I

Inhaltsverzeichnis

Abk  ürzungsverzeichnis  V

1.  Einleitung  1

1.1  Problemstellung und Zielsetzung  2

1.2  Methoden und Vorgehensweise  2

2.  Der deskriptive Teil  4

2.1  Geschichtliche Entwicklung der Müllentsorgung  4

2.2  Die Republik Indonesien: Rahmenbedingungen und Situation am Standort  5

2.2.1  Die Provinz Central - Java  6

2.2.2  Die gegenwärtige Abfallwirtschaft in den Barlingmascakeb - Distrikten  8

2.3  Die Entwicklung neuer Strategie  12

3.  Der technische Teil: Verfahren der Müllentsorgung  13

3.1  Deponierung  13

3.1.1  Deponieaufbau  13

3.1.2  Nachteile der Deponie  15

3.2  Müllverbrennung  16

3.2.1  Technische Prozesse bei der Müllverbrennung  16

3.2.2  Nachteile der Müllverbrennung am Standort  17

3.3  Kunststoffrecycling  19

3.3.1  Technische Schritte  19

3.3.2  Vorteile des Recyclings  20

3.4  Kompostierung  21

3.4.1  Die biologischen Prozesse  22

3.4.2  Technik der Kompostierung  23

3.4.3  Nachteile der großtechnischen Kompostierung  24

3.5  EATAD - Technologie  25

3.5.1  Technische Schritte bei der Düngerproduktion  26

II

3.5.2  Die Endprodukte  28

3.5.2  Ökonomische Vorteile der Technologie  29

3.5.3  Positive externe Effekte  30

4.  Der wirtschaftliche Teil  32

4.1  Die Investitionsentscheidung  32

4.2  Die Planung des Investitionsmodells  32

4.3  Zukünftige Verträge als Basis für die Produktion  34

4.4  Die Investitionsdaten  34

4.4.1  Einbeziehung steuerlicher Wirkung  37

4.4.2  Bestimmung des Kalkulationszinsfußes  37

4.4.3  Bestimmung der Investitions- und Betriebskosten  38

4.4.4  Der Restwert der Investition  41

4.4.5  Festlegung des Eigenkapitalanteils  44

4.5  Investitionsrechnung: Finanztheorie  45

4.5.1  Kapitalwert  45

4.5.2  Annuitätenmethode  46

4.5.3  Interner Zinsfuß  47

4.5.4  Benefit-Cost-Ratio  48

4.5.5  Amortisationsdauer  48

4.6  Bewertung der Investition.  48

4.6.1  Rentabilität  49

4.6.2  Liquidität und Stabilität  50

4.7  Betrachtung der Unsicherheit  50

4.7.1  Variation des Kalkulationszinssatzes  51

4.7.2  Erhöhung des Zinssatzes für Kredite  52

4.7.3  Einbeziehung von Preisanstieg und Inflation  54

4.8  Berücksichtigung weiterer Risiken  55

4.9.  Investitionsrechnung ohne Partizipation des Umweltamtes  57

5.  Schlussbetrachtung und Ausblick  60

6.  Zusammenfassung  63

7.  Summary  65

8.  Verzeichnisse  67

III

6.1  Abbildungsverzeichnis  67

6.2  Tabellenverzeichnis  68

6.3  Literaturverzeichnis  69

6.4  Anhang  71

V

Abkürzungsverzeichnis

BCR - Benefit-Cost-Ratio (Ertrags-Kosten-Relation) CAD - Kanadische Dollar EATAD - Enhanced Autothermal Thermophilic Aerobic Digestion GBK - Galuh Bio Kenchana GCK - Galuh Chandra Kirana IDR - Indonesische Rupiah IRR - Internal Rate of Return (interner Zinsfuß) KW nF - Kapitalwert nach Finanzierung KW vF - Kapitalwert vor Finanzierung mikrob. - mikrobiell Mio. - Millionen MVA - Müllverbrennungsanlage MWh - Megawattstunde NPK - Stickstoff, Phosphor, Kalium org. - organisch PT. - indonesische Abkürzung für GmbH (Gesellschaft mit beschränkter Haftung) t - Tonne TPA - indonesische Abk. für Hauptdeponie TPS - indonesische Abk. für Zwischendeponie USD - Amerikanische Dollar

1

1. Einleitung

Oberstes Ziel allen abfallwirtschaftlichen Denkens und Handelns sollte die Bewahrung der Gesundheit und der Umwelt für lebende und zukünftige Generationen sein. In industriellen Gesellschaften werden bis auf unabsehbare Zeiten Stoffströme anfallen. Ein großer Teil dieser Abfallströme kann wieder verwendet oder dem Boden als Dünger zugeführt werden.

