Verbrennung – Mythos und Wirklichkeit

Um die Abfallbewirtschaftung von der billigsten Lösung, der Deponierung, auf angemessene Sortier-, Recycling- und Behandlungstechnologien umzustellen, sind gesetzliche Regelungen erforderlich. Wenn die billige Deponierung die einzige Alternative zum Recycling ist, wie es in vielen süd- und südosteuropäischen Ländern der Fall ist, ist der wirtschaftliche Anreiz, Ressourcen, die sonst recycelt würden, auf Deponien zu verbringen, groß. Die Verbrennung kostet etwa viermal so viel wie die Deponierung. Das Verhältnis zwischen Deponierung, WtE und Recycling in den Ländern der Europäischen Union ist unter Praktikern gut bekannt.

Es zeigt, dass die Länder mit einem hoch entwickelten Abfallwirtschaftssystem, das durch hohe Recyclingquoten gekennzeichnet ist, den höchsten Anteil an WtE und den niedrigsten Anteil an Deponierung aufweisen. Viele europäische Länder haben bereits ein Deponieverbot eingeführt, das die Entsorgung unbehandelter Siedlungsabfälle verbietet. Es haben sich zwei Alternativen zur Deponierung von Siedlungsabfällen herauskristallisiert, zum einen die mechanisch-biologische Behandlung (MBT) von Abfällen und zum anderen die thermische Behandlung. Die Behandlungskosten für diese Verfahren liegen in einem ähnlichen Bereich.

Die MBA ist ein sehr energieintensiver Prozess, der eine zusätzliche Behandlung erfordert. Das heizwertreiche Material wird vom heizwertarmen Material getrennt und verbrannt, z. B. in Zementöfen, während die heizwertarme Fraktion in der biologischen Behandlungsphase stabilisiert und anschließend entsorgt wird. Waste to Energy fungiert als letzte Senke, zerstört schädliche Stoffe und erfüllt damit eine "Nierenfunktion" für das Abfallbewirtschaftungssystem, reduziert die Masse und das Volumen des Abfalls erheblich und erzeugt darüber hinaus Strom und Wärme.

Verbrennungsanlagen können in der Nähe von Wohngebieten errichtet werden, die die Zentren der Abfallproduktion sind. Dies trägt dazu bei, das Verkehrsaufkommen, die Umweltverschmutzung, den Lärm und natürlich die Kosten für den Abfalltransport zu verringern (siehe auch den folgenden Mythos (5.1.4)). Zwischen 2009 und 2021 verzeichneten unsere Betreiber der WtE-Anlage in Zistersdorf nur 2 Nachbarschaftsbeschwerden über Geruch. Ob der Verursacher die nahe gelegene Kläranlage, die anliefernden LKWs oder der Abfallbunker war, konnte nie geklärt werden.

"Verbrennungsanlagen haben große (negative) Auswirkungen auf die Lebensqualität (Nähe zu Anwohnern, Abfalltransporte - Verkehr, Geruch, Lärm, Emissionen sowie soziale und kulturelle Auswirkungen) in ihrer Umgebung."

Verbrennungsanlagen können sich in der Nähe von Wohngebieten befinden, z. B. in Industriegebieten einer Stadt, die die Zentren der Abfallproduktion sind. Dies trägt dazu bei, das Verkehrsaufkommen, die Umweltverschmutzung, den Lärm und natürlich die Kosten für den Abfalltransport zu verringern. Außerdem verbessern Müllverbrennungsanlagen im Vergleich zu Deponien die Luftqualität und verringern schlechte Gerüche.

Andererseits ist es aufgrund des abgelegenen Standorts oft schwierig oder unmöglich, die in einer WtE-Anlage erzeugte Wärme zusammen mit dem Strom zu nutzen. Dies mindert die Energieeffizienz der Anlage und die positiven ökologischen Auswirkungen (Ersatz von fossilen Brennstoffen im Heizsystem).

