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Deponietechnik

Deponietechnik

Zu den wichtigsten Aufgaben des Umweltschutzes zählen Sicherung, Sanierung, Nutzungsplanung und Betrieb von Altablagerungen. Die Stadtreinigung Hamburg ist zuständig für die Nachsorge von elf Altablagerungen und hat langjährige Praxiserfahrungen, vor allem auf dem Gebiet der Nachsorge, der Aerobisierung und der Nutzung. Mehr Informationen finden Sie unten auf dieser Seite.

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Stadtreinigung Hamburg
Abteilung Technik Bau
Bullerdeich 19
20537 Hamburg

Weiterführende Informationen

Nachsorge: Technische Betriebs- und Kontrollsysteme

  • Deponiegas: Bei zwei Deponien wird das abgesaugte Deponiegas in Blockheizkraftwerken in Strom und Wärme ungewandelt. Umfangreiche Systeme von Bodengaspegeln stellen sicher, dass kein Gas in die Umgebung entweichen kann.
  • Sickerwasser: Nur eine der elf Altablagerungen verfügt über eine Basisdichtung. Das Sickerwasser wird in Speichertanks gesammelt und mit Hilfe einer Übergabestation zur Entsorgung abgepumpt.
  • Oberflächenwasser: Die Ableitung der Oberflächenwässer auf den verschiedenen Deponien variiert je nach örtlichen Verhältnissen. Bei langen und steilen Böschungen wurden Bodenwasserpegel, Drainagen und Entwässerungsmulden eingerichtet, um Vernässungen der Deponieböschungen zu erkennen bzw. zu vermeiden.
  • Grundwasser: Alle Altablagerungen werden durch Grundwasserkontrollpegel überwacht. Das Grundwasser bei einer Altablagerung ist mit aromatischen Kohlenwasserstoffen belastet und wird seit 2003 mit einer "pump-and-treat"-Maßnahme saniert.

Aerobisierung: In-situ-Stabilisierung

  • Drei Altablagerungen werden mit speziellen Gasbrunnen aktiv übersaugt. Dadurch gelangt Sauerstoff in den Deponiekörper, der die biologischen Abbauvorgänge beschleunigt. Mit einer vollautomatischen Gaskontrollmessung kann der Fortschritt der Aerobisierung dokumentiert werden.

Nutzung: Wirtschaftliche Nutzung von stillgelegten Deponieflächen durch

  • Deponiegas-Blockheizkraftwerke
  • Windkraftanlagen
  • Photovoltaikanlagen
  • Einnahmen durch Stromeinspeisung nach EEG mehr als 650.000,-- € netto jährlich

Projektbeispiele:

Neben der Routinearbeit, wie z.B. der Gas- und Grundwasserüberwachung, Setzungskontrollen usw., sind einige Besonderheiten aufgeführt:

  • Deponie Neu Wulmstorf
    Der Energiepark auf der ehemaligen Hausmülldeponie in Neu Wulmstorf ist ein zuverlässiger Lieferant erneuerbarer Energien. Die drei Windkraftanlagen, die beiden großen Fotovoltaikanlagen sowie das Deponiegas-Blockheizkraftwerk liefern pro Jahr mehr als 5 Millionen Kilowattstunden Ökostrom.
    Landkreis Harburg, Grubendeponie, Fläche 32 ha, Abfallvol. 3,4 Mio m³,
    1995-1997 wurden gebaut: Oberflächenabdichtung, Oberflächenwasserableitung, Sickerwasserleitungen, Entgasungsanlage mit Blockheizkraftwerk, Betriebsgebäude.
    Baukosten: 33 Mio €.
    2001-2002 wurden 3 Windkraftanlagen errichtet.
    Baukosten: 2,3 Mio €.
    2005 wurde eine Photovoltaikanlage in Betrieb genommen.
    Baukosten: 2,1 Mio €.
    2010 wurde die Fläche der Photovoltaikanlagen verdoppelt.
    Baukosten: 1,4 Mio €.
  • Deponie Stemwarde
    Kreis Stormarn, Grubendeponie, Fläche 14 ha, Abfallvol. 1 Mio m³.
    Die Deponie wird seit 2000 nach dem Prinzip der Saugbelüftung aerobsiert.
    Für das Verfahren hat die Stadtreinigung Hamburg zusammen mit einer Partnerfirma die Patentrechte angemeldet.
    Der Methangehalt ist von anfänglich ca. 50% auf jetzt ca. 5 % zurückgegangen.
    Baukosten: 460.000 €.
    Siehe auch unter „Informationsbroschüren“: In situ Abbau.
    Sie auch Klappmenü "Potenzialstudie zu Stemwarde"
  • Deponie Oher Tannen
    Kreis Stormarn, Grubendeponie, Fläche 6 ha, Abfallvol. 270.000 m³.
    Die Deponie wird seit 2002 aerobisiert.
    Damit konnte die Gasfreiheit eines unmittelbar am Deponierand stehenden Wohnhauses gewährleistet werden.
  • Deponie Lemsahler Weg
    Kreis Segeberg, Grubendeponie, Fläche 7 ha, Abfallvol. 250.000 m³.
    Das Grundwasser ist BTXE-belastet und muss saniert werden.
    Sanierungsbeginn 2003.

