Abfall entsorgen und Energie gewinnen

Vor allem Schwellenländer, die hohes Wirtschaftswachstum mit Umweltschutz verbinden wollen, setzen auf flexible Werkstoffe, eine stabile Energieversorgung und den effektiven Umgang mit Abfall. Plastik könnte alles in einem bieten: Wenn Kunststoffe nach wiederholter Nutzung zu viel Qualität eingebüßt haben oder zu stark verunreinigt sind, verwandelt die thermische Verwertung den Wertstoff wieder zurück in Energie. Das gilt auch für Reststoffe und Rückstände, die während der Sortier- und Recyclingprozesse entstehen.

Waste-to-Energy: Abfall als Wärme- und Stromlieferant

Abfallentsorgung und Energieerzeugung durch thermische Verwertung in einem Schritt zu verbinden, ist ein lohnender Ansatz. Insbesondere bei nicht bzw. nicht mehr auf herkömmlichem Weg recycelbaren Plastikabfällen. So besitzt ein Kilogramm Verpackungskunststoff (PET/PE) einen Heizwert von 25.000 bis 46.000 Kilojoule, Holzpellets liegen zum Vergleich bei rund 18.000 Kilojoule.[1] Ein Energiepotenzial also, das im Zuge einer effektiven Beseitigung des Plastikmülls zusätzlich zur Verfügung steht.

Thermische Verwertung wird bereits weltweit eingesetzt: Rund 2.200 Anlagen verwerten etwa 255 Millionen Tonnen Abfall pro Jahr.[2] In der Regel sind es Großanlagen, die vorrangig Siedlungsabfälle beseitigen, um Deponien zu entlasten. Als Zweitnutzen liefert ein Teil davon auch zusätzlich Energie per Kraft-Wärme-Kopplung. Bis Anlagen in dieser Dimension allerdings ihre Arbeit aufnehmen können, gehen zeitintensive Genehmigungs- und Planungsverfahren voraus. Dazu kommen lange Bauzeiten und hohe Betriebskosten. Deswegen sind kompaktere Anlagenformen eine diskussionswürdige Alternative.

Lokale Lösung: thermische Verwertung im Kleinformat

Der Hintergrund: Vor allem die energiereichen Plastikabfälle eignen sich zur thermischen Verwertung in kleinen, dezentralen Anlagen – ausgelegt auf die Energieversorgung einzelner oder lokal begrenzter Abnehmer. Anders als Großanlagen konzentrierten sich die Miniaturkraftwerke ausschließlich auf heizwertstarke Kunststoffabfälle mit dem Ziel hoher Energieausbeute. Durch die spezifische Nutzung verfügen die Kleinanlagen auch über eine vereinfachte Konstruktion mit effektiven Filtersystemen, was kürzere Bauzeiten und geringere Investitionskosten bedeutete.

Wirtschaftlich zu betreiben sind solche Anlagengrößen bei entsprechendem Energienutzungsgrad. Durch thermische Verwertung entfällt auch das aufwändige Vorsortieren des Plastikmülls. Ein weiterer Vorteil läge in der räumlichen Nähe von Müllerzeuger und Verwertungsanlage, wodurch weite Wege und Transportkosten eingespart werden. Das beschreibt auch die Studie „Kleinanlagen zur energetischen Verwertung von Abfällen“ des Forschungszentrums Karlsruhe.[3]

Mit dezentralen Kleinanlagen lassen sich Ent- und Versorgung auf regionale Bedürfnisse anpassen. Entwicklungs- und Schwellenländer könnten Müllbeseitigung und Energiebereitstellung direkt vor Ort organisieren, wovon ihre Wachstumsdynamik und der Umweltschutz profitierten.

Effizient, sauber und akzeptiert

Die kontrollierte thermische Verwertung gilt durch Hochleistungsfilter und strenge Grenzwerte bereits als umweltfreundlich. Selbst CO₂ kann mittlerweile abgeschieden, gespeichert oder als Rohstoff in der chemischen Industrie genutzt werden. Zusätzlich verbessern neue Technologien laufend Energieeffizienz und Ökobilanz.

In dieser Betrachtung eröffnet die Beseitigung von nicht mehr recycelbaren Plastikabfällen und nicht recyclingfähigen Restkunststoffen mittels thermischer Verwertung eine innovative Perspektive. Dazu muss der Ausbau von spezifischer Kleinanlagentechnik vorangetrieben werden. Damit könnten die in Zukunft vielleicht sogar mobil einsetzbaren Minikraftwerke die thermische Verwertung noch populärer machen.
 

[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Heizwert

[2] https://de.wikipedia.org/wiki/M%C3%BCllverbrennung

[3] https://publikationen.bibliothek.kit.edu/270046634/3813868