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Energieeffizienz - Made in Germany
AHK-Reise Moskau 25. Mai 2010
Dr. Kathrin HesseFraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik
im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie
www.efficiency-from-germany.info
Effizienzpotenziale in der Entsorgungslogistik
Inhaltsverzeichnis
Abfallrechtliche Gesetzgebung in Europa
Abfallarten und -mengen Verwertungs- und
Beseitigungsanlagen Beispiele für Effizienz in der
Kreislauf- und Abfallwirtschaft
Energieeffizienz - Made in Germany
www.efficiency-from-germany.info
Punkt 1 Abfallrecht
Wesentliche Rechtsakte
EU-Verordnungen Direkt wirksames und bindendes Recht in allen Mitgliedstaaten
EU-Richtlinien Erforderliche Umsetzung in bindende nationale Gesetze bzw.
Verordnungen
EU-Entscheidungen direkt bindendes Recht
EU-Leitlinien und EU-Empfehlungen bedürfen keiner nationalen Umsetzung
Gesetze Rechtsverordnungen Verwaltungsvorschriften
Hierarchiescher Aufbau des Abfallrechts
nur für Verwaltung
EU-Verträge
(z. B. EWG-
Vertrag)
EU-Verordnungen (z. B. EU Öko-
Audit- Verordnung)
EU-Richtlinien
(z. B. Abfallverbringungs-
richtlinie)
Grund-gesetz
Bundes-gesetze
(z. B. KrW-/AbfG)
Ländergesetze(z. B. LAbfG
Berlin)
Kommunale Gesetze(z. B. Abfallsatzung)
(Rechts-)Verordnungen(z. B.
Verpackungsverordnung)
Verwaltungsvorschriften(z. B. TA Luft)
durch Umsetz-
ungs-pflicht
in nationales
Recht
un
mit
telb
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G
ült
igkeit
Nationales und europäisches Abfallrecht
Teilgebiet des Umweltrechts mit Bezug zu fast allen anderen Gebieten des UmweltschutzesÜbergeordnete Abfallrechtsakte bzw. -rechtsnormen (EG-Abfallrahmenrichtlinie)Rechtsakte bzw. -rechtsnormen
für Abfallerzeuger und -entsorger (z. B. Abfallverzeichnisverordnung) für besondere Abfallarten (z. B. Verpackungsabfälle) zur Behandlung von Abfällen (z. B. Abfallverbrennung) über die grenzüberschreitende Verbringung von Abfällen
(z. B. Basler Übereinkommen) zum Gefahrguttransport (z. B. auf der Straße) zur Abfallstatistik (z. B. Format über die Übermittlung der Ergebnisse)
Verordnungen, die die Abfallwirtschaft mittelbar betreffen (z. B. Immissionsschutz)
Energieeffizienz - Made in Germany
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Punkt 2 Abfallarten und -mengen
Abfallarten – grobe Klassifizierung
Siedlungsabfälle Haus- und Sperrmüll Getrennt erfasste organische Abfälle Getrennt erfasste Wertstoffe Andere Wertstoffe Elektro- und Elektronikaltgeräte Restabfall aus Siedlungsabfällen Sonstige Abfälle
Gewerbeabfälle Bergematerial Mineralische Bauabfälle Sekundärabfälle
Verwertungsquoten gemäß EU VerpackungsV
Zielvorgaben für Verpackungsabfälle Stoffliche Verwertung: mindestens 55 und höchstens 80
Gewichtsprozent der Verpackungsabfälle mindestens 60 Gewichtsprozent der Verpackungsabfälle müssen
verwertet oder in Abfallverbrennungsanlagen mit Energierück-gewinnung verbrannt werden
Mindestzielvorgaben für die stoffliche Verwertung der Materialien, die in Verpackungsabfällen enthalten sind,
60 Gewichtsprozent für Glas 60 Gewichtsprozent für Papier und KartonVerbundstoffe 50 Gewichtsprozent für Metalle 22,5 Gewichtsprozent für Kunststoffe, wobei nur Material berücksichtigt
wird, das durch stoffliche Verwertung wieder zu Kunststoff wird 15 Gewichtsprozent für Holz
Quelle: Verpackungsverordnung
Abfallarten und -mengen in Russland
90,8 des gesamten Abfallaufkommens sind nicht gefährliche Abfälle der Gefahrenklasse 5 gemäß dem Föderalen Abfallkatalog (FKKO)
2,2 Mrd. t Abfälle Russische Föderation
9%
6%
11% 25%
9%
40%
0,6%
Quelle: Vortrag „Sanitär-epidemiologische Situation in der Russischen Föderation im Jahr 2008“, Rospotrebnadsor, 2009
Abfallarten und -mengen in Russland
Abfallaufkommen in Russland (Stand:2008)