Machbarkeitsstudie für die Deponie Stemwarde II

Erstellung einer Machbarkeitsstudie für die Deponie Stemwarde II, als Klimaschutzteilkonzept im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative (NKI) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK).

Luftbild des Deponiegeländes

Die Altablagerung bzw. Deponie Stemwarde II wurde von 1977 bis 1979 von der Freien und Hansestadt Hamburg und dem Müllbeseitigungsverband Stormarn-Lauenburg als Siedlungsabfalldeponie betrieben und somit ist sowohl die Stadtreinigung als auch der Kreis Stormarn für die Nachsorge verantwortlich. Bei der Altablagerung handelt es sich um eine Grubendeponie mit einer Fläche von ca. 6 ha und einem verfüllten Volumen von ca. 570.000 m3, eingelagert wurden Haus- und Sperrmüll. Nach der Schließung wurde die Altablagerung rekultiviert und eine Oberflächenabdeckung aufgebracht.

In Siedlungsabfalldeponien bzw. sog. Altablagerungen erfolgt aufgrund der Abfallzusammensetzung, insbesondere durch die Einlagerung von Hausmüll mit biogenen Anteilen und der Milieubedingungen im Deponiekörper, eine mikrobielle Umsetzung der eingelagerten organischen Abfälle. Im Deponiekörper entsteht dadurch Deponiegas, das vor allem aus Methan (CH4) und Kohlenstoffdioxid (CO2) besteht. Auf Stemwarde II erfolgt seit 1989 eine Deponiegaserfassung, eine Hochtemperaturgasfackel wurde betrieben. Nach dem Rückgang der Deponiegasproduktion wurde seit 2001 die Deponie zunächst übersaugt und ab 2013 wurden erste Maßnahmen für eine Deponiebelüftung durch aktive Luftzugabe ergriffen. Das Deponieverhalten zeigt in weiten Deponiebereichen eine weiterhin anhaltende, wenn auch abnehmende Deponiegasproduktion. Auf Grund der Gasqualität ist eine Verwertung des Deponiegases seit vielen Jahren nicht mehr möglich. Trotz des Ablagerungsalters und der bereits in Teilflächen begonnenen Deponiebelüftung steht fest, dass ohne die Fortführung und Intensivierung der Aerobisierungsmaßnahmen noch mit nennenswerten Emissionen über einige Jahrzehnte gerechnet werden muss. Aus Gründen des Emissionsschutzes wird daher weiterhin eine Gaserfassung bzw. Deponiebelüftung zur Vermeidung klimarelevanter Methanemissionen erforderlich sein. Insbesondere das Methan (CH4) hat eine erhebliche Klimawirksamkeit, diese wird im Vergleich zu Kohlenstoffdioxid (CO2) ca. 28-mal so hoch eingeschätzt.

Daher hat die Stadtreinigung Hamburg Fördermittel der Nationalen Klimaschutzinitiative des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz beantragt, um weitere Möglichkeiten zu erkunden, wie die klimarelevanten Methanemissionen noch wirkungsvoller vermieden werden können. Mit den bewilligten Fördermitteln sollen im Rahmen einer Machbarkeitsstudie die Grundlagen und näheren Erkenntnisse für die zukünftige Vorgehensweise ermittelt werden. Hierzu werden vier Erkundungsbohrungen niedergebracht und Abfallfeststoffproben entnommen und analysiert, danach erfolgt der Ausbau zu Gasmesspegeln. Anschließend werden Absaug- und Belüftungsversuche auf der Deponie durchgeführt und es erfolgt die Auswertung der Ergebnisse.  

Die Machbarkeitsstudie gibt Aufschluss über den Zustand der Deponie und stellt somit die Entscheidungsgrundlage dar, um das standortbezogen geeignetste Vorgehen zur Ertüchtigung und Erweiterung der technischen Einrichtungen zur Deponiebelüftung zu ermitteln. Die Studie bildet die Basis für potenzielle investive Maßnahmen auf dem Standort. Die Stadtreinigung strebt auf der Altablagerung Stemwarde II eine optimierte Deponiebelüftung und in situ Stabilisierung des Deponiekörpers an. Mit dieser Maßnahme erfolgt der beschleunigte Abbau der emissionsrelevanten organischen Abfallbestandteile im Deponiekörper und führt zugleich zu einer erheblichen Verbesserung der Emissionssituation.

