Infobrief der FNR 01 / 2020: Bioenergie

Förderaufruf Saubere Verbrennung von festen Biobrennstoffen in Kleinfeuerungsanlagen mit sehr geringen Schadstoffemissionen

Mit dem Förderaufruf motiviert das BMEL dazu, Feuerungsanlagen für Holz- und andere Biobrennstoffe deutlich weiterzuentwickeln. Der an Hersteller und Forschungseinrichtungen adressierte Förderaufruf wirbt Projektvorschläge ein, die zur Entwicklung wissenschaftlich fundierter Grundlagen sowie zukunftsfähiger Konzepte und Verfahren für die emissionsarme Bereitstellung und Nutzung von Wärme aus Biomasse durch kleine Biomassefeuerungsanlagen beitragen. Die Projekte sollen die Markterfordernisse zielgerichtet im Blick haben und der systemdienlichen Nutzung von Wärme aus Biomasse eine Entwicklungsperspektive geben.

Einreichungsfrist für Skizzen: 31. März 2020

Gefördert aus: Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe

Preise im Bundeswettbewerb "Bioenergie-Kommunen" verliehen

Bioenergie-Kommunen und -Dörfer sind Pioniere der Energiewende – das beweisen die Gewinner des Bundeswettbewerbs Bioenergie-Kommunen 2019 einmal mehr: Asche in Niedersachsen (gut 300 Einwohner), Fuchstal in Bayern (1.700 Einwohner) und Mengsberg in Hessen (840 Einwohner) erproben die fortgeschrittene Energiewende im Alltag. Unter anderem erzeugen sie Strom und Wärme bedarfsgerecht mit flexibilisierten Biogasanlagen und kombinieren diese mit Holz-, Solar- und Windenergie und Elektromobilität. In Zukunft sollen Strom- und Wärmeüberschüsse auch gespeichert und zum Heizen genutzt werden. All dies initiieren die Bürger und Gemeinden vor Ort und setzen es gemeinsam mit regionalen Unternehmen um.

"Mit dem Wettbewerb Bioenergie-Kommunen zeichnet unser Bundesministerium bereits zum fünften Mal Pioniere der Energiewende aus, engagierte Kommunen, die sich für den Klimaschutz und erneuerbare Energien einsetzen", sagte Uwe Feiler, Parlamentarischer Staatssekretär bei der Bundeslandwirtschaftsministerin, auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin während der öffentlichen Prämierung der Preisträger. "Klimaschutz und Energiewende sind ohne Bioenergie und ohne das Engagement der Bürger vor Ort nicht denkbar. Bioenergie leistet nach wie vor den größten Beitrag zur Bereitstellung von erneuerbaren Energien in Deutschland", erklärte Feiler.

Recht neu in Bioenergiedörfern ist der Power-to-heat-Ansatz, der überschüssigen Strom in Wärme umwandelt und in großen Speichern "zwischenparkt", bis man sie benötigt. Fuchstal will diesen Ansatz praktisch erproben, daneben hat das Dorf jedoch auch andere innovative Ideen, wie die Direktvermarktung von Windstrom aus dem kommunalen Bürgerwindpark.

Bei der Flexibilisierung wird die Biogasanlage so ausgerüstet, dass sie Energie nicht mehr rund um die Uhr, sondern angepasst an die schwankende Nachfrage erzeugt. In Asche wird die bereits flexibilisierte Biogasanlage sogar "wärmegeführt", d. h. an der Wärmenachfrage orientiert betrieben. Wie in den meisten Bioenergiedörfern erzeugt sie in dem niedersächsischen Dorf nicht nur Strom, sondern versorgt auch das örtliche Nahwärmenetz. Da im Sommer wenig Bedarf an Heizwärme besteht, läuft dann nur eines von zwei Blockheizkraftwerken.

Das hessische Mengsberg schließlich hat die deutschlandweit größte Solarthermieanlage in Genossenschaftshand realisiert, die im Sommer und anteilig auch im Winter Wärme bereitstellt. Unterstützt wird sie durch Speicher und einen Hackschnitzelkessel, der auch das sogenannte Käferholz verwertet. Dieses Holz fällt derzeit bedingt durch die trockenen Sommer, Stürme und Schädlingsbefall in großen Mengen an. Bioenergiedörfer können diesen Rohstoff für die Erzeugung erneuerbarer Wärme sinnvoll verwerten.

