Umweltbewertung - Übung Thema: Duales System Deutschland ...

Tipp: Lesen Sie zunächst Aufgabe 5
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Umweltbewertung - Übung
„Klausur 1“
Thema: Duales System Deutschland (DSD)
Das Duale System wurde am 28. September 1990 bereits im Vorfeld der seit 1991
geltenden Verordnung über die Vermeidung von Verpackungsabfällen gegründet. Es
bestand zu diesem Zeitpunkt so rascher Handlungsbedarf, weil die öffentlich entsorgte
Abfallmenge mit zunehmendem Wachstum und höherem Lebensstandard beschleunigt
anstieg. Zwischen 1975 und 1990 stieg die Abfallmenge um 75 %. Bis
1982 traf diese Entwicklung auf ein steigendes Angebot an Deponiefläche. Bald kam
es jedoch zu einer deutlichen Verknappung des noch vorhandenen öffentlichen Deponieraums.
Da sich abzeichnete, dass die Versuche, den Müll durch freiwillige Vereinbarungen
mit den Verbänden der Verpackungsindustrie und der Getränkehersteller
sowie des Handels in den Griff zu bekommen, nicht ausreichen würden, und weil
das Umweltbewusstsein in der Bevölkerung stark anstieg, war der Zeitpunkt für eine
Verpackungsverordnung über die Vermeidung von Abfällen mit einer umfassenden
Regelung zur getrennten Rücknahme und Verwertung von Verpackungsabfällen
günstig.

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„Klausur 1“
Derweil wird in einem Umwelt-Magazin unter dem Titel "Wie viele Gelbe Tonnen verträgt
das Land?" bereits offen die Frage diskutiert, wie die 2 Milliarden €, die das Duale
System Deutschlands die Verbraucher in Deutschland jährlich kostet, unter mehrere
Wettbewerber aufgeteilt werden könnte. Dabei lässt nach einem Gutachten von
Professor Dr. E. die bestehende Verpackungsverordnung nur die gemeinsame Nutzung
der vorhandenen Behälter durch mehrere Duale Systembetreiber zu.
Meinungen:
„Der Verbraucher wird in der Hinsicht getäuscht, dass ihm vorgegaukelt wird, wenn
er den Gelben Sack benutzt, habe er eine umweltpolitisch wichtige Tag getan. Er hat
aber einen unproblematischen Abfall, der auch mengenmäßig völlig uninteressant ist,
in einer sehr aufwendigen Weise getrennt erfasst“, so H.F., Abteilungsleiter im Umweltministerium
NRW. Gefährlicher Elektronikschrott, giftige Farben, Lacke und
Haushaltsreiniger wandern weiter in die Hausmülltonne.
„Neues Chaos wäre vorprogrammiert“
Das Duale System also als teures und noch dazu umweltfeindliches Machwerk der
Abfallpolitik?
„Eine Alternative ist überhaupt nicht in Sicht“, meint dazu Eva L., zuständig für den
Fachbereich Abfall in der Berliner Geschäftsstelle des Bund Naturschutz (BUND).
Zwar sei das DSD reformbedürftig und als „geringstes Übel“ anzusehen, doch es habe
in den vergangenen Jahren viele technische Verbesserungen gegeben. So zum
Beispiel das automatische Sortieren mit Nah-Infrarot oder verschiedene Verarbeitungsverfahren
für Kunststoffe. Würde man das Müll-Trennen aufgeben, „wäre neues
Chaos vorprogrammiert“. Die Abfallmengen sind nach Eva Leonhards Ansicht aber
nur ein Symptom für die Ausrichtung unserer Gesellschaft: „Wir bauen auf Wachstum,
das ist die Kernkrankheit.“

