Agenda 21 und Abfallentsorgung - TU Berlin

Berichte zu der Veranstaltung
Energieseminar
an der TU-Berlin
Rottetrommel
Wintersemester 2003 / 2004

Energieseminar 2003/2004 Inhaltsverzeichnis I
I Agenda 21 und Abfallentsorgung................................................1
1 Einleitung .............................................................................................1
2 Aufbau und Funktion der Agenda 21.................................................1
2.1 Der Artikel 28 ..................................................................................................... 1
2.2 Umweltressourcen werden ge- und verbraucht.................................................. 2
2.3 Agenda-Prozeß.................................................................................................. 2
2.4 Berlin als Stadt................................................................................................... 4
2.5 Ländervergleich ................................................................................................. 5
3 Dosenpfand..........................................................................................5
3.1 Der Streit um das Dosenpfand........................................................................... 6
3.2 Die verschiedenen Pfandsysteme...................................................................... 6
3.3 Die Insellösung .................................................................................................. 7
3.3.1 Ausnahmen für kleinere Geschäfte .............................................................. 8
3.3.2 Auswirkungen für das Mehrweg-System ...................................................... 8
3.4 Dosenpfand im Rest Europas ............................................................................ 8
4 Altautoverwertung.............................................................................10
4.1 Das neue Altfahrzeuggesetz (Kurzdarstellung).................................................10
5 Abfallbehandlung ..............................................................................12
5.1 Abfallbehandlungswerk Süd .............................................................................12
5.2 Abfallbehandlungswerke der BSR ....................................................................13
5.3 BRAL Reststoff-Bearbeitungs GmbH................................................................13
5.4 MVA in Ruhleben ..............................................................................................14
5.4.1 Thermische Behandlung .............................................................................14
5.4.2 Rauchgasreinigung .....................................................................................15
5.4.3 Schlackenaufbereitung................................................................................15
5.4.5 Umwelt- und Gefahrenschutz & Emissionen ...............................................16
5.4.6 Reststoffe ....................................................................................................16
6 Zusammenfassung............................................................................17
II Entsorgung und Behandlung von Biomüll in Berlin................20
1 Rund um die BSR ..............................................................................20
2 Problematische Aspekte der Bioabfallsammlung..........................22
3 Alternative Lösung von der Bündnis 90 / Die Grünen ...................23

Energieseminar 2003/2004 Inhaltsverzeichnis II
4 aktuelle Entscheidung des Europäischen Gerichtshofes .............25
5 Literatur..............................................................................................25
III Rottetrommel, Rotteprozess, Abfallwirtschaft .........................26
1 Einleitung ...........................................................................................26
2 Kompost.............................................................................................27
2.1 Einleitung ..........................................................................................................27
2.2 Allgemeines ......................................................................................................28
2.3 Kompost und Kunstdünger im Vergleich...........................................................29
3 Die elementaren Stoffkreisläufe der Natur......................................31
3.1 Begriffserklärungen anhand eines vereinfachten Kohlenstoffkreislaufes........31
3.2 Der Kohlenstoffkreislauf....................................................................................32
3.3 Der Stickstoffkreislauf .......................................................................................34
3.4 Der Phosphorkreislauf ......................................................................................36
3.5 Schematische Profile dreier Hauptbodentypen.................................................38
4. Übersicht Rotteprozess ...................................................................39
4.1 Der Rotteprozess ..............................................................................................39
4.2 Emissionen bei der grostechnischen Kompostierung .......................................42
5. Biochemische Grundlagen..............................................................43
5.1 Biologische Prozesse........................................................................................43
5.2 Rotteverlauf.......................................................................................................44
5.3 Einteilung der Mikroorganismen........................................................................45
5.4 Temperaturphasen der Kompostierung ............................................................46
5.4.1 Mesophile Phase (Dauer einige Tage, bis 40 °C) .......................................46
5.4.2 Thermophile Phase (Dauer bis einige Monate, Temperaturen bis 80 °C) ...46
5.4.3 Umbauphase (Dauer einige Wochen, Temperaturen sinken auf 20 °C) .....47
5.4.4 Aufbauphase (Dauer viele Wochen, Temperaturen sinken unter 20°C)......47
5.4.5 Beispiele der Bodenorganismen .................................................................48
5.4.6 Zusammenfassung......................................................................................49
5.5 Wassergehalt ....................................................................................................51
5.6. CO2-Produktion................................................................................................51
5.7. C/N-Verhältnis..................................................................................................51
6. Grundlagen der Kompostierung .....................................................52
6.1 Begriffsdefinitionen ...........................................................................................52
6.2 Beurteilungskriterien von Bioabfallkompost ......................................................53

Energieseminar 2003/2004 Inhaltsverzeichnis III
6.2.1 Gehalt an organischer Substanz .................................................................54
6.2.2 Stickstoffgehalt............................................................................................55
6.2.3 Weitere wichtige Nährstoffe ........................................................................56
6.2.4 Wassergehalt und Struktur..........................................................................56
6.3 Anwendungsgebiete .........................................................................................58
6.3.1 Kultursubstrate ............................................................................................58
6.3.2 Bodenverbesserung ....................................................................................59
6.3.3 Düngungsmaßnahmen................................................................................59
6.3.4 Weitere Anwendungsbeispiele ....................................................................60
6.4 Gütesicherung durch Bundesgütegemeinschaft Kompost e.V..........................60
7. Kompostierung für den Kleingärtner.............................................61
7.1 Kompostplatz ....................................................................................................61
7.2 Aufbau und Schichtung eines Komposthaufens................................................62
7.3 Kompostreife.....................................................................................................62
7.4 Das C/N –Verhältnis .........................................................................................63
7.5 Spezialkomposte...............................................................................................64
8. Konstruktion der Rottetrommel ......................................................65
8.1 Materialsichtung und Beschaffung ....................................................................65
8.2 Konstruktion des Gerüsts..................................................................................65
8.3 Aufhängung der Tonne .....................................................................................65
8.4 Belüftung...........................................................................................................66
8.5 Bilddokumentation des Bauvorgangs................................................................66
9 Literatur..............................................................................................69
IV Rotteparameter Klassifizierung und Testverfahren.................70
1 Einführung .........................................................................................70
2 Die Mischung der Füllung ................................................................70
3 Beurteilung des Rottegrades und Qualität .....................................72
3.1 Parameter .........................................................................................................72
3.2 Körnung: ...........................................................................................................72
3.3 pH – Wert..........................................................................................................72
3.4 Carbonatgehalt .................................................................................................73
3.5 Feuchte.............................................................................................................73
3.6 C/N – Verhältnis................................................................................................74
3.7 Kresse – und Sommergerste – Test .................................................................74
3.7.1 geschlossener Kressetest ...........................................................................74
3.7.2 Sommergerstetest.......................................................................................74
3.7.3 Einheitserde ................................................................................................74

Energieseminar 2003/2004 Inhaltsverzeichnis IV
3.8 Glühverlust........................................................................................................75
3.9 Selbsterhitzungstest..........................................................................................75
3.10 Stickstofftest....................................................................................................76
3.11 Sulfidtest .........................................................................................................76
3.12 FT – IR – Spektroskopie .................................................................................76
4 Das Endprodukt ...................................................................................................77
5 Literatur..............................................................................................77
6 Anhang ...............................................................................................78
V Technische Aspekte des Rottetrommelbaus ...........................81
1 Einleitung ...........................................................................................81
2 Zusammensetzung des Rottegutes.................................................83
3 Anforderungen an eine Rottetrommel.............................................84
4 Quellen des Wärmeverlustes ...........................................................85
5 Bestehende Systeme ........................................................................87
5.1 Systeme für Einzelhaushalte.............................................................................87
5.2 Systeme für größere Wohneinheiten, Garten- und Landwirtschaft .................88
5.3 Industrielle Rottetrommeln ................................................................................89
5.3.1 Kommerzielle Rottetrommelsysteme...........................................................91
6 Zusammenfassung............................................................................93
7 Literatur..............................................................................................94
VI Faulungsprozesse und Prozesswasserklärung .......................96
1 Einleitung ...........................................................................................96
2 Stand der Technik in der Abwasserbehandlung ............................98
2.1 Möglichkeiten der Schadstofferkennung ...........................................................98
2.1.1 Physikalischen Parameter...........................................................................98
2.1.2 Chemische und biologische Parameter.......................................................98
2.2 Klassischer Aufbau eines Klärwerkes .............................................................101

Energieseminar 2003/2004 Inhaltsverzeichnis V
2.2.1 Mechanische Klärung................................................................................101
2.2.2. Biologische Klärung..................................................................................102
2.2.3 Chemische Klärung ...................................................................................103
2.2.4. Abfallbehandlung - Faulschlamm .............................................................103
2.2.5 Weitere Reinigungsverfahren....................................................................103
2.2.6 Pflanzenkläranlagen..................................................................................104
3 Faulprozesse - Faulung und Gärung.............................................104
3.1 Faulung...........................................................................................................104
3.1 Funktionsweise eines Faulturms:....................................................................106
3.2 Schematische Einteilung des Faulprozesses..................................................108
3.2.1 Phase 1: Einleitende Reaktionen ..............................................................108
3.2.2 Phase 2: Gärung .......................................................................................108
3.2.3 Phase 3: anaerobe Atmung.......................................................................110
4 Zusammenfassung..........................................................................113
5 Literatur............................................................................................114
VII Thermorottetrommel.................................................................115
1 Aufbau und Baubericht...................................................................115
2 Rotteversuch ...................................................................................115
2.1 Versuchsvorbereitung .....................................................................................115
2.2 Das Rotteexperiment ......................................................................................116
2.3 Ergebnis..........................................................................................................117
4 Literatur............................................................................................119
5 Anhang .............................................................................................120

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 1
Agenda 21 und Abfallentsorgung
Autor Matrikelnummer
Marius Blumenberg
Gordon Bach 200092
Kruno Baldin 201306
1 Einleitung
Agenda 21 (grch. Agenda = „was zu tun ist“) heißt ein weltweites Aktionsprogramm
für das 21. Jahrhundert. Das Dokument wurde auf einer Konferenz der Vereinten
Nationen 1992 in Rio de Janeiro (Rio-Konferenz) von mehr als 170 Staaten
verabschiedet. In 40 Kapiteln werden alle wesentlichen Politikbereiche einer
sozialen, wirtschaftlichen und umweltverträglichen nachhaltigen Entwicklung
angesprochen. Das Aktionsprogramm enthält detaillierte Handlungsaufträge, um
einer weiteren Verschlechterung der Situation auf der Erde in diesen Bereichen
entgegenzuwirken, eine schrittweise Verbesserung zu erreichen und eine
nachhaltige Wahrung der natürlichen Ressourcen sicherzustellen.
2 Aufbau und Funktion der Agenda 21
2.1 Der Artikel 28
In der Agenda 21 ist der Artikel 28 den Kommunen gewidmet. Diese werden als
wichtige Akteure bei der Gestaltung der weltweiten Entwicklung benannt. Denn
Städte und Gemeinden sind die Orte, an denen der Umgang mit der Umwelt konkret
wird:

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 2
2.2 Umweltressourcen werden ge- und verbraucht
Die Städte und Gemeinden entscheiden über die Nutzung von Ressourcen und über
die Bereitstellung von Infrastruktur und somit über die Gestaltung der
Lebensumgebung der Bewohner.
Deshalb werden in Kapitel 28 der Agenda 21 alle Kommunen der Erde aufgefordert,
ihre eigene, jeweils den besonderen Bedingungen vor Ort angepasste Agenda 21
aufzustellen. Das nennt sich dann Lokale Agenda 21.
2.3 Agenda-Prozeß
Die verschiedenen Akteure suchen einen Konsens über die Wege der zukünftigen
Entwicklung vor Ort.
Das heißt: Es soll keine Mehrheitsentscheidungen geben, sondern alle Beteiligten
sollen in einem Konsultationsprozess Entscheidungen zustimmen.
Bisher herausgearbeitete Änderungsvorschläge:
• Die Gesetzgebung in Deutschland zur Sicherung einer zukunftsfähigen und
nachhaltigen Kreislauf- und Abfallwirtschaft soll zwar richtungsweisend
fortentwickelt und auf die besonderen Verhältnisse in unserem Land abgestellt
werden, sie darf sich aber nicht von der Entwicklung in Europa abkoppeln.
• Der bisher schon erreichte hohe Rang der Abfallverwertung und die in vielen
Bereichen gemeinsam wahrgenommene Verantwortung von Herstellern,
Vertreibern, Verbrauchern und Abfallentsorgern für eine zweckmäßige
Verwertung sowie eine ausreichende Vorbehandlung der unvermeidbaren
Abfälle und eine verantwortbare Restabfallbeseitigung in Deutschland sollen
weiter ausgebaut werden. Dabei ist Anreizregelungen Vorrang vor Verboten
und Genehmigungs-vorbehalten einzuräumen. Freiwillige Kooperationen
zwischen Entsorgungspflichtigen und Anlagenbetreibern sind zu fördern.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 3
Durch mehr Wettbewerb auf einem für alle Entsorgungsbetriebe offenen
Abfallmarkt ist ein weiterer Anstieg der Entsorgungskosten zu vermeiden.
• Die notwendigen ökologischen Maßstäbe müssen mit der zentralen
Aufgabenstellung gleichzeitiger Kostenminimierung bei Investition und
Anlagenbetrieb durchgesetzt werden. Vor dem Hintergrund der
grundsätzlichen Verantwortung der Kommunen für die Abfallentsorgung
müssen Kostenaspekte als mitentscheidende Faktoren besonders beachtet
werden.
• Bund, Länder und Kommunen sollen eine Strategie zur Stillegung der nicht
zukunftsfähigen Abfallbehandlungs- und Abfallbeseitigungsanlagen
entwickeln. Mittel- und langfristig kann insbesondere auf
Sonderabfalldeponien und auf Deponien für nicht vermarktungsfähige
Reststoffe nicht verzichtet werden. Es müssen dafür geeignete Deponien in
sinnvoller räumlicher Verteilung und mit ausreichendem Sicherheitsstandard
vorgehalten werden. Diese dürfen nach menschlichem Ermessen weder
Gefahren für künftige Generationen noch kostenträchtige
Nachsorgemaßnahmen erwarten lassen.
• Zur Vorbehandlung unvermeid- und unverwertbarer Abfälle sind grundsätzlich
alle chemischen, mechanischen, biologischen und thermischen Verfahren
geeignet, die alleine oder in Kombination für die Deponierung geeignete
Restabfälle erzeugen. Dabei sollten die Verfahren vorrangig eingesetzt
werden, deren Reststoffe mittelfristig als vermarktungsfähig angesehen
werden. Die Umweltschutzanforderungen an die verschiedenen
Behandlungsverfahren müssen vergleichbar sein. Alle naturwissenschaftlich
nicht belegbaren Vorbehalte sollten abgebaut werden.
• Zur künftigen Ausgestaltung der Produktverantwortung der Hersteller für
abfall-optimierte Produkte ist eine bessere Abstimmung insbesondere von
Umwelt-, Steuer- und Kartellrecht erforderlich.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 4
• Um den Vollzug des geltenden Kreislaufwirtschafts- und Abfallrechts zu
vereinfachen und um eine einheitliche Anwendung unter Berücksichtigung des
europäischen Abfallrechts sicherzustellen, muss die Bundesregierung
kurzfristig entsprechende Verwaltungsvorschriften erlassen. Insbesondere die
Abgrenzung von Produkt und Abfall sowie von Abfallbeseitigung und
Abfallverwertung sind vorrangig klarzustellen.
• Der Vorrang höherwertiger Verwertungsverfahren gegenüber solchen
Verfahren, die nur eine unzureichende Verwertung ermöglichen, ist durch
geeignete rechtliche Regelungen sicherzustellen.
• "Technischen Anleitung Siedlungsabfall (TASi)" dürfen ab 2005 nur noch
vorbehandelte Abfälle abgelagert werden.
• In den Ländern werden erstmals auch hochwertige mechanisch-biologische
Anlagen zur Abfallvorbehandlung zugelassen.
• Dosenpfand
• Altautoverwertung
2.4 Berlin als Stadt
In Berlin begann die Lokale Agenda 21 nicht auf gesamtstädtischer bzw.
Landesebene, sondern in den Bezirken.Dort bildeten sich ab 1993 zahlreiche
Gruppen und Projekte, die sich als Agendagruppen begreifen, Themen aus den
verschiedenen Bereichen der Agenda 21 bearbeiten, praktische Beiträge zur
nachhaltigen Entwicklung leisten oder Vorschläge dazu ausarbeiten.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 5
2.5 Ländervergleich
Der Vergleich von den Europäischen Ländern hat gezeigt, dass es für eine
erfolgreiche Nachhaltigkeitspolitik auf kommunaler Ebene prinzipiell nötig ist, dass
Kommunen mit weitreichenden Kompetenzen und einem für die Bewältigung ihrer
Aufgaben ausreichenden finanziellen Spielraum ausgestattet sind. Die vorhandenen
Möglichkeiten sollten jedoch von den Kommunen auch effizient genutzt werden.
3 Dosenpfand
Seit dem 1. Januar 2003 gibt es in Deutschland ein Pfand für Getränkeverpackungen
wie Dosen, Einweg-Glasflaschen und Einweg-PET-Flaschen, das so genannte
Dosenpfand.
Grundlage für die Einführung des Pfandes auf Einweg-Getränkeverpackungen, ist
die Verpackungsverordnung, welche im Jahr 1991 von der damaligen CDU/FDP-
Bundesregierung unter dem Bundesminister für Umwelt, Naturschutz und
Reaktorsicherheit Prof. Dr. Klaus Töpfer (CDU) beschlossen wurde.
Das von der SPD/Grüne - Bundesregierung beschlossene Dosenpfand trat in Kraft,
weil bundesweit der Mehrweganteil von Getränkeverpackungen unter 72 Prozent
gesunken war. Betroffen sind alle Getränkebereiche in denen der Anteil der
Mehrwegflaschen unter dem Anteil von 1991 liegt. Dies sind Bier, Mineralwasser und
Erfrischungsgetränke mit Kohlensäure. Getränke im so genannten Tetra-Pak, Milch,
aber auch Wein, Sekt und Spirituosen sind von der Pfandpflicht ausgenommen.
Dies führt zur Situation, dass beispielsweise für Radler das Pfand eingeführt wurde,
weil es ein Biermischgetränk ist, für andere Mischgetränke wie Wodka/Lemon oder
Whisky/Cola jedoch nicht, weil diese zu den Spirituosen zählen. Zwar werden
Getränke im Tetra-Pak nicht bepfandet, das gilt allerdings nicht wenn in selbigem ein
stilles Mineralwasser enthalten ist, auch dann gilt die Pfandpflicht.
Das Pfand beträgt für Dosen und Einwegflaschen aus Glas und PET 25 Cent, bei
einem Inhalt von mehr als 1,5 Litern sind 50 Cent zu bezahlen. Für Mehrwegflaschen

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 6
gelten die bisherigen Pfandbeträge: 8 Cent für Bierflaschen und 15 Cent für
Mineralwasserflaschen.
Grundsätzlich können die Einweg-Getränkeverpackungen dort zurück gegeben
werden, wo sie gekauft wurden. Einige Lebensmittelmärkte haben zum
Jahreswechsel Getränke in Einweg-Verpackungen aus dem Sortiment genommen.
Andere nehmen Einwegverpackungen gegen die Vorlage des Kassenzettels oder
einer Pfandmarke wieder zurück. Einige Lebensmittel-Handelsketten (z.B. Lidl, Aldi)
bedrucken die Etiketten mit einem Logo und gewährleisten so, dass nur die dort
gekauften Verpackungen zurück genommen werden.
3.1 Der Streit um das Dosenpfand
Einzelhandel und Getränkeindustrie hatten bis zuletzt mit Klagen vor dem
Bundesverwaltungsgericht in Leipzig sowie dem Bundesverfassungsgericht in
Karlsruhe versucht, die Einführung des Pfandes zu verhindern.
Mittlerweile haben die Einzelhandelsverbände ihren Widerstand aufgegeben und
wollten noch zum 1. Oktober (zunächst war Frühjahr 2003 geplant) ein bundesweites
Rücknahmesystem einführen. Darauf hat sich der Einzelhandelsverband mit den
Automatenherstellern geeinigt.
Dieses Rücknahmesystem stieß aber immer noch auf Widerstand in den
Handelsvereinigungen weshalb diese Anfang Juni beschlossen, die Vereinbarung mit
der Bundesregierung zu brechen und das System nicht einzuführen. Als Grund
wurde Rechtsunsicherheit angegeben. Aber zwei Wochen später wurde doch noch
eine Einigung gefunden und die Einführung des Systems beschlossen. Einige
Supermarktketten beschlossen aber auch pfandpflichtige Einwegverpackungen aus
dem Sortiment zu nehmen.
3.2 Die verschiedenen Pfandsysteme
Seit dem 1. Oktober 2003 ist die Pfandrückgabe vereinfacht. Alle Händler die
pfandpflichtige Einwegverpackungen in Verkehr bringen, müssen Verpackungen

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 7
gleicher Art, Form und Größe wieder zurück nehmen und das Pfand erstatten. Dies
unabhängig davon an welchem Rücknahmesystem er sich beteiligt. Der Handel und
die Getränkeabfüller haben bereits Rücknahmesysteme aufgebaut. Im wesentlichen
gibt es dabei gibt es zwei verschiedene Wettbewerber beziehungsweise Modelle.
Das so genannte P-System und das VfW/Spar-System. Damit gibt es zwar kein
bundesweit einheitliches System, der Verbraucher merkt jedoch nichts davon, da die
beiden Modelle miteinander kompatibel sind, beide Betreiber rechnen über eine
Clearingstelle miteinander ab.
Beim P-System sind Dosen und Einwegflaschen mit einem "P" gekennzeichnet,
außerdem ist ein elektronisch erkennbarer Strichcode aufgedruckt. Das P-System
betreibt der Großhändler Lekkerland-Tobaccoland an rund 70.000 Tankstellen,
Kiosken, Kaufhäusern, Lebensmittelmärkten, Bäckereien und Getränkemärkten.
Am VfW/Spar-System beteiligen sich bundesweit etwa 100.000 Verkaufsstellen. Hier
wird zunächst noch mit einem Pfandcoupon gearbeitet, darum muss der Kunde
zunächst weiterhin Dosen und Einwegflaschen zusammen mit dem Pfandcoupon
zurück geben. Dieser Coupon ist jedoch - anders als bisher - bundesweit einheitlich
und an allen Verkaufsstellen angenommen. Bis zum 1. Oktober 2004 soll dieser
Coupon durch einen elektronisch lesbaren Aufkleber oder einen Direktaufdruck auf
der Verpackung ersetzt werden.
Daneben gibt es noch weitere, regionale, Rücknahmesysteme.
3.3 Die Insellösung
Neben den beiden genannten Rücknahmesystemen gibt es die so genannten
"Insellösungen" der großen Discounter, wie Aldi, Lidl, Plus oder REWE. Diese
vertreiben in der Regel keine Markenprodukte, sondern Eigen- beziehungsweise
Handelsmarken in speziellen, an der Form erkennbaren Flaschen. Die Flaschen
werden nur vom jeweiligen Discounter verkauft und können auch nur dort
zurückgegeben werden. Auch diese Insellösungen funktionieren bundesweit und
ohne Kassenbon oder Pfandmarke. Weitere Insellösungen gibt es von
verschiedenen Getränkeherstellern, beispielsweise von Red Bull und französischen
Mineralwasser-Abfüllern.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 8
3.3.1 Ausnahmen für kleinere Geschäfte
Ausnahmen gibt es für Kioske und kleine Läden mit einer Verkaufsfläche von
weniger als 200 Quadratmetern, um die kleinen Geschäfte zu entlasten. Diese
können die Rücknahmepflicht auf Verpackungen der Marken beschränken, die sie in
Verkehr bringen. Dies entspricht der Regelung der Verpackungsverordnung. Wer nur
Getränkedosen anbietet, braucht keine PET-Flaschen zurück nehmen, oder wer nur
Biersorten eines Herstellers im Sortiment hat, braucht die Verpackungen der anderen
Hersteller nicht zurück zu nehmen.
3.3.2 Auswirkungen für das Mehrweg-System
Ende Juni 2003 gingen den 1200 deutschen Brauereien aufgrund der wachsenden
Nachfrage nach Mehrweggetränken die Leergutkästen aus. Rund eine Million Kästen
sollen fehlen.
3.4 Dosenpfand im Rest Europas
In den südlichen Ländern (Italien, Griechenland, Spanien, Frankreich) ist das
Dosenpfand unbekannt. Oft ist sogar die Mülltrennung wie sie in Deutschland
praktiziert wird unbekannt.
Dagegen existieren in den skandinavischen Ländern schon länger Regelungen, in
Schweden gibt es seit 1984 das Dosenpfand und einziger Lizenznehmer ist die
Firma Retourpack. Dort existieren flächendeckend Automaten die die
zurückgenommenen Dosen platt drücken und Retourpack ersetzt dem Verkäufer
automatisch das Pfand. Das System finanziert sich durch den Verkauf der
gesammelten Dosen. Die Rückgaberate erreicht etwa 85% und liegt nur knapp unter
den gesetzlich geforderten 90%.
In Norwegen wurden 1999 gleichzeitig mit der Erlaubnis von Aludosen auch das
Pfand eingeführt. Die Umstellung war in beiden Ländern unproblematisch da bereits
seit den 1970ern flächendeckend Rücknahmeautomaten existieren. Das Pfand in

