emissionsbilanzierung treibhausgasemissionen in der nÖ abfallwirtschaft ein vergleich zwischen 2003...
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Emissionsbilanzierung
Treibhausgasemissionen
in der NÖ Abfallwirtschaft
Ein Vergleich zwischen 2003 und 2007
Beratung:im-plan-tat Reinberg und Partner
Technisches Büro für RaumplanungTulln - Krems
Mai 2008
Grundlagen
Treibhausgasemissionen inÖsterreich
Quelle: Kurier Dienstag 15.04.2008, Bericht Umwelt-bundesamt und Rechnungshof
Gegenüberstellung 1990-2006-Zielsetzungen
Zielsetzungen in allen Bereichen (Verursacher) nicht erreicht.
Österr. Abfallwirtschaft: seit 1990 38,9% Reduktion
Insgesamt jedoch nur 2,2% aller Treibhausgasemissionen aus der Abfallwirtschaft
Datengrundlagen
Abfallmengen 2003 und 2007 in NÖ
Bemerkung: Die Daten der „Nichtverbandsgemeinden“ stammen aus 2006
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50.000
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NÖ Gesamt NÖ BAWU Mitglieder
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Datengrundlagen
Abfallmengen 2003 und 2007 je Verband
Bemerkung: Daten der „Nichtverbandsgemeinden“ aus 2006
-
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
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Summe Restmüll und Sperrmüll 2003 [t] Summe Restmüll und Sperrmüll 2007 [t]
Datengrundlagen
Berechnete Kenndaten
NÖ 2003-2007 9%NÖ BAWU Mitglieder 8%
NÖ 2003 * 171 NÖ 2007 ** 183 NÖ BAWU Mitglieder 2003 * 175 NÖ BAWU Mitglieder 2007 ** 183
* berechnet an den Bevölkerungsdaten 2001** berechnet an den Bevölkerungsdaten 2006
Abfallmengen je Einwohner(Restmüll und Sperrmüll)
Veränderung der Abfallmenge (Restmüll und Sperrmüll)
Berechnungder Menge der Treibhausgase
Direkte TreibhausgaseKohlendioxidKohlendioxid ist ein geruchloses und für den Menschen ungiftiges Gas mit natürlichem Vorkommen in der Atmosphäre. Es entsteht bei der Atmung von Mensch und Tier, bei der vollständigen Verbrennung von kohlenstoffhältigen Stoffen und bei der aeroben und anaeroben Zersetzung biogenen Materials. Es wird von Pflanzen bei der Photosynthese aufgenommen. Kohlendioxid besitzt eine lange Verweildauer (100 – 120 Jahren) [1] in der Atmosphäre. Es ist neben Wasserdampf das wichtigste Treibhausgas in der Atmosphäre. Unter den anthropogenen Treibhausgasen ist Kohlendioxid das Bedeutendste, da dieses Treibhausgas bei Verbrennungsprozessen den größten Anteil an den Luftschadstoffemissionen ausmacht.
MethanMethan ist ein farb- und geruchloses, brennbares Gas. Es ist der Hauptbestandteil von Erdgas, Biogas, Deponie- und Klärgas. Es entsteht als natürliches Stoffwechselprodukt anaerober chemotropher [2] Gewässerbakterien. Dieses Gas entweicht vermehrt bei der Schlammbehandlung in Kläranlagen und bei unvollständigen Verbrennungsprozessen. Es wird nach Gärungs- und Fäulnisprozessen freigesetzt (u. a. in der Landwirtschaft und der Abfallbehandlung).
DistickstoffmonoxidDistickstoffmonoxid wird umgangssprachlich als Lachgas bezeichnet. Es ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas. Es entsteht in der Landwirtschaft bei Düngereinsatz und Waldrodung aus dem Boden. Unter bestimmten Bedingungen entsteht es auch bei Verbrennungsprozessen sowie aus Abfall. Lachgas wurde früher beim Menschen als Anästhetikum eingesetzt.
[1] BRUNNER et al.; 2001; Seite 149.[2] Die meisten zellulären Mikroorganismen sind chemotroph, d. h. sie gewinnen chemische Energie durch Oxidation organischer und anorganischer Stoffe. Anders als Pflanzen benötigen sie nicht nur kein Sonnenlicht, sondern werden durch Sonnenlicht im Wachstum meist gehemmt bzw. geschädigt. (http://www.biologie-lexikon.de/Woerterbuch/M.html.)