Viele Verbrennungsanlagen verfügen über einen eigenen Gleisanschluss: In der FCC-Verbrennungsanlage in Zistersdorf wird ein Teil des Inputmaterials mit der Bahn transportiert, was zu einer geringeren Umweltbelastung führt. Wenn dies nicht gegeben ist, ist natürlich zusätzlicher Verkehr erforderlich. Jedes Projekt wird jedoch im Rahmen des UVP-Verfahrens von Fall zu Fall entschieden und kann ein anderes Ergebnis haben.

Studien haben gezeigt, dass in der Abfallverwertungsbranche jeder einzelne Arbeitnehmer drei weitere Arbeitsplätze in der betreffenden Region schafft:

• Zusätzliche Arbeitsplätze (z.B. Zistersdorf: in der Bauphase ca. 150 Beschäftigte, im Betrieb ca. 40 Beschäftigte, aber auch indirekt über die Sammlung oder Sortierung vor der Verbrennung oder für die Wartung)
• Höhere Einkommen für die Beschäftigten durch das Angebot von Arbeitsplätzen für höher qualifizierte Personen
• Höherer Nutzen entlang der gesamten Wertschöpfungskette in der Region (z.B. für Baugewerbe, Hotels/Gaststätten, industrielle Dienstleistungen)
• Verbesserung der Infrastruktur (Zuganbindung, Straßen)
• Höhere Steuereinnahmen.

Weltweit werden pro Jahr 216 Mio. Tonnen feste Siedlungsabfälle verbrannt. Bei der Verbrennung kann die thermische Abfallverwertung den energetischen Wert des Abfalls nutzen, um Wärme und/oder Strom zu erzeugen. 

1 % der erneuerbaren Energie weltweit wird durch die biogene Komponente des Abfalls erzeugt. Bei der Verbrennung von biogenen Anteilen wie Papier, Holz und Lebensmittelabfällen ist die WtE kohlenstoffneutral. Bei einer Deponierung würde der Abbau dieser Fraktionen Methan freisetzen, ein bedeutenderes Treibhausgas als CO2, und zwar in Situationen, in denen eine vollständige Erfassung des Deponiegases nicht möglich ist. Die offizielle Abfallhierarchie nach EU-Recht (und den entsprechenden Umsetzungen in nationales Recht) unterscheidet zwischen Verwertungs- und Beseitigungsaktivitäten. In diesem Zusammenhang wird in einer Waste-to-Energy-Anlage Energie aus Abfall zurückgewonnen und zählt somit zu den sonstigen/energetischen Verwertungsverfahren, während eine Deponie zu den Beseitigungsaktivitäten zählt und die am wenigsten bevorzugte Abfallbehandlungslösung darstellt (Abbildung 1).

Abbildung 1: Waste Hierarchy (own adaption after (European Parliament and Council 2008, Art. 4, 1.))

Im Gegensatz dazu gibt es in der Null-Abfall-Hierarchie (Abbildung 2) viel mehr hierarchische Schritte (wie z. B. Umgestaltung, Reduzierung), die durchgeführt werden müssen, bevor eine Behandlung (z. B. Recycling, stoffliche Verwertung) von Abfällen überhaupt in Betracht gezogen werden kann. Wenn alle diese Schritte tatsächlich erfüllt wären, dann kann WtE als eine Option, die keine stoffliche Verwertung zulässt (wie auch Deponierung, Vergasung, Pyrolyse und Littering), als "inakzeptabel" eingestuft werden. Aber auch wenn ein Produkt heute als unbedenklich gilt und für das Recycling entwickelt wurde, könnte es in Zukunft als schädlich eingestuft werden - Zero Waste Europe zeigt in diesem Fall keine Lösungen auf, obwohl WtE eine endgültige Senke für nicht recycelbare Materialien darstellt (und mit unerwünschten Lösungen wie der Deponierung konkurriert).

