Deponiegas

Deponiegas entsteht hauptsächlich durch den bakteriologischen und chemischen Abbau von organischen Inhaltsstoffen des Mülls. Es besteht aus den Hauptbestandteilen Methan (CH₄) und Kohlendioxid (CO₂). Die beiden Gase entstehen als Stoffwechselprodukte der beteiligten Bakterienstämme beim Umbau und Abbau von Kohlenstoffverbindungen (organische Bestandteile des Hausmülls). Die Anteile dieser beiden Gase in dem natürlichen Deponiegasgemisch betragen in Summe 90 bis 99 %-Vol., wobei die Einzelanteile je nach dem Alter des Mülls und sonstigen Randbedingungen in der Ablagerung deutliche Bandbreiten ausbilden.

So ist z.B. Methan in Konzentrationen von 50 bis 70 %-Vol. zu finden und Kohlendioxid in Konzentrationen von 30 bis 45 %-Vol. Das heißt das Verhältnis CH₄/CO₂ bewegt sich zwischen 1,2 und 2,4.Die Methan bildenden Prozesse in einer Deponie sind erwünscht, da hierbei langfristig eine Mineralisierung der organischen Inhaltsstoffe unter gleichzeitiger Festlegung von Schwermetallen im Müllkörper erfolgt.Methan ist allerdings eindeutig den Gasen zuzuordnen, die zur Schädigung der Ozonschicht in der oberen Atmosphäre beitragen. Zusätzlich ist es ein noch stärkeres "Treibhausgas" als CO₂. Es wirkt in der Atmosphäre etwa 10 mal so stark wie CO₂ und ist daher als wesentlicher Faktor bei dem weltweit befürchteten Temperaturanstieg der Atmosphäre zu beachten.

Kohlenmonoxid und Methan

Die Menge an Deponiegas, die in Deutschland entsteht kann mit ca. 2,5 Milliarden Nm³ pro Jahr oder ca. 285.000 Nm³ pro Stunde abgeschätzt werden. Davon sind ca. 1,5 Milliarden Nm³/Jahr Methan und ca. 1,0 Milliarden Nm³/Jahr Kohlendioxid (170.000 Nm³/h CH₄ und 115.000 Nm³/h CO₂).

Der thermische Energieinhalt dieser Methanmenge beträgt ca. 15.000 GWh pro Jahr (entsprechend ca. 1,3 Millionen Tonnen Öl) oder 1.700 MWh pro Stunde.

Beide Gase, CH₄ und CO₂ zusammengerechnet bilden einen Treibhauseffekt von etwa 16 Milliarden Nm³/a CO₂-Äquivalent.

Verbrennung

Bei der Verbrennung von Deponiegas wird das Methan unter optimalen Bedingungen zu 1/3 in CO₂ und zu 2/3 in H₂O umgewandelt. Dabei erfolgt also eine Reduzierung des Treibhauseffektes, unter der Annahme von 60 % Methan und 40 % Kohlendioxid, von 6,4 Nm³ CO₂-Äquivalent pro Nm³ Deponiegas auf 0,6 Nm³/Nm³ und der Ozon-Zerstörungseffekt wird gar auf Null reduziert.

Aufgrund von Untersuchungen über die Spurenstoffe des Deponiegases ist nach heutigem Kenntnisstand davon auszugehen, daß neben den anorganischen Spurengasen wie Schwefelwasserstoff (H₂S), der in einer Konzentration 20 bis 500 mg/Nm³ typisch ist, Ammoniak (NH₃), Wasserstoff (H₂) und Stickoxiden (NO_x), etwa 500 verschiedene organische Kohlenwasserstoffe, darunter auch Halogenkohlenwasserstoffe, im Deponiegas vorhanden sind.

Die Mehrzahl der bislang identifizierten Spurenstoffe kann als giftig, krebserzeugend oder im weitesten Sinne gesundheitsschädlich bezeichnet werden.

Die Summe der organischen Kohlenwasserstoffverbindungen bewegt sich typischer weise zwischen 500 und 1.500 mg/Nm³ und die Summe der Halogenkohlenwasserstoffe zwischen 10 und 250 mg/Nm³. Ausnahmen mit extrem höheren Konzentrationen können lokal und temporär auftreten.

Bei einer angenommenen mittleren Konzentration von 800 mg/Nm³ organische Kohlenwasserstoffe und 50 mg/Nm³ Halogenkohlenwasserstoffe ergeben sich mit den o.g. Mengen an Deponiegas folgende Stoffströme, die aus Deponien der BRD pro Jahr freigesetzt werden: - ca. 3.300 Tonnen organische Kohlenwasserstoffe und davon - ca. 200 Tonnen Halogenkohlenwasserstoffe.

Auch für diese Stoffe gilt, daß eine thermische Zerstörung bei der Verbrennung eine deutliche Verminderung der Umweltbelastung bedeutet.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß aus Umweltschutzgründen eine unkontrollierte Entgasung von Deponien in die Atmosphäre nicht erfolgen sollte, und daß mindestens eine thermische Behandlung des Gases zur Minimierung der negativen Auswirkungen notwendig ist.

Dabei ist allerdings zu beachten, daß auch bei der Verbrennung neue unerwünschte Verbindungen auftreten können. Hier seien nur Kohlenmonoxid (CO), Stickoxide (NO_x), Salz- und Flußsäure (HCl und HF) sowie Dioxin- bzw. Furan-Isomere genannt. Diese Stoffe können allerdings durch geeignete Verbrennungsverfahren, Verfahren der Rauchgasreinigung oder der Gasvorreinigung minimiert oder gar verhindert werden.

Durch die Nutzung der Energie bei der thermischen Zerstörung von Deponiegas lassen sich sonstige Emissionsquellen vermindern und damit kann in der Summe aller gasförmiger Emissionen eine Hausmülldeponie praktisch neutralisiert werden.