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 9
Schweden hatte allerdings nicht den erhofften Erfolg, es werden dreimal so viele
Dosen wie Pfandflaschen verkauft.
Neue Forsa-Umfrage: 75 Prozent für Dosenpfand
Drei Viertel der Bürger halten ein Pfand auf Einwegflaschen und Dosen grundsätzlich
für richtig. Das ist das Ergebnis einer aktuellen Meinungsumfrage des Instituts Forsa
im Auftrage des Bundesumweltministeriums (2.000 Befragte, 15./16. Oktober).
Tab. 3.1: Übersicht der Mehrwegverpackungsanteile für verschiedene Getränke
Getränke insgesamt (ohne Milch) 71,69 71,33 70,13 68,68 65,46 63,81
Mineralwasser 91,33 88,31 87,44 84,94 80,96 78,46
Fruchtsäfte und andere Getränke
ohne Kohlensäure
Erfrischungsgetränke mit
Kohlensäure
1991 1997 1998 1999 2000
Mai 2001
bis April
2002
34,56 36,81 35,66 34,84 33,35 33,18
73,72 77,76 77,02 74,81 68,45 64,76
Bier 82,16 77,88 76,14 74,9 73,07 72,34
Wein 28,63 28,1 26,2 26,75 25,76 26,09
Regel der Verpackungsverordnung von 1991:
Bei Unterschreiten des Mehrweganteils aller Getränke unter das Niveau des Referenzjahres 1991,
also 72%, werden alle jene Getränkeverpackungen bepfandet, deren Anteil 1991 über 72 % lag,
also: Mineralwasser, Erfrischungsgetränke mit Kohlensäure, Bier
Tab. 3.2: Anteil der Getränkeverpackungen in % für Bier
1982 1985 1990 1995 2000 2001 2002
Dosen 21 27 44 66 74 74 71
Einwegflaschen 23 25 23 14 13 16 19
Mehrwegflaschen 56 48 33 20 13 10 10

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 10
Abb. 3.1: Beispielartikel für Produkte mit bzw. ohne Dosenpfand
4 Altautoverwertung
Seit 1. Juli gilt das neue Altfahrzeug-Gesetz. Autobesitzer können künftig ihre
schrottreifen Fahrzeuge kostenlos an Hersteller und Importeure zurückgeben. Nach
dem neuen Altfahrzeuggesetz, das am 1. Juli in Kraft getreten ist, gilt dies zunächst
nur für Fahrzeuge, die nach Inkrafttreten des Gesetzes zugelassen wurden.
4.1 Das neue Altfahrzeuggesetz (Kurzdarstellung)
Das Gesetz wendet sich vor allem an die Hersteller und Importeure von
Kraftfahrzeugen, an die Verbraucher und an die Entsorgungswirtschaft. Gegenüber
den bisher geltenden Regelungen zur umweltgerechten Verwertung und Entsorgung
von Altfahrzeugen, die insbesondere auf der Altauto-Verordnung vom 4. Juli 1997
beruhen, sieht das neue Gesetz folgende wesentliche Neuerungen vor:

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 11
• Hersteller und Importeure von Personenkraftwagen und leichten
Nutzfahrzeugen sind zur Rücknahme der Altfahrzeuge auf eigene Kosten
verpflichtet und haben die ordnungsgemäße Entsorgung sicherzustellen.
• Letzthalter von Altfahrzeugen können diese unentgeltlich an den Hersteller
bzw. Importeur zurückzugeben. Für alle vor dem 1. Juli bereits im Verkehr
befindlichen Fahrzeuge gilt dies ab dem Jahre 2007.
• Kennzeichnungsstandards sind für wiederverwertbare Bauteile einzuführen.
• Die von den Herstellern erarbeiteten Demontageinformationen sind den
Verwerten zur Verfügung zu stellen.
• Ab dem Jahre 2006 sind mindestens 85 Prozent des durchschnittlichen
Gewichts eines Altfahrzeugs zu verwerten und mindestens 80 Prozent werkoder
rohstofflich zu verwerten oder wieder zu verwenden, bis zum Jahre 2015
sind diese Verwertungsziele auf 95 Prozent (Verwertung) bzw. 85 Prozent
(stoffliche Verwertung und Wiederverwendung) zu steigern. Im Vergleich dazu
werden heutzutage jährlich 75 Gewichtsprozent der Altautos (1,3 - 1,5 Mio.) in
Deutschland recycelt.
• Ab 1. Juli 2003 ist es grundsätzlich verboten, Fahrzeuge und Bauteile in
Verkehr zu bringen, die die Schwermetalle Cadmium, Quecksilber, Blei und
sechswertiges Chrom enthalten.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 12
5 Abfallbehandlung
Die Technische Anleitung Siedlungsabfall (TASi), ist eine Verwaltungsvorschrift,
welche die technischen Anforderungen an die Ausstattung und den Betrieb von
Siedlungsabfalldeponien formuliert. In ihrer derzeit gültigen Fassung vom 1. Juni
1993 ist darin vorgesehen, dass ab dem Jahr 2005 Restmüll nur noch nach
entsprechender Vorbehandlung deponiert werden darf und nur noch maximal 5
Prozent organische Bestandteile enthält. Erst dann gelten die Stoffe als "inert", d. h.,
biologisch und chemisch inaktiv. Diese Anforderungen werden beim derzeitigen
Stand der Technik nur durch thermische Behandlung (Verbrennung) des Restmülls
erreicht.
In der Geschäftseinheit Abfallverwertung / -beseitigung arbeiten die Mitarbieter im
Referat Deponiesanierung am geordneten Abschluss der drei BSR-Deponien sowie
an der Sicherung von Berliner Altablagerungen und an externen Projekten.
Die folgende Liste zeigt die Vielfältigkeit der zu erfassenden Produkte:
Aktenentsorgung, Altreifen, Autobatterien, Batterien Baum- und Strauchschnitt,
Bauschutt, Bioabfall, CDs, Elektroschrott / Kühlschränke, Glas, Holz, Laub- und
Gartenabfälle, Leuchtstofflampen, Metalle / Schrott, Müll / Müllsäcke, Naturkork,
Papier, Sperrmüll, Textilien, Tonerkartuschen, Verpackungen.
5.1 Abfallbehandlungswerk Süd
Das Abfallbehandlungswerk Süd wurde in den 70er Jahren als Müllumschlagwerk
konzipiert, als sich die Westberliner Deponien ihrer Kapazitätsgrenze näherten und
der Müll auf Deponien jenseits der Stadtgrenzen in der damaligen DDR deponiert
werden musste.
1978 in Betrieb genommen, erfüllt es auch heute noch eine zentrale Aufgabe bei der
Bewältigung des Mülls aus dem Westteil der Hauptstadt. Rund 700.000 Tonnen
Abfälle werden hier jährlich gesammelt und für den Abtransport ins Berliner Umland
in spezielle Container gepresst.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 13
1993 verlagerten die BSR den Transport nahezu komplett von der Straße auf die
Schiene. Seither sind täglich vier Züge mit maximal 36 Abfallcontainern unterwegs
zur Deponie Schöneiche im Berliner Um-land. Das Abfallwerk Süd wurde und wird
ständig an die Anforderungen des Umwelt- und Gefahrenschutzes angepasst und
auf dem aktuellen Stand der Technik gehalten. So sorgen z.B. Zwangsbelüftungs-,
Unterdruck- und Filtersysteme für saubere Abluft und minimale Geruchsbelästigung.
5.2 Abfallbehandlungswerke der BSR
Die BSR betreiben im Berliner Umland drei Siedlungsabfalldeponien:
· Schöneicher Plan
· Wernsdorf
· Schwanebeck
Die drei BSR-Deponien liegen alle auf dem Gebiet des Landes Brandenburg, das
somit auch zuständige Genehmigungsbehörde ist. Im Süden Berlins, unweit von
Mittenwalde liegt die Deponie Schöneicher Plan, im Südosten die Deponie
Wernsdorf und im Nordosten die Deponie Schwanebeck.
5.3 BRAL Reststoff-Bearbeitungs GmbH
Die BRAL betreibt in Berlin-Marzahn eine Anlage zur umweltgerechten Verwertung
von Kühlgeräten. Hier werden die Kühlschränken geschreddert und die
wiederverwertbaren Bestandteile (Kunststoffe und Metallfraktionen) in den
Recyclingkreislauf zurückgeführt. Um ein Entweichen von FCKW in die Atmosphäre
zu verhindern, werden Kältemittel in einem geschlossenen System abgesaugt und
gesondert entsorgt.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 14
Schwerpunkt des Recycling von Elektronikschrott ist die Zerlegung aller
handelsüblichen Elektronikgeräte aus der Unterhaltungsbranche, der
Kommunikations- und Bürotechnik und allen Haushaltsgeräten. Die Zerlegung erfolgt
manuell, weil nur so die Erkennung, Entfernung und Sortierung der
Schadstoffkomponenten gewährleistet werden kann. Dies ist die entscheidende
Voraussetzung dafür, dass alle Wertstoffbestandteile zur Weiterverarbeitung
separiert an die Rohstoff- und Halbzeugindustrie übergeben werden können.
Der qualifizierte Rückbau von elektronischen und elektrotechnischen Anlagen ist ein
weiterer Bereich der Geschäftstätigkeit. Die in der Fraktionierung von Großgeräten
gewonnenen Erfahrungen werden im Demontageprozess umgesetzt. Vor
Demontagebeginn wird eine Beratung zur Abfallbehandlung der zu entsorgenden
Mengen angeboten, um eine Kostenoptimierung für den Auftraggeber zu erreichen.
5.4 MVA in Ruhleben
Die BSR-Müllverbrennungsanlage (MVA) in Ruhleben ist mit einer Jahreskapazität
von 520.000 Mg (Tonnen) das Kernstück der Berliner Abfallentsorgung. Dies wird
auch auf absehbare Zeit so bleiben. Denn um zu verhindern, dass die Mülldeponien
von heute zu Altlasten von morgen werden, erlaubt die Technische Anleitung
Siedlungsabfall (TASi) ab dem Jahr 2005 nur noch die Deponierung von "inertem"
Material, d.h., das auf den Hausmülldeponien abgelagerte Material muß biologisch
und chemisch inaktiv sein. Beim heutigen Stand der Technik werden die von der
TASi geforderten Werte jedoch nur durch eine thermische Behandlung erreicht.
5.4.1 Thermische Behandlung
Die thermische Abfallbehandlungsanlage Ruhleben besteht aus einer
Verbrennungsanlage für Siedlungsabfälle mit acht Kessellinien, einer
Rauchgasreinigungsanlage je Kessellinie und einer Entstickungsanlage für die
Rauchgase.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 15
Aus den Aufnahmetrichtern gelangt der Abfall über Plattenbänder in die Feuerung. Er
zündet dort und verbrennt auf den insgesamt sieben Rostwalzen. Die Primärluft wird
aus dem Abfallbunker abgesaugt, so dass der Austritt von Staub verhindert wird.
Die bei der Verbrennung entstehenden Rauchgase verlassen die Feuerung mit einer
Temperatur von mehr als 850° C. Bei dieser Temperatur werden die Schadstoffe
zum größten Teil zerstört. Sollte durch eine Störung die Temperatur der Rauchgase
unter 850° C sinken, so werden zwei mit leichtem Heizöl betriebene Ölbrenner
zugeschaltet. Im Normalfall ist keine Zusatzfeuerung notwendig. Im
nachgeschalteten Dampferzeuger geben die heißen Rauchgase ihren Wärmeinhalt
ab, wobei sie auf ca. 200 °C abkühlen. Der entstehende Hochdruck-Heißdampf von
470° C und 75 bar wird an das benachbarte Kraftwerk Reuter zur Stromerzeugung
oder als Prozesswärme abgegeben.
5.4.2 Rauchgasreinigung
Dem auf 140°C abgekühlten Rauchgas wird Kalkhydrat mit einem Anteil von 4%
Herdofen-Koks zugesetzt, um die Schadstoffe zu binden. Die Feststoffe werden im
nachgeschalteten Gewebefilter abgeschieden. Danach werden die Rauchgase durch
die "DeNOx"-Anlage geleitet, die nach dem Verfahren der selektiven katalytischen
Reduktion die Stickoxide (NOx) entfernt. In Wärmetauschern werden die Rauchgase
wieder aufgeheizt und nach Zugabe von Ammoniakwasser über Katalysatoren
geleitet, an denen die Reduktion der Stickoxide stattfindet. Die so gereinigten
Rauchgase werden über einen 102 m hohen Schornstein in die Atmosphäre
abgeleitet. Die als Verbrennungs-rückstand anfallende Schlacke, etwa 30
Gewichtsprozent der verbrannten Abfallmenge, wird aus der Feuerung ausgetragen
und in einen Schlackebunker für die Weiterbehandlung zwischengelagert.
5.4.3 Schlackenaufbereitung
Der Schlackekran transportiert die ankommende Rohschlacke mit Schalengreifern
auf einen "Stangensizer". Dieses große, vibrierende Stangengitter trennt den
Grobschrott von den übrigen Bestandteilen der Schlacke, die dann über ein ca. 100

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 16
m langes Transportband zur Schlackenaufbereitungsanlage befördert werden. Zwei
Überbandmag-nete (Schrottabscheider) trennen den restlichen Schrott von der
Schlacke. Rund 13.000 Mg Eisenschrott fallen in Ruhleben jährlich an und werden
an den Schrotthandel weitergegeben.
5.4.5 Umwelt- und Gefahrenschutz & Emissionen
Um gesundheitliche Gefahren auszuschließen, setzt die für Müllverbrennungsanlagen
maßgebliche 17. Bundes-Imissionsschutzverordnung extrem niedrige
Grenzwerte für Schadstoffe, insbesondere für die gefährlichen Dioxine und Furane
(0,1 ng/m3). Vor diesem Hintergrund haben die BSR die Ruhlebener Anlage bis 1998
modernisiert. Die vorhandenen Rauchgasreinigungsanlagen wurden umgerüstet und
durch eine Rauchgasent-stickungsanlage ergänzt. Außerdem wurden modernste
Einrichtungen der Anlagen -, Mess-, Steuerungs- und Überwachungstechnik
installiert. Nunmehr unterschreiten die Emissionen im Normalbetrieb die Grenzwerte
der 17. Bundes-Imissionsschutzverordnung erheblich.
Bei der thermischen Behandlung der Abfälle in Ruhleben treten keine Geruchs- und
Schall-emissionen auf. Staubemissionen werden durch die Rauchgas-reinigung auf 1
Prozent begrenzt. Wie in der 17. Bundes-Imissionsschutzverordnung gefordert, wird
die heiße Abluft energetisch genutzt.
5.4.6 Reststoffe
Mit der Abfallverbrennung erreicht man eine schnelle und sichere Beseitigung der
Abfälle durch Mineralisierung. Nur 10 Prozent des Ausgangsvolumens und etwa 30
Prozent des ursprünglichen Gewichts der Abfälle bleiben nach der Verbrennung als
Schlacke und Asche übrig. Diese werden zum größten Teil einer Verwertung
zugeführt, so zum Beispiel im Tiefbau. Die verbleibenden Schadstoffe konzentrieren
sich vor allem in Filterstäuben und Rehaprodukten aus der Rauchgas-reinigung.
Diese rund 3,5 Prozent nicht verwertbaren Anteile des Abfalls, ca. 13.000 Mg pro
Jahr, werden in Untertagedeponien beseitigt.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 17
6 Zusammenfassung
Ende 2002 waren in der Bundesrepublik Deutschland 59 Anlagen zur thermischen
Behandlung von Rest- Siedlungsabfällen in Betrieb (davon 2 Anlagen in der
Inbetriebnahmephase) mit einer jährlichen Kapazität von etwa 14 Mio. t.
Alle Anlagen verfügen über eine Energienutzung (Strom, Fernheizung).
In 15 Anlagen wird kommunaler Klärschlamm gemeinsam mit Rest-Siedlungsabfall
thermisch behandelt.
In 15 Anlagen wird kommunaler Klärschlamm gemeinsam mit Rest-Siedlungsabfall
thermisch behandelt.
Alle Anlagen verfügen über Abgasreinigungen, die entsprechend den Anforderungen
der 17. BImSchV ausgestattet sind.
Die meisten Anlagen werden abwasserfrei betrieben. In der Regel werden die
Rostschlacken einer Aufbereitung zugeführt und einschließlich Eisenschrott stofflich
verwertet.
Verteilung der thermischen Behandlungsanlagen für Rest-Siedlungsabfall (1) auf die
Bundesländer (Stand: 2002) Berlin (BE) Anzahl vorhandener Anlagen vorhandene
Kapazität t/a 1 520.000
Neue thermische Verfahren: In Burgau (Landkreis Günzburg) wird seit 1983 die
bisher einzige Pyrolyse-Anlage zur Behandlung von Rest-Siedlungsabfall und
Klärschlamm im Entsorgungsmaßstab mit einem Jahresdurchsatz von ca. 25.000 t/a
betrieben
Künftig könnten zur Behandlung von Restabfall Kombinationsverfahren (Pyrolyse
und Verbrennung, Pyrolyse und Vergasung sowie mechanisch-biologische

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 18
Behandlung und thermischen Behandlung) von Bedeutung sein, die seit Ende der
80er Jahre entwickelt und erprobt wurden.
Derzeit richtet sich der Blick auf folgende technisch fortgeschrittenen
Kombinationsverfahren
Etwa 45% - 47% des anfallenden Klärschlamms wird in der Landwirtschaft,
landbaulichen Verwertung oder zur Kompostierung eingesetzt. Der Anteil an nicht
verwerteten Klärschlämmen, der auf Deponien gelangt, wird mit etwa 16% - 19%
angegeben,
Infolge der Anforderungen der TA Siedlungsabfall ist eine Ablagerung von
Klärschlämmen auf Deponien ab dem Jahr 2005 nur noch nach einer
weitergehenden Behandlung (z.B. thermisch oder mechanisch-biologisch) möglich.
andere thermische Verfahren (z.B. Pyrolyse, Vergasung, Einschmelzung)
Der Berliner Müll gibt viele Rätsel auf: Wie viel ist es eigentlich, wo kommt der Abfall
hin, wieso sammelt nur die BSR den Müll ein
Wie viel Müll? Im Jahr 2001 entstanden in Berlin 1,15 Millionen Tonnen Abfall:
670.000 Tonnen Hausmüll, 290.000 Tonnen Geschäftsmüll, 140.000 Gewerbeabfälle
und 50.000 Tonnen Bioabfälle. Dazu kommen Bauabfälle und in der "Gelben Tonne"
eingesammelte Verpackungsabfälle (Glas, Pappe, Leichtverpackungen).
Zur Zeit geht mehr als die Hälfte des Berliner Abfalls unsortiert und unbehandelt auf
Brandenburger Deponien. Dadurch entstehen erhebliche Boden- und
Grundwasserverseuchungen, die in Zukunft für viel Geld saniert werden müssen. Der
andere Teil des Berliner Abfalls wird in der Müllverbrennungsanlage Ruhleben
verbrannt. Die Bioabfälle werden zur Zeit zu zwei Drittel in einer Anlage in
Brandenburg vergoren, wobei Biogas produziert wird. Das andere Drittel wird in
Pankow zu Pflanzengranulat verarbeitet

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 19
Müllverbrennung - Segen oder Fluch? Die Zeiten, in denen aus den Schornsteinen
von Müllverbrennungsanlagen (MVA) lebensgefährliche Gifte kamen, sind vorbei. Die
Grenzwerte der verschärften Umweltgesetzgebung werden eingehalten und oft bis
zu 90 Prozent unterschritten. Dies trifft auch für die MVA Ruhleben zu.
Problematisch ist, dass viele Müllverbrennungsanlagen den Müll wirklich nur
verbrennen
Müllverbrennung macht aber nur dann Sinn, wenn die entstehende Energie nicht
einfach verpufft, sondern genutzt wird. Wenn die bei der Verbrennung entstehende
Energie fossile Energieträger wie Gas, Öl oder Kohle ersetzen kann, dann macht
eine Verbrennung auch ökologisch Sinn
Wer sammelt warum welchen Müll? Im Bereich des Hausmülls (auch Bioabfälle und
hausmüllähnliche Gewerbeabfälle) herrscht in Deutschland ein Monopol. Ein
kommunales Unternehmen hat den alleinigen Zugriff auf Sammlung, Transport,
Verwertung bzw. Beseitigung des Abfalls. Alle Abfälle sind an dieses Unternehmen
"andienungspflichtig"
Seit 1. Januar gilt die Gewerbeabfallverordnung, die eine Mindestverwertung der
Gewerbeabfälle vorschreibt.
Warum zittern alle vor dem 1.6. 2005? Ab dem 1. Juni 2005 ist es verboten, Abfälle,
die nicht vorbehandelt sind, auf Deponien abzulagern. Für Berlin bedeutet das: Für
mehr als die Hälfte des Berliner Mülls steht zur Zeit keine ab Sommer 2005 rechtlich
zulässige Beseitigungsmöglichkeit zur Verfügung!

