1) Einfhrung

Abfall = bewegliche Sache, - deren sich der Besitzer entledigt hat/ entledigen will - deren Sammlung, Lagerng, Behandlung als Abfall erforderlich ist um ffentl. Interessen zu wahren

Ressourcen = Bestnde aus Human- (Bildung, ..), Natur- (Rohstoffe, ..) & Sachkapital (Gebude, Strassen, ..), die bei der Produktion von Gtern eingesetzt werden knnen natrliche Ressourcen vs. Rohstoffe regenerierbare vs. nicht-regenerierbare primre (aus Natur) vs. sekundre (aus Abfall gewonnen)

erste Abfalltrennungen: ~1900 (Amerika, Deutschland) Wandel zu Abfallwirtschaft: 70er/80er Jahre

Abfallrahmenrichtlinie ARL: 5 Stufen: Vermeidung, Vorbereitung zur Wiederverwendung, stoffliche Verwertung, sonstige Verwertung, Beseitigung Nebenprodukte Ende Abfalleigenschaft (Verwendung, Nachfrage, techn.+rechtl. Anforderungen erfllt, keine negativen Umw.- & Gesundheitsauswirkungen

Ressourcenentnahme weltweit: 1. Baumineralien 2. Erze & industrielle Minerale 3. fossile Energietrger 4. Biomasse

Heute: viel mehr Elemente in Produkten

Herausforderung Rohstoffversorgung: Oligopol in China fr seltene Erden (Rohstoffprotektionismus); politische Stabilitt beeinflusst Rohlversorgung (arabischer Raum), strategische berlegungen bei Erdgasversorgung (Russland), Nachfrage nach seltenen Rohstoffen untersttzt politische Unruhen (z.B. im Kongo - Tantal)

Probleme bei Sekundrrohstoffen: oft in viele Produkte eingebaut und feinst verteilt, sodass sie schwer wieder gewonnen werden knnen (=> nicht mehr auffindbar/extrahierbar)

Wachstum von Schwellenlndern -> Rohstoffpreissteigerungen (Lsung: hhere Material- und Energieeffizienz, alternative Rohstoffe, sekundre Rohstoffe) Nutzung sekundrer Rohstoffe: zustzliche Wertschpfung, Einsparung! (weniger Importe),

weniger CO2; nach Krise: Sekundrrohstoffmrkte brachen zusammen; Rckgang der

Industrieproduktion, Preisverfall (Sekundrbaustoffe nicht so deutlich betroffen)

Vorteile durch EU Abfallgesetzgebung: verstrkte stoffliche Verwertung, mehr Energie aus Abfall, weniger Abfall auf Deponien => weniger Flchenbedarf, verringerte Nachsorgekosten fr Umweltschden, geringere Abhngigkeit, mehr Umsatz, mehr Arbeitspltze

Stragegie Urban Mining:

Nutzung anthropogener Lagersttten stofflicher Ressourcen post-production whrend Produktion post-industrial Abflle aus Vertrieb von Produkten & Erstellung von Infrastruktur post-consumer End-of-Life-Produkte (unbekannte Zusammensetzung, starke Verschmutzung) Deponien (unbekannte Zusammensetzung, starke Verschmutzung)

-> Rckgewinnung von Baustoffen, Metallen, Kunststoffen, Phosphor, Sekundrrohstoffen Bsp.: gebrauchte Tonerkartuschen haben hheren Prozentsatz an Gold als Erz in Sdafrika;

hohe Kupferanteile in Infrastruktureinrichtungen (technisch wren 90% verwertbar!)

Zukunft: Gewinnungskosten von Sek. Rohst. sinken durch technischen Fortschritt; man sollte den Umgang mit Sek. Rohst. verndern oft werden sie nur fr untergeordnete Einsatzbereiche verwendet

Strategie Landfill Mining:

Teilbereich von Urban Mining > Nutzung der Deponie als Rohstoffquelle bisherige Grnde: Umweltschutzgrnde, Flchenrecycling Probleme: Deponiegase entweichen, hoher Verschmutzungsgrad, aufwendige Trennung, Vorabschtzung schwierig Bsp. Deutschland: Anteile in Siedlungsabfllen, Bauschutt und gewerblichen Abfllen: 1) Mineralien 2) Kunststoffe 3) Glas, Eisen, NE-Metalle Vorteile: Erlse aus Sek. Rohst.verkauf Kosteneinsparung bei Stilllegung + Nachsorge Erlse durch Flchenrecycling Ergnzung fr Sanierung Volumengewinnung,

Sekundrrohstoff Altmetall

sehr gute Qualitt erreichbar, Preisanstieg -> wirtschaftl. interessant, Stahlschrott wichtiger

Sek.Rohst. fr Elektrostahlherstellung

Sekundrrohstoff Altpapier

frher aus Lumpen hergestellt, spter Holzfasern wieder verwendet ~20% der Papierprodukte knnen nicht verwertet werden hohe CO2-Einsparung gegenber Primrprozess bis 2015 sollen 70% des Papierverbrauchs verwertet werden Preise unterliegen starken Schwankungen; hoher Export

Sekundrrohstoff Altglas

Verwertung ohne Verlust der Qualitt mglich in : 2/3 einer Glasverpackung aus Altglas hohe CO2-Einsparung gegenber Primrprozess kaum Export; Einsparung von Quarzsand, Kalk&Dolomit, Soda, elektr. Energie, Erdgas

Sekundrrohstoff Altkunststoffe

Qualitt abhngig von Sortenreinheit

Zuknftige Entwicklungen

Export von Abfllen + Sek.Rohst.; fehlende Technologien, Vernderung Sammelsysteme, Umdenkprozesse in Wirtschaft; Steigerung der Verwertung, stoffliche Nutzung im Vordergrund, zustzliche Anforderungen wie REACH (hemmt Herstellung & Vermarktung von Sek.Rohst.); Nutzungskonflikte; durch Rohstoffverknappung zuknftig viele Arten an Sek.Rohst. genutzt, die heute noch nicht mglich sind (-> Produkte aufbewahren bis Technologien gefunden sind!); konomischer Druck durch steigende Primrrohst.preise Rohstoffe: Instrument der strategischen Industrie- und Wirtschaftspolitik

2) Biogene Abflle

Biogen von/durch Leben entstanden Herkunft: Pflanzen, Tiere, Mikroorganismen

Ressourcen -> Produkte Energie Infrastruktur -> Abfall -> Ressourcen

- natrliche Prozesse (Bestandesabfall) - anthropogene Aktivitten (Gartenabflle, Lebensmittelzubereitung) - nach chemische Vernderung (Speisereste - industrielle Prozesse (Klrschlamm)

Holz: unbearbeitet, bearbeitet (lackiert, imprgniert), modifiziert (chemisch, physik.), im Verbund mit anderen Materialien, Holzasche Nebenprodukte Aus industriellen Prozessen:

pflanzlich & mikrob. Biomasse (Lignin, Stngel, Klrschlamm)

Tierische Herkunft (Tierhute, Fell, Federn)

Abfallwirtschaftsgesetz AWG:

Eine geordnete Sammlung, Lagerung, Befrderung und Behandlung ist nicht im ffentlichen Interesse erforderlich, solange 1. Eine Sache neu ist oder 2. sie in bestimmungsgemen Verwendung steht.

