Bioabfall

Kompost mit KellerasselInhalt
 

Unter „Bioabfall" verstehen wir organische Abfälle, die durch Enzyme, Mikroorganismen und Kleinstlebewesen abgebaut werden können. Zu nennen sind vor allem Essensreste, Grasschnitt, Laub. Durch den Abbau des Biogutes entsteht Kompost, welcher in der Landwirtschaft oder dem Gartenbau zur Verbesserung der Bodenqualität eingesetzt werden kann. Er lockert den Boden auf und ist teilweise als vollwertiger Dünger in der Lage, chemische Düngemittel zu ersetzen. Der Umwandlungsprozess vom Abfall zum Kompost ist im Wesentlichen ein aerober, bei dem vor allem CO2 entsteht. Wenn es zu Fäulnisprozessen kommt, kann aber auch methanhaltiges Gas ausgestoßen werden. Letzteres ist in etwa 25 mal so klimaschädlich wie CO2 (DIW Berlin:„Methan das unterschätzte Klimagas"). Das Gas kann aufgefangen und energetisch weiterverwertet werden. In vielen Fällen wird es jedoch immer noch in die Umwelt entlassen.

Alternativ zur Kompostierung wird in Vergärungsanlagen Biogas hergestellt und aus diesem in der Regel Strom. In der Berliner Biogasanlage der BSR wird das Biogas dagegen zu Biomethan aufbereitet. Biomethan wird auch als „Bio-Erdgas" bezeichnet, weil es die gleichen Eigenschaften wie Erdgas besitzt, und kann entsprechend auch ins Erdgas-Netz eingespeist werden. Bei der BSR dient es anschließend zur Betankung der Fahrzeuge.

 

Situation in der EU, Deutschland und Berlin

Die Mitgliedstaaten der Europäischen Union produzieren jährlich etwa 118 bis 138 Mio. Tonnen Bioabfall. Laut Prognose wird das Aufkommen bis 2020 um 10% steigen (Quelle: Mitteilung der Kommission über künftige Schritte bei der Bewirtschaftung von Bioabfällen in der Europäischen Union, Fundstelle: KOM[2010]235).
Im September 2009 stellt das Umweltbundesamt (Ökologisch sinnvolle Verwertung von Bioabfällen) fest: „Trotz großer Bereitschaft der Bürger zur Getrenntsammlung von Bio- und Grünabfällen sind bundesweit... die Sammelsysteme nicht flächendeckend eingeführt. So gibt es in Deutschland 116 Kreise und kreisfreie Städte (von insgesamt 421), die ihren Bürgern gar keine Biotonne anbieten. Dies betrifft rund 17 Mio. Menschen. 65 Mio. Bürger leben in Regionen, in denen die Biotonne zur Verfügung steht. Der tatsächliche Anschlussgrad liegt jedoch im Bundesdurchschnitt bei rund 65%, so dass weitere ca. 29 Mio. Bürger keine Biotonne nutzen können.“
Problematisch ist außerdem, dass ein großer Teil der Bioabfälle im Restmüll landet. So ist dieser in Berlin laut BSR-Hausmülluntersuchung 2008 noch mit fast 42% biogenen Abfällen versetzt, weil Bürger nicht oder nicht sauber trennten.

Was genau in die Bioabfalltonne gehört, definiert die „Bioabfallverordnung" aus dem Jahr 1998. Diese hat unter anderem den Sinn, das Biogut von schädlichen oder giftigen Substanzen oder solchen Stoffen freizuhalten, die die Kompostierung oder Vergärung negativ beeinflussen könnten.

Die Nutzung der Biotonne durch private Haushalte erbrachte übrigens im Jahr 2008 deutschlandweit rund 3,85 Mio. Tonnen Bioabfälle. Dabei darf „Bioabfall" nicht mit „biologisch abbaubaren Abfällen“  gleichgesetzt werden. Letzter Begriff beinhaltet auch Papier, Pappe, Holz, Klärschlamm u.A.

Die in Deutschland eingesammelten Haushalts-Bio-Abfälle werden zu 90% kompostiert und zu 10% in Biogasanlagen vergoren (Umweltbundesamt 2008).

Die Berliner sammelten in 2016 130.936 Tonnen Biogut und Grünschnitt, d.h. 37 kg pro Nase.

Das Material wird der Biogasvergärungsanlage der Berliner Stadtreinigung in Ruhleben mit einer Jahreskapazität von 60.000 Tonnen zugeführt. Unter Luftabschluss produzieren   Mikroorganismen bis zu 2.000 Tonnen Biogas. Gereinigt, aufbereitet und konzentriert wird es dann als "Bio-Erdgas" ins bestehende Stadtgasnetz eingespeist oder es werden Fahrzeuge der BSR betankt um so jährlich etwa 2,5 Mio. Liter Diesel einzusparen

Die beim Vergärungsprozess anfallenden flüssigen- und festen Gärreste werden in der Landwirtschaft und dem Gartenbau zur Bodenverbesserung und als Ersatz für synthetische Düngemittel eingesetzt. Hierbei werden besondere Anforderungen an die Landwirte gestellt, damit eine zu starke Nährstoffbelastung insbesondere von Gewässern vermieden wird (www.trenntstadt-berlin.de, „BIOGUT").