Abbildung 2: Zero Waste Europe Waste Hierarchy (Zero Waste Europe (Vahk, J.) 2021)

Natürlich wird bei der Verbrennung von Kunststoffabfällen fossiles CO2 freigesetzt, aber die eingesparten Emissionen aus den verdrängten fossilen Brennstoffen gleichen sich aus, und dies ist besonders für hocheffiziente WtE-Anlagen relevant. Eine LCA-Analyse eines portugiesischen Teams ergab sogar, dass 1 Tonne Abfall bis zu 1,3 Mio. kg an Ressourcen und Materialien (Kohle, Gas, ...) einspart und ein negatives Treibhauspotenzial von -171 kg CO2-eq. hat.

Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass ein gewisses Maß an Abfallerzeugung Hand in Hand geht und eine Folge des Verbrauchs und der Wirtschaftstätigkeit ist, obwohl die Erzeugung von Siedlungsabfällen zweifelsohne das Hauptziel des individuellen und industriellen Verhaltens und der öffentlichen Politik sein sollte. Selbst die ausgefeiltesten Programme zur Abfallverringerung, -sammlung und -behandlung können nicht verhindern, dass ein (unbedeutender) Restmüllstrom entsteht, der von der Zero Waste-Philosophie oft vernachlässigt wird. Selbst wenn Material getrennt gesammelt wird, kann es manchmal nur in begrenztem Umfang recycelt werden. Außerdem werden schädliche Schadstoffe immer mitgesammelt und müssen getrennt werden. Die einzige Möglichkeit, die öffentliche Gesundheit zu schützen, sind Endbehandlungen wie WtE. Somit sind WtE keine Konkurrenten zum Recycling, sondern kompatible Partner auch in der umweltgerechten Behandlung von Restmüll als "Nierenfunktion".

Nicht die Verwertung von Abfällen zur Energiegewinnung fördert eine höhere Abfallproduktion, sondern ein höherer Pro-Kopf-Verbrauch erhöht das Abfallaufkommen. Doch selbst bei einem gut eingeführten System der getrennten Abfallsammlung und hohen Recyclingquoten umfasst eine moderne nachhaltige Recyclinggesellschaft sowohl das Recycling als auch die energetische Verwertung von Abfällen, da am Ende der Recyclingprozesse verschiedene Abfallfraktionen anfallen.

Um ein angemessenes und integriertes Abfallentsorgungsnetz aufzubauen, sollten die EU-Mitgliedstaaten außerdem die Grundsätze der Autarkie und der Nähe berücksichtigen. Das bedeutet, dass bei der Behandlung von Abfällen die geografischen Gegebenheiten oder die Notwendigkeit spezialisierter Anlagen berücksichtigt werden sollten - die Abfälle sollten in der nächstgelegenen geeigneten Anlage unter Berücksichtigung der geeignetsten Technologien und Methoden behandelt werden, um ein hohes Niveau des Umwelt- und Gesundheitsschutzes zu gewährleisten.

Pro 1.000 kg verbranntem Abfall fallen insgesamt ca. 230-280 kg Asche (= ca. 25 %) an, wovon die Verbrennungsschlacke (IBA) den Hauptstrom darstellt (ca. 4/5 der Gesamtasche). Schlacke (auch Rostasche, Schlacke oder Klinker genannt) ist die nicht brennbare Fraktion des Abfalls und besteht hauptsächlich aus Kieselsäure, Kalzium und Eisen, aber auch Gold und Silber können in der IBA enthalten sein. Schlacke aus Verbrennungsanlagen ist nicht schädlich und kann nach einer bestimmten Behandlung im Straßenbau oder als Betonplatten verwendet werden, je nach der rechtlichen Situation im jeweiligen Land. In vielen Ländern der EU (z.B. Polen, Spanien und Frankreich) ist die Verwendung von IBA erlaubt und wird praktiziert, 60% werden außerhalb von Deponien verwendet, z.B. als Tragschicht im Straßenbau. Die Verwertung von IBA wird sogar als Teil der Kreislaufwirtschaft betrachtet.