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 20
Entsorgung und Behandlung von Biomüll in Berlin
Autor Matrikelnummer
Mednyk Mykhaylo 196438
1 Rund um die BSR
Die BSR entsorgen täglich den Hausmüll von fast 3,5 Millionen Berlinern. Sie
sammeln und transportieren Abfälle zur Verwertung, beseitigen Restabfälle in der
Müllverbrennungsanlage sowie auf den Deponien nach allen ökologischen
Richtlinien die vom Gesetzgeber vorgegeben werden. In der folgenden Grafik wird
ein Vergleich der im Jahr 2002 gesammelten Abfälle dargestellt.
Abb. 1.1: Vergleich der erfassten Wertstoffmengen für das Jahr 2002
[http://141.15.4.17/umwelt/abfallwirtschaft/pix/hausmuell.gif]
Auch die anfallenden Bioabfälle werden von der BSR erfasst. Die BSR sammelt
berlinweit BIOGUT, das zu hochwertigem Kompost verarbeitet wird. Dieser dient als
hervorragender biologischer Bodenverbesserer und trägt das Gütezeichen der
Bundesgütegemeinschaft Kompost.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 21
Abb. 1.2: Zusammensetzung des erfassten kompostierbaren Abfalls Jahr 2002
[Quelle: http://141.15.4.17/umwelt/abfallwirtschaft/pix/bio02.gif]
Bioabfall macht rund zwei Drittel aller von der BSR erfassten organischen Abfälle
aus. Die BSR bieten daher mit den BIOGUT-Tonnen (grau, mit braunem Deckel) die
Möglichkeit einer getrennten Erfassung dieser Rohstoffe. Damit unterstützen sie das
Ziel Berlins, bis zum Jahr 2005 die Müllmenge um 50 Prozent zu reduzieren. Diese
Initiative für die Umwelt, ist auch in der Geldbörse jedes einzelnen spürbar, da die
BIOGUT-Tonne nur mit dem halben Restmülltarif berechnet wird.
Dieser BIOGUT-Kompost wird überwiegend im Gartenbau sowie in der Land- und
Forstwirtschaft in Berlin/Brandenburg verwendet. Aber auch sehr preiswert auf
zahlreichen BSR-Recyclinghöfen in 20-Liter-Säcken zum Preis von 2,10 € vertrieben.
Abb. 1.3: Standorte von BSR-Recyclinghöfen im Berliner Umland
[www.bsr.de/karte_kompost_8_01.gif]

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 22
Folgende Stoffe können in die Biogut-Tonne gegeben werden::
o Gartenabfälle (auch Rasenschnitt)
o Laub
o Schalen und Reste von Obst und Gemüse (auch Zitrusfrüchte)
o Kaffeesatz samt Filter
o Tee und Teebeutel
o Eierschalen
o Blumen
o Essensreste (auch Gekochtes)
o verdorbene Lebensmittel
o Einwickelpapier von BIOGUT
2 Problematische Aspekte der Bioabfallsammlung
Seit Februar 1996 werden in Berlin Bioabfälle aus Haushalten durch die BSR separat
gesammelt und der Verwertung im Land Brandenburg durch Kompostierung und
Vergärung zugeführt. Die Ausgangsbedingungen für die Biotonnensammlung in
Berlin sind recht gut. Mittlerweile sind rund 80 % aller Berliner Haushalte an die
Bioabfallsammlung angeschlossen. Leider werden zur Zeit aber nur etwa 53.000
Tonnen Bioabfälle pro Jahr eingesammelt. Nach Aussagen der Abfallexperten ist das
nur ein Drittel aller Bioabfällmengen die aus Haushalten stammen, dies bedeutet
gleichzeitig, dass die restlichen zwei Drittel in die Restmüllerfassung gelangen und
damit der BIOGUT-Verarbeitung verloren gehen.
Für diese vergleichsweise geringe Erfassungsleistung werden insbesondere
Akzeptanzprobleme beim Bürger verantwortlich gemacht. Keiner will die stinkende
Tonne auf dem Hinterhof. Aber diejenige, die Erfahrungen mit der Kompostierung
haben (und das sind auch in Berlin eine ganze Reihe von Menschen) wissen, dass
es auf den richtigen Umgang mit dem Bioabfall ankommt. Das die
Bioabfallsammlung auch in einer Großstadt wie Berlin möglich ist, haben Experten
aus Wirtschaft und Wissenschaft bestätigt.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 23
Vor diesem Hintergrund überprüfte die BSR, inwiefern alternative Behältersysteme
zu den bisher genutzten Gefäßen zur Erhöhung der Akzeptanz der
Getrenntsammlung beitragen könnten. Die BSR hat hierzu eine Untersuchung der
Ursachen und Maßnahmen zur Optimierung der Situation im Rahmen eines
wissenschaftlich begleiteten Pilotprojektes beauftragt.
Ein weiteres Problem ist, dass die BSR nach der neuen abfallgesetzlichen
Anforderungen ab 2005 vollständig auf die getrennte Erfassung des Bioabfalls
verzichten will.
Die Getrenntsammlung der Bioabfälle wurde eingeführt, um den Organikanteil dem
Restmüll zu entziehen und damit die Belastung der Deponien zu reduzieren. Da ab
2005 die meisten Deponien geschlossen werden und somit keine einfache
Ablagerung des Restmülls mehr erfolgen kann, können auch Rest- und Bioabfälle
gemeinsam erfasst und behandelt werden.
Somit bleibt nur die Möglichkeit der energetischen Verwertung durch Vergärung oder
Verbrennung. Aus diesem Grund will die BSR die MVA Ruhleben weiter ausbauen.
Und das alles obwohl bei der Vergärung in erheblichem Maße Reststoffe anfallen,
die deponiert werden müssen und eine energetische Verwertung von organischem
Abfall durch Verbrennung aufgrund des hohen Wassergehalts der Organik nicht
effizient und damit unökologisch ist.
3 Alternative Lösung von der Bündnis 90 / Die Grünen
Aus diesem Grund bieten Bündnis 90 / Die Grünen eine mögliche Lösung des
Problems. Da die Getrenntsammlung und hochwertige Verwertung von Abfällen zu
jeder fortschrittlichen und ökologischen Abfallpolitik gehört, das gilt für alle
Abfallfraktionen gleichermaßen, ob Glas, Grüner Punkt, Papier/Pappe und eben
auch für den Bioabfall, soll eine Einstellung der Trennsammlung vermieden werden.
Nach Ansicht des Bündnis 90 / Die Grünen bestehen in Berlin im Bereich der
Bioabfälle noch erhebliche, bisher nicht ausgeschöpfte Verwertungspotentiale.
Bündnis 90 / Die Grünen haben deswegen vier Anträge in das Parlament
eingebracht, mit denen der Senat unter der Überschrift “Abfallwirtschaft ohne
Monopol und Öko-Dumping” aufgefordert wird.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 24
Kernpunkte dieser Forderung sind:
• die Sammlung, den Transport und die Verwertung der biologisch abbaubaren
Küchen- und Gartenabfälle umgehend und vollständig per Drittbeauftragung
auszuschreiben,
• der Anschluss- und Benutzungszwang der Biotonne soll konsequent umgesetzt
werden,
• Ausnahmen davon sind nur bei nachgewiesener Eigenkompostierung
zuzulassen.
Die Ausschreibung soll in zwei Losen erfolgen. Der Innenstadtbereich stellt
zusammen mit den verdichteten Wohngebieten am Stadtrand Los 1 dar. Hier ist von
der Erfassung von eher nassen Bioabfällen auszugehen, die gut für eine Vergärung
geeignet sind. Die Vergärung der Bioabfälle soll energetisch optimiert werden. Dabei
ist der bzw. sind die Vergärungsstandorte so zu wählen, dass das Biogas in
Blockheizkraftwerken (BHKW) zur Strom und Wärmebereitstellung genutzt werden
können.
Durch Beratungs- und Sammelkonzepte, die auf die besonderen Erfordernisse
verdichteter Wohngebiete abzustimmen sind, ist die Qualität und Quantität der
gesammelten Bioabfälle zu gewährleisten. Dabei sind insbesondere die
Wohnungsgesellschaften als Vermieter intensiv einzubeziehen.
Als Los 2 wird die Bioabfallsammlung und Verwertung in den weniger dicht
besiedelten Randbezirken ausgeschrieben. Dort ist mit einem höheren Anteil von
Grünabfällen zu rechnen, die nur bedingt für eine Vergärung, geeignet sind. Deshalb
ist dort insbesondere eine hochwertige stoffliche Nutzung anzustreben. In solchen
Wohngebieten ist bei entsprechender Beratung mit sehr guten Kompostqualitäten zu
rechnen. Der Zuschlag sollte spätestens zum 1.1.2004 erteilt werden.
Dieser Antrag wurde in dieser Form vom Parlament abgelehnt, dann aber in einer
neuen Fassung auf Grund einer Entscheidung des Europäischen Gerichtshofes doch
beschlossen.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 25
4 aktuelle Entscheidung des Europäischen Gerichtshofes
Mit dem Urteil des Europäischen Gerichtshofes zur Abfallentsorgung vom Februar
2003 müssen der Senat und die BSR die Entsorgungspläne für Berlin erneut ändern.
Die Erfassung der Abfälle sollen nun doch ähnlich dem oben genannten Vorschlag
des Bündnis 90 / Die Grünen ausgeschrieben werden und die Bioabfallsammlung
soll über 2005 hinaus erhalten bleiben.
Laut Senatsbeschluss vom 26.03.2003 ist der geplante Ausbau der MVA Ruhleben
auf Grund der nicht mehr zu erwartenden Durchsatzsteigerung hinfällig. Weiterhin
wäre auch nicht damit zu rechnen, dass bis 2005 der geplante Ausbau der Anlagen
fertig gestellt werden könnte.
Die Entscheidungen des EuGH haben weitreichende Konsequenzen für die gesamte
deutsche Abfallwirtschaft. Insbesondere die bisherige Unterscheidung zwischen der
„Verwertung“ und der „Beseitigung“ von Abfällen ist durch die europäischen Richter
an neue Kriterien geknüpft worden.
Für die jetzt anstehende Neuordnung der Abfallwirtschaft in Berlin wird der
Hierarchie des Kreislaufwirtschaftsgesetzes, nach der Abfallvermeidung und
Abfallverwertung Vorrang vor der Beseitigung haben, stärkere Gewichtung
beigemessen.
5 Literatur
http://www.bsr.de
http://141.15.4.17/umwelt/abfall/
http://www.gruene-berlin.de/seite/599.0.html

Rottetrommel, Rotteprozess, Abfallwirtschaft
Autoren Matrikelnummer
Thomas Ahlfeldt 193312
Jack Kügler 193389
Elodie Lutz 217199
Nico Pastewski 194917
Robert Rauch 193257
Fabian Reichwald 193489
1 Einleitung
In Anbetracht der, in unserer Gruppe vertretenen Studiengänge Technischer
Umweltschutz und Energie- und Verfahrenstechnik, beinhaltete das
Rottetrommel-Seminar einige interessante Aspekte.
Besonders die umweltfreundliche und effiziente Wiederverwertung von organischem
Abfall und der dadurch geschlossene natürliche Stoffkreislauf ist eine passende und
bereichernde Thematik für beide Fachbereiche.
Als spezielles Thema im Rahmen des Seminars wählten wir den Rotteprozess aus.
In unseren Referaten haben wir die verschiedenen Aspekte des Rotteprozesses
näher beleuchtet und hier nochmals in schriftlicher Form ausgearbeitet.
Der zweite Teil des Projekts beinhaltete die Konstruktion und Fertigung einer
selbstentworfenen Rottetrommel. Die Dokumentation dieser Arbeit wird am Ende
dieses Berichts näher ausgeführt.
Insgesamt war das Seminar für uns eine lohnende Erfahrung, in der man
Gelegenheit hatte, sich interdisziplinär mit dem Thema Verrottung auseinander
zusetzen und dabei neu gewonnene Erkenntnisse in die eigene Konstruktion
einfließen zulassen .

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 27
2 Kompost
2.1 Einleitung
Nach einer lexikalischen Definition ist Kompost das Verrottungsprodukt aus vielseitig
zusammengesetzten pflanzlichen und tierischen Abfällen unter geringfügigem
Beischlag von Erde. Der Name leitet sich vom lateinischem "compositum" her und
bezeichnet "Zusammengesetztes". Dieses zusammengesetzte Verrottungsprodukt
kann nun weiter definiert werden als ein Konzentrat von vielfältigen tierischen,
pflanzlichen, pilzlichen Lebewesen, ihren Nahrungsreserven und ihren
Stoffwechselprodukten.
So schwierig eine exakte Definition von Kompost ist, so eindeutig sind die Aussagen
über den Wert von Kompost. Er ist nicht nur Abfallverwerter organischer Reste,
sondern auch bester Dünger und Bodenverbesserer. Diese schon recht alte
Erkenntnis spricht aus den folgenden Aussagen von Landwirten und Gärtnern:
Kompost ist das Gold des Landwirts, Sparbüchse des Landwirts und Gärtners, bester
Boden- und Pflanzendünger, Heilmittel für kranke Böden.
Kompost entsteht als Endprodukt eines gesunden, sauerstoffzehrenden
Verrottungsprozesses, nicht durch Verfaulen organischer Reste. Kompost darf nicht
stinken, er riecht nicht anders und sieht nicht anders aus als fruchtbare Erde.
Angerotteter Kompost (Mulchkompost) eignet sich zur Bodenabdeckung und führt zu
einer Anreicherung und Belebung der obersten Bodenschichten durch
Mikroorganismen und Kleinlebewesen. Durchgerotteter reifer Kompost führt zu
krümeliger Erde und Humus. Humus bindet Wasser, wirkt als Depotdünger, weil er
Mineralien und Nährsalze bindet, bei Bedarf abgibt, und ist somit ursächlich für die
Fruchtbarkeit von Böden verantwortlich. Reifer Kompost besteht zum großen Teil aus
Humus.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 28
2.2 Allgemeines
Kompost hat von Natur aus ein ausgewogenes Verhältnis an Nährstoffen. Er hat es
oft schon dadurch, dass er aus Pflanzen gewonnen wurde, die die Nährstoffe in den
Verhältnissen enthalten, wie sie für die auf dem kompostgedüngten Boden
wachsenden Pflanzen wiederum gebraucht werden. Ist das Ausgangsmaterial recht
einseitig zusammengesetzt, so sorgt das Bakterienleben dafür, dass nur so viel
Kompost entsteht, wie der am wenigsten enthaltende Nährstoff an
Bakterienvermehrung und damit Abbau gestattet. Der in Humus umgewandelte Anteil
hat dadurch wieder die dieselbe optimale Ausgewogenheit. Je ausgeglichener das
Ausgangsmaterial zusammengesetzt ist, desto schneller und vollständiger läuft die
Rotte ab, man wird also schon von vornherein geneigt sein, auf eine günstige
Nährstoffzusammensetzung zu achten. Ein ausgereifter, abgesiebter Kompost wird
immer eine ähnliche Nährstoffzusammensetzung aufweisen.
Die Wirkung von Kompost auf Pflanzen ist weitreichend, als es der Summe seiner
Nährstoffgehalte entspricht, wenn man diese auf entsprechende
Kunstdüngermengen umrechnet. Es handelt sich um ein kompliziertes Wechselspiel
verschiedenster Faktoren, das mit analytisch wissenschaftlichen Methoden nie
vollständig wird aufgeklärt werden können, so dass man sich zweckmäßigerweise
auf ganzheitliche Betrachtungsweisen umstellt. Kernpunkt bestimmter Erkenntnisse
ist die heilende Wirkung des Kompostes. Über die Schaffung eines möglichst
natürlichen, intensiven Bodenlebens gewinnt die darauf wachsende Pflanze eine
Resistenz gegen Schädlinge und Krankheiten jeglicher Art, so dass jede
Pestizidanwendung unnötig wird, ja bereits schwer befallene Pflanzen durch
Kompostgaben wieder gesunden. Auch wenn wissenschaftliche Erklärungen noch
nicht vorliegen, so dennoch eine Menge Einzelerfahrungen. Daneben spricht die
Qualitätserhöhung bei Obst und Gemüse für einen Übergang auf Kompostdüngung.
Ohne sich in den Streit um Analysewerte zwischen Vertretern des Biologischen
Landbaus und der amtlichen Institutionen der chemischen Landwirtschaft
einzumischen, ziehe man doch einfach selbst Geschmacksvergleiche zwischen
künstlich und kompostgedüngten Produkten.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 29
2.3 Kompost und Kunstdünger im Vergleich
Düngung über Kunstdünger oder Kompost sind in der Wirkungsweise etwas vollkom-
men Verschiedenes. In diesem Zusammenhang wird ganz bewusst der Begriff
„Kunstdünger" gewählt, um zu verdeutlichen, dass es sich dabei um einen
wasserlöslichen und damit auf unnatürliche Weise wirkenden Dünger handelt. Der
von der chemischen Fachwelt hierfür verwendete Begriff „Mineraldünger" umfasst in
Wirklichkeit einen weiteren Bereich, auch den der Gesteinsmehle und
schwerlöslichen Phosphordünger wie Thomasphosphat, wie sie auch der Biolandbau
verwendet.
Kunstdünger wird als wasserlösliches Düngesalz rasch von der Pflanze
aufgenommen. Der künstlich erhöhte Nährsalzgehalt im Boden bewirkt auch eine
unnatürlich hohe Aufnahme durch die Pflanze. Erhöhter Salzgehalt in der Pflanze
zieht auch aufgrund der osmotischen Verhältnisse einen überhöhten Wassergehalt
nach sich, der auch in Untersuchungen im Vergleich zu biologischen Produkten
nachgewiesen werden konnte. Nitratrückstände, insbesondere im Blattgemüse
bergen nicht nur für Kleinkinder Risiken in sich, sondern auch für Erwachsene durch
mögliche Bildung krebserregender Nitrosamine. Der zu geringe Fettstoffgehalt der
Pflanze führt auch zu einer erhöhten Anfälligkeit für Krankheiten und Schädlinge.
Kompost gibt Nährstoffe in gelöster Form nur allmählich ab, in dem Maße, wie sie
durch Abbau der organischen Masse als mineralischer Rückstand übrig bleiben. In
schwerlöslicher Form im Boden anorganisch gebundene Nährstoffe wie Phosphor
und Mikro- und Spurennährstoffe werden ebenfalls durch Mikrobentätigkeit in
wohldosierten Mengen freigesetzt, soweit solche Mikroben durch organisches
Material ausreichend ernährt werden. Kompost verhilft also nicht nur zu den in ihm
selbst enthaltenen Nährstoffen, sondern hilft auch, den mineralischen Boden für die
Pflanzenernährung aufzuschließen.
Die durch den Kompost eingebrachten und aus ihm sich bildenden Humusstoffe sind
in der Lage, Schwermetalle und andere Schadstoffe teilweise festzuhalten und einer
sonst möglichen Aufnahme durch die Pflanzen zu entziehen. Sie haben eine
erhebliche Pufferkapazität, um Säure- und Basenstöße, etwa durch sauren Regen

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 30
oder Gülledüngung, auszugleichen. Selbst wenn künstliche Düngung beibehalten
werden sollte, können durch die Speicherwirkung organischer Masse für Nährsalze
diese besser ausgenutzt werden. Schließlich hat organische Masse im Boden eine
starke Wasserspeicherfähigkeit, die sich nicht nur auf das Pflanzenwachstum günstig
auswirkt. Der Boden kann dadurch hohe Wassermengen aufnehmen, ohne seine
Standfestigkeit wesentlich zu verringern. Erosionen durch Niederschläge kann daher
mit Kompostgaben vorgebeugt werden.
Den erwähnten negativen osmotischen Auswirkungen auf die Nutzpflanze durch
Kunstdüngerausbringung stehen entsprechende Wirkungen auf das Bodenleben
gegenüber. Der Stoffwechsel der Bakterien mit ihrer Umgebung (Nahrungsaufnahme
und Ausscheidung) wird durch die Zellmembran bewirkt, die nur gelöste Stoffe
passieren können. Der Stoffaustausch wird über Konzentrationsverhältnisse
innerhalb und außerhalb der Zellwände geregelt. Es leuchtet ein, dass durch
Kunstdüngergaben der von Natur aus an gelösten Stoffen arme Boden vollkommen
verändert wird, so dass Bakterien je nach ihrer Empfindlichkeit absterben oder
zumindest ihre Tätigkeit einstellen. Streusalz hat übrigens dieselbe Wirkung.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 31
3 Die elementaren Stoffkreisläufe der Natur
3.1 Begriffserklärungen anhand eines vereinfachten
Kohlenstoffkreislaufes
CO2
Destruenten
Saprophagen
Produzente
Bestandsabfall
Abb. 3.1: Kohlenstoffkreislauf in der Natur
Phytophagen
Legende:
Zoophage
CO2
Organisch gebundener C
- Produzenten: Produzenten können als einzige Organismen aus anorganischen
Stoffen organische aufbauen. Pflanzen fixieren durch Photosynthese Energie in
organischen Verbindungen.
- Phytophagen: Pflanzenfresser
- Zoophagen: Tierfresser
- Saprophagen: Totfresser
- Destruenten: Vorwiegend Bakterien und Pilze, die organische Substanzen zu
anorganischen Substanzen abbauen.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 32
3.2 Der Kohlenstoffkreislauf
Der Kohlenstoffkreislauf ist vorwiegend ein CO2 –Kreislauf. Er ist einmal mit dem
Sauerstoffkreislauf unmittelbar verbunden, zum anderen aber auch mit dem
Energietransport, der über organisch-chemische Moleküle ( Fette und Kohlenhydrate
vor allem) mit Kohlenstoffketten als Grundbausteinen abläuft.
Die wichtigsten Wege der Zirkulation sind durch die Assimilation von CO2 durch
autotrophe Organismen in der Photosynthese und durch die Veratmung (Respiration)
von Kohlenhydratmolekülen zur Energiegewinnung bestimmt, durch die CO2 an die
Umwelt zurückgeführt wird.
C- Reservoire sind die Karbonate ( vor allem CaCO3 , MgCO3 und Na2CO3 ) der
Hydrosphäre, Biosphäre (Muschelschalen, Knochen) und Lithosphäre (Kalk CaCO3 ),
organische Abfallstoffe (Detritus) und fossile Brennstoffe ( Erdöl, Erdgas, Steinkohle,
Braunkohle, Torf), über deren Verbrennung der Mensch in den Kohlenstoffkreislauf
eingreift. C-Verluste durch Erosion, Auswaschung und Abtragung der Karbonate auf
den Landflächen werden durch CO2 –Freisetzung aus den aquatischen Ökosystemen
und Transport über die Atmosphäre ersetzt. Die Gewinn-Verlust- Bilanz ist auf der
Erde unter natürlichen Bedingungen ausgeglichen, obwohl dem Kreislauf unter
Luftabschluss Kohlenstoff durch Fossilisierung verloren geht.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 33
Abb. 3.2: Vereinfachter Kohlenstoffkreislauf
Abb. 3.3: Übersicht des Kohlenstoffkreislauf

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 34
3.3 Der Stickstoffkreislauf
Stickstoff (N) ist Strukturbestandteil der Aminosäuren und Proteine, der
Ribonukleinsäure (RNA) , der Erbsubstanz Desoxyribonukleinsäure (DNA) und
zahlreicher organisch-chemischer Ringverbindungen. Lebewesen können Stickstoff
in der Regel nur als Verbindung, meist als Nitrat (NO3¯ ), aufnehmen. Der in den
Kreislauf eingeschleuste Stickstoff stammt aus dem Luftstickstoff; Auch die heute in
der Lithosphäre vorkommenden Nitrate. Er gelangt auf zwei Wegen in die
Ökosysteme:
Weg 1:
Die Photochemische Umwandlung von Luftstickstoff zu NH3 und NOx durch
energiereiche Höhenstrahlung liefert im Durchschnitt 35 mg m¯² a¯¹
Weg 2:
Die Stickstofffixierung durch Blaugrünalgen und Bakterien bringt 140 mg m¯² a¯¹ ein.
Beide Prozesse reichern den Stickstoffkreislauf nur um jährlich 6,7% an, deshalb ist
die Rückführung von Stickstoffverbindungen aus Abfallstoffen in dem Kreislauf
ökologisch wichtig. Die Stickstofffixierung wird von den Mikroorganismen auf
vielfältige Weise bewältigt. In den Meeren sind es weitgehend freilebende Bakterien
und Blaugrünalgen. Im terrestrischen Bereich überwiegen symbiotische Bakterien,
zum Beispiel Knöllchenbakterien, die den Pionierpflanzen wie Schmetterlingsblütlern
und Erlen die Besielung stickstoffarmer Böden erlauben.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 35
Abb. 3.4: Übersicht des Stickstoffkreislauf
Abb. 3.5: Der Stickstoffkreislauf

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 36
3.4 Der Phosphorkreislauf
Phosphor (P) ist das wichtigste wachstumslimitierende Element des Ökosystems. P
wird dem mineralischen Kreislauf als Phosphat-Ion (PO4¯ ³) zugeführt. Phosphate
werden bei der Verwitterung vom Muttergestein ausgewaschen und stehen dann den
Pflanzen zur Verfügung, oder sie werden durch bergmännischen Abbau gewonnen.
Zahlreiche Phosphate sind schwerlöslich und werden dem Kreislauf durch
Sedimentation entzogen. Eine Gasphase fehlt in diesem im Vergleich zum Stickstoff
einfachen Kreislauf. Der endogene Kreislauf des P in den Lebewesen kann sehr
schell verlaufen. Phytoplankton nimmt Phosphate in fünf Minuten auf. Die Abgabe
erfolgt durchschnittlich nach drei Tagen wieder ins freie Wasser oder an das
Zooplankton, das täglich soviel Phosphat ausscheidet wie die Organismen selbst
enthalten. Ein Teil des Phosphats verbleibt in den Pflanzen 15-20 Tage, was mit
internen Kreisläufen erklärt wird. In den Organismen liegt mehr als die Hälfte des P
als Phosphat vor, der Rest in anorganischen Molekülen oder in organischen
Verknüpfungen. Phosphat spielt eine besondere Rolle im Energiestoffwechsel der
Lebewesen, wobei durch Übertragung eines Phosphat-Ions auf ein ADP-Molekül das
energiereiche, leicht transportable ATP-Molekül entsteht. Große Phosphormengen
enthalten im Organismus vor allem die Nukleinsäuren RNA und DNA und die
Membranen als Phospholipide.
Abb. 3.6: Vereinfachter Phosphorkreislauf

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 37
Abb.3.7: Anthropogener und natürlicher Stoffweg des Phosphors

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 38
3.5 Schematische Profile dreier Hauptbodentypen
Abb. 3.8: Zusammensetzung typischer Bodenarten
Aufteilung in Horizonte:
O-Horizont: organisches Material das auf den Mineralboden abgelagert ist.
OL :noch nicht zersetzt
OF: halbzersetzt
OH: starkzersetzt
A-Horizont: im oberen Bereich gebildeter Mineralboden
Ah: durch Huminstoffe dunkel gefärbt
Ae: verarmter, ausgewaschener Podsol (sauer)
B-Horizont: Gemisch aus A-und C-Horizont, meist steinig