Gewinner und lobende Erwähnungen des Wettbewerbs Bioenergie-Kommunen 2019, Quelle: FNR/Volkmar Otto

Gewinner und lobende Erwähnungen des Wettbewerbs Bioenergie-Kommunen 2019, Quelle: FNR/Volkmar Otto

Klimafreundlich Heizen mit Holzheizkesseln

Moderne, mit Pellets, Scheitholz oder Hackschnitzeln betriebene Holzheizkessel zeichnen sich durch besonders niedrige Treibhausgas-Emissionen aus. Mit nur rd. 25 g CO2 je erzeugter Kilowattstunde Wärme ist ihre Klimabilanz sogar etwa 10-fach besser als die von Erdgas-Brennwertheizungen. Den Umstieg auf klimafreundliche Holzkessel erleichtern zurzeit attraktive Fördermöglichkeiten.

Der größte Teil des Energiebedarfs privater Haushalte entfällt auf die Bereitstellung von Raumwärme und Warmwasser. Mit der Umstellung von alten Öl- und Gasheizungen auf klimafreundliche Biomasseheizkessel können Bürger*innen ihren CO2-Fußabdruck deshalb ganz wesentlich verringern. Dies verdeutlicht die Pressegrafik „Klimafreundlich Heizen mit Holz“ der FNR.

Und: Dank spürbar verbesserter Konditionen im Marktanreizprogramm 2020 für erneuerbare Energien im Wärmemarkt lohnt der Umstieg! Für den Einbau förderfähiger Pelletheizungen, Hackschnitzelheizungen, Scheitholzvergaserkessel und Scheitholz-Pellet-Kombikessel kann eine Förderung in Höhe von 35 % der förderfähigen Kosten beantragt werden. Wird in Bestandsgebäuden eine alte Ölheizung freiwillig ausgetauscht, gibt es 10 % Austausch-Prämie on top, so dass insgesamt ein Investitionskostenzuschuss in Höhe von 45 % der förderfähigen Kosten beantragt werden kann.

Die energetische Nutzung von Holz ist weitgehend CO2-neutral. Grafik: FNR

Die energetische Nutzung von Holz ist weitgehend CO2-neutral. Grafik: FNR

Den EU-Emissionshandel auf alle THG-Emissionen, Verursacher und Energieformen ausweiten!

Der Europäische Emissionshandel (EU-ETS) kontrolliert nur knapp die Hälfte der in der Europäischen Union verursachten CO2-Emissionen. Wie man das System auf alle Emissionsquellen inklusive der Landwirtschaft und auf alle Treibhausgase ausweiten könnte, hat ein Forscherteam um Professor Gernot Klepper vom Kieler Institut für Weltwirtschaft untersucht. Die Wissenschaftler wollen auch alle erneuerbaren Energien mit einbeziehen. Sie plädieren dafür, die Zertifikatpflicht bei den Bereitstellern der Brennstoffe einzuführen und nicht bei den Betreibern diverser kleiner Emissionsquellen wie Heizungen oder Pkws. Sie haben berechnet, dass Biogas aus Gülle ab einem Preis von 50 Euro pro Tonne CO2-Äquivalent die zweitgünstigste Energiequelle im Stromsektor nach Windenergie wäre. Professor Klepper: „Wenn alle Energieformen und Verursacher auf gleiche Weise einen Preis für ihre THG-Emissionen zahlen, ist das gerecht und effizienter als die momentane Vielzahl von Regelungen. Mit diesem System würde sich der kostengünstigste Weg zum Klimaschutz automatisch durchsetzen.“

Übergeordnetes Ziel des ETSPLUS ist es, die derzeitige, durch eine Vielzahl unterschiedlicher Maßnahmen geprägte Klimaschutzpolitik durch ein einheitliches und allgemeingültiges System abzulösen. Dies soll Ineffizienz, der Überförderung einzelner Bereiche und zu hohen Kosten vorbeugen. Für die erneuerbaren Energien bedeutet dies, dass sie im direkten Vergleich mit den konventionellen Energieträgern stehen und hier Vorteile aufgrund ihrer geringeren THG-Emissionen haben. Andererseits stehen sie aber auch untereinander im Wettbewerb. Mittelfristig würden sich die kostengünstigsten Technologien zur THG-Vermeidung durchsetzen.

Ein ETSPLUS müsste auf EU-Ebene im Zuge eines ordentlichen Gesetzgebungsverfahrens eingeführt und durch die Mitgliedsstaaten in nationales Recht übertragen werden. In Deutschland wäre im Wesentlichen das Treibhausgas-Emissionshandelsgesetz (TEHG) betroffen.