Die Erarbeitung der Machbarkeitsstudie basiert auf den Vorgaben der Richtlinie zur Förderung von Klimaschutzprojekten im kommunalen Umfeld „Kommunalrichtlinie“ (KRL). Diese wurde im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative (NKI) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) erstellt. Ziel ist die weitgehende Reduzierung von langfristig klimarelevanten Methanemissionen in einem überschaubaren Zeitraum sowie die Stabilisierung des gesamten Deponiekörpers zu erreichen.

Mit Datum vom 31.05.2023 wurde ein förderunschädlicher vorzeitiger Maßnahmenbeginn für die Machbarkeitsstudie Stemwarde II bewilligt. Der Zuwendungsbescheid ist auf den 25.04.2024 datiert.

Informationen

Titel: Erstellung einer Machbarkeitsstudie für die Deponie Stemwarde II
Förderzeitraum: 01.07.2023   bis   31.12.2024
Fördersumme: 67.037,00 €
Förderkennzeichen: 67K23345
Erstellung der Machbarkeitsstudie durch: HiiCCE GmbH, Hamburg in Zusammenarbeit mit IFAS – Ingenieurbüro für Abfallwirtschaft, Hamburg

Nationale Klimaschutzinitiative

Mit der Nationalen Klimaschutzinitiative initiiert und fördert das Bundesumweltministerium seit 2008 zahlreiche Projekte, die einen Beitrag zur Senkung der Treibhausgasemissionen leisten. Ihre Programme und Projekte decken ein breites Spektrum an Klimaschutzaktivitäten ab: Von der Entwicklung langfristiger Strategien bis hin zu konkreten Hilfestellungen und investiven Fördermaßnahmen. Diese Vielfalt ist Garant für gute Ideen. Die Nationale Klimaschutzinitiative trägt zu einer Verankerung des Klimaschutzes vor Ort bei. Von ihr profitieren Verbraucherinnen und Verbraucher ebenso wie Unternehmen, Kommunen oder Bildungseinrichtungen.

Potenzialanalyse für die Altablagerung Neu Wulmstorf

Erstellung einer Potenzialanalyse für die Altablagerung Neu Wulmstorf, Landkreis Harburg, als Klimaschutzteilkonzept im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative (NKI) des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU).

Die Altablagerung Neu Wulmstorf wurde von 1972 bis 1986 von der Stadtreinigung Hamburg als Siedlungsabfalldeponie betrieben und somit ist die Stadtreinigung auch für deren Nachsorge verantwortlich. Die Altablagerung hat eine Fläche von ca. 32 ha und ein verfülltes Volumen von ca. 3,4 Mio. m3, eingelagert wurden Hausmüll, Sperrmüll sowie Boden und Bauschutt. Nach der Schließung wurde die Altablagerung rekultiviert, eine Deponieentgasungsanlage wurde installiert und in den Jahren zwischen 1995 und 1998 erfolgte die Aufbringung einer Oberflächenabdichtung. Auf der ehemaligen Siedlungsabfalldeponie befinden sich zwei Windkraftanlagen, die zwischen 2001 und 2002 errichtet wurden, sowie zwei Photovoltaikanlagen, die in den Jahren 2005 und 2010 installiert wurden.

In Siedlungsabfalldeponien bzw. Altablagerungen erfolgt aufgrund der Abfallzusammensetzung, insbesondere durch die Einlagerung von Hausmüll mit biogenen Anteilen und der Milieubedingungen im Deponiekörper eine mikrobielle Umsetzung der eingelagerten organischen Abfälle. Im Deponiekörper entsteht Deponiegas, das vor allem aus Methan und Kohlendioxid besteht. Durch das Gasfassungssystem wird seit Jahren das Deponiegas gezielt abgesaugt und energetisch über ein Blockheizkraftwerk (BHKW) verwertet. Über die Jahre ist allerdings eine abnehmende Deponiegasgasproduktion zu verzeichnen und schränkt dadurch eine wirtschaftliche Verwertung des Deponiegases ein. Aus Gründen des Emissionsschutzes wird allerdings weiterhin eine Gaserfassung und -behandlung erforderlich sein, die sich noch über einen längeren Zeitraum von mehreren Jahrzehnten erstrecken kann. Die Menge des Methans als Bestandteil des Deponiegases ist noch relativ hoch, daher ist eine weitere Erfassung des Gases aus Umweltschutzgründen geboten. Insbesondere das Methan (CH4) hat eine Klimawirksamkeit, die ca. 28-mal so hoch eingeschätzt wird wie die im Vergleich zu Kohlendioxid (CO2)

Daher hat die Stadtreinigung Hamburg Fördermittel der Nationalen Klimaschutzinitiative des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit beantragt, um Möglichkeiten zu erkunden, wie die klimarelevanten Methanemissionen noch wirkungsvoller vermieden werden können. Mit den bewilligten Fördermitteln sollen im Rahmen einer Potenzialstudie die Grundlagen und nähere Erkenntnisse für die zukünftige Vorgehensweise ermittelt werden. Zum einen soll der funktionale Zustand der Entgasungseinrichtungen geprüft werden und zum anderen soll das Deponiegaspotenzial durch Erkundungsbohrungen, Abfallfeststoffanalysen und Absaugversuchen näher untersucht werden. Die Stadtreinigung strebt auf der Altablagerung Neu Wulmstorf eine optimierte Gaserfassung und -verwertung sowie eine optionale Deponiebelüftung und In-situ-Stabilisierung des Deponiekörpers an.

Die Potenzialstudie stellt die Entscheidungsgrundlage für die Optimierung des Gaserfassungssystems dar und ist ein strategisches Planungsinstrument zur späteren standortbezogenen Umsetzung eines Deponiebelüftungsverfahrens. Es ist die Basis für potenzielle investive Maßnahmen auf dem Standort.

Die Erarbeitung der Potenzialstudie orientiert sich an den Vorgaben des "Merkblatts zur Erstellung von Klimaschutzteilkonzepten" des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU). Ziel ist die weitgehende Reduzierung von langfristig klimarelevanten Methanemissionen in einem überschaubaren Zeitraum sowie die Stabilisierung des gesamten Deponiekörpers zu erreichen.
Mit Datum vom 18.11.2020 wurde der Förderantrag zur Potenzialstudie Neu Wulmstorf bewilligt.

Informationen

Titel: Erstellung einer Potenzialstudie zur optimierten Deponiegaserfassung auf der Altablagerung Neu Wulmstorf der Stadtreinigung Hamburg AöR
Förderzeitraum: 01.01.2021 bis 31.12.2021
Fördersumme: 61.311, - €
Förderkennzeichen: 03K15026
Erstellung der Potenzialstudie durch: Ingenieurbüro für Abfallwirtschaft (IFAS), Hamburg

Nationale Klimaschutzinitiative

Mit der Nationalen Klimaschutzinitiative initiiert und fördert das Bundesumweltministerium seit 2008 zahlreiche Projekte, die einen Beitrag zur Senkung der Treibhausgasemissionen leisten. Ihre Programme und Projekte decken ein breites Spektrum an Klimaschutzaktivitäten ab: Von der Entwicklung langfristiger Strategien bis hin zu konkreten Hilfestellungen und investiven Fördermaßnahmen. Diese Vielfalt ist Garant für gute Ideen. Die Nationale Klimaschutzinitiative trägt zu einer Verankerung des Klimaschutzes vor Ort bei. Von ihr profitieren Verbraucherinnen und Verbraucher ebenso wie Unternehmen, Kommunen oder Bildungseinrichtungen.

Aerobe in situ Stabilisierung der Deponie Neu Wulmstorf

Eine Maßnahme zur Förderung klimafreundlicher Abfallwirtschaft im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative (NKI) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)

Die Stadtreinigung Hamburg ist für die Nachsorge der Deponie Neu Wulmstorf zuständig. Im Zeitraum von 1972 – 1986 wurden ca. 3,4 Mio. Mg Siedlungsabfälle mit erheblichen organischen Anteilen (Haus-, Gewerbe- und Sperrmüll sowie inerte Abfälle) auf einer Fläche von ca. 32 ha abgelagert. Nach der Schließung wurde die Deponie rekultiviert, es wurde ein Deponieentgasungssystem installiert und die Deponie wurde mit einer Oberflächenabdichtung versehen.

Es zeichnet sich ab, dass eine umweltgerechte Deponiegasbeseitigung mit der bestehenden Technik nur noch übergangsweise mit erhöhtem Aufwand möglich ist. Die erfasste Deponiegasproduktion ist in den letzten Jahren deutlich rückläufig, so dass seit Ende 2022 keine wirtschaftliche Gasverwertung im BHKW mehr möglich ist. Dennoch verfügt die Deponie über ein beträchtliches Gasbildungspotenzial und es muss noch mit nennenswerten Emissionen über einen längeren Zeitraum von mehreren Jahrzehnten gerechnet werden.

Die Stadtreinigung Hamburg hat bereits 2021 eine Potenzialstudie (Machbarkeitsstudie) zur Ermittlung des Emissionspotenzials und dem Emissionsverhalten sowie im Hinblick auf den Einsatz der aeroben in situ Stabilisierung durchgeführt. Die Studie wurde durch die Nationale Klimaschutzinitiative (NKI) zu 60% gefördert. Im Wesentlichen baut die Studie auf den Auswertungen zum Deponieverhalten und Voruntersuchungen, Abfallfeststoffanalysen und Belüftungsversuchen vom Herbst 2021 auf. Seit der Abschaltung des BHKW erfolgt eine thermische Behandlung des erfassten Deponiegases (100 m3/h mit 30-32 Vol.-% Methan) in einer Hochtemperaturfackel.

