Küchenabfallzerkleinerer
Ein Küchenabfallzerkleinerer (KAZ) ist ein insbesondere in den USA weit verbreitetes Gerät zur Zerkleinerung organischer Küchenabfälle, das meist direkt an den Ablauf der Küchenspüle angebaut ist. Biologisch abbaubare Abfälle aus Privathaushalten und Kleingewerbe werden in etwa 2 mm große Partikel zerkleinert, um mit dem normalen Küchenabwasser durch die Kanalisation in die Kläranlage gespült werden zu können.[1]
Neben dem für den Anwender einfachen Entsorgungsweg kann ein Vorteil in der Erhöhung der Produktion von Klärgas in Faultürmen der Kläranlagen bestehen.
Allgemeines
Die Abfälle werden im Küchenabfallzerkleinerer bei fließendem Wasser durch Motorkraft fein zerteilt und als Abwasser über die öffentliche Kanalisation in die Kläranlagen transportiert.
Der erste Küchenabfallzerkleinerer wurde 1927 von John Hammes in den USA entwickelt und in den folgenden Jahren von seiner 1938 gegründeten Firma auf den dortigen Markt gebracht. Die Zahl der im Einsatz befindlichen Zerkleinerer schätzt man in den USA auf ca. 75 Millionen, weltweit auf ca. 120 Millionen.
Eigenschaften und Funktion
Die Geräte sind etwa 30 Zentimeter hoch und weisen einen Durchmesser von 15 bis 20 Zentimeter auf. Sie werden zwischen den Spülenablauf und dem Siphon unterhalb der Küchenspüle installiert und mit normaler Netzspannung betrieben. Der Wasserabfluss ist auch bei abgeschaltetem Gerät gewährleistet.
Durch den Spülenablauf fallen Küchenabfälle auf eine rotierende Scheibe, auf der kleine, bewegliche Hämmer angebracht sind, die die Abfälle durch Zentrifugalkraft gegen die Wand drücken, an der kleine scharfkantige Löcher (Durchmesser etwa ein halber Zentimeter) sie so lange zerkleinern, bis sie durch diese in den Abfluss gespült werden. Langfaserige Speiseabfälle wie z. B. Lauch oder Bananenschalen können manche Geräte nur quer geteilt störungsfrei verarbeiten.
Der Drehteller rotiert typischerweise mit 1400 bis 2800 Umdrehungen pro Minute. Die Leistungsaufnahme der Motoren bewegt sich zwischen 200 und 1500 Watt.
Verbreitung
Küchenabfallzerkleinerer werden weltweit verwendet, überwiegend jedoch in den USA, wo 50 %[2] der Haushalte im Jahr 2013 ein solches Gerät besaßen. In den meisten anderen Ländern sind sie wenig bekannt.
In Europa sind sie in einigen Ländern explizit zugelassen:
- Dänemark
- Großbritannien: Bürger erhalten in einigen Kommunen Zuschüsse für die Anschaffung von Küchenabfallzerkleinerern.
- Irland
- Italien
- Norwegen
- Schweden
- Spanien
Deutsche Hersteller boten Küchenabfallzerkleinerer in den 1950er Jahren zumindest zeitweilig an. So stellte etwa die Firma Alexanderwerk ein entsprechendes Modell her.[3]
Rechtliche Situation
In der EU können Küchenabfallzerkleinerer zugelassen werden. So heißt es in EN 12056-1 Kapitel 4, Absatz 6: „Die Anforderungen an die Qualität und die Volumenströme von Abwasser, welches direkt in das öffentliche Kanalnetz eingeleitet wird, sind Gegenstand nationaler und regionaler Vorschriften und technischer Regeln und sind einzuhalten. Das Eindringen von Stoffen in die Anlage, die deren Wirksamkeit stören oder die von den zuständigen Behörden nicht zugelassen sind, ist zu verhindern. Nationale und regionale Vorschriften und technische Regeln können den Gebrauch von Abfallzerkleinerern zulassen“.[4]
In Deutschland wird eine solche Zulassung, wie in vielen EU-Ländern auch, zumeist abgelehnt. DIN 1986-100, Nr. 6.5 vom Oktober 2001:[5] „Zerkleinerungsgeräte für Küchenabfälle, Müll, Papier usw. sowie Handtuchspender mit Spülvorrichtung, bei denen das zerkleinerte Spülgut in die Entwässerungsanlage gelangen kann, dürfen nicht an die Abwasseranlage angeschlossen werden,“[6] allerdings wird das Gerät in der Nachfolgeregelung 12056 nicht mehr erwähnt. Es gibt in Deutschland kein nationales Verbot, die meisten Kommunen verbieten aber explizit die Einleitung von Küchenabfällen, auch in zerkleinerter Form, in ihren Entwässerungssatzungen.[7]
In der Schweiz verbietet die Gewässerschutzverordnung, „feste und flüssige Abfälle mit dem Abwasser zu entsorgen“[8] und damit den Einsatz von Küchenabfallzerkleinerern.
In Österreich ist der Einbau und Betrieb eines Küchenabfallzerkleinerers gemäß Wasserrechtsgesetz (WRG) und Abfallwirtschaftsgesetz (AWG) verboten.[9][10][11] Bei Bekanntwerden derartiger Vergehen hat die zuständige Bezirksverwaltungsbehörde Maßnahmen zur Herstellung des gesetzlichen Zustandes anzuordnen. Neben den einzuleitenden Strafverfahren hat die Behörde auch die nachgewiesene Entfernung dieser Geräte zu veranlassen.
Hintergrund
Fricke[12] hat 2003 und in den Jahren davor genaue Untersuchungen hinsichtlich des häuslichen Wegwerfverhaltens unternommen. Dabei wurde der Anteil organischer Abfälle im Hausmüll mit 33–51 Gewichtsprozenten ermittelt. Der Anteil des organischen Abfalls habe sich auch durch die Biotonne nur auf 27–39 % verringert und bilde nach wie vor den größten Anteil am Restmüll.
Küchenabfälle bestehen bis zu 90 % aus Wasser, deshalb liegt es nahe, diese zusammen mit dem Abwasser zu entsorgen. Ferner werden organische Küchenabfälle häufig über die Toiletten entsorgt. Eine vorherige Zerkleinerung ist vorteilhaft, da zerkleinerte Partikel in den Abwasserleitungen besser ablaufen können. So wie menschliche Ausscheidungen und Toilettenpapier im Faulturm kompostiert und zu Biogas verarbeitet werden, kann dies auch mit zerkleinerten Küchenabfällen geschehen.
Seit Mitte 2005 ist die Deponierung unbehandelter Abfälle in der EU größtenteils verboten. In Deutschland findet kaum mehr eine Deponierung statt. Der sogenannte Restmüll wird verbrannt. Mit Hilfe der KAZ ließe sich das Restmüllvolumen deutlich reduzieren. Kostenvorteile für den Bürger seien denkbar, wenn Biotonnen eingespart werden könnten.
Die sofortige Entsorgung von Bioabfällen im Zerkleinerer beugt der Entstehung von Schimmelpilzen vor, deren Mykotoxine über die Lunge aufgenommen und insbesondere Allergikern und anderen gesundheitlich disponierten Menschen schaden können (siehe auch Biotonne).
Einige Kläranlagen leiden unter einem schlechten C/N-Verhältnis und müssen zur Erlangung der vom Gesetzgeber geforderten Grenzwerte für Stickstoff dem Abwasser Kohlenstoff zugeben, um die Denitrifikation durchführen zu können. Dies wird heute zumeist durch die Zugabe von Kohlenstoffquellen wie z. B. Methanol, Zucker, Essigsäure etc. erreicht. Durch die kohlenstoffhaltigen Küchenabfälle kann sich die Zugabe erübrigen. Kläranlagen mit einem hohen Anteil an stickstoffhaltigem Urin im Abwasser fügen dem Abwasser teilweise bereits zerkleinerte Bioabfälle hinzu.
Nach einer Studie, die in den 90er-Jahren unter dem damaligen New Yorker Bürgermeister Rudy Giuliani erstellt wurde, könnte – besonders in Großstädten ohne lückenlos und zuverlässig funktionierende Müllentsorgungssysteme – eine Entsorgung von Biomüll über die Kanalisation zur Eindämmung von tierischen „Krankheitsüberträgern“ (wie „Füchse, Ratten, Fliegen, Kakerlaken usw.“) beitragen, die sich von unsachgemäß entsorgten Küchenabfällen ernähren. Die Entsorgung über das Abwasser scheint unter Umweltgesichtspunkten dann vorteilhaft zu sein, wenn eine Eigenkompostierung nicht möglich ist und der kommunale Klärschlamm sinnvoll verwertet wird und nur als Teil eines integrierten Abfall-/Wassermanagementsystems.[13]
Vorteile gegenüber der Kompostierung von Biomüll
Feuchte Bioabfälle müssen zur Kompostierung häufig mit Grünabfällen gemischt werden, weil sich bei der Rotte in den Kompostmieten sonst anaerobe Zonen und Treibhausgase (vor allem Methan) bilden. Die kann alternativ auch durch häufiges Umsetzen der Mieten während der Rotte verhindert werden, was jedoch gewöhnlich den Einsatz fossiler Energie (z. B. Dieselkraftstoff für den Traktor) erfordert. Bei Trommelanlagen kommt elektrische Energie zum Einsatz.
Für die regelmäßige Entsorgung des Inhalts einer Biotonne werden von der kommunalen Abfallwirtschaft durchschnittlich 50 Euro jährlich berechnet.
Mit zunehmender Tendenz wird in deutschen Kläranlagen die so genannte Co-Vergärung betrieben. Zersetzbare Abfälle mit hohem Wasser- und ausreichend hohem Energieinhalt werden dabei zusammen mit dem Schlamm aus dem Vorklärbecken im Faulbehälter vergoren. Das entstehende Biogas (in Kläranlagen Klärgas genannt) mit einem hohen Methananteil wird in der Anlage verstromt. Die Abwärme wird zur Beheizung der Betriebsgebäude und Faulbehälter genutzt.
Beim herkömmlichen Kompostieren entstehen unvermeidbar Treibhausgase wie z. B. Methan. Der Energiegehalt von 3,9 MJ je kg Küchenabfall kann demgegenüber im Rahmen der Co-Vergärung im Faulbehälter der Kläranlage nutzbar gemacht werden, indem gerade diese Gase zum Antrieb von Gasturbinen genutzt werden.
2007 wurden bundesweit ca. 6 Millionen Tonnen Bioabfälle gesammelt, wofür die Bürger bei durchschnittlichen Kosten in Höhe von 100 EUR/Tonne mit Gebühren in Höhe von ca. 800 Millionen Euro belastet wurden. Bei einem Einsatz von Küchenabfallzerkleinerern würden diese Umsätze stark geschmälert. Die Bürger würden nicht nur Müll-Gebühren sparen, die Abwassergebühren könnten ebenfalls sinken, da in vielen Fällen Kläranlagen energieautark werden könnten, weil sie die Energie aus den Bioabfällen nutzten.[14]
Nachteile
Der Einsatz von Küchenabfallzerkleinern bewirkt in jedem Fall auch einen höheren Verbrauch an Leitungswasser. In Gebieten, in denen die Kläranlagen über keine Vorklärung und Faulung verfügt, bewirken zerkleinerte Küchenabfälle eine ganz erhebliche Erhöhung des Energiebedarfes im Belebungsbecken. Dies gilt vor allem für kleinere Kläranlagen im ländlichen Raum.
Auch bei einer Kläranlage mit Vorklärung und Faulung wird ein Teil der zerkleinerten Küchenabfälle in Lösung gehen und sich im Vorklärbecken nicht vom Wasser trennen lassen. Diese zusätzlichen gelösten Stoffe werden im Belebungsbecken einen erhöhten Sauerstoff- und damit auch Energiebedarf auslösen.
Der Anfall an Klärschlamm wird sich erheblich erhöhen. Die Klärschlammbehandlung ist an vielen Anlagen sehr teuer geworden, zumal in immer mehr Gebieten der Schlamm nicht mehr landwirtschaftlich verwertet werden darf.
Möglich ist des Weiteren die Bildung von zusätzlichen Ablagerungen im Kanalnetz. In Deutschland wird rund die Hälfte aller Kanalsysteme noch als Mischsystem für Regen- und Abwasser betrieben. Dadurch kommt es bei Starkregenereignissen zum Austrag der Bioabfälle über die Entlastungsanlagen in die Vorfluter. Bei Trennsystemen gibt es diesen Effekt weniger.
Das zeitweise Verbot der Einleitung von Küchenabfällen in die Kanalisation amerikanischer Städte nach dem Zweiten Weltkrieg schien überwiegend auf der beschriebenen Belastung der Vorfluter bei starkem Regen sowie der Befürchtung zu beruhen, dass die bestehenden Anlagen überlastet werden könnten. Nach positiven Untersuchungsergebnissen,[15] Lobbyarbeit der Gerätehersteller,[16] sowie Modernisierung der Kanalnetze wurden die Verbote fast überall aufgehoben.[17]
Durch den anhaltenden Trend zur Reduktion des Wasserverbrauchs entstehen in vielen Kanalisationsnetzen Probleme durch mangelhafte Spülung, die sich bei einem vermehrten Eintrag von Feststoffen verstärken können.