Berechnungder Menge der Treibhausgase
Global Warming PotentialUm den Beitrag einzelner Schadstoffe bestimmen zu können, müssen die Wirkungen untereinander vergleichbar gemacht werden. Dazu wird die Wirkung eines bestimmten Schadstoffes auf diejenige einer Referenzsubstanz bezogen. Dies erfolgt generell nach der in folgender Abbildung dargestellten Formel.
iq
inin W
W
,
,,
αn,i ...... Äquivalenz-Faktor des Schadstoffes n für die Wirkkategorie iWn,i ....... physikalische Wirkung einer definierten Menge des betrachteten Schadstoffes nWq,i ...... physikalische Wirkung einer definierten Menge der Referenzsubstanz qQuelle: ZAWICHOWSKI; 2002; Seite 72.
Aus der in der Abbildung dargestellten Formel ergibt sich zwingend, dass der Äquivalenz-Faktor der Referenzsubstanz 1 beträgt und die Äquivalenz-Faktoren generell dimensionslose Zahlen sind.Für die Berechnung der Wirksamkeit einzelner Gase hinsichtlich des Treibhauseffekts normiert man die Wirksamkeiten der Gase auf die des Kohlendioxid (CO2-Äquivalente) – Global Warming Potential.
Quelle: ZAWICHOWSKI; 2002; Seite 73.
Wirkkategorie - Äquivalente Schadstoff Äquivalenz Faktor
Kohlendioxid (CO2) 1
Methan (CH4) 21Distickstoffmonoxid (N2O) 310
Treibhauseffekt - CO2-Äquivalente (Global Warming
Potential GWP)
Berechnungder Menge der Treibhausgase
Emissionsfaktoren - Abfallwirtschaft
Zur Bilanzierung der Treibhausgasemissionen, die bei der Abfallbehandlung verursacht werden, müssen die bei den einzelnen Prozessen entstehenden Emissionen berechnet werden. Dafür werden Emissionsfaktoren herangezogen.
Es wurden folgende Emissionsfaktoren in die Bilanzierung miteinbezogen: Faktor für Deponierung von Restmüll Faktor für Thermische Behandlung (MVA) Faktor für Mechanisch-Biologische Behandlung (MBA)
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass aufgrund zahlreicher Emissionsfaktoren für die Emissionsmengen der unterschiedlichen Prozesse sich eine gewisse Spannweite zeigt. Im Rahmen einer Kurzrecherche wurde jedoch die Aussagekraft der hier angewandten Faktoren bestätigt.
CO2 CH4 N2O
Deponierung 211,50 94,00 0,00
Thermische Behandlung (MVA)
557 0,104 0,012
Mechanisch Biologische Behandlung (MBA)
704 6,19 0
Bemerkungen / Quellen
Mittelwerte der Massen im Deponiegas, freigesetzt durch den deponierten Restmüll (für 30 Jahre) [HACKL;1997; Seite18]
Austrian’s national Inventory Report 2007;Report REP-0084, Vienna, 2007.
Mittelwerte der Massen im den Abgasen, freigesetzt bei der Rotte und Deponierung [HACKL;1997; Seite32]
AbfallbehandlungEmissionsfaktoren [kg/t Restmüll]
Treibhausgasvermeidung durchneue Wege in der Abfallbehandlung
Emissionsvergleich der NÖ Abfallwirtschaft 2003 - 2007
582.449
189.502
-
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
400.000
450.000
500.000
550.000
600.000
Deponierung 2003 MVA+MBA 2007
CO
2-Ä
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Ges
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t]
Einsparungen der Treib-hausgasemissionen von 65-70%65-70% gegenüber 2003 durch Umstellung der Abfallbehandlung!
370
116
-
100
200
300
400
500
NÖ Durchschnitt
CO2 Äquivalente/EW 2003 [kg] CO2 Äquivalente/EW 2007 [kg]
CO
2-Ä
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g]
Treibhausgasvermeidung durchneue Wege in der Abfallbehandlung
Emissionsvergleich 2003 – 2007 auf Verbandsebene [kg CO2 Äqui/Einwohner]
Durchschnittliche Einsparungen durch die Umstellung der Abfallbehandlung in Niederösterreich:
254 kg CO2 / Einwohner
Treibhausgaseinsparung durchneue Wege in der Abfallbehandlung
Neue Wege der AbfallbehandlungNeue Wege der Abfallbehandlung
Enorme Einsparungen an Treibhausgasemissionen in Niederösterreich
Einsparungserfolge durch die klare Reduktion der Methangasemissionen, die aus der Deponierung resultierten.