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Auch Dr. H. vom Bund Naturschutz in Bayern und BUND-Sprecher des „Arbeitskreises
Abfall“ sieht das jetzige System der Mülltrennung positiv. Ein Verbrennen des
Abfalls im Müllheizkraftwerk sei zwar billiger, aber nicht ökologisch. Die hohen Kosten
der DSD AG seien vielfach Personalkosten, vor allem für die vielen Entsorgerfirmen.
Würde man das DSD abschaffen, fielen viele Arbeitsplätze weg.
Fakten!?
"Grüner Punkt"-Müll: Sortiererei gefährlich?
Hamburg. Die Sortieranlagen für Verpackungsmüll mit dem "Grünen Punkt" sind
nach einem Bericht des Hamburger Nachrichtenmagazins "DER SPIEGEL" die gefährlichsten
Arbeitsplätze Deutschlands. Weil halbvolle Joghurtbecher, Lachspackungen
oder Leberwurstdosen vor sich hin verrotteten, werde die Atemluft durch
Schimmelpilze und andere Bakterien extrem belastet. Die Zeitschrift beruft sich auf
eine unveröffentlichte Studie der Berliner Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin.
Die Behörde will nun im Auftrag des Arbeitsministeriums rund 400
Müllarbeiter mittels Blutproben auf mögliche Gesundheitsschäden untersuchen.
Der Grüne Punkt und das Dosenpfand
Außerdem fürchtet das Duale System Deutschland (DSD) um seine Pfründe: Weil die
Dosen jetzt nicht mehr im gelben Sack landen, können sie vom Grünen-Punkt-
Vergeber auch nicht mehr recycelt werden. Eine Unternehmenssprecherin bezifferte
den so entstehenden Umsatzausfall mit bis zu 290 Millionen Euro. "Langfristig ist
deshalb eine Erhöhung der Lizenzpreise denkbar", so die Sprecherin. Wegen der
technisch relativ einfachen Aussortierung des Weißbleches sind die Dosen einer der
wichtigsten Wirtschaftsfaktoren des Dualen Systems gewesen.
Was geschieht nach 2005?
Und die Entsorgungskosten werden weiter steigen. Denn nach den ökologisch sinnvollen
Vorgaben der 1993 erlassenen Technischen Anleitung Siedlungsabfall darf

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nach 2005 kein unbehandelter Müll auf Deponien abgelagert werden. Spätestens
dann werden weitere Anlagen zur Inertisierung (Auslaugsicherheit) des Abfalls benötigt.
Dafür sind Müllverbrennungsanlagen und mechanisch-biologische Verfahren
geeignet, sofern sie die strengen Schadstoff-Grenzwerte erfüllen. Heute wird in
Deutschland nur die Hälfte der Siedlungsabfälle entsprechend entsorgt, der Rest
wandert unbehandelt auf Deponien. Eine riesige Investitionslücke tut sich auf, die
abermals von den Bürgern gedeckt werden soll.
§5 Abs.4 KrW-/AbfG:
Der absolute Vorrang der Verwertung vor der Beseitigung entfällt ebenfalls, wenn die
technisch mögliche Verwertung wirtschaftlich nicht zumutbar ist. Damit ist eindeutig
geregelt, dass ein Abfallerzeuger rechtlich nicht zur „Verwertung um jeden Preis“
gezwungen werden kann.
Kosten
1 kg Polystyrol + 77 g Alu ≈ 1 kg Joghurtbecher (Produktpreis ca. 1 €)
Entsorgungskosten über „Grünen Punkt“ ca. 1,8 €
MVA 66 Cent / kg Abfall
Gesamtkosten
(€)
Erlös
(€)
Glas 121 40 82
Papier, Pappe 158 10 148
DSD 1654 ≤ 0 1654
Finanzieller
Aufwand (€)

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Moderne Sortier- und Verwertungstechniken sorgen für steigende Ökoeffizienz
beim Dualen System (vom 01.10.2002)
So liegen ökologisch optimierte, leichte und recycelbare Verpackungen heute im
Trend. Die Verkleinerung von Beuteln und Schachteln, der Verzicht auf Faltkartons
als Zweitverpackung sowie die Gewichtsreduzierung sind nur einige Maßnahmen zur
Verpackungsoptimierung in den letzten Jahren. Beispielsweise wiegen moderne
Nachfüllpacks für Waschmittel heute nur etwa ein Viertel der Originalverpackung.
Wesentlich zu dieser Entwicklung beigetragen hat der Grüne Punkt als Finanzierungszeichen:
Durch ihn werden die Entsorgungs- und Verwertungskosten für die
Verpackung bereits in den Produktpreis integriert.
Unabhängige Experten des Prognos-Instituts bestätigen die positive Umweltwirkung
des Dualen Systems: Wird die tatsächliche Entwicklung des Verpackungsverbrauchs
von 1991 bis 2000 einem hypothetischen Verlauf ohne Duales System gegenübergestellt,
ergibt sich bis zum Jahr 2000 ein Vermeidungseffekt von 1,6 Millionen Tonnen
Verpackungsmaterial oder 18 Prozent. Im gleichen Zeitraum hat das Bruttoinlandsprodukt
um 15 Prozent zugenommen. Diese Entkopplung von Verpackungsverbrauch
und Wirtschaftswachstum ist auf dem europäischen Kontinent bisher einmalig.
Innovative Technologien auf dem Vormarsch
Seit Ende der 90er Jahre gehören Windsichter zum technischen Standard bei der
Sortierung. Wie ein überdimensionaler Fön separieren diese Gebläse leichte Folien
oder Papierverpackungen. Magnet- und Wirbelstromscheider ziehen Weißblech oder
Aluminium aus dem Verpackungsstrom heraus. Auch die optische Sortierung von
Kunststoffverpackungen durch moderne Nahinfrarot-Technik (NIR-Technik) setzt sich
immer mehr durch. Dadurch wird erstmals die Auftrennung in einzelne Kunststoffarten
möglich: Moderne Sortieranlagen mit NIR-Modulen können die im Verpackungssektor
gängigen Kunststoffarten Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyethylen (PE)
und Polyethylenterephthalat (PET) mit einer Sortenreinheit bis über 95 Prozent voneinander
trennen.

