetischen Abfallverwertung bieten Potenziale, die noch lange nicht ausgeschöpft sind. Das zu ändern, ist aus mehreren Gesichtspunkten wichtig.

  • Zur Energiewende kommt die „Zeitenwende“: Bei der Suche nach Alternativen zu fossilen Energieträgern fällt der Abfallwirtschaft eine tragende Rolle zu. Das zeigt sich auch am Beispiel der energetischen Abfallverwertung.
  • Energetische Verwertung findet in technologisch spezifisch zugeschnittenen thermischen Abfallverwertungsanlagen statt. Die Entstehung sogenannter „Koppelprodukte“ offeriert dabei, wie eine möglichst intelligente Nutzung von Energie aussehen kann.
  • Die Potenziale energetischer Abfallverwertung sind noch nicht ausgeschöpft, manche damit verbundene Probleme noch nicht ausreichend gelöst. Dennoch gilt: Für eine Stabilisierung der Energieversorgung ist energetische Abfallverwertung wesentlich.

Zeitenwende in der Energiewende

Der Begriff „Energiewende“ ist inzwischen fest verankert im gesellschaftlichen Bewusstsein. Ihre Notwendigkeit für eine wirtschaftliche und umweltverträgliche Energieversorgung stellt keiner mehr ernsthaft in Zweifel. Uneinigkeit herrscht indes bei Detailfragen, seien sie technologischer, ökonomischer, ökologischer wie auch politischer Art. Es sind Fragen, die ihrerseits durch die aktuellen Ereignisse in der Ukraine noch einmal eine Dynamisierung erfahren. So gesellte sich zum Wort „Energiewende“ jetzt das von der „Zeitenwende“. Ein Wort, das neben vielen anderen Aspekten eben auch auf einen maßgeblichen Umstand verweist: Dass bezüglich einer zukunftsorientierten und nachhaltigen Energieversorgung in noch stärkerem Maße als bisher die Unabhängigkeit von fossilen Rohstoffen wie Öl, Gas oder Kohle forciert werden muss.

Es ist der Knackpunkt, an dem der Abfallwirtschaft eine wesentliche Rolle zufällt. 3,7 Prozent der deutschen Stromerzeugung kommen heute aus der Abfallwirtschaft. Das klingt erst einmal nicht viel, ist aber durchaus relevant: 48 Millionen Mg. Abfälle werden in Deutschland pro Jahr energetisch verwertet. Das reicht von Siedlungsabfällen oder Hausmüll über Altholz, Bioabfälle oder Klärschlamm bis hin zu gefährlichen Abfällen – umfasst also im Grunde das ganze Spektrum der Abfallwirtschaft.

Laut Bundesumweltamt entspricht dabei der Heizwert, der allein den thermischen Anlagen zugeführt wird, 4,3 Prozent des deutschen Primärenergieverbrauchs. Wobei Müllverbrennungsanlagen mehr als ein Drittel der insgesamt aus Abfall erzeugten Nutzenergie gerieren. Hinzu kommen Zement- oder Ersatzbrennstoffkraftwerke. Anders gesagt: Die Potenziale energetischer Abfallverwertung liegen auf der Hand, sind allerdings bei weitem noch nicht ausgeschöpft.

Energetische Abfallverwertung: Definitionen, Optionen, Herausforderungen

Für eine energetische Verwertung kommen grundlegend alle Abfallgemische und Einzelfraktionen in Frage, die in einem Verbrennungsprozess zur Energiegewinnung nutzbar gemacht werden und somit Primärenergieträger (Kohle, Heizöl, Gas) ersetzen können.

Soweit der Rang der energetischen gegenüber der stofflichen Verwertung nicht per Rechtsverordnung (siehe § 8 Absatz 2 KrWG) abweichend fixiert ist, gilt als verbindliche Richtlinie die in § 6 KrWG festgelegte fünfstufige Abfallhierarchie. In dieser rangiert die energetische Verwertung an vierter Stelle, nach der stofflichen Verwertung.

Gleichwertig wiederum wäre eine stoffliche mit einer energetischen Verwertung dann, wenn der Heizwert des verwendeten Abfalls ohne Vermischung mit anderen Stoffen mindestens 11.000 kJ/kg beträgt. Beziehungsweise, wenn bei den jeweiligen Prozessen energetische und stoffliche Verwertung gekoppelt sind und somit neben der reinen Energiegewinnung noch diverse Inhaltsstoffe aus den Abfällen in die Fertigung neuer Produkte fließen können (§ 6 Absatz 1 Nummer 2 und 3 KrWG).

Energetische Verwertung von Abfall findet in technologisch dafür jeweils spezifisch zugeschnittenen thermischen Abfallverwertungsanlagen statt (MVA, EBS-Kraftwerke, Kohlekraftwerke, Industriekraftwerke, Zement- und Kalkwerke).

Im Einzelnen untergliedern sich die Verfahren wie folgt:

  • Thermische Behandlung in Müllverbrennungsanlagen (MVA)
  • Energetische Verwertung von Ersatzbrennstoffen (EBS) in EBS-Kraftwerken
  • Mitverbrennung von Abfällen etwa in Zement- bzw. sonstigen Kraftwerken
  • Energetische Verwertung von Biogas durch Vergärung von biogenen Abfallbestandteilen

Ein wesentlicher Punkt bei der energetischen Abfallverwertung ist, dass sie Synergie-Effekte in Form sogenannter „Koppelprodukte“ mit sich bringen kann bzw. die erzeugte Energie ein Koppelprodukt ist.