Nur Flugasche, die partikelförmige Feinaschefraktion aus der Verbrennung (macht ca. 1/5 der gesamten Asche aus der WtE-Anlage aus, nur wenige Prozent des gesamten Inputs in die WtE-Anlage) ist ein gefährlicher Abfall. Seine Behandlung ist streng geregelt. Nach den besten verfügbaren Techniken (BVT) für die Abfallverbrennung können sie mit Zement vermischt und sicher auf Deponien (für gefährliche Abfälle) gelagert werden.

FCC-WtE-Anlagen werden gemäß den gesetzlichen Bestimmungen betrieben, wobei die besten verfügbaren Techniken (BVT) eingesetzt und die Umweltauswirkungen auf ein Minimum beschränkt werden.

Es stimmt, dass die Rauchgasemissionen von Abfallverbrennungsanlagen die Treibhausgase und Schadstoffe aus dem Abfall enthalten, die vor der Emission in die Atmosphäre weiter behandelt werden müssen. Die Emissionen können Kohlendioxid, Distickstoffoxid, Stickstoffoxide, Ammoniak, Kohlenmonoxid, flüchtige organische Verbindungen, persistente organische Schadstoffe (z. B. Furane und Dioxine) und einige Schwermetalle enthalten, die die Umwelt und die menschliche Gesundheit schädigen können. Um die Umweltauswirkungen von Abfallverbrennungsanlagen zu verhindern und zu kontrollieren, legt die Richtlinie über Industrieemissionen (IED) strenge Betriebsbedingungen, technische Anforderungen und Emissionsgrenzwerte für industrielle Tätigkeiten fest. Alle Industrieanlagen, einschließlich Abfallverbrennungs- und Mitverbrennungsanlagen in der EU, müssen über eine Umweltgenehmigung verfügen, die auf den Anforderungen der IED basiert. Die Betriebsgenehmigungen enthalten verbindliche Emissionsgrenzwerte für Schadstoffe.

Diese Grenzwerte beruhen auf dem, was mit den besten verfügbaren Techniken (BVT) erreicht werden kann. Welche Techniken als BVT gelten, ist in den verbindlichen Schlussfolgerungen der branchenspezifischen Referenzdokumente, den so genannten BVT-Merkblättern, festgelegt. Thermische WtE-Anlagen mit fortschrittlichen Emissionskontrolltechnologien, die vorschriftsmäßig betrieben werden, haben minimale Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit.

Jüngste Studien haben gezeigt, dass die Emissionen toxischer Schadstoffe aus modernen WtE-Anlagen im Vergleich zu anderen Alternativen der Abfallentsorgung oder zu anderen industriellen Tätigkeiten relativ geringe Umweltauswirkungen haben. Die gesamten Dioxin-/Furan-Emissionen von WtE-Anlagen sind deutlich zurückgegangen, z. B. verringerten WtE-Anlagen in Frankreich ihre jährlichen Dioxin-Emissionen von 435 g TEQ (Toxizitätsäquivalent) im Jahr 1997 auf nur 1,2 g im Jahr 2008. Alle anderen industriellen Dioxinemissionen sind ebenfalls zurückgegangen, und die Hauptquelle ist die Verbrennung von Holz im Haushalt mit 320 g TEQ (!). Die jährliche Freisetzung von Dioxin-/Furanemissionen in die Luft aus Deponiebränden wurde auf 50 bis 920 g TEQ/Jahr geschätzt.

Alle Emissionen in der WtE-Anlage von FCC in Österreich werden kontinuierlich gemessen und online an die Behörde gemeldet. Darüber hinaus können die Bürgerinnen und Bürger die kontinuierlich gemessenen Emissionsdaten über die Homepage von FCC ZIDO (https://www.fcc-group.eu/de/osterreich/standorte/fcc-zistersdorf-abfall-service-gmbh.html) abrufen. Je nach Gesetzgebung des jeweiligen Landes können noch strengere Grenzwerte festgelegt werden. Für die WtE in Österreich sind die Emissionsgrenzwerte im Prinzip durch die Abfallverbrennungsverordnung (BGBl. II Nr. 389 2002) festgelegt, aber je nach Rauchgasreinigungsanlage können auch niedrigere Grenzwerte festgelegt werden. Dies ist auch bei ZIDO der Fall, mit dem trockenen Rauchgasreinigungssystem muss es niedrigere Grenzwerte einhalten - und tut dies auch problemlos.

