Infobrief der FNR 03 / 2020: Bioenergie

Förderaufruf Energetische und emissionsmindernde Nutzung von Wirtschaftsdüngern

Methan – rund 25-mal klimawirksamer als CO2 – trägt in erheblichem Maß zu den Treibhausgas-Emissionen der Landwirtschaft bei. Allein die Wirtschaftsdünger, die bislang noch nicht als Substrat in Biogasanlagen genutzt werden, setzen jährlich rund 250.000 Tonnen Methan in Deutschland frei.

Auch wenn tierische Exkremente vergleichsweise wenig Energie enthalten, macht es aus Klimaschutzgründen Sinn, sie in Biogasanlagen zu vergären. Dort wird das Methan als Biogas energetisch genutzt und so quasi klimaunschädlich gemacht. Allerdings: Die leicht mobilisierbaren Wirtschaftsdüngermengen werden heute bereits überwiegend in Biogasanlagen verwertet.

Um diesen Anteil signifikant zu erhöhen, sind neue Konzepte und Rahmenbedingungen erforderlich. Dazu will das BMEL jetzt gezielt anwendungsnahe Forschungsprojekte unterstützen und definiert im aktuellen Förderaufruf diese 4 Schwerpunkte:

  • Entwicklung von Anlagentechnik und Vergärungsverfahren
  • Neue Technologien, Konzepte und Systeme zur Aktivierung des Rohstoffpotenzials
  • Emissionsminderung bei der Lagerung von Gülle inklusive alternativer Nutzung bzw. THG-neutrale Behandlung von anfallenden Lagergasen sowie
  • Gasbildungs- und Restgaspotenziale in Gülle- und Gärrestlagern.

Einreichungsfrist für Skizzen: 30. November 2020

Gefördert aus: Sondervermögen „Energie- und Klimafonds“ der Bundesregierung

 

ERA-NET-Bioenergy: Aufruf „Entwicklung und Verbesserung von Biomasseumwandlungstechnologien zur Bereitstellung von Wärme für industrielle Prozesse“

Mit der aktuellen Bekanntmachung „Development and improvement of biomass conversion technologies for the provisioning of heat for industrial processes “ lädt ERA-NET Bioenergy Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus dem Bereich Bioenergie ein, länderübergreifende Projektvorschläge einzureichen. Gefördert werden Forschungsvorhaben, die die Dekarbonisierung der Industrie unterstützen und auf eine nachhaltige Bereitstellung von Bioenergie für Industriewärme zielen.

Projektträger und Ministerien aus Deutschland, Österreich, der Schweiz und Polen stellen für diesen Aufruf insgesamt ca. 2,5 Mio. € zur Verfügung. Deutschland unterstützt den Call mit insgesamt bis zu 500.000 € durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über die FNR.

Einreichungsfrist für Skizzen: 26. Januar 2021, 13:00 Uhr

Gefördert aus: Förderprogramm „Nachwachsende Rohstoffe“

Biomethan kann wesentlich zur Energiewende beitragen

Im Jahr 2019 lag der Biomethananteil am Erdgasverbrauch hierzulande bei nur rund einem Prozent. Das Biomassepotenzial zur Biomethanherstellung reicht nach der vom Deutschen Biomasseforschungszentrum in 2019 veröffentlichten Studie „Effiziente Mikrobiomethanaufbereitungsanlagen“ theoretisch jedoch aus, um 2030 fast 40 % unseres Gasverbrauchs zu decken. Werden die in der Studie erfassten Biomassepotenziale, wie u. a. tierische Exkremente, Stroh oder Energiepflanzen tatsächlich komplett für die Biogaserzeugung erschlossen und erhalten alle Biogasanlagen Zugang zu einer Biogasaufbereitungsstufe, ließen sich 35 Mrd. m³ Biomethan erzeugen.

Allerdings lohnt sich eine Biogasaufbereitung bei einem Teil der Biogasanlagen wirtschaftlich nicht, da die Anlagen zu klein oder zu weit vom Gasnetz entfernt sind. Und ein Teil des Biomassepotenzials wird nicht erschließbar sein, da es zu dezentral anfällt oder anderweitig genutzt wird. Unter Berücksichtigung dieser Einschränkungen liegt das realistisch erschließbare Potenzial niedriger, reicht aber immer noch aus, um etwa 9 bis 11,8 Mrd. m³ Biomethan zu erzeugen und damit etwa 10-13 % des Gasverbrauchs zu decken.

Biomethan könnte somit eine zentrale Rolle beim Klimaschutz insbesondere im Wärmesektor spielen, in denen die Energiewende bislang kaum vorankommt.

Biomethan: Das theoretische Potenzial liegt bis 2030 bei 35 Mrd. m3 pro Jahr, das realistische Potenzial immerhin noch bei knapp 12 Mrd. m3. Zum Vergleich: Die russische Gaspipeline Nord Stream 2 soll bis zu 55 Mrd. m3 Erdgas pro Jahr nach Deutschland transportieren. Quelle: FNR 2020

Biomethan: Das theoretische Potenzial liegt bis 2030 bei 35 Mrd. m3 pro Jahr, das realistische Potenzial immerhin noch bei knapp 12 Mrd. m3. Zum Vergleich: Die russische Gaspipeline Nord Stream 2 soll bis zu 55 Mrd. m3 Erdgas pro Jahr nach Deutschland transportieren. Quelle: FNR 2020

Gülle in kleinen Anlagen wirtschaftlich vergären?

