Doktorarbeit: Zukünftige Kreislaufwirtschaftskonzepte für biogene Abfälle

Zukünftige Kreislaufwirtschaftskonzepte für biogene Abfälle

Identifikation, Analyse und Bewertung am Beispiel der Freien und Hansestadt Hamburg

Schriftenreihe technische Forschungsergebnisse, Band 27

Hamburg 2017, 286 Seiten
ISBN 978-3-8300-9676-4 (Print & eBook)

Biogene Abfälle, Energiebilanz, Hansestadt Hamburg, Hydrothermale Carbonisierung, Ingenieurwissenschaft, Kompostierung, Kreislaufwirtschaft, Kreislaufwirtschaftskonzept, Ökobilanz, Stoffstromanalyse, Szenarioanalyse, Trockenfermentation, Verbrennung, Vergasung, Verwertungskosten

Zum Inhalt

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Vor dem Hintergrund steigender Treibhausgasemissionen und knapper werdender fossiler Ressourcen gewinnen umwelt- und ressourcenschonende Prozesse auch im Bereich der Abfallverwertung zunehmend an Bedeutung. Innerhalb der Abfallwirtschaft rückt dabei der Gedanke der Kreislaufwirtschaft immer mehr in den Fokus. Das Ziel dieser Studie ist daher die Herleitung einer methodischen Vorgehensweise zur Identifikation, Modellierung, Analyse und Bewertung derzeitiger und zukünftiger Kreislaufwirtschaftskonzepte für Bio- und Gartenabfall sowie Altholz und Laub. Die Anwendbarkeit der entwickelten methodischen Vorgehensweise wird exemplarisch an den Gegebenheiten der Freien und Hansestadt Hamburg gezeigt. Hierzu erfolgen zunächst eine Analyse und eine modelltechnische Abbildung des derzeitigen Kreislaufwirtschaftssystems für das Bezugsjahr 2012. Die Analyse und Bewertung zukünftiger Kreislaufwirtschaftssysteme erfolgt anhand von Szenarien für das Bezugsjahr 2030. Es werden ein Referenz-, ein Kraftstofferzeugungs-, ein Stromerzeugungs- und ein Stoffliche-Nutzungs-Szenario definiert. In diesen Szenarien kommen zur Verwertung der biogenen Abfälle mechanische Aufbereitungsverfahren, Kompostierungs- und Trockenfermentationsverfahren, Verbrennungsverfahren und Verfahren zur thermochemischen Vergasung sowie der hydrothermalen Carbonisierung zum Einsatz. Die Bewertung erfolgt anhand technischer, ökonomischer und ökologischer Bewertungsgrößen. Für die technische Bewertung werden jeweils ein stofflicher, ein energetischer und ein exergetischer Abfallnutzungsgrad definiert. Die ökonomische Bewertung erfolgt anhand einer Kostenrechnung nach der Annuitätenmethode. Als Bewertungsgröße werden spezifische Verwertungskosten für die Verfahren und die Kreislaufwirtschaftssysteme bestimmt. Mittels einer Ökobilanz werden in der ökologischen Bewertung Nettoemissionen für die Wirkungskategorien „Klimaänderung“, „Versauerung“ und „Eutrophierung“ berechnet. Anschließen erfolgt ein Vergleich der Szenarien untereinander sowie mit der derzeitigen Situation. Durch die Anpassung der Rahmenbedingungen kann die dargestellte methodische Vorgehensweise auf andere Kommunen und Städte sowie andere Abfallströme angewendet werden.



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