Durch staatliche Umweltauflagen in modernen Gesellschaften ist es längst zu einer Selbstverständlichkeit geworden, verwertbare Stoffe so lange wie möglich im Umlauf zu halten, um den Ressourcenverbrauch zu verringern. In der Tat ist aber die Ablagerung der Abfälle auf Deponien ohne Abdichtung die weltweit meistverbreitete Methode der Müllbeseitigung.

Diese Diplomarbeit stellt eine Machbarkeitsstudie zur Abfallwirtschaft für ein privates Unternehmen in Indonesien vor. Als Beispiel für die heutige Situation der Müllentsorgung dienen fünf Distrikte (Barlingmascakeb) in Central - Java. Der geplante Bau einer Fabrik soll zur Umstellung und Verbesserung der dortigen Abfallwirtschaft führen.

Durch die Kooperation der staatlichen Ebene mit dem Privatsektor soll eine wirtschaftliche und umweltgerechte Beseitigung der städtischen Siedlungsabfälle in diesen Distrikten gefunden werden. Doch die Auswahl eines geeigneten Verfahrens ist durch die institutionellen, organisatorischen und finanziellen Rahmenbedingungen eingeschränkt.

Angesichts der wachsenden Bevölkerung in Indonesien und des damit wachsenden Problems der Müllentsorgung findet dieses Thema ein breites Interesse.

2

1.1 Problemstellung und Zielsetzung

Die Kosten der Planung, Implementierung und des Managements der

Müllverbrennungsanlagen sind für die staatlichen Unternehmen in Indonesien zu hoch. Der Staat ist nicht in der Lage Anlagen dieser Größenordnung zu finanzieren, welche in den Industrieländern üblicherweise zur Beseitigung und Mengenreduktion der Abfälle dienen. Existierende Mülldeponien haben ihre Kapazitäten in Central - Java erreicht und der Bau neuer Deponien stellt eine Herausforderung für die Umwelt und Gesundheit der Bevölkerung dar. Anderseits sind sie die billigste Alternative der Entsorgung. Die Einführung neuer Technologien in Indonesien liegt in den Händen der privaten Unternehmen und erfordert die Prüfung der Wirtschaftlichkeit (Investitionsrechnung) und der Umweltverträglichkeit. Diese zwei Aspekte und die soziale Akzeptanz sind wichtiger als die eigentliche technische Lösung.

Erstes Ziel dieser Diplomarbeit ist ein Abfallbehandlungsverfahren für ein Unternehmen zu finden, welches rentabel, langfristig tragfähig und mit den lokalen Rahmenbedingungen kompatibel ist. Dabei werden die technischen Lösungsansätze auf Machbarkeit bei gegebener Abfallsammlung in den Distrikten überprüft und die Wirtschaftlichkeit der Verfahren berücksichtigt.

Für das am besten geeignete Verfahren wird eine Investitionsrechnung (zweites Ziel) für den Bau einer Fabrik durchgeführt. Diese Fabrik wird ein Pilotprojekt einer inländischen GmbH werden. Die dazugehörige Kalkulation dient als Beispiel für die Planung weiterer Fabriken in den Barlingmascakeb - Distrikten und in der Hauptstadt Jakarta.

1.2 Methoden und Vorgehensweise

Diese Arbeit ist in einen deskriptiven, technischen und wirtschaftlichen Teil gegliedert. Für die Standortbeschreibung im deskriptiven Teil wurden regionale Deponien, Verkehrsämter und das Barlingmascakeb - Umweltamt besucht, sowie Statistiken für die jeweiligen Distrikte genutzt.

Der technische Teil dieser Diplomarbeit stellt fünf Entsorgungsverfahren vor. Die Informationen dafür stammen aus Büchern der Verfahrenstechnik, beratenden Gesprächen mit

3

einigen Professoren für technischen Umweltschutz an der TU - Berlin und dem kanadischen Unternehmen IBR. In diesem Teil werden die Vor - oder Nachteile der Verfahren für Central - Java herausgearbeitet und näherungsweise Kostenschätzungen angegeben.