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Die vom Dualen System initiierten Technologieentwicklungen kommen inzwischen
auch weit außerhalb des Bereichs der Sortierung von Leichtverpackungen zum Einsatz.
So wird die Nahinfrarot-Technologie auch bei der Auftrennung der Papierfraktion
oder bei der Herstellung von Ersatzbrennstoffen eingesetzt.
Sortieranlagen der neuen Generation
Als erste vollautomatische Sortier- und Veredelungsanlage gilt die SORTEChnology
3.1 (SORTEC 3.1) in Hannover. Sie wurde von der Gesellschaft für SYStemTEChnologie
mbH (SYSTEC) - einer 100-prozentigen Tochtergesellschaft des Dualen Systems
- entwickelt. In dieser Anlage entstehen beispielsweise aus gebrauchten Kunststoffverpackungen
eine PET-Fraktion sowie fertige Produkte, wie Regranulate aus
PE. Diese sind für die Kunststoff erzeugende Industrie eine hochwertige und kostengünstige
Alternative zu Neuware.
Neue Maßstäbe im Verpackungsrecycling
Moderne Sortiertechnologien garantieren eine hohe Sortenreinheit der erzeugten
Kunststofffraktionen. Im Jahr 2001 konnte auf Grund verbesserter Sortiertechniken
und -verfahren die werkstofflich verwertete Menge an Kunststoffverpackungen um
mehr als zehn Prozent gesteigert werden und liegt damit erstmals höher als die rohstofflich
verwertete Menge. Bei der rohstofflichen Verwertung können Kunststoffverpackungen
beispielsweise Schweröl zur Roheisengewinnung im Verhältnis 1:1 ersetzen.
Erfolg ist messbar
Die positiven Umwelteffekte neuer Sortier- und Verwertungstechnologien sowie des
Verpackungsrecyclings insgesamt sind messbar. So beziffert die Ressourcenbilanz
des Dualen Systems für das Jahr 2001 konkret, welchen Beitrag das Duale System
zur Reduzierung der Treibhausgase liefert: Durch das Recycling von 2,3 Millionen
Tonnen Leichtverpackungen aus Aluminium, Kunststoffen, Verbunden und Weißblech
wurden umgerechnet rund 400.000 Tonnen Kohlendioxid-Äquivalente eingespart.
Das ist genau so viel, wie die Haushalte einer Stadt in der Größe von Potsdam

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oder Heidelberg jährlich durch das Heizen mit Öl ausstoßen. Die Einsparung von
Primärenergie durch das Recycling von Leichtverpackungen beläuft sich auf rund 33
Milliarden Megajoule.
In vielen deutschen Haushalten ist das ökologische Gewissen sichtbar: Neben dem
normalen Mülleimer stehen die Tonne für den Gelben Sack, der Bio-Eimer, die Kiste
mit dem Altpapier und ein Korb für die geleerten Flaschen. Seit die Verpackungsverordnung
in Kraft getreten ist, sammeln und sortieren die Bundesbürger weltmeisterlich
für das Duale System Deutschland, kurz DSD - 1998 immerhin 75,8 Kilogramm
"Wiederverwertbares" pro Bürger.
Welchen Weg aber nimmt der sorgsam getrennte Müll, und ist die Wiederverwertung
sinnvoll? Mit dem ökologischen Hintergrund der derzeitigen Recyclingpraxis haben
sich Mitarbeiter des Fraunhofer Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV)
in Freising bei München beschäftigt. Die Kernaussage ihrer Studie ist eindeutig: Jede
Art der Aufbereitung ist zwar besser als Deponieren; "ob das Wiederverwerten der
Kunststoffe jedoch Vorteile gegenüber rohstofflichem Verwerten hat, hängt von der
Qualität des Granulates ab. Und davon, welches primäre Material substituiert wird",
sagt Gertraud G. vom Fraunhofer Institut.
So sei etwa die Parkbank aus recyceltem Kunststoff energetischer Unsinn, wenn sie
Holz oder Beton als Werkstoff ersetzt. Denn die in Kunststoff gebundene Energie ist
ungleich höher als in anderen Materialien.
Der bedeutendste Effekt des Recycling-Systems spielt sich offenbar in den Köpfen
der Verbraucher ab. Und in der Bereitschaft, dafür zu zahlen - ein 250-Gramm-
Joghurtbecher kostet beispielsweise zusätzlich 2,73 Pfennige Lizenzgebühr für den
Grünen Punkt. "Grundsätzlich", kritisiert Walter Jungbauer vom Bund für Umwelt und
Naturschutz Deutschland (BUND), "hat der Grüne Punkt erreicht, dass die Leute es
schon als ökologische Leistung ansehen, den Müll zu trennen: Denn durch das Duale
System haben Einwegprodukte einen Heiligenschein bekommen." Das Vermeiden
des Mülls sei in den Hintergrund getreten und das schlechte Gewissen mit den vielen
Eimern in der Küche beruhigt.

