Kombinierter Verkehr für den Umweltschutz

Die in der Kreislauf- und Abfallwirtschaft tätigen Unternehmen sehen sich in erster Linie nicht als Beseitiger von Abfällen, sondern als Verwerter von Rohstoffen im Sinne der Umwelt. Dieser Philosophie steht allerdings entgegen, dass ein Großteil der Ab

In Schmelzwerken werden Alumi-
niumschrotte, wie beispielsweise Straßenschilder, Alu-Felgen und Alu-minium-Späne, in Drehtrommelöfen zu hochwertigem Aluminium aufbereitet. Unter der Zugabe von Schmelzsalz fällt Salzschlacke bei der Produktion des Sekundäraluminiums an. Das Salz hat die Aufgabe, die Verunreinigungen der Schrotte aufzunehmen und das flüssige Aluminium gegen den Luftsauerstoff vor Oxidation zu schützen. Nach selektivem Abguss des flüssigen Aluminiums und der Salzabdeckung erstarrt die Salzschlacke, je nach verwendeten Abgussbehältern, zu unterschiedlichen Schlackebrocken. Bei jeder produzierten Tonne Aluminium fallen in Abhängigkeit vom Verschmutzungsgrad der eingesetzten Aluminiumschrotte 0,5 bis 0,7 t Salzschlacke an.
Nachdem die Schlacke in Kübel mit ca. 2 m3 Inhalt gefüllt wurde, erfolgt der Transport auf eine Abkühlfläche. Im erkalteten Zustand geht das Material als Schüttgut zur ALSA. Dort entstehen aus diesem Reststoff und Wasser zu hundert Prozent neue Produkte, die einerseits zu den Schmelzwerken zurückgeführt werden und andererseits in Branchen wie Bauindustrie und Landwirtschaft Verwendung finden.
Neben der Aluminiumsalzschlacke werden noch so genannte Krätzen und Kugelmühlenstäube angeliefert. Bei diesen Stoffen handelt es sich um die gleichen Bestandteile wie bei der Aluminiumsalzschlacke. Lediglich die Entstehung und die Zusammensetzungsverhältnisse unterscheiden sich.
Hohe Transportleistung
Die Produktionsanlagen der ALSA sind 24 Stunden am Tag und sieben Tage in der Woche in Betrieb. Die Aluminiumsalzschlacke fällt beim Erzeuger in Intervallen zeitabhängig von der Chargenproduktion an. Außerdem braucht die Salzschlacke eine Abkühlzeit von ca. 16 Stunden, bevor sie auf den Lkw verladen werden kann. Zwangsläufig müssen beim Erzeuger oder im Schmelzwerk Pufferlager vorhanden sein, um die Anlieferung in Intervallen an die kontinuierliche Produktion anzugleichen. Zurzeit erfolgt die Pufferung hauptsächlich bei der ALSA, da die Lagerkapazität bei den Erzeugern in der Regel nur ein bis zwei Tage beträgt.
Da zwischen den Erzeugern und der ALSA enge vertragliche Beziehungen bestehen, ergeben sich fixe und kalkulierbare Transportrelationen, die nahezu vollständig durch Lkw bedient werden. Nur durch die Anlieferungen entsteht eine gewaltige Transportleistung von ca. 42 Mio. Tonnenkilometer im Jahr. Diese Zahl resultiert zum einen aus den großen Entfernungen, bis zu 1100 km, zwischen dem Unternehmen und neun Erzeugern, die sich überwiegend im süddeutschen und norditalienischen Raum befinden, und zum anderen aus der hohen Anliefermenge von nahezu 10 000 t im Monat. Das entspricht etwa 400 Anlieferungen im Monat.
Der Versand der Produkte, der zur- zeit nicht im Fokus steht, wird ebenfalls größtenteils per Lkw realisiert. Dadurch sind neben den beschriebenen noch weitere Potenziale erkennbar.
Die Zeiten der Anlieferung werden der ALSA von den Erzeugern nicht angekündigt, lediglich die voraussichtlichen, monatlichen Anliefermengen. Eine zeitliche Restriktion der Anlieferungen gibt es nicht. Zurzeit können die Transporte rund um die Uhr kommen, unter Berücksichtigung der gesetzlichen Fahrzeitbeschränkungen für Lkw, wie beispielsweise das Sonn- und Feiertagsfahrverbot.