Die Sammlung, Lagerung, Befrderung und Behandlung von Mist, Jauche, Glle und organisch kompostierbarem Material als Abfall ist dann nicht [] erforderlich, wenn diese im Rahmen eines land- und forstwirtschaftlichen Betriebs anfallen und dort im unmittelbaren Bereich einer zulssigen Verwendung zugefhrt werden.

Materialien aus biogenen Ausgangsstoffen - Papier, Zellstoff, Biokunststoff Biogenes Material - Abfall Frhere Sichtweise: Cradle to grave Stoffe im ganzen Lebenszyklus (Primrressource bis Ende)

werden als Abfall betrachtet Neue Sichtweise: Cradle to cradle (cradle=Wiege) Ressource - Produktion Handel Verteilung Konsum Abfallwirtschaft ------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------ Abfallwirtschaft gibt neue Impulse zurck an Produktion Abfallwirtschaft wird Ressourcenwirtschaft ???? Enthalpie, Entropie, Gibbs und Hemholtz, spontane und nichtspontane Prozesse ???? Mikrobiologische Prozesse - Energiegewinn

Energiequelle:

phototroph (Licht) chemotroph (Redoxreaktion) radiotroph (Ionisierende Strahlung)

Elektronendonator:

lithotroph (Anorganischer Stoff) organotroph (Organischer Stoff) hydrotroph (Wasser)

Kohlenstoffquelle:

autotroph (Anorganischer Stoff) heterotroph (Organischer Stoff) Der Nutzungsgrad von biogenen Ressourcen hngt von konomischen, kologischen und technischen Bedinungen ab. Nutzungsgrad z.B. bei Holz hoch: Holz, Zellulose, Lignin (Lignin => Polymer, Vanillin) Nutzbare Teile

Das ganze Material oder Teile davon:

Fasern Schalen Stngel Pressrckstand Borsten Federn

Stoffwechselprodukte und Inhaltsstoffe:

Stoffwechselprodukte, die durch den Abbau entstehen (z.B. Biogas) Gewinnung von Inhaltsstoffen (z.B. Extrakt, anorg. Stoffe) Gewinnung von Chemikalien (z.B. org. Suren durch Fermentation) Federn Keratin Biokunststoffe Chitinpanzer Chitosan Biokunststoffe Knochenmehl Gelatine Knochenleim Nhrstoffe in Klrschlamm: Stickstoff, Phosphor, Kalium, Calcium, Magnesium Wiederverwertung Verwendung

Eine Wiederverwendung kommt nur bei den biogenen Materialien in Frage, die keinem raschen Abbau unterliegen (z.B. Holz) Werden das gesamte Material oder Teile davon verwertet, ist ebenfalls eine Abbauresistenz von Bedeutung (z.B. Verwertung von Fasern fr Dmmstoffe) Bei biologischen Verfahren ist gerade die Abbaubarkeit der biogenen Abflle ein wesentliches Kriterium (z.B. Kompostierung, Biogaserzeugung) Gesetzliche Regelungen

national: Abfallwirtschaftsgesetz 2002 EU-Ebene: Abfallrahmenrichtlinie Abfallrahmenrichtlinie Abfallwirtschaftsgesetz (AWG) Verordnung ber tierische Nebenprodukte (Hygienevorschriften) Bundesabfallwirtschaftsplan Kompostverordnung Verordnung ber die Sammlung biogener Abflle Abfallverzeichnisverordnung Ende der Abfalleigenschaft:

Stoff wird gemeinhin fr bestimmte Zwecke verwendet

Markt/Nachfrage besteht

Technische Anforderungen, bestehende Rechtsvorschriften werden erfllt (Qualittskriterien)

keine schdlichen Umwelt- und Gesundheitsfolgen durch Verwendung

Abfallende-Regelungen auf EU-Ebene werden erstellt fr: Krniges Gesteinsmaterial, Papier, Glas, Metall, Reifen, Textilien Wenn fr bestimmten Abfall keine Abfallend-Regelung auf EU-Ebene besteht, wird sie auf nationaler Ebene angewandt. AWG: Das Abfallende kann durch den Bundesminister festgelegt werden. Zu beachten: bereinstimmung mit Zielen und Grundstzen des AWG Wahrung ffentlicher Interessen Vorgaben des Bundesabfallwirtschaftsplans

Chemikalienverordnung: Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals (REACH) Abflle sind von der Regelung ausgenommen. Wie sieht es aber mit den Produkten aus?

Verordnung ber Recycling von Altholz: Im Begutachtungsverfahren Recyclingholzverordnung

Ziele: Qualittsstandards fr Altholz festlegen; Regelung des Abfallendes von hochwertigem Recyclingholz

Abfallverzeichnisverordnung -> Kategorisierung (01, 02, ) von verschiedenen Abfallarten

Bundesabfallwirtschaftsplan (BAWP)

Bestandsaufnahme (Aufkommen, Verwertung, Beseitigung ausgewhlter Abfall- und Stoffstrme) [Abfallstrme: z.B. Spermll aus Haushalten, Tierische Nebenprodukte, Holzabflle, -> Aufkommen in t ] Kapazitt Abfallvermeidungsprogramm 2011-2017 Vorgaben und Manahmen des Bundes Leitlinien zur Abfallverbringung und Behandlungsgrundstze Altlastensanierung Behandlungsgrundstze nach BAWP (Altspeisele, Kompost, Grrckstnde, Klrschlamm, )

Materialien, die verwendet werden drfen: Bundesabfallwirtschaftsplan, Kompostverordnung

Chemische Verbindungen in Biogenen Abfllen: Kohlenhydrate, Proteine, Fette, Lignin, Chitin,

Biogene Ressource: Material selbst oder Inhaltsstoff Celluloseflocken aus Altpapier zur Wrmedmmung; Textilfasern fr Spezialpapiere; Thujenl (Extrakt aus Baumschnitt)

Biogene Ressource: Umwandlung zu einem Stoffwechselprodukt (durch biochemischen Umwandlungsprozess)

Kohlenhydrate: bezeichnet die Gesamtheit der Zucker, einfache Zucker wie Glucose und Polymere (Polysaccharide) wie Cellulose und Strke; Kohlenhydrate sind Speicherstoffe der Pflanzen (z.B. Strke); Kohlenhydrate sind auch Gerstsubstanzen (Zellwand der Pflanzen, Cellulose)

Cellulose (Hauptbestandteil der pflanzlichen Zellwand), Hemicellulose hufigste organische Verbindung; -> Cellulose als Dmmstoff (Celluloseflocken aus Altpapier) Celluloseflocken: sicher vor Ungezieferfra & Schimmel; nicht druckbelastbar +: Recyclingrohstoff, wenig Energie fr Herstellung, wiederverwendbar -: Entstehung von Feinstaub bei Verarbeitung, nicht kompostierbar

Agar: aus Zellwnden von Algen

Pektine: pflanzl. Polysaccharide; Geliermittel, Verdickungsmittel (Marmeladen,Gummibren)