Die Potenzialstudie (Machbarkeitsstudie) bestätigt, dass eine Stabilisierung durch die in situ Belüftung zur Verbesserung des Emissionsverhaltens grundsätzlich sehr gut geeignet und bei den bestehenden Deponierandbedingungen technisch gut durchführbar ist. Die Deponiebelüftung (Aerobisierung) trägt insbesondere zur sofortigen wie nachhaltigen Reduzierung von klimarelevanten Methanemissionen bei. Insgesamt beläuft sich das in der Potenzialstudie ermittelte Emissionsvermeidungspotenzial auf ca. 73.000 - 79.000 MgCO2eq minus 25.500 MgCO2eq der Bestandsanlage bei einem Gesamtemissionspotenzial von 85.000 MgCO2eq. Die Potenzialstudie stellt somit die Entscheidungsgrundlage für die Optimierung des Gaserfassungssystems dar und ist das strategische Planungsinstrument zur standortbezogenen Umsetzung eines Deponiebelüftungsverfahrens. Es ist die Basis für die geplante investive Maßnahmen auf dem Standort. Im Rahmen der Potenzialstudie wurde festgestellt, dass sich das bestehende Gaserfassungssystem in einem funktionstüchtigen Zustand befindet und für die geplanten Maßnahmen geeignet ist.

Die aerobe in situ Stabilisierung der Deponie Wulmstorf soll mittels kontrollierter Übersaugung und ergänzender passiver Luftzufuhr realisiert werden. Das Grundkonzept besteht darin, über das System von Gasbrunnen und Belüftungspegeln durch Übersaugung so viel Luftsauerstoff in den Deponiekörper einzubringen, dass eine beschleunigte biologische Stabilisierung der abgelagerten Abfälle erzielt wird. Dabei wird das schwach belastete Deponiegas (Abluft) über Gasbrunnen kontrolliert erfasst und einer thermischen Behandlungsanlage zugeführt. In Abhängigkeit der Ablufterfassungsvolumina und der Dauer des Stabilisierungsbetriebes wird somit eine Aerobisierung und allmähliche Stabilisierung des Deponiekörpers bewirkt und vor allem die Gefahr unkontrollierter Deponiegas- bzw. Methanemissionen nachhaltig reduziert.

Folgende Maßnahmen sollen im Zuge der in situ Stabilisierung umgesetzt werden

  • Umrüstung von 10 vorhandenen Gasbrunnen und bis zu 10 vorhandenen Gasmesspegeln zu Belüftungsbrunnen bzw. -pegeln
  • Installation von 20 Temperaturmessfühlern in ausgewählten Gasbrunnen
  • Installation und Inbetriebnahme einer Gasverdichterstation (GVS) in Containerbauweise
  • Installation und Inbetriebnahme einer thermischen Abluftbehandlungsanlage (Deponieschwachgasbehandlungsanlage; Methankonzentration im Abluftstrom > 3 Vol.-%)
  • Rückbau von bestehenden Anlagen zur Installation der neuen Gasverdichterstation und Abluftbehandlungsanlage, soweit erforderlich

Die geplante Anlagentechnik soll weitgehend automatisiert laufen. Der Übersaugungsbetrieb wird in der Gasverdichterstation über entsprechende Mess-, Steuer- und Regeltechnik kontinuierlich gesteuert und überwacht. Der ordnungsgemäße Betrieb der Anlage wird zusätzlich per Fernüberwachung kontrolliert. Durch dieses Maßnahmenpaket im Rahmen der aeroben in situ Stabilisierung ist es möglich, dass bis zu 80-90% der klimarelevanten Methanemissionen vermieden werden können. Das entspricht für die Deponie Neu Wulmstorf einem Emissionsvermeidungspotenzial von ca. 73.000-79.000 MgCO2eq. Mit Datum vom 24.05.2024 wurde im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative (NKI) der Förderantrag für die investive Maßnahme auf der Deponie Neu Wulmstorf bewilligt (Förderung: 50%).

Informationen

Titel: Aerobe in situ Stabilisierung der Deponie Neu Wulmstorf
Förderzeitraum: 01.06.2024 bis 30.11.2025
Fördersumme: 486.948, - €
Förderkennzeichen: 67K26880
Durchführung der Maßnahme durch: HiiCCE GmbH, Hamburg, in Zusammenarbeit mit Ingenieurbüro für Abfallwirtschaft (IFAS), Hamburg

Nationale Klimaschutzinitiative

Mit der Nationalen Klimaschutzinitiative initiiert und fördert das Bundesumweltministerium seit 2008 zahlreiche Projekte, die einen Beitrag zur Senkung der Treibhausgasemissionen leisten. Ihre Programme und Projekte decken ein breites Spektrum an Klimaschutzaktivitäten ab: Von der Entwicklung langfristiger Strategien bis hin zu konkreten Hilfestellungen und investiven Fördermaßnahmen. Diese Vielfalt ist Garant für gute Ideen. Die Nationale Klimaschutzinitiative trägt zu einer Verankerung des Klimaschutzes vor Ort bei. Von ihr profitieren Verbraucherinnen und Verbraucher ebenso wie Unternehmen, Kommunen oder Bildungseinrichtungen.