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 39
C-Horizont: Ausgangsgestein
Cv: mit Verwitterungsspuren
Cn: nicht verwittert
Podsol: z. B. Taiga (borealer Nadelwald), kalt-gemäßigte Zone mit kühlen
Wintern
Braunerde: typisch-gemäßigte Zone, Walstandorte (Buchenwald), eher
nährstoffarm
Mullrendzina: Humus (keine Humusauflage) und skelettreicher Bodentyp auf
Kalkgestein und Dolomit. Intensive acker- und weinbauliche Nutzung
ist möglich.
Humus: Humus ist die organische Substanz, die sich im und auf dem Boden
als abgestorbenes Pflanzen- und Tiermaterial (Streu) ansammelt. Der
Abbau beginnt mit gewebeeigenen Enzymen, die Zellinhaltsstoffe in
Einzelbausteine zerlegen. Diese Einzelbausteine werden wiederum
von Bodentieren zerkleinert und gefressen.
4. Übersicht Rotteprozess
4.1 Der Rotteprozess
Als Hauptteil der Kompostierung läuft der Rotteprozess grundsätzlich in zwei Phasen
ab, die von unterschiedlicher Dauer sind und fließend ineinander übergehen.
Während der ersten Phase, die als Vorrotte bezeichnet wird und durch einen hohen
Verbrauch an Luftsauerstoff gekennzeichnet ist, bewirken heterotrophe Bakterien
den oxidativen Abbau der leicht verwertbaren organischen Substanzen. Da es sich
um aerobe exotherme Abbauprozesse handelt kommt es vorübergehend zu einem
starken Temperaturanstieg.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 40
Abb. 4.1: Temperaturverlauf eines Rotteprozess
Das erreichte Temperaturmaximum ist abhängig von der Schütthöhe sowie vom
Verhältnis zwischen Oberfläche und Volumen der Rottegut-Schüttung und sollte
idealer weise zwischen 60 °C und 70 °C liegen. Unter diesen Bedingungen werden
die vegetativen Zellen von krankheitserregenden Keimen und Parasiten abgetötet
und das Rottegut hygienisiert. Zu große Schütthöhen (über 4 m) führen zu großen
Temperaturen (75 °C), welche die biologische Aktivität behindern. Die Vorrotte
dauert gewöhnlich bis zu 3 Wochen. Innerhalb dieser Zeit sind die aeroben Prozesse
zwar größtenteils abgeschlossen, jedoch ist der nun vorliegende Frischkompost
immer noch fäulnisfähig. An die Vorrotte schließt sich die so genannte Nachrotte an.
Sie ist von wesentlich längerer Dauer (3 bis 6 Monate). Während dieser Phase finden
im Rottegut hauptsächlich Umbauprozesse (Umwandlung von Produkten des
vorangegangenen aeroben Abbaus zu Humus) statt. An diesen Prozessen, die kaum
noch Luftsauerstoff benötigen und mit relativ geringer Rate ablaufen, sind
vorwiegend Bodenpilze beteiligt. Dabei nimmt die Temperatur im Rottegut wieder ab
und nähert sich allmählich der Umgebungstemperatur an. Das Ergebnis der
Nachrotte ist der so genannte Fertigkompost, welcher sich vom Imput-Material durch
seinen Humusgehalt unterscheidet. Grundsätzlich gilt, dass der Fertigkompost für die
weitere Verwendung hygienisch unbedenklich sein muss und dafür muss er
bestimmte Kriterien erfüllen.
Je nachdem, bei welcher Temperatur der Rotteprozess abgebrochen wurde
unterscheidet man Rottegrade I (70 °C)-V (20 °C). die Möglichkeit einer
Prozessbeschleunigung durch Parameteroptimierung (Belüftung, Wassergehalt,
Nährstoffverhältnis) und technische Aufwendungen ist nur im falle der Vorrotte

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 41
gegeben, welche im Wesentlichen auf bakterielle Abbauprozesse beruht. Im
Unterschied dazu können die bei der Nachrotte anlaufenden Humifizierungsprozesse
kaum durch äußere Faktoren beeinflusst werden. Daher führt man die Nachrotte
meist räumlich getrennt von der Vorrotte durch und setzt hierfür technisch weniger
aufwendige Systeme ein. Durch intensive Belüftung lässt sich die Dauer der Vorrotte
auf 2 bis 3 Tage verkürzen (Schnellrotte). Im Unterschied zu den zwangsbelüfteten
Mieten (z.B. Tunnelmieten bis zu 4m) bieten hierbei geschlossene Rotte- Reaktoren
(Rotteboxen, -türme, -trommeln) den großen Vorteil, dass die produzierte Abluft
gezielt erfasst werden kann.
Abb. 4.2: Übersicht der verschiedenen Rotteprozesse

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 42
4.2 Emissionen bei der grostechnischen Kompostierung
Gemäß BImSchG und TA Luft sind Kompostierungsanlagen mit einem Durchsatz
von > 10t Abfall/h genehmigungsbedürftige Anlagen. Besondere Anforderungen
gelten hier für die Behandlung der Emissionen aus den Bereichen Vorrotte und
Abfallaufbereitung, Abfallanlieferung und -zwischenlagerung. Die Abluft aus den
genannten Bereichen ist im hohen Maße geruchsbelastet (zwangsbelüftete Mieten
bzw. Rotte-Reaktoren bis zu 30.000 GE/m 3 ). Sie muss gezielt oder über einen
Hallenluftwechsel erfasst und mit Hilfe geeigneter Verfahren (z.B. Biofilter) gereinigt
werden. Bei allen Arbeitsschritten der großtechnischen Kompostierung werden über
den Luftpfad Bakterien und Schimmelpilze emittiert (z.B. Aspergillus fumigatus und
einige anderen Mikroben, die bekanntermaßen krankheitserregend oder allergen
sind), ebenso wie Bakterien- bzw. Pilzsporen und mikrobiell gebildete Toxine. Im
Vergleich zu Luftproben von unbelasteten Standorten weisen vor allem solche
Luftproben aus den Kompostierungsbereichen eine um den Faktor 100 bis 1000
höhere Gesamtkeimzahl ( bis zu 10 7 KBE pro m 3 Luft) sowie eine höhere
Gesamtzahl an Pilzen (bis zu 3*10 4 /m3) auf. Obwohl die arbeitsmedizinische
Bewertung dieser Luftkeimbelastung noch mit einer Reihe von offenen Fragen
verbunden ist, sind hier zum Schutz der unmittelbar betroffenen Arbeitnehmer
entsprechende Sicherheitsvorkehrungen zu treffen (z.B. Filtersysteme).
Als wässrige Abfälle fallen bei der Vorrotte an:
• Sickerwässer: Presswässer aus der Eigenfeuchte des Abfallmaterials bzw.
endogene, durch biochemische Umwandlung entstandene Wässer (BSB5: bis zu
50.000 mg/l)
• Kondenswasser: In die Abluft verlagertes Sickerwasser (BSB5: bis zu 300 mg/l)
Sie werden üblicherweise als Berieselungswasser bei der Nachrotte eingesetzt.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 43
5. Biochemische Grundlagen
5.1 Biologische Prozesse
Um Verrottung zu verstehen ist es notwendig, die Mechanismen des natürlichen
Recyclings zu verstehen. Die Umsetzung organischer Naturstoffe findet
grundsätzlich in drei Richtungen statt. Ein Teil der organischen Substanz wird von
den Mikroorganismen unter Energiegewinnung zu anorganischen Endprodukten
mineralisiert. Ein weiterer Teil wird zum Aufbau der mikrobiellen Biomasse
verwendet. Der dritte Weg, die sogenannte Humifizierung, führt über chemische und
biochemische Umsetzungsprozesse zu mehr oder weniger stabilen Huminstoffen.
Beispiel:
Fällt beispielsweise ein Blatt vom Baum, wird es in einer ersten Abbauphase von
Kleinlebewesen wie Käfern, Asseln, Tausendfüßern oder Ameisen zerlegt und
verzehrt, als Verdauungsprodukt wieder ausgeschieden und alsbald mit dem
Oberboden vermischt.
Eine herausragende Rolle spielt hierbei der Regenwurm. Das von ihm als Nahrung
aufgenommene organische Material bleibt in der oberen Bodenschicht als Kot
zurück, in dem wertvolle mineralische Feinbestandteile und organische Stoffe in
einer stabilen sogenannten Krümelstruktur miteinander verbunden sind, was die
Fruchtbarkeit deutlich verbessert.
Danach beginnt die Arbeit der Heerscharen von Kleinstlebewesen, welche die
zunächst noch grobe, dunkle Masse, auch Rotteschicht genannt, weiter verarbeiten.
Bakterien, Pilze, Fadenwürmer und andere erzeugen dabei Humusstoffe oder
zerlegen das organische Ausgangsmaterial sogar in seine chemischen Bestandteile,
so dass die enthaltenen Nährstoffe freigesetzt werden. Zusammen mit dem
Bodenwasser werden die Substanzen von den Wurzeln der Pflanzen aufgenommen,
und schließlich wieder in Pflanzenstrukturen eingebaut. Damit hat sich der
Stoffkreislauf geschlossen.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 44
5.2 Rotteverlauf
Kompostierung ist die Umwandlung (pflanzlicher), organischer Stoffe durch
Zersetzung in ein bodenähnliches Material namens Kompost.
Die Zersetzung bewerkstelligen Bakterien, Würmer, Pilze und Insekten.
Kompostierung ist ein in der Natur vorkommender Prozess, der schon im Altertum
bei den Römern genutzt wurde und mehrfach in der Bibel erwähnt wird.
Mikroorganismen bauen die Stoffe zu einfachen Verbindungen ab. Dieser Abbau
wird als Mineralisation bezeichnet. Es entstehen Kohlendioxid, Wasser, Mineralsalze
und Wärme. Um diese Abbauleistungen zu gewährleisten, benötigen die
Mikroorganismen Energie. Diese Energie beziehen sie ebenfalls aus organischen
Stoffen.
Einfache organische Stoffe werden bei Bau- und Betriebsstoffwechsel in komplizierte
neue organische Verbindungen umgewandelt.
Für Mikroorganismen leicht abbaubare organische Stoffe sind Kohlenhydrate
(Zucker, Stärke), Eiweiße und Eiweißderivate.
Schwer abbaubar sind Lignine, Fette, Harze, Wachse, Gummi und spezielle
Kohlenhydrate wie Zellulose.
Im Abbau der organischen Rückstände kann man deutlich hervortretende Stufen
unterscheiden. Es handelt sich um biologische Reaktionsketten.
Bestimmte Mikrobenarten leiten den Abbau ein, bauen jedoch die Substanz nur bis
zu einer bestimmten Stufe ab. Die weiteren Zersetzungsvorgänge werden dann von
anderen sich gegenseitig ablösenden Mikroorganismengruppen bei geeigneten
Milieubedingungen mit Unterstützung der Kleintiere durchgeführt. So schafft die eine
Gruppe, die Vorraussetzungen für die Tätigkeiten der Anderen.
Je nach der Belüftung laufen die Vorgänge unter Anwesenheit von Luftsauerstoff
aerob (= Verrottung) oder unter Luftabschluss anaerob (= Faulung) ab.
Die mikrobiologischen Vorgänge laufen unter großer Selbsterhitzung ab
(Exothermie).

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 45
5.3 Einteilung der Mikroorganismen
Unter dem Begriff Mikroorganismen werden verschiedene Gruppen von
Kleinlebewesen zusammengefasst. Der Stoffwechsel in Mikroorganismen vollzieht
sich auf chemosynthetischem Weg (= mit Chemosynthese, d.h. CO2 wird mit Hilfe
von Energie aus Reduktions-Oxidations-Reaktionen in organische Bindung überführt;
Oxidation von NH4 + , Fe ++ , H2 und H2S durch bestimmte Bakterienarten). Im
Gegensatz zur photosynthetischen Arbeitsweise (= mit Photosynthese, d.h. mit Hilfe
von Lichtenergie wird CO2 in organische Bindung überführt) der Pflanzen ist die
Gegenwart von Licht nicht notwendig.
Mikroorganismen können die Nährstoffe nur aus wässriger Lösung aufnehmen, d.h.,
dass beim Kompostierungsprozess immer Wasser in ausreichender Menge
vorhanden sein muss.
Weiteres wichtiges Nahrungsmittel ist Sauerstoff, der entweder der Luft (Aerobie)
oder den Müllstoffen (Anaerobie) entnommen wird.
Im anaeroben Zustand entstehen Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Merkaptane,
also extrem übelriechende Stoffe. Bei dem aeroben Atmungsstoffwechsel werden
Kohlenstoffverbindungen mit Hilfe von Luftsauerstoff oxidiert. Dabei kann man zwei
biologische Typen unterscheiden: die vollkommene Oxidation bis zur Endstufe
Kohlendioxid und Wasser und die unvollkommene Oxidation, deren Endprodukte
einer anderen Mikrobenart als Nahrung und Energiequelle dienen können.
Die Mikroorganismen lassen sich bezüglich der Temperaturen, in denen sie ihr
Arbeitsoptimum entfalten können, in drei Hauptgruppen einteilen.
Tabelle 5.1: Einteilung der Mikroorganismengruppen
Hauptgruppen Temperaturoptimum in °C Wachstumsbereich in °C
Psychrotolerante 15 - 20 0 - 30
Mesophile 25 - 35 10 - 55
Thermophile 50 - 55 40 - 98

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 46
5.4 Temperaturphasen der Kompostierung
5.4.1 Mesophile Phase (Dauer einige Tage, bis 40 °C)
In der Phase zu Beginn des Kompostierungsprozesses kommt es zu einer
Vermehrung der vielen verschiedenen Bakterien und Pilze, die sich auf dem
Ausgangsmaterial befinden und deren optimales Wachstum bei 20 - 40 °C liegt. Sie
ernähren sich von den am leichtesten abbaubaren Stoffen wie z.B. Zucker. Aerobe (=
O2 verbrauchende) Bakterien aus der Gruppe der Coccen, Bazillen und Spirillen, die
eher mittlere Temperaturen mögen, bauen enzymatisch die organischen Stoffe ab
und produzieren dabei Wärme. Außerdem finden sich Einzeller, Pilze, Würmer,
Milben, Asseln, Schnecken, Tausendfüßler, Springschwänze, Ameisen, Spinnen und
Käfer ein. Dabei kommt es durch die Wärmeabgabe beim Stoffwechsel zu einer
Temperaturerhöhung bis auf etwa 40 - 50 °C. Dann stellen die sogenannten
mesophilen Mikroorganismen ihre Tätigkeit ein und sterben ab, nur deren
hitzeresistente Dauerformen, wie z.B. Sporen (ungeschlechtliche Keimzellen) bleiben
erhalten.
5.4.2 Thermophile Phase (Dauer bis einige Monate, Temperaturen bis 80 °C)
Die thermophile Phase beginnt mit einer geringfügigen Verzögerung und kann eine
Temperaturentwicklung aufgrund mikrobiellen Tätigkeit bis etwa 75 - 80 °C erreichen.
Dabei werden die Umsetzungsprozesse durch ein weniger artenreiches Spektrum
von Bakterien und Pilzen aufrecht erhalten, deren Temperaturmaximum jedoch bei
55 - 65 °C erreicht ist. Steigt die Temperatur über 40°C an, sterben die mesophilen
Bakterienzellen ab (Sporen überleben) und thermophile Bakterien übernehmen die
Arbeit. Bis 60 °C findet man hauptsächlich Bazillen. Oberhalb 60° C können auch sie
nicht überleben und bilden Endosporen (dickwandige, hitze-kältebeständige
Kapseln). Aktinomyceten pilzartige Bakterien helfen den thermophilen Bakterien
beim Abbau komplexer organischer Stoffe wie Lignin, Cellulose, Chitin und
Proteinen. Dazu gesellen sich Schimmel- und Hefepilze die ebenfalls komplexe

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 47
Stoffe abbauen. Bei zu hohen Temperaturen sind sie wie die Wirbellosen im
Außenbereich des Haufens zu finden.
Daher wird eine Temperatur von 55 - 65 °C heutzutage als optimale
Kompostierungstemperatur bezeichnet. Ein weiterer Temperaturanstieg ist oft zu
beobachten. Steigt jedoch die Temperatur durch Fehlen der Wärmeableitung noch
weiter an (in der Regel auf 80 °C bis über 100 °C), so kommen die biologischen
Abbauprozesse zum Erliegen und es finden ausschließlich chemische
Abbauprozesse statt. Dabei kann es dann zur Selbstentzündung des Materials
kommen (selten bei Kompost, bekannt insbesondere bei getrocknetem Heu). Die
Selbsterhitzung ist aus biologischen und hygienischen Gründen notwendig.
5.4.3 Umbauphase (Dauer einige Wochen, Temperaturen sinken auf 20 °C)
Je nach Nährstoffangebot im Ausgangsmaterial und Rahmenbedingungen
(Sauerstoffzufuhr, Feuchte) kommt es nach Erreichen des Temperaturmaximums zu
einem mehrere Tage bis einige Wochen anhaltenden Temperaturplateaus bei 60 - 70
°C. Die thermophile Mikroflora, die die Einwirkung der hohen Temperaturen in Form
von hitzeresistenten Sporen überdauert hat, setzt ihre Abbautätigkeit (Substrat und
abgestorbene Mikroorganismen der mesophilen Phase) fort und führt damit zur
Reifung des Kompostes.
5.4.4 Aufbauphase (Dauer viele Wochen, Temperaturen sinken unter 20°C)
Die Aktivität der thermophilen Mikroorganismen nimmt auf Grund des eintretenden
Substratmangels (oder auch durch Austrocknung) ab. Es erfolgt zum einen die
Wiederbesiedlung durch mesophile Bakterien und Pilze, deren Sporen die
thermophile Phase überlebt haben. Des weiteren wandern auch mesophile
Bakterien, Actinomyceten und Wirbellose aus den äußeren Zonen ein, die während
der thermophilen Phase eine kühlere Temperatur aufwiesen. In dieser Phase werden
insbesondere schwerer abbaubare Materialien zersetzt. Dabei werden durch Pilze
und Würmer Huminsäuren und Ton-Humus-Komplexe gebildet (geben dem Kompost
seine Farbe und Struktur).

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 48
Nach dem Absinken der Temperatur auf ca. 20 °C besiedelt die Makrofauna (Asseln,
Roter Mistwurm etc.) den Kompost. Der Rotteprozess ist dann beendet, wenn nach
dem Umsetzen keine neuen Temperaturanstiege mehr auftreten und somit der
Abbau der organischen Substanz weit fortgeschritten ist.
5.4.5 Beispiele der Bodenorganismen
Mikroflora:
Sie stellen die größte Anzahl im Boden.
Bakterien, Actinomyceten, Pilze und Algen sind wesentlich für den Umsatz im Boden.
Mikrofauna:
Protozoen wie Pantoffeltierchen und Rädertierchen spielen eher eine untergeordnete
Rolle beim Abbau, und sind mesophil.
Die Mikroflora und Mikrofauna werden auch als Mikroorganismen bezeichnet.
Mesofauna:
Nematoden (Fadenwürmer) sind sehr häufig und leben von Bakterien, Pilzen und
Protozoen.
Milben sind am zweithäufigsten; manche ernähren sich von Pilzen, andere von
Insektenlarven und Fadenwürmern.
Springschwänze sind sehr häufig und zersetzen Pflanzen, Pollen und Pilze. Sie
fressen vorwiegend Fadenwürmer
Makrofauna:
Regenwürmer sind sehr wichtig für die Zerkleinerung und Krümelstruktur im Boden.
Schnecken leben von pflanzlichem Material.
Hundertfüßler ernähren sich von Würmern und Insektenlarven.
Tausendfüßler ernähren sich von Pflanzen und Insektenexkrementen.
Des weitern findet man im Boden Kellerasseln, Käfer, Spinnen, Ameisen, Fliegen
etc.

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Megafauna:
Dazu zählen Wirbeltiere wie Maulwürfe, Mäuse etc.
5.4.6 Zusammenfassung
Ein frisch gebauter Komposthaufen durchläuft zunächst eine heiße Rottephase (=
Abbauphase), in der Temperaturen von 55 - 65°C erreicht werden können. Die
Tätigkeit der Rotteorganismen wird sehr stark intensiviert. In dieser Phase findet
zunächst der Abbau leichten, später komplexen organischen Materials statt.
Pathogene Keime (= Krankheitserreger), Parasiten, Ungeziefer und Unkrautsamen
überleben diese heiße Rotte normalerweise nicht, die "Hygienisierung" des
Kompostes findet statt.
Zur Abtötung von pathogenen Keimen (= Krankheitserreger), Parasiten, Ungeziefer
und Unkrautsamen ist eine Temperatur zwischen 55 und 65 °C mindestens 14 Tage
lang notwendig.
Nach einer Übergangsphase (= Umbauphase), in der die Temperatur langsam sinkt,
Mikroorganismen und Kleinlebewesen den Haufen besiedeln, schließt sich dann eine
kalte Rottephase (= Aufbauphase) an, in der die verschiedenen Huminsäuren und
Ton-Humus-Komplexe aufgebaut werden. Unter natürlichen Bedingungen benötigt
die Rotte 10 -12 Monate, wobei der Haufen in der Regel ein bis zweimal umgesetzt
und schließlich abgesiebt wird.
Die Rotte ist ein exotherm verlaufender biologischer Oxidationsprozess. Der
Temperaturverlauf gibt einen guten Maßstab für die Intensität seines Ablaufs wieder.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 50
Abb. 5.1: Charakteristischer Temperaturverlauf der Rotte
Die Entwicklung des Rotteprozesses verläuft nicht in allen Bereichen des Kompostes
so optimiert wie oben angegeben. Je nach Art des Kompostierungsverfahrens
(unterschiedliches Rottesystem, Belüftungs- und Umsetztechnik, Intensivrottedauer)
geschieht die Temperaturverteilung innerhalb der einzelnen Systeme sehr
unterschiedlich. So bilden sich z.B. bei einer Kompostmiete (aufgesetztes
Kompostgut mit ca. 1.20 m Höhe und ca. 2.0 m Breite) Temperaturzonen: eine starke
Temperaturentwicklung erfolgt im Kern der Miete, die Randbereiche weisen
niedrigere Temperaturen auf. Durch Belüftung kann eine Regulation der Temperatur
erfolgen. Luftströme führen die entstandene Wärme ab.
Auch das periodische Umsetzen führt zur Belüftung der Miete. Weiterhin kann durch
die Bewegung des Materials oder gezielte Sauerstoff- und Wasserversorgung dafür
gesorgt werden, dass die Umgebung der Mikroorganismen entsprechend ihren
Ansprüchen optimiert wird. Verfahrenstechnisch kann somit eine Steuerung erfolgen
(Intensivrotte), durch die ein optimaler und beschleunigter Abbau erfolgt.
Temperaturen um 50 °C fördern einen schnellen Abbau der organischen Substanz.
Bei einer Temperatur von 70 °C ist die Abbaugeschwindigkeit um 1/3 niedriger als
bei der optimalen Temperatur von 50 °C.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 51
5.5 Wassergehalt
Für einen optimalen Ablauf der Kompostierung sollte der pH-Wert neutral bis basisch
sein.
Bei einem Wassergehalt von weniger als 30 % kommt die Rotte zum Stillstand.
Bei steigendem Anfangswassergehalt nimmt die Intensität der mikrobiellen Aktivität
zunächst zu, erreicht dann ein Optimum und sinkt bei weiterer Erhöhung der
Feuchtigkeit des Rohgemisches wieder ab. Wasser und Luft stehen in umgekehrtem
Verhältnis zueinander. Ein Überschuss an Wasser verdrängt die Luft aus den Poren
des Materials und führt zu Sauerstoffmangel, also anaeroben Verhältnissen.
Je nach Struktur des Mülls sollte der Wassergehalt zwischen 40 – 55 % betragen.
Feuchteres Ausgangsmaterial benötigt eine längere Rottezeit.
5.6. CO2-Produktion
Ein weiteres Kennzeichen ist die CO2-Produktion. Mit ihrer Messung kann die Menge
des verbrauchten Sauerstoffs festgestellt werden. Für den Abbau von 1 g
organischer Masse ist die Zufuhr von 0,9 g O2 erforderlich. Je Tag und kg
ursprünglich enthaltene organische Substanz müssen 40 bis 50 L O2 zugeführt
werden. Ein Luftporenvolumen von 30% sollte nicht unterschritten werden. Für eine
optimale Sauerstoffversorgung gelten Orientierungswerte an O2 > 3 Vol.-% und an
CO2 < 18 Vol.-%.
5.7. C/N-Verhältnis
Von Bedeutung für einen guten Verlauf der Kompostierung ist das Verhältnis von
Kohlenstoff zu Stickstoff (C/N). Die Mikroorganismen benötigen zu ihrer Ernährung
hauptsächlich Kohlenstoff und Stickstoff. Die günstigsten Werte für das C/N-
Verhältnis liegen bei 25 : 1 bis 30 : 1. Überwiegt der Kohlenstoffanteil sehr,
verlangsamt sich die Rotte, weil die Mikroorganismen bei Stickstoffmangel im Aufbau

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 52
ihrer Körpersubstanz und der Vermehrung sehr eingeschränkt sind und die
Rotteleistung gering bleibt. Ist zu wenig C vorhanden, wird Ammoniak freigesetzt.
Zuviel Stickstoff ist aber auch nicht günstig. Die Rotte läuft dann zwar sehr schnell
ab, aber es entstehen nur sehr wenig stabile Humusverbindungen, was
Stickstoffverlust zur Folge hat. Wichtig ist daher bei der Aufschichtung eines
Komposthaufens auf das richtige Mischungsverhältnis der Ausgangsmaterialien zu
achten.
Beim Rotteprozess wird der Kohlenstoff abgebaut, das C/N-Verhältnis sollte nicht
unter 20 : 1 sinken, da der Kompost dann von den Bodenorganismen nicht mehr
leicht abgebaut werden kann. Im reifen Kompost herrscht ein C/N-Verhältnis von ca.
10 : 1.
6. Grundlagen der Kompostierung
6.1 Begriffsdefinitionen
Zur klaren Abgrenzung der verwendeten Begriffe ist deren Definition notwendig. Der
folgende Absatz soll dahingehend Klarheit schaffen.
Siedlungsabfall umfasst das gesamte Spektrum an Abfällen wie Hausmüll,
Sperrmüll, Gewerbeabfälle, Garten- und Parkabfälle, Bauabfälle und vieles mehr.
Hausmüll sind Abfälle hauptsächlich aus privaten Haushalten, die von den
Entsorgungspflichtigen selbst oder von beauftragten Dritten in genormten, im
Entsorgungsgebiet vorgeschriebenen Behältern regelmäßig gesammelt, transportiert
und der weiteren Entsorgung zugeführt werden.
Der Begriff Bioabfall spielt eine Rolle im Müllerfassungsbereich. Der Bioabfall
umfasst die im Siedlungsabfall enthaltenen biologisch abbaubaren nativ- und
derivativ-organischen Abfallanteile (z.B. organische Küchenabfälle, Gartenabfälle).

