Das Kyoto-Protokoll des Rahmenübereinkommens der Vereinten Nationen über Klimaänderungen schuf den Mechanismus für saubere Entwicklung. 50 Tabelle 27: Geschätzte Emissionen während der Projektlaufzeit (Basisszenario)..50 Tabelle 28: Geschätzte Emissionsreduktionen während der Projektlaufzeit..51 Tabelle 29: Energieverbrauch von Tunnelkompostierungsanlagen zur Kompostierung der in Österreich verbleibenden Abfälle. WELLACHER Tabelle 30: Lachgasemissionen bei der Kompostierung verschiedener Haufen.
Einleitung
Berechnete Emissionen für eine hypothetische Kompostierungsanlage in Peru sowie Emissionen im Basisszenario, dem Benchmark-Szenario zur Berechnung der Emissionseinsparungen.
Klimawandel und Klimaschutz
Klimawandel
Nennen Sie die entsprechenden Treibhauspotenziale aus dem vierten Statusbericht des IPCC (Climate Change 2007). kg CO2-Äquivalente/kg Stoff).
Klimaschutz
- United Nations Framework Convention on Climate Change
- Kyoto-Protokoll
- Clean Development Mechanism
Darüber hinaus werden die in Anhang I aufgeführten Vertragsparteien bei der Erfüllung ihrer quantifizierten Emissionsbegrenzungs- und Emissionsminderungsverpflichtungen unterstützt. Die in Anhang I aufgeführten Vertragsparteien können die aus diesen Projektaktivitäten resultierenden CDM-Emissionsberechtigungen (Certified Emission Reductions, CER) als Beitrag zur Erfüllung eines Teils ihrer quantifizierten Emissionsbegrenzungs- und -reduktionsverpflichtungen gemäß Artikel 3 (UN, 1997) verwenden. .
Kompostierung
Rotteprozess
Die thermophile Phase ist für die Hygiene unerlässlich – menschliche und pflanzliche Krankheitserreger, Unkrautsamen und Insektenlarven werden abgetötet. Wenn leicht abbaubare Substrate zur Neige gehen, nehmen die Aktivität thermophiler Mikroorganismen und die Temperatur wieder ab.
Emissionen
- Kohlendioxid
- Methan
- Distickstoffoxid
Die Kohlendioxidemissionen verlaufen parallel zur Schwadtemperatur als Zeichen der Wärmefreisetzung und sind vor allem Ausdruck der aeroben Abbauintensität (CUHLS et al., 2008). Infolgedessen nehmen aerobe Prozesse zu und die Aktivität der streng anaeroben Methanogene nimmt stark ab (CUHLS et al., 2008).
Kompostierungssysteme
- Offene Kompostierungssysteme
- Geschlossene Kompostierungssysteme
Die Belüftung erfolgt entweder natürlich (Konvektion) oder erzwungen (Saug- oder Zwangsbelüftung), wobei die Methode die Häufigkeit des Luftaustauschs bestimmt (BINNER et al., 2004). Die durch Niederschläge verursachte Sickerwasserbildung kann durch eine Vliesabdeckung reduziert bzw. durch eine Überdachung verhindert werden (ACHTIG et al., 1993).
Emissionsberechnungsmodell des UNFCCC
Baseline
Hierzu zählen alle Deponien, die nicht den Kriterien für verwaltete Deponien entsprechen und tiefer als/gleich 5 m sind und/oder einen hohen Grundwasserspiegel in Oberflächennähe aufweisen. Hierzu zählen alle Deponien, die nicht den Kriterien für bewirtschaftete Deponien entsprechen und eine Tiefe von weniger als 5 Metern aufweisen.
Project Activity Emissions
- gesamte Emissionen aus der Projekttätigkeit
- Emissionen aus dem zunehmenden Transport
- Emissionen aus dem Verbrauch von Strom und fossilen Brennstoffen
- Methanemissionen aus der Kompostierung
- Methanemissionen aus dem Sickerwasser
- Methanemissionen aus der anaeroben Lagerung/der Deponieentsorgung des
Für Emissionen aus dem Verbrauch fossiler Brennstoffe sollte der Emissionsfaktor für fossile Brennstoffe (t CO2/t) verwendet werden. Formel 6: Berechnung der Methanemissionen aus Sickerwasser (UNFCCC, 2009b) Qy,ww,discharge (abgeführtes) Sickerwasservolumen im Jahr y (m3).
Emissionsberechnung für die österreichische Kompostanlage
Beschreibung der Anlage
- Ausgangsmaterialien und -mengen für die Bioabfallkompostierung
- Ausgangsmaterialien und -mengen für die Klärschlammkompostierung
- Produzierter Kompost
- Bioabfallkompost
- Klärschlammkompost
- Gesamter produzierter Kompost 2008
- Reststoffe
- Sickerwasser und dessen chemischer Sauerstoffbedarf
- Transportdistanzen
- Distanz Sammelpunkt Bioabfall - Kompostanlage
- Distanz Kompostanlage - Ausbringungsorte Kompost
- Distanz Kompostanlage - Kläranlage
- Distanz Kompostanlage - Müllverbrennungsanlage
- Transportkapazitäten
- Anlieferung
- Ausbringung und Verkauf
- Entsorgung Störstoffe
- Entsorgung Sickerwasser
- Energiebedarf der Kompostierung
- Stromverbrauch
- Treibstoffverbrauch
- Emissionsfaktoren
- Emissionsfaktor für den Transport
- Emissionsfaktor für den Stromverbrauch
- Emissionsfaktor für den Dieselverbrauch
- Emissionsfaktor für den Pflanzenölverbrauch
- CH 4 -Emissionsfaktor für die Kompostierung
Im Jahr 2008 wurden die in Tabelle 7 aufgeführten Materialien und Mengen zur Herstellung von Bioabfallkompost verwendet. Das Sickerwasser wird normalerweise im Kreislauf geführt und zur Bewässerung der Komposthaufen wiederverwendet, manchmal (z. B. bei starkem Regen) muss jedoch ein Teil entsorgt werden. Für die Berechnung der Emissionen der österreichischen Kompostieranlage wird nicht, wie sich aus der Methode ergibt, die Entfernung zwischen Deponie und Kompostieranlage herangezogen, sondern die Entfernung von der Anlieferung des Bioabfalls.
Der Emissionsfaktor für den Dieselverbrauch setzt sich aus den Emissionen der Verbrennung und den Emissionen der Vorketten zur Bereitstellung des Diesels zusammen. Aus den beiden gerundeten Durchschnittswerten von 2,64 kg für die Verbrennung und 0,46 kg CO2-Äquivalenten für die Vorketten ergibt sich ein Emissionsfaktor von 3,1 kg bzw Für den Klärschlamm wird wie für den Bioabfallkompost ein Methanemissionswert angenommen.
Zusammenfassung der Daten
Emissionsberechnung
- Berechnung der Emissionen aus dem Transport
- Berechnung der Emissionen aus dem Strom- und Treibstoffverbrauch
- Berechnung der Methanemissionen aus der Kompostierung
- Berechnung der Emissionen des entsorgten Sickerwassers
- Berechnung der Methanemissionen aus der anaeroben Lagerung/der
- Gesamte Emissionen
Bei Verwendung der Formel 5 mit dem Methanemissionsfaktor von 604 g/t FM für 2/3 des Ausgangsmaterials werden Emissionen in Höhe von ungefähr der Deponiemenge berechnet.
Sensitivitätsanalyse: Berechnung der Emissionen mit abgeänderten
- Transport
- Transportdistanz
- Emissionsfaktor
- Treibstoff
- Methanemissionsfaktoren
- Sickerwasser
Wird jedoch ausschließlich Pflanzenöl als Kraftstoff verwendet, werden 71.983 kg CO2-Äquivalente freigesetzt, das sind 36.632 kg weniger als bei der Verwendung von ca. Mg (Frischmasse). Mit diesem Faktor errechnet sich ein Ausstoß von 3.845 kg Methan bzw. 80.741 kg CO2-Äquivalent.
Bei Verwendung des durchschnittlichen chemischen Sauerstoffbedarfs von 0,002117 t/m3 Abwasser beträgt die niedrigste Methanemission 356 kg CO2-Äquivalent, wenn das Abwasser ins Meer, in einen Fluss oder in einen See eingeleitet wird (diese Entsorgungsmethode sollte jedoch aufgrund der Emissionskategorien (Eutrophierung) abgelehnt werden Potenzial). Die höchsten Emissionen von 2.849 kg CO2-Äq werden durch die Maßnahmen „Schlammfaulung ohne Methanrückgewinnung“, „Klärgrube ohne Methanrückgewinnung“ und „Tiefklärgrube“ verursacht. Wenn der niedrigste erfasste CSB von 0,001006 t/m3 verwendet wird, ergeben sich die niedrigsten Emissionen von 169 kg CO2-Äquivalenten bei der Einleitung in ein Gewässer und die höchsten Emissionen (jeweils 1,354 kg CO2-Äquivalente) resultieren aus Schlammmaßnahmen -Kostenloser Rückgewinnungsfauler und tiefer Schlammteich.
Berechnung der Emissionen für die peruanische Kompostanlage
- Anlagenstandort
- Dauer des Projektes
- Beschreibung der Anlage
- Kompostierungssystem
- Verwendete Daten
- Ausgangsmaterial
- Produzierter Kompost
- Reststoffe
- Sickerwasser und dessen chemischer Sauerstoffbedarf
- Transportdistanzen
- Transportkapazitäten
- Energiebedarf der Kompostierung
- Emissionsfaktoren
- Zusammenfassung der Daten
- Emissionsberechnung
- Berechnung der Emissionen aus dem Transport
- Berechnung der Emissionen aus dem Strom- und Treibstoffverbrauch
- Berechnung der Methanemissionen aus der Kompostierung
- Berechnung der Emissionen des entsorgten Sickerwassers
- Gesamte Emissionen pro Jahr
- Berechnung der Methanemissionen aus der anaeroben Lagerung/der
Das Sickerwasser wird zu 40 % in der Landwirtschaft genutzt, zu 40 % zur Wiederbefeuchtung der Mieten (je 780 m3) und zu 20 % (390 m3) bei Starkregen (aufgrund der starken Verdünnung nur gering belastet) über einen Überlauf das Becken ist in den Fluss hinein gerichtet. Da sich die Kompostanlage direkt neben der Deponie befindet, beträgt die Entfernung für die Anlieferung von Biomüll und für die Restmüllentsorgung 0 km. Es wird davon ausgegangen, dass zum Ausbringen des Komposts auf den Feldern ein 2-Achs-Anhänger zum Einsatz kommt.
die Vorkette für Lateinamerika ist schwer zu ermitteln, Emissionen für die Dieselversorgung werden von Österreich übernommen. Als Emissionsfaktor für die Kompostierung wird der Wert von 0,65 kg CH4/t FM vom Institut für Abfallwirtschaft (LINZNER et al., 2005) verwendet. Für die Verkehrsemissionen werden für das peruanische Werk die Emissionen für die Ausbringung von Kompost und Sickerwasser auf landwirtschaftlichen Flächen berechnet, da die Restwege aufgrund der Lage direkt neben der Deponie 0 sind.
Berechnung des Baseline-Szenarios
Verwendete Daten
- Klima
- Deponie
- Abfall
- Dauer
- Verwendete Faktoren
Abschätzung der Emissionsreduktion
Kritische Betrachtung der CDM-Methodologie
Kompostierungssystem
- Geschlossene Kompostierungssysteme
- Geschlossene Kompostanlage mit belüfteten Tafelmieten
- Geschlossener Tunnelreaktor
- Offene Kompostierungssysteme
- Mietengröße
- Umsetzen
- Belüftung
- Strukturmaterial
- Wichtige Faktoren
Die Gesamtemissionen belaufen sich auf 225,8 t CO2-Äquivalente und betragen 66 % der ursprünglich für das österreichische Werk berechneten Emissionen. Da die meisten Untersuchungen zur Kompostierung von Biomist durchgeführt wurden, sind die ermittelten Emissionen aufgrund der unterschiedlichen Ausgangsstoffe nicht direkt mit denen der Kompostierung von Biomüll vergleichbar. Da in Einzelstudien jedoch für alle untersuchten Varianten stets die gleiche Methode zum Vergleich herangezogen wurde, lassen sich aus den Ergebnissen Trends ableiten.
In großen Biomüll-Komposthaufen haben BECK-FRIIS et al. 2000) höhere Methankonzentrationen in der Haufenluft als in einem kleinen Komposthaufen. Sie kommen zu dem Schluss, dass die Methoden „Komposthaufen“ und „Zwangsbelüftung“ die Methanbildung drastisch reduzieren. 1997) untersuchte die Emissionen bei der Lagerung und Kompostierung von Festmist und verglich die anaerobe Lagerung von Gülle mit der aeroben Kompostierung über einen Zeitraum von 80 Tagen. Da der Kompost mit diesen Angaben nicht als vollständig betrachtet werden kann, sind die Ergebnisse für die verschiedenen Methoden nicht vergleichbar, da nicht das gleiche Produkt hergestellt wurde. 2007) untersuchten Ammoniak-, Stickoxid- und Methanemissionen bei der Kompostierung von strohreichem Schweinegülle.
Distickstoffoxidemissionen
Für die Berechnung des Emissionsfaktors (siehe Tabelle 31) werden aus den bereits für den CH4-Emissionsfaktor genannten Gründen die Werte für Bioabfall und Grünabfallkompost zugrunde gelegt, die jeweils um den Faktor 2 höher sind als die Varianten Bioabfall/Grünabfall ) und ermittelten die Ammoniumkonzentration im Material als entscheidenden Faktor für die N2O-Bildung. Werden auch die Stickoxid-Emissionen berücksichtigt, ergibt sich für das geschlossene System mit Tischmietenkompost und Belüftung nach GRONAUER et al.