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Dennoch unterstützt der BUND das Müll-Trennen. Zum einen sind alle früheren Versuche,
Müll zu vermeiden, fehlgeschlagen. Zum anderen besteht die Hoffnung, dass
sich die Kunststoffverwertung irgendwann ökologisch optimieren lässt.
Probleme bereiten die Gelben Säcke. Aus ökologischer Sicht unsinnig, wenngleich
aus hygienischen Gründen verständlich, ist in jedem Fall die Gewohnheit mancher
Verbraucher, den Plastikmüll auszuspülen, bevor er in die Säcke wandert. In denen
findet sich fast alles, was die Verpackungsindustrie zu bieten hat.
Sortieranlagen trennen die Metalle, pusten Folien aus dem Gemisch und greifen Flaschen.
Dennoch stehen hinter jeder Anlage bis zu zehn Mitarbeiter, die mühsam per
Hand nachsortieren müssen. Die Fehlerquote beim Trennen ist hoch, und die Kunststoffe
werden nur grob nach Sorten unterteilt. Zwar entstehen so genannte Monofraktionen
aus Folien, Flaschen, Bechern und geschäumten Polystyrolen; aber das
heißt nicht, dass die Kunststoffe sortenrein sind. Denn eine Shampooflasche ist nicht
unbedingt aus dem gleichen Material wie ein Joghurtbecher. Selbst wenn der Basiskunststoff
identisch ist, variieren die Zusätze von einem Produkt zum nächsten. Beim
Zusammenschmelzen entsteht dann ein Gemisch aus Farben, Additiven und
Weichmachern; mit gänzlich neuen Eigenschaften.
"Ein wirklich sortenreines Trennen ist mit diesem Verfahren nicht möglich", sagt Jörg-
Olaf Jansen von der Deutschen Gesellschaft für Kunststoffrecycling (DKR), und daran
können auch moderne, vollautomatische Sortiermaschinen nichts ändern. Dennoch
werden die Fraktionen wieder zu Kunststoffen verarbeitet: Abfalleimer, Kabelrohre
oder Gelbe Säcke lassen sich aus den "Recyclaten" herstellen.
Der Anteil dieser relativ gering "verschnittenen" Kunststoffe am gesamten Plastikabfall
beträgt nur etwa ein Drittel. Die weitaus größere Menge machen die von der DKR
als Mischkunststoffe bezeichneten Abfälle aus. Allein 378000 Tonnen kleine und verschmutzte
Plastikteile blieben 1998 nach dem Sortieren übrig. Solche Produkte werden
meist in einen Rohstoff zurückverwandelt. So enden die Zahnpastatube oder die
winzigen Milchdöschen beispielsweise als Methanol für die chemische Industrie, die
daraus neue Produkte herstellt. Oder sie werden energetisch recycelt, das heißt: Sie

