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

Ja

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Datengrundlagen

Abfallmengen 2003 und 2007 je Verband

Bemerkung: Daten der „Nichtverbandsgemeinden“ aus 2006

-

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15.000

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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

qu

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Ges

amt [

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

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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

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__

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

Ja

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20

03

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m

-

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

Ja

hr

20

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20

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Ja

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-

5.000.000

10.000.000

15.000.000

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

r

Zusammenstellung derCO2 Einsparungen

165.362

392.997

-

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

1 2Abfallbehandlung Energiebereitstellung

Ein

sp

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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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Jah

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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