Bei geschlossener Tischkompostierung waren es ohne Berücksichtigung der N2O-Emissionen rund 673,6 t, sodass die Lachgasemissionen die Emissionen um mehr als das Zweieinhalbfache erhöhen. LEINEMANN (1998) erfasste auch Stickoxidemissionen beim Primärzerfall im Tunnelreaktor und nach dem Zerfall in offenen Halden. Informationen von GRONAUER et al. 1997) verwendet, was bedeutet, dass die Methanemissionen um 15 % sinken, die Stickoxidemissionen jedoch um 22 % steigen.
Methanemissionen
Dazu gehört die Bestimmung der Haldenbereiche, in denen teilweise anaerobe Bedingungen herrschen, durch Messung der Sauerstoffkonzentration in der Luft im Halden. Die Arbeitsgruppe des CDM Executive Board hat diesen Vorschlag aufgegriffen und in die 7. aufgenommen. Es stellt sich auch die Frage, ob die Messungen in den Entwicklungsländern in der erforderlichen Qualität durchgeführt werden können.
MBA stabilisiert die organische Substanz des Abfalls und verhindert weitgehend die Bildung von Methangas auf der Deponie (ca. 5 % im Vergleich zur Direktlagerung) (BINNER et al., 2004). In der restlichen Zeit können jedoch alle Emissionen aus der Deponie durch Mikroorganismen in der Deponie oxidiert werden. Daher scheinen HERMANN und SOYEZ (2001) in der Lage zu sein, das in der Deponiedecke gebildete Methan weitgehend zu oxidieren.
CO 2 -Speicherung und Einsparung durch Kompostanwendung
- Boden als C-Speicher
- Einsparung von Mineraldünger
Regelmäßiges Ausbringen von Kompost erhöht den Gehalt an organischer Substanz und damit den Kohlenstoffanteil im Boden (EBERTSEDER et al., 1997). Bei einer (nur theoretisch möglichen) Ausbringung von 10 t organischem Dünger pro Hektar auf EU-15-Ackerland haben SMITH et al. 1997) ein Anstieg des organischen Kohlenstoffs im Boden um 12,58 Tg/Jahr. VOGT (2008, zitiert nach GALLENKEMPER et al., 2008) hält eine Humus-C-Bindung von 20 kg CO2 pro Tonne Bioabfall für realistischer.
In Tabelle 34, aus einer Literaturrecherche von AMLINGER et al. 2005) Herkunftsgebiete sowie Durchschnittsgehalt nach EBERTSEDER et al. Bevor es von Pflanzen aufgenommen werden kann, muss es von Mikroorganismen in Ammonium oder Nitrat umgewandelt werden (SMITH et al., 2001). Zu diesem Zweck wurden die Daten von SMITH et al. 2001) nutzt Treibhausgasemissionen aus der Produktion mineralischer Düngemittel (EU-Durchschnitt) und den Nährstoffgehalt nach BINNER et al.
Anmerkung zum Baseline-Szenario
Schlussfolgerungen
Ein Vergleich von Kompost mit Material aus mechanisch-biologischer Aufbereitung zeigt, dass er nur ein geringes Gasbildungspotential aufweist und das auf Deponien mit methanoxidierenden Schichten entstehende Methan vollständig oxidiert werden kann. Aus diesen Gründen kann auf die Berechnung der Emissionen aus Deponiekompost verzichtet werden. Durch die regelmäßige Ausbringung von Kompost erhöht sich der Gehalt an organischer Substanz im Boden und damit die Speicherung von Kohlenstoff.
Es ist unverständlich, dass nur die Methanemissionen aus der Deponierung gezählt werden können, die im Projektzeitraum anfallen.
Zusammenfassung
Ludwig Boltzmann Institut für ökologischen Landbau und angewandte Ökologie (Hrsg.), Wien, S. Huminstoffe als Qualitätsparameter für Kompost und zur Prozessoptimierung von Kompostanlagen. Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes NRW, Referat IV-3 (Hrsg.), Düsseldorf. Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (Hrsg.), Berlin. 2004): Reduzierung der Methanemissionen von Deponien durch mikrobielle Oxidation in Bioabdeckungen aus Kompost.
Mitteilungen der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft, Band 83, S. In: Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. Zeitschrift für Agrartechnik und ländliches Bauwesen. Treibhausgasemissionen bei der Kompostierung von Einstreu aus Schweinehaltungsbetrieben – Auswirkung des Strohgehalts. The Journal of Agricultural Science, Band 134, Ausgabe 03, S. NH3-, N2O- und CH4-Emissionen bei der passiv belüfteten Kompostierung von strohreichem Schweinegülle.