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 53
Der Bioabfall steht also für den kompostierbaren Anteil am Hausmüll, der getrennt
erfasst werden sollte.
Kompost ist ein Produkt, das aus mechanisch aufbereiteten Abfällen (Bioabfälle),
ggf. unter Zumischung von Strukturstoffen, hergestellt wird. Es findet ein mikrobieller
Ab- bzw. Umbau von organischen Bestandteilen statt. Man spricht auch von
Verrottung von Bioabfall und notwendigem Strukturmaterial unter aeroben
Bedingungen. Kompost verändert sich während der Rotte in seiner physikalischen,
chemischen und biologischen Zusammensetzung ständig.
In Abhängigkeit vom Rottegrad und anderen Kriterien wird zwischen folgenden
Kompostarten unterschieden:
− Frischekompost: entseuchter, in Rotte befindlicher Kompost (Anfangsstadium)
− Fertigkompost (Reifkompost): entseuchter, in fortgeschrittener Rotte
befindlicher Kompost
− Spezialkompost: für bestimmte Anwendungszwecke weiterbehandelter
Kompost (Feinsiebung, Beimischung von mineralischen oder org. Stoffen)
6.2 Beurteilungskriterien von Bioabfallkompost
Viele in der Abfallwirtschaft angebotenen organischen Stoffe können grundsätzlich
durch Kompostierung behandelt werden. Sie müssen dabei die biochemischen
Anforderungen erfüllen bzw. durch entsprechende verfahrenstechnische
Maßnahmen behandelt werden.
Besonders wichtige Parameter sind:
− genügend verfügbare organische Substanz
− passendes Nährstoffverhältnis
− ausreichend Wasser
− ausreichend Luft(Sauerstoff)

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 54
6.2.1 Gehalt an organischer Substanz
Kompostrohstoffe bestehen chemisch gesehen aus verschiedenen nativ organischen
Naturstoffen und einem anorganischen Rest. Hauptgruppen der nativ organischen
Naturstoffe sind:
− Lignin, Hemicellulose und Cellulose
− Zucker und Stärke
− Fette und Wachse
− Proteine
Tabelle 6.1 gibt einen Überblick über die Gehalte an organischer Substanz in einigen
für die Abfallentsorgung wichtigen Abfälle. Bei rein pflanzlichen Abfällen ist in der
Regel ein sehr hoher Gehalt an organischer Masse zu verzeichnen (50 bis 90%).
Während in Abfällen menschlicher (Fäkalien) oder tierischer (Schlachtabfälle)
Herkunft die Gehalte wesentlich geringer sind. Der schließlich im fertigen Kompost
enthaltene Gehalt an Organik ist im wesentlichen vom Rotteausgangsstoff,
Rottedauer, Rotteintensität und dem C/N-Verhältnis abhängig. Für
Bioabfallkomposte liegen die Gehalte im Bereich zwischen 26 und 77%. Der
Mittelwert liegt bei ca. 32% organischer Substanz in der Trockenmasse. Als grober
Mindestwert für eine optimale biologische Behandlung gelten 40%.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 55
Tab. 6.1: Gehalte an organischer Substanz und anderer Nährstoffe
6.2.2 Stickstoffgehalt
Der Stickstoffgehalt im Rotteausgangsmaterial wird wesentlich beeinflusst durch den
Eiweißgehalt der Abfallanteile. Eiweißreich und damit stickstoffanreichernd im
Kompost sind neben Küchenabfällen und Rasenschnitt alle Gartenabfälle aus
Pflegemaßnahmen. Umgekehrt steigern Zuschlagsstoffe wie Holzhäcksel,
Heckenschnitt und Papier den C-Gehalt. Die Gesamt-Stickstoff-Gehalte liegen im
Bioabfallkompost zwischen ca. 0,5 - 1,5 % der Trockenmasse, wobei über 90 % des
Gesamt-Stickstoff-Gehaltes in organischer Form gebunden sind. Der
pflanzenverfügbare Anteil wird beinahe ausschließlich durch Nitrat gebildet.
Ammonium-Stickstoff liegt bei ordentlicher Rotteführung im Fertigkompost nur in
geringen Mengen vor. Neben dem Nitrat-Stickstoff werden im Anwendungsjahr
zwischen 5 - 15 % des organisch gebundenen Stickstoffs, abhängig von Klima und
Bodenart, mineralisiert und damit pfanzenverfügbar.
Das C/N-Verhältnis sollte beim Kompostrohstoff etwa 30 - 35 : 1 betragen, kann aber
auch höher liegen. Im Verlauf des Rotteprozesses verringert sich das C/N-Verhältnis
in Folge von CO2-Ausgasung auf unter 20 : 1. Zur Vermeidung von Stickstoffsperren

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 56
im Boden (Stickstofftimmobilisierung durch Konkurrenz zwischen Pflanzen und
Mikroorganismen um den vorhandenen gelösten Stickstoff) sollte bei Anwendung
von Komposten mit C/N-Verhältnissen über 20 : 1 eine Ausgleichsdüngung erfolgen.
In Tabelle 1 sind auch C/N-Verhältnisse typischer Abfälle aufgetragen.
6.2.3 Weitere wichtige Nährstoffe
Phosphatgehalt liegt regionsabhängig zwischen 0,5 - 2 % P2O5 der Trockenmasse
(TM). Davon sind ca. 65 - 90 % pflanzenverfügbar.
Der Kaliumgehalt liegt zwischen 0,5 - 2 % K2O der TM (davon 65 - 95 %
pflanzenverfügbar). Starke Schwankungen werden durch unterschiedliche
Ausgangsstoffe aber auch durch Verfahrensunterschiede (wasserlösliches Kalium
durch Regenwasser auswaschbar) hervorgerufen.
Magnesiumgehalte bewegen sich zwischen 0,3 - 0,8 % MgO der TM.
Kalziumgehalt liegt zwischen 4 - 10 % CaO der TM. MgO und CaO sind basisch
wirksame Stoffe. Sie wirken einer pH-Absenkung entgegen (Pufferwirkung gegen
Versauerung, krümelstabilisierend). Der pH-Wert beeinflusst die
Pflanzenverfügbarkeit von Nährstoffen.
6.2.4 Wassergehalt und Struktur
Unter dem Gesichtspunkt der technischen Verarbeitung sind Wassergehalt und
Strukturstabilität der Ausgangsmaterialien entscheidend. Tabelle 2 zeigt
Eigenschaften und Vorbehandlungsschritte für typische Bioabfälle.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 57
Tabelle 6.2: Ausgangsmaterialien und deren Eigenschaften und Vorbehandlung
Für die Rotte ist ein strukturstarkes, gut feuchtes Material am günstigsten, da der
Luftbedarf gedeckt und gleichzeitig ausreichend Wasser zur Verfügung gestellt
werden kann. Lose abgegebene Kompostprodukte sollten einen Wassergehalt von
45 % nicht überschreiten, abgesackte Ware einen Wassergehalt unterhalb 30 %
aufweisen. Zu hoher Wassergehalt des Rotteendproduktes behindert die
Nachbereitung. Während ein zu hoher Wassergehalt Faulungsprozesse begünstigt
und die Transportkosten erhöht. Diagramm 1 zeigt Struktureigenschaften und den
optimalen Wassergehalt.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 58
Abb. 6.1: Luftporenvolumen als Funktion des Wassergehalts
6.3 Anwendungsgebiete
6.3.1 Kultursubstrate
Im Bereich der Kultursubstarte spielen mengenmäßig die Blumenerden die
bedeutendste Rolle (BRD: 1 Million m³/a). Hierbei handelt es sich meist um Produkte
mit hohem Torfanteil (80 - 100 %), die sehr viele positive Eigenschaften aufweisen.
Allerdings ist Torf kein Rottungsprodukt aus Bioabfällen sondern eine begrenzte
natürliche Ressource, daher sind Produkte unter Verwendung anderer
substratfähiger Mischkomponenten mit Kompostanteilen von 20 - 60 % sinnvoller
und nachhaltiger.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 59
6.3.2 Bodenverbesserung
Bei der Anwendung zur Kompostanwendung zur Bodenverbesserung werden
einmalig größeren Mengen Kompost ausgebracht. Hierbei gleicht Kompost den
natürlichen Humusabbau (Verlust an org. Substanz) aus und erhält die Fruchtbarkeit
des Bodens. Einsatzgebiete wären:
− Rekultivierungsmaßnahmen, Neuanlage von Landschaften, Parks und Gärten
− Verbesserung von Standortbedingungen wie z.B.: leichte Sandböden,
flachgründige und humusarme Böden
− z.B.: Weinbau größere Mengen zur Humusversorgung und Erosionsschutz der
Steilhänge
6.3.3 Düngungsmaßnahmen
Wird Kompost zur Düngung von Kulturen eingesetzt, gilt es folgende Parameter zu
beachten:
− Gehalt an Pflanzennährstoffen im Kompost
− Nährstoffansprüche der entsprechenden Pflanzen
− Bodenqualität des Standorts
− zusätzliche Düngungsmaßnahmen
− die verzögerte Pflanzenverfügbarkeit des Stickstoffs
− sonstige Pflanzennährstoffe die im Kompost sofort pflanzenverfügbar sind >
direkte Kalkulation bei Düngerbemessung
Landwirtschaft wäre theoretisch ein Großabnehmer für Kompostprodukte. Die
Landwirtschaft ist aber sogenannter Eigendünger durch Einsatz von Gülle,
Zwischenfrüchte und Gründüngung. Hohe Transport- und Ausbringungskosten
machen Fertigkompost für sie unrentabel.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 60
6.3.4 Weitere Anwendungsbeispiele
− Müllkompost als Filtermaterial zur Desodorierung aus Kompostwerken,
Kläranlagen, Massentierhaltung, Zuckerfabriken, …
− Dekontamination von verseuchten Böden (MKW, Pestizide) ggf. Zusatz von
speziellen Starter-Kulturen
6.4 Gütesicherung durch Bundesgütegemeinschaft Kompost e.V.
Als man vor 30 Jahren die ersten Kompostwerke plante, wurde über den Absatz
kaum nachgedacht. Trotz mangelnder Erfahrung ging man davon aus, dass sich der
Absatz von allein regeln würde. Es zeigte sich aber, dass der Absatz nie über 3 %
ging. Als Folge mussten manche Kompostwerke sogar wieder geschlossen werden.
Um gegen das Negativ-Image vorzugehen wurde die Bundesgütegemeinschaft
Kompost e.V. gegründet, welche sich folgende Arbeitsgebiete vorgab:
− Erarbeitung von Gütekriterien
− Gütezeichenvergabe (RAL Gütezeichen „Kompost“)
− Güteüberwachung
− Förderung von Qualitätskompost
− Öffentlichkeitsarbeit, Marketinghilfen
Zudem wurden definierte Untersuchungsmethoden festgelegt, um einen einheitlichen
Standard zu erreichen. Neben den angesprochenen Parametern gelten noch
folgende Punkte die verfahrenstechnisch von Bedeutung sind:
− Hygiene, Freiheit von Samen und Trieben
− Verunreinigungen, durch Glas und Kunststoff
− Gehalt an Steinen
− Pflanzenverträglichkeit, phytotoxische Wirkung, Salinität, N-Sperre
− sonstige Inhaltsstoffe (Richtwerte nur für Schwermetalle)

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 61
7. Kompostierung für den Kleingärtner
Kompost ist das Gold des Landwirts, Sparbüchse des Landwirts und Gärtners, bester
Boden- und Pflanzendünger, Heilmittel für kranke Böden.
7.1 Kompostplatz
Kompostanlagen müssen immer auf gewachsenem Boden stehen, nur so können die
zersetzenden Bodenlebewesen ungehindert zuwandern sowie Sickersäfte abfließen.
Der günstigste Platz für den Komposthaufen ist eine windgeschützte, halbschattige
Stelle im Garten. Hier besteht die geringste Gefahr, dass der organische Abfall zu
sehr austrocknet oder aber zu nass wird und somit der Zersetzungsprozess zum
Erliegen kommt.
Mit dekorativen Gehölzen, so z. B. Hasel (Corylus), Hainbuche (Carpinus betulus)
oder Holunder (Sambucus), sowie hohen Stauden lässt sich der Kompostplatz
ansehnlich kaschieren.
Bei der Standortwahl ist weiterhin zu beachten, dass der Abstand zum
Nachbargrundstück mindestens 50 cm betragen muss. Auch für einen gut
erreichbaren Wasseranschluss zur Befeuchtung des Komposthaufens bei
Trockenheit sollte man sorgen.
Prinzipiell gibt es zwei verschiedene Möglichkeiten der Kompostierung, nämlich den
frei aufgeschichteten Haufen oder aber die Benutzung entsprechender Behälter.
Welcher man den Vorzug gibt, wird sich vorwiegend nach Menge und Beschaffenheit
des Abfalls richten sowie nach der Größe des Grundstücks.
In kleineren Gärten empfiehlt sich die Kompostierung in Behältern, weil sie weniger
Platz erfordert und sogar mit geringeren Mengen von Abfall funktioniert. Man kann
dabei wählen zwischen offenen Kompostkästen oder -silos, mit einem Deckel
verschlossenen Komposttonnen und wärmeisolierenden Thermokompostern. Sie alle
haben den Vorteil, dass das Material während der Verrottung nicht umgesetzt

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 62
werden muss und der Zersetzungsprozess wegen der Wärmespeicherung schneller
abläuft. Damit die Luft ausreichend zirkulieren kann, benötigen die Kompostbehälter
zahlreiche Öffnungen in den Seitenwänden.
Günstig ist eine Kompostanlage aus zwei oder, besser noch, drei separaten
Behältern:
Der erste dient als Materialsammelstelle, der zweite als Verrottungskammer, im
dritten wird die fertige Komposterde aufbewahrt und daraus bei Bedarf entnommen.
7.2 Aufbau und Schichtung eines Komposthaufens
Ein Komposthaufen ähnelt einem mehrstöckigen Haus, wobei man jedes Stockwerk
mit einer bestimmten Sorte Kompostiergut vergleichen kann. Um ein reibungsloses
Ablaufen des Rotteprozesses zu gewährleisten, ist es also wichtig, beim
Aufschichten mit System zu arbeiten. Die erste Lage am Boden muss aus grobem
Material, z. B. Häckselgut, bestehen, um die Dränage, d. h. das Ableiten des
Sickersafts, zu sichern. Die darauffolgenden Schichten sollten sich dann möglichst in
Art des Materials, in Struktur und Feuchtigkeitsgehalt unterscheiden; außerdem wird
zwischen dem weichen Mischmaterial immer wieder etwas 10 - 20 cm hoch
Gehölzschnitt oder dergleichen aufgebracht. Zuoberst kann der Haufen schließlich
mit Gartenerde oder frischen Pflanzenresten abgedeckt und mit einer Strohmatte
geschützt werden
7.3 Kompostreife
Ist der frische Komposthaufen angesetzt, so bedarf es einiger Geduld, bis die
Früchte der Arbeit geerntet werden können, denn guter Kompost benötigt für seine
Entwicklung einige Zeit. Der Prozess, auch Reife genannt, lässt sich in verschiedene
Stadien einteilen.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 63
Je nach Witterung erhält man im Sommerhalbjahr nach etwa drei bis vier Monaten
sog. Frisch- oder Rohkompost, dessen Ausgangsstoffe noch relativ wenig umgebaut
sind. Er kann als Mulchdecke dienen oder im Vorfrühling zur Bodenverbesserung
verwendet werden. Das Material zersetzt sich an Ort und Stelle weiter und gibt seine
Nährstoffe dabei langsam an den Boden ab.
Reifer Kompost liegt jedoch erst wesentlich später vor, etwa nach ein bis zwei,
maximal drei Jahren. Das Rottegut hat sich in dieser Zeit in dunklen, feinkrümeligen
und duftenden Humus mit hohem Nährwert für die Gewächse verwandelt.
Diese wertvolle Komposterde bereichert die normale Gartenerde und wird, mit
dieser vermischt, als Substrat bei der Pflanzung, zur Bodenverbesserung oder als
Beetabdeckung benutzt. Vor der Verwendung sollte man sie noch durchsieben.
--> Gut ausgereifter Kompost ist ganz dunkel gefärbt, krümelig und duftet wie
Walderde.
7.4 Das C/N –Verhältnis
Von Bedeutung für einen guten Verlauf der Kompostierung ist das Verhältnis von
Kohlenstoff zu Stickstoff (C/N). Die günstigsten Werte für das C/N-Verhältnis liegen
bei 25:1 bis 30:1. Überwiegt der Kohlenstoffanteil sehr, verlangsamt sich die Rotte,
weil die Mikroorganismen bei Stickstoffmangel im Aufbau ihrer Körpersubstanz und
der Vermehrung sehr eingeschränkt sind und die Rotteleistung gering bleibt. Zuviel
Stickstoff ist aber auch nicht günstig. Die Rotte läuft dann zwar sehr schnell ab, aber
es entstehen nur sehr wenig stabile Humusverbindungen, was Stickstoffverlust zur
Folge hat. Wichtig ist daher bei der Aufschichtung eines Komposthaufens auf das
richtige Mischungsverhältnis der Ausgangsmaterialien zu achten. In der folgenden
Tabelle sind daher die C/N-Werte einiger organischer Abfälle aufgeführt.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 64
Tab. 7.1: ausgewählte C/N-Verhältnisse von Abfällen
Abfallart C/N-Verhältnis
Küchenabfall 12:1 bis 20:1
gem. Gartenabfälle 20:1 bis 60:1
Sägemehl, (alt) 500:01:00
Papier 1.000:1
Strohreicher Mist 25:1 bis 30:1
Sägemehl (frisch) 100:1 bis 200:1
Rindermist 20:01
Holzschnitt 100:1 bis 150:1
Hühnermist 13:1 bis 18:1
Weizenstroh 100:01:00
Gemüseabfall 13:01
Rasenschnitt 12:1 bis 25:1
7.5 Spezialkomposte
Laub 30:1 bis 60:1
Jahreszeitlich bedingt fallen schon mal große Mengen Laub an, die den normalen
Rotteverlauf eines gemischten Gartenkompostes sehr verzögern können. Sie sollten
daher separat behandelt werden. Eichenlaub, ungekalkt, ergibt einen sauren
Kompost, der sich für Azaleen, Rhododendron, Heidelbeeren und andere
Moorbeetpflanzen eignet. Ist diese spezielle Verwendung nicht beabsichtigt, sollten
Blätter in dünner Schicht wechselweise mit Kalk und Muttererde kompostiert werden.
Buchenlaub braucht weniger Kalk. Laubkompost ergibt eine gute Blumenerde und
hat wegen des Gerbstoffgehaltes (vor allem Eiche, Kastanie, Platane und Walnuß)
keimhemmende Wirkung.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 65
8. Konstruktion der Rottetrommel
Unser Ziel war es, eine stabile und unkomplizierte Rottetrommel zu bauen. Die
Konstruktion ist sehr schlicht gehalten und unnötige Extras wird man bei uns
vergeblich suchen. So ist ihre Funktion und Handhabung jedem, also nicht nur dem
Fachmann verständlich. Im Folgenden sind die einzelnen Arbeitsschritte detailliert
aufgeführt.
8.1 Materialsichtung und Beschaffung
Zu Beginn der Konstruktion mussten wir abwägen, welche Materialen uns zu
Verfügung stehen und welche wir uns beschaffen müssen. Als Ausgangsstoffe
besaßen wir Profileisenstangen und einen Plastikbehälter. Durch diese
Gegebenheiten entwickelte sich ein simples aber auch stabiles und kostengünstiges
Modell einer Rottetrommel.
8.2 Konstruktion des Gerüsts
Des Gerüst besteht aus Profileisenstücken, die miteinander verschraubt sind. Durch
die Rahmenform mit breiter Basis und das großzügige Einsetzen von Stützschienen
ist eine besonders hohe Stabilität gewährleistet (siehe Bild 3).
8.3 Aufhängung der Tonne
Die Tonne besteht aus PE-Kunststoff, einem Metallringverschluss und einem Deckel.
Man kann die Tonne wasserdicht verschließen und wieder bequem öffnen. Die
Lagerung erfolgt durch eine Eisenstange, die in zwei Holzklötzen drehbar gelagert
ist. Die beiden Holzklötze sind jeweils auf dem Gerüst festgeschraubt. Die

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 66
Eisenstange führt also von einer Holzklotzlagerung durch die Tonne hindurch zum
gegenüberliegenden zweiten Lager. Da das Hartplastik der Tonne im Füllzustand
weder genügend fest noch dick gewesen wäre haben wir an den beiden Seiten, an
denen die Stange durch die Tonnenwand gesteckt wurde jeweils innen und außen
verstärkende Bleche angeschraubt (siehe Bilder 5 bis 8)
8.4 Belüftung
Um einen aeroben Abbauprozess, also Verrottung des Füllgutes zu ermöglichen
wurde der Trommelmantel mit 3 mm- Löchern versehen (siehe Bild 9)
8.5 Bilddokumentation des Bauvorgangs
Bild 1 Bild 2
Bild 3 Bild 4

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Bild 5 Bild 6
Bild 7 Bild 8

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Bild 9
Bild 10

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 69
9 Literatur
Grundzüge der Ökologie, Hartmut Bick, Spektrum, Akad. Verl.,1999
Veranstaltung Grundzüge der Ökologie, Prof. Ulrich Szewzyk, TU-Berlin, WS
2002/03 und SS 2003
Ökologie, Dieter Heinrich und Manfred Hergt, dtv Atlas, 2002
Öko-Lexikon, Verlag C.H.Beck 1995, Walletschek/Graw
dtv-Atlas Ökologie, Deutscher Taschenbuchverlag 1990, Heinrich/Hergt
Neue Techniken zur Kompostierung Band I 1996, Umweltbundesamt
Umwelt-Mikrobiologie, Gustav Fischer Verlag 1998, Fritsche
Krafft von Heynitz, Kompost im Garten , Ulmer(Eugen)-Verlag, 1.Auflage 2000,
ISBN: 3800169126
Krogmann, Uta (1994): Kompostierung: Grundlagen zur Einsammlung und
Behandlung von Bioabfällen unterschiedlicher Zusammensetzung, Bonn: Economica
Verlag
Landesamt für Wasser und Abfall Nordrhein-Westfalen (1992): Biologische Verfahren
zur Abfall-/Reststoffverwertung, LWA-Materialien Nr. 1/92
Umweltministerium Baden-Württemberg (1994): Leitfaden Bioabfallkompostierung,
Heft 25
Emberger, Jürgen (1993): Kompostierung und Vergärung: Bioabfall, Pflanzenabfall,
organische Produktionsrückstände, 1. Auflage - Würzburg: Vogel, 1993
Dott, Fricke, Oetjen (1990): Biologische Verfahren der Abfallbehandlung, Berlin: EF-
Verlag für Energie- und Umwelttechnik, 1990
http://www.biozac.de, 20.11.2003
http://kleingarten-kriftel.de, 20.11.2003

