Die Nutzung des in Abfällen enthaltenen Energie- und Rohstoffpotentials ist von der Bundesregierung schon im Abfallwirtschaftsprogramm 1975 als wichtiges Ziel der Abfallwirtschaftspolitik hervorgehoben worden. Die Verknappung und Preisentwicklung von Energie und Rohstoffen haben dieser Zielsetzung in den letzten Jahren einen noch höheren Stellenwert verliehen. Der Initiierung und Förderung entsprechender technologischer Entwicklungen kommt daher besondere Bedeutung zu.
Energiegewinnung aus Abfällen
Die Müllverbrennung hat in der Bundesrepublik Deutschland eine lange Tradition und einen beachtlichen technischen Reifegrad. In 43 Abfallverbrennungsanlagen werden derzeit rd. 6 Millionen Tonnen (ca. 30 v. H. des Gesamtaufkommens) häusliche und gewerbliche Abfälle verbrannt. Etwa 98 v. H. der verbrannten Abfälle werden in Anlagen mit Wärmenutzung (Stromerzeugung, Fernheizung) durchgesetzt. Allerdings beträgt der Anteil der Energieerzeugung aus der Abfallverbrennung zur Zeit nur etwa 0,4 v. H. des Primärenergiebedarfs.
Schwierigkeiten bereitet noch der unterschiedliche Mengen- und Qualitätsanfall des Mülls sowie dessen Feuchtigkeitsgehalt. Durch Verbesserung der Verbrennungstechnologie sind Erhöhungen der Verfügbarkeiten und der Wirkungsgrade von Abfallverbrennungsanlagen möglich. Wesentliche Anstrengungen werden neben Bemühungen zur Verringerung der Emissionen aus Abfallverbrennungsanlagen (z. B. Verbesserung der Gaswäsche, Entwicklung von Trockenreinigungsverfahren zur Abscheidung von Schadgasen) zur Optimierung der Feuerungstechnik, der konstruktiven Verbesserung der Rostsysteme und der Automatisierung der Steuerung unternommen.
Neben der Weiterentwicklung des technischen Standes von Müllverbrennungsanlagen hat die Bundesregierung einen besonderen Förderungsschwerpunkt bei neuen Verfahren der thermischen Abfallbehandlung gesetzt. Hierzu zählen insbesondere neue Verfahren der Entgasung (Pyrolyse), Vergasung und Hochtemperaturbehandlung von Abfällen. Die bisher gewonnenen Erfahrungen führten zum Bau und Betrieb von Demonstrationsanlagen.
Neben der Rückgewinnung von Energie und Rohstoffen wird von diesen Verfahren erwartet, daß sie auch bei geringeren Durchsatzleistungen kostengünstig arbeiten und daher für den Einsatz in kleineren Einzugsgebieten in Frage kommen. Sie sollen flexibel gegenüber unterschiedlichen und wechselnden Abfallzusammensetzungen sein, d. h. neben Hausmüll auch die Behandlung bestimmter Sonderabfälle zulassen und werden daher eine Ergänzung zu der klassischen Entsorgungstechnologie darstellen.
Im Rahmen der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten werden neben der Vermeidung von up-scale-Risiken (Übertragung in den großtechnischen Maßstab) noch eine Reihe von Leistungsdaten der Pyrolysetechnologie wie z. B. Verbleib und Entsorgung von Schadstoffen (mögliche Wasser-Luft-Emissionen), verfahrenstechnische Fragen zur Störanfälligkeit, Verfügbarkeit, Materialstabilität (u. a. Pyrolysetrommel) sowie verallgemeinerungsfähige Zahlen zu den Betriebskosten untersucht. Definitive Aussagen hierzu werden erst nach Abschluß praxisnaher Erprobungsphasen in einigen Jahren möglich sein.
Zunehmende Bedeutung gewinnt auch - ähnlich zu den sich im Ausland vollziehenden Entwicklungen - die Herstellung von Brennstoffen aus kommunalen Abfällen. Auch hier werden Verfahren im großtechnischen Maßstab erprobt. Gemeinsames Ziel dieser Projekte ist es, durch mechanische Aufbereitung von Müll feste Brennstoffkonzentrate zu gewinnen, um einen erheblichen Anteil der im Müll enthaltenen Energie thermisch zu verwerten (Brennstoff aus Müll = BRAM).
