Verbrennen von Abfällen, Alt

Vollzug Umwelt
MITTEILUNGEN zur
Luftreinhalte-Verordnung (LRV)
und zur Technischen
Verordnung über Abfälle (TVA)
NR. 1
Verbrennen
von Abfällen,
Alt- oder Restholz
in Holzfeuerungen
und im Freien
Bundesamt für
Umwelt, Wald und
Landschaft
BUWAL
Herausgeber
Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (BUWAL)
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Code: MLA-1-D
© BUWAL 1996
Verbrennen von Abfällen, Alt- oder Restholz in-Holzfeuerungen und im Freien
Seite 1
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung und Übersicht...
2. Rechtslage.,...
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2.1 Holzbrennstoffe
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2.2 Abfälle
2.2.1 Problematische Holzabfälle
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2.2.2 Altholz
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2.2.3 Natürliche Wald-, Feld- und Gartenabfälle
2.3 Verbot der Abfallverbrennung im Freien
2.4 Entsorgung von Verbrennungsrückständen
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3. Luftreinhaltung
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3.1 Vergleich illegaler Abfallverbrennung mit Entsorgung in KV A
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3.2 Wichtige Luftschadstoffe
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3.2.1 Kohlenmonoxid, Stickoxide, Schwefeldioxid
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3.2.2 Salzsäuregas...
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3.2.3 Dioxine und Furane..
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3.2.5 Formaldehyd
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3.2.6 Schwermetalle
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4. Entsorgung von Rost- und Flugaschen
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Schwermetalle und hochtoxische organische Stoffe in Aschen........... 6
Rostasche von naturbelassenem Holz
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Rostäsche von Restholz
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5. Kontrollmöglichkeiten im Vollzug.....
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5.1 Unterscheidungsmerkmale der Holzkategorien
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5.1.1 Visuelle Merkmale
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5,1.2,Gehalte wichtiger Schwermetalle
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5.2 Nachweis der Verbrennung von Abfällen anhand inerter und
unverbrannter Rückstände in Aschen
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5.2.1 Beurteilung von Rostaschen
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5.2.2 Beurteilung von Zyklonaschen
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5.2.3 Beurteilung von Aschen aus Feuern im Freien
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5.3 Nachweis der Verbrennung von Baustellen-Restholz und Althölz
durch Schwermetallanälyse von Aschen
13
5.3.1 Transferverhalten wichtiger Schwermetalle in Holzfeuerungen
13
5.3.2 Beurteilung von Rostaschen
...:
13
5.3.3 Beurteilung von Zyklonaschen
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5.3.4 Beurteilung von Aschen aus Feuern im Freien
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5.4 Hinweise zur Probenahme
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5.5 Kosten
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6. Ergänzende und weiterführende Literatur
Mitteilungen zur. LRV und zur TVA Nr. 1 (19.96)
16
Verbrennen von Abfällen, Alt- oder Restholz in Holzfeuerungen und im Freien
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1. Einleitung und Übersicht
Das Verbrennen unzulässiger Materialien in Holzfeuerungen und im Freien führt zu
Emissionen einer Vielzahl von Luftschadstoffen. Zudem entstehen schadstoffbelastete
Aschen, welche nicht mehr im Garten oder in der Landwirtschaft verwertet werden
v
dürfen.
Um die Betreiber von Holzfeuerungen sowie die Produzenten und Lieferanten von Holzbrennstoffen und Altholz über die Vorschriften in diesem Bereich zu informieren, haben
im März 1996 das Bundesamt für Energiewirtschaft und zahlreiche an der Holzenergienutzung interessierte Vereinigungen zusammen mit den Umweltbehörden von Bund und
Kantonen zwei Merkbätter herausgegeben: "Keine Abfälle in den Ofen" und "Holzfeuerungen richtig betreiben".
In Ergänzung zu diesen Merkbättem soll diese Mitteilung an die Vollzugsstellen die
Rechtslage (Kap. 2), Hintergrundinformationen zur Luftreinhaltung (Kap. 3) und die bei
der Entsorgung von Verbrennungsrückständen zu beachtenden Aspekte (Kap. 4) zusammenfassen. Hauptsächlich soll sie in Kapitel 5 jedoch aufzeigen, wie auf angepasste
Weise, anhand von visuellen und chemischen Untersuchungen von Brennstoffen und
Aschen, die Einhaltung der Umweltvorschriften kontrolliert werden kann. Am Schluss
ist die ergänzende und weiterführende Literatur aufgeführt (Kap. 6).
2. Rechtslage
2.1 Holzbrennstoffe
- Als Holzbrennstoffe gelten die in Anhang 5 Ziffer 3 Absatz 1 der Luftreinhalte-Verordnung (LRV) aufgeführten naturbelassenen Holzarten sowie Restholz aus holzverarbeitenden Betrieben oder Baustellen. Sie dürfen nur in einer für die einzelnen Holzkategorien geeigneten Anlage verbrannt werden. Welche Anlagen dabei geeignet sind, ergibt
sich aus Anhang 3 Ziffer 52 LRV.
Wer Holzbrennstoffe in einer dafür ungeeigneten Anlage yerbremit, macht sich nach
Artikel 61 Absatz 1 Buchstabe a des Umweltschutzgesetzes (USG) strafbar.
2.2 Abfälle
.
Abfälle sind bewegliche Sachen, deren sich der Besitzer entledigen will oder deren Ver- '
wertung, Unschädlichmachung oder Beseitigung im öffentlichen Interesse geboten ist
(Art. 7, Abs. 6 USG). Dazu gehört insbesondere alles Holz, welches nicht als Holzbrennstoff gilt. Der Inhaber von Abfällen hat die Pflicht, diese nach den Vorschriften des
Bundes und der Kantone zu verwerten, unschädlich zu machen oder zu beseitigen (Art.
