Deponierückbau: Zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen

Deponien gelten als Lagerstätten wertvoller Sekundärrohstoffe. Doch die Volumina mancher Deponien werden bereits knapp und dringend für neue Ablagerungen benötigt. Ob sich die Gewinnung von Wertstoffen und die Gewinnung neuer Deponiekapazitäten durch Rückbau kombinieren lassen, untersuchten Kai Münnich, Sebastian Wanka und Klaus Fricke. Ihre Ergebnisse stellten sie auf dem 27. Kasseler Abfall- und Bioenergieforum vor.

Den Rückbau von Deponien gibt es seit über 60 Jahren. Es begann mit der Gewinnung von Kompostmaterial in Israel, Ende der 1980er Jahre kam in den USA die Sorge um Grundwasser-Belastungen als Motiv hinzu, während ab den 1990er Jahren in Deutschland der Fokus auf die Rückgewinnung von Sekundärrohstoffen gerichtet wurde.

Es gibt mehrere Gründe für einen Rückbau von Deponien. Hierzu gehört die Vermeidung möglicher oder weiterer Umweltbelastungen, die Notwendigkeit zur Schaffung neuen Deponieraums oder die Gewinnung darin enthaltener Wertstoffe. Doch bei allen Eingriffen in Deponien wird zwangsläufig ihr Volumen verändert. Und zwar mehr als null Prozent, da bei Wiedereinbau der Materialien eine zusätzliche Verdichtung stattfindet. Und weniger als 100 Prozent, da es keine vollständige Entnahme zur Wiederverwertung von Abfällen gibt. Eine Reduzierung des Deponievolumens erfolgt aus zwei Gründen: Erstens werden Teile des Materials behandelt und verwertet, wodurch Masse entfällt. Zweitens werden die wieder abzulagernden Abfälle beim Wiedereinbau erneut komprimiert.

Bodenanteil bei über 50 Prozent

Die bisherige Ablagerungsdichte lässt sich entweder aus dem Rauminhalt des Deponiekörpers in Verbindung mit der Abfallmasse oder aus Probenahmen ermitteln. Als weitere Faktoren sind die Zusammensetzung des Abfalls, die Verteilung der Stückgrößen, die ehemals eingesetzten Verdichtungsmaschinen und die Schichtdicken ausschlaggebend. Auch muss der Feuchtigkeitsgrad erfasst werden, da mehr Feuchtdichte eine höhere Verdichtung nahelegt, obwohl keine zusätzliche Masse eingelagert wurde.

Der Deponierückbau unterscheidet sich von einer bloßen Umlagerung durch die Entnahme und Verwertung von Materialien. Der resultierende Massenanteil wird – bei gleichzeitig erhöhter Dichte – reduziert, da grobe und leichte Abfälle aus Kunststoffen oder Papier separiert sind. Wie aus der Statistik von 60 Rückbauprojekten abzuleiten, ist diese heizwertreiche Fraktion mit rund 17 Massenprozent – bei 24 Millimeter Siebschnitt – am besten verwertbar; größere Siebschnitte von 60 bis 80 Millimeter bieten Vorteile für die thermische Verwertung dieses Materials. Der Metallgehalt beträgt lediglich zwei Massenprozent.

Die Bodenpartition liegt bei über 50 Massenprozent. Ihr Anteil wirkt sich beim Neueinbau nachteilig auf die Volumenreduktion aus, wobei das Verhältnis Boden zu Hausabfällen regional und international stark differiert. So lag das Verhältnis bei einem Rückbauprojekt in Dresden bei 19 zu 81 (bei Siebung 8 bis 40 mm) beziehungsweise 74 zu 26 (bei Siebung < 40 mm), im bayerischen Sengenbühl bei 11 zu 89 (bei Siebung < 40 mm), in nordamerikanischen Coloni bei 20 zu 80 und im indischen Mumbai, wo eine tägliche Abdeckung der abgelagerten Abfälle vorgeschrieben ist, bei 70 zu 30.

Quantifizierung der Fraktionen möglich

Die genauere Quantifizierung einzelner Abfallfraktionen aus Anlieferdaten – so zeigt es das Rückbauprojekt „TönsLM“ in der Nähe von Minden – ist nur im Verein mit lokalen Sortieranalysen möglich, zumal sich ihre Zusammensetzung im Lauf der Jahre verändert hat. Bei diesem Projekt wurden konkret drei Massenprozent für Eisenmetalle und 0,2 für NE-Metalle ermittelt, ein Anteil von Feinkorn kleiner 20 Millimeter bei 72 Massenprozent sowie von einer heizwertreichen Fraktion in Höhe von 23 Massenprozent, die sich auf 14 Prozent für Kunststoffe und neun Prozent für Holz und Textilien verteilen. Diese Komposition gilt auch für andere Landfill-Mining-Projekte als typisch.

Bei TönsLM wurde zunächst die Fraktion kleiner zehn Millimeter abgetrennt, die für 35 Massenprozent des Rückbaumaterials steht und unterhalb der Zulassungswerte für die Deponieklasse I liegt. Es folgte eine nasstechnische Aufbereitung mittels Setzbett-Technik, um Leicht-, Fein- und Schwergut zu separieren. Das Leichtgut – hauptsächlich Folien, Hartkunststoff, Holz und Textilien – kann als Ersatzbrennstoff oder in der Mitverbrennung Verwendung finden. Das schließlich gewonnene Feingut zeigt sich sehr homogen, aber mit erhöhten Sulfatwerten, erfüllt jedoch die LAGA-Zuordnungswerte der Klasse Z2. Und auch das Schwergut, das hauptsächlich aus Steinen und Glas besteht, erreicht die Qualität nach LAGA für Bauschutt.

