Rückblick


Der Umgang mit Abfällen hat sich in Deutschland in den letzten Jahrzehnten grundlegend gewandelt. Wir sind heute weitgehend davon abgekommen, mit unserem Müll die Umwelt zu gefährden und die Landschaft achtlos zu verschandeln. Mit diesem Wandel haben die Abfallwirtschaft und die Abfallbehandlung radikale Umbrüche erfahren. Bis Anfang der siebziger Jahre des 20. Jahrhunderts wurde der größte Teil des Mülls noch durch so genannte ungeordnete Ablagerungen beseitigt.

Auch im Verbandsgebiet des Zweckverbandes Abfallbeseitigung Kahlenberg hatte damals nahezu jede größere Gemeinde ihre eigene "wilde Müllkippe". Als 1972 das erste deutsche Abfallbeseitigungsgesetzes (AbfG) in Kraft trat, begann das Zeitalter der "geordneten" Deponien. Dort wurde der Müll unter festgelegten technischen Vorgaben eingelagert. Dies war auch die Geburtsstunde der Deponie Kahlenberg und das Ende der zahlreichen kleinen "Schindergruben" in den Landkreisen Emmendingen und Lahr (heute Ortenaukreis), die damals den Zweckverband Abfallbeseitigung Kahlenberg (ZAK) gründeten. Im Jahre 1993 gab die Technische Anleitung Siedlungsabfall (TASi) eine neue Marschrichtung vor: Zukünftig sollten nur noch vorbehandelte Abfälle abgelagert werden, um die Umweltbelastungen durch den Müll zu vermindern.

Aus entsprechend vorbehandelten Abfällen entstehen weder die ökologisch unerwünschten Sickerwässer, noch werden unkontrolliert Klima gefährdende Gase freigesetzt. Um sich auf eine geeignete Vorbehandlungstechnik umzustellen und ihre Konzepte neu auszurichten, hatten die öffentlich-rechtlichen Entsorgungsträger zwölf Jahre Zeit. Die Anforderungen, die die TASi an die Abfallvorbehandlung stellte, schienen zum damaligen Zeitpunkt nur durch Müllverbrennung umsetzbar zu sein. Diese Technik stieß jedoch bei vielen Bürgern auf Skepsis. Die öffentliche Kritik erschwerte oder verhinderte es häufig, dass neue Müllverbrennungsanlagen gebaut werden konnten.

Gab es zu diesem Verfahren überhaupt Alternativen?
Der ZAK beschäftigte sich schon in den frühen neunziger Jahren mit dem Gedanken, die Hausabfälle auf andere Weise vorzubehandeln. Man wollte die Möglichkeit prüfen, der Müllverbrennungsanlage als alleinigem TASi-gerechtem Verfahren ein alternatives Konzept zur Seite zu stellen. Die leitende Idee dabei war, aus Hausabfällen nutzbare Bestandteile abzutrennen und dabei zusätzlich Energie zu gewinnen. Dazu sollten eine Reihe mechanischer und biologischer Verfahrensschritte geschickt kombiniert werden. Abzulagern wären dann nur die unverwertbaren Reste, die die Anforderungen der TASi für eine umweltschonende Deponierung erfüllen. Aus einer Vielzahl von Besichtigungen, Gesprächen und vor allem praktischen Versuchen, die in den neunziger Jahren vorwiegend auf der Deponie Kahlenberg durchgeführt wurden, entstand ein solches Konzept. Am Schluss dieser mehrjährigen Entwicklungsarbeit wurde eine moderne Abfallbehandlungsanlage vorgeplant, deren Konzept einen eigenen Namen erhalten sollte - das "ZAK-Verfahren" - und das mittlerweile europaweit patentiert ist.

Das Konzept des ZAK-Verfahrens


Im Jahr 1996 wurden auf der Deponie Kahlenberg umfangreiche Versuche zur mechanisch-biologischen Abfallbehandlung begonnen. Ziel dieser Tests war es, ein Verfahrenskonzept für Hausabfälle aus der grauen Restmüll-Tonne zu entwickeln: sie sollten so behandelt werden, dass ein möglichst großer Anteil davon verwertet werden konnte. Selbstverständlich musste dieses Verfahren auch ökonomischen und ökologischen Ansprüchen genügen.

Die hohe Verwertungsrate wollte man erreichen, indem man aus den Abfällen stofflich oder als Energiequelle nutzbare Materialien zurückgewann.

Zu den stofflich verwertbaren Fraktionen zählen sekundäre Rohstoffe, wie beispielsweise Metalle oder mineralisches Material. Als Energieträger können aus Abfällen Biogas und heizwertreiche Brennstofffraktionen erzeugt werden. Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten waren drei Ziele besonders wichtig: die Abfallmenge sollte durch biologischen Abbau und anschließenden Wasserentzug vermindert werden. Die nicht weiter verwertbaren und teuer zu entsorgenden Reste sollten möglichst gering bleiben. Die neue Anlage sollte in bereits bestehende Einrichtungen integriert werden. Zum Schutz der Umwelt sollten alle verfahrenstechnischen Bestandteile wie Maschinen, Förderer und Behälter vollständig geschlossen und an eine wirkungsvolle Abluftbehandlung angeschlossen werden.

Überschüssige Abwässer sollten in einer leistungsfähigen Abwasser-
reinigungsanlage sorgfältig behandelt und schadlos abgeleitet werden können.
Die abgetrennten und nicht mehr verwertbaren mineralischen Anteile aus dem behandelten Hausmüll mussten den neuesten Ablagerungsvorschriften genügen, damit nach ihrer Einlagerung weder durch Schadstoffe belastetes Sickerwasser noch Klima gefährdendes Deponiegas entstehen konnten.

Um dieses Konzept verfahrenstechnisch umzusetzen, wurde ein vierstufiger Anlagenaufbau entwickelt. In diesen aufeinander abgestimmten Verfahrensschritten werden Hausabfälle aus der Restmüll-Tonne mechanisch und biologisch aufbereitet und behandelt:
1. Mechanische Aufbereitung
2. Biologische Umsetzung - Perkolation und Vergärung
3. Biologische Trocknung
4. Mechanische Stofftrennung

In der ersten Verfahrensstufe, der Mechanischen Aufbereitung, wird der angelieferte Abfall möglichst vollständig in biologisch behandelbare, in als sekundäre Rohstoffe und energetisch verwertbare Bestandteile sortiert. Hier werden Metalle und grobkörnige Kunststoffe abgetrennt und Störstoffe entfernt, die die Produktqualität mindern oder in den nachfolgenden Anlagenteilen Schäden verursachen könnten. Aus dieser Verfahrensstufe gelangen etwa 90 Prozent des Abfallgewichts aus der grauen Restmüll-Tonne zur anschließenden biologischen Behandlungsstufe der Anlage. Dieser hohe Gewichtsanteil entspricht nahezu dem gesamten Inhalt an organischen Stoffen aus dem Resthausabfall. Zur Biologischen Umsetzung des aufbereiteten Abfalls wird eine neu entwickelte Verfahrenskombination genutzt. Sie besteht im Wesentlichen aus dem Perkolator, dem Biogas-Fermenter und der Abwasserreinigung.

In dieser Stufe wird ein Teil des Hausmülls biologisch abgebaut. Daraus entsteht Biogas, aus dem umweltfreundlich Strom und Wärme erzeugt wird, und die Abfallmenge wird vermindert. Die verbleibenden Feststoffe können gut weiter behandelt oder getrocknet werden. In der dritten Verfahrensstufe, der Biologischen Trocknung werden die Abfallreste aus der zweiten Stufe in einem der Kompostierung ähnlichen Verfahren getrocknet. Dadurch nimmt die Abfallmenge weiter ab.

Das getrocknete Material ist dann für die nachfolgende Stufe, die Mechanische Stofftrennung, ideal vorbereitet. In der Mechanischen Stofftrennung werden Materialien mit hohem Heizwert von nicht-brennbaren, reaktionsträgen Anteilen wie Sand und stofflich verwertbaren Abfallbestandteilen getrennt. Nicht weiter nutzbare Reststoffe werden hier auf eine kleine Menge verringert. Die heizwertreichen Stoffe können als so genannte "Sekundärbrennstoffe" oder "Ersatzbrennstoffe" in dafür geeigneten Kraftwerken teilweise die primären fossilen Energieträger Kohle und Erdöl ersetzen. In den Sekundärbrennstoffen sind auch Bestandteile aus nachwachsenden Energieträgern enthalten. Nachwachsende statt fossiler Energieträger zur Energiegewinnung einzusetzen, ermöglicht ebenfalls einen Beitrag zum Klimaschutz: aus ihnen wird beim Verbrennen nicht mehr Kohlendioxid frei, als sie zuvor beim Wachsen aus der Atmosphäre aufgenommen haben.