30 Abs. 1 USG).
Das Verbrennen von Abfällen in Anlagen, die dafür nicht geeignet sind, ist nach Artikel
26a LRV verboten. Wer gegen dieses Verbot verstösst, kann nach Artikel 61 Absatz 1 '
Buchstabe a USG mit Haft oder Busse bestraft werden.
2.2.1 Problematische Holzabfälle
Alle Stoffe aus Holz welche druckimprägniert, mit halogenorganischen Verbindungen
wie PVC beschichtet oder mit Holzschutzmitteln wie Pentachlorphenol intensiv behandelt sind, gelten nicht als Holzbrennstoffe (Anh. 5 Ziff. 3 Abs. 2 Bst. b LRV). Für die
Mitteilungen zur LRV und zur TVA Nr. 1 (1996)
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Verbrennen von Abfällen, Alt- oder Restholz in Holzfeuerungen und im Freien
Verbrennung von solchen problematischen Holzabfällen geeignet sind nur Anlagen, welche die Bestimmungen von Anhang 2 Ziffer 71 LRV erfüllen (in der Regel Kehrichtverbrennungsanlagen) oder speziell dafür eingerichtete Zementwerke.
2.2.2 Altholz
Altholz aus Gebäudeabbrüchen,-Umbauten, Renovationen, Altholz von Verpackungen
oder alte Holzmöbel gelten ebenfalls nicht als Holzbrennstoff (Anh. 5 Ziff. 3 Abs. 2
Bst. a LRV). Für die Verbrennung von Altholz geeignet, Sind nur Anlagen, welche die
Bestimmungen von Anhang 2 Ziffer 72 LRV erfüllen oder speziell dafür eingerichtete
Zementwerke.
2.2.3 Natürliche Wald-, Feld- und Gartenabfälle
Eine Sonderregelung besteht aussschliesslich für natürliche Wald-, Feld- und Gartenabfälle. Die Kantone können das Verbrennen dieser Abfälle im Freien zulassen, sofern dadurch keine übermässigen Immissionen entstehen (Art. 26a Abs. 2 LRV); siehe auch 2.3.
2.3 Verbot der Abfallverbrennung im Freien
Das Bundesgericht hat in zwei Fällen Zweifel an der Strafbarkeit des Verbrennens von
Abfällen im Freien, also ausserhalb von Anlagen, geäussert. Es geht davon aus, dass das
Verbrennen von Abfällen dann nicht mehr strafbar wäre, wenn es an einer Anlage im
weiten Sinn des USG fehle. In diesem Fall fehle auch die gesetzliche Grundlage für das
Verbot. Femer erachtet es Bagatellfälle als nicht strafwürdig.
Der Gesetzgeber ist bei der Revision des USG auf diese Entscheide eingegangen. Er hat
mit Artikel 30c Absatz 2 neu ausdrücklich die Bestimmung ins USG aufgenommen, dass
Abfälle ausserhalb von Anlagen nicht verbrannt werden dürfen. Wer gegen dieses Verbot, verstösst, macht sich nach dem neuen Artikel 61 Absatz 1 Buchstabe f USG strafbar. Gleichzeitig sieht das revidierte USG vor, dass das Verbrennen von natürlichen
Wald-, Feld- und Gartenabfällen generell erlaubt ist, sofern dadurch keine übermässigen
Immissionen entstehen. Diese Gesetzesänderung wird voraussichtlich Mitte 1997 in
Kraft treten.
2.4 Entsorgung von Verbrennungsrückständen
Verbrennungsrückstände stellen nach Artikel 7 Absatz 6 USG Abfälle dar. Der Inhaber
muss diese vorschriftsgemäss verwerten, unschädlich machen oder beseitigen (Art. 30
Abs. 1 USG).
Soll Asche von naturbelassenem Holz als Dünger verwendet werden, sind die Bestimmungen der Stoffverordnung (StoV), insbesondere Anhang 4.5 einzuhalten. Gemäss
Entscheid des Instituts für Umweltschutz und Landwirtschaft (JUL), 3097 LiebefeldBem, gilt Holzasche in solchen Fällen als Abfalldünger. Solche Asche muss vom Betreiber der in Frage stehenden Feuerungsanlage beim IUL angemeldet werden, sofern die
jährliche Aschenproduktion der Anlage 51 übersteigt.
Verbrennungsrückstände, die nicht verwertet werden, sind wenn nötig vorzubehandeln
und je nach ihren Eigenschaften auf einer Inertstoff-, Reststoff- oder Reaktordeponie
abzulagern (Anhang 1 Technische Verordnung über Abfälle, TVA).
Rückstände und Hugaschen aus Filteranlagen wie Zyklon-, Gewebe-, Keramik- oder
Elektrofiltem sind als Sonderabfälle zu behandeln (Kategorie 7 Code 2020 der Verordnung über den Verkehr mit SonderabfäUen, WS). Davon ausgenommen sind RückstänMitteilungen zur LRV und zur TVA Nr. 1 (1996)
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"
Verbrennen von Abfällen, Alt- oder Restholz in Holzfeuerungen und im Freien
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de und Flugaschen, welche die Anforderungen an Inertstoffe nach Anhang 1 Ziffer 11
TVA erfüllen (Art. 1 Abs. 4 W S ) .