Vielfach werden die Transportdienstleister nicht vom Erzeuger direkt beauftragt. Es bestehen vielmehr Rahmenverträge mit Transportunternehmen, die dann eigenständig den Transportbedarf ermitteln und durchführen. Dadurch ist eine Kommunikation zwischen Erzeuger und Transporteur weitgehend überflüssig. Der Erzeuger muss lediglich die Frachtpapiere erstellen.
Das Transportgut besteht nahezu ausschließlich aus Aluminium und Salzbestandteilen. Dadurch ergibt sich die besondere physikalische Struktur der Schlacke. Das Schüttgut kann staubförmig sein oder aber auch Kantenlängen bis zu 1 m aufweisen. Es ist dabei keine Seltenheit, dass Brocken von mehr als einer Tonne angeliefert werden. Außerdem reagiert das Transportgut in Verbindung mit Wasser. Die Salze lösen sich im Wasser auf und greifen die Metallbestandteile des Transportmittels an. Zusätzlich entstehen dabei noch giftige und explosive Gase. Vor diesem Hintergrund wurde ein Projekt aufgelegt, um die Möglichkeiten der Verkehrsverlagerung zur Bahn bzw. zum Binnenschiff zu eruieren.
Die Projektpartner

Zur Entwicklung der Behältertechnologie und des logistischen Konzeptes haben sich drei kompetente Partner in einem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Verbundprojekt zusammengefunden. Die Betreuung erfolgt durch den Projektträger Mobilität und Verkehr, Bauen und Wohnen der TÜV Energie und Umwelt GmbH. Die Brinker Hafengesellschaft mbH fungiert als Gesamtkoordinator im Projekt und stellt die Hafen- und Gleisanbindung für den Testbetrieb zur Verfügung. Die Aluminium-Salzschlacke Aufbereitungs GmbH übernimmt die Koordination zwischen den Partnern und den Erzeugern. Die wissenschaftliche Begleitung des Projektes erfolgt durch das Fachgebiet Planung und Steuerung von Lager- und Transportsystemen der Universität Hannover.
Die Beladung von speziellen Schüttguttragwagen der Bahn AG hat sich durch die starke Staubentwicklung als nicht realisierbar herausgestellt. Nur eine Beladung in geschlossenen Räumen würden zu einem befriedigenden Ergebnis führen. Doch überdachte Gleisanlagen sind weder bei der ALSA GmbH und der BHG mbH noch bei den meisten Erzeugern vorhanden. Auch die Verladung des ungekapselten Schüttgutes auf ein Binnenschiff nach herkömmlicher Art mit Hilfe von Kränen und Schüttgutgreifern stellt sich durch die Staubentwicklung und die Wassernähe als äußerst problematisch dar.
Vom Schüttgut zum Stückgut
Damit ist ein Schüttguthandling im Zusammenspiel mit Lkw, Bahn und Binnenschiff nach bewährten Methoden kaum möglich. Der favorisierte Lösungsansatz: Umwandlung des Schüttgutes in Stückgut durch Behälter. Da der Kerngedanke dabei der Kombinierte Verkehr ist, muss der Behälter das verbindende Element darstellen, um mit geringem Handlingaufwand einen trimodalen Verkehr Lkw-Bahn-Schiff zu ermöglichen /1/.
Für die Verlagerung auf alternative Verkehrsträger ist die Einbindung der BHG als Dienstleister vorgesehen. Die Hafengesellschaft befindet sich in unmittelbarer räumlicher Nähe zur ALSA GmbH und ist lediglich durch einen Privatweg, der sich im Besitz der BHG befindet, von dieser getrennt. Neben einem Binnenhafen verfügt die BHG über ein eigenes Gleisnetz, das über einen Übergabebahnhof mit dem Gleisnetz der Deutschen Bahn AG verbunden ist /2/.
Ein vollständiger Verzicht auf den Einsatz von Lkw bei der Anlieferung ist nicht möglich, da nicht alle Erzeuger über einen Hafen- oder Gleisanschluss auf ihrem Betriebsgelände verfügen. Häufig befinden sich diese Anschlüsse in einem Umkreis von 20 bis 50 km, so dass für den ersten Teil der Transportkette Lkw eingesetzt werden müssen. Damit wird das Gesamtgewicht des Behälters auf etwa 30 t begrenzt.
Alle Stationen der Transportkette sind mit Umschlagtechnik für den reinen Schüttgutumschlag ausgestattet. In der Regel stehen Radlader, Bagger und Kräne mit Greifern für den Umschlag zur Verfügung. Damit lässt sich der geplante Einsatz der Behältertechnologien allerdings nur schwer bewerkstelligen, zumal Umschlaggeräte nur maximale Tragfähigkeiten von fünf bis sechs Tonnen haben. Eine Neuausstattung aller Erzeuger, der ALSA und der BHG muss verworfen werden. Es wird eine Lösung mit der vorhanden Technologie favorisiert.