Quelle: Vortrag „Sanitär-epidemiologische Situation in der Russischen Föderation im Jahr 2008“, Rospotrebnadsor, 2009
Kommunales Abfallaufkommen EU-Länder (2008)
Abfallaufkommen Deutschland (2007)
Quelle: Statistisches Bundesamt, Statistisches Jahrbuch 2009Menge [Mio. t]
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Punkt 3 Verwertungs- und Beseitigungsverfahren
Anlagen in der Kreislauf- und Abfallwirtschaft
Obertägige Ablagerung Untertägige Verbringung Mechanisch-biologische Behandlungsanlagen Biologische Behandlungsanlagen Aufbereitungs- und Sortieranlagen Chemisch-/physikalische Behandlungsanlagen Bodenbehandlungsanlagen Abwasserbehandlung Entsorgung außerhalb von Abfallentsorgungsanlagen Thermische Behandlungsanlagen Energiegewinnungsanlagen Produktionsanlagen
Behandlung kommunaler Abfälle Russland (2008)
Quelle: Vortrag „Sanitär-epidemiologische Situation in der Russischen Föderation im Jahr 2008“, Rospotrebnadsor, 2009
Behandlung kommunaler EU-Abfälle (2008)
Deponierung
Verbrennung
Recycling
Kompostierung
40%
17%
23%
20%
Quelle: EUROSTAT
Behandlung kommunaler Abfälle D (2006)
Quelle: Statistisches Bundesamt
Behandlung kommunaler Abfälle D (2006)
2002 2003 2004 2006
Siedlungsabfälle (in 1000 t) 52 772 49 622 48 433 46 426
davon
verwertet 29 743 28 854 27 810 32 697
davon
thermisch verwertet (Feuerung) 153 178 371 3 871
stofflich verwertet 29 590 26 702 26 828 28 826
beseitigt 23 028 20 769 20 623 13 729
davon
deponiert 11 266 9 530 8 578 307
verbrannt 11 673 11 127 11 521 11 135
behandelt 89 111 524 2 287
Quelle: Statistisches Bundesamt
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Punkt 4 Effizienz in der Kreislauf- und Abfallwirtschaft - ausgewählte Beispiele
Effizienz durch Abfallvermeidung
Maßnahmen, die sich auf die Konzeptions-, Produktions- und Vertriebsphase auswirken können
Maßnahmen, die sich auf die Verbrauchs- und Nutzungsphase auswirken können
Maßnahmen, die sich auf die Rahmen-bedingungen im Zusammenhang mit der Abfallerzeugung auswirken können
Ökologische Bewertung von Verpackungen
Ziel Bestimmung der Umweltwirkungen ausgewählter
Produktverpackungen (PVP)
Vorgehensweise Systematische Erfassung der Produkt- und Trans-
portverpackungen innerhalb der Produktionsstand-orte sowie im Inbound und Outbound(Herstellung, Befüllung, Distribution, Entsorgung)
Datenaufnahme und -plausibilisierung Modellierung der Produktverpackungssysteme
Ergebnis Quantifizierte Umweltwirkungen der einzelnen
Produktverpackungen sowie der jeweiligen Produktverpackungsbestandteile und Teilprozesse
Quelle: Fraunhofer IML
Ökologische Bewertung von Verpackungen
Mengen
Nachgeschaltete ProzesseMengen, Materialien*
VorkettenMengen, Materialien*
Herstellung der Verpackung
Transport zurHenkel KGaA
Befüllung der Verpackung
Distribution des Produkts
Entsorgung der Verpackung
Materialien*
Palettierung(Anzahl pro Palette,
Ladeeinheitensicherungsmittel)
Entfernungen Taktzeiten
Stromverbäuche
Entfernungen Entfernungen
Verwertungswege
Beseitigungswege
Palettierung(Anzahl pro Palette,
Ladeeinheitensicherungsmittel)
*unterschiedliche Materialien erfordern unterschiedliche Prozesse
Quelle: Fraunhofer IML
Effizienz in der Entsorgungslogistik
Bisherige berücksichtigte Kenngrößen von Logistikkonzepten Kapazitätsauslastung, Bestände, Durchlaufzeiten, Termintreue Energieeinsatz/Umweltwirkungen spielen mittelbare Rolle
bei der Optimierung der Kosten
Forschungsbedarf Unzureichende Methodik zur ökologischen Bewertung logistischer
Prozesse, insbesondere logistischer Netze und kombinierter Verkehrskonzepte
fehlende/unzureichende Daten Internalisierung der Umweltkosten
Verbesserung der gesamten logistischen Prozesse durch Optimierung der Transportleistungen
(Einsparung, Vermeidung, Skaleneffekt) Einsatz energieeffizienter Transportmittel Einsatz regenerativer Energien, alternativer Treibstoffe.