Volumenminderung abschätzen

Aus dem Anteil mineralischer Fraktionen, der Stückgrößenverteilung, dem Verhältnis von wieder deponierbaren zu thermisch verwertbaren Materialien, der früheren Ablagerungsdichte und der Trockenablagerungsdichte lässt sich die mögliche Volumenminderung bei Wiedereinbau abschätzen. Dies wurde auch für TönsLM rechnerisch ermittelt, wobei drei verschiedene Aufbereitungsoptionen zur Disposition standen: Ist nur eine Umlagerung der Abfälle vorgesehen, ergibt sich eine Verringerung um 24 Prozent. Wird darüber hinaus die Grobfraktion größer 60 Millimeter entzogen, resultiert daraus eine Reduktion von rund 45 Prozent. Ist zusätzlich die Aufbereitung der Feinfraktion kleiner 60 Millimeter geplant, durch die die energetisch verwertbaren und die als Baumaterial verwendbaren Stoffe abgetrennt werden, ist mit einer Reduktion von 76 Prozent zu rechnen. Die Schaffung neuer Deponiekapazitäten bei Gewinnung verwertbarer oder anderswo deponierbarer Materialen: Wie die Zahlen belegen, ist ein Deponierückbau nicht nur sinnvoll, sondern auch realisierbar.

Bestenfalls Ersatzbrennstoffe der Klasse 3

Eine Studie aus Norditalien gibt Auskunft darüber, welche Qualität von deponierten Restabfällen zu erwarten ist. Sie untersuchte umhüllte Abfallballen, die seit den späten 1990er Jahren gelagert worden waren und mittlerweile eine Qualität erreicht hatten, die eine Verbrennung unwirtschaftlich erschienen ließ.

Die Reststoffe, aus zwei Gemeinden getrennt angeliefert, wurden auf ihren unteren Heizwert sowie ihren Chlor- und Quecksilber-Gehalt untersucht. Hinsichtlich der Verwendung als Ersatzbrennstoff lagen die Materialien bei Chlor- und Quecksilber-Gehalt in Klasse 1. Der untere Heizwert der Abfälle jedoch erreichte fast durchgängig Stufe 4 und war damit als Ersatzbrennstoff zur Verbrennung ungeeignet. Hypothetisch könnte sich der untere Heizwert der Abfälle aus Gemeinde 2 etwas verbessern, würde das Material einer Trocknung der organischen Bestandteile unterzogen. Als Ersatzbrennstoffe, denen man zusätzlich inerte Masse, Metalle und Glas entzogen hätte, würden die Abfälle aus Gemeinde 1 zum Teil, aus Gemeinde 2 vollständig in Klasse 3 fallen und damit zur Verbrennung geeignet sein.

Lediglich fünf Prozent der Gesamtkosten kompensiert

Eine österreichische Untersuchung befasst sich mit dem Rückbau einer 50.000 Kubikmeter großen Universal-Deponie der Tiroler Gemeinde Kössen, die von 1920 bis 1985 betrieben wurde. Die geborgenen Abfälle wurden in eine Feinfraktion, eine Fraktion von 40 bis 70 Millimeter und eine Fraktion über 70 Millimeter separiert; letztere wurde manuell in Holz, Glas, Schrotte und Kunststoffe getrennt. Das gesamte Projekt inklusive Lagerung und Transporten kostete bislang zwischen 1,25 und 1,5 Millionen Euro. Die manuellen Arbeiten – rund 5.500 Arbeitsstunden – wurden von syrischen und nordafrikanischen Asylanten erledigt, die nach einem staatlich festgelegten Tarif bezahlt wurden. Ohne ihr Zutun wäre das Projekt um etwa zehn Prozent teurer ausgefallen.

Was die Erlöse anlangt, so sind pro Tonne NE-Metalle 600 Euro und für Eisen je nach Größe 133 bis 148 Euro zu erzielen. Glas und inertes Material sind erlösfrei, während die Entsorgung von Holz (-25 Euro), Reifen (-80 Euro), Haushaltsabfällen (-101 Euro) und Ölemulsionen (-108 Euro) negativ zu Buche schlägt. Das Fazit der Untersuchung: Lediglich fünf Prozent der Gesamtkosten könnten durch den Verkauf von Wertstoffen kompensiert werden.


 

Literaturhinweis

Der vollständige Artikel über „Neue Deponiekapazitäten durch Deponierückbau?“ kann nachgelesen werden in: Bio- und Sekundärrohstoffverwertung, Band X, hrsg. Von Klaus Wiemer u.a., Witzenhausen 2015, ISBN 3-928673-70-X.

Die vollständigen Artikel über „Landfill mining option: MBT role and landfill potential danger“ und „Landfill mining in practice: Dismantling of the old dump Kössen/ Austria“ können im Tagungsband „Waste-to-Resources 2015“, hrsg. von Matthias Kühle-Wiedemeier und Michael Balhar, Göttingen 2015, ISBN978-3-95404-980-6, nachgelesen werden.


 

Foto: Zeppelin Baumaschinen GmbH

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