Keine Standardbehälter möglich
Durch die beschriebenen Rahmengrößen wird schnell deutlich, dass der Einsatz von Standardbehältern, wie ISO-, Binnen-, Abroll- oder Absetzcontainern, für Schüttgut nicht ohne weiteres möglich ist. Als zentrales Element einer trimodalen Transportkette muss die eingesetzte Behältertechnologie allen Anforderungen gerecht werden. Darum sollen in diesem Projekt drei Behälterprototypen entwickelt werden, die den beschriebenen Eigenschaften des Transportgutes, den vorhandenen Umschlagtechnologien und den drei Verkehrsträgern Rechnung tragen. Das bedeutet, dass entweder Container gekauft und entsprechend den Anforderungen angepasst werden oder neue Container entwickelt werden. Die Prototypen sollen dann im Versuchseinsatz ihre Tauglichkeit unter Beweis stellen.
Neben den Behälterprototypen muss auch ein neues Logistikkonzept entwickelt werden. Denn der bisherige, einfach strukturierte Lkw-Transport wird durch ein komplexes Konzept der Behälterlogistik im Kombinierten Verkehr ersetzt. Dabei sind nicht nur die reinen Materialflüsse neu zu strukturieren, sondern auch die Informationsflüsse.
Das Konzept für den Materialtransport sieht eine Zwischenlagerung der Aluminiumsalzschlacke in Behältern bei den Erzeugern vor Ort vor, bis genügend Behälter für einen Ganzzug oder ein Binnenschiff gesammelt wurden. Ein Ganzzug kann ca. 60 Container mit einer jeweiligen Länge von 20 Fuß aufnehmen. Hierbei wird ein Zug bestehend aus ca. 30 Tragwagen gemietet. Ein Binnenschiff kann unter Berücksichtigung von Brückendurchfahrten problemlos über 100 der 20-Fuß-Container mehrlagig befördern /3/.
Da nicht alle Erzeuger in der Lage sind, eine so große Anzahl an Containern auf dem eigenen Gelände zwischenzulagern, muss das Konzept in der Lage sein, diese Transporte zu bündeln. Das bedeutet, dass Erzeuger, die sich in räumlicher Nähe zueinander befinden oder auf einer Transportstrecke zum Schmelzwerk liegen, auf einen Ganzzug oder auf ein Binnenschiff gebündelt werden.
Damit ist ein hoher Koordinierungs- und Kommunikationsaufwand verbunden, der durch ein neues Konzept für den Informationsfluss bewältigt werden muss. Ein zentraler Koordinator, beispielsweise die BHG, sollte die Transporte organisieren und im Zentrum des Informationsflusses zwischen Erzeuger, Transporteur und ALSA stehen. Die Mechanismen und Ablaufstrukturen für die Kommunikation müssen im Einzelnen festgelegt werden /4/.
Resümee
Die Verlagerung vom Lkw auf die Bahn und das Binnenschiff ist heutzutage keine Seltenheit mehr, sondern durchaus fester Bestandteil in der modernen Logistik. Gerade vor dem Hintergrund hoher externer Kosten, die durch den Transport per Lkw verursacht werden, sollte die Einbindung der Bahn und des Binnenschiffs in die Transportkette weiter verstärkt werden. Zudem gilt es, die besondere Standortgunst der ALSA im Hafengelände der BHG zu nutzen.
Die Attraktivität des beschriebenen Verbundprojektes resultiert vor allem aus Verwandlung von Schüttgut in Stückgut und den besonderen Materialeigenschaften des Transportgutes, wie Kantenlängen von bis zu einem Meter und Reaktionen bei Feuchtigkeitseinwirkung. Diese besonderen Anforderungen stellen für Erzeuger, Dienstleister und Verwerter eine außergewöhnliche Herausforderung dar.
Neben den technischen und organisatorischen Anforderungen steht der wirtschaftliche Nutzen für eine Umsetzung des Projektes im Vordergrund. Dabei wird der wirtschaftliche Nutzen aber nicht nur auf rein monetärer Ebene gesehen, sondern auch auf der qualitativen Seite, wie Außenwirkung, reduzierte Staubemissionen und höhere Flexibilität in der Produktions- und Distributionslogistik.