Rotteparameter Klassifizierung und Testverfahren
Autoren Matrikelnummer
Christoph Sammler 200209
Alex Stanikov ?
1 Einführung
- Es existiert keine DIN für die genaue Zusammensetzung, den Verlauf sowie das
Endprodukt in seinen Eigenschaften (Korngrösse usw.) aber es gibt eine Vielzahl an
Institutionen, die alle recht genaue Empfehlungen und was das Endprodukt betrifft
auch Vorgaben machen:
LAGA (Landesarbeitsgemeinschaft Abfall 1995),
Bundesgütegemeinschaft Kompost e.V. (1998),
und diverse renommierte Wissenschaftler.
- Allen gemein ist: die Ausgangsmischung bestimmt die Ausgewogenheit des
Fertigkompostes - bei uns noch viel wichtiger, da unser Verlauf bereits optimiert ist
im Vergleich zum Komposthaufen.
2 Die Mischung der Füllung
- also je vielseitiger desto besser: Kaffee (nicht in größeren Mengen, da er
sauer wirkt)
- Kaffee enthält 2% N, 1% Kalium, Phosphorsäure, Spurenelemente, Vitamine
- alle Lebensmittelreste die konserviert waren, hemmen Rotteprozess
- Verschimmeltes Brot, Obst usw. eher auch nicht, da Stoffwechselgift Afloxin
enthalten

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 71
- wirkt auf Wurmvermehrung positiv, aber auf Bakterien ev. negativ (genaues
noch nicht bekannt) => wir haben in unseren Rottetrommeln sowieso keine
Makrofauna (alle knapp sichtbaren Lebewesen > 2mm)
- also ganz darauf verzichten
- Fleischreste beschleunigen, viel Stickstoff enthalten dazu Gartenabfälle
versch. Körnung u. Holzigkeit
- =>wenn mögl. frisch gebrochen
- aber kein pilzbefallenes oder sonst. krankes Material
- industrielle Zugaben meiden, da rel. hoch konzentriert und wir haben rel.
kleine Volumina mit optimalen Bedingungen
- Zugaben: Tonmineralien, Hornmehl (N – haltig),Kalk, und spez. Substrate
- Holzasche guter Kaliumlieferant
- nicht zuviel Laub => viele Gerüststoffe aber Nährstoffarm
- wenn mögl. zerkleinert < 10% Anteil und < 5cm
- Papier auch gute Beigabe - ungelackt
- kann bedruckt sein, Druckerschwärze => Russ vollst. umgesetzt
- Feuchte aller Ausgangsmaterialen ca. 50% aber mind. 25%, sonst kein
Rotteprozess (Milieu zu trocken)
- durch Rotation und Belüftung auch keine erhöhte Fäulnisgefahr bei zu
feuchtem Material
2.1 Weitre Einflüsse
- Makrofauna am Beispiel reiner Waldstreu Wassergehalt nicht über 80%
während des Verlaufs, da Sauerstoff verdrängt wird aerob schlägt in
anaerob um
dabei kann kein Humus entstehen
- bei unter 20% kommt Bakterienaktivität zum Erliegen

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 72
3 Beurteilung des Rottegrades und Qualität
3.1 Parameter
- Körnung, Wassergehalt, C/N-Verhältnis, pH-Wert, Carbonatgehalt,
- Nährstoffgehalt im einzelnen (N, Ca, K, P, Mg u. Gase CO2 u. H2O)
- Nährstoffversorgung ( = Vorrat * Verfügbarkeit)
- Verfügbarkeit beinhaltet pH, KAK, Feuchte usw.
KAK im allg. guter Wert für Verfügbarkeit (Auch Basensättigungswert genannt)
3.2 Körnung:
- ausgesiebte Menge Fertigkompost (Sieblochung 1-2cm )
- verschiedene Beschmutzungseigenschaften und fühlbare Partikelgrösse die
der Bodenkunde entliehen sind
- stützen sich auf physikal. Eigenschaften des Materials => für uns sehr grob
auch anwendbar
- im allg. ist der fertige Kompost dunkelbraun, krümelig und riecht nach
Walderde
- an Restsubstanz kann Rottegrad mit beurteilt werden
3.3 pH – Wert
- gibt Auskunft über Kationenaustauschkapazität (KAK)
- indirekte Angabe für die Verfügbarkeit von Nährstoffen
- Messung mit Indikatorstäbchen (kann im Fachhandel erworben werden)
- dazu Suspension aus Siebhumus und 0,01% CaCl2 im Verh. 2,5:1 herstellen
- nach 10 – 15 min Indikatorpapier oder Stäbchen 1 min reinhalten und an
Farbscala ablesen

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 73
3.4 Carbonatgehalt
- feste glatte Humusschicht herstellen (Teller oder so)
- 10% - ige Salzsäure auf feuchten Humus getropft
- Sicht- und Hörprobe der aufbrausenden Säure (Tabelle siehe Ende)
Tab. 3.1 Bestimmungsweise des Carbonatgehaltes
Reaktion Bezeichnung ungefährer Carbonat-
gehalt in Gew.%
Mit Sicherheit keine Reaktion carbonatfrei 0
sehr schwache Reaktion, nicht
sichtbar*
sehr carbonatarm < 0,5
schwache Reaktion, kaum sichtbar carbonatarm 0,5 – 2
nicht anhaltendes Aufbrausen carbonathaltig 2 – 10
starkes anhaltendes Schäumen, je
nach zugegebener HCl-Menge**
carbonatreich bis extrem
carbonatreich
* nur hörbare Bläschenbildung (Fehlerquellen: Windgeräusche,
Luftverdrängung aus den Poren)
* * Bei Carbonatgehalten über 10 Masse-% ist im allg. mit der HCl-Probe keine
weiter Untersuchung möglich.
3.5 Feuchte
einen festen Klumpen aus fertigem Material formen
wenn nicht bröcklig und gut zusammenhält, dann weiter zusammenpressen
kleine Wasserperlen an den Fingern
entspricht ca. 50-55% Wassergehalt
20% trockenes Gefühl
40% krümelige Struktur
65% nass, schmierig
fertige Rotte < 50%
bei zu trockener Rotte (Wasser < 25%) ev. grauer Schimmelüberzug (bei uns nicht
zu erwarten, da Rotation)
>10

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 74
3.6 C/N – Verhältnis
- wird zu 90% durch die Mischung der Ausgangsmaterialien gesteuert (Tab. A.1
und Tab. A.3 im Anhang)
- nur wenig bis kein Einfluss durch Verlauf auf Zus.setzg. zu nehmen
- Kompostbeschleuniger können etwas korrigieren
- natürliche Zugaben wären dann noch nicht verrottet (z.B.: Gründüngung)
- angestrebtes Verh. 20-35 : 1 bei fertiger Rotte dann 10-20 : 1
3.7 Kresse – und Sommergerste – Test
3.7.1 geschlossener Kressetest
- Kressesamen unter Folie zum keimen bringen
- wichtigster Pflanzenverträglichkeitstest des Bodens, auch Gase wie H2S und
NH3 mit angezeigt (später im Labor verflogen)
- Kresse muss nach 1-2 Tagen flächig keimen und sattes gleichmäßiges grün
aufweisen dann vollst. verrottet
3.7.2 Sommergerstetest
- ebenfalls wichtiger Test für Verrottungsgrad
- dazu 3 Schalen: 1. Schale 25% Rottematerial und 75%
Einheitserde 2. Schale 50% Rottematerial und 50%
3.7.3 Einheitserde
3. Schale 100% Einheitserde
- wenn 1. Schale mind. 90% Ertrag wie die Einheitserde

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 75
Kompost bereit zum Düngen & Untermischen
- wenn 2. Schale mind. 90% der 1. Schale, dann Kompost vollst. verrottet
- auch Blumenerde tauglich usw.
3.8 Glühverlust
- Massenverlust zw. der Gesamtanfangsrotte und Fertigkompost
- durch Gase CO2 , H2O und Ammoniak (N-Verlust)
- Auswaschung von mineralisiertem Stickstoff (Nitrit)
versch. je nach Durchlüftung und Verwendung in der Rotte
3.9 Selbsterhitzungstest
- Kompost ins Dewargefäss und abwarten ob Temperaturen von über 30°C
erreicht werden
wenn nicht, dann ebenfalls Indiz für Reife
- Testdauer 10 Tage erreichte Höchsttemp. ist Maß für Rottegrad und
sollte 60 Kompostrohstoff
II 50,1 - 60,0 Frischkompost
III 40,1 - 50,0 Frischkompost
IV 30,1 - 40,0 Fertigkompost
V ≤ 30 Fertigkompost

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 76
3.10 Stickstofftest
- mit destilliertem Wasser gut angefeuchtete Probe
- darein 1 Prüfstäbchen Merckuant 10024 für Ammonium
10020 für Nitrat und Nitrit
(getrennte Anzeige) nach 1 Minute abspülen mit destill. Wasser
Farbumschlag bewerten
3.11 Sulfidtest
- aerob verrottete Komposte enthalten weder Ammonium noch Sulfid, sondern
Nitrat (nach Spohn 1981)
- 1 Löffel Probematerial in ein Becherglas mit 10-20%-iger Salzsäure versetzen
- Bleiacetatpapier an den Deckel geheftet färbt sich Papier dunkel, ist Sulfid
enthalten Rotteprozess anaerob verlaufen
3.12 FT – IR – Spektroskopie
- bei best. Wellenzahlen werden von best. Bindungsarten die Wellen
unterschiedlich angeregt
- z.B.: Wellenzahl 1710 regt C=O – Bindungen an (aus COOH)
des weiteren existieren noch die Rundfilterchromatographie und and. gängige
Laboranalyse- und Trennverfahren

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 77
4 Das Endprodukt
- Wassergehalt ca. 50%
- in der Trockensubstanz: 1,1 N, 1-2% Salze, 1% Phosphorsäure, 0,6%
Kalium, 0,7% Mg, 4,9% Kalk (siehe Tab. 2, Anhang)
hängt extrem von Ausgangmaterialien und ihren Inhaltsstoffen ab
- pH – Wert sollte zw. 6,5 und 7,2 liegen (7 wäre neutral)
5 Literatur
also eher leicht basisch
Abels, Heinz (1989): Kompost. Vieweg,1.Aufl.
Heynitz, Krafft von (1992): Kompost im Garten. Verlag O.G.,2.Aufl.
www.bgkev.de, 2004
www.umweltbundesamt.de, 2004
www.merian.fr.bw.schule.de, 2004
www.cfe.cornell.edu/compost, 2004

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 78
6 Anhang
Tab. A.1: Kompostierungseigenschaften verschiedener Ausgangsmaterialien
Material Feuchtegrad C/N-Verhältnis Struktur
Baum- uns
Strauchschnitt
maximaler
Mischungsanteil
trocken 100-230:1 gut bis 50 %
Baumrinde feucht 100-200:1 gut bis 70 %*
Blumen- und
Gemüseabfälle
Gründüngungspflanzen
Wichtige Eigenschaften verschiedener Ausgangsmaterialien im Überblick
trocken bis feucht 10-30:1 gut bis 80 %
trocken bis feucht 15-25:1 gut bis 80 %
Küchenabfälle feucht bis naß 20-25:1 schlecht bis 50 %
Laub trocken bis feucht 40-50:1 mittel bis 80 %
Rasenschnitt feucht bis naß 12-20:1 schlecht bis 70 %
Sägemehl trocken 100-200:1 schlecht bis 30 %
Schilf feucht 20-80:1 gut bis 70 %
Stroh trocken 50-150:1 gut bis 50 %
Trester naß 100:1 schlecht bis 30 %
* bei ansonstem strukturarmen Material; Baumrinde kann den pH-Wert senken

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 79
Tab. A.2: Soll- bzw. Grenzwerte verschiedner Parameter für Fertig- und
Substartkompost (Bundesgütegemeinschaft Kompost e.V., 1999; (b) Kock
1989)
Parameter Soll- bzw. Grenz- oder Richtwert
Ammonium-N (b) < 3 mg kg-1 FS
Nitrat-N (b) 500 mg kg-1 FS
mineralisierter N (NO3 + NH4) (bei
Substratkomposten)
< 300 mg l-1 FS
Nitrit-N (b) < 1 mg kg-1 FS
Phosphat löslch (P2O5) (bei
Substratkomposten)
Kalium löslich (K2O) (bei
Substratkomposten)
Salzgehalt (KCL) (bei
Substratkomposten)
< 1200 mg l-1 FS (bei 40 % Kompostanteil) <
1200 mg l-1 FS (bei 20 % Kompostanteil)
< 2000 mg l-1 FS (bei 40 % Kompostanteil) <
4000 mg l-1 FS (bei 20 % Kompostanteil)
< 2,5 g l-1 (bei 40 % Kompostanteil) < 5
g l-1 (bei 20 % Kompostanteil)

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 80
Tab. A.3: Überblick über Unterschiede und Ähnlichkeiten der beprobten Komposte
bezüglich Kompostierungsbeginn, Gehalt an Küchen- und Privaten
Gartenabfällen, Strauchschnitt und anderen org. Materialien, Abschätzung
des Gehaltes an holzigen Bestandteilen (0≅ 0%, 1≅ ca. 15%, 2≅ ca. 25%,
3≅ ca. 50%, 4≅ ca. 60%, 5≅ ca. 70%, 6≅ ca. 80%), C/N-Verhältnis sowie
Wassergehalt im Ausgangsmaterial
Kompost
Kompostierungbeginn
[Monat]
Gehalt Bioabfälle [%]
davon Gartenabfälle [%]
Zugabe Strauchschnitt [%]
andere
Kompostierungsmaterialien
Gehalt an holzigen
Bestandteilen [Werte von
0-6, zunehmende
Holzanteile]
C/N-Verhältnis
Kompostierungsbeginn
Wassergehalt
Kompostierungsbeginn [%]
1.1 Nov. 100 80 - - 3 16 58
1.2 Nov. 100 80 - - 3 20 55
2.1 Nov. 70 80 30 - 5 17 64
3.1 Nov. 70 80 30 - 5 20 65
2.2 März 100 75 - - 3 16 49
2.3 April 100 70 - - 3 14 48
3.2 März 100 70 - - 3 17 44
4.1 März - - -
4.2 April - - -
4.3 Okt. - - -
Gemüseabf. Rindermist,
Preßrückstände,
Fertigkompost, Zusätze
Gemüseabf. Rindermist,
Preßrückstände,
Fertigkompost, Erde,
Zusätze
Gemüseabf. Rindermist,
Preßrückstände,
Fertigkompost, Erde,
Zusätze
0 28 62
0 14 48
0 20 49
5.1 Nov. 70 10 30 - 2 27 57
5.2 Dez. 75 10 25 - 2 29 61
5.3 Dez. 0 0 100 - 6 36 55
6.1 Okt. 40 0 60 - 3 14 31
7.1 Okt. 44 30 48 Erde 3 26 43
7.2 Okt. 44 40 48 Erde 3 23 47
2.4 Aug. 100 70 0 - 1 17 63
9.1 Aug. 100 60 0 - 1 25 54
9.2 Aug. 100 60 0 - 1 24 52
9.3 Aug. 100 60 0 - 1 25 53
10.1 Aug. 30 0 70 - 4 20 52
10.2 Aug. 30 0 70 - 4 19 53

Technische Aspekte des Rottetrommelbaus
Autoren Matrikelnummer
Sebastian Kuhnert 215881
Simon Marburger 178468
1 Einleitung
Dieser Abschnitt der Seminararbeit beschäftigt sich mit den Rahmenbedingungen,
die für Bau und erfolgreichen Betrieb einer Rottetrommel von entscheidender
Bedeutung sein können, sowie dem tatsächlichen Einsatz von Rottetrommeln.
Ausgehend von den bereits erläuterten Grundprinzipien werden nötige Eigenschaften
an die Zusammensetzung des Rottegutes sowie allgemeine Designparameter und
Anforderungen an die Trommel diskutiert. Im Anschluss werden die
Systemtemperatur sowie Wärmeverluste an die Umwelt und deren Vermeidung
diskutiert, da diese im Winter ggf. die Rottefunktion stark beeinträchtigen können.
Außerdem werden die wichtigsten Einsatzgebiete von Rottetrommeln in der Praxis
sowie kommerziell erhältliche Rottetrommeln unterschiedlichen Fassungsvermögens
von der kleinen Hobbygärtnervariante bis zur industriellen Abfallverwertungsanlage
vorgestellt.
Wie bereits dargestellt handelt es sich bei der Verrottung um einen aeroben Prozess.
Die Hauptaufgabe der Rottetrommel besteht darin, diesen Prozess möglichst rasch
ablaufen zu lassen, d.h. dass in möglichst kurzer Zeit aus organischen Abfällen
durch Verrottung Kompost wird [MASTERCOMPOSTER 2003]. Viele an der
Kompostierung beteiligten Mikroorganismen benötigen Sauerstoff für den Abbau des
Rottegutes, wobei auch Wärme entsteht. Die optimale Temperatur für die
Mikroorganismen beträgt 65°C [WHATCOM 2003]. Hier geht die Verrottung am
schnellsten. Die Temperatur ist auch für einen anderen Aspekt des
Rottetrommeleinsatzes wichtig: die Desinfektionswirkung. Durch Temperaturen für
längere Zeit oberhalb von 60°C sterben die meisten Pflanzensamen sowie Eier von
Parasiten, Larven etc. ab. Somit kann der so gewonnene Kompost unbedenklich in
Gartenbau und Landwirtschaft eingesetzt werden [CORNELL-COMPOSTING 2003].

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 82
Rottetrommeln finden in zahlreichen, teilweise sehr unterschiedlichen Gebieten
Anwendung. Zum einen gibt es kleine Varianten, die in Haushalten Verwendung
finden. Sie haben ein Fassungsvermögen von bis zu einem Kubikmeter, sind aber in
der Regel deutlich kleiner. Die Vorteile gegenüber anderen Rotteverfahren liegen
hier vor allem in der Kapselung und der weitgehenden Verhinderung von
Geruchsbelästigung.
Eine etwas abseitige Verwendung ist in Abbildung 1.1 zu sehen: Hier ist eine
Campingtoilette mit einer Rottetrommel ausgestattet und verarbeitet die Fäkalien
gleich vor Ort zu Kompost. Ein ganzes Sortiment solcher Toiletten findet sich unter
[SUN-MAR 2004].
Abb. 1.1: Campingtoilette [SUN-MAR 2004]
Das zweite große Einsatzfeld für Rottetrommeln ist die kommunale und industrielle
Abfallverwertung. Als Intensivrotteverfahren kommt sie meist dort zum Einsatz, wo
nicht ausreichend Platz für ein passives Verfahren verfügbar ist - zum Beispiel für die
Kompostierung auf Mieten. Typische Standorte für Rottetrommeln sind somit in
Stadtnähe: Hier lohnt sich ihr Einsatz dadurch, dass kurze Transportwege den
Energieverbrauch und die erhöhten Betriebskosten des aktiven Rotteverfahrens
aufwiegen [EPA 1995].

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 83
Das Prinzip der Rottetrommeln ist schon lange bekannt. Bereits in den 50ern des 20.
Jahrhunderts waren kommunale Großanlagen in Betrieb. Bei POHLSCHE-HEIDE
[2000] findet sich eine umfangreiche Aufstellung mit Anlagen, die heute hierzulande
in Betrieb sind. Eine Auswahl ist in Tabelle 1.1 wiedergegeben.
Tab. 1.1: Großanlagen [POHLSCHE-HEIDE 2000]
Standort Baujahr
Duisburg 1975
Flensburg 1972
Aurich 1984
Aurich 1999
Nienburg 1994
Ein recht neues Einsatzfeld für Rottetrommeln bietet die Landwirtschaft. Auch hier
bieten Rottetrommeln dadurch Vorteile, dass sie im Vergleich zu anderen
Rotteverfahren bei gleichem Durchsatz sehr wenig Fläche benötigen. Diese ist in
landwirtschaftlichem Umfeld zwar prinzipiell verfügbar, für Kompostierung benötigte
Flächen sind aber für den Anbau verloren. Unter den landwirtschaftlichen Einsatz fällt
auch die "Verwertung" der Abfälle der Massentierhaltung, etwa von Lachsfarmen
[LIAO 1994].
2 Zusammensetzung des Rottegutes
Um gute Bedingungen für einen eigenen Rottetrommelversuch zu erreichen, sollte
zuerst einmal ausgewählt werden, was verrottet wird. In Anbetracht der vielen
Parameter, die für die optimale Funktion der Mikroorganismen wichtig sind, ist es für
das praktische Experiment wichtig, hier eine Auswahl zu treffen. So können ohne
größere Schwierigkeiten das C/N Verhältnis, der Ligninanteil sowie der Wassergehalt
und die Partikelgröße des Rottegutes eingestellt werden [BASS 1999].
Das Verhältniss von kohlenstoffreichen zu stickstoffreichen Abfällen sollte zu Beginn
der Verrottung bei 30:1 nach Gewichtsanteilen der Elemente liegen. Es kann durch
den Einsatz entsprechender Tabellen einfach abgeschätzt oder ggf. durch

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 84
chemische Analyse bestimmt werden. Bei einer Abweichung um den Faktor 2 von
dem Optimalwert kann sich die Rottezeit vervielfachen. Eine 1:1 Mischung aus Laub-
und Küchenabfall liegt je nach Zusammensetzung etwa bei C/N~30:1 [WHATCOM
2003] [COMPOSTIG COUNCIL 2003].
Lignin ist ein komplexer Baustein in Pflanzenzellwänden. Die meisten
Miroorganismen können ihn nicht abbauen, daher sollten ligninreiche Abfälle im
Kompost vermieden werden. Welche Bioabfälle ligninreich sind, kann in einer Tabelle
nachgesehen werden [CORNELL-COMPOSTING 2003].
Der Wassergehalt des Kompostes sollte zwischen 40% und 60% liegen, da Wasser
für den Stoffwechsel der Mikroorganismen benötigt wird. Um eine möglichst große
Oberfläche zu schaffen, sollten die Partikel möglichst klein sein und nicht klumpen.
Bei starker Abweichung von den Sollwerten, d.h. bei zu hohem C/N Anteil und
Ligninanteil, zu großen Partikeln und zu geringem Wassergehalt können die
thermophilen Mikroorganismen nicht richtig arbeiten und es kommt zu keinem
Temperaturanstieg. Bei zu kleinen Partikeln und zu feuchtem Kompost kommt es zu
Luftabschluss , d.h. zur Verfaulung. Diese äußert sich wie ein zu stickstoffreicher
Ansatz in beißenden Ammoniakgerüchen [COMPOSTIG COUNCIL 2003]
[CORNELL-COMPOSTING 2003].
3 Anforderungen an eine Rottetrommel
Welche Anforderungen sind nun an eine Rottetrommel zu stellen? Wie bereits
genannt, ergeben sich aus der Natur des Prozesses primär zwei Anforderungen.
Erstens soll die Konstruktion der Trommel die Erreichung der hohen Temperaturen
zulassen. Hierauf wird im folgenden näher eingegangen. Zweitens muss das
Rottegut auch gut mit Sauerstoff versorgt werden. Dies geschieht in der Regel durch
die Zufuhr von Frischluft, wobei darauf geachtet werden muss, dass die
kohlenstoffdioxidreiche Luft abgeführt wird. Industrielle Prozesse gehen von einem
Frischluftbedarf von 50 Liter Luft pro Tag und kg aus [OLDGROWTH 2003]. Dabei ist
auch wichtig, dass alle Teile des Rottegutes gut mit Frischluft versorgt werden. Dies
geschieht durch kontinuierliche oder regelmäßige Rotation der Trommel. Diese dient
auch zur Durchmischung und Zerkleinerung der Abfälle [COMPOSTIG COUNCIL