Mureine: Bakterienzellwnde

Chitin: Polysaccharid, Essigsureamid; Gerst hnlich der Cellulose, nach Cellulose die hufigste organische Substanz;

Abfall aus Krabbenfischerei + mikrobiologischen Prozessen Chitosan wird technisch aus Chitin gewonnen (durch Deacetylierung) und ist leichter zu

verarbeiten; lslich in verdnnten starken Suren + organischen Suren Nutzung von Chitosan: Fasern, Schaumstoffe, Membranen, Folien, Medizin Abbau von Strke: - enzymatisch - durch Mikroorganismen (Clostridien) Proteine: Polymere Stoffe mit hohem Molekulargewicht, die sehr unterschiedlich aus 20

Aminosuren aufgebaut sind; enthalten C, O, H, immer N, manche auch S; kommen in allen Lebewesen vor

Proteinabbau (Proteolyse): Protein -> Oligopeptide -> Aminosuren ; durch Proteolytische Enzyme, extrazellulr; Peptide = kleine Proteine Oligopeptide + Aminosuren werden durch spezifische Transportsysteme in die Zelle aufgenommen und durch intrazellulre Proteasen (= Enzyme, die Proteine und Peptide spalten knnen) zu den Aminosuren abgebaut Bei der Proteolyse frei werdende Peptide und Aminosuren knnen zur Energiegewinnung verwendet werden

Fette, Lipide: unlslich in Wasser (Lipide: Sammelbezeichnung fr wasserunlsl. Naturstoffe); Fette kommen in Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen vor Neutralfette sind Triglyceride der Fettsuren

Abbau: zu Acetat (durch Glycerinabbau)

Methanogenese (Methanbildung)

Bei anaerobem Abbau (Energiestoffwechsel) der organischen Substanz wird Methan gebildet; Die Produkte primrer und sekundrer Destruenten wird von den methanbildenden (methanogenen) Bakterien genutzt

Methanogene Bakterien: Letzter Teil der anaeroben Nahrrungskette; entfernen den Wasserstoff aus dem System (mutualistische Symbiose) CO2 als Kohlenstoffquelle

Biomasse (Polysaccharide, Proteine, Fette) spaltet sich durch grende Bakterien in (1) H2, CO2 Acetat (Salze der Essigsure) und (2) Propionat, Alkohole etc. Letztere wandeln sich durch acetogene Bakterien auch zu H2, CO2 Acetat um. Dieses H2, CO2 Acetat wird durch methanogene Bakterien zu CH4, CO2 umgewandelt.

1. Bildung von Methan aus der Reduktion von CO2 (CO2+4H2 -> CH4+2H2O)

2. Spaltung von Essigsure - Decarboxylierung (Entfernung von COOH) (CH3COOH -> CH4+CO2)

Behandlungsgrundstze (BAWP) Prozesse:

physikalisch (Celluloseflocken->Dmmstoff)

chemisch (Seifenherstellung)

Biotechnologisch (Biogas, Kompost)

Bioraffinerie (Raffinerie = Verfeinerung) (biologisch + chem.-physik.; z.B. Biogas-Raffineriekonzept)

Altspeisefette, -le und Fettabscheiderinhalte

Schmiermittelerzeugung

Biodieselproduktion mit Glyceringewinn

Verseifung mit Glyceringewinnung

Biogasgewinnung

Biodiesel:

Glycerin wird durch chemische Verfahren durch niedermolekulare Alkohole ersetzt. Glycerin fllt als Abfallprodukt an und kann in der Biogasanlage als Substrat gentzt werden.

Erden: Ausschlielich aus Bodenaushubmaterial; hergestellt unter Verwendung bodenfremder Bestandteile; -> Zugelassene Materialien: Holzasche, Schlamm, Gips, Blumenerden, Heilerde,

Phosphorgewinnung aus Klrschlamm: 1. Elektrokinetische Phosphor-Rckgewinnung aus Klrschlammasche: durch elektrokinetischen Transport in einem Gleichstromfeld -> Phosphatanionen wandern entgegen der Bewegungsrichtung der meisten Schwermetalle zur Anode und knnen somit selektiv aus der Asche gelst werden.

2. Phosphor-Rckgewinnung als Magnesium-Ammonium-Phosphat-> Phosphatdnger

Abfall als Ressource: Grenzen Energieaufwand, Verfgbarkeit, Gesetzliche Restriktionen

3) Mineralische Baustoffe

Anorganisch: Lehm, Ziegel, Kalksandstein, Leichtmauersteine, Beton, Estrich, Mrtel, Putze Bauplatten (Gipskarton, Gipsfaserplatten)

2009: ~7 Mio t mineralische Abflle aus Bauwesen (vgl. Haushaltsabflle = ~4 Mio. t)

-> Bauschutt (Ziegel, Keramik, Steine, Fliesen, ..), Straenaufbruch, Betonabbruch, Gleisschotter, Baustellenabflle (Dmmstoffe, Kunststoffrohre, .. -> mineralischer Anteil bei Baustellenabfllen = 40-90%)

Strategie: Urban Mining

Nutzung von anthropogenen Lagern (Stdte) zur Gewinnung von Sekundrrohstoffen; Rckgewinnung von Baustoffen, Metallen, Kunststoffen, Phosphor und anderen Sekundrrohstoffen; Groe Mengen an mineralischen Baustoffen pro sterreicher Gewinnung von z.B.: Sand/Kies, Ziegel sterreichischer Rohstoffplan: Versorgungsengpsse (nur regional handelsfhig)

Zugnglichkeit zu Rohstoffvorkommen immer schwieriger(Raumplanung, regionales Problem)

Festlegung von Rohstofflchen

Nutzung von Sekundrressourcen (Recyclingbaustoffe)

Lagererkundung: Baustoffe und materialien aus alten Bauwerken zuknftig: komplexe Baustoffstrme trennen&sortieren (z.B. Wrmedmmverbund)! Deutschland: 88% stoffliche Verwertung bei Bau- und Abbruchabfllen Lsungsmglichkeiten: Gebudepsse bei Neubauten; Rohstoffkataster der bestehenden Gebudesubstanz; selektiver Rckbau um die Qualitt der Sekundrrohstoffe zu erhhen; Nutzungsverlngerung von Gebuden Gesetzliches: - Verordnung ber die Trennung von bei Bauttigkeiten anfallenden Materialien -> getrennte Sammlung und Verwertung von verwertbaren Baurestmassen; Verpflichtung fr Bauherrn diese Pflichten einzuhalten; Trennung ab einer festgelegten Menge pro Stoffgruppe; Verpflichtung geht meist bei Bauvertrag auf Bauunternehmer ber - Deponieverordnung Baurestmassendeponie (hchstens 10% Volumen Fremdanteile) Vermischungsverbot