Die Studie „Konsistente Förderung erneuerbarer Energien durch eine Ausweitung des europäischen Emissionshandels (ETSPLUS)“ wurde von Wissenschaftlern des Instituts für Weltwirtschaft (IfW) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel in Zusammenarbeit mit der Universität Göttingen und den Firmen meo-consulting und energynautics erstellt. Das BMEL hat das Vorhaben gefördert, der Abschlussbericht steht auf fnr.de unter dem Förderkennzeichen 22400716 zur Verfügung.

Methanrechner als Hilfsmittel zur Optimierung von Biogasanlagen

Das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) hat ein praxisnahes Berechnungsmodell entwickelt, das die Abschätzung der Methanbildung in einer Biogasanlage sowie im Gärrestlager unter Berücksichtigung von spezifischen Anlagen- und Prozessparametern erlaubt. Der Methanrechner kann als Hilfsmittel zur Optimierung der Prozessführung in Bestandsanlagen oder bei der Konzipierung von Neuanlagen verwendet werden. Der Rechner wurde im Rahmen des Förderprojektes „Optimierung der Methanausbeute in landwirtschaftlichen Biogasanlagen (Opti-Methan)“ entwickelt und vom BMEL finanziell unterstützt.

Bislang sind Ansätze zur praxisnahen Bewertung der Methanbildung in Biogasanlagen nur begrenzt verfügbar. Um den Bau einer Biogasanlage zu planen oder den Betrieb einer Bestandsanlage zu bewerten, werden in der Regel Standardwerte oder Gärtests für die Methanausbeute der unterschiedlichen Einsatzstoffe herangezogen. Der Einfluss von Prozessparametern, insbesondere der hydraulischen Verweilzeit, wird dabei nicht ausreichend berücksichtigt. Das neu entwickelte Berechnungsmodell des ATB zeigt hingegen die Zusammenhänge zwischen dem Methanpotenzial im Gärsubstrat, der im Fermenter/Nachgärer gebildeten Methanmenge, dem Gärrestpotenzial sowie der bei der Lagerung tatsächlich freigesetzten Methanmenge auf. So findet die Korrelation zwischen Prozessparametern, insbesondere der Verweilzeit, und der Methanbildung entlang der gesamten Prozesskette (Gärsubstrat – Fermenter/Nachgärer – Gärrestlager) Beachtung.

Das Berechnungsmodell wurde an zehn verschiedenen landwirtschaftlichen Praxisbiogasanlagen erfolgreich angewendet. Es erlaubt die Bewertung der Substratumsetzung, das Aufdecken von Schwachstellen in der Prozessführung und die Quantifizierung von Maßnahmen zur Optimierung der Methanbildung in der Biogasanlage sowie zur Minimierung der Methanemissionen im Gärrestlager. In Verbindung mit zusätzlichen ökonomischen Bewertungen entsprechender Optimierungsmaßnahmen sind konkrete Empfehlungen zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und zur Verringerung klimarelevanter Methanemissionen bei der Biogasproduktion möglich.

Ein auf dem entwickelten Modell basierendes Berechnungstool steht als Web-Anwendung unter http://www2.atb-potsdam.de/opti-methan/Rechner.html kostenfrei zur Verfügung. Das Tool ist derzeit anwendbar für Biogasanlagen mit durchmischten Reaktoren bzw. Rührkesselreaktoren, die unter mesophilen Prozessbedingungen betrieben werden und Mischungen aus Wirtschaftsdüngern und nachwachsenden Rohstoffen verwerten.

Biogasanlage, Quelle: Stock.adobe.com-Dörte Stiller

Quelle: Stock.adobe.com-Dörte Stiller

Lässt sich Biogas in kleinen Anlagen direkt in Biomethan umsetzen?

Die Umwandlung von Kohlendioxid in Methan – das sogenannte Power-to-Gas-Verfahren – gilt als wirtschaftlich vergleichsweise attraktive Option zur Speicherung von Strom. Wird dafür das in Biogasanlagen entstehende CO2 genutzt, bieten sich eine Reihe von Vorteilen. Ob das jedoch auch mit kleineren, eher landwirtschaftlichen Anlagen gelingen kann, untersuchen jetzt Forscher der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, der regineering GmbH und der Technische Hochschule Ingolstadt. Gefördert werden sie dabei vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL).

Kohlendioxid fällt in Biogasanlagen als Bestandteil des Biogases vergleichsweise konzentriert an. In größeren Biogasanlagen werden deshalb Konzepte getestet und umgesetzt, die das Biogas durch sogenannte Methanisierung mit Hilfe von Strom aus Windkraftanlagen zu Biomethan aufwerten. Dieses Power-to-Gas-Verfahren speichert den erneuerbaren Strom quasi chemisch in Form von Bioerdgas, das über die Gasnetze bestens transportierbar ist.