Hierzu gehören z. B. mit erheblichen Zuschüssen der Bundesregierung geförderte Projekte wie das Rohstoffrückgewinnungszentrum Ruhr (RZR), in dem z. Z. in einer ersten Ausbaustufe eine Pilotanlage zur Herstellung eines Brennstoffsubstituts verbunden mit Hausmüllsortierung, Reste- und Krankenhausabfallverbrennung erprobt wird. Dabei gilt es, auch Risiken, wie sie erfahrungsgemäß vom Brennverhalten von Müll, wahrscheinlich auch in seiner veredelten Form BRAM, ausgehen (z. B. erhöhte Korrosionsgefahren, stärkere Heizflächenverschmutzungen u. ä.) im Rahmen eines entsprechenden F E-Programms zu untersuchen, das den Einsatz des Brennstoffs in bestehenden Feuerungsanlagen (z. B. Wanderrost, Wirbelschicht, Kohlenstaubfeuerung) auch im industriellen Bereich vorsieht.
Energiegewinnung und Rohstoffnutzung durch biologische Behandlungsverfahren
Auch in den in der Bundesrepublik Deutschland anfallenden organischen Abfällen aus Landwirtschaft und Hausmüll, den Klärschlämmen und den Rückständen aus der Massentierhaltung sowie Schlachtabfällen (geschätzte Größenordnung ca. 60 Millionen Tonnen organischer Trockensubstanz ohne Holzabfälle) liegt ein beträchtliches Rohstoff- und Energiepotential. Im Rahmen biotechnologischer sowie neuer verfahrenstechnischer Forschungs- und Entwicklungsvorhaben wird versucht, dieses Potential zu nutzen. Darüber hinaus wird z. Z. in einer Reihe von Vorhaben untersucht, inwieweit das in großen Hausmülldeponien entstehende Biogas verwertet werden kann.
Gewinnung von Rohstoffen aus Abfällen
Ein weiterer Schwerpunkt liegt bei der Entwicklung von Verfahren zur Gewinnung von Sekundärrohstoffen.
Schätzungen von Fachleuten gehen davon aus, daß in der Bundesrepublik Deutschland folgende Sekundärrohstoffe (in Gewichtsprozent des Gesamtmülls) aus Hausmüll mittlerer Zusammensetzung gewonnen werden können:
- Papier und Pappe 15 bis 25 Gewichtsprozent
- gemischte Kunststoffe 3 bis 5 Gewichtsprozent
- Glas 8 bis 12 Gewichtsprozent
- Eisen.3 bis 5 Gewichtsprozent
- organische Restfraktion (als Kompostrohstoff nutzbar) 25 bis 32 Gewichtsprozent
Wichtige Verfahrensschritte in F & E-Projekten, die in unterschiedlicher Kombination die Gewinnung von derartigen Sekundärrohstoffen ermöglichen, sind die Absiebung und Zerkleinerung. Zur Zeit sind einige großtechnische Anlagen zur Hausmüllaufbereitung, die von der Bundesregierung finanziell gefördert werden, in der Planung bzw. in der Bauphase. Hierzu zählen insbesondere das Abfallverwertungsprojekt Reutlingen/ Tübingen (Verfahren zur Rohstoffsortierung in Kombination mit Kompostierung), das bereits erwähnte Rohstoffrückgewinnungszentrum Ruhr (RZR) sowie die Abfallverwertung der Stadt Neuss, die in Zusammenarbeit mit einem privaten Entsorgungsunternehmen eine Aussortierung von Rohstoffen beim Verfüllen einer bestehenden Deponie in einer Demonstrationsanlage erprobt. Darüber hinaus fördert die Bundesregierung Modellversuche zur getrennten Erfassung der verschiedenen Wertstofffraktionen bei Sammlung und Transport von Hausmüll.
Wesentlich für die Verwertungsfähigkeit der Sekundärrohstoffe ist der praxisnahe Nachweis, daß die Sekundärprodukte in einer den Marktanforderungen entsprechenden Qualität zurückgewonnen werden können.
Im Hinblick auf die große Bedeutung der Energie- und Rohstoffrückgewinnung aus Abfällen wird die Bundesregierung ihre Förderaktivitäten auf diesem Sektor in den kommenden Jahren weiter verstärken.