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ersetzen einen fossilen Brennstoff in einem Produktionsprozess - etwa den Koks im
Hochofen.
"Die beste Variante sind Extrusionsprodukte wie Kabelrohre", sagt Gertraud G., die
Expertin am Fraunhofer Institut. Ein Kilogramm Altkunststoff wird dabei in ein Kilogramm
des neuen Produkts verwandelt. "Die Qualitätsanforderungen an den Kunststoff
dürfen nicht hoch sein, denn je höher die Anforderungen, desto höher ist der
Aufwand und umso geringer der Effekt der Energieeinsparung." Anderenfalls können
rohstoffliche Verfahren ökologisch sinnvoller sein - selbst das Verbrennen. Allerdings
lässt die deutsche Verpackungsverordnung nicht zu, dass Strom oder Wärme aus
dem Verbrennen der Abfälle gewonnen wird.
Das wichtigste ursprüngliche Ziel hat das Duale System nicht erreicht: die Verpackungsflut
erheblich zu reduzieren. Die gestiegenen Kosten durch die Gebühren für
den Grünen Punkt hatten einen Anreiz zum Vermeiden von Abfall ergeben sollen.
Tatsächlich jedoch ist die Materialmenge von 1993 bis 1997 lediglich um 3,6 Prozent
zurückgegangen.
Jedes Recycling spart Rohstoffe und Energie“
Doch davon hält Cornelia M., Abfallberaterin des Landkreises Würzburg, wenig. Das
Wichtigste sei, Rohstoffe einzusparen. „Das DSD-System ist umweltfreundlicher als
die Billigschiene“, sagt sie überzeugt. Würde man das Sammeln und Trennen einschränken,
wäre das ein Rückschritt, der Verbraucher wäre verunsichert und irritiert.
Außerdem habe man für viele Produkte die sinnvolle Verwertung erst nach und nach
entwickelt. Hätte man diese Produkte nicht gesammelt, wäre gar kein Anreiz für die
Forschung auf dem Recyclingsektor da gewesen. Ähnlich sieht das auch ihr Kollege
Gerhard H., Abfallberater der Stadt Würzburg: „Jedes Recycling spart Rohstoffe und
Energie, das System jetzt abzuschaffen, halte ich nicht für sinnvoll.“
Doch ein Problem bleibt. Was in die Gelben Säcke darf, ist von Region zu Region
unterschiedlich. In Würzburg sollen zum Beispiel Blechdosen in den Sack, andernorts
gibt es dafür wieder extra Sammelbehälter. Die Bevölkerung ist überfordert.
Auch das erklärt die großen Fehlwurfquoten. Dass man einen Joghurtbecher nicht

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auszuspülen braucht, hat sich mittlerweile herumgesprochen. Denn aus dem Becher
wird kein neuer Becher gemacht, sondern es entstehen Produkte, die mit Lebensmitteln
nicht mehr in Berührung kommen. Doch was tun mit der kaputten Gießkanne,
den alten Gummistiefeln, mit den Blumentöpfen, Rührschüsseln oder dem Spielzeug
aus Plastik? Die meisten Bürger sind sich hier schon nicht mehr so sicher. Dabei dürfen
all diese Produkte nicht in den Sack, sondern gehören in die Restmülltonne und
werden verbrannt. Die Artikel bestehen allesamt aus Mischkunststoffen. Sie wieder
zu trennen, ist zu schwierig, zu teuer.
Die Rückkehr zu einem „Ein-Tonnen-System“ wäre ein anderer Weg. Ein Pilotprojekt
im hessischen Lahn-Dill-Kreis, das aber nicht weitergeführt wurde, ging diesen Weg.
Bis auf Papier, Plastikflaschen und Bioabfälle wurde der gesamte Müll in einer Tonne
gesammelt. Metall und Glas filterte man anschließend heraus, alles andere wurde
getrocknet und als hochwertiger Brennstoff im Müllheizkraftwerk verbrannt. Doch was
ökonomisch reizvoll ist, wäre in ökologischer Hinsicht ein Rückschritt, meint man vor
allem beim Bund Naturschutz. Denn eines steht fest: Für die Ressourcenschonung
ist das vom damaligen Bundesumweltminister Klaus Töpfer auf den Weg gebrachte
System noch immer am sinnvollsten. Es aufzubauen war schwierig genug, zerstört
man es wieder, hätte der bisher fleißig trennende Verbraucher jeden Glauben an den
Nutzen von Recycling verloren.