Der wirtschaftliche Teil ist die finanzielle Machbarkeitsstudie und umfasst die Prognose eines jahresgenauen Finanzplans. Die Ausgangsdaten für die Investitionsrechnung wurden in Indonesien gesammelt. Es wurden einige kommerzielle Banken sowie kleine Unternehmen besucht und indonesische Wirtschaftsberater befragt. Die Kalkulationen der Investitionsrechnung sind auf der CD nachzuvollziehen. Somit wird jeder Rechenschritt transparenter als die beigefügten Tabellen im Anhang. Um die verschiedenen Ergebnisse der Investitionsrechnung und der Risikobetrachtung zu erhalten, braucht man als Leser nur die Ausgangsdaten (Basics oder Financing in der EXCEL-Datei) entsprechend den Angaben im Text zu verändern oder den Kommentaren in einigen Zellen der EXCEL-Tabellen zu befolgen.

Aus Gründen der vereinfachten Kommunikation zwischen IBR in Kanada, dem Unternehmen in Indonesien und dem Autor dieser Diplomarbeit, wurden die Beschreibungen zu den Kalkulationen auf der CD in Englisch geschrieben.

4

2. Der deskriptive Teil

2.1 Die geschichtliche Entwicklung der Müllentsorgung

Seit dem Auftauchen des Menschen in der Evolutionsgeschichte erzeugt er Abfälle, die man als Müll bezeichnen kann. Aber erst als er den Schritt vom Jäger und Sammler zum sesshaften Wesen schaffte, stellten diese Abfälle ein erstes Problem für ihn dar. Mit dem Auftauchen der frühen Hochkulturen in Mesopotamien und am Indus kam es zur ersten Ansammlung von Abfällen (Mülldeponien). In Theben im alten Griechenland existierte bereits eine zentral organisierte Stadtreinigung. Grundsätzlich waren also schon unsere Vorfahren darum bemüht, die Abfälle aus der Stadt fernzuhalten ¹ .

Im europäischen Mittelalter wurden die Errungenschaften einer geregelten Abfallbeseitigung aus der Antike vergessen. Die Müll- und Abwassermenge und vor allem die davon ausgehenden Hygienebelastungen wuchsen mit der Anzahl der Bevölkerung und erreichten ihren Höhepunkt während der Industrialisierung.

Im 19. Jahrhundert wurde erstmals der Zusammenhang zwischen Hygiene und der Gesundheit der Bevölkerung nachgewiesen. Wissenschaftler wie Louis Pasteur und Robert Koch bewiesen, dass das Ausbrechen von Seuchen wie Cholera und Typhus eine Ursache von schlechten hygienischen Bedingungen und nicht von Gott geschickte Strafe war. Aus diesen Erkenntnissen heraus versuchte man in 1870 in England Müll zusammen mit Kohle zu verbrennen. Die erste reine Müllverbrennungsanlage wurde dann 1876 in Manchester ² in Betrieb genommen. Die anfallenden Aschen wurden als Baustoff verwendet.

Seit dieser Zeit sind weltweit in den Industrieländern unzählige Müllverbrennungsanlagen entstanden, wobei die Technik und die Reinigung der Abgase ständig verbessert und vom Staat gesetzlich vorgeschrieben wurde. Es ist jedoch wichtig zu erwähnen, dass Deutschland und einige weitere Länder Westeuropas noch vor 30 Jahren nur unkontrollierte Mülldeponien besaßen und die verbliebenen Schadstoffe aus dieser Zeit durch aufwendige und teure Bodensanierung heutzutage eliminiert werden. Neue Verfahren zur Beseitigung der

¹ Quelle: Klein, R.: Wasser-, Stoff- und Energiebilanz von Deponien aus Müllverbrennungsschlacken; Diss., Fakultät für Chemie der Technischen Universität München, 2002, Seite 4

² Erhardt, H.: Aus der Geschichte der Städtereinigung; Erich Schmidt Verlag, Berlin (1964)

5

organischen und verwertbaren Stoffe werden auf Grund von staatlichen Gesetzen oder Ressourceneinsparung entwickelt. Die Technik der Müllbeseitigung ist ohne Umweltauflagen einfach lange Zeit stehen geblieben.

Der Status quo der Müllentsorgung in vielen Ländern Asiens, vor allem in denen, die einen schnellen industriellen Vorschritt erleben, ist der europäischen Abfallwirtschaft der 70er Jahre ähnlich und entspricht noch nicht den Anforderungen an nachhaltiges, umweltverträgliches Wirtschaften. Indonesien gehört zu diesen Ländern, die seit einem Jahrzehnt wachsende ungeordnete Mülldeponien, fehlendes staatliches Budget für Verbrennungsanlagen und noch ein unzureichendes Umweltbewusstsein besitzen.