Potenzialanalyse für die Altablagerung Höltigbaum

Erstellung einer Potenzialanalyse für die Altablagerung Höltigbaum, Freie und Hansestadt Hamburg, als Klimaschutzteilkonzept im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative (NKI) des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU)

Die Altablagerung Höltigbaum wurde von 1974 bis 1982 von der Stadtreinigung Hamburg als Siedlungsabfalldeponie betrieben und somit ist die Stadtreinigung auch für deren Nachsorge verantwortlich. Die Altablagerung besteht aus zwei Haldendeponien (Berg 1: 1974-78 und Berg 2: 1978-1982) mit einer Grundfläche von ca. 24 ha und einem verfüllten Volumen von ca. 2,3 Mio. m3, eingelagert wurden Hausmüll, Sperrmüll sowie Boden und Bauschutt. Nach der Schließung wurde die Altablagerung rekultiviert und eine Deponieentgasungsanlage installiert.

In Siedlungsabfalldeponien bzw. sog. Altablagerungen erfolgt aufgrund der Abfallzusammensetzung, insbesondere durch die Einlagerung von Hausmüll mit biogenen Anteilen und der Milieubedingungen im Deponiekörper eine mikrobielle Umsetzung der eingelagerten organischen Abfälle. Im Deponiekörper entsteht Deponiegas, das vor allem aus Methan und Kohlendioxid besteht. Durch das installierte Gasfassungssystem wird seit Jahren das Deponiegas gezielt abgesaugt und energetisch über ein Blockheizkraftwerk (BHKW) verwertet. Über die Jahre ist allerdings eine abnehmende Deponiegasgasproduktion zu verzeichnen und schränkt dadurch eine wirtschaftliche Verwertung des Deponiegases ein. Aus Gründen des Emissionsschutzes wird allerdings weiterhin eine Gaserfassung und -behandlung erforderlich sein, die sich noch über einen längeren Zeitraum von mehreren Jahrzehnten erstrecken kann. Die Menge des Methans als Bestandteil des Deponiegases ist noch relativ hoch, daher ist eine weitere Erfassung des Gases aus Umweltschutzgründen geboten. Insbesondere das Methan (CH4) hat eine Klimawirksamkeit, die ca. 28-mal so hoch eingeschätzt wird wie die im Vergleich zu Kohlendioxid (CO2).

Daher hat die Stadtreinigung Hamburg Fördermittel der Nationalen Klimaschutzinitiative des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit beantragt, um weitere Möglichkeiten zu erkunden, wie die klimarelevanten Methanemissionen noch wirkungsvoller vermieden werden können. Mit den bewilligten Fördermitteln sollen im Rahmen einer Potenzialstudie die Grundlagen und näheren Erkenntnisse für die zukünftige Vorgehensweise ermittelt werden. Zum einen soll der funktionale Zustand der Entgasungseinrichtungen geprüft und zum anderen soll das Deponiegaspotenzial durch Erkundungsbohrungen, Abfallfeststoffanalysen und Absaugversuchen näher untersucht werden. Die Stadtreinigung strebt auf der Altablagerung Höltigbaum eine optimierte Gaserfassung und -verwertung sowie eine optionale Deponiebelüftung und In-situ-Stabilisierung des Deponiekörpers an.

Die Potenzialstudie stellt die Entscheidungsgrundlage für die Optimierung des Gaserfassungssystems dar und ist ein strategisches Planungsinstrument zur späteren standortbezogenen Umsetzung eines Deponiebelüftungsverfahrens. Es ist die Basis für potenzielle investive Maßnahmen auf dem Standort.

Die Erarbeitung der Potenzialstudie orientiert sich an den Vorgaben des "Merkblatts zur Erstellung von Klimaschutzteilkonzepten" des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU). Ziel ist die weitgehende Reduzierung von langfristig klimarelevanten Methanemissionen in einem überschaubaren Zeitraum sowie die Stabilisierung des gesamten Deponiekörpers zu erreichen.
Mit Datum vom 25.11.2020 wurde der Förderantrag zur Potenzialstudie Höltigbaum bewilligt.