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„Klausur 1“
Aufgabe 1: (gesamt ca. 20 min.)
Die folgenden Matrizes stellen die wesentlichen Stoffströme der „SORTEC“ dar. Die
Spalten der Matrix A beschreiben, unabhängig von anderen Prozessen, die In- und
Outputs der jeweiligen Prozessschritte. In Matrix C sind die kumulierten Stoffströme
dargestellt. Es ist Ihre Aufgabe, fehlende Werte in den Matrizes logisch herzuleiten.
Aufgabe 1.1: (ca. 15 min.)
Beantworten Sie dafür die folgenden Fragen und ergänzen Sie die fehlenden
Werte in den Tabellen (Matrix A, Matrix C). Die Werte für die Felder 2) und 4)
müssen logisch, mathematisch aus den gegebenen Werten abgeleitet werden.
SORTEC
Matrix A Strom Sortec A Sortec B Spritzguss
MJ 1 -3 -1 -1
PE-Müll 1 (t) 0 1 -1 0
PE-Granulat (t) 0 1) 1 -1
PE-Kabelkanäle (t) -0,1 0 0 2)
Matrix C Strom Sortec A Sortec B Spritzguss
MJ 2 6 8 10
PE-Müll 1 (t) 3) 1,6 4) 2
PE-Granulat (t) 0,2 0,6 1,8 2
PE-Kabelkanäle (t) 0,2 0,6 0,8 5)

1)
2)
3)
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a. In der SORTEC A wird lediglich PE-Müll unter Einsatz von Energie gewonnen.
Da andere Prozesse nicht berücksichtigt werden und PE-Granulat erst im folgenden
Prozessschritt produziert wird (abzuleiten aus Matrix C), muss hier eine
Null eingesetzt werden;
b. Da in der Stromproduktion Kabelkanäle zum Einsatz kommen, zu deren Herstellung
in Vorstufen auch PE-Granulat und damit PE-Müll eingesetzt wurde,
muss in der SORTEC A ein Input an dieser Stelle angesetzt werden;
c. In der SORTEC A wird neben der Abtrennung von PE-Müll PE-Granulat hergestellt.
Dieses wird durch den Wert 1 fixiert.
a. In der Spritzgießerei werden Kabelkanäle hergestellt. Der Output wird mit dem
Wert 1 in der Matrix eingetragen;
b. In der Spritzgießerei werden Kabelkanäle hergestellt. Der Output wird mit dem
Wert -1 in der Matrix eingetragen;
c. Da von der einen Tonne Kabelkanäle 0,1 Tonnen direkt wieder in der Stromproduktion
eingesetzt werden, muss hier betragsmäßig eine 0,9 eingetragen
werden.
a. Über den Einsatz von Kabelkanälen wird indirekt auch PE-Granulat und damit
PE-Müll in der Stromproduktion eingesetzt. Dieser „Rucksack-Effekt“ führt dazu,
dass an dieser Stelle ein positiver Wert steht;
b. Über den Einsatz von Kabelkanälen wird indirekt auch PE-Granulat in der
Stromproduktion eingesetzt. Dieser „Rucksack-Effekt“ führt dazu, dass an dieser
Stelle ein negativer Wert steht;
c. Bei der Stromproduktion werden lediglich Kabelkanäle eingesetzt. PE-Müll
kommt nicht zum Einsatz, so dass an dieser Stelle ein 0 stehen muss.

4)
5)
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a. An dieser Stelle kann das PE-Müll-Aufkommen der Produktionsschritte
„Stromproduktion“, „SORTEC A“ und „SORTEC B“ abgelesen werden;
b. Dieser Wert ist genauso groß, wie der entsprechende PE-Müll-Wert der
Spritzgussanlage, weil in dieser Anlage kein weiterer PE-Müll hinzukommt;
c. Dieser Wert entspricht dem Wert aus Matrix A (PE-Müll in der SORTEC B),
weil nur so viel PE-Müll eingesetzt werden kann, wie aus der SORTEC A gewonnen
wird.
a. Dieser Wert entspricht der funktionalen Einheit und ist demnach genauso
groß, wie der entsprechende Wert in Matrix A (4. Zeile; 4. Spalte);
b. Dadurch, dass ein Teil der Kabelkanäle für die eigene Produktionslinie benötigt
wird (Stoffrekursion), müssen mehr Kabelkanäle produziert werden, als es
die funktionale Einheit vorgibt (Wert 2 muss eingetragen werden);
c. Die Stoffrekursion bezieht sich nur auf den Prozessschritt „Stromproduktion“
und hat somit keinen Einfluss auf die Endfertigung (Wert 0,8 muss eingetragen
werden)
Aufgabe 1.2: (ca. 5 min.)
Sind alle 5 Werte in die Matrizes A und C eingezeichnet, zeichnen Sie bitte das
Petri Netz zu Matrix A so, wie Sie die Werte eingetragen haben.
(Falsche Werte aus Aufgabe 1.1, die richtig in das Petri-Netz übertragen wurden, führen in dieser
Aufgabe zu keinem Punktabzug)