Zusätzliche Erfolge zu den dargestellten Einsparungen
Bereitstellung von Energie in unterschiedlicher Form(Dampf, Ersatzbrennstoffe)
Substitution von 50.000 Jahrestonnen Steinkohle und 10.000.000 m3 Erdgas im Kraftwerk Dürnrohr
durch die Nutzung von Dampf aus derbenachbarten MVA der AVN
Substitution von Heizöl und Erdgas durch den Einsatz von Ersatzbrennstoffen aus den MBAs
Zusätzliche Einsparungen anTreibhausgasemissionen
Die Zufuhr vom aus der thermischen Abfallbehandlung erzeugten Dampf erspart 50.000 Jahrestonnen Steinkohle im Wärmekraftwerk
Dürnrohr, wo ausschließlich polnische Steinkohle mit folgenden Eigenschaften eingesetzt wird. (Quelle: Umweltbundesamt: LCP in Österreich, Teil K
Ökologische Auswirkungen und deren Bewertung.)
Die Zufuhr vom aus der thermischen Abfallbehandlung erzeugten Dampf erspart 10.000.000 m3 Erdgas im Wärmekraftwerk Dürnrohr. Folgenden
Eigenschaften werden dafür eingesetzt. (Quelle: Umweltbundesamt: LCP in Österreich, Teil K Ökologische Auswirkungen und deren Bewertung.)
Zusätzliche Einsparungen anTreibhausgasemissionen
Bei der Abfallbehandlung in MBAs werden Ersatzbrennstoffe bereitgestellt, die 5.800 t Heizöl schwer und 5.000000 m3 Erdgas ersetzen. Folgenden
Eigenschaften werden für die Substitution von Heizöl eingesetzt. (Quelle: Umweltbundesamt: LCP in Österreich, Teil K Ökologische Auswirkungen und deren Bewertung.)
Zusätzliche Einsparungen anTreibhausgasemissionen
Zusätzliche Einsparungen anTreibhausgasemissionen
Datengrundlagen zu Ersatzbrennstoffe
Zur Berechnung der Menge der Ersatzbrennstoffe wurden folgende Annahmen getroffen:
• 20% der in NÖ MBAs behandelten Abfallmenge stellt die „Siebfraktion groß“ dar, die mit dem Heizwert von 11 MJ/kg bewertet wurde und als Ersatzbrennstoff in der Industrie thermisch verwertet wird.
• Weitere 15% der in NÖ MBAs behandelten Abfallmenge stellt die „Siebfraktion klein“ dar, die mit einem Heizwert von 15 MJ/kg bewertet wurde und als Ersatzbrennstoff in der Industrie thermisch verwertet wird.
• Es wurde angenommen, dass durch die Bereitstellung von Ersatzbrennstoffen zu 60% Heizöl schwer und zu 40% Erdgas substituiert wird.
• Die CO2-Emissonen, die durch die Nutzung von Ersatzbrennstoffen emittiert werden, sind in der Bilanzierung nicht berücksichtigt, da aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzungen von ESB keine verlässlichen Daten zur Verfügung stehen.
Zusätzliche Einsparungen anTreibhausgasemissionen
Weitere CO2-Einsparungen in Industrie und Energiebereitstellung
120.441
17.713
27.207
-
20.000,00
40.000,00
60.000,00
80.000,00
100.000,00
120.000,00
140.000,00
160.000,00
180.000,00
1 2
CO
2 Ä
qu
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ente
[t/
a]__
__
CO2-Äquiv. Energiebereitstellung (Steinkohle) CO2-Äquiv. Energiebereitstellung (Erdgas)
CO2-Äquiv. Industrie (Heizöl und Erdgas)
Durch die Nutzung der Ressource „Abfall“ werden jährlich insgesamt
• 15.000.000 m3 Erdgas• 50.000 Tonnen Steinkohle• 5.000 Tonnen Heizöl schwer
ersetzt und dadurch ca. 165.000 t CO2 – Äquivalente pro Jahr eingespart.
