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Prognosemodell zur Ermittlung von Auswirkungen des demografischen Wandels und der erweiterten Wertstofferfassung auf die Abfallströme und Behandlungskapazitäten
Kornau-Pitzer, Jasmin
Der demografische Wandel und der Ausbau der Wertstoff- und Biotonne haben einen grundlegenden Einfluss auf die Abfallmenge und Zusammensetzung und somit auch auf die quantitative und qualitative Auslastung der behandelnden Anlagen.
Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurde ein Prognosemodell entwickelt mit dem die Auswirkungen der genannten Steuerungsgrößen auf die Abfallströme und behandelnden Anlagen ermittelt werden können. Das Ziel der Modellierung bestand darin, ein komplexes abfallwirtschaftliches System auf ein Modellsystem zu abstrahieren ohne die Verhaltenstreue gegenüber dem realweltlichen Abbild zu verlieren. Weiterhin sollte der Detailierungsgrad eine Darstellung auf Stoffgruppenebene erlauben und das Modell durch die freie Parametrisierbarkeit dahingehend flexibel sein, beliebige Bilanzräume und Szenarien untersuchen zu können. Die Ergebnisse sollen als Impulsgeber für die Ausgestaltung von Erfassungssystemen, das Stoffstrommanagement und die Sicherstellung der Entsorgungssicherheit agieren. In verschiedenen Szenarien könnte unter anderem der Nutzen und die Ausgestaltung einzelner Erfassungssysteme bewertet oder der Bedarf neuer bzw. die Stilllegung alter Anlagen formuliert werden. Darüber hinaus können die Prognosen Handlungsdruck, beispielsweise zur ökologischen Verbesserung des Systems durch Abfallvermeidungsstrategien, signalisieren.
Das Modell wurde anhand von Status quo-Daten des Bilanzraums Deutschland verifiziert und im weiteren Verlauf der Arbeit mit Prognosedaten bis 2035 gespeist. Die Prognosen deuten darauf hin, dass das Gesamtabfallaufkommen in Deutschland aufgrund der demografischen Entwicklung steigt. Innerhalb der Abfallströme wird die größte Dynamik durch den Ausbau der getrennten Erfassung von Bioabfällen durch die Biotonne erwartet. Die Entsorgungssicherheit der Abfallströme ist durch ausreichende Behandlungskapazitäten im Prognosezeitraum bis 2035 gewährleistet. Einen Hinweis auf langfristige Überkapazitäten der Behandlungsanlagen gibt es nicht.
Aus wissenschaftlicher Sicht erfüllt das Modell alle vorab definierten Anforderungen. Aus praktischer Sicht erweist es sich als wichtiges Planungsinstrument und bietet einen nachhaltigen Nutzen und einen großen Mehrwert für die zukünftige Abfallwirtschaft.
It is supposed that the demographic developments influence the waste mass and its composition. Furthermore, the broadening of the organic waste bin and the recycling bin will increasingly shift fractions between the waste flows. As a result the waste treatment plants will continuously have to deal with varying inputs, possibly affecting the treatment capacities.
In this thesis a prognosis model has been developed in order to predict the impacts of both, the demographic change and the extended collection of recyclables, on waste flows and treatment capacities.
One major requirement was the abstraction of a complex waste management system into a model, while retaining the real-world behavior. Furthermore the degree of detail should be on material group level. The model should be flexible in order to be able to evaluate various balance scopes and scenarios. Practically, it should act as a managing tool for the operation and optimization of collection systems, waste flows and treatment capacities.
The model has been verified on basis of status quo data. Afterwards, a prognosis until 2035 has been carried out for the balance scope Germany. The results show, the overall waste mass will increase due to the demographic change. Despite a population decrease, the increase of small households or purchase power leads to a larger waste mass. The broadening of the organic waste bin has been confirmed to have the highest impact on the composition of the waste flows. The disposal safety is assured until 2035 due to sufficient treatment capacities. There is no sign for long-term overcapacities of the treatment plants.
From the scientific perspective, all requirements towards the model have been met. From the practical perspective, the model has turned out to be an important planning tool and provides a sustainable value for the future waste management industry.