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 85
2003]. Darüber hinaus ergeben sich noch viele rein praktische Nebenanforderungen.
Die Rottetrommel sollte gut zu be- und entladen sowie zu reinigen sein, sie sollte
jedoch nicht selber mitverrotten, keinen Anziehungspunkt für unerwünschte Tiere wie
Ratten darstellen, wenig Platz benötigen, gut aussehen etc.. Die Temperatur stellt für
den Betrieb der Rottetrommel im Winter konstruktiv den wichtigsten Parameter dar
[NILSON et al. 1993]. Sie ist abhängig von der Wärmeabgabe des Rottegutes sowie
vom Wärmeverlust an die Umwelt. Durch ihre Messung kann die momentane
Kompostaktivität sowie deren Fortschritt bestimmt werden [WHATCOM 2003]. Wenn
die Komposttemperatur im Winter unter den Gefrierpunkt sinkt und das im Kompost
vorhandene Wasser gefriert, kommt die Kompostaktivität weitgehend zum Erliegen.
Um dies zu verhindern, ist bei niedrigen Außentemperaturen eine gute
Wärmeisolierung nötig.
4 Quellen des Wärmeverlustes
Als Mechanismen für Wärmetransport kommen allgemein drei Vorgänge in Betracht.
Zum einen kann Wärme durch stofflichen Austausch transportiert werden. Hierbei
spricht man von Konvektion. Bei körperlichem Kontakt ist Wärmeleitung möglich.
Selbst im luftleeren Raum kann Wärme noch durch Strahlung übertragen werden. In
einer im Freien stehenden Rottetrommel kommen alle Prozesse teilweise auch
mehrstufig vor. Durch den Frischluftaustausch geht Wärme durch Konvektion
verloren. Überall dort wo das Rottegut an die Trommel anstößt, tritt Wärmeleitung
auf. Auch wird Wärme durch Konvektion der Luft vom Rottegut an die Wand
abgegeben. Von der Außenwand der Rottetrommel wird die Wärme durch
Konvektion wieder abgegeben. Abhängig von der Temperatur geben auch alle Teile
des Aufbaus Wärme in Form von Strahlung ab. Bei genauerer Betrachtung lassen
sich noch viele sekundäre Vorgänge finden, bei denen diese Formen des
Wärmetransports kaskadiert auftreten. Da bei der Minimierung einer der Faktoren
der Transport durch die anderen geschieht, ist es schwer vorherzusagen, wie sich
eine bestimmte Isolierung etwa auf den Gesamtwärmeverlust auswirkt. Deshalb
sollte das Ziel der Konstruktion einer Rottetrommel für den Wintereinsatz darin
bestehen, möglichst alle Quellen des Wärmeverlustes gering zuhalten.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 86
Strahlung
Abb. 4.1: Quellen des Wärmeverlustes
Wind
Konvektion
Belüftung
Konvektion
Wärmeleitung
Bei Wärmeverlust durch Wärmeleitung geschieht das durch den Einsatz geeigneter
thermischer Isolatoren. Gase und poröse Stoffe, etwa Styropor, sind gute Isolatoren;
Metalle hingegen leiten die Wärme gut. Thermische Isolatoren verhalten sich
rechnerisch annähernd wie elektrische Widerstände, d.h. das Schichten von
möglichst vielen und dicken Isolatoren setzt die Wärmeleitung maximal herab. Auch
ist eine möglichst kleine Oberfläche günstig [WEIGANT & WOLFERSDORF 2002].
Zur Wärmestrahlung ist anzumerken, dass alle Körper die eine von 0 Kelvin
verschiedene Temperatur haben, Energie abstrahlen. Diese hängt nur von der
Temperatur und von der Oberfläche des Körpers ab. Dunkle, matte Oberflächen
strahlen sehr viel Leistung ab, bei blanken Metalloberflächen hingegen ist die
Leistungsabgabe minimal. Andererseits absorbieren Oberflächen genauso wie sie
Strahlung emittieren diese auch. Ein Strahlenschutz verhindert immer Emission als
auch Absorption [GERTHSEN 1999]. Dies kann ein Optimierungsproblem darstellen,
da man die Außenhülle der Rottetrommel ggf. dunkel beschichten kann, um die
Erwärmung durch die Sonne gut zu nutzen. Dabei werden allerdings die
Strahlungsverluste maximiert. Zu beachten ist hierbei, dass der
Nettostrahlungsverlust vom Temperaturgradienten abhängt. Eine dunkle
Außenbeschichtung wirkt sich nicht unbedingt negativ aus, wenn die Oberfläche
nachts auch ohne Strahlungsverluste Umgebungstemperatur hätte. Es gibt auch
Materialien, die speziell in Wellenlängenbereichen, in denen das Sonnenlicht eine

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 87
hohe Leistung hat, durchlässig sind, und sonst die Strahlung reflektieren.
Wärmeverluste durch Strahlung sind oberflächenabhängig, eine kleine Oberfläche
minimiert sie.
Wärmeverluste durch Konvektion entstehen bei der Rottetrommel durch den nötigen
Luftaustausch. Sie können durch Begrenzung der Lüftung auf das nötige Minimum
begrenzt werden. Eigentliche Abhilfe schafft nur der Einsatz eines Wärmetauschers.
Im technischen Einsatz gibt es zwei Typen von Wärmetauschern, Regeneratoren
und Rekuperatoren. Beim Regenerator wird die Wärme diskontinuierlich
ausgetauscht. Ein Wärmespeicher nimmt die Energie der warmen Abluft auf und gibt
sie zeitversetzt an die kalte Zugluft ab. Beim Rekuperator geschieht dies
kontinuierlich, Zu- und Abluft sind durch eine wärmeleitende Wand getrennt
[BARTLETT 1996]. Für die Rottetrommel würde sich ggf. ein derartiger passiver
Wärmetauscher eignen. Ob dieser ohne Zwangsbelüftung effektiv arbeiten kann,
müsste überprüft werden [WEIGANT & WOLFERSDORF 2002].
Es bestehen also technische Möglichkeiten, um Wärmeverluste der Rottetrommel im
Winter zu verhindern.
5 Bestehende Systeme
Im folgenden werden kommerziell angebotene und genutzte Rottetrommeln
vorgestellt. Diese lassen sich in drei Kategorien einteilen: Systeme für
Einzelhaushalte, Systeme für größere Wohneinheiten, Garten- und Landwirtschaft
sowie industrielle Rottetrommeln.
5.1 Systeme für Einzelhaushalte
Die meisten für Einzelhaushalte erhältlichen Rottetrommeln haben Fassungsvolumen
um die 500 Liter, es gibt aber auch kleinere oder größere Systeme. Viele der auf
dem US amerikanischen Markt erhältlichen Trommeln bestehen aus recyceltem

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 88
Kunststoff und haben keine besondere Isolierung. Die Preise liegen um die 100 US$
[CLEAN-AIR-GARDENING 2003] [COMPOSTERS 2003].
Abb. 5.1: Kleine Rottetrommeln A, C, D [COMPOSTERS 2003], B,E,F [CLEAN-AIR-
GARDENING 2003]
5.2 Systeme für größere Wohneinheiten, Garten- und
Landwirtschaft
Systeme in diesem Bereich zeichnen sich neben der Größe durch ein spezielles
Gestell und eine weiterentwickelte, teilweise motorisierte Antriebseinheit, mit dem die
Trommel gedreht werden kann aus. Die Trommeln in diesem Bereich verfügen über
regelbare Lüftungsschlitze und meist mit Sieben ausgestattete Klappen, die das
selektive Entnehmen des bereits fertigen Kompostes ermöglichen [COMPOSTERS
2003] [JET-COMPOST 2003] [BACKOFENBAU 2003].

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 89
Abb. 5.2.: Mittlere Trommeln A,B [COMPOSTERS 2003], C [BACKOFENBAU
2003] D, E [JET-COMPOST 2003]
5.3 Industrielle Rottetrommeln
Rottetrommeln, die im industriellen Maßstab eingesetzt werden, heben sich bereits
durch ihre Größe von sonstigen Modellen ab. Zudem kommen regelmäßig
aufwendige Überwachungs- und Regelsysteme zum Einsatz, um Fehlentwicklungen
zu vermeiden und eine hohe Qualität des Produkts Frischkompost zu gewährleisten
[EPA 1995].
Wie bereits erwähnt, liegt einer der Vorteile der Rottetrommel im hohen Durchsatz.
Das geht so weit, dass bei modernen Anlagen die Verweildauer in der Trommel auf
einen Tag reduziert werden kann. Aus Gründen der Hygiene werden aber auch diese
Anlagen mit einer Verweildauer von drei Tagen betrieben, weil sonst Keime nicht
zuverlässig abgetötet werden.
Zunächst wurde der anfallende Restmüll sortiert und die organischen Anteile der
Kompostierung in Rottetrommeln zugeführt. Dabei kam es aber zu Problemen durch

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 90
Schwermetalle, die dem organischen Material nach Kontakt mit dem teilweise
verseuchten Restmüll anhafteten. Diese Kontamination, die bereits durch lackiertes
Holz zustande kommen kann, stand einer Verwendung des gewonnenen Komposts
in der Landwirtschaft entgegen. Aus diesem Grund ist man mittlerweile dazu
übergegangen, organischen Abfall getrennt einzusammeln, etwa mit sog. "braunen
Tonnen" oder "Biosäcken".
Existierende Rottetrommelsysteme unterscheiden sich regelmäßig in einigen Details,
auf die ich hier eingehen möchte:
Während einige Anlagen eingesammelten organischen Abfall unverändert der Rotte
zuführen, durchläuft er in anderen Anlagen zunächst eine Mühle zur Zerkleinerung.
Dies hat neben Erleichterungen beim Aussortieren von anorganischem Material den
Vorteil, dass der Rotteprozess dank der vergrößerten Oberfläche schneller abläuft.
Bei vielen Systemen werden mehrere Trommeln nebeneinander betrieben - während
eine Trommel mit frischem Material befüllt wird, findet in der oder den übrigen
Trommeln der Rotteprozess statt. Andere Systeme arbeiten mit kontinuierlicher
Befüllung. Hier wandert das Rottegut von einem Ende zum anderen, wo es dann
entnommen wird. Um den Transport zu unterstützen, sind manche dieser Trommeln
geneigt.
Viele große Rottetrommeln arbeiten mit Belüftungssystemen. Um den Wärmeverlust
zu minimieren, kommen Wärmetauscher zum Einsatz. Obwohl die Abluft geruchlos
oder zumindest gerucharm ist, kommen Luftfilter zum Einsatz, um jegliche
Kontamination mit Bakterien auszuschließen. In der Regel wird die Zuluft in einen
Wärmetauscher vorgewärmt, um den Rotteprozess nicht zu bremsen. Durch die
Belüftung kann die Verweildauer in der Trommel weiter gesenkt werden. Der
Luftdurchsatz wird deshalb häufig dazu eingesetzt, die Rottedauer innerhalb eines
vorgegebenen Rahmens zu steuern.
Die Drehgeschwindigkeit der Trommel ist ein weiterer Parameter, der während des
Betriebs beeinflusst werden kann. Durch die Drehung wird sichergestellt, dass der
mit der Luft zugeführte Sauerstoff im Rottegut gleichmäßig verteilt wird. Gleichzeitig
kann es bei zu schneller Drehung zu Klumpenbildung im Rottematerial kommen - in
diese Klumpen kann kein Sauerstoff mehr gelangen und es kommt zu anaeroben
Prozessen. Es gibt sowohl Trommeln, die kontinuierlich gedreht werden, als auch
solche, die intervallweise in Bewegung gesetzt werden.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 91
5.3.1 Kommerzielle Rottetrommelsysteme
Der DANO Biostabilisator arbeitet mit einer kontinuierlich neues Material
aufnehmenden Trommel. Auf der Abbildung ist ein Beispiel dafür zu sehen, welche
zusätzlichen Geräte und Einrichtungen beim Betrieb einer Rottetrommel zum Einsatz
kommen können: Kräne und Förderbänder sorgen für den Transport des Rotteguts.
Bevor es in die Trommel gelangt, werden anorganische Anteile teils automatisch
(Magnet), teils durch manuelle Auslese aus dem Rottegut entfernt. Der aus der
Trommel entnommene Frischkompost wird schließlich in einer Hammermühle
zerkleinert und ausgesiebt [EMBERGER 1995].
Abb. 5.3 DANO Biostabilisator [EMBERGER 1995]
System Envital repräsentiert eine anderen Typus Rottetrommel: Zwei Trommeln
arbeiten im Wechsel und werden nicht an der Stirnseite, sondern an einer Öffnung
an der Längsseite befüllt und entleert. Die Rottedauer beträgt ungefähr 10 Tage
[EMBERGER 1995] [ENVITAL 2003].

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 92
Abb. 5.4: System Envital [ENVITAL 2003]
Wieder anders ist das System Lescha angelegt. Auch hier werden mehrere
Trommeln im Wechsel betrieben. Das Besondere an diesem System ist, dass es mit
natürlicher Zirkulation arbeitet und so ohne künstliche Belüftung auskommt. Die
Trommeln, deren Wände aus einem Siebblech bestehen, werden unter Planen
beziehungsweise Dächern im Freien oder in gut belüfteten Hallen aufgestellt. Beim
Befüllen ergibt sich das Problem, dass Teile des Rotteguts durch das Sieb fallen.
Diese werden dann über eine Förderband und den so genannten Elevator, der
seitlich angebracht ist, erneut in die Trommel eingebracht.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 93
Abb. 5.5: System Lescha [EMBERGER 1995]
6 Zusammenfassung
In der Praxis kommen Rottetrommeln in einem breiten Spektrum von Anwendungen
zum Einsatz. Ihnen ist gemein, dass sie die Rottezeit durch hohe Temperaturen und
ausreichende Belüftung stark verkürzen. Diese Faktoren sind auch bei einem kleinen
Eigenbau besonders zu berücksichtigen.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 94
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Whatcom (2003): Washington State University: Whatcom County Cooperative
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Faulungsprozesse und Prozesswasserklärung
Autoren Matrikelnummer
Regine C. Kakmeni Leumo H. 215359
Philipp Kiltz 164847
1 Einleitung
Der grundsätzliche Aubau und die Funktion einer Rottetrommel wird im Rahem
dieser Arbeit an diversen Stellen genau erläutert und beschrieben. Grundsätzlich läßt
sich die Kompostirerung mittels einer Rottetrommel wie in der folgenden Abblidung
darstellen.
organisches Material
Luft (O2) Wasser
Kompostierung
Kompost Gase Prozesswasser
Abb. 1.1: Prozeßdiagram einer Rottetromel
Hierbei fällt, neben dem erwünschten Endprodukt Kompost auch ein Gasgemsich
sowie Prozesswasser an. Während die Gase bei korrekter Verfahrensfürhrung wenig

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 97
geruchsbelästiged bzw. umweltschädlich sind, kann das anfallende Prozesswasser
eine erhebliche Schadstofffracht enthalten. Dies hängt vorallen Dingen davon ab,
wann das Prozesswasser dem Komposierungsvorgang verloren geht. Es ist davon
auszugehen, dass das Wasser zu Beginn eine deutlich höhere Stofffracht aufweist
als zum Ende der Kompostierung.
Dabei kann der Umfang an mögliche Inhaltsstoffe des Prozesswassers sehr
umfangreich sein.
Hierzu zählen:
▪ diverse gelöste organische Verbindungen
(Proteine, Aminosäure, Fette, Kohlenhydrate)
▪ diverse gelöste Salze
(PO4 2- , SO4 2- , NH4 + )
▪ Mikroorganismen
(aktive, inaktive, Sporen)
▪ Schwermetallsalze
(Cd, Pb)
Zur Eliminierung dieser Inhaltsstoffe bieten sich eine Vielzahl von
Reinigungsverfahren an, die in der Regel in gleicher oder ähnlicher Weise im
Großindustriellen Rahmen angewandt werden und somit zu Stand der Technik
gehören. Daher bietet sich hier ein breites Feld an Erfahrungen die zur Reinigung
des Prozesswasserherangezogen werden können. Im Kapitel 2 wird hierzu auf
verschiede Verfahren und Parameter eingegangen.
Bei einer nicht optimalen Prozessführung innerhalb der Rottetrommel ist es sehr
leicht möglich, dass sich ein anaerober Prozess etabliert. Hierbei kommt es dann zur
Gärung (Faulung). Die dabei auftretenden Gase und Endprodukte unterscheiden sich
aufgrund der bei diesen Prozessen ablaufenden biologischen Umsetzungen
erheblich von den bei aeroben Bedingungen. Im 3 Kapitel dieser Ausarbeitung wird
dieser anaeroben Prozesse näher beleuchtet. Dabei ist davon auszugehen, das die
für die Faulung beschriebenen Prozess in gleicher oder ähnlichen Weise auch in der
Rottetrommel bei anaeroben Bedingungen auftreten werden.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 98
2 Stand der Technik in der Abwasserbehandlung
Die in der Industrie angewandten Methoden sind in der Regel Schadstoffoptimiert
und Kosteneffizient. Die bedeutet, dass nicht mit diversen Reinigungsverfahren ein
möglichst breites Feld an Schadstoffen eliminiert wird, sondern im Vorfeld durch
Analysen ermittelt wird welche Schadstoffe auftreten und dem entsprechende
Verfahren zu betreiben.
2.1 Möglichkeiten der Schadstofferkennung
2.1.1 Physikalischen Parameter
Zu den physikalischen Parametern gehören zum Beispiel Temperatur, Trübung,
Viskosität, Korngrößenverteilung der enthaltenden Schwebstoffe. Die Bestimmung
dieser Parameter erfolgt in der Regel nach den in den DIN- und DEV-Vorschriften
genannten Verfahren bzw. mittels speziell für den Parameter konstruierten
Apparaten da diese oft deutlich schneller und leichter einsetzbar sind.
Bei den Messgrößen wie z.B. pH-Wert und Sauerstoffgehalt, die oft als einfach zu
bestimmende Parameter zur Abwassercharakterisierung herangezogen werden,
handelt es sich hingegen um chemische Parameter.
2.1.2 Chemische und biologische Parameter
Zur Einschätzung des Verschmutzungsgrad des Wasser und der enthaltenen Stoffe
erfolgen in der Regel chemische Analysen. Dabei unterscheidet man zwischen
Einzelparameter und Summenparameter. Der unterschied liegt darin ,dass es beim
Einzelparameter nur ein Inhaltsstoff gemessen wird und beim Summenparameter
eine Stoffgruppe.
Zu den in der klassischen Abwasserbehandlung bestimmten chemischen
Einzelparameter gehören z.B. Schwermetalle, Metalloide, Anionen, Kationen,

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 99
Cyanide, etc. Bei den Summenparameter ist ebenfalls ein Vielzahl von Gruppen
bekannt, z.B. PAK (Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe), PBSM
(Pflanzenbehandlungs- und Schädlingsbekämpfungsmittel), EOX (extrahierbare
organisch gebundene Halogene) und Phenole.
Für diese Einzelparameter und Summenparameter gibt es eine Vielzahl an
Analysemethode. Im Folgenden werden nur einige Beispiel genannt.
Für die Gruppe der Schwermetall steht die AAS (Atomadsorptionsspektroskopie) zu
Verfügung. Hierbei werden durch chemische Aufschlusse die Metallatome von der
Matrix befreit und anschliessend, durch Verdampfung der Lösung in einer Flamme,
die Adsorption der jeweiligen Lichtwellenlänge, die von speziellen Lampen erzeugt
wird, gemessen. Dabei hat jedes Element seine charakteristischen Eigenschaften.
Kationen und Anionen werde in der Regel mittels der Ionenchromatographie
bestimmt. Hierbei ist zu beachten, dass entweder Anionen- oder
Kationenkonzentrationen ermittelt werden, da für jede Stoffgruppe unterschiedliche
Laufmittel eingesetzt werden.
Des weitern werden in der chemischen Analytik sehr häufig gaschromatische
Verfahren eingesetzt. Bei diesen Verfahren wird neben der Auftrennung der
Stoffgemische und somit die qualitative Bestimmung auch die quantitative
Bestimmung ermöglicht.
Bei der Wahl der Gase, der Detektoren und der Trennsäulen steht eine große, fast
unüberschaubare Zahl Möglichkeiten zur Verfügung.
Bei den Detektoren wird in der Regel auf FIDs (Flammenionisationsdetektoren) oder
WLDs (Wärmeleitfähigkeitsdetektor) zurückgegriffen [HÜTTER 1994]. Aber auch
wesentlich seltenere Detektoren, weil teuerer, wie z.B. ein PDID (Pulsed discharge
Ionisationdetector) kommen bei bestimmten Parametern zum Einsatz [z.B. KILTZ
2003].
Weiterhin existiert in den DIN- bzw. DEV-Vorschriften für fast alle oben und im
Folgenden genannten Stoffe oder Stoffgruppen eine Analysevorschrift, die vor allen
Dingen bei rechtlichen Fragestellungen zur Anwendung kommen müssen.
Als Beispiel bei der Erfassung der Inhaltsstoffe des Wasser werden hier die
Summenparameter BSB (biologischer Sauerstoffe Bedarf) und die CSB (chemischer
Sauerstoffe Bedarf) vorgestellt. Beide Parameter messen den Kohlenstoffgehalt im

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 100
Wasser und ermöglichen somit Rückschlüsse über den Anteil an organischen
Verbindungen im Abwasser. Aus der Differenz kann ermittelt werden wie viel
Kohlenstoff in der Probe enthalten ist, der nicht oder nur schwer von Mikro
Natürlich existieren auch hierbei wieder weitere Parameter die ebenfalls den
Kohlenstoffgehalt in der Probe charakterisieren. Dies sind z.B. der TIC (Total
inorganic Carbon), DIC (dissolved inorganic Carbon), oder auch der TOC (Total
organic Carbon),
Grundlagen der BSB-Bestimmung
Bei der BSB-Bestimmung wird der Verbrauch an Sauerstoff gemessen, der bei der
Umwandlung des in organischen Verbindungen enthaltenen Kohlenstoffes in CO2
durch Mikroorganismen benötigt wird. Dies erfolgt in der Regel durch Messung der
Sauerstoffgehalte in der Probenansetzen zu Beginn und Ende der Analyse. Als
Ergebnis erhält man BSB in der Angabe Milligramm O2 / Liter
Der BSB erfasst hierbei nur den Kohlenstoff, der von Mikroorganismen während des
Versuchszeitraumes - mehrere Tage - abgebaut werden kann. Daher wird der BSB
immer mit einem kleinen Index angegeben: BSB5 (für fünf Tage Versuchsdauer).
Kohlenstoff, der in Verbindungen enthalten ist die von den Mikroorganismen nicht
zum Anabolismus bzw. Katabolismus verwertet werden können, wird dabei nicht
erfasst, da für diese keine biologischen Enzyme vorhanden sind. Hier sind dann die
Parameter TIC oder TOC zu ermitteln.
Grundlagen der CSB-Bestimmung
Die von den Mikroorganismen nicht abgebauten Kohlenstoff Verbindung werden
durch einen CSB Analyse erfasst. Damit ist der Verschmutzungsgrad und die
biologische Reinigungsleistung für die Probe ableitbar. Bei der CSB-Bestimmung
wird der Verbrauch an Kaliumdichromat (K2CrO7) der zur Oxidation des Kohlenstoff
benötigt wird in der Einheit mg/l angegeben. Auch hierbei muss davon ausgegagen
werden, dass nur etwa 95-97 % des in der Probe enthalten Kohlenstoffs erfasste
werden kann, da bei den in der DIN 38409-H41, H43 und H44 genannten Verfahren
Störstoffe entstehen können.
Natürlich gibt es für jeden Stoff oder Stoffgruppe ein optimales Verfahren, dennoch
wird in der Forschung weiterhin versucht durch Kombinationen verschiedener