Grobschätzungdes Transportaufwandes
1. Die hier durchgeführte Grobschätzung für den Transportaufwand für den Rest- und Sperrmüll in Niederösterreich beinhaltet keine Leerfahrten
2. Bei den Fahrten zu den Umladestationen im Jahr 2007 wurde als Quellort die Bezirkshauptstadt des Verbandes/Bezirk gewählt
3. Bei den Fahrten zu den Deponiestandorten im Jahr 2003 wurde als Quellort die Bezirkshauptstadt des Verbandes/Bezirk gewählt
4. Zur Abschätzung der Treibhausgasemissionen durch den Transport werden nur die direkt wirksamen Treibhausgase berücksichtigt.
5. Zur Abschätzung der Treibhausgasemissionen bei der Stromproduktion für die Transportwege auf der Bahn wurde der österreichische Strommix herangezogen.
6. Zur Abschätzung für die Transportwege mit dem LKW wurden Emissionsfaktoren für Diesel-LKW von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe angewendet.
Grundlagen und Untersuchungsrahmen
Grobschätzungdes Transportaufwandes
Vergleich Tonnenkilometer - Energiebedarf
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5.000.000
10.000.000
15.000.000
20.000.000
TonnenkilometerLKW
TonnenkilometerBahn
EnergiebedarfLKW [kWh]
EnergiebedarfBahn [kWh]
Grobschätzungdes Transportaufwandes
Vergleich Gesamt-Tonnenkilometer – Gesamt-Energiebedarf
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03
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20.000.000
25.000.000
30.000.000
Tonnenkilometer Energiebedarf [kWh]
Durch Umlagerung eines Großteils der Transport-mengen auf die Bahn konnte eine wesentliche Energieeffizienzsteigerung erzielt werden.
Vergleich Treibhausgasemissionen Transport
Grobschätzungdes Transportaufwandes
-
3.216 3.216
552
1.842
2.394
-
1.000
2.000
3.000
Bahntransport LKW Transport Gesamt
Jahr 2003
Jahr 2007
t C
O2
Äq
uiv
ale
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/ J
ah
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Zusammenstellung derCO2 Einsparungen
165.362
392.997
-
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
1 2Abfallbehandlung Energiebereitstellung
Ein
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[t
CO
2/a
]
Durch die Umstellung der NÖ Abfallwirtschaft können insgesamt 558.000 t CO2-Äquivalente eingespart werden. Diese Einsparung ist auf die Bereiche
• Abfallbehandlung• Energiebereitstellung• Industrie• Verkehr
zu untergliedern.
Zusammenstellung derCO2 Einsparungen
Gerundete Mengen an CO2 Äquivalente pro NiederösterreicherIn
110
250,50
-
100,00
200,00
300,00
400,00
CO2 Äquivalente [t/a]Abfallbehandlung Energiebereitstellung
kg C
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Zusammenstellung derCO2 Einsparungen
Durch die Umstellung und Optimierungsmaßnahmen in der NÖ Abfallwirtschaft konnten 558.000 Jahrestonnen CO2-Äquivalente eingespart werden.
Vergleich:
Eine solche Einsparung wäre zu erzielen, wenn knapp ein Drittel der jährlichen PKW Fahrten in Niederösterreich vermieden werden würden!
oder: Jeder dritte PKW Besitzer verzichtet ein Jahr lang auf seinen PKW!
Datenbasis: 140g CO2/km, 15.000 Jahreskilometer pro PKW, Mobilisierungsgrad in NÖ 2007 579 PKW (Statistik Austria).
Schlussbemerkungen
Durch die Umstellung der Abfallbehandlung in Niederösterreich wurde eine Einsparung an Treibhausgasen von 65-70 Prozent der Emissionen im Jahr 2003 erzielt (über dem Durchschnitt der österreichischen Abfallwirtschaft)!
Durch den vermehrten Einsatz der Ressource Abfall als Energieträger konnten weitere 165.000 Jahrestonnen CO2-Äquivalente in den Bereichen Energiebereitstellung und Industrie eingespart werden.
Die Einsparungen durch den vorwiegenden Antransport des Abfall zur MVA durch die Bahn zeigen ebenfalls positive Effekte.
Dies zeigt erneut die Bedeutung und Wichtigkeit der Beendigung der Deponierung des Rest- und Sperrmülls seit dem Jahr 2004!
im-plan-tat Reinberg und Partner OEG
DI Matthias Zawichowski (Projektleiter)
3430 Tulln, H. Öschl Gasse 563500 Krems, Hafnerplatz 9
Kontakt:zawichowski@im-plan-tat.at
0676 / 750 90 22
Emissionsbilanzierung
Treibhausgasemissionen in der NÖ Abfallwirtschaft
Ein Vergleich zwischen 2003 und 2007
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