Stoffstrommanagement am Beispiel von Altholz
Uwe Groll
1.Vorsitzender BAV e.V. Bundesverband der AltholzAltholzaufbereiter und -verwerter
BAV Copyright, 2007 © Uwe Groll
Reich werden mit Altholz? u
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Vor etwas mehr als zehn Jahren wurde aus dem lästigen Alt- und Gebrauchtholzabfall ein begehrter Energieträger. Die Ersten, die das erkannten und entsprechend handelten, haben sich innerhalb weniger Jahre eine "goldene Nase" verdient, weil für die Verwertung einer Tonne Altholz zwischen 50 und 150 DM bezahlt wurden. Aber die Zahl derer, die das große Geschäft witterten, wuchs sehr rasant. Bereits Ende der 90er Jahre gab es die ersten gescheiterten Projekte, weil sich die erwarteten Gewinne aufgrund sehr rasch sinkender Entsorgungserlöse nicht einstellten.
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Reich werden mit Altholz? Zahlreiche unkritische Fondanleger haben bei Altholzprojekten vorwiegend in den neuen Bundesländern viel Geld verloren. u Durch das Erneuerbare Energien Gesetz von April 2000 wurden Altholzkraftwerke bis zu 20 MWel Leistung wirtschaftlich, nachdem das vorausgegangene Stromeinspeisungsgesetz lediglich Anlagen bis 5 MW elektrischer Leistung begünstigt hatte. u
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Reich werden mit Altholz? Welchen Weg geht der Altholzmarkt in den nächsten Jahren, nachdem die TASiedlungsabfall greift? u Werden sich die Bezugskonditionen verbessern oder müssen auch Projekte auf Basis des EEG in absehbarer Zeit schließen, weil die Brennstoffkosten einen dauerhaft wirtschaftlichen Betrieb nicht zulassen? u Kann ein optimiertes Stoffstrommanagement neue Lösungen bieten? u
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Definition Stoffstrom Grundsätzlich wird "Stoffstrom" als "... der Weg eines Stoffes von seiner Gewinnung als Rohstoff über die verschiedenen Stufen der Veredelung bis zur Stufe der Endprodukte, den Gebrauch / Verbrauch des Produktes, ggf. seine Wiederverwendung/Verwertung bis zu seiner Entsorgung ..." definiert. u Dabei werden Energieströme i. d. R. unter Stoffströmen subsumiert. u Stoffstromsysteme am Beispiel Altholz stellen somit alle Schritte der Entsorgung von der Einsammlung, Aufbereitung bis zur stofflichen oder energetischen Verwertung dar. u
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Notwendigkeit u
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In Politik und Forschung wird Energie- und Stoffstrommanagement im Bereich Altholz und Biomasse mittlerweile überaus positiv angenommen. Dies beweisen die länderspezifischen und nationalen Förderschwerpunkte, die sich ausschließlich mit diesem Thema beschäftigen. Im Bereich Altholz hat das EEG in Verbindung mit der BiomasseV entscheidenden Einfluss auf die Veränderungen im Altholzmarkt gehabt. Je nach Sicht des Betrachters ist diese Förderung zu groß (andere Altholznutzer: z.B. Spanplattenindustrie) oder zu klein (Energiewirtschaft) ausgefallen Im Zeitalter des Klimawandels ist jedoch ein politische Förderbereitschaft zu Gunsten der energetischen Nutzung feststellbar.
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Notwendigkeit Dabei zeigt die Entwicklung der Kostenstruktur in Unternehmen, dass die Nutzung von Energie- und Stoffstrommanagement nicht nur empfehlenswert, sondern sogar notwendig ist. u So stellen die Rohstoff- und Brennstoffkosten den wichtigsten Kostenblock in der Altholzverwertung (stofflich und thermisch) dar – mit steigender Tendenz. u Ersatzbeschaffungen aus dem Ausland sind nur temporär vorhanden, da auch dort der energiepolitische Wandel begonnen hat. u
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Ursachen 1. 2. 3.
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Der Altholzmarkt hat sich vom Angebots- in einen Nachfragemarkt gewandelt. Die Rohstoffverknappung führt zu steigenden Kosten. Holz wird nicht nur in der Energiewirtschaft in einem nie da gewesenen Umfang nachgefragt, sondern auch die Bauwirtschaft, Möbel- und Zellstoffindustrie haben den Bedarf gesteigert. Die traditionellen Kostensenkungsprogramme sind weitestgehend begrenzt auf die Personalkosten oder auf Optimierungen in der Ablauforganisation und Logistik. Dies hat zur Folge, dass die Materialkosten immer weiter in den Fokus von Optimierungsmaßnahmen rücken und somit eine Senkung der Materialkosten essentiell wird, um im Wettbewerb zu bestehen. Die Alternativen in der Rohstoffbeschaffung (andere Beschaffungsmärkte oder andere Materialien) sind jedoch ebenfalls stark begrenzt.
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Industrielles Energie- und Stoffstrommanagement u
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Beim industriellen Energie- und Stoffstrommanagement stehen im Wesentlichen wirtschaftliche Aspekte der individuellen Unternehmung im Vordergrund. Im Klimaschutz werden ökologische Handlungsansätze als weitere Zieldimension im industriellen Energie- und Stoffstrommanagement eingebettet (EEG, CO²-Zertifikate-Handel). Ansätze und praktizierte Lösungen: – –
Planung, Analyse, Optimierung und Steuerung produktionswirtschaftlicher Systeme (Wirkungsgrade, Rohstoff- und Energieeffizienz) Verbesserungen an neuen Kraftwerken (interne Lager - und Transportlogistik, Korrosionsschutz).
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Ökologisches Energie- und Stoffstrommanagement u
Im ökologisch motivierten Energie- und Stoffstrommanagement liegt der Fokus auf Umweltschutzgesichtspunkten. Zielsetzungen eines ökologisch motivierten Stoffstrommanagements sind u. a.: – – – – –
Erhöhung der Ressourcenproduktivität (KWK-Anlagen) Absolute Verringerung des Verbrauches an Ressourcen (Reduzierung Aschegehalt) Vermeidung und Verringerung von Emissionen und Abfällen (BImSchG, TA Luft) Vermeidung und Verringerung des Einsatzes ökologisch bedenklicher Stoffe in dafür nicht geeigneten Anlagen (AltholzV, BImSchG) Erhöhung des Einsatzes von Altholz und Sekundärstoffen sowie land- und forstwirtschaftlichen Rohstoffen
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Räumlich-stoffliches Energie- und Stoffstrommanagement u
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Unter räumlich-stofflichen Stoffstrommanagement versteht man nach den Vorgaben der Enquête-Kommission "Schutz des Menschen und der Umwelt" das "... zielorientierte, verantwortliche, ganzheitliche und effiziente Beeinflussen von Stoffsystemen [...], wobei Zielvorgaben aus dem ökologischen und dem ökonomischen Bereich kommen, unter Berücksichtigung von sozialen Aspekten." (Enquête-Kommission (1994) Unter "Stoffsystemen" werden hierbei i. d. R. globale und regionale Wirksysteme konkreter chemischer Stoffe oder Verbindungen, wie z.B. der globale CO2-Haushalt verstanden. Es ist schon bemerkenswert, wie ein unbeachteter „Abfall“ innerhalb von 15 Jahren neu entdeckt wurde (CO2-Neutralität, Schaffung Arbeitsplätze, Förderung ländlicher Raum, etc.)...
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Überbetrieblich-akteursbezogenes Energie- und Stoffstrommanagement u
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Auf überbetrieblicher Ebene ist ein Trend zu vertikalen (zwischen Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette Sammlung-AufbereitungVerwertung) und horizontalen (Marktkonzentration/Altholzkontore) Kooperationen zu beobachten. Hierbei versteht man bei Altholz die Optimierung der Beschaffung, Logistik und Versorgungssicherheit durch die relevanten wirtschaftlichen Akteure bzw. den optimierten Verbund von Unternehmen einer Region. In den Kontext des überbetrieblichen Stoffstrommanagements sind z.B. aber auch Recyclingverbände (BAV e.V) einzubeziehen.
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Überbetrieblich-akteursbezogenes Energie- und Stoffstrommanagement u
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Trotz dieser vielversprechenden Ansätze muss festgestellt werden, dass sich die Praxis des Stoffstrommanagements auf überbetrieblicher Ebene bei Altholz noch immer in der Anfangsphase befindet. Die Holzwerkstoffindustrie sieht sich wieder in einer starken Käuferposition (Altholz ist immer noch ein vergleichsweise günstiger Rohstoff und die Rohstoffkosten sind europaweit an allen Standorten gestiegen). Die Energiewirtschaft muss die Besonderheiten der Abfallwirtschaft und damit verbundenen Mengen -, Preis- und Qualitätsschwankungen besser verstehen (es gibt keine „echten“ Versorgungsgarantien). Sammlung, Aufbereitung und Verwertung von Altholz sind einzeln betrachtet Bereiche, in denen viele Erfahrung in Markt und Technik abverlangt wird. Nur wenige Marktteilnehmer sind in allen Bereichen gleichermaßen qualifiziert. Grundsätzlich gilt auch hier: „Schuster bleib bei Deinen Leisten“
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Betrieblich-prozessbezogenes Energieund Stoffstrommanagement u
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Das innerbetriebliche Stoffstrommanagement befindet sich hingegen in einer fortgeschrittenen Phase und wird als die input- und outputseitige Bilanzierung und Optimierung der ökologisch relevanten Stoff- und Energieströme eines Einzelprozesses, Prozessverbundes bzw. eines gesamten Unternehmens definiert. Speziell in der Aufbereitungstechnik führt der vorhandene Wettbewerb der Maschinenbauer schon heute zu einer Optimierung von Durchsatz, Qualität, Energieeffizienz und Zuverlässigkeit. Die vielfältigen Anfangsprobleme bei neuen Kraftwerken haben zu einem enormen Erfahrungsschatz geführt, der alten und neuen Projekten zur Verfügung steht.
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Produktorientiertes Energie- und Stoffstrommanagement u
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Das produktbezogene Stoffstrommanagement hat schließlich Bedeutung in zahlreichen Produktökobilanzen gefunden. In dieser Betrachtungsweise erfolgt eine Analyse bzw. Bilanzierung der Stoff- und Energieströme von Altholz über dessen gesamten Lebensweg – von der Entstehung bis zur Verwertung. Im Bereich von Altholz geht die AltholzV davon aus, dass die stoffliche und energetische Verwertung grundsätzlich gleichzusetzen sind.
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Stoffliche Nutzung u
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Die stoffliche Nutzung hat dennoch (zunächst) Vorrang vor der energetischen. Dabei ist besonders die werkstoffliche Nutzung anzustreben. Das nicht stofflich nutzbare Altholz muss auch gemäß AltholzV einer energetischen Nutzung oder thermischen Beseitigung zugeführt werden. Basis einer solchen Aussage sind ökobilanzielle Abschätzungen, die im Abfallbereich durchgeführt wurden und den Vorrang der stofflichen Nutzung in den wesentlichsten ökobilanziellen Kategorien nahelegen. Abweichende Bewertungen entstehen jedoch häufig durch unterschiedlich weite Transportwege in die jeweilige Anlage.
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Die aktuelle Situation des Holzmarktes Durch das EEG sind die Kapazitäten und damit die Nachfrage nach Altholz in Deutschland explosionsartig gestiegen u Durch die Umsetzung der TASi sind die Mengen im Markt gestiegen und haben zunächst zu einer Entspannung im Markt geführt. u Ungeplant lange Inbetriebnahmephasen und Revisionen haben ergänzend dazu beigetragen, dass der Markt sich in 2005/2006 beruhigen konnte. u
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Übersicht mittlere und große Holzkraftwerke 4. BImschV: im Bau in Betrieb in Planung ausser Betrieb
4 HKWs mit insges. 211.230 t/Jahr 28 HKWs mit insges. 1.260.000 t/Jahr 5 HKWs mit insges. 136.000 t/Jahr 2 HKWs
17. BImschV: im Bau in Betrieb in Planung ausser Betrieb
3 HKWs mit insges. 410.000 t/Jahr 39 HKWs mit insges. 4.044.150 t/Jahr 8 HKWs mit insges. 850.000 t/Jahr 1 HKW
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Deutschland - Stand 01.01.2007 Angaben ohne Gewä Gewähr
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Tendenzen des Holzmarktes u
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Importmengen aus Holland/Belgien haben ebenso regional dazu beitragen, dass der Bedarf gedeckt werden konnte. Die aktuelle Situation zeigt jedoch, dass insgesamt der Bedarf an Holz in Deutschland drastisch gestiegen ist und damit auch die Preise. Ein kompliziertes Wechselspiel zwischen Energie -, Holzwerkstoff-, Zellstoffindustrie sowie der Bauwirtschaft, der Privatanwendung und nicht zuletzt der Forstwirtschaft wirken aktuell auf die Preisentwicklungen. Die Entsorgungswirtschaft selbst hat in diesem Gefüge relativ wenig Handlungsspielraum
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Entwicklung der AltholzVerwertungskosten 50
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• 1994 Kreislaufwirtschafts-/Abfallgesetz • 1997 Novellierung der VerpackVO: Freigabe der energetischen Verwertung von Verpackungsholz • 2000 Erneuerbare Energien Gesetz • 2001 Biomasseverordnung •*Preise in EUR / t frei Verwerteranlage (Spanplattenindustrie / Kraftwerk)
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unbehandelt behandelt kontaminiert
Wirtschaftlichkeit der energetischen Verwertungsverfahren u u u
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Biomasse-Kraftwerke arbeiten üblicherweise wirtschaftlich, bei einer Vergütung von EUR 10-15,-/t für den Brennstoff Bei einer sinnvollen Wärmenutzung (Industriestandorte) können auch höhere Vergütungen geleistet werden Die Investitionskosten eines BHKW betragen bei einer elektrischen Leistung von 20 MW ca. 40-50 Mio EUR der Brennstoffbedarf ca. 120-140.000 Jato. Hinzu kommen die Betriebskosten. Wird Altholz aufgrund Knappheit zu teuer, suchen Biomassekraftwerke nach anderen nachwachsenden Brennstoffen (Waldpflege, Grünschnitt, Produktionsreste,...). Diese „Ergänzungsstoffe“ sind jedoch teilweise problematisch in der Nutzung. Die Konditionen für die stoffliche und energetische Verwertung sind annähernd gleich, tendenziell bei der stofflichen Nutzung besser
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Wirtschaftlichkeit der stofflichen Verwertungsverfahren u
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Die Holzwerkstoffindustrie befand sich lange Zeit in einer schlechten konjunkturbedingten Lage. Die Preise f ür Spanplatten waren stark gefallen. Die konjunkturelle Belebung hat sich auch stark auf die Bauwirtschaft und damit den Bedarf an Holzwerkstoffen ausgewirkt. Gleichzeitig ist die energetische Nutzung von Holz inzwischen auch im Bereich der zentralen und dezentralen Heizungsanlagen stark gestiegen. Durch die Verteuerung von Holz und Holzspäne (zunehmende Pelletproduktion, Brennholzbedarf), musste die Holzwerkstoffindustrie auf die Verknappung und teurere Rohstoffversorgung reagiert. Die stoffliche Verwertung von Altholz betrug bisher üblicherweise nur einen Teil der Rohstoffversorgung (ca. 20%) eines Spanplattenwerks Eine stärkere Nutzung (bis ca. 40%) von Gebrauchtholz ist technisch mit vertretbarem Mehraufwand möglich und wird derzeit verstärkt durchgeführt. Technologisch ist bis zu 100% Altholz möglich.
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Ausblick auf die Kostenentwicklung Bedeutung bei Ausschreibungen u u
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Der Preisentwicklung bei Altholz kann und wird sich so nicht fortsetzen. Das EEG und die physikalisch begrenzten Wirkungsgrade setzen eine klare Obergrenze der möglichen Vergütungen bei der energetischen Verwertung. Die Übernachfrage nach Biomasse ist nur durch Öffnung anderer Materialquellen zu decken und nicht alleinig über Preise. Die Logistikkosten sind der entscheidende Bereich für eine wirtschaftliche Optimierung der Altholzentsorgung Der hohe Anteil von Altholz (40-50%) im Sperrmüll macht eine getrennte Abholung interessant. Die hochwertigen Altholzqualitäten werden zunehmend auch für kleinere (gewerbliche/kommunale) Heizungsanlagen und die stoffliche Verwertung benötigt und dabei werden deutlich höhere Vergütungssätze angeboten
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Fazit u
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Die Altholzverordnung bringt den Betreibern von energetischen Verwertungsanlagen mehr Rechtsund Planungssicherheit. Im härter werdenden Wettbewerb um das Holz wird es durch die Verordnung jedoch nicht einfacher, die Anlagen nachhaltig wirtschaftlich zu betreiben. Mehr noch als bisher müssen die Anlagenbetreiber und Verwerter darauf achten, ihre Transport- und Handlingkosten zu minimieren. Die gleichzeitige Nutzung von Strom und Wärme ist anzustreben. Holzaufbereitung und energetische Verwertung sollten deshalb nahe am Altholzanfall in den Ballungszentren und in enger Nachbarschaft angesiedelt werden, damit lange LKWZwischentransporte entfallen.
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Fazit u
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Energetische Verwertungsanlagen sollten, um aufwendige Sortierung und Probenahmen zu vermeiden, möglichst nach der 17. BImSchV genehmigt sein und alle Altholzklassen einsetzen können. Die Altholzverordnung kommt der energetischen Verwertung entgegen (geringerer Aufwand für Qualitätsüberwachung), und hat im Zusammenwirken mit dem EEG massive Auswirkungen auf die Preise für Altholz. Auf diese Preisänderungen hat die Holzwerkstoffindustrie jedoch wie erwartet reagiert. Grundsätzlich sollten daher in Deutschland keine weiteren Anlagen entstehen, welche Altholz als Brennstoff benötigen.
BAV04.07.2007 Copyright, 2004 © Uwe Groll