Von Koppelprodukten spricht man, wenn in technologischen Prozessen neben dem dezidiert angestrebten noch ein weiterer Mehrwert-Effekt, ein weiteres Produkt also geriert wird. Die Wärme, die bei der Stromerzeugung aus Erdgas (oder Biogas aus Biomasse) anfällt, die Entstehung von Gärresten bei der Fermentation von Biomasse, die Entstehung von Wärme/Strom bei der Müllverbrennung sowie die Gewinnung von Eisen- und Nichteisenmetallen (aus der Schlacke) – all das sind Beispiele für Koppelprodukte. Eine möglichst intelligente Nutzung von Energie knüpfen Experten inzwischen nicht umsonst vor allem auf die als Koppelprodukt erzeugte Energie. Ob dabei im konkreten Einzelfall bestimmte auftretende Stoffe oder Energieflüsse als Koppelprodukt oder Abfallstrom bewertet werden, hängt davon ab, ob und wie diese in anderen Produktsystemen effektiv genutzt werden können.

Der Umstand jedenfalls, dass moderne Müllheizkraftwerke nicht nur Abfälle und Schadstoffe beseitigen, sondern dabei eben auch Strom und Wärme erzeugen sowie Metalle zurückgewinnen, zeigt allein schon die Potenziale auf, die die energetisch/thermische Abfallverwertung mit sich bringt. Probleme und damit einhergehende Herausforderungen schließt das freilich nicht aus. Als markante Faktoren sind hier vor allem festzuhalten:

  • die Notwendigkeit einer optimal organisierten Getrennterfassung – ist diese nur unzureichend, landen zu viele nicht dafür vorgesehene Abfälle in der Müllverbrennung
  • die meist dezentrale Lage von Müllverbrennungsanlagen und die somit nicht immer optimale Nutzung von Restwärme in direkter Nachbarschaft oder in Fernwärmenetzen
  • die Entstehung von schadstoffhaltige Filteraschen und -stäuben sowie Schlacken, die bei der thermischen Verwertung anfallen (können)

Auf einen Kapazitätsengpass für die Beseitigung gefährlicher Abfallstoffe weisen Branchenexperten und Anlagenbetreiber schon seit Längerem hin. Zu beachten ist auch hier deshalb, dass in Teilen für bestimmte gefährlich Abfallstoffe aus industriellen Prozessen eine Gleichrangigkeit zwischen deren energetischen und stofflichen Verwertung vom Gesetzgeber vorgesehen ist (§ 8 Abs. 1 Satz 2 i.V.m. § 6 Abs. 2 KrWG). Um welche es sich genau handelt, ist in einer Vollzugshilfe des Bundesumweltministeriums fixiert.

Diesen hier skizzierten Defizitaspekten zum Trotz ist gleichwohl noch einmal klar festzuhalten: Energiepolitisch ist die energetische Verwertung von Abfällen als mindestens stabilisierende Konstante zu bewerten. Nicht zuletzt auch deshalb, weil sie im Gegensatz zur zwar fraglos saubereren, aber naturgemäß schwankenden (da wetterabhängigen) Strombereitstellung durch Wind- oder Solarenergie einen weit unabhängigeren, kalkulierbareren Zugriff ermöglichen. Also eine Konstanz in der Energiezufuhr garantieren, die dann ihrerseits insgesamt zur Stabilisierung der Stromnetze beiträgt und somit einen auch ökologischen Mehrwerteffekt erzeugt.

Prognosen und neue Dringlichkeiten

Inwiefern konkret dieser Mehrwerteffekt mit Blick auch auf die aktuelle (energie-) politische Situation noch zu optimieren ist und auf welchen Wegen das geschehen kann, gehört dann wieder zu den oben schon erwähnten Detailfragen.

Bezogen „auf das Gesamtabfallaufkommen für die energetische Verwertung und thermische Behandlung“ ging eine jüngere Prognose davon aus, dass im Vergleichszeitraum 2015/2030 „nur geringfügige Änderungen“ zu erwarten sind. Als Grund dafür wird die Annahme angeführt, dass bis 2030 „eine weitergehende Getrennthaltung von Abfällen erfolgt und höhere Recyclingquoten erreicht werden“ (Umweltbundesamt: Energieerzeugung aus Abfällen, Stand und Potenziale in Deutschland bis 2030, Juni 2018).

Das klingt und ist schlüssig, ändert aber nichts an dem Umstand, dass die Dringlichkeit der Entwicklung und des Ausbaus von Alternativen zu fossilen Energieträgern ob der jüngsten Ereignisse noch einmal verschärft ins Bewusstsein gerückt ist. Allein mit Recyclingstrategien, so grundlegend wichtig diese ohne Frage sind, wird die „Zeitenwende“ energiepolitisch nicht zu meistern sein. Der „Abfallwirtschaft als Baustein der Energiewende“ fällt hier eine gesonderte Rolle zu, deren „Potenzial noch lange nicht ausgeschöpft“ ist (Klaus Gellenbeck). Das gilt auch für die energetische Abfallverwertung.

Quellen

Alle Angaben ohne Gewähr und Anspruch auf Vollständigkeit