Aufbereitungsanlagen fr mineralische Baustoffe in sterreich 2010: ~ 400 Anlagen Recycling: 1) Trockene Bauschuttaufbereitung (vorsortieren, sieben) 2) Nasse Bauschuttaufbereitung (Sink-Schwimm-Verfahren)

erfolgt nach definierten Eigenschaften (Richtlinie fr Recycling-Baustoffe des sterreichischen Baustoff-Recycling Verbandes (BRV)) Krnchengre, Stoffzusammensetzung, physikal. Eigenschaften, Umweltvertrglichkeit (Eluatgrenzwerte enthlt z.B. pH-Wert, Elektr. Leitfhigkeit, Elemente) -> Qualittsklassen A+ - C => z.B. RB II 0/32 A+ (RB = Materialbezeichnung; II = Bautechn. Einsetzung, 0/32 = Sieblinienbereich) Bsp.: Betonabbruch (v. Strassenbau) wird z.B. verwendet fr Tragschichten, Wegebau

Ziegelbruch (Wohnbau) wird z.B. verwendet fr Fllungen, Mauerwerksteine, Estriche Durch Recycling werden:

Deponien entlastet primre Rohstoffe eingespart

+ kologische Auswirkungen sind gering Rckbauqualitt ist entscheidend fr qualitativ hochwertigen Recycling-Baustoff => Baustoff-Recycling = Downcycling Groteil der mineralischen Baustoffe sind zementgebunden (Beton, Mrtel, Betonsteine, Mauerwerksteine, Estrich) => Verringerung der kol. Auswirkungen nur bei Produktion mglich (Reduktion des Energieaufwandes, Einsatz von sekundren Rohstoffen)

Zementindustrie

-> Einsatz von Sekundrressourcen hoher Energieaufwand bei Klinkerproduktion ist verantwortlich fr kologischen Auswirkungen der Betonherstellung (Zementklinker = gebrannte Bestandteil des Zements, der fr die Aushrtung unter Beimengung von Wasser zustndig ist -> Tricalciumsilicat C3S) Hrtung = Hydratation

Mglichkeit der Nutzung von Abfllen: - Ersatzbrennstoffe (Reifen, Kunststoffe) - Schlacken aus der Stahlindustrie (Httensande, Hochofenschlacke)

Zement: anorganisch; erstarrt nach anrhren mit Wasser (chem. Reaktion: Hydratation) => Hydraulisches Bindemittel; Herstellung aus Kalkstein, Ton und Mergel Groerzeuger & Verbraucher: China in : ausreichend eigene Rohstoffvorkommen; 9 Zementwerke mit Klinkerprod. Zement kann enthalten: Abfall (Httensand, Flugasche, Silicastaub) -> nach der Klinkermahlung (Brennvorgang) zugesetzt.

Beton: Frhgeschichtliches Bindemittel Httensand bzw. Hochofenschlacke: fllte beim Schmelzprozess im Hochofen als Nebenprodukt der

Schlacke an; bildet bei Kontakt mit Wasser einen glasig erstarrten, latent hydraulischen (festen) Stoff CaO, MgO, SiO2, AlO Flugaschen: Kieselsurehaltig, kalkreiche Staubpartikel gewonnen aus Rauchgasabscheidung von Kohlefeuerungen Silicastaub: Entstehung im Lichtbogenofen; SiO2 fllt bei Herstellung von Silicium(-legierungen) an Ausgangsstoff: Quarz Zementherstellung: - Rohmaterialaufbereitung (Mischung, Trocknung, Aufmahlung, Korrekturmaterialien, Lagerung) - Brennvorgang (Entsuerung, Sinterprozess (Ablagerung), Brennstoffe, Ersatzbrennstoffe)

-> unvermeidbarer CO2-Ausstoss! Entsuerung im Vrwrmer, Sintvorgang im Drehrohofen (hohe Brenntemperaturen) - Zementmahlung, Qualittskontrolle Beizeichnung: Bsp.: EN 197-1 CEM II/A S 32,5 R

EN 197-1 Norm CEM II Zementart A Anteil der Zumahlstoffe S Art der Zumahlstoffe (Httensand S, Flugasche V, Kalkstein L, Kobination M) 32,5 Druckfestigkeit R Frhfestigkeit Abwrme kann wiederum zum Trocknen eingesetzt werden -> Gesetzliche Grundlage fr Mitverbrennung von Abfllen: Abfallverbrennungsverordnung 2002 Ersatzbrennstoffe in Zementindustrie: Altreifen, Kunststoffabflle, Altle, Lsungsmittel,

Papierfaserreststoffe, Tiermehl, fast 50% der Brennstoffe

Etwa die Hlfte des jhrl. Altreifenaufkommens in wird in Drehrohrofenanlagen in Zementindustrie verwertet (europaweite Spitze)

Stoffe + Spurenelemente der EBS reichern sich im Klinker an => Genaue Qualittskontrolle + Prozessfhrung! Bsp.: zu viel Zink -> Zunahme des Wasseranspruches zu viel Blei (in Altlen) -> Verringerung der Erstarrungszeit, Vernderung der Festigkeitsentw.

zu viel Cadmium (Altkunststoffe)-> Verringerung der Schmelzphasentemp., Einfluss auf Hydratation

zu viel Chlor -> Salzbildung zu viel Nickel -> rasche erhhte Frhfestigkeit andere: Mangan, Titan, Phosphor

4) Schlacke

Aufbereitung von Rostasche aus der Abfallverbrennung, Asche aus Biomasse

Sdeuropa, bersee: immer noch MVA ohne Metallrckgewinnung z.B. Rohkupfer, Rohaluminium Stahl-, Alu- und Kupferherstellung: sekundr aus Schrott + vermiedene Emissionen, z.B. Cu-Htten in Sdamerika Bsp. Schweiz: CO2-Reduktion (Szenario: landesweite Rostasche-Aufbereitung)

Gegenber der Primrproduktion von Metallen wren CO2-Einsparungen mglich (Alu>Eisen>Edelstahl>Kupfer>Zink)

Rostasche: Der Abzug der Asche erfolgt normalerweise durch Schrung, also ein mechanisches Umrhren/Umwlzen des Brennstoff-Asche-Gemisches, wodurch die Asche sich vom noch unverbrannten Brennstoff lst und entweder nach unten fllt ("Rostasche") oder mit dem Verbrennungsabgas davonfliegt ("Flugasche")

Aufbereitung:

1) Zwischenlagerung, natrl. Alterung 2) Trockene: Klassierung -> Siebung + Nasse: Nasse Siebung/Attrition 3) Magnetabcheidung 4) NE-Metallabscheidung 5) Zwischenlagerung, Alterung 6) Qualittskontrolle 7) Vermarktung, .. 8) Nasse: Reinigung und Rckfhrung des Prozesswassers, Entsorgung von Schlamm etc. NE-Metalle in MV-Rostasche: 0,1-0,5% Fe-Metalle in MV-Rostasche: 5,7-10% Metalle in MV-Rostasche: 7,2-11,8% Magnetabscheider: Trommelmagnete, Bandmagnete, berbandmagnete

Empfehlung: mglichst trockenes Sortiergut, Kornvereinzelung vor der Abscheidung, Magnetabscheidung im freien Fall, Entscheidung ber Zerkleinerung im Einzelfall (erhhte Metallausbeute)

Wirbelstromabscheider: zur Abscheidung bestimmte Stoffe werden magnetischem Wechselfeld ausgesetzt => Wirbelstrme in Metallen senkrecht zum magnetischen Feld; abstoende Kraftwirkung (+ & -), Ablenkung bewegter Stoffe

a-zentrisches System: Nichtleiter werden von NE-Metallen getrennt -> gute Trennleistung Trockene Aufbereitung: Schlacke aus Schrottaufbereitung + Rohschlacke + Zwischengelagerte Schlacke -> Sieb -> Abtrennung von Fe-Schrott mit Magneten -> Abtrennung von NE-Metallen -> Sieb -> Leichtstoffe zurck zum Bunker der MVA -> Zwischenlager 3 Monate ->

Auslieferungslager Nasse Aufbereitung :

Trommelsieb -> Magnet (-> Fe) -> Deponie Trommelsieb -> Waschtrommel (Organik aus Waschtrommel: Bunker der MVA) ->

Nasssiebung -> Schlammabtrennung / Sand fr Deponieabbau Trommelsieb -> Waschtrommel -> Nasssiebung -> Magnet (-> Fe) -> Wirbelstrom (-> NE-

Metalle) -> Granulat Rostasche-Aufbereitung in Wien: Ziele: 1) Herstellung von Schlackebeton fr den Randwall der Deponie Rautenweg 2) Metall-Recycling Alternative Trenntechnik: a) Sensorsortierung von Metallen:

Farbsortiersystem, Induktionssortiersysteme (Magnetisierbarkeit), Electromagnetic Camera (Tomographie), Rntgensortiersysteme, Hochleistungsprozessor-Sortierung

b) Bsp. kinetische Hydrosetzmaschine: Trennung nach Sinkgeschwindigkeit im Wasser c) mittels Dichtesortierung trennbare Korngren: Schwerkraftscheider, Zentrifugalkraftscheider, .. Lagerung: Aktive Alterung durch Behandlung mit CO2; Korrosion von Metallen kann zu Verlusten

fhren Verwertung von MV-Rostasche: Straenbau, Deponiebau, Ablagerung, .. Inhalte Mineralisches Granulat: Cu, Zn, Pb, Ni, Cr, Regelung der Verwertung als Ersatzbaustoff in Europa: Deutschland: Ersatzbaustoffverordnung Niederlande: Soil quality regulation Regelung sterreich: Behandlungsgrundsatz Rckstnde aus Abfallverbrennungsanlagen

-> unverbindliche Richtlinie fr die Verwertung aufbereiteter Reststoffe im Strassenbau; enthaltene Anforderungen: Gesamgehalte & TOC, Eluatwerte, Restmetallgehalte Fe und NE; nur Einbau in Tragschichten unterhalb von gering durchlssiger Deckschicht ist zulssig

Aschen aus Biomasse:

Wirbelschichtfeuerung: Bettasche, Zyklonasche, Filterstaub

Rostfeuerung: Rostasche, Zyklonasche, Filterstaub (=Feinstflugasche)

Unterschiede Hackschnitzel/Rinde/sonstiges Aschen aus Holzfeuerung: je heller, desto besserer Ausbrand pH-Wert bis 13 Schlechter Ausbrand: PAK-Gehalt mglich (polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe) Zyklonaschen: trocken (=> Staubemissionen) Rostaschen: feucht Schwermetalle in Holzaschen Nutzbare Nhrstoffe in Mischung aus Grobasche und Zyklonasche (v.a. CaO) Nhrstoffe fr Rinden- und Holz-Hackgutfeuerung: Ca, Mg, K, P, Na Regelung: . Richtlinie Ausbringung von Pflanzenaschen

-> nur Qualittsklassen A und B drfen aufgebracht werden (verschiedene Grenzwerte fr A und B)

Schlacke 2

Aufbereitung von Rostasche aus der Abfallverbrennung II:

BABIU-Verfahren

BABIU = Bottom Ash For Biogas Upgrading

Verwendet werden 1) Altdeponie oder Anaerobanlage Gase und 2) Reaktive, alkalische Schlacke aus der MVA. Das vorher nicht verwertbare (Deponie-)Gas verlsst das BABIU-Verfahren als verwertbares mit hherem CH4-Gehalt -> Einspeisung ins Gasnetz. Die Schlacke nach dem BABIU-Verf ist verwittert und pH-neutral und kann als Baustoff oder Ablagerung verwendet werden.

Innovative Prozesse zur Aufbereitung von Biogas:

BABIU Prozess

Absorptions-Regeneration (KOH-Lsung absorbiert CO2)

BABIU: Gaseinspeisung unter die Rostasche; Karbonatisierungstank (Rostasche wird aufbereitet) -> karbonisierte Rostasche; danach Einspeisung ins Gasnetz -> Kriterien fr CH4 und Brennwert mssen erfllt sein.

CO2 wird als Calcit (CACO3) gebunden, H2S wird eliminiert, Auslaugbarkeit verringert (Al,), pH-Werte verringert

Verwendung: Herstellung von Ersatzbaustoffen

Pilotanlage in Podere Rota: Schlacke inklusive aller Metalle; Problem: falscher Durchflussmesser, groe Metallteile (Probleme bei Gasen), Regenwetter -> explosionfhiges Gasgemisch; -> Not-Abschaltung, berwachung O2 im Input-Gas; MV-Rostasche ohne grobe Metalle

BABIU zhlt zu UPGAS-LOWCO2 Projekt

Zusammenfassend: Aufbereitung von Deponiegas Schutz der Gasmotoren durch Eliminierung von H2S Karbonatisierung von MV-Rostasche

5) Kritische Rohstoffe

Vielfalt an Elementen in Produkten Ressourcenentnahmen weltweit:

Baumineralien > Erze & industrielle Minerale > fossile Energietrger > Biomasse

Mineralische Ressourcen:

Lagersttte: Natrliche Konzentration eines Minerals/Elementes in der Erdkruste Reserven: Teil der geologisch nachgewiesen, wirtschaftl. nutzbar und legal abbaubar ist

Reservebasis: Reserven + Teil, der realistisches Potential fr wirtschaftl. Nutzung hat (ggf. neue Abbautechniken)

Seltene Metalle: Osmium, Platin, Gold, Uran, Kritische Rohstoffe: Platinmetalle, Germanium, Niob, Wolfram, Magnesium, Gallium,

Seltenheit / Knappheit:

Reservemenge: geringe globale Reserven

statische Reichweite: Metalle mit geringer statischen Reichweite Statische Reichweite (a) = Reserve (t) / jhrl. Produktion (t/a)

Geopolit. Knappheit: hohe geographische Konzentration, insbesondere polit. instabile Regionen

Nachfrage/Technischer Stand, geringe Prod.mengen, Kursschwankungen, Feinverteilung (z.B. Uran, Gallium)

Seltene Erden: China hat 97% der Primrprod. steigende Nachfrage; China drosselt Prod. und besteuert SE zustzlich (=> Klagen von WTO) -> Entspannung der kritischen Lage dann mglich, falls Mine in Grnland 2015/2016 in Betrieb geht.

BMVIT/BMWA-Definition: Mineralischer Rohstoff ist aus nationaler Sicht dann kritisch, wenn zufolge der Importabhngigkeit die Versorgungskette fr einen fr sterreichische Wirtschaft bedeutenden Rohstoff empfindlich gestrt/unterbrochen wird.

Versorgungsrisiko-Index SRi (BMVIT, EU-WG): SRi = i*(1-i)*HHI SRi = Versorgungsrisiko-Index fr Rohstoff i iSubstitutionskoeffizient (Substitution = Ersetzen) 0,0 = leicht substituierbar; 1,0 = nicht subst. iRecyclingkoeffizient (= Verhltnis recycelte Masse aus Altstoffen / Europischer Verbrauch)

Herfindahl-Hirschmann Index HHI: Mazahl zur Erkennung von Versorgungsrisiken durch Unternehmenskonzentrationen und politische Risiken. HHI = (S)2 * WGI S Anteil eines Landes an der Weltproduktion. Summiert wird ber alle Lnder der Welt. WGI, World Governance Index Ma der Weltbank fr die polit. Stabilitt eines Landes HHI = 0 -> min./kein Versorgungsrisiko HHI = 10 -> max. Versorgungsrisiko

Coltan-Konflikt (Cobalt-Tantal-Erz) im Kongo: Konflikt um illegalen/manuellen Coltanabbau begann ~1999 => Intensivierung & Verlngerung des Stammeskrieges -> Armut, Tode Mgl. Lsung: fairer Handel, Kontrolle durch EU oder internat. Organisation

SE-Primrfrderungen Risiken: Eintrge ins Grundwasser, Dammversagen, Luftemmission, Abwasser, Staub

Frderstrategie in (BMVIT): Primrrohstoffe: neue Techniken Recycling/Re-Use: z.B. neue Logistik f. Re-Use, verbesserte Technik

Substitution: Die Frderstrategie stimuliert 100%-ige Substitution einzelner kritischer Rohstoffe im jeweiligen Produkt bei gleichbleibender Funktionalitt des Produktes

Ausgewhlte kritische Rohstoffe:

Platin: in KFZ-Katalysatoren (Verluste durch KFZ-Wracks-Export), Chemicalien, Zahntechnik, Elektro(nik)gerte, Schmuck

Niob: Stahllegierungen hohe Festigkeit, Konzentration gering => Recycling noch unbedeutend

Neodym: Permanentmagneten (Legierung mit Fe und B) Fahrzeugbatterien, Windkraftanlagen (getriebelose WKA mit Nd-Fe-B-Magnet), Datenspeicher, Lautsprecher, .. als Oxid: Leuchtstoff in LCD-Bildschirmen, Energiesparleuchten Feuerzeuge (im Feuerstein), Glserfrbung, Schweierbrillenglser, Sonnenbrillen

6) Kunststoffabflle

Ressourcen - Energie Infrastruktur Produkte Abfall Ressourcen

Herstellung & Recycling: Erdl thermisch (Verbrennung), chemisch (Kunststoffe, Rohstoffe), stofflich (Herstellung, Verarbeitung, Gebrauch Mehrweg!,) ( Abfall Deponie)

Grundbausteine: Makromolekle (organische Monomere, die zu Polymeren verbunden sind) bestehen aus makromolekularen Stoffen: Kautschuk, Zellulose, Proteine oder aus niedermolekularen organischen Stoffen: Ethylen, Benzol, Formaldehyde, .., die

durch Synthese verbunden sind (Polymerisation, -kondensation, -addition)

Polymerisation: Monomere mit Doppelbindungen zw. C-Atomen -> Doppelbindungen werden durch Initiator aufgelst -> Monomer verbindet sich mit anderen Monomeren zu Makromoleklen (z.B. Polystyrol, Polyvinylchlorid)

Polykondensation: funktionelle Gruppen zweier Molekle schlieen sich unter Abspaltung eines

kleineren Molekls (z.B. werden ein paar O und H weggelassen) zu hherer Einheit zusammen (z.B. Polyamide, Polyester)

Polyaddition: Endgruppen von Monomeren werden umgelagert, keine Abspaltung kleinerer Einheiten

Thermoplaste: lineare oder verzweigte Polymerketten (frei gegeneinander verschiebbar), durch Wrmeeinwirkung verformbar => Verwertung durch Umschmelzen mglich

z.B. Polyethylen, Polypropylen; (Puppen, ) Duroplaste: eng vernetzte Makromolekle, hrten unter Wrmeeinwirkung aus; nicht schmelz-

/schweibar z.B. Polyesterharze; (Schutzhelme, Topfgriffe) Elastomere: weitmaschig vernetzte Polymere, weich wie gummielastisch, thermisch nicht umformbar

z.B. Kautschuk; (Gummibnder) Autoreifen Spritzgievorgang

Extruder: Frdergerte, die nach dem Funktionsprinzip des Schneckenfrderers feste bis dickflssige Massen unter hohem Druck und hoher Temperatur gleichmig aus einer formgebenden ffnung herauspressen. Dieses Verfahren wird als Extrusion bezeichnet.

Kunststoffanwendungen in Europa: 39% Verpackung (hauptschlich PE) 27% andere 21% Bauen & Konstruktion (hauptschlich PVC) 7% Automobil 6% Elektro & Elektronik

Sekundrrohstoffmrkte Kunststoff:

Primrmrkte: groer Teil erzeugter Kunststoffgranulate aufgrund der Qualitten wettbewerbsfhig zu Primrkunststoffen; Herstellung: Mischungen aus Primr- & Sekundrkunstst. mglich, hochwertige Endprodukte mglich als Produkte gelten bereits Rezyklate (Mahlgter, Regranulate), da sie Primrkunstst. ersetzen

Zweitmrkte: Mischkunststoffe zu Produkten (Bnke, Bodenplatten, Paletten, Rinnen) ersetzen Holz, Beton und Primrkunstst. 4 Teilstrme: Produktionsabflle, post-industrial Materialien, post-consumer Abflle, Kunststoffe aus gemischten Gewerbeabfllen und Bauschutt PVC wird aus Kunststofffraktion im Bauschutt aussortiert, weil es nicht verbrannt werden darf in meisten Anlagen Boom bei Sortieranlagen; jetzt auch Anlagen zur Gewinnung Ersatzbrennstoffe (nicht nur mehr fr stoffliche Verwertung)

Verwertungsstrategien:

stoffliche (durch Umschmelzverfahren); ~22,5 Masse-% stofflich zu verwerten rohstoffliche Verwertung durch Zerlegung in ursprngliche chemische Bestandteile thermische Verwertung durch Nutzung Energieinhalt

Ressourcen -> Produkte -> Abfall -> Ressourcen

CO2-Einsparungen bei PET und PE Stoffliche Verwertung:

- einfache Aufbereitung fr spezifische Anwendungen (z.B. nur Zerkleinerung fr innerbetriebliches Recycling - fr Thermoplaste mittels Umschmelzverfahren - fr Elastomere durch teilweise Aufhebung der Vernetzung - Voraussetzung: Sortenreinheit! -> Qualitt der Folgeprodukte - Verfahren sind Stand der Technik

ggf. Granulierextrusion Bsp. Altreifen (Elastomere): Nutzung von Gummigranulat fr Sportplatzbelge, Schuhsolen etc. Textilfasern (Polyester,..) fr Asphaltherstellung Sekundrmaterial mit guter Qualitt: zurck in Reifenproduktion Runderneuerung von Reifen (variert im Einsatzbereich etc.) -> Vorteile: Abfalleinsparung + Energieeinsparung gegenber Neuproduktion

Ressourcen > Infrastruktur > Abfall -> Ressourcen

stoffliche Verwertung von PET-Flaschen: aus hygienischen Grnden: Sekundrmaterial darf nicht mit Lebensmittel in Kontakt kommen -> mehrschichtige Herstellung von Flaschen notwendig => Einsatz als Baumaterial (direkt anstelle von Ziegeln mit Sand gefllt -> v.a. in Sdamerika

Bsp. Polli Brick (hohle Ziegeln in Wabenform) -> Einsparung von ca. 70% Treibhauspotential des Bauteils

Abfall -> Ressourcen

Crea-Solv-Prozess fr Elektroaltgerte, Altautos, Verpackungen durch Auflsen des Zielpolymers -> Rckgewinnung des Lsemittels => Gewinnung von hochwertigen PET, ABS, EPS, HIPS, PP

Prozess: Abfall -> Lsungsmittelaufbereitung (Lsg, Reinigung, Fllung, Trocknung) -> Produkt Pilze zerlegen PET

von Pilzen produzierte Enzyme wirken als Katalysatoren (zerlegen synthetische Kunststoffe in Ausgangsstoffe)

Prozesse um Kunststoffe in chem. Ausgangsstoffe zu zerlegen Vergasung, Hochofenprozess, Hydrolyse, Hydrierung, Pyrolyse/Thermolyse, Glykolyse

Ressourcen -> Energie -> Abfall -> Ressourcen

als Ersatzbrennstoffe ersetzen fossile z.B. in Zementindustrie teils sehr hohe Brennwerte (PE gleichen Heizwert wie Heizl)

Rohstoffe fr Biokunststoffe

nachwachsende pflanzlich (Strke, Cellulose, Lignin) mikrobiell tierisch: (Chitin) fossile

Biobecher etc.: aus Polymilchsure Bsp.: kompostierbare Pflanzentpfe (Strkebasis, Altpapier, Fasern), kompostierbare Gehuse (Walkman, Handy) CO2-neutral in Verbrennung, kompostierbare Verpackungen Autoindustrie (Henry Ford schon lange vorgezeigt, jetzt wieder neu entdeckt) -> Weizenstrohverstrkte Kunststoffe fr Innenverkleidung, ...

Zusammenfassend: Kunststoffe -> stoffliche Verwertung thermische Verwertung direkte Deponierung

7) Gipsplatten / Dmmstoffe

5-stufige Abfallhierarchie: Vermeidung - Wiederverwendung Recycling sonstige Verwertung (z.B. energetisch) Beseitigung

Komplexitt der Lagererkundung -> Kenntnis der Gebude notwendig fr stoffl. Verwertung; meisten Gebude aber individuell

zu Zement: es gibt reinen Schlackenzement (Schlacke statt Klinker)

Hochofenschlacke (Httensand) fllt in groen Mengen als Nebenprodukt beim Hochofenprozess an -> kein Klinker notwendig -> hohe Einsparung von Treibhausgasemissionen

Gipskartonplatten

Abflle: Rckbau und Schnittreste muss von Bauschutt getrennt werden Material: Gips, Karton, (Strke) Gips: Calciumsulfat mit Kristallwasser

REA-Gips: Gips, der aus den Abgasen von Rauchgasentschwefelungsanlagen gewonnen wird; in Zementindustrie eingesetzt, weniger Einschrnkung in der Anwendung als bei Naturgips Karton: 100% Altpapier Aufbereitungsverfahren (Vorsortierung, Zerkleinerung, Metallabscheidung, Absiebung, Dichtesortierung, Walzenbrecher, Endabsiebung => Trennung Papier und Gips)

Zusammenfassung: Gipsfaserplatten knnen nahezu aus 100% Abfllen/Recyclingprod. bestehen -> REA-Gips und Altpapier stoffliche Verwertung ist mglich Gips kann stofflich verwertet und fr gleichen Zweck wiedereingesetzt werden getrennte Sammlung ist notwendig (in noch nicht vorhanden)

Wrmedmmverbundsysteme Wandaufbauten

Komponenten: Kleber, Wrmedmmstoff, Unterputz, Oberputz Trend: Mauerstrken gehen zurck, Strke der Dmmmaterialien nimmt zu Probleme: mechanischer Rckbau zeit- und kostenaufwendig Rckbau muss vorsichtig und geplant stattfinden um stoffliche Verwertung zu gewhrleisten Befestigungsarten Verklebung, Verdbelung,

Mineralische Dmmstoffe (Steinwolle, Glaswolle)

Mineralische: Steinwolle, Glaswolle Organische: Extrudiertes Polystyrol (EPS)

Glaswolle: 30-80% Altglas (Quarzsand, Feldspat, Soda, ) Herstellung: im Schleuder- Blasverfahren; bei hohen T geschmolzen; Zufhrung Bindemittel; Aushrtung, Schneiden (Verschnitt wird recycelt) hoher Energieverbrauch bei Schmelzung Verringerung durch Einsatz v. Altglas Faustregel: je 10% Altglas wird Energieverbrauch um 3% gesenkt

Glaswolle-Abfall: schwierig in Entsorgung, schwer sortenrein abzubauen, thermisch nicht nutzbar, Recycling von Baustellenabfllen kaum mglich (Fasern verteilen sich) -> selektiver Rckbau notwendig

Steinwolle: 50% Recycling-Formsteine (Basalt, Dolomit, Kalkstein, Zement, ) -> gepresste Briketts Herstellung hnlich wie Glaswolle

hoher Energieverbrauch bei Schmelzung, Verringerung durch Recycling-Formsteine oder Altglas, auf

frher: auch Schlackenwolle (aus Stahl- und Nichteisenmetallindustrie)

Organische Dmmstoffe Expandiertes Polystyrol

Polystyrol-Dmmplatten (EPS) PS-Granulat wird mit heiem Wasserdampf expandiert und zu Platten geschumt fertiges Produkt: 98% Luft, 2% Polystyrol

stoffliche Verwertung von EPS: werkstoffliche Verwertung mglich

EPS wird in Lsungsmittel aufgelst; nach Trocknung ist Material wiederaufschumbar Verarbeitung zu einem Granulat (Dmmschttung, Zuschlagstoff fr Mrtel und Beton) Grundvoraussetzung: sortenreine und saubere Sammlung Probleme bei EPS aus Wrmedmmverbundsysteme: hohe Verunreinigung durch Putz

thermische Verwertung von EPS: in Mllverbrennungsanlagen, Mitverbrennungsanlagen

8) Altkraftfahrzeuge als Ressource

Fahrzeugproduktion: strkster Zuwachs in Schwellenlndern (BRICS)

Zusammensetzung Alt-Kfz: Metallanteil ca. 2/3 3/4 der Masse; viel Cu!