Quelle: Fraunhofer IML
Stoffliche Verwertung und Transportaufkommen
Induzierter Verkehrdurch Gesetzgebung
Transport120 km
225 km
215 km
135 km
115 km
90 km
80 km
60 kmEisenmetalle16,1 kg
Glas0,7 kg
Kabel0,7 kg
NE Metalle2,5 kg
PU-Schaum3,7 kg
Kunststoff4,9 kg
Kühlmittel0,3 kg
Sonstige11,4 kg
Sammlung40 km
Kühlgeräte40,3 kg
Untersuchung von 29 Recyclinganlagen mit einer Kapazität von 2,49 Millionen Kühlgeräten pro Jahr (82% des deutschen Marktes)
Quelle: Fraunhofer IML
Optimierung von Batterie-Rücknahmesystemen
Ausgangssituation Einsatz von Mehrwegbehältern für Sammlung und
Transport von Altbatterien im GRS Batterien Rück-nahmesystem
Ziel Untersuchung der Wirtschaftlichkeit unterschied-
licher Mehrwegsysteme im Vergleich zum der-zeitigen Einwegsystem und Aussprache von Handlungsempfehlungen
Ergebnis Mehrwegsystem unter günstigen Voraussetzungen
wirtschaftlich annähernd gleichwertig zum Einweg-system
Aufgrund des Aufwandes zur Implementierung jedoch nicht empfehlenswert
Quelle: Fraunhofer IML
Logistikkonzepte für Elektro- und Elektronik-Altgeräte Ausgangssituation
Hersteller sind zur Rücknahme und Verwertung von Lampen verpflichtet
Ziel Planung von Logistikkonzepten für
Deutschland, Italien, Frankreich, England, Belgien, Österreich und Ungarn
Ergebnis umsetzungsreife Logistikkonzepte inklusive
Angaben zur Sammelinfrastruktur, zu Behälter-, Transport-, Umschlag- und Recyclingtechnik
umfassende Informationen über Gesamtkosten,Kostenbestandteile und Kostentreiber
Quelle: Fraunhofer IML
Effizienz durch Telematikeinsatz
Ausgangssituation geringe, papierlastige Kommunikation
zwischen Disposition und Fahrzeugen keine zeitnahen Fahrzeuginformationen
für die Disposition
Ziel Installation eines einheitlichen Telematik-
systems auf den Fahrzeugen mit Anbindung an das Entsorgungsunternehmen
Ergebnis Automatisierung und Vereinfachung von Prozessen direkter und zeitnaher elektronischer Informations-
austausch ohne Papier; Substitution bzw. Eliminierung von Prozessen
Erhöhte Transparenz durch verbesserte Datengrund-lagen und Möglichkeit zur weiterführende Optimierung (z. B. aktuelle Fahrzeugpositionen)
Quelle: Fraunhofer IML
Effizienz durch den Einsatz von Gebrauchtteilen
Ausgangssituation Großteil technischer Neuerungen in modernen
Fahrzeugen im Segment Elektronik, einem sehr dynamischer Markt mit kurzen Innovationszyklus
Lieferverpflichtung der Automobilindustrie, die die Versorgung mit technisch unveränderten Ersatzteilen garantieren muss.