In den Jahren 1996-2000 wurde eine Vielzahl von Versuchen mit Hausabfällen auf der Deponie Kahlenberg durchgeführt. Diese Pilotversuche wurden zur Grundlage für das Abfallbehandlungskonzept nach dem "ZAK-Verfahren". Aus 100 Tonnen Abfall verbleiben am Ende der Behandlung noch etwa 50 Tonnen Feststoffe, die zum größten Teil als Brennstoffe oder als Sekundärrohstoffe verwertbar sind. Etwa zehn Prozent können als mineralische Abfälle auch künftig gefahrlos abgelagert werden.

Die Reststoffe, die in der Müllverbrennungsanlage entsorgt werden müssen, machen weniger als ein Zwanzigstel der angelieferten Müllmenge aus.

Die Demonstrationsanlage nach dem ZAK-Verfahren


Nach der gelungenen Pilotphase im halbtechnischen Maßstab wurden im Jahre 2000 auf der Deponie Kahlenberg die ersten beiden Stufen - die Mechanische Aufbereitung und die Biologische Umsetzung - einer großtechnischen Versuchsanlage errichtet. Diese nach dem ZAK-Verfahren arbeitende Demonstrationsanlage diente als Zwischenschritt zu der bereits vorgeplanten Großanlage mit einem Durchsatz von 100.000 Tonnen Resthausabfall pro Jahr. Hier sollte in den kommenden Jahren geprüft werden, ob die positiven Ergebnisse aus den Pilotversuchen auf großtechnische Verhältnisse übertragen werden können.

Die ersten beiden Verfahrensstufen wurden im Dezember 2000 in Betrieb genommen. Im Sommer 2002 wurden die restlichen Einheiten - die Biologische Trocknung und die Mechanische Stofftrennung - fertiggestellt. Die Demonstrationsanlage war bis Ende Dezember 2003 in Betrieb. In dieser Zeit wurden knapp 20.000 Tonnen Hausabfälle in der Anlage mechanisch aufbereitet und perkoliert. Die Biologische Trocknung wurde gleichzeitig in zwei verschiedenen Trocknungseinheiten getestet und verbessert. Wie in der Pilotphase war das Material innerhalb etwa einer Woche so weit abgetrocknet, dass es in der nachfolgenden Stufe, der Mechanischen Stofftrennung, weiter behandelt werden konnte. Dort wurde das getrocknete Material zu Versuchszwecken in Brennstoffe und Mineralstoffe getrennt. In diesem Anlagenteil wurden zudem größere Brennstoffmengen hergestellt, deren Verwertbarkeit extern in einem nahe gelegenen Kraftwerk einer Papierfabrik im Ortenaukreis getestet wurde.

Die gesamte Demonstrationsanlage war an eine mehrstufige Abluftbehandlungsanlage angeschlossen. Sie reinigte die mit unangenehmen Gerüchen beladene Abluft aus der Abfallbehandlung. Abluftwäscher entfernten einige der Verunreinigungen, Biofiltereinheiten bauten andere Substanzen biologisch ab und in Ionisationsanlagen wurden verschiedene Inhaltsstoffe der Abluft mit elektrischer Energie zerstört. So wurde verhindert, dass schädliche und störende Gase in die Umgebung entweichen konnten. Neben der Biofiltertechnik kamen auch versuchsweise neuere Techniken, wie die regenerative thermische Oxidation (RTO) zum Einsatz, die die Inhaltsstoffe der Abluft nahezu vollständig verbrennt. Abluftwäscher, Biofilter und RTO wurden auch später in der MBA Kahlenberg zur Abluftreinigung eingesetzt.

Die Demonstrationsanlage auf dem Kahlenberg war der praktische Test für ein zukunftweisendes Verfahren mit innovativer Technologie.

Da an dieser Art der mechanisch-biologischen Abfallbehandlung ein allgemeines abfallwirtschaftliches Interesse bestand, wurde das Demonstrationsvorhaben mit Mitteln des Landes Baden- Württemberg gefördert und von der Fachhochschule Trier wissenschaftlich begleitet.