Da aktuell nur in rund 10 % der viehhaltenden Betriebe mehr als 200 Milchkühe gehalten werden, fehlen ökonomisch tragfähige Konzepte für kleine Güllevergärungsanlagen. Ein Großteil des noch erschließbaren Güllepotenzials bleibt daher ungenutzt. Um die energetische Gülleverwertung zu intensivieren und so klimarelevante Emissionen zu vermeiden, fördert das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) das Verbundvorhaben „DEMETHA“. Das Ziel besteht in der Entwicklung einer hochgradig standardisierten Güllekleinanlage für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 150 Großvieheinheiten, die unter den gegebenen Rahmenbedingungen wirtschaftlich betrieben werden kann.

Die Kleinanlage soll nach einem an der Universität Hohenheim entwickelten Konzept mit zweistufiger Vergärung, bestehend aus einem Rührkessel- und einem Festbettreaktor, aufgebaut sein. In einer ersten einjährigen Projektphase soll eine Machbarkeitsstudie die ökonomischen Rahmenbedingungen klären. Zeichnet sich eine wirtschaftliche Machbarkeit ab, folgt mit Phase 2 die Entwicklung eines Prototyps.

Das Potenzial tierischer Reststoffe wie Rindergülle wird für die Biogaserzeugung erst zu rund einem Drittel genutzt. Foto: FNR/D. Hagenguth

Das Potenzial tierischer Reststoffe wie Rindergülle wird für die Biogaserzeugung erst zu rund einem Drittel genutzt. Foto: FNR/D. Hagenguth

Ammoniak-Emissionen durch angesäuerte Wirtschaftsdünger verringern

Die Absenkung des pH-Werts von flüssigen Wirtschaftsdüngern führt zur Reduzierung von Ammoniak-Emissionen während der Ausbringung. Doch wie verhalten sich angesäuerte Wirtschaftsdünger in Biogasanlagen, wie wird die Nährstoffverfügbarkeit - vor allem von Phosphor und Schwefel - im Boden beeinflusst und welche Effekte hat die Ansäuerung von Wirtschaftsdüngern bzw. Gärrückständen auf den Ernteertrag? Diese und weitere Fragen stellen sich Forscher der Christian-Albrecht-Universität zu Kiel (CAU) und der Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern (LFA). In einem gemeinsamen Forschungsprojekt wollen sie Handlungsempfehlungen zur Anwendung angesäuerter Wirtschaftsdünger in Biogasanlagen und während der Gärrestdüngung erarbeiten.

Ausbringung von Wirtschaftsdüngern, Quelle: Daniel Saß

Ausbringung von Wirtschaftsdüngern, Quelle: Daniel Saß

Biogasanlagen mit Batteriespeichern kombinieren

Durch den Umbau des Energiesystems hin zu hohen Anteilen an erneuerbaren Energien steigt die Bedeutung von Energiespeichern. Elektrochemische Stromspeicher, insbesondere Batterien, erleben gerade eine dynamische Entwicklung hinsichtlich Leistung, Verfügbarkeit und Kosten. Ergänzend dazu kann Bioenergie, z. B. in Form von Biogasanlagen, bereits heute als chemischer Energieträger und -speicher im Stromsektor flexibel eingesetzt werden. Das Projekt BioBatSys des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) kombiniert Biogasanlagen mit Batteriespeichern, um neue Vermarktungswege zu eröffnen.

4. Fachtagung „Pflanzenbauliche Verwertung von Gärrückständen aus Biogasanlagen“

Rund 160 Teilnehmer folgten der Einladung der FNR zur 4. Fachtagung „Pflanzenbauliche Verwertung von Gärrückständen aus Biogasanlagen“ am 15. September 2020, die erstmals virtuell durchgeführt wurde. Unterstützt wurde die Veranstaltung auch in diesem Jahr vom Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin. Im Fokus der Tagung stand die Frage, wie sich die Branche den steigenden Anforderungen an das Gärresthandling stellen kann. Herausforderungen im Hinblick auf eine nachhaltige Verwertung von Gärrückständen ergeben sich dabei zum einen aus den Nährstoffüberschüssen in Veredlungsregionen, zum anderen im Hinblick auf die jüngsten Änderungen der Düngeverordnung. Dafür präsentierten Experten aus Wissenschaft und Praxis mögliche Konzepte und technische Lösungen.

Die Tagung wurde von einer Online-Posterausstellung begleitet. Die Kurzfassungen der Beiträge sind in den Tagungsunterlagen zusammengestellt und als Download verfügbar.

Marktübersicht Pelletheizungen

Die FNR hat die Marktübersicht Pelletheizungen in 8., aktualisierter Auflage veröffentlicht. In der Marktübersicht werden über 100 luft- oder wassergeführte Pelletöfen sowie mehr als 400 Pelletheizkesselmodelle von 34 Herstellern vorgestellt.

Die Marktübersicht bietet einen neutralen Überblick über die aktuelle Marktsituation. Sie ist eine wertvolle Entscheidungshilfe bei der Planung der erneuerbaren Wärmeversorgung aus Biomasse und beinhaltet Informationen über Pelletkessel und Pelletöfen für Ein- und Mehrfamilienhäuser sowie für die Wärmeversorgung in Kommunen und Gewerbe. Die Ofen- und Kesselmodelle werden in Übersichtslisten und Typenblättern detailliert vorgestellt. Zusätzlich beinhaltet die Broschüre umfangreiche Informationen zu Bauarten und Anlagentechnik von Pelletheizