Band 18 - Stilllegung und Nachsorge von Deponien 2009

Schwerpunkt Deponiegas - Der Band enthĂ€lt BeitrĂ€ge zu folgenden Themen: Deponievereinfachungsverordnung, Klimaschutz, Deponiegasprognose, Formaldehyd, Siloxane, Spurenstoffe, Nachnutzung, Wasserinfiltration, Schwachgasbehandlung, Schutzentgasung, passive Entgasung und Methanoxidation, Stabilisierung von Altdeponien durch BelĂŒftung, Emissionsmessung, Restgaspotenzial, Clean-Development-Mechanism, Optimierung der Deponieentgasung und -ausbeute


Auswirkungen der Verordnung zur Vereinfachung des Deponierechts auf den Umgang mit Deponiegas
Dr.-Ing. Heribert Dernbach
Seit vielen Jahren wird von Fachleuten und den BundeslĂ€ndern gefordert, die drei nebeneinander stehenden Deponierechtsverordnungen Abfallablagerungsverordnung (AbfAblV), Deponieverordnung (DepV) und Deponieverwertungsverordnung (DepVerwV) sowie die Verwaltungsvorschriften TA Siedlungsabfall und TA Abfall zu einer Verordnung zusammenzufĂŒhren, da es selbst Experten schwer fĂ€llt, alle Verweise und AbhĂ€ngigkeiten der fĂŒnf Regelwerke zu durchschauen.
Deponien und Klimaschutz
Dipl.-Ing. Wolfgang Butz
Seit Anfang der 90er Jahre wurden in Deutschland eine Reihe von gesetzlichen Regelungen erlassen und organisatorische Maßnahmen in die Wege geleitet, welche die deponierten Abfallmengen sehr weitgehend verringerten. Hierzu gehören die verstĂ€rkte Sammlung und Verwertung von BioabfĂ€llen aus Haushalten und Gewerbe (Verpackungsverordnung 1991), die verstĂ€rkte Sammlung von Wertstoffen (Glas, Papier/Pappe, Metalle, Kunststoffe) und die getrennte Sammlung von Verpackungen.
Neue Entwicklungen auf dem Gebiet des Deponiegases, Prognose, Tiefenentgasung, Verwertung, Gasreinigung, Sicherheitstechnik, Schwachgas, Melderegister
Prof. Dr.-Ing Gerhard Rettenberger
Interessanterweise haben sich auf dem Gebiet des Deponiegases, obwohl dieses Gebiet nunmehr seit ĂŒber 25 Jahren weltweit intensiv bearbeitet wurde, erneut eine Vielzahl neuerer Entwicklungen ergeben. Dies ist auf der einen Seite einer Reihe von gesetzlichen VerĂ€nderungen geschuldet, auf der anderen Seite aber auch einer Vielzahl von neuen Erkenntnissen, Entwicklungen und Bestrebungen zur Verminderung der Emissionen, die zum Treibhauseffekt beitragen.
Aktuelles zur Formaldehydproblematik bei Gasmotoren
Dipl.-Ing. Wolfgang Schreier
Durch die im Jahr 2002 erfolgte Novellierung der TA Luft wurde fĂŒr Abgas von Gasmotoren ein Formaldehydgrenzwert von 60 mg/mÂł eingefĂŒhrt. Im Vergleich zu der frĂŒheren Begrenzung von 20 mg/mNÂł fĂŒr organische Stoffe Kl. 1 und Aufhebung des Grenzwertes fĂŒr Non Methane Hydro Carbons (NMHC) von 150 mg/mNÂł ergab sich hierbei eine scheinbare Lockerung der Emissionsbegrenzungen. Die erforderliche Verschiebung des zu messenden Parameterumfangs von Gesamt-C methanfrei (NHMC meist mittels FID mit Konverter) in Richtung direkte Ermittlung der Formaldehydkonzentration fĂŒhrte in der RealitĂ€t jedoch zu einer deutlich höheren Anzahl dokumentierter GrenzwertĂŒberschreitungen. Eine Auswertung der an Gasmotoren aufgenommenen Messdaten zeigte, dass die HĂ€ufigkeit der GrenzwertĂŒberschreitungen in der GrĂ¶ĂŸenordnung 30–40 % liegt. Weitere ca. 10–15 % der Messwerte liegen ĂŒber 50 mg/mÂł, so dass auch hier unter BerĂŒcksichtigung der Messunsicherheit der Grenzwert von 60 mg/mÂł ĂŒberschritten wird. Auffallend ist auch, dass die bei verschiedenen Motoren ermittelten Emissionskonzentrationen insgesamt eine sehr hohe Schwankungsbreite aufweisen. Die GrĂ¶ĂŸenordnungen reichen hierbei von 10 bis weit ĂŒber 100 mg/mÂł. Tendenziell ist die Formaldehydproblematik bei in den letzten 3–4 Jahren gebauten Motoren deutlich stĂ€rker ausgeprĂ€gt als bei Ă€lteren Motorbaureihen.
Untersuchungen zum Auftreten von Siloxanen im Deponiegas
Dr.-Ing. Stephan Mattersteig, Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. Bernd Bilitewski
Siliziumorganische Verbindungen werden in vielen Bereichen in der Industrie eingesetzt und sind somit ubiquitĂ€r im Restabfall vorhanden. 1991 wurden siliziumorganische Verbindungen erstmals im Deponiegas nachgewiesen und bis heute fĂŒhren diese Substanzen in der Abfallwirtschaft zu großen anlagentechnischen Problemen. Nach der Deponierung von AbfĂ€llen werden diese Verbindungen freigesetzt und gelangen ins Deponiegas. Bei der energetischen Verwertung von Deponiegasen entsteht bei der Verbrennung amorphes Siliziumdioxid, das an ZylinderlaufflĂ€chen und Kolbenringen wie ein Schleifmittel wirkt und zu hohen Verschleißerscheinungen fĂŒhrt. Dies hat fĂŒr die Anlagenbetreiber eine reduzierte VerfĂŒgbarkeit der Motoren und erhöhte Betriebskosten zur Folge. Von Seiten der Motorenhersteller wurde ein technischer Grenzwert von 10 mg/mÂł Gesamtsilizium eingefĂŒhrt. Dabei ist zu beachten, dass sich diese Forderung auf 100 % Methan bezieht.
Spurenanteile im Deponiegas Analytiktrends
Dr. Dipl.-Chem. Thomas HĂ€usler, Dipl.-Ing. Wolfgang Schreier
Die energetische Nutzung von Deponie-, KlĂ€r- und Biogasen in Gasmotoren hat sich seit den 80/90er Jahren als sinnvolle und umweltschonende Art der Energieerzeugung etabliert. Trotz standardisierter und ausgereifter Technik kommt es jedoch immer wieder zu erhöhtem Verschleiß und MotorschĂ€den, deren Ursache in den spezifischen Gaszusammensetzungen liegen. Im folgenden Beitrag sollen daher die in Faulgasen typischerweise auftretenden Schadstoffe vorgestellt und ihre Auswirkungen auf die motorische Verwertung beschrieben werden. Da in jĂŒngster Vergangenheit die Themenkomplexe „Silizium“ und „Gasreinigung“ einen immer breiteren Stellenwert einnehmen, werden diese im Rahmen des Beitrages detailliert betrachtet.
BerĂŒcksichtigung der Deponiegasbildung bei der Nachnutzung von Deponien
Karl Drexler
Hier ist zu unterscheiden, ob es sich bereits um eine Nutzung handelt, wie vorhandene Bebauung, oder ob eine Nutzung geplant ist, wie die Aufstellung von BebauungsplÀnen oder geplante Bauvorhaben.
Wasserinfiltration zur Verbesserung der Gasausbeute
Dipl. Chem. Rolf Schneider
Der bis zum 31.05.2005 abgelagerte Siedlungsabfall besitzt i. d. R. einen hohen Anteil an mikrobiell abbaubarer organischer Substanz. Wie schnell der mikrobielle Abbau stattfindet und die damit verbundene Deponiegasbildung erfolgt, ist davon abhÀngig, welchen Wassergehalt das Deponiegut aufweist. Insbesondere bei schnellem Deponieaufbau oder bei niederschlagsarmen Deponiestandorten ist ein ausreichend hoher Wassergehalt zumindest bereichsweise nicht gegeben.
Praxisbeispiele der Deponieschwachgasbehandlung
Dr.-Ing. Roland Haubrichs, Christian SchÀtzel
Das Deponiegas ist das Stoffwechselprodukt mikrobieller AbbauvorgĂ€nge inklusive aller Stoffe, die aus dem Abfall in die Gasphase ĂŒbergehen. Die Deponiegasemissionen aus Abfallablagerungen sind auf der Grundlage gesetzlicher Vorgaben möglichst weitreichend zu verhindern. Das Deponiegas muss daher gefasst und die darin enthaltenen Schadstoffe vor dem Übergang in die AtmosphĂ€re behandelt werden.
Die Verantwortung der Abfallwirtschaft fĂŒr den Klimaschutz
Prof. Dr. Ing. habil. Werner Bidlingmaier
“Der Klimaschutz ist eine der grĂ¶ĂŸten Herausforderungen fĂŒr die heutige Umweltpolitik. Der globale Klimawandel wird einschneidende VerĂ€nderungen fĂŒr biologische KreislĂ€ufe und das Alltagsleben vieler Menschen mit sich bringen. Deshalb muss in allen Sektoren die Erschließung vorhandener Potenziale zur Minderung von Treibhausgasemissionen angestrebt werden.” So in einer Dokumentation des Umweltbundesamtes vom November 2006.
Schutzentgasung fĂŒr brennende Deponien am Beispiel zweier Deponien auf den maltesischen Inseln
Dipl.-Ing. Axel Ramthun, Falko Ender
Das Joint Venture (JV) aus den Unternehmen HAASE Energietechnik AG aus NeumĂŒnster in Schleswig-Holstein und Vassallo Builders Group Ltd. aus Mosta auf Malta wurde 2006 mit der gastechnischen Sanierung von 2 Deponien auf den Maltesischen Inseln beauftragt. Eine dritte Deponie sollte bezĂŒglich ihrer Emissionen ĂŒberwacht werden.
Die CDM Relevanz der biologischen Abfallbehandlung
Dipl.-Geoökol. Tobias Bahr, Dr.-Ing. Florian Kölsch, Prof. Dr.-Ing. Klaus Fricke
Nach SchĂ€tzungen von Experten entstehen 3 – 5 % (vorsichtige SchĂ€tzung) oder sogar 8 – 12 % der Treibhausgasemissionen in Entwicklungs- und SchwellenlĂ€ndern bei primĂ€r von der Abfallwirtschaft hervorgerufenen Prozessen. Wesentliche Ursache sind vor allem Methanemissionen aus der Ablagerung unbehandelter AbfĂ€lle, die in diesen LĂ€ndern sehr hohe Anteile abbaubarer Organik enthalten (v. a. in SiedlungsabfĂ€llen).
Insitu-BelĂŒftung und langzeitige Aerobisierung in der Deponienachsorge
Dr.-Ing. Marco Ritzkowski, Dr.-Ing. Kai-Uwe Heyer, Dr.-Ing. Karsten Hupe, Prof. Dr.-Ing. Rainer Stegmann
Altablagerungen und Altdeponien produzieren oftmals ĂŒber Jahrzehnte klimaschĂ€dliche Deponiegase. Ein Teil der Methanfracht kann in einer qualifizierten Rekultivierungsschicht biologisch oxidiert werden, jedoch verbleiben erhebliche Restmengen, die unkontrolliert freigesetzt werden. Bei jĂŒngeren Deponien in der Stilllegung wird durch die Installation eines Gaserfassungssystems in Verbindung mit einer energetischen Nutzung des anfallenden Gases diese Emissionsproblematik temporĂ€r vermindert, jedoch nicht vollstĂ€ndig gelöst. Nachdem die Gasproduktion sowie die Methankonzentration bestimmte Mindestwerte unterschreiten, lĂ€sst sich das weiterhin anfallende Deponiegas nicht mehr in konventionellen Gasmotoren nutzen.