 

Kompostierung

Kompostierbar, d.h. aerobisch abbaubar, sind Abfälle wenn sie aus organischem Material bestehen, und nur geringe Schad- und Störstoffe enthalten. Störstoffe sind etwa Glas, Keramik, Kunststoffe, Kunststofffolien und Verbundstoffe, Gummi, Holz, Knochen oder Metalle.

Kompostierbare Abfälle bestehen aus Kohlenstoff-Wasserstoff-Verbindungen:

  • Kohlenhydrate in pflanzlichem Material wie Blätter, Knollen, Wurzeln und Samen, so auch z.B. Zucker, Stärke und Zellulose
  • Fette, Öle, Wachse, die besonders in Fleisch, Pflanzenmaterial, Wurzeln und Samen enthalten sind
  • Proteine, aus Fleisch, Fisch, Gemüse
  • nur zu geringen Teilen Lignine, die Bestandteile von Holz, Blättern, Rinde, Gemüse und Pflanzenfasern sind

(Quelle: Bidlingmaier, Werner; Gottschall, Ralf (2000): Biologische Abfallverwertung. 96 Tabellen. Stuttgart.)

Die Eigenkompostierung von Garten- und Küchenabfällen ist eine sinnvolle Entsorgungsvariante für Bioabfälle, sofern eine sinnvolle Nutzung des Kompostes möglich ist. Positiv ist dabei, die Einsparung des Transports zu einer Verwertungsanlage mit dem damit verbundenen Energieverbrauch und den CO2-Emissionen. Im Rahmen industrieller Kompostierung entstehen hingegen außerdem wegen unzureichender Sauerstoffbeteiligung oftmals erhebliche Mengen an Methangas. Dennoch ist gerade diese industrielle technische Kompostierung in Großanlagen sehr weit verbreitet.

2008 gab es in Deutschland laut statistischem Bundesamt ca. 289 Bioabfallkompostierungsanlagen mit einer Nennleistung von 5,5 Mio. Tonnen und einer eingesetzten Abfallmenge von 4,6 Mio. Tonnen. Bioabfälle und Grünschnitt werden bei der Annahme im Kompostwerk auf Eignung geprüft: Bei einem zu großen Störstoffanteil kann die Lieferung abgewiesen werden. Geringere Mengen an ggf. vorhandenen Störstoffen können dagegen weitgehend aussortiert werden. Das Material wird anschließend in grob- und feinkörnig getrennt, aufgelockert und zerkleinert. Zur Gewährleistung des notwendigen Wasser- und Sauerstoffgehalts wird teilweise Strukturmaterial (größere Bioabfall-Partikel) zugesetzt.

Der Kompostierungsprozess verläuft weitgehend kontrolliert. Das Biogut wird durchlüftet, um anaerobe Zersetzungsprozesse und somit die Methanentstehung zu reduzieren. Die Befeuchtung fördert den Abbauprozess durch die Mikroorganismen. Bei der Materialzersetzung entsteht Hitze von über 60°Celsius, die schädliche Keime zerstört. Nach der Kompostierung wird das Material gesiebt, um entsprechend dem gewünschten Endprodukt gleichmäßige Körnungen zu erhalten.
Der hergestellte Kompost finden seinen Einsatz zu etwa 14%bei Erdenwerken, 3% bei Kommunen, zu 11% in der Landschaftspflege und zu 13% im Hobby- und Gewerbsgartenbau sowie zu 57% in der Landwirtschaft (Quelle: Bundesgütegemeinschaft Kompost, H&K aktuell 03/2009).

 

Vergärung

Die Vergärung, d.h. der anaerobe (ohne Sauerstoff) mikrobielle Abbau (Vergärung) des Bioabfalls, erfolgt in einer Biogasanlage. Die Mikroorganismen nutzen die vor allem aus Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen bestehende Biomasse als Nährstoff- und Energielieferanten. Beim anaeroben Abbau können die Organismen nur einen geringen Teil der enthaltenen Energie nutzen. Der Rest bleibt im „Abfallprodukt“ Methan enthalten.
Der Zersetzungsprozess erfolgt stufenweise: Zuerst wird die Biomasse in ihre Bestandteile, z.B. einfache Kohlehydrate und Fettsäuren, zerlegt. In der nächsten Phase werden diese zu niederen Säuren verstoffwechselt und dann zu Acetat, was wiederum in der letzten Phase zu Methan umgewandelt wird.
Nicht abbaubare Stoffe wie Lignin und Cellulose sowie anorganische Bestandteile wie Sand und Mineralien bleiben als wässriges Gemisch zurück und werden zu Düngemittel verarbeitet.
Hauptprodukte des anaeroben Abbaus sind das energiereiche Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2). Gemeinsam werden sie zu Biogas und Bio-Erdgas weiterverarbeitet und dann zur Energiegewinnung thermisch behandelt, wobei nur das Methangas verbrennt und Energie liefert.
Problematisch ist bei diesem Verfahren, dass im Verlauf oft Methan entweicht. Diesen Vorgang nennen wir "Methanschlupf". Der Verlust kann 0,1% bis 5% des erzeugten Methans ausmachen. Da die Klimawirkung von Methan 25 mal höher ist als die von CO2, kann so die Klimabilanz der Bio-Erdgas-Nutzung stark beeinträchtigt werden.

 

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Autor: Andreas Pützer

Bildquelle: © sabine schmidt  / pixelio.de

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