Müll entsteht in großen Mengen und die Entwicklung ist weiterhin steigend. Gesammelt wird dieser in Mülldeponien, welche immer wieder in der Kritik zu Umwelt und Klima stehen. Lösungen müssen gefunden werden, damit die Gase der Deponien dem Umweltschutz nicht im Wege stehen.
Bei der Ansammlung von Müll entstehen durch verschiedene chemische Prozesse, meist in Bezug auf Gärung, verschiedene Gase. Diese strömen in die Umwelt und Atmosphäre. Organische Abfälle, die auf Deponien abgelagert werden, erzeugen ein Gasgemisch, das hauptsächlich aus Kohlendioxid und Methan besteht, das zurückgewonnen und als erneuerbare Energie vermarktet werden kann. Studien zeigen, dass mehr als ein Drittel der weltweiten Deponien erhebliche Überkapazitäten aufweisen, um die Produktion dieser Gase durch Abfallentsorgung zu unterstützen. Mit Millionen von Tonnen Abfall, die in erneuerbare Energie umgewandelt werden können, ist dies eine Branche mit hohem Wachstumspotenzial.
Auswirkungen der Deponiegase auf die Umwelt
In einer Deponie entstehen v.a. die Gase Methan und Kohlenstoffdioxid. Diese sind die prominentesten Treibhausgase, welche den Klimawandel nachweislich negativ beeinflussen. Gase wie CO2 absorbieren einen Teil der vom Boden ausgesandten Infrarotstrahlung. Der Wasserdampf an der Erdoberfläche absorbiert ebenfalls Infrarotenergie, allerdings mit einem schwächeren Effekt als CO2. Der größte Teil dieser Energie wird an die Oberfläche zurückgestrahlt und von den Treibhausgasen in einem Prozess eingeschlossen, der als Treibhauseffekt bezeichnet wird. Der daraus resultierende Anstieg der globalen Durchschnittstemperaturen aufgrund dieser Umverteilung der ein- und ausgehenden Strahlung wird als globale Erwärmung bezeichnet. Da diese Gase im Übermaß vorhanden sind, wird die Erderwärmung und der Klimawandel ausgelöst bzw. verstärkt.
Lösungen und Nutzung der Gase zur Steigerung des Umweltschutzes
Es müssen also Lösungen gefunden werden, die die Bedrohung der Gase reduzieren. Mehr als die Hälfte der weltweiten Methan-Emissionen stammen aus menschlichen Quellen, wie Landwirtschaft, fossile Brennstoffe und der Abfallwirtschaft. Innerhalb der Abfallwirtschaft sind es die Mülldeponien, die einen maßgeblichen Beitrag leisten. Das bedeutet, dass mit der kontrollierten Sammlung und Verbrennung von Deponiegas ein sehr großer Beitrag zur Senkung von Emissionen geleistet werden kann. Diese kontrollierte Sammlung und Verbrennung von Deponiegas ist das Prinzip der Deponieentgasung. Dabei ist festzustellen, dass diese Maßnahme nicht nur einen Umweltnutzen hat, sondern durch die Produktion von Energie auch einen starken wirtschaftlichen Aspekt. So ist eine Möglichkeit, dass Gase nicht mehr unkontrolliert in die Atmosphäre entweichen.
Werden die Gase zur Produktion von Wärme und Energie genutzt, können die Treibhausemissionen der Mülldeponien verringert werden und die Entgasung der Mülldeponien erfolgt nicht mehr unkontrolliert. Es ist ein klares Beispiel dafür, dass Maßnahmen für den Umweltschutz durchaus gleichzeitig auch Gewinne erwirtschaften können. Und so bleibt die technische Entwicklung nicht stehen, laufende Informationen und Weiterentwicklungen führen zu attraktivem Umweltschutz.
Lösungsansätze für Mülldeponien
Die Abfallwirtschaft wird bereits als einen großen Treiber der Umweltproblematik durch die Produktion von Emissionen erkannt. Weltweit werden die Bemühungen steigen müssen, Abfälle zu trennen, zu recyceln und zu vermeiden. Investitionen in ganz spezifische Bereiche, wie z.B. das Batterierecycling in der Autoindustrie, können hier wegweisend sein. Eine besondere Fraktion im Abfall, die für ganz bestimmte Probleme sorgt, ist immer die Organik. Wegen der ethischen Frage, ob und wie viele Lebensmittelabfälle auf einer Deponie landen sollen, ist es natürlich auch ganz massiv eine technische und wirtschaftliche Frage. Konkret bedeutet das, dass Techniken für die Wärme- und Energiegewinnung genutzt werden müssen. Hier ist das Beispiel der Biogasanlagen zu nennen. Hierbei werden organische Abfallstoffe vergoren. Der Müll, der sich in einem luftdicht abgeschlossenen Bereich befindet, gärt nimmt Hilfe von Bakterien und Gas entsteht. Dieses Gas wird aufgefangen und mit Hilfe von technischen Prozessen in Energie verwandelt. Auf diese Art und Weise können Wohnungen geheizt werden und die durch den Müll erzeugten Gasen findet eine sinnvolle Anschlussverwendung.
Struktur einer Mülldeponie: Grund für Gasentwicklung
Wie zu Beginn bereits erwähnt, entstehen durch Gärungsprozesse in einer Mülldeponie Gas. Das Gas besteht aus einer aeroben Abbauphase, die innerhalb eines kurzen Zeitraums abgeschlossen wird. Laut dem Institut Fresenius nutzen die Mikroorganismen den im Porenraum des Abfalls eingeschlossenen Sauerstoff, um die im Abfall vorhandene organische Masse abzubauen. Diese Abbauphase wird durch eine mechanische Verdichtung mit schwerem Gerät beschleunigt. Nach dieser Phase folgt eine anaerobe Abbauphase. In dieser zweiten Phase werden die organischen Stoffe, die beim aeroben Abbau nicht abgebaut werden, bakteriell vergoren. Der Abbau erfolgt durch Bakterien, die den in der Abfallmasse vorhandenen Sauerstoffgehalt abbauen.
Deponiegas ist eine Mischung aus hauptsächlich Methan mit Spuren von Kohlendioxid, Stickstoff und Schwefelwasserstoff. Das Gas entsteht zunächst durch aerobe Zersetzungsprozesse, die im Abfall stattfinden, aber die Bedingungen in den meisten Deponien können einen hohen Grad an biologischem Abbau unter anaeroben Bedingungen unterstützen.
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