2.2 Die Republik Indonesien: Rahmenbedingungen und Situation am Standort

In Indonesien leben 210 Mio. Einwohner auf einer Fläche von 2,02 Mio. km ² . Es ist das viertbevölkerungsreichste Land und das größte Archipel der Welt (Abb. 1). Das Wirtschaftssystem ist geprägt von marktwirtschaftlichen Strukturen mit gewissen staatlichen Planungselementen. In Bereichen Erdöl/Erdgas, Stromübertragung undverteilung hält der Staat das Monopol und besitzt eigene Unternehmen im Bergbau, Luftverkehr, Palmöl- und der Düngemittelherstellung.

Die zunehmende Verstädterung und Industrialisierung Indonesiens und die Veränderung der Lebensgewohnheiten wirken sich auf die Abfallmenge und ihre Entsorgung. Die Gründe für den heutigen geringen Standard der Abfallentsorgung sind vor allem die fehlenden politischen und administrativen Instrumente, insbesondere fehlendes Abfallrecht sowie fehlende Kontrollsysteme der kommunalen und privatwirtschaftlichen Entsorgungsträger. Die Dezentralisierung in Indonesien stellt den ersten Schritt in Richtung untergesetzlicher Regelwerke dar.

Abb. 1: Karte von Indonesien 3

Im Zuge der Dezentralisierung unter der Regierung von Präsidentin Megawati Soekarnoputri, die 2001 begann, wurde das Land in 27 Provinzen mit jeweils einem Gouverneur und 357 Distrikte ⁴ unterteilt. Durch die Dezentralisierung übertrug die Regierung in Jakarta den Distrikten die Verantwortung für lokale öffentliche Dienstleistungen in 11 Bereichen, unter anderem für Bildung, Agrarwirtschaft, Gesundheitswesen, Umwelt, Kommunikation, Industrie und Handel. Somit verbleiben die lokalen Einnahmen bei den subnationalen Regierungen, die jetzt bemüht sind ihr Budget zu steigern und mit privatwirtschaftlichen Unternehmen zu kooperieren.

2.2.1 Die Provinz Central - Java

Die am dichtesten besiedelte Insel ist Java, auf der 110 Mio. Menschen leben, obwohl sie nur 6,6% der Gesamtfläche Indonesiens darstellt. Die Provinz Central - Java ist unterteilt in 35 Distrikte (Indonesisch: Kabupaten) mit jeweils einem Regierenden (Bupati). Die Unterteilung ist in der Abbildung 2 zu sehen. Java liegt nahe dem Äquator und besitzt ein tropisches, feucht-heißes Klima mit einer durchschnittlichen Temperatur zwischen 21° C (Minimum) und 32°C (Maximum).

³ Quelle: www.cia.gov

⁴ Quelle: www.cia.gov

7

Es gibt zwei Jahreszeiten, die Trockenzeit von April bis Oktober und die Regenzeit von Oktober bis April. Die Niederschlagsmenge beläuft sich auf 1556 bis 3679 mm/Jahr. Die Landschaft ist geprägt von Terrassenfeldern mit Nassreis, wogegen in höheren Lagen ab 1500 m Tabak und Tee angebaut werden. Die landwirtschaftlichen Hauptprodukte sind Reis, Erd- und Kokosnüsse, Cassava und Sojabohnen.

Bodenressourcen wie Erdöl werden in Cilacap, einer Hafenstadt, gefördert und exportiert.

Abb. 2: Karte von Central - Java 5

(Die fünf Barlingmascakeb - Distrikte in braunen Großbuchstaben)

Auf einem Quadratkilometer wohnen in Central - Java 896 Menschen ⁶ und jeder von ihnen produziert durchschnittlich ein Kilogramm Abfall pro Tag, der zu 80 % aus organischen Bestandteilen ⁷ besteht.

Es gibt noch keine gesetzlichen Verordnungen oder Normen über die Entsorgung und Ablagerung von Siedlungsabfällen in der Provinz. Jeder Distrikt besitzt durch die Dezentralisierung die Entscheidungsfreiheit über die Entsorgung der Siedlungsabfälle. Das folgende Kapitel basiert auf Beobachtungen aus den fünf Distrikten: Bangarnegara, Purbalingga, Banyumas, Cilacap und Kebumen (siehe Abb.2). Diese haben ein gemeinsames Amt für Umweltmanagement namens BARLINGMASCAKEB in Purwokerto, der Distrikt- ⁵ Quelle:BPS Java Tengah, Statistikamt Indonesien: www.bps.go.id

⁶ Quelle: BPS Java Tengah, Statistikamt Indonesien

⁷ Quelle: Barlingmascakeb-Umweltamt

8

Hauptstadt von Banyumas, gegründet. Der Grund ihrer Zusammenarbeit ist die Suche nach Problemlösungen aus den Bereichen der Land- und Abfallwirtschaft.