Recycling: Pt (Platin), Pd (Palladium), Cu; seltene Erden werden noch nicht recycelt, aber planmig in 10-20 Jahren

Problem: Verkauf lterer Modelle in rmere Lnder ist gngig, aber dort fehlen Shredderanlagen

4 Ebenen der Verwertung von Alt-Kfz:

1) Ausbau und Wiederverwertung von Teilen 2) Trockenlegung und Schadstoffentfrachtung 3) Zerkleinerung (Shredder) und Abtrennung verwertbarer Metalle -> stoffliche Verwertung; Windsichter, Magnet, Siebe, NE-Metallabscheider 4) a) Post-Shredder Aufbereitung der Metalle, thermische Verwertung b) Metallrckgewinnung und Behandlung der Shredderleichtfraktion

: 9 Shredder

Post-Shredder-Technologie: Aufbereitung von Shredderabfllen (Shredderleichtfraktion) -> Elastomere, Organik, PVC, Glas, Shredderleichtfraktion -> Auflockerung -> Siebung -> stoffliche/thermische Verwertung -> Sortierung (=> Leichtgutfraktionen + metallhltiges Schwergut) => Rckgewinnung von Metallfraktionen

Gesetzlich: sterreichische Altfahrzeugverordnung - Hersteller & Importeure mssen Alt-FZ zurcknehmen - Pflichten fr Sammel- und Verwertungssysteme - Verbot von Pb, Cr-Vl, Cd und Hg in Bauteilen fr FZ - Verwertungsquoten: 95% gesamt, 85% stofflich (ab 2015) * Lagerung * Behandlung zur Beseitigung von Schadstoffen (Abtrennung v. Flssigk., Batterie ausbauen,.) * Verbesserung der stofflichen Verwertung (Reifen, Glas, Cu, .. abtrennen; Shredderleichtfr.)

Starterbatterien auf Blei-Basis -> Aufbereitung

KFZ mit neueren Antriebssystemen (Hochleistungsbatterien, Elektromotor, Elektronik; kritische Ressourcen; Zukunft auch Brennstoffzellen-Antrieb); NiMH-Batterie, weitere Metallhydrid-Batteriesysteme: Bsp. Li-Batterie in Kfz (Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Kathoden NMC und Lithium-Eisen-Phosphat-Kathoden LFP)

Kritischer Rohstoff: Platin -> KFZ-Katalysatoren (Verluste durch Export), Zahntechnik, Gerte,

Altreifen: Deponierung verboten; stoffliche & thermische Verwertung (Brennstoff in Zementwerken, ); Runderneuerung;

Gummimehle und Gimmigranulate

in Hybrid- und Elektrofahrzeugen: deutlich mehr Kupfer; Beryllium in Kupferteilen

Recycling von Stahl (Altreifengerst, )

9) Stahl / Aluminium

Marktsituation

Nachfrage global steigend (am meisten in China) Preise fr Stahlschrott hngen mit Preisen fr Stahl zusammen sinkende Nachfrage in Baubranche und Flugzeugbau drckt Preis

Stahl Rohstoff = Eisen (vierthufigstes chem. Element der Erdkruste) Eisenmineralien fr Gewinnung: Hmatit, Magnetit, Siderit, Pyrit weitere Rohstoffe fr Eisengewinnung: Kohle, Erdgas, -l, Kalk, Dolomit, Quarzsand, ... Eisenproduktion: Reduktion oxidischer Erze mit C zu Roheisen, anschliessend Weiterverarbeitung zu Stahl Stahlproduktion: Verdopplung seit 1995

Kokerei Sinteranlage Roheisenerzeugung (Hochofen) Sauerstoffstahlerzeugung oder Elektrostahlerzeugung

Hochofen- und Elektroofenprozess: Einsatz von Stahlschrott (bei Elektroofen 100%) Schrotteinsatz => Einsparung CO2

Kokerei: Austreiben der flchtigen Bestandteile der Kohle durch Erhitzung => Koks

Sinterverfahren: Sintermischung wird in Zndofen erhitzt; schmelzen, erstarren, Rekristallisierung

Hochofenprozess: Gegenstromreaktor wird gefllt (Koks, Sinter, Pellets, ) -> einblasen heier Luft unten -> Koksschicht verbrennt zu CO -> CO steigt auf, bildet sich zu CO2 -> reduziert zum Metall

Sauerstoffkonverter: Reaktionsgef, worin Roheisen, Schrott und Kalk mit Sauerstoff gemischt werden. -> C lst sich (und andere Stoffe)

meist verwendetes Verfahren: LD-Verfahren (Linz-Donawitz-Verfahren: ein Sauerstoffblasverfahren zum Frischen, also zur Stahlerzeugung durch Umwandlung von kohlenstoffreichem Roheisen in kohlenstoffarmen Stahl) 30% Schrott zur Khlung

Elektrostahlwerk: Einsatz von bis zu 100% Stahlschrott. Verbrauch elektr. Energie. Schaumschlacke

Abflle aus der Stahlproduktion

HO-Schlacke, BOF-Schlacke (LD-Verfahren - Basic Oxygen Furnace; Furnace = Hochofen), Zunder, Stube, Schlmme

Hochofenschlacke: mengenmig bedeutsamstes Nebenprodukt

Stahlwerksschlacke (mehr Fe-Anteil)

Elektroofenschlacke

Stoffliche Verwertung:

Httensand zur Herstellung von Zement (durch Abschrecken der flssigen Schlacke gewonnen)

Hochofenschlacke als Dngemittel

Stahlwerksschlacke im Straenbau Abflle, die eine Behandlung bentigen:

Filterstube (hohe Zn-Konz.), Schlmme, lhaltiger Walzzunder

Inmetco-Direktreduktionsverfahren

Aluminium Herkunft von Gusslegierungsschrott und Knetlegierungsschrott Transport, Building

Rohstoff: Bauxit

2-stufige Gewinnung: Erzgewinnung aus Tonerde-Abfall = Rotschlamm; Erzeugung des Metalls durch Schmelzflusselektrolyse der Tonerde

Aluminium-Herstellung: Rohstoffe: Tonerde, Kryolith, Anodenkohle, Strom flssiges Aluminium bleibt an Beckenboden (Kathode) wenn Anoden eingetaucht werden

2 Gruppen: - Knetlegierungen (Walzprodukte, Pressprodukte (Bleche, Folien)) - Gusslegierungen (Felgen, Motorblcke)

2 Gruppen: - Fabrikationsschrott (Neuschrott) -> hhere Qualitt, z.B. fr Knetlegierungen notwendig - Altschrott (post-consumer) -> Baugewerbe, Fahrzeuge, Maschinen

Stoffliche Verwertung v. Aluminiumschrott: Aufbereitung, Umschmelzung, Drehtrommelofen, Herdfen, Induktionsfen

Abflle bei Sekundraluminiumproduktion und Verwertung: Salzschlacke (-> Aluminiumgranulat, Zementindustrie, Dngermittelproduktion), Filterstaub, Ofenausbruch, Krtze)