3. Luftreinhaltung
3.1 Vergleich illegaler Abfallverbrennung mit Entsorgung in KVA
In modern ausgerüsteten Kehrichtverbrennungsanlagen (KVA) werden die Verbren' nungsabgase mit grossem technischem Aufwand in mehreren Verfahrensstufen intensiv
gereinigt, und die Restemissionen ànschUessend über hohe Kamine abgeleitet, was zu
nur mehr sehr geringen Immissionsbelastungen der Umgebung führt.,.
Demgegenüber werden bei der illegalen Abfallverbrennung in Holzfeuerungsanlagen
oder im Freien eine Vielzahl von schädlichen und giftigen Stoffe in die Luft freigesetzt.
Diese Emissionen erfolgen in nur geringer Höhe ab Boden,, so dass bereits die Verbrennung einer kleinen Abfallmenge eine erhebliche Belastung des Verursachers selbst und
seiner Nachbarschaft bewirkt. '.
3.2 Wichtige Luftschadstoffe
3.2.1 Kohlenmonoxid, Stickoxide, Schwefeldioxid
Imi Vergleich zur Entsorgung in einer modernen KVA erzeugt die Verbrennung einer bestimmten Abfallmenge'in einem offenen Feuer, im Freien, im Cheminée oder in einem
Holzofen ein Vielfaches an Kohlenmonoxid, Stickoxiden und Schwefeldioxid:
Die Emissionen bei der illegalen Verbrennung übersteigen die Schadstoffmengen, welche
beim Transport und der anschliessenden Verbrennung in einer modernen KVA entstehen, deutlich.
3.2.2 Salzsäuregas,
Viele Abfälle wie PVC-beschichtetes Holz, Verpackungsmaterialien (z.B. Kunststofffolien, Milch- und Fruchtsaft-Verpackungen) aber auch Papier und Karton setzen bei der
Verbrennung Salzsäuregas frei.
Salzsäure wirkt ätzend auf Mensch, Tier und Pflanzen und führt zu Korrosionsschäden
an der Feuerungsanlage und am Kamin sowie anderen Metallteilen in der Umgebung;
3.2.3 Dioxine und Furane
Im Vergleich zu einer den heutigen LuftreinhaltevofSchriften entsprechenden KVA setzt
eine Kleinfeuerung beim Verbrennen der gleichen- Menge brennbaren Haushältabfalls
(Papier, Karton und Plastik) hundert- .bis tausendmal mehr Dioxine und Furanefrei.Diese sind vorwiegend an Partikel gebunden und setzen sich deshalb in der näheren Umgebung der Quelle ab. Mit kontaminierten Pflanzen gelangen sie so in die Nahrungsketten
von Tier und Mensch.
Dioxine und Furane (Seveso-Gift) sind hochtoxisch, schwer abbaubar und reichem sich
im Fettgewebe von Mensch und Tierenan.
Mitteilungen zur LRV und zur TVA Nr. 1 (1996)
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Verbrennen von Abfällen, Alt- oder Restholz in Holzfeuerungen und im Freien
3.2.4 Kohlenwasserstoffe und Russ
Je unvollständiger die Verbrennung (tiefe. Verbrennungstemperatur, ungenügende Luftzufuhr), desto mehr Kohlenwasserstoffe und Russ werden freigesetzt. Diese Stoffe sind
die Hauptbestandteile des sichtbaren Rauches!
Zusammen mit den Stickoxiden wirken Kohlenwasserstoffe im Sommer als Vorläufer• Substanzen für die Bildung des unerwünschten troposphärischen Ozons. Kohlenwasserstoffe und Russ sind überdies schwach bis stark giftig und zum Teil krebserzeugend
. (z.B. polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe PAK). Teilweise lagern sie sich als'
sogenannter Glanzruss im Ofen und Kamin ab. Diese Ablagerungen erhöhen das Risiko
von Kaminbränden und bedeutenfür den Kaminfeger einen grösseren Reinigungsaufwand.
3.2.5 Formàldehyd
Unkontrollierte und unvollständige Verbrennungsvorgänge von. Abfällen und feuchtem
Holz führen zur Bildung von Formaldehyd.
Formaldehyd hat einen stechenden Geruch. Es gehört zu den krebsverdächtigen Stoffen
und führt bereits in geringen Konzentrationen zu Reizungen der Schleimhäute.
3.2.6 Schwermetalle
Viele, insbesondere ältere Farben, Holzschutz- und Oberflächenbehandltingsmittel ent, halten giftige Schwermetalle wie Blei, Cadmium, Arsen, Kupfer, Chrom, Zink. Bei der
Verbrennung von solcherart behandelten Gegenständen (Altholz, Altmöbel, etc.) gelangen diese zum Teil mit dem Rauchgas in die Luft, zum Teil bleiben sie in der Asche zurück. So oder so können sie über die Luft oder den Boden in unsere Nahrungsmittel
(Gemüse, Milch, Fleisch) geraten..
Untersuchungen bei Gebäudeabbrüchen haben ergeben, dass auch scheinbar unbehandeltes und unbeschichtetes Altholz im Vergleich zum natürlichen Gehalt von Waldholz
massiv (bis 800-fach) erhöhte Schwermetallkonzentrationen aufweist. Bei sichtbar behandeltem Abbruchholz wurden noch weit höhere Gehalte (bis 48,000-fach) festgestellt.
Da sich die meisten Schwermetalle in den Böden akkumulieren, führen wiederholte Belastungen zu immer höher ansteigenden Konzentrationen in den Böden, und das Risiko
der Aufnahme über Futter- und Nahrungsmittel nimmt für Tiere und Menschen ebenfalls
.zu.