2.2.2 Die gegenwärtige Abfallwirtschaft in den Barlingmascakeb - Distrikten

1. Abfallsammlung und Transport

Die Abfälle in den Städten werden generell nicht getrennt. Für den Transport von den privaten Haushalten zu den Zwischenstationen (indonesisch: TPS) sorgt eine private nicht motorisierte Müllabfuhr. Sie ist nur für die städtische Bevölkerung zuständig, und vor allem für die besseren Wohnbezirke organisiert. In den ländlichen Regionen sind die Menschen darauf angewiesen selbst für die Abfallbeseitigung zu sorgen. Der private Transporteur ist meistens nur eine Person mit einer Schubkarre, Bambuskörben oder einem Fahrrad mit Anhänger ausgestattet (Abb. 3).

Abb. 3: Private Müllabfuhr in einer Zwischendeponie (TPS) in Purbalingga 8

Diese Müllabfuhr kostet einen Haushalt durchschnittlich 10 000 IDR ⁹ im Monat. Es ist selbstverständlich, dass nur Müll von Zahlungsmitgliedern abgeholt wird.

⁸ Eigenes Bild, aufgenommen im Jahr 2004

⁹ Wechselkurs: 1 Euro = 11 477 IDR ; Stand 20.08.04 aus der Zentralbank der Republik Indonesien

9

Die TPS sind meistens freie, betonierte Flächen zwischen Wohnhäusern (Abb. 3) oder am Rand einer Hauptstrasse zur Verfügung gestellte Container vom Amt für Straßenbau (Abb. 4). Jede Stadt besitzt mehrere TPS abhängig von ihrer Einwohneranzahl. Zuständig für die regionale Entsorgung und Transport des Abfalls von den TPS ist die staatliche (provinzielle) Müllabfuhr, die den Abfall von den Zwischenstationen täglich zu den Deponien (indonesisch: TPA) transportiert. Die staatliche Müllabfuhr wird vom Amt für Straßenbau koordiniert, mit Sammelfahrzeugen und Personal ausgestattet und von den Erlösen des Distrikts finanziert. Die Transportfahrzeuge sind einfache LKWs mit einem Rauminhalt von 8 m ³ ohne installierte Pressen oder Zerkleinerungsaggregate.

Abb. 4: Zwischendeponie in Cilacap 10 mit einem Beamten vom Straßenbau.

Auf den engen und vollen Strassen in Central - Java bietet dieses Bringsystem für die staatlichen Sammelfahrzeuge die verkehrstechnisch günstigste Lösung. Somit sind die zurückgelegten Strecken im Vergleich zu einem Holsystem, bei dem der Abfall von den Haushalten abgeholt wird, kurz und die Lage der TPS kann stets optimal gewählt werden. Ein Nachteil dieses Systems ist der Lärm beim Verladen der Abfälle und die unangenehmen Gerüche, die den Wohnwert in der Umgebung der Zwischenstationen mindern. Ein

¹⁰ Aufgenommen im Jahr 2004

10

Bringsystem erschwert zudem die Einführung mengenbezogener Tarifsysteme, da nicht kontrolliert werden kann, wie viel Müll jeder einzelne entsorgt.

2. Entsorgung

Die gängige Methode der Müllbeseitigung in den fünf Distrikten, aber auch auf der gesamten Insel Java, ist die einfache Deponie im Erdreich meist ohne zusätzliche technische oder geologische Abdichtungsmaßnahmen (Abb. 5). Für die Deponierung werden keine Müllgebühren vom Distrikt erhoben, was die Finanzierung einer gesicherten Deponie unmöglich macht.

Abb. 5: Enddeponie (TPA) in Cilacap. 11

Auf den Enddeponien werden verwendbare und recyclingfähige Materialien von der ärmeren Bevölkerungsschicht gesammelt und zur Einkommenssteigerung an private Verarbeiter verkauft. Die Müllsammler (Scavenger) tragen somit zu einer deutlichen Umweltentlastung bei, leiden jedoch unter den schlechten hygienischen Bedingungen. Sie sind einem großen Gesundheitsrisiko durch das Einatmen des Methans und das Sammeln ohne Schutzkleidung ausgesetzt.

¹¹ Aufgenommen im Jahr 2004