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 101
Trennsäulen und Flussmittel mit einem Verfahren möglichst viele Parameter zu
messen. Dies geschieht hauptsächlich vor dem Hintergrund der Kosten- und
Zeitersparnis.
2.2 Klassischer Aufbau eines Klärwerkes
Im folgenden wird der klassische Aufbau eines Klärwerkes und der Angewendeten
Prinzipien erklärt.
Abb. 2.1: Aufbau eines klassischen Klärwerks [Schlegel 1992]
2.2.1 Mechanische Klärung
Zu Beginn jeder Reinigung erflogt eine einfache mechanische Klärung des
Abwassers. Hierzu dienen der RECHEN und der SANDFANG. Dabei wird das
Wasser zuerst über einem Rechen geleitet und größere Objekte abgesammelt.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 102
Durch eine gleichzeitige Verringerung der Fliessgeschwindigkeit und das Ausnutzen
der Gravitation setzt sich im folge Becken Sand mit einem Durchmessen von 2 bis 4
mm ab. Die Aufenthaltszeit des Wassers beträgt in diesem Beriech des Klärwerkes
nur wenige Sekunden bis einige Minuten.
Anschließen gelangt das Wasser in das VORKLÄRBECKEN. Es funktioniert nach
dem gleichen Prinzip wie der Sandfang. Der einzige Unterschied ist die deutliche
längere Aufenthaltszeit und die damit weiter sinkende Fliessgeschwindigkeit. Daher
sedimentieren in diesem Becken Sandpartikel mit einem Durchmessen von ca. 1
mm. Die Aufenthaltszeit des Wassers in diesem Bereich liegt in der Regel bei 1 bis 2
Stunden.
2.2.2. Biologische Klärung
Im BELEBUNGSBECKEN findet die mikrobiologische Zerlegung der abbaubaren
Kohlenstoffverbindungen statt. Um im gesamten Becken eine aerobe Zone aufrecht
zu erhalten (Sauerstoff wird verbraucht, CO2 gebildet) wird mittels Pumpen Luft in
des Becken geleitet. Ein weiterer positiver Effekt der durch das Einblasen der Luft
erwirkt wird, ist die gute Durchmischung (Wirbelschichtreaktor) des Abwassers
wodurch die Abbaueffizients erhöht werden kann.
Durch eine Sinnvolle Kombination der Luftmenge, der Durchmischung und der
Aufenthaltszeit kann eine Wirkungsgrad des Beckens von bis zu 95% bezüglich des
BSB5 erreicht werden. Außerdem lässt sich eine Kombination von vollständiger
Nitrifikation (aerober Prozess) und Teildenitrifikation (anaerober Prozess) erreichen.
Die Aufenthaltszeit beträgt hier mehrere Stunden, da die biologischen Prozesse
relativ viel Zeit benötigen.
Da durch die biologischen Prozesse eine erhebliche Trübstofffracht im Wasser
enthalten ist, wird das Wasser in einem NACHKLÄBECKEN von diesen befreit.
Es funktioniert ebenfalls nach dem Sedimentationsprinzip und dient ausschließlich
der Entfernung der aus dem Belebungsbecken stammenden Schwebstoffe. Dieses
Wasser kann i.d.R. direkt in einem Vorfluter geleitet werden, es sei den, chemische
Analysen indizieren eine weitergehende Chemische Klärung.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 103
Auch in diesem Becken liegt die Aufenthaltszeit des Wassers ähnlich wie im
Vorklärbecken bei 1 bis 2 Stunden.
2.2.3 Chemische Klärung
Bei der chemischen Reinigung von Abwässer wird eine Vielzahl von Verfahren
angewendet die in der Regel einen ähnlichen Ablauf haben. Hierbei wird meistens
durch Zugabe eines Reagenz eine chemische Reaktion eingeleitet, die dazu führt,
das bestimmte Stoffe, z.B. Ionen die nicht durch Gravitation entfernbar sind, in
größere Moleküle eingebaut werden und dann durch eine z.T. ebenfalls durch
Zuschlagstoffe erreichte Flockung abtrennbar sind. Hierbei wird ein Vielzahl von
Verfahren in der Industrie angewandt, auf eine Aufzählung diese an dieser Stelle
wird daher verzichtet.
2.2.4. Abfallbehandlung - Faulschlamm
Bei der soeben dargestellten Abwasserreinigung fallen natürlich auch Schlämme an.
Diese Schlämme werden in der Regel einem Faulturm zugeführt um die Belastung
der Deponie die bei der Ausbringung der Schlamme verursacht würden um vom
Gesetzgeber unterbunden wurden zu verringern Der Aufbau und die in diesen
Türmen stattfindende Fermentation ist Inhaltsstoffe des Kapitel 3.
2.2.5 Weitere Reinigungsverfahren
Weitere Reinigungsverfahren, die in der Industriellen Abwasserreinigung oder
Trinkwasserherstellung Anwendung finden sind folgende:
- Langsam- oder Schnellsandfilter (mit Tiefen- oder Oberflächenfiltration) mit
unterschiedlichen Substraten als Filterkörper
- Offene oder geschlossene Kaskaden zur Entgasung bestimmter Inhaltsstoffe (z.B.
Mangan, H2S) oder Belüftung mit Sauerstoff

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 104
- Ionenaustauscher (jeweils für Anionen und Kationen, bzw. für spezifische Gruppen)
- Aktivkohlefilter (z.B. für zyklische Kohlenstoffverbindungen, oft auch als Polizeifilter
eingesetzt werden)
- Umkehrosmose (Ionen)
2.2.6 Pflanzenkläranlagen
Weiterhin können bei rein häuslichen Abwässern auch Pflanzenkläranlagen (PKA)
zur Abwasserbehandlung installiert werden. Die Funktion einer Pflanzenkläranlage
liegt in der Reinigungsleistung eins Sandkörpers, der mit Schilf besetzt ist um zum
einen durch die Wurzeln eine Verklumpung des Bodenkörpers zu verhindern und
zum anderen organisches Material als Nahrung und Aufwuchsfläche bereit zustellen.
Die bauliche Umsetzung dieses Verfahrens kann sowohl mittels einer horizontalen
als auch einer vertikalen Bodenkörper Durchströmung erfolgen, wobei bei Verfahren
Vor und Nachteile haben. Ein weitere Diskussion diese Themas soll in dieser
Ausarbeitung nicht erfolgen, es sein allerdings auf die reichlich vorhandene Literatur
hingewiesen. Einzig die Tatsache, das eine PKA in der Regel gute
Reinigungsleistungen bei natürlichen organischen Verbindungen aufweist, bei
künstlichen chemischen Verbindungen aber aufgrund der für den Abbauprozess
verantwortlichen Mikrobiologie oft nur sehr schlechte Leistungen vorweisen kann.
3 Faulprozesse - Faulung und Gärung
3.1 Faulung
Unter Faulung wird die anaerobe Fermentation (Gärung) verstanden, bei dem aus
einem Substrat (i.d.R. einfache C1-C5-Körper) ohne Beteiligung einer
Elektronentransportkette ATP regeneriert wird [Schlegel 1992]
Das organische Substrat ist hierbei sowohl Elektronendonator als auch
Elektronenakzeptor. Bei den Endprodukte handelt es sich im allgemeinen um
Alkohole und Säuren. Die folgende Abbildung 3.1 zeigt schematisch den

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 105
Abbauprozess bei der anaeroben Stoffumsetzung. Das Ausgangssubstrat wird über
den jeweiligen Abbauweg des Mikroorganismus zum reduzierten Endprodukt und
Kohlendioxid umgewandelt. Die dabei frei werdende Energie in Form von
Adenosintriphosphat (ATP) und Wasserstoff (H + ) wird hierbei sowohl für den
Anabolismus als auch für den Katabolismus herangezogen. Unter Anabolismus
versteht man Stoffwechselreaktionen die dem Aufbau von Zellsubstanz dienen. Mit
dem Begriff Katabolismus werden Reaktionen die zur Energiegewinnung dienen
beschrieben.
ATP-
Regeneration
Kohlendioxid
CO2
Organisches Substrat
(Energie und Kohlenstoffquelle)
Abbauweg
H +
ATP
Umbau der
Spaltprodukte
Reduzierte
Produkte
Abb. 3.2: Übersicht über den Abbau organsicher Substanz mittels Mikroorganismen
[Schlegel 1992]

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 106
3.1 Funktionsweise eines Faulturms:
Der in der Abwasserbehandlung anfallende Schlamm (siehe Kapitel 2) muss in der
Regel weiterbehandelt werden, bevor er auf einer Deponie abgelagert werden kann.
Bisher reichte eine Behandlung in einem Faulturm (Fermenter), in dem auch die
schwer abbaubaren organischen Verbindungen durch Mikroorganismen zerlegt
werden.
Ein weiterer positiver Effekt dieser Behandlung, neben der Reduzierung des BSB, ist
die Erzeugung von Methan (CH4), welcher zur weiteren thermischen Nutzung
herangezogen werden kann.
Nach der neuen Regelung der TA-Siedlungsabfall (tritt Schrittweise bis 2005 in Kraft)
ist eine Deponierung von Abfallstoff nur noch dann möglich, wenn eine Organikgehalt
von unter 5% eingehalten wird. Dies bedeutet für den fermentierten Faulschlamm,
eine weitergehende (thermische) Behandlung. In der folgenden Abbildung ist der
schematische Aufbau eins Faulturm dargestellt.
Sämtliche Prozesse innerhalb eines Faulturm laufen unter anaeroben Bedingungen
ab. Man nimmt an, dass sich die Mikrofauna aus über 100 Mikroorganismen
zusammen setzt, von denen naturgemäß einige deutlich häufiger vertreten sind als
andere. Hauptsächliche Eigenschaft der vorhandnen Spezies sind ein obligat oder
fakultativ anaerober Stoffwechsel der Gärung bzw. der anaeroben Atmung.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 107
Abb. 3.1: Übersicht über den Aufbau eines Faulturms [WASSER-WISSEN 2004]
Der Frischschlamm wird durch Pumpen in den Fermenter überführt und strömt durch
die kontinuierliche Zugabe von rechts nach links durch den Behälter. Auf eine
technisch aufwendige Durchmischung des Schlamms kann in der Regel verzichtet
werden, wenn keine Zuschlagstoffe eingebracht werden müssen. Lediglich auf eine
Temperaturkontrolle kann nicht verzichtet werden, da bei zu geringen Temperaturen
die Abbauleistung der Mikroorganismen deutlich abfallen würde. Der ausgefaulte
Schlamm kann an der anderen Seite des Behälters abgenommen werden und muss
entsprechenden der geltenden Gesetze entsorgt bzw. weiter behandelt werden. Die
bei der Gärung entstehenden Gas werden nach einer Aufreinigung (Methan wird
aufkonzentriert, CO2, H2S und andere Störgase entfernt) einem Blockheizkraftwerk
(BHKW) zur thermischen Nutzung zugeführt.
Bei großen Anlagen mit mehrer Türmen ist häufig auch eine Verbindung zu den
anderen Türmen vorgesehen, um ein Animpfen mit Faulschlamm zu ermöglichen,

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 108
falls durch störende Einflüsse (zu tiefe Temperaturen, toxische Stoffe) die
Faulleistung eines Turms herabgesetzt wurde.
3.2 Schematische Einteilung des Faulprozesses
Der anaerobe Abbau organischer Verbindungen innerhalb eines Faulturms lässt sich
in drei Phasen einteilen. Es ist davon auszugehen, dass die drei Phasen im
Faulschlamm zeitgleich anzutreffen sind, jedoch örtlich an anderen Bereichen. Dies
wird ebenfalls für eine anaerobe Rottetrommel gelten. Lediglich zum Ende der
Faulung wird in der Rottetrommel die erste und zweite Phase nicht mehr anzutreffen
sein, da hier im Gegensatz zum Faulturm kein frisches Substrat zugeführt wird.
3.2.1 Phase 1: Einleitende Reaktionen
Die leicht aufschließbaren Bestandteile werden durch extrazelluläre Enzyme, die die
Mikroorganismen in die Gärflüssigkeit abgeben, in einfache Kohlenhydrate, Fette und
Eiweiß zerlegt. Erst durch diese Zerkleinerungsprozesse ist es für die
Mikroorganismen möglich die Stoffe in ihre Zellen zu transportieren wo der
eigentliche Abbau stattfindet.
Diese Prozesse können sowohl durch fakultativ als auch durch obligat anaerobe
Mikroorganismen indiziert werden.
3.2.2 Phase 2: Gärung
Nun werden die vorzerkleinerten Stoffe durch die Zellmembran transportiert und im
Inneren weiter zerlegt. Die fakultativ und obligat anaeroben Mikroorganismen
zerlegen dabei die Fette, Eiweiße, und Kohlenhydrate in niedermolekulare
Kohlenwasserstoffverbindungen (C1-C5-Körper). Hierbei gibt es für jede Stoffgruppe
einen bevorzugten Reaktionsweg, der von der Art des Mikroorganismus abhängig ist
[Schlegel 1992]. Die Reaktionswege sind dabei nach den Endprodukten benannt und

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 109
bieten somit sowohl einen Hinweis auf den Reaktionsablauf, als auch auf die
beteiligten Mikroorganismen.
Die Zerlegung der KOHLENHYDRATE erfolgt dabei auf drei verschiednen Pfaden:
1. Propionsäureweg / Methylmalonyl-CoA-Weg
Hauptsächlich durch Propionbakterien, deren natürliches Vorkommen der
Pansen und Darm von Wiederkäuern ist.
2. Buttersäureweg
Beispielhaft durch die Gruppe der Clostridien bewerkstellig, diese sind
ubiquitär z.B. im Boden anzutreffen.
3. Milchsäuregärung
Lactobacteriaceae sind extreme Spezilisten und hauptsächlich in Milch
(Laktose) anzutreffen, aber auch in Pflanzen, sowie in Darm und
Schleimhäuten.
Der Abbau von FETTSÄUREN wird durch die schrittweise Zerlegung der Moleküle
mittels der ß-Oxidation in C2 Einheiten durchgeführt. Es kommt dabei zur Bildung von
Essigsäure. Zur Gruppe der Essigsäurebakterien zählt z.B. Acetobacter. Ihr
natürliches Vorkommen ist in Pflanzen wo z.T. eine Symbiose mit Hefen anzutreffen
ist.
AMINOSÄUREN werden z.T. nach der Stickland-Reaktion gekoppelt zu Essigsäure,
Ammoniak und CO2 abgebaut. Hierzu sind vor allem die peptolytischen Clostridien
befähig.
Die ALKOHOLISCHE GÄRUNG ist nur bei gärenden Hefen mittels des Fructose-1,6-
bisphosphat-Weg bekannt, die vereinfachte Umsetzungsgleichung lautet:
C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2.
Einzige Ausnahme stellt das Bakterium Sarcina ventriculi dar. Dies wurde aus einer
Agave (Agave americana) isoliert, deren Vorkommen in Pulque ist.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 110
Es ist aber nicht auszuschliessen, das Ethanol in sehr geringen als Nebenprodukt
der Gärung auch bei Bakterien anzutreffen ist [Schlegel1992]
Auf eine weitere Darstellung der genauen Abbauwege und Reaktion wird an dieser
Stelle auf Grund des erheblichen Umfanges verzichtet und auf die Darstellungen in
[Schlegel 1992] hingewiesen.
Als ein wichtiges Merkmal dieser Prozesse kann die Entstehung von Ammonium und
dem damit oftmals deutlich erkennbaren Geruch nach Ammoniakgas gelten. Dabei
werden die Proteine, in denen immer mindestens eine Amminogruppe enthalten erst
durch proteolytische Enzyme (extrazellulär) in Obligopeptide zerlegt und
anschliessend durch Peptidasen weiter zerlegt, wobei die Aminosäuren freigesetzt
werden. Da Ammonium zur Proteinsynthese essentiell ist, verfügen fast alle
Mikroorganismen oder in Symbiose lebende Gemeinschaften über die Fähigkeit
Proteine zu zerlegen um den Bedarf an Ammonium zu decken.
3.2.3 Phase 3: anaerobe Atmung
In dieser Stufe werden aus den vorläufigen Gärendprodukten der 1. und 2. Phase die
methanogenen Nährstoffe gebildet. Diese können dann von den methanbildenden
Bakterien aufgenommen und mit verschiedenen Reaktion in Methan und CO2
umgesetzt werden. Das Einsetzen der anaeroben Atmung ist relativ einfach anhand
der auftretenden Gase: N2, N2O sowie CH4 erkennbar. Besonders erwähnenswert,
weil in der Regel am deutlichsten wahrnehmbar, ist der Geruch nach faulen Eier, der
durch Schwefelwasserstoff (H2S) verursacht wird. Dies ist natürlich nur bei der
Umsetzung von Sulfat oder Schwefel möglich. Da die Abwesendheit von Schwefel in
biologischen System aber sehr unwahrscheinlich ist, kann H2S fast immer
nachgewiesen werden.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 111
Bei den zur Anaeroben Atmung zur Verfügung stehenden Stoffe, handelt es sich um
folgende:
- Essigsäure CH3COOH,
- Kohlensäure H2CO3 (in gelöster Form),
- Ameisensäure HCOOH,
- Methanol CH3OH
- Wasserstoff H2,
Hierbei dient der Wasserstoff in Form von elementarem Wasserstoff als
Elektronenakzeptor, um die bei der anaeroben Atmung überzähligen Elektronen am
Endsubstrat aufzufangen. C-Quelle, Elektronendonator und Elektronenakzeptoren
sind somit Produkte der gärenden Organismen. Weitere Elektronenakzeptor, in
Verbindung mit Wasserstoff, sind Nitrat, Sulfat, Schwefel, Carbonat, Fumarat,
Eisen(III).
Für die Umsetzung der oben genannten Stoffe gelten die folgenden vier
Summenformeln.
1) CH3COO- + H + → CH4  + CO2 
2) HCO3 -
+ H + + 4 H2 → CH4  + 3 H2O
3) HCOO - + H + + 3 H2 → CH4  + 2 H2O
4) CH3OH + H2 → CH4  + H2O
Im folgenden werden für die jeweiligen Elektronenakzeptoren die
Reaktionsbedingungen, typische Bakterien sowie die Reaktionsgleichungen als
kurzen Überblick zusammengestellt:
Nitrat-Atmung
- aerob und fakultativ anaerob
- Paracoccus denitrificans, Pseudomonas stutzeri
- NO3 - → NO2 - , N2O, N2

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 112
Sulfat-Atmung
- obligat anaerob
- Desulfovibrio desulfuricans, Desulfonema limicola
- SO4 2- → S2 -
Schwefel-Atmung
- fakultativ und obligat anaerob
- Desulfuromonas acetoxidans, Pyrodictium occultum
- S → S2 -
Carbonat-Atmung durch acetogene Bakterien
- obligat anaerob
- Acetobacterium woodi, Clostridium aceticum
- CO2 + HCO3 - → CH3-COOH
Carbonat-Atmung durch methanogene Bakterien
- obligat anaerob
- Methanobacterium thermoautotrophicum
- CO2 + HCO3 - → CH4
Fumerat-Atmung
- obligat anaerob
- Escherichia coli, Wolinella succinogenes
- Fumarat → Succinat
Eisen-Atmung
- obligat anaerob
- Alteromonas putrefaciens
- Fe3 + → Fe2 +

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 113
4 Zusammenfassung
Wie sich anhand der hier dargestellten Fakten erkennen lässt, stellt sich die
Reinigung des Prozesswasser als ein von den Inhaltstoffen abhängige Funktion dar.
Je schädlicher die Inhaltsstoffe, desto aufwendiger und damit teurer sind die
Reinigungsprozesse. Bei einer rein aeroben Prozessführung innerhalb der
Rottetrommel ist nicht zu befürchten, dass eine hohe Schadstofffracht den Reaktor
über das Prozesswasser verlässt.
Da es sich bei den Inhaltsstoffen auf Grund der in der Reaktor gegeben
Ausgangsmaterialen um rein natürliche Verbindungen handelt, die mikrobiologisch
einfach zersetzbar (mineralisierbar) sind kann das Prozesswasser i.d.R. einfach
durch Versickern in einem Sandkörper aufbereitet werden. Dieser Sandkörper kann
z.B. eine PKA nachempfunden werden.
Auch bei anaeroben Bedingungen ist es denkbar das Prozesswasser mittels einer
PKA aufzubereiten. Hierbei sind aber deutlich umfangreicheren Maßnahmen
bezüglich der Abschirmung zu treffen, da es gilt die mitunter erheblichen
Geruchsbelastungen der Umgebung zu vermeiden.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 114
5 Literatur
Wasser-Wissen 2004: http://www.wasser-wissen.de/abwasserlexikon/f/faulturm.htm
Hütter, L.A. (1994): Wasser und Wasseruntersuchungen. Otto Salle Verlag GmbH &
Co., Frankfurt am Main 6. Aufl.
Kiltz, P. (2003): Entwicklung einer Analysemethode zur Bestimmung von Wasserstoff
in wässrigen Proben. Diplomarbeit am Fachgebiet Hygiene, TU Berlin
Schlegel, H.G. (1992): Allgemeine Mikrobiologie. Georg Thime Verlag Stuttgart, New
York, 7. Aufl.
Wolfang, Dr.-Ing. (1965): WASSERGÜTE und WASSERAUFBEREITUNG. Verlag
von Wilhelm Ernst &Sohn, Berlin-München
Obst, U.; Alexander, I.; Mevius, W. (1956): Biotechnologie in der Wasseraufbe-
reitung. Hamburg

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 115
Thermorottetrommel
Autoren Matrikelnummer
Regine C. Kakmeni Leumo H. 215359
Christoph Sammler 200209
Christoph Klebes 195279
Simon Marburger 178468
Sebastian Kuhnert 215881
1 Aufbau und Baubericht
Die Konstruktion und der Bau der Thermorottetrommel könne anhand der im Anhang
befindlichen Darstellungen nachvollzogen werden.
2 Rotteversuch
Zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Rottetrommel bei Winterbedingungen
wurde ein Feldversuch durchgeführt. Die Rottetrommel wurde im Freien aufgestellt
und mit organischen Abfällen bestehend aus Garten- und Küchenabfällen, wie sie
typischerweise in einem Einzelhaushalt anfallen, gefüllt. Die Rottetrommel sollte
täglich umgewälzt werden und die Temperatur in- und außerhalb der Trommel
gemessen werden.
2.1 Versuchsvorbereitung
Küchenabfälle bestehend aus Kartoffel- und Möhrenschalen sowie Salat- und
Kohlresten wurden auf maximal 2x2 cm große Stücke geschnitten. Etwas bedrucktes
Büropapier (Laserdrucker) wurde geschreddert und zusammen mit Kaffeesatz, den
Küchenabfällen und Gartenlaub in die Rottetrommel gegeben. Die Küchenabfälle

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 116
wurden vor Versuchsbeginn im Kühlschrank gelagert und zeigten keine Anzeichen
von Verrottung. Das Gartenlaub stammte aus einer Randschicht eines
Komposthaufens und war erst im Spätherbst gefallen. Es war trocken und braun,
zeigte aber sonst keine Zeichen der Verrottung. Das Volumen der Kompostmischung
betrug ca. 22 l. Der Ansatz wurde mit etwa 150 ml Leitungswasser angefeuchtet.
Tab 2.1: Zusammensetzung des Rohmaterials, C/N abgeschätzt +-100%
[COMPOSTING COUNCIL 2003][CORNELL-COMPOSTING 2003]
Menge / kg C/N
Laub 2,0 50
Küchenabfall 4,0 15
Kaffeesatz 1,0 20
Papier 0,2 170
Gesamt 7,2 29,7
Die Temperatur wurde mit zwei zuvor kalibrierten Alkoholthermometern gemessen.
Die absolute Genauigkeit wurde als 1°C abgeschätzt. Die relative Messgenauigkeit
sollte jedoch wesendlich besser sein.
2.2 Das Rotteexperiment
An den Messtagen wurde jeweils um die Mittagszeit die Temperatur in der Trommel
sowie außen gemessen und danach die Trommel mehrfach gedreht. Je nach
Messpunkt im Kompost sind Abweichungen von der Innentemperatur um mehrere °C
möglich. Die Messwerte sind in Abb. 2.1 dargestellt. An den Tagen, an denen nicht
gemessen wurde, wurde die Trommel auch nicht gewendet. Am 12. und 13. Tag kam
es zu heftigen Regenfällen. In den Folgetagen war der Kompost sehr nass und roch
ammoniakalisch. Ein pH-Test ergab extrem basischer Bedingungen.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 117
Temperatur / °C
34
32
30
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
-2
Innentemperatur
Außentemperatur
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Rottezeit / Tagen
Abb. 2.1: Temperaturverlauf der Rotte
2.3 Ergebnis
Regeneinbruch
NH 3 Entwicklung
Der Temperaturverlauf in der ersten Woche zeigt, dass eine Kompostierung auch bei
Außentemperaturen unter dem Gefrierpunkt mit der untersuchten Rottetrommel
möglich ist. Die Erreichung von fast 30°C nach einer Woche deuten auf einen guten
Verlauf der Kompostierung hin. Das Eindringen von Regenwasser stoppt jedoch die
Rotte, es kommt zum Luftabschluss. Ein Verfaulungsprozess setzt ein, der zu
Ammoniakbildung führt. Dieser tötet die an der Rotte beteiligten Mikroorganismen ab.
Das Eindringen des Regenwassern kann in Zukunft durch das Anbringen einer
Schwallschürze, die den Deckel teilweise abdeckt, verhindert werden.
Bei dem Experiment zeigte sich auf eindrucksvolle Art und Weise, wie wichtig eine
gute Belüftung für den Rotteprozess ist.

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 118
Abb. 2.2: Rottegut am Tag 0
Abb. 2.2: Rottegut nach Tag 20 Versuchsdauer

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 119
4 Literatur
Composting Council (2003): Composting Council of Canada: http://www.compost.org/
und Unterseiten Zugriff am 18.11.2003
Cornell-Composting (2003): Cornell Waste Management Institute
http://compost.css.cornell.edu/Composting_homepage.html und Unterseiten
Zugriff am 18.11.2003
Nilsson P.; Grennberg K.; Gabrielson G. (1993): Construction of insulated compost
containers and composting of kitchen and garden waste in a cold climate.
Luleå University of Technology. http://www.luth.se/depts/lib/coldtech/ct93-
2.html Zugriff am 18.11.2003

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 120
5 Anhang
Abb. A.1: Konstruktionsskizze der Thermorottetrommel
Abb. A.2: Querschnitte der Thermorottetrommel

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 121
Abb. A.3: Montagefotos der Thermorottetrommel
Abb. A.4: Montagefotos der Thermorottetrommel

Energieseminar 2003/2004 Rottetrommel Seite 122
Abb. A.5: Montagefotos der Thermorottetrommel
Abb. A.5: Montagefotos der Thermorottetrommel