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4. Entsorgung von Rost- und Flugäschen
4.1 Schwermetalle und hochtoxische organische Stoffe in Aschen
Die verschiedenen Holzkategorien unterscheiden sich deutlich in ihren Schwermetallgehalten (vgl. 5.1). Die Schwermetalle gelangen zum Teil mit den Rauchgasen in die Luft,x
der Rest wird in den Aschen aufkonzentriert.
Je nach Zusammensetzung des Brennmaterials und den Verbrennungsbedingungen können Aschen auch beträchtliche Mengen hochtoxischer organischer Stoffe wie Dioxine
und Furane enthalten. Messungen der EMPA ergaben folgenden Dioxingehalte (in Toxizitätsäquivalenten):
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• Rostaschen (gut ausgebrannt) von naturbelassenem Holz: ca. 4 ng/kg Trockensubstanz
• Rostaschen (gut ausgebrannt) von Altholz:
ca. 10 ng/kg Trockensubstanz
• Zyklonaschen (gut ausgebrannt) von Altholz:
ca. 800 ng/kg Trockensubstanz
• Feinfilteraschen (gut ausgebrannt) von Altholz:
ca. 4,000 ng/kg Trockensubstanz
Bei schlechtem Ascheausbrand oder beim Einsatz unzulässiger Brennmateriahen wurden
Dioxingehalte in Rostaschen bis S'OOO ng, in Zyklonaschen bis ^OOO ng und in Feinfilteraschen bis 20,000 ng gemessen.
Auch das Verbrennen oder Mitverbrennen von Abfällen aller Art in ungeeigneten Anlagen oder im Freien, belastet die Aschen mit Schwermetallen und hochtoxischen organischen Stoffen.
4.2 Rostasche von naturbelassenem Holz
Rostasche von ausschliesslich naturbelassenem Holz darf im Garten in geringen Mengen
- höchstens 25 kg pro 100 m2 und Jahr - als Dünger verwertet werden. Sie enthält vor
allem Kalium und in geringerem Mass Phosphor als Nährstoffe. Überschüsse aus Haushalten sind über die Kehrichtabfuhr zu entsorgen. Wenn die Voraussetzungen von Abschnitt 2.4 eingehalten sind, können'grössere Mengen solcher Aschen als Abfalldünger
an Kompostierungsanlagfen geliefert oder in der Landwirtschaft verwertet werden. Überschüsse können wegen ihrem zu hohen Gehalt an wasserlöslichen Anteilen und wegen
dem zu hohen pH-Wert des Eluates nicht ohne entsprechende Behandlung auf einer
Inert- oder Reststoffdeponie abgelagert werden. Auf Reaktordeponien können Rostaschen auch direkt deponiert werden.
4.3 Rostasche von Restholz
Rostasche von Restholz weist in der Regel zu hohe Schadstoffgehalte auf, um als Dünger verwertet zu werden. Die Schadstoffe würden den Boden belasten und über die
Nahrungskette die Gesundheit von Menschen und Tieren beeinträchtigen. Rostasche von
Restholz ist grundsätzlich auf einer Reaktordeponie, oder nach entsprechender Vorbehandlung, auf einer Reststoffdeponie zu entsorgen.
4.4 Rostasche von Altholz
Rostaschen von Altholzfeuerungen überschreiten in der Regel die Grenzwerte für Inertstoffe gemäss Anhang 1 Ziffer 11 TVA. Sie sind auf einer Reaktordeponie, oder nach
entsprechender Vorbehandlung, auf einer Reststoffdeponie zu entsorgen.
4.5 Flugaschen
Hugaschen werden in ZyMonabscheidem und in weitergehendem Mass in Feinfflteranlagen wie Gewebe-, Keramik- oder Elektrofiltem abgeschieden. Schwermetalle wie Blei,
Zink, Cadmium sowie Dioxine, Furane und andere hochtoxische organische Stoffe reichem sich in den Rückständen dieser Filter besonders an. Hugaschen und Filterstäube
gelten deshalb als Sonderabfall (Kat. 7 Code 2020 W S ) und müssen nach einer entsprechenden Behandlung auf einer Reststoffdeponie abgelagert werden. Davon ausgenommen sind Flugaschen und Filterstäube, welche die Anforderungen an Inertstoffe
nach Anhang 1 Ziffer 11 TVA erfüllen (Art. 1 Abs. 4 VVS).
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Verbrennen von Abfallen, Alt- oder Restholz fn Holzfeuerungen und im Freien
5. Kontrollmöglichkeiten im Vollzug
5.1 Unterscheidungsmerkmale der Holzkategorien
5.1.1 Visuelle Merkmale
Als Grundlage zur visuellen Überprüfung von Holzvorräten auf unerlaubte Matrialen
werden in Tabelle 1 die wichtigsten Kriterien für stückiges und zerkleinertes Holz aufgeführt.
Restholz von holzverarbeitenden Betrieben enthält Abschnitte von Span-, Faserplatten etc. In der Regel kommen keine Nägel und Schrauben vor. Restholz darf nur
schwermetallfreie Farben und Lacke (vor dem Zuschnitt behandelte Materialien) sowie
unschädlich vemichtbare Kunststoffbeschichtungen (z. B. Melamin) aber keine PVCbeschichteten und druckimprägnierten Holzabfälle aufweisen.
Restholz von Baustellen enthält Bauhilfsmaterialien wie Schaltafeln, Gerüstbretter,
Kanthölzer etc. Diese können mit Betonresten verunreinigt sein und Stahlnägel enthalten. Fremdteile wie grössere Schrauben, Beschläge sowie nichtmagnetische Metalle wie
Alu, Kupfer, Chromstahl dürfen nicht enthalten sein. Restholz von Baustellen enthält
typischerweise gelbfarbige Abschnitte von Schaltafeln (Oberflächenvergütung). Andere
Farben kommen nicht vor (siehe Altholz).
Zerkleinertes Altholz enthält je nach Wirksamkeit der bei Aufbereitungsanlagen eingesetzten Magnetabscheider grössere oder kleinere Anteile an magnetischen Fremdstoffen,
wie Schrauben, Beschläge. Nur wenige Aufbereitungsanlagen sind in der Lage nichtmagnetische Teile, wie Alu, Kupfer, Chromstahl maschinell auszusortieren. PVC-beschichtete Teile dürfen nicht vorkommen. Die Beurteilung kann anhand der sogenannten
Beilsteinprobe erfolgen: wird PVC zusammen mit Kupfer in eine Gasflamme gehalten,
verfärbt sich die Flamme deutlich grün.
Weder Altholz noch Restholz oder naturbelassenes Holz darf problematische Holzabfälle enthalten. Zu den problematischen Holzabfällen gehören druckimprägniertes
Holz, Holz mit PVC-Beschichtungen (Beilsteinprobe) oder mit Holzschutzmitteln wie
Pentachlorphenol intensiv behandeltes Holz. Problematische Holzabfälle bestehen zu einem grossen Teil aus Holz, welches im Freien eingesetzt und mit Holzschutzmitteln vor
Witterungseinflüssen geschützt wurde. Solche problematischen Holzabfälle wie Eisenbahnschwellen, Telefonmasten, Lärmschutzwände, Palisaden, Zäune, Pfähle, können von
Auge nur an ihrer ursprünglichen Form identifiziert werden. In einzelnen Gebäuden gibt
es intensiv mit Holzschutzmitteln behandelte Dachbalken (vorwiegend von Nachbehandlungen). Diese können anhand von Kunststoff ventilen oder anderen Bohrlochverschlüssen erkannt werden (vgl. Tab. 2). Problematische Holzabfälle mit PVC-Beschichtungen
fallen z.B. bei der Herstellung und Entsorgung von Möbeln und Innenausbauten an.
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Verbrennen von Abfällen, Alt- oder Restholz in Holzfeuerungen und im Freien
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Naturbelassenes
Holz
Restholz von
Restholz von
holzverarbeitenden Baustellen
Betrieben
(Gerüstbretter,
(Schreinereien,
Schaltafeln, etc.)
Zimmereien etc.)
Positivkriterien (darf vorhanden sein):
Altholz von
Abbruchen,
Renovationen,
Umbauten, Möbeln
und Verpackungen
Holzarten:
•Stammholz
•Rinde
Holzarten:
•Stammholz
•Spanplatten
•Faserplatten
• Mehrschichtplatten
•Sperrholzplatten
etc.
Holzarten:
•Stammholz
•Spanplatten
•Faserplatten
• Mehrschichtplatten
• Sperrholzplatten
etc.
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Holzarten:
•Stammholz
•Spanplatten
•Faserplatten
• Mehrschichtplatten
•Sperrholzplatten
etc.
Fremdteile:
•Nägel
•Betonreste
•Steine
Fremdteile:
•Nägel, Schrauben,
Beschläge etc.
•NichLmagnetische
Teile: Alu,
rostfreier Stahl,
Kupfer etc.
Behandlungsrück•Betonreste
stände:
• Steine
• schwermetallfreie
•Glas
Farben
• Holzschutzmittel Behandlungsrück- Behandlungsrück•unschädlich
stände:
stände:
vemichtbare
•Gelbe Farbe von
• Farben und Lacke
Beschichtungen
Oberflächenvergüvon Oberflächen(z.B. Melamin)
tung der Schaltafeln behandlung
ATegativkriterien (darf nicht vorhanden sein) ;
Holzarten:
• Span- oder
Faserplatten etc.
Fremdteile:
•Nägel und
Schrauben
Fremdteile:
•Nägel und
Schrauben
Fremdteile:
•Schrauben,
Beschläge etc.
• nichtmagnetische
Teile: Alu,
rostfreier Stahl,
Kupfer etc.
Behandlungsrückstände:
• schwermetallhaltigen Farben
Behandlungsrück•druckimprägierte Behandlungsrückstände:
stände:
•Farben, Lacke oder Hölzer
•PVC-Beschichtun- •Farben,
Beschichtungen
o
gen (Beilsteinausgenommen gelb
probe)
•Beschichtungen
Behandlungsrückstände:
•alle problematischen Holzabfälle
(siehe Tabelle 2)
TabeUe 1: VisueUe Merkmale von verschiedenen Holzkategorien für stückiges und
zerkleinertes Holz (Schnitzel oder Spriessen)
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Verbrennen von Abfällen, Alt- oder Restlïolz in Holzfeuerungen und im Freien
Problematische Holzabfalle: Visuell nur in unzerkleinerter Form erkennbar !
• Typische Produkte: Eisenbahnschwellen, Telefonmasten, Lärmschutzwände, Palisaden, Zäune, Pfähle, etc.
• Druckimprägnierung: Eindringtiefe der Behandlung von mehreren mm (im Querschnitt ist oft eine Verfärbung erkennbar)
• Verschluss-Ventile von Bohrlochtränkeverfahren an Dachbalken (meistens von Nachbehandlungen)
• PVC-beschichtete Spanplatten aus der Herstellung und Entsorgung von Möbeln,
Innenausbauten etc. (Identifikation mittels Beilsteinprobe)
Tabelle 2: Visuelle Merkmale problematischer Holzabfälle (unzerkleinert)
Für die Beurteilung von zerkleinerten Brennstoffen in Silos und anderen Holzlagern ist
auch die Schnitzel- oder Spriessenform von Bedeutung (vgl. Tab. 3 und Fotos). Waldhackschnitzel werden mit schneidenden Hackern hergestellt und weisen daher gleichförmige, kantige,flacheKonturen auf. Restholz von Baustellen und Altholz enthält Fremdteile und wird deshalb mit nichtschneidenden Maschinen zerkleinert. Es treten daher unregelmässige, aufgefaserte, längliche Formen auf. Restholz von holzverarbeitenden Betrieben wird zum Teil mit schneidenden zum Teil mit stumpfen Werkzeugen zerkleinert.
Es sind daher beide Schnitzelformen möglich.
Schnitzel aus
naturbelassenem
Holz (Waldhackschnitzel)
Schnitzelform:
•gleichförmig,
kantig, flach
Schnitzel aus
Restholz von
holzverarbeitenden
Betrieben
(Schreinereien,
Zimmereien etc.)
Schnitzelformje
nach Hackertyp:
•gleichförmig,
kantig, flach
oder
•ungleichförmig,
aufgefasert,
länglich
Schnitzel aus
Restholz von
Baustellen
(Gerüstbretter,
Schaltafeln, etc.)
Schnitzelform:
•ungleichförmig,
aufgefasert,
länglich
Schnitzel aus
Altholz von
Abbruchen,
Renovationen,
Umbauten, Möbeln
und Verpackungen
Schnitzelform:
•ungleichförmig,
aufgefasert,
länglich
Tabelle 3: Visuelle Merkmale von verschiedenen Holzschnitzelkategorien
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Verbrennen von Abfällen, Alt- oder Restholz in Holzfeuerungen und im Freien -
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Schnitzel aus naturbelassenem Holz (Waldhackschnitzel):
gleichförmige, kantige,flächigeFormen
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Schnitzel aus Altholz oder Baustellen-Restholz:
ungleichförmige, aufgefaserte, längliche Formen
Mitteilungen zur LRV und zur TVA Nr. 1 (1996)
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Seite 12
Verbrennen von Abfällen, Alt- oder Restholz in Holzfeuerungen und im Freien
5.1.2 Gehalte wichtiger Schwermetalle
Die verschiedenen Holzkategorien können weitgehend visuell (vgl. 5.1.1), zusätzhch
auch anhand der Gehalte wichtiger Schwermetalle unterschieden werden. Die bisherigen
Erfahrungen zeigen, dass eine Analyse des Brennmaterials auf Blei, Chrom und Zink in
der Regel ausreicht (vgl: Tab. 4). Behandeltes Holz enthält oft jedoch noch weitere umweltrelevante Schwermetalle.
Element
Holzkategorie
naturbelassenes Restholz von holzverarHolz
beitenden Betrieben und
von Baustellen (Gerüstbretter, Schaltafeln, etc.)
Blei
mg/kgTS
0-5
4-20
Chrom mg/kgTS
0-2
0-10
Zink
mg/kgTS
4-30
10-20
Altholz von Abbruchen,
Renovationen,
Umbauten, Möbeln und
Verpackungen
40-700
10-90
i5o-rooo
Tabelle 4: Gemessene Schwermetallkonzentrationen von 3 Holzkategorien
(Quellen: EMPA St. GaÜen, DIANE 8, Kanton ZH)
Anzahl Messungen- Naturbelassenes Holz: 9; Restholz: 5; Altholz: 18
5.2 Nachweis der Verbrennung von Abfällen anhand inerter und
unverbrannter Rückstände In Aschen
5.2.1 Beurteilung von Rostaschen
• Beurteilung von Auge: Die Verbrennungsrückstände werden auf unverbrannte
Kunststoffteile, Papier- oder Kartonpartikel, Spanplattenreste, gestrichene oder beschichtete Holzreste sowie auf nichtbrennbare Anteile wie Aluminium, Nägel und
Schrauben etc. untersucht.
• Beurteilung mit dem Lichtmikroskop: Beim Betrachten von Ascheproben aus der
Verbrennung von Verpackungsabfällen unter dem Mikroskop können meistens Aluminiumreste (z.B. von Getränkeverpackungen) nachgewiesen werden. Häufig tropfen geschmolzene Kunststoffteile vom Rost in die darunterliegende Asche und verkleben sich
mit anderen Ascheteilen zu kleinen Klumpen.
• Identifizierung von Kunststofffragmenten mit IR-Spektroskopie: Mittels IRSpektroskopie können unverbrannte Kunststoffreste in den Verbrennungsrückständen
zweifelsfrei identifiziert werden, wie z.B. Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyvinylchlorid (PVC).
5.2.2 Beurteilung von Zyklonaschen
Flugaschen aus der Zyklonabscheidung enthalten in der Regel wenig unverbrannte Bestandteile wie Aluminium oder unverbrannte Kunststoffe. Die unter 5.2.1 aufgeführten
Verfahren eignen sich daher nur bedingt für die Beurteilung von Zyklonaschen.
5.2.3 Beurteilung von Aschen aus Feuern im Freien
Aschen aus Feuern im Freien können wie Ros,taschen (5.2.1) beurteilt werden.
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Verbrennen von Abfällen, Alt- oder Restholz in Holzfeuerungen und im Freien
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5.3 Nachweis der Verbrennung von Baustellen-Restholz und Altholz
durch Schwermetallanalyse von Aschen
5.3.1 Transferverhalten wichtiger Schwermetalle in Holzfeuerungen
Abgas
30/0/40%
Abgas
40/10/50%
Brennstoff
(100%)
Pb/Cr/Zn
Brennstoff
(100%)
Pb/Cr/Zn
1
RostAsche
60/90/50%
Rostoder
Retorten
Asche
60/90/50%
SchwermelallInput/Output
SchwcrmetallInpul/ Output
Stückholzfeuerung ohne
Zyklonabscheidung
Figur 1:
ZyklonAsche
10/10/10%
Unterschub- oder Rost-Feuerung
mit Zyklonabscheidung
Transferverhalten von Blei (Pb), Chrom (Cr) und Zink (Zn)
Untersuchungen an Rostfeuerungen ergaben das in Figur 1 und Tabelle 5 dargestellte
Transferverhalten für die Schwermetalle Chrom, Blei und Zink. Der Gesamtinput an
Schwermetallen über den Brennstoff entspricht 100%.
Element
Rostasche
Zyklonasche
Feinfilterasche (aus Gewebe-,
Keramik- oder Elektrofilter)
Blei
60%
10%
30%
Chrom
90%
10%
0%
Zink
50%
10%
40%
Tabelle 5: Transferverhalten wichtiger Schwermetalle bei Rostfeuerungen
In anderen Holzfeuerungsanlagen wie Stückholz- oder Unterschubfeuerungen verhalten
sich die Schwermetalle ähnlich wie in Rostfeuerungen: Die Hauptfracht der SchwermetaUe gelangt in die Rost- bzw. Retortenaschen. In den Zyklon- und Feinfilteraschen reichem sich in der Regel SchwermetaUe wie Blei, Zink, Cadmium stärker an als beispielsweise Chrom, Kupfer oder Nickel. Flugaschen (Zyklon- und Feinfilteraschen) fallen in
deutlich geringeren Mengen an als Rostaschen. Typischerweise entstehen beim Verbrennen von 1*000 kg Altholz 50-100 kg Rostasche, 1-8 kg Zyklonasche und 1-2 kg Feinfilterasche. Die Kenntnis der Schwermetallgehalte von Rost- und Zyklonaschen ermöglicht
somit Rückschlüsse auf die eingesetzten Brennstoffe.
5.3.2 Beurteilung von Rostaschen
Das verbotene Verbrennen von Altholz oder Restholz kann anhand der Schwermetallgehalte von Rostaschen nachgewiesen werden (vgl. Tab. 6).
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Verbrennen von Abfällen, Alt- oder Restholz in Holzfeuerungen und im Freien
Element
Rostaschen aus der Verbrennung von
naturbelassenem Restholz von Baustellen Altholz von Abbruchen,
Holz
(Gerüstbretter,
Renovationen, UmbauSchaltafeln, etc.)
ten, Möbeln und Verpackungen
Blei
mg/kgTS
Chrom mg/kgTS
Zink
mg/kgTS
<0.1-50
10*
-WO-S'OOO
20-80
200-300
200-800
SO-l'OOO
100-200
2 , 000-22 , 000
Tabelle 6: Gemessene Schwermetallkonzentrationen in Rostaschen
(Quellen: EMPA St. Gallen, DIANE 8)
Anzahl Messungen: Naturbelassenes Holz: 19; Restholz von Baustellen: 3; Altholz: 9
* Keine Bereichsangabe, da die 3 Proben einen Bleigehalt von 10 mg/kgTS aufwiesen.
Rostaschen von Altholz weisen erwartungsgemäss deutlich höhere Schwermetallgehalte
auf als Rostaschen von naturbelassenem Holz. Die Konzentrationen von Chrom, Blei
und Zink sind mindestens eine Grössenordnung höher, so dass bereits geringe Altholzanteile im Brennstoff zu 'signifikant erhöhten Werten führt. Rostaschen von BaustellenRestholz weisen erhöhte Chromgehalte auf, die Werte für Blei und Zink liegen im Bereich der Rostaschen von naturbelassenem Holz. Das unerlaubte Verbrennen von Baustellen-Restholz kann anhand unverbrannter Rückstände wie Nägel, Steine, etc. (vgl.
5.2.1) nachgewiesen werden.
Aschen von Karton- oder Kunststoffverpackungen weisen nicht immer erhöhte Schwermetallgehalte auf. Dies einerseits wegen dem Verdünnungseffekt durch die grossen
Aschemengen, welche bei der Verbrennung von Karton entstehen, und andererseits weil
Kunststoffe von Lebensmittelverpackungen nur geringe Schwermetallgehalte aufweisen.
Die verbotene Verbrennung von Abfällen ist jedoch visuell anhand von Kunststoffresten,
Aluminium, etc. nachweisbar (vgl. 5.2.1).
5.3.3 Beurteilung von Zyklonaschen
Das verbotene Verbrennen von Alt- oder Restholz kann auch anhand von Blei, Chrom
und Zink in Flugaschen aus Zyklonabscheidem nachgewiesen werden (vgl. Tab. 7).
Element
Zyklonaschen aus der Verbrennung von
naturbelassenem Restholz von Baustellen Altholz von Abbruchen,
Holz
(Gerüstbretter,
Renovationen, UmbauSchaltafeln, etc.)
ten, Möbeln und Verpackungen
Blei
mg/kgTS
<l-60
700-800
TOOO-IS'OOO
Chrom mg/kgTS
20-100
100-150
300-4'500
80-1700
TSOO-S'OOO
10l000-23,000
Zink
mg/kgTS
Tabelle 7: Gemessene Schwermetallkonzentrationen in Zyklonaschen
(Quellen: EMPA St. Gallen, DIANE 8)
Anzahl Messungen: Naturbelassenes Holz: 12; Restholz von Baustellen: 3; Altholz: 8
Auch Zyklonaschen von Altholz weisen erwartungsgemäss deutlich höhere Schwermetallgehalte auf als Zyklonaschen von naturbelassenem Holz oder von Baustellen-Rest-
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holz. Bereits geringe Altholz-Anteile im Brennstoff führen zu signifikant erhöhten Werten und sind damit nachweisbar. Das Verbrennen von Baustellen-Restholz anstelle von
naturbelassenem Holz kann ebenfalls nachgewiesen werden.
5.3.4 Beurteilung von Aschen aus Feuern im Freien
Aschen aus Feuern im Freien können wie Rosta'schen (5.3.2) beurteilt werden.
5.4 Hinweise zur Probenahme
Für das korrekte Vorgehen bei der Sicherstellung der Proben (Hausdurchsuchungsbefehl
etc.) sind die kantonalen Strafprozessordnungen massgebend.
Es ist darauf zu achten, dass ein repräsentativer Anteil des Brennmaterials oder der Verbrennungsrückstände (nicht nur Feinanteile) gesammelt wird.
Bei der Beprobung von Verbrennungsrückständen soll gleichzeitig auch das Brennmateriallager auf unerlaubte Bestandteile überprüft (Holzvorrat bei der Feuerung, Holzlager,
Schnitzelsilo etc.) und dokumentiert (Fotos) werden.
Die Vorgehensweise für die Probenahme muss auf die erwarteten Aussagen der Untersuchung abgestimmt werden. Für eine Stichprobenkontrolle der zuletzt eingesetzten
Brennmaterialmenge (SOO-l'OOO kg) genügt die Beprobung von ca. 1 kg Zyklonstaub
(ca. 1-2 Liter). Ein kg Rostasche entspricht 100-200 kg Brennstoff. Soll der während
einer ganzen Heizperiode eingesetzte Brennstoff beurteilt werden, muss von der gesamten Aschemenge eine repräsentative Probe gezogen werden. Bei Anlagen mit Zyklonabscheidem wird mit Vorteil die Zyklonasche untersucht, weil darin die Schwermetalle
stärker angereichert sind.
Probemenge: 1 kg (entspricht ca. 2 Liter Brennstoff oder 1 Liter Asche)
Probebehälter für Asche:
z.B. luftdichter Kunststoffbehälter
(Asche in kaltem Zustand einfüllen)
5.5 Kosten
Mikroskopische Untersuchung und Identifikation der Kunststoffe:
ca. Fr. 300.- pro Asche-Probe
Schwermetall-Analyse auf Blei, Chrom und Zink:
ca. Fr. 400.- pro Brennstoff- oder Asche-Probe
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Verbrennen von Abfällen, Alt- oder Restholz in Holzfeuerungen und im Freien
6. Ergänzende und weiterführende Literatur
• Keine Abfälle in den Ofen, Merkblatt für Betreiber von kleinen Stückholzfeuerungen;
Herausgeber: BEW (DIANE 8), BUWAL, kantonale Behörden und mitinteressierte
Verbände (März 1996)
• Holzfeuerungen richtig betreiben, Merkblatt für Industrie- und Gewerbebetriebe;
Herausgeber: BEW (DIANE 8), BUWAL, kantonale Behörden und mitinteressierte
Verbände (März 1996)
• Dioxinemissionen von Holzfeuerungen, Kap. 5.4', Schriftenreihe Nr. 208, BUWAL
Bern (1993)
. Schwermetalle im Altholz, Kant. Amt für Umweltschütz, 8750 Glarus ( 1995)
• Bühler, R.; Jenni, A.; Kasser, U.; Nussbaumer, T.; Stahel, R.; Vock, W. 1990:
Altholzkonzept Kanton Zürich. Direktion der öffentlichen Bauten des Kantons Zürich,
Amt für Gewässerschutz und Wasserbau (AGW), Amt für Technische Anlagen und
Lufthygiene (AtAL)
• Hasler, P.; Nussbaumer T.: Stofffluss bei der Verbrennung und Vergasung von Altholz
Bundesamtfür Energiewirtschaft (BEW) / DIANE 8, Bern 1993
EDMZ-Nt. 805.172 d
• Hasler, P. ; Kasser, U.: Rückstände aus der Verbrennung von Altholz und
v
Karton / Verpackungsholz - Charakterisierung und Entsorgungsmöglichkeiten
Bundesamt für Energiewirtschaft (BEW) / DIANE 8, Bern 1994
EDMZ-Nr. 805.175 d
• Nussbaumer, T.; Hasler, P.; Jenni, A.; Emy, M.; Vock, W.:
Emissionsarme Althoiznutzung in 1-10 MW-Anlagen
Bundesamt für Energiewirtschaft (BEW) / DIANE 8, Bern 1994
EDMZ-Nr. 805.180 d •
• Bühler, R.; Hasler, P.; Vock, W: Restholz von Baustellen
, Bundesamt für Energiewirtschaft (BEW) / DIANE 8, Bern 1994
EDMZ.Nr. 805.181 d
. . .
. Noger, D.; Felber, H.; Pletscher, E.; Hasler, P.:
Verwertung und Beseitigung von Holzaschen
EMPA St. Gallen, Abt. Abwasser / Abfälle / Umwelttechnik,
Bundesamt für Umwelt; Wald und Landschaft (BUWAL)
.
(Veröffentüchung in der Schriftenreihe-Umwelt des BUWAL in Vorbereitung)
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