BerĂŒhrungslose Methanmessung auf Deponien mittels TDLAS-Technik
Dr.-Ing. Martin Reiser, M.Sc. Han Zhu, o. Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert
„Der Austritt von Deponiegas aus einer DeponienoberflĂ€che ist so zu minimieren, dass keine schĂ€dlichen Auswirkungen zu befĂŒrchten sind.“ Um die Umsetzung dieser Forderung der deutschen Umweltgesetzgebung zu ĂŒberwachen, wurden seit langem Regeln und Techniken etabliert, wie Emissionen zu mindern und zu messen sind (TA-Siedlungsabfall). So ist der Nachweis der „minimalen Emission“ im Rahmen der FremdĂŒberwachung 2-mal jĂ€hrlich mittels FID-Rastermessung zu erbringen. Durch die zunehmende Sensibilisierung auf die Emission klimarelevanter Gase stehen nun auch Deponien immer wieder im Blick der Öffentlichkeit.
Quantifizierung von Methan-Emissionen aus Deponien: Das Projekt MiMethox
Dr.-Ing. Jan Streese-Kleeberg, Dipl.-Biol. Sonja Bohn, I. Rachor, Dr. Julia Gebert, Prof. Dr.-Ing. Rainer Stegmann
Im Zuge der verstĂ€rkten Diskussion um anthropogene Emissionen klimawirksamer Gase hat auch das Thema Deponiegas erneut verstĂ€rkte Beachtung erfahren. Obgleich der Beitrag deponiebĂŒrtigen Methans zur gesamten vom Menschen verursachten VerstĂ€rkung des Treibhauseffekts lediglich etwa 3 Prozent betrĂ€gt, stellen Deponien eine der grĂ¶ĂŸten anthropogenen Methanquellen dar. Die Verminderung von Methanemissionen stellt einen besonders wirksamen Beitrag zum Klimaschutz dar, da dieses Gas ein hohes Treibhausgaspotenzial und gleichzeitig eine kurze atmosphĂ€rische Lebensdauer hat, sodass sich Emissionsreduzierungen bereits nach relativ kurzer Zeit auswirken.
Restgaspotenziale abgeleitet aus Untersuchungen des Ablagerungsgutes und Bedeutung des DeponierĂŒckbaus
Dipl.-Ing. Stepanka Urban-Kiss
Die GrĂŒnde fĂŒr eine Untersuchung des Ablagerungsgutes aus einer Deponie leiten sich aus folgenden Überlegungen ab: Verbesserung der Entscheidungsgrundlage fĂŒr einen Ausbau der Deponiegasfassung und/oder Verbesserung der Entscheidungsgrundlage fĂŒr die Sanierung einer Deponie:
VollstÀndige Nutzung des Deponiegaspotenzials durch Reformierung mit Biogas
Prof. Dr.-Ing. Christof Wetter, Elmar BrĂŒgging
Die Entsorgungsgesellschaft Steinfurt mbH betreibt am Standort Altenberge eine Zentraldeponie fĂŒr SiedlungsabfĂ€lle. Die Deponie teilt sich in die zwei Teildeponien Zentraldeponie-Altenberge I (ZDA I) und Zentraldeponie-Altenberge II (ZDA II) auf. Die ZDA I wurde 1996 außer Betrieb genommen und teilversiegelt. In diesem Zusammenhang wurden insgesamt 58 Gasbrunnen in einem Abstand von ca. 60 m auf dem Deponiekörper angelegt. Seit der Inbetriebnahme dieser Vertikalbrunnen wird die ZDA I aktiv entgast und das erfasste Deponiegas in einer weiteren Veredelungsstufe mit Hilfe eines Blockheizkraftwerkes (BHKW) (800 kWel) energetisch verwertet.
Mögliche AnsÀtze zu Treibhausgas-Zertifikat-Projekten in Deutschland
Prof. Dr.-Ing Gerhard Rettenberger
Treibhausgaszertifikate können in unterschiedlicher Weise generiert werden. Unterschieden wird grundsÀtzlich zwischen Emissionsrechten, z. B. den EUA und den hier betrachteten Emissionsgutschriften, den CER in CDM-Projekten, den ERU in JI-Projekten oder den VER aus dem freiwilligen Markt.
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