Informationen

Titel: Erstellung einer Potenzialstudie zur optimierten Deponiegaserfassung auf der Altablagerung Höltigbaum der Stadtreinigung Hamburg AöR
Förderzeitraum: 01.01.2021 bis 31.12.2021
Fördersumme: 63.562, - €
Förderkennzeichen: 03K15027
Erstellung der Potenzialstudie durch: Ingenieurbüro für Abfallwirtschaft (IFAS), Hamburg

Nationale Klimaschutzinitiative

Mit der Nationalen Klimaschutzinitiative initiiert und fördert das Bundesumweltministerium seit 2008 zahlreiche Projekte, die einen Beitrag zur Senkung der Treibhausgasemissionen leisten. Ihre Programme und Projekte decken ein breites Spektrum an Klimaschutzaktivitäten ab: Von der Entwicklung langfristiger Strategien bis hin zu konkreten Hilfestellungen und investiven Fördermaßnahmen. Diese Vielfalt ist Garant für gute Ideen. Die Nationale Klimaschutzinitiative trägt zu einer Verankerung des Klimaschutzes vor Ort bei. Von ihr profitieren Verbraucherinnen und Verbraucher ebenso wie Unternehmen, Kommunen oder Bildungseinrichtungen.

Aerobe in situ Stabilisierung der Deponie Höltigbaum

Eine Maßnahme zur Förderung klimafreundlicher Abfallwirtschaft im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative (NKI) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)

Die Stadtreinigung Hamburg ist für die Nachsorge der Deponie Höltigbaum zuständig. Im Zeitraum von 1974 – 1982 wurden ca. 2,3 Mio. Mg Siedlungsabfälle mit erheblichen organischen Anteilen (Haus-, Gewerbe- und Sperrmüll sowie inerte Abfälle) auf einer Fläche von ca. 24 ha abgelagert. Die Haldendeponie (Berg 1 und Berg 2) ist mit einer 2-3 m mächtigen Schicht aus lehmigem Sand abgedeckt. Nach der Schließung wurde die Deponie rekultiviert und eine Deponieentgasungsanlage installiert.

Es zeichnet sich ab, dass eine umweltgerechte Deponiegasbeseitigung mit der bestehenden Technik nur noch übergangsweise mit erhöhtem technischem und personellem Aufwand möglich ist. Die erfasste Deponiegasproduktion ist in den letzten Jahren deutlich rückläufig, so dass in absehbarer Zeit keine wirtschaftliche Gasverwertung im BHKW mehr möglich ist. Dennoch verfügt die Deponie über ein beträchtliches Gasbildungspotenzial, so dass noch mit nennenswerten Emissionen über einen längeren Zeitraum von mehreren Jahrzehnten gerechnet werden muss.

Die Stadtreinigung Hamburg hat bereits 2021 eine Potenzialstudie (Machbarkeitsstudie) zur Ermittlung des Emissionspotenzials und Emissionsverhaltens sowie im Hinblick auf den Einsatz der aeroben in situ Stabilisierung durchgeführt. Die Studie wurde durch die Nationale Klimaschutzinitiative (NKI) zu 60% gefördert. Im Wesentlichen baut die Studie auf den Auswertungen zum Deponieverhalten und Voruntersuchungen, Abfallfeststoffanalysen und Belüftungsversuchen vom Herbst 2021 auf. Der aktuelle BHKW-Betrieb erfolgt bei einem Absaugvolumen von 80-90 m3/h und einer Methankonzentration im Deponiegasstrom von 30-35 Vol.%.

Die Potenzialstudie (Machbarkeitsstudie) bestätigt, dass eine Stabilisierung durch die in situ Belüftung zur Verbesserung des Emissionsverhaltens grundsätzlich sehr gut geeignet und bei den bestehenden Deponierandbedingungen technisch gut durchführbar ist. Die Deponiebelüftung (Aerobisierung) trägt insbesondere zur sofortigen wie nachhaltigen Reduzierung von klimarelevanten Methanemissionen bei. Insgesamt beläuft sich das in der Potenzialstudie ermittelte Emissionsvermeidungspotenzial auf ca. 61.000 – 68.000 MgCO2eq minus 11.100 MgCO2eq durch den herkömmlichen Gaserfassungsbetrieb bei einem Gesamtemissionspotenzial von 74.000 MgCO2eq. Die Potenzialstudie stellt somit die Entscheidungsgrundlage für die Optimierung des Gaserfassungssystems dar und ist das strategische Planungsinstrument zur standortbezogenen Umsetzung eines Deponiebelüftungsverfahrens. Es ist die Basis für geplante investive Maßnahmen auf dem Standort. Im Rahmen der Potenzialstudie wurde festgestellt, dass sich das gesamte Gaserfassungssystem in einem dem Alter entsprechenden technischen Zustand befindet, wobei die Funktion noch weitgehend vorhanden ist. Allerdings gibt es zahlreiche Gasbrunnen, bei denen die technischen Einrichtungen wie Wellschläuche und Gasleitungen für die Deponiebelüftung/ Übersaugung anzupassen bzw. zu ertüchtigen sind. Ein Großteil der bestehenden Gasbrunnen kann auch in den nächsten Jahren noch weitgehend für die Deponiebelüftung eingesetzt werden und für die Maßnahme ist vorgesehen, voraussichtlich 10 Gasbrunnen neu zu installieren.

Die aerobe in situ Stabilisierung der Deponie Höltigbaum soll mittels kontrollierter Übersaugung und eventuell ergänzender passiver Luftzufuhr realisiert werden. Das Grundkonzept besteht darin, über das System von Gasbrunnen durch Übersaugung so viel Luftsauerstoff in den Deponiekörper einzubringen, dass eine beschleunigte biologische Stabilisierung der abgelagerten Abfälle erzielt wird. Dabei wird das schwach belastete Deponiegas (Abluft) über Gasbrunnen kontrolliert erfasst und einer thermischen Behandlungsanlage zugeführt. Der Lufteintrag in den Deponiekörper erfolgt durch Anlegen eines Unterdrucks am Gasfassungssystem sowohl über offene Deponieböschungsbereiche als auch über zeitweise zur Atmosphäre geöffneten Gasbrunnen, die dann vom Gasabsaugbetrieb entkoppelt werden. Die Luft kann über Konvektions- und Diffusionsvorgänge in alle Deponiebereiche eindringen. In Abhängigkeit der Ablufterfassungsvolumina und der Dauer des Stabilisierungsbetriebes wird somit eine Aerobisierung und allmähliche Stabilisierung des Deponiekörpers bewirkt und vor allem die Gefahr unkontrollierter Deponiegas- bzw. Methanemissionen nachhaltig reduziert.

Folgende Maßnahmen sollen im Zuge der in situ Stabilisierung umgesetzt werden

  • Installation von 10 Gasbrunnen und Anschluss an die bestehenden Gassammelschächte über neue Gassammelleitungen
  • Ertüchtigung der Gastransport- und ausgewählter Gassammelleitungen insbesondere im Anschlussbereich der Gassammelschächte
  • Installation von 10 Temperaturmessfühlern in den neuen Gasbrunnen
  • Installation und Inbetriebnahme einer Gasverdichterstation in Containerbauweise
  • Installation und Inbetriebnahme einer thermischen Abluftbehandlungsanlage (Deponie-schwachgasbehandlungsanlage mit einer Methankonzentration im Abluftstrom von 3-4 Vol.%)
  • Rückbau von bestehenden Anlagen zur Installation der neuen Gasverdichterstation und Abluftbehandlungsanlage (soweit erforderlich)

Die geplante Anlagentechnik soll weitgehend automatisiert laufen. Der Übersaugungsbetrieb wird in der Gasverdichterstation über entsprechende Mess-, Steuer- und Regeltechnik kontinuierlich gesteuert und überwacht. Der ordnungsgemäße Betrieb der Anlage wird zusätzlich per Fernüberwachung kontrolliert. Durch dieses Maßnahmenpaket im Rahmen der aeroben in situ Stabilisierung ist es möglich, dass bis zu 80-90% der klimarelevanten Methanemissionen vermieden werden können. Das entspricht für die Deponie Neu Wulmstorf einem Emissionsvermeidungspotenzial von ca. 73.000-79.000 MgCO2eq. Mit Datum vom 24.05.2024 wurde im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative (NKI) der Förderantrag für die investive Maßnahme auf der Deponie Neu Wulmstorf bewilligt (Förderung: 50%).

Informationen

Titel: Aerobe in situ Stabilisierung der Deponie Höltigbaum
Förderzeitraum: 01.07.2024 bis 31.12.2025
Fördersumme: 671.747, - €
Förderkennzeichen: 67K27259
Durchführung der Maßnahme durch: HiiCCE GmbH, Hamburg, in Zusammenarbeit mit Ingenieurbüro für Abfallwirtschaft (IFAS), Hamburg

Nationale Klimaschutzinitiative

Mit der Nationalen Klimaschutzinitiative initiiert und fördert das Bundesumweltministerium seit 2008 zahlreiche Projekte, die einen Beitrag zur Senkung der Treibhausgasemissionen leisten. Ihre Programme und Projekte decken ein breites Spektrum an Klimaschutzaktivitäten ab: Von der Entwicklung langfristiger Strategien bis hin zu konkreten Hilfestellungen und investiven Fördermaßnahmen. Diese Vielfalt ist Garant für gute Ideen. Die Nationale Klimaschutzinitiative trägt zu einer Verankerung des Klimaschutzes vor Ort bei. Von ihr profitieren Verbraucherinnen und Verbraucher ebenso wie Unternehmen, Kommunen oder Bildungseinrichtungen.

Ansprechpartnerin

Stadtreinigung Hamburg AöR
Technik Bau, Deponietechnik
Frau Möbs
ludowika.moebs@stadtreinigung.hamburg,
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Eine umweltgerechte Abfallwirtschaft funktioniert mit der Prioritätensetzung „Vermeiden, Verwerten,…

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