Die Technologie der trockenen Rauchgasreinigung ermöglicht eine Rauchgasreinigung ohne Prozesswasser. Daher fällt bei der WtE-Technologie kein verschmutztes Wasser an, das in die Umgebung eingeleitet werden müsste.

Die Verbrennung unter Einhaltung der EU-Richtlinie verursacht keine Verschmutzung von Wasserquellen. FCC ist bestrebt, den Wasserverbrauch zu minimieren und das verfügbare Wasser bestmöglich zu nutzen. In der bestehenden WtE-Anlage in Zistersdorf, AT wird das gesamte Oberflächenwasser aufgefangen und für die Verwendung im Kraftwerk, z.B. zur Kühlung der Schlacke, aufbereitet. Die geringe Wassermenge, die zur Kühlung der Schlacke verwendet wird, verlässt das Kraftwerk zusammen mit der Schlacke und wird auf Deponien entsorgt, wo das Sickerwasser gesammelt und in ausgeklügelten Kläranlagen gereinigt wird.

Der Hauptabwasserstrom, der das Werk verlässt, ist das Abwasser aus den Nassräumen der Büros. Dieses Abwasser wird in das örtliche Abwassersystem eingeleitet.

Dem Europäischen Umweltbüro zufolge sollten "abwasserfreie Techniken für nasse Rauchgasreinigungssysteme (FGC) gefördert werden".

Unsere Anlage wird im Einklang mit den gesetzlichen Vorschriften betrieben und hält die Emissionsgrenzwerte und -anforderungen ein, wobei die besten verfügbaren Techniken eingesetzt werden, um ein hohes Umweltschutzniveau zu erreichen.

Die IED 2010/75/EU (Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung - IVU) zielt darauf ab, "Emissionen in Luft, Boden, Wasser und Land zu verringern und die Entstehung von Abfällen zu vermeiden, um ein hohes Umweltschutzniveau zu erreichen". In der IED wurden zentrale Anforderungen an den Betrieb einer Verbrennungsanlage festgelegt:

- eine Mindestverbrennungstemperatur und eine Mindestverweilzeit der entstehenden Verbrennungsprodukte (Mindestanforderung von 850°C für 2 Sekunden für Siedlungsabfälle)
- spezifische Emissionsgrenzwerte für: SO2, Stickstoffoxid und Stickstoffdioxid (NO und NO2), HCl, HF, gas- und dampfförmige organische Stoffe, ausgedrückt als gesamter organischer Kohlenstoff (TOC), Kohlenmonoxid (CO), Staub, Schwermetalle sowie Dioxine und Furane
- ein Grenzwert von 3 % für den TOC-Gehalt der anfallenden Schlacke und Asche.

Unsere Anlage wird nach dem oben genannten Gesetz betrieben, wobei die festgelegten Grenzwerte und Anforderungen mit den besten verfügbaren Techniken eingehalten werden.

Die Emissionskontrolle moderner thermischer WtE-Technologien hat sich im Vergleich zu den WtE-Technologien aus den 1970er bis 1990er Jahren erheblich verbessert. Thermische WtE-Anlagen mit fortschrittlichen Emissionskontrolltechnologien, die gut gewartet werden, haben minimale Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit. Die Ergebnisse mehrerer Studien zeigen keine oder nur sehr geringe Auswirkungen von WtE-Verbrennungsanlagen auf die menschliche Gesundheit.

Alle Projekte, insbesondere solche mit großen potenziellen Auswirkungen auf die Umwelt, müssen gemäß der EU-Richtlinie über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) und den entsprechenden Entsprechungen in den Mitgliedstaaten geprüft werden. In dieser Richtlinie, die bereits seit 1985 in Kraft ist, ist geregelt, dass Umweltschäden vorrangig vom Verursacher zu tragen sind und bereits an der Quelle behoben werden müssen. Die UVP soll die (un)direkten erheblichen Auswirkungen eines Projekts auf folgende Bereiche ermitteln, beschreiben und bewerten:

- die menschliche Gesundheit und Bevölkerung
- die biologische Vielfalt
- Boden, Land, Wasser, Klima und Luft
- Landschaft, kulturelles Erbe und Sachwerte
- Wechselwirkungen zwischen den oben genannten Faktoren.