Für die kleineren landwirtschaftlichen Biogasanlagen gilt die Aufbereitung und Einspeisung in das Gasnetz - sofern vor Ort überhaupt verfügbar - zurzeit jedoch noch als sehr aufwendig. Deshalb erarbeiten die Wissenschaftler aus Bayern ein neuartiges Konzept, bei dem das Biogas zwar methanisiert, dann aber direkt an der Anlage verwertet wird.

Konkret soll das Biogas aus dem Fermenter ausgeschleust und dessen CO2-Anteile im Nebenstrom katalytisch reduziert werden, wenn entsprechender Strom preisgünstig zur Verfügung steht. Anschließend gelangt das Biomethan zurück in die Gasblase. Dort steigt der Methananteil im Biogas und damit dessen Energiegehalt sukzessive an, was sich ideal mit flexibler, bedarfsgerechter Fahrweise der BHKWs kombinieren lässt.

Hannover Messe Energy

Auf der Hannover Messe in Halle 27 an Stand L 54 präsentiert die FNR vom 20.-24. April 2020 die Systemintegration mit Bioenergie und die aktuell dazu vom BMEL geförderten Forschungs- sowie Modellvorhaben. Forschung und Entwicklung zum Thema Biomasse und Bioenergie steht bei der Ausstellung am FNR-Stand im Mittelpunkt. Neben Fachinformationen und Leitfäden zur Bioenergienutzung bietet die FNR auch Beratung zur Projektförderung für Interessenten und Antragsteller aus der Industrie.

Fachtagung „Pflanzenbauliche Verwertung von Gärrückständen aus Biogasanlagen“

Die FNR lädt am 15. September 2020 zur Fachtagung „Pflanzenbauliche Verwertung von Gärrückständen aus Biogasanlagen“ nach Berlin ein. Das Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin unterstützt die Veranstaltung als wissenschaftlicher Partner.

Um den steigenden Anforderungen an die Gärrestverwertung gerecht zu werden, die sich u. a. aus der Nitratrichtlinie, der Düngeverordnung sowie dem Klimaschutzplan ergeben, wächst der Bedarf an neuen Lösungen für Aufbereitung, Handling und bedarfsgerechte Ausbringung von Wirtschaftsdüngern und Gärprodukten. Längere Sperrfristen für die Ausbringung, die Begrenzung der Stickstoffgaben, die Reduzierung der Ammoniak- und Lachgasemissionen sowie daraus resultierend die notwendige Erweiterung der Lagerkapazitäten und die Abdeckung von Gärrestelagern gehören zu den wesentlichen Herausforderungen, denen sich Landwirte künftig stellen müssen.

Die 4. Fachtagung „Pflanzenbauliche Verwertung von Gärrückständen aus Biogasanlagen“ zeigt neue Erkenntnisse zur Aufbereitung und Nutzung von Gärresten im Einklang mit den rechtlichen Rahmenbedingungen auf. Dabei werden auch neue Forschungsansätze aus dem Förderaufruf „Nachhaltige Verwertung und Aufbereitung von Gärrückständen“ des BMEL vorgestellt. Die Veranstaltung wird von einer Posterausstellung begleitet. Nähere Informationen zur Tagung und zur Einreichung von Posterbeiträgen werden wir demnächst bekanntgeben.

Fachkongress Holzenergie

Am 23. und 24.9.2020 findet der 20. Fachkongress Holzenergie als Leitveranstaltung des bundesdeutschen Holzenergiemarktes auf der Festung Marienberg in Würzburg statt. Der Fachkongress Holzenergie wird 2020 vom Fachverband Holzenergie und der FNR ausgerichtet.

Ziel des Fachkongresses ist es, den erwarteten rund 250 Branchenvertretern einen aktuellen Sachstand über die vielfältigen Gesetzesinitiativen zu geben und entsprechende Handlungsempfehlungen im Plenum zu diskutieren, aktuelle Marktentwicklungen und Projektbeispiele vorzustellen sowie einen breiten Raum für den Erfahrungsaustausch und persönliche Gespräche zu bieten.

Begleitend zum Fachkongress Holzenergie findet eine themenbezogene Fachausstellung statt, an dem sich die FNR als Aussteller beteiligt und ein umfangreiches Informationsangebot anbietet.

Diese Internetseite verwendet Cookies, um die Nutzererfahrung zu verbessern und den Benutzern bestimmte Dienste und Funktionen bereitzustellen. Details
Cookies erlauben