Ziel Untersuchung und Bewertung von Ersatzteil-
versorgungsstrategien
Ergebnis Aufbau eines Systems zur Rückgewinnung und
Wiederaufbereitung von Gebrauchtteilen als neuwertiges Ersatzteil
Entwicklung eines Entscheidungs-Tools zur nach-frageabhängigen Auswahl der optimalen Ersatz-teilversorgungsstrategie für die verschiedenen Produktlebenszyklen
Quelle: Fraunhofer IML
Logistik für die olympischen Winterspiele 2014
Ausgangssituation Die olympischen Spiele 2014 finden in der Urlaubsregion
Sochi am schwarzen Meer statt Die Infrastruktur zur Anbindung der Region über Schiene,
Wasser, Straße und Luft ist derzeit nicht ausreichend
Ziel Sicherstellung der logistischen Ver- und Entsorgung der
Region und Stadt Sochi während der Bauphase für die olympischen Spiele
Abschätzung der Transportmengen und des erforderlichen Verkehrsnetzes zur Abwicklung der Bauvorhaben
Ergebnis Strategische Planung des intermodalen Verkehrsnetzes Organisatorische Vorgaben zur Abwicklung der Baustellenverkehre Beratung zu technischen Instrumenten der Baulogistik
Quelle: Fraunhofer IML
Ressourceneffiziente Weiternutzungskonzepte
Ausgangssituation 60% der Bleche (Ausgangsmaterial) in der
Automobilindustrie sind Abfall
Handlungsbedarf Direkte Weiternutzung der Stanzabfälle
entweder im eigenen Unternehmen (z. B. Motorwippen) oder in Netzwerk/Clusterbildung durch Fremdunternehmen
Mögliche Lösungswege Unternehmensübergreifende Kooperation
mit dem Ziel der Erhöhung der Material-effizienz
Optimierung der Stanzvorgänge hinsichtlich der Weiternutzung des Materials
Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), International Zinc Association (IZA)
Ressourcenrückgewinnung „Urban Mining“
Ausgangssituation Kontinuierlicher Kostenanstieg für importierte Rohstoffe Industrie benötigt Sekundärrohstoffe
Handlungsbedarf Erkenntnisse zur ganzheitlichen Bewertung des Deponierückbaus Erarbeitung von Randbedingungen, unter denen eine Ressourcen-
gewinnung aus Deponien grundsätzlich ökologisch sinnvoll und auch wirtschaftlich umzusetzen ist
Grundlagen für politische Entscheidungsträger im Hinblick auf zukünftige Entscheidungen bzw. Beurteilungen einzelner Rückbaumaßnahmen
Mögliche Lösungswege Entwicklung bzw. Weiterentwicklung von Methoden zur Steuerung,
Dokumentation, Bewertung, Simulation und somit zur Planung der Stoffströme für Sekundärrohstoffe in die Supply Chain
Entwicklung von Schnittstellen zu vorhandenen Wirtschaftsbereichen
Quelle: Fraunhofer IML
Optimiertes Recycling von verzinkten Stählen
Ausgangssituation Recyclingquote für Zink liegt in Deutschland: ca. 41% Wichtigste Quellen für Sekundärzink sind Messingschrott (42%),
Verzinkungsrückstände (27%) sowie Zinkdruckgussteile (16%) Hauptanwendungsgebiet in Deutschland ist die Verzinkung von Stahl
Handlungsbedarf Verbesserung des Zinkkreislaufs aus Verzinkungsrückständen inkl. der
verzinkten Stahlprodukte
Mögliche Lösungswege Steigerung der Erfassungsquote inländischer verzinkter Stahlprodukte Verbesserung Erkennung und Aussortierung verzinkte Stähle, damit sie
nicht in Oxygenstahlprozesse gelangen
Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), International Zinc Association (IZA)
Recycling von Aluminiumknetlegierungen
Ausgangssituation Sekundäraluminium wird fast ausschließlich zu Aluminium-
Gusslegierungen verarbeitet. In diesem Sektor ist derzeit eine Marktsättigung erreicht.
Handlungsbedarf Einsatz von Sekundäraluminium als Knetlegierung
Mögliche Lösungswege Erhöhung der Qualität in der Bereitstellung von Sekundäraluminium Separate Erfassung von Sekundäraluminium als Knet- sowie
Gusslegierung Entwicklung eines technischen und für den industriellen Einsatz
geeigneten Verfahrens zur wirtschaftlichen Trennung von vermischten Knet- und Gussaluminium
Quelle: Fraunhofer IML, Fraunhofer IPA
Zusammenfassung
Abfallrechtliche Rechtsakte Abfallarten und -mengen
in Russland, Europa und Deutschland Anlagen in der Kreislauf- und Abfallwirtschaft
in Russland, Europa und Deutschland ausgewählte Beispiele für Effizienz in der Abfallwirtschaft
Vielen Dank
Dr. rer. nat. Kathrin Hesse
Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IMLAbteilung Umwelt und RessourcenlogistikJoseph-von-Fraunhofer-Str. 2-444137 DortmundTelefon +49 (0) 231 9743-364 Telefax +49 (0) 231 9743-77364 E-Mail [email protected]