Für jedes einzelne Projekt muss ein detaillierter UVP-Bericht erstellt werden, und die zuständigen Behörden sowie die betroffene Öffentlichkeit haben das Recht, während des Prozesses ihre Meinung zu äußern. Da es sich hierbei um eine Bewertung des gegenwärtigen Zustands (vor Erteilung der Genehmigung) sowie des erwarteten künftigen Zustands handelt, kann ein Vergleich zwischen den Auswirkungen vor und nach der Errichtung des Projekts vorgenommen werden. Im Falle der WtE-Anlage von FCC in Zistersdorf, Österreich, erforderte die UVP die Umsiedlung von Erdbienen, die in der ehemaligen Ziegelei lebten, in eine künstlich angelegte Tongrube. Die alle 5 Jahre durchzuführende Umweltinspektion ergab, dass sich die Bienen an ihrem neuen Standort noch wohler fühlen und dass das Projekt das Lebenswerk des Kontrolleurs ist.

Dass Vögel und Insekten oder bestimmte Pflanzen verschwunden sind, ist zwar richtig, aber sicher nicht auf die Aktivitäten der Verbrennungsanlagen zurückzuführen. Dieses Phänomen ist nicht nur für die Umgebung von Verbrennungsanlagen charakteristisch, sondern auch für das gesamte europäische Gebiet.

Es gibt viele verschiedene Faktoren, die den Rückgang von Vögeln, Insekten und bestimmten Pflanzen verursachen:

- Einsatz von Chemikalien und Pestiziden in der Umwelt,
- Es werden immer weniger Pflanzen in großen Monokulturen angebaut, was bedeutet, dass es weniger geeignete Nahrung für Insekten gibt,
- Raubinsekten, die vom wärmeren Klima profitieren,
- die Fragmentierung von Lebensräumen, die häufig durch die zunehmende Verstädterung verursacht wird,
- zunehmende Isolierung von Häusern, was bedeutet, dass Vögeln die Nistmöglichkeiten fehlen.

Der angelieferte Abfall wird nur in die Annahmehalle gebracht, wo er in den Bunker gefüllt wird, in dem genügend Lagerkapazität vorhanden ist. Die Luft des Bunkers sowie der Annahmehalle wird abgesaugt und für den Verbrennungsprozess genutzt. Der kontrollierte Unterdruck im Bunker, in der Annahmehalle und in den Toren, die nur für Anlieferungen geöffnet werden, verhindert, dass stinkende Luft die Anlage verlässt. Die angesaugte Luft wird zusammen mit dem Abfall verbrannt und durchläuft die hochentwickelte Rauchgasreinigung. Im Normalbetrieb verlässt kein Geruch die Anlage, weder aus den Eingangs- noch aus den Ausgangsströmen.

Auch bei Stillstand wird die Luft über ein Notabsaugsystem abgesaugt und mit einem Aktivkohle- und Staubfilter behandelt.

Für die WtE-Anlage der FCC AT in Zistersdorf werden die Abfälle unter anderem vom FCC-Aufbereitungsstandort in Himberg angeliefert, wo ausreichend Lagerkapazität vorhanden ist. Bei einem regulären Stillstand von Zistersdorf wird der Großteil der Abfälle in Himberg in Form von ordnungsgemäß verschlossenen Ballen gelagert, da der Bunker in Zistersdorf nicht über genügend Lagerkapazität verfügen würde. Wenn Abfälle in Zistersdorf angeliefert werden (z. B. aus den umliegenden Gemeinden), werden sie direkt in den Bunker gebracht und nicht außerhalb der Anlage gelagert, was ebenfalls eine Anforderung der BVT-Verordnung ist.