Durch das Ausspülen der zerkleinerten Küchenabfälle erhöht sich in der Regel der Wasserverbrauch um durchschnittlich etwa 3 Liter pro Person.[18] Der Energieverbrauch des Geräts liegt bei etwa 3 bis 4 kWh pro Jahr.[19]
Durch die Einführung von Küchenabfallzerkleinerern kann in der Regel auf Biotonnen nicht verzichtet werden, da diese etwa zur Entsorgung von Strauchschnitt und anderen Abfällen benötigt werden, die sich nicht im Abfallzerkleinerer verarbeiten lassen.
Die Mehrzahl der in Deutschland montierten Spülbecken sind mit kleineren Abflussöffnungen ausgestattet, als zur Montage eines Abfallzerkleinerers nötig. Die Montage des Geräts würde entsprechend den Austausch des Spülbeckens erfordern.
Einzelnachweise
- Shpiner, Ron. "The Effect of Domestic Garbage Grinding on Sewage Systems and Wastewater Treatment Plants". Submitted to the Senate of the Technion – Israel Institute of Technology, January 1997
- 66901 Tausend von 132832 Tausend = 50 %. Quelle: Tabelle Heating, Air Conditioning, and Appliances der American Housing Survey 2013
- Erna Horn: Der neuzeitliche Haushalt, Kempten 1953, S. 320 u. Abb. auf Tafel 53.
- (DIN) EN 12056-1, CEN (Europäisches Komitee für Normung), 19861, 2001, Kapitel 4, Absatz 6, S. 5; darin auch: „Eine EN hat den Status einer Deutschen Norm“. Installation siehe S. 10
- Franz-Josef Heinrichs: Neue europäische Entwässerungsnorm – Welche Veränderungen bringt sie für den Sanitärfachmann? in IKZ-Haustechnik, Ausgabe 8/2001, S. 27 ff.
- DIN, Normenausschuss Wasserwesen, 1986-100:2002-03, 6.5, Berlin 2002, S. 18
- Beispiele: Die Weimarer Entwässerungssatzung, Stand 2012, verbietet in §15 ebenso wie die Braunschweiger Abwassersatzung, Stand 2014, in §11 die Einleitung von zerkleinerten Küchenabfällen. Die Braunschweiger Satzung verbietet darüber hinaus in §7 (13) die Installation von „Abfallzerkleinerern“.
- SR 814.201 Gewässerschutzverordnung vom 28. Oktober 1998 (GSchV). Abgerufen am 21. März 2020.
- Österreichisches Wasserrechtsgesetz (WRG) – Fassung vom 14. Juni 2020
- Österreichische Allgemeine Abwasseremissionsverordnung (AAEV) – Fassung vom 14. Juni 2020
- Küchenabfall Zerkleiner. (PDF; 123 kB) „Der Einsatz dieser Geräte ist verboten“. In: Wasserwirtschaft Steiermark. 24. April 2015.
- Fricke, Goedecke, Einzmann: Die Getrenntsammlung und Verwertung von Bioabfällen – Bestandsaufnahme 2003 (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiven) (PDF; 319 kB); In: „Die Zukunft der Getrenntsammlung von Bioabfällen“, Schriftenreihe des ANS 44, Orbitverlag, Weimar, S. 11–64; Abschnitt 3.1.1
- Leo Hickman: Leo Hickman: Is it OK ... to use a food waste disposer | Money | The Guardian, Money.guardian.co.uk. 21. August 2006. Abgerufen am 23. April 2011.
- kompost.de: Mehr als 6 Millionen Tonnen Bioabfälle (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiven)
- The Impact of Food Waste Disposers in Combined Sewer Areas of New York City (PDF) Abgerufen am 23. April 2011.
- MYRNA OLIVER: Robert Cox; Popularized Use of Garbage Disposers (en-US). In: Los Angeles Times, 24. Juni 1999. Abgerufen am 23. Juli 2018.
- Michael Specter: Only in New York: Garbage Disposers, Banned, Stir Debate. In: New York Times. 22. Juni 1992. „Most major cities banned garbage disposers after World War II, driven by worries that ground food would clog sewer pipes beneath their booming neighborhoods. … But a series of studies from universities and the not completely disinterested plumbing industry showed that the additional waste from ground food scraps would rarely harm a city sewage system.“
- New York City Department of Environmental Protection. June 1997. "The Impact of Food Waste Disposers in Combined Sewer Areas of New York City".
- Karlberg, Tina and Erik Norin. VA-FORSK REPORT, 1999-9. "Food Waste Disposers – Effects on Wastewater Treatment Plants. A Study from the Town of Surahammar".