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Aufgabe 2: (ca. 20 min.)
Die folgende Abbildung zeigt die Komponenten eines vereinfachten Abfallkonzeptes
für DSD-Kunststoffe. Es werden die Entsorgungsphasen „Müllverbrennung (MVA)“,
„Pyrolyse“ – hier als Wiederverwertung – und „SORTEC“ – wahlweise als Wiederoder
Weiterverwertung für Produkt 2 berücksichtigt. Mögliche Stoffstromflüsse sind
durch Pfeile dargestellt. Das Pyrolyse-Werk wird sowohl mit dem Kunststoffgemisch
aus der DSD-Kunststoff-Phase als auch mit Fremdkunststoff beschickt. Über den
Heizwert als auch über den Massenstrom der Fremdfraktion liegen Ihnen Informationen
vor. Zudem können Sie den Daten der Buchhaltung „Pyrolyse“ entnehmen, welche
Mengen Öl und Gas verkauft wurden (keine Lagerbestände vor oder nach der
Pyrolyse). Kontinuierlich durchgeführten Proben können Sie weiterhin den Heizwert
Ihres Mischkunststoffes entnehmen.
Öl
Gas
DSD-
Kunststoff-
Phase
Pyrolyse
SORTEC
Produkt 2
MVA
Fremdkunststoff

Gegeben:
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„Klausur 1“
Pyrolyse: Wirkungsgrad 50 % (energetisch)
Heizwert Fremdfraktion: 18 MJ/kg
Fremdfraktion: 30.000 t
Heizwert Müll in Pyrolyse: 20 MJ/kg (Mischprodukt)
Output Hydrierung Öl: 7.500 t/a (Heizwert: 40 MJ/kg)
Gas: 5 Mio. m³/a (Heizwert: 30 MJ/m³)
Basierend auf diesen Angaben ist es Ihre Aufgabe, den Heizwert in MJ/kg und
den Massenstrom in Tonnen pro Jahr der DSD-Fraktion zu bestimmen. Berechnen
Sie dafür zunächst den energetischen Output der Pyrolyse. Für die
anschließende Mischungsrechnung ist der energetische Wirkungsgrad zu beachten.

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„Klausur 1“
Aufgabe 3: (gesamt ca. 65 min.)
In der folgenden Tabelle „Recycling-Strategien“ sind die Größen „Ressourcenstreckung“
und „CO2-Minderungspotenzial“ angegeben. Diese Größen ergeben sich für
den Recyclingpfad „SORTEC“ (keine Verbrennung, keine Pyrolyse) bei Wiederverwertung!
(siehe Abbildung) Die Durchlaufenergie, der Energieinhalt des Materials,
die Produktionsenergie sowie die Recyclingquote sind für diesen Fall gegeben. Die
Energien werden auf den Energieinhalt des Materials EFV normiert!
Gegeben
EFD für DSD-Kunststoff-Prod.: 20 MJ/kg
EFV: 40 MJ/kg
EFP: 5 MJ/kg
αA: 0,6
Ress.streckung: 1,5625 (Nachkommastellen berücksichtigen)
CO2-Minderung (absolut!!!!!): 0,045
DSD-
Kunststoff-
Phase
SORTEC

⎛ n − 1 ⎞
1 − 1−
αE
α A
EFM: ⎜ ( ) ⎟
⎝ n
⎠
⎛ n − 1 ⎞
EP: ⎜1
+ β ⎟
⎝ n ⎠
⎛ n − 1
⎜
⎝ n
EFV: 1 − α ( 1 − ε )
A
⎞
⎟
⎠
α RV
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„Klausur 1“
Tabelle: Recycling-Strategien (Normiert auf EFV!!!)
Wichtung oV, oR oV, mR
EFD A
EP B
EFV C
Σ D
Ressourcenstreckung 1,5625
CO2-Minderung (abs.) 0,045
Aufgabe 3.1: (ca. 5 min.)
Vervollständigen Sie die freien Felder, normiert auf EFV!!!
(zunächst nicht A bis D)
Aufgabe 3.2: (ca. 20 min.)
Wie viel Verwertungsschritte n (ohne Nachkommastellen) sind nötig, um eine
Recyclingrate von 60 % zu realisieren? Berechnen Sie dafür zunächst die Größe
C!

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„Klausur 1“
Aufgabe 3.3: (ca. 5 min.)
Berechnen Sie die Größe αE,Sortec (ER/EFD).
Berücksichtigen Sie dafür die folgenden Angaben/Abbildung:
Das Material aus der SORTEC soll nun als Weiterverwertung in der Produktion 2
eingesetzt werden.
DSD-
Kunststoff-
Phase
SORTEC
Produktion 2
Diese neue Strategie wirkt sich auf die Durchlaufenergie EFD aus, die sich ausschließlich
aus der Summe der Energien EFM und EB ergibt, die durch die SORTEC
eingespart wird!!! Die Herstellung des DSD-Kunststoffgemischs EFM1 soll 15 MJ/kg
betragen, EFM2 20 MJ/kg, die Beseitigungsenergie EB1 5 MJ/kg und EB2 7 MJ/kg. Der
Energiebedarf der SORTEC-Anlage beträgt 20 MJ/kg.
Aufgabe 3.4: (ca. 15 min.)
Berechnen Sie A, B und anschließend β (Bitte n aus Aufgabe 3.2 und αE aus Aufgabe
3.3 verwenden; Kein Ergebnis aus 3.2/3.3? Dann Default-Werte: n = 10 und αE = 0,8 einsetzen):

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„Klausur 1“
Aufgabe 3.5: (ca. 20 min.)
Ist es theoretisch (für n → ∞) möglich, die Ressourcenstreckung um 10 % zu
strecken, wenn die Recyclingrate technisch bei 60 % begrenzt ist? (αE, αA, β =
konst.)
Aufgabe 4: (gesamt ca. 45 min.)
Diese Aufgabe beschäftigt sich mit dem Entsorgungsweg „Müllverbrennung“. Dabei
besteht zwischen dem Heizwert der gesamten Müllfraktion in der Müllverbrennungsanlage
nach der Durchmischung und dem Anteil (Gewichts-%) an “gelben Säcken“ in
dieser Fraktion ein Zusammenhang, der in der folgenden Abbildung durch die Regressionsgerade
y bez. x dargestellt ist. Wie stringent dieser Zusammenhang ist, kann
über die Berechnung der zweiten Regressionsgeraden (x bez. y) und des daraus
abzuleitenden Korrelationskoeffizienten r ermittelt werden.
Aufgabe 4.1: (ca. 25 min.)
Berechnen Sie die Regressionsgerade für x bez. y und tragen Sie diese in die
Abbildung ein in der bereits die Gerade für y bez. x eingetragen ist. Bestimmen
Sie grafisch oder rechnerisch den Korrelationskoeffizient r.

Heizwert in der MVA [MJ/kg]
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
Gegeben:
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Umweltbewertung - Übung
„Klausur 1“
1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
sx² 2,22 • 10 -3
sy² 8,88 • 10 -3
xquer
x = 2
y = 14,6
2,5 Gew.-%
x = 3
y = 16,4
Anteil gelber Sack [Gew.-%]
Regressionsgerade
y bez. x
Aufgabe 4.2: (ca. 10 min.)
Mit welcher statistischen Sicherheit können Sie mindestens behaupten, dass
der durchschnittliche Heizwert des MVA-Mülls bei einem Anteil von 2,5 Gew.-%
gelber Säcke und einer Stichprobenanzahl von n = 10 eine Abweichung um das
1-fache der Standardabweichung als obere Grenze (einseitig) nicht überschreitet?

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Umweltbewertung - Übung
„Klausur 1“
Aufgabe 4.3: (ca. 10 min.)
Für welchen maximalen Anteil der Grundgesamtheit können Sie theoretisch (n
= ?) eine obere einseitige Toleranz-Grenze mit einer maximalen Abweichung
um das 1-fache der Standardabweichung bestimmen? (Angabe in: Zwischen x
und y % auf 5 % genau)
Aufgabe 5: Auswertung (ca. 30 min.)
Identifizieren Sie 5 Fakten/Einflussgrößen aus dem Aufgabentext, den Erkenntnissen
aus den Aufgaben, bzw. aus dem aktuellen Stand der Diskussion. Interpretieren Sie
diese im Sinne Ihrer freien Argumentationslinie. Dabei dürfen Informationen aus dem
einleitenden Text auch angezweifelt werden. Sollten also widersprüchliche Informationen
gegeben sein, können Sie, ohne Gefahr zu laufen, Punkte zu verlieren, die ein
oder andere Seite anzweifeln. Es wird nicht verlangt, dass Sie die tatsächliche Situation
kennen. Verfassen Sie Ihre Stellungnahme in Form eines Kurzgutachtens.
Das Erkennen von Fakten/Einflussgrößen sowie deren Einbindung in die Argumentationslinie
wird mit ca. 2/3, der Gesamteindruck mit ca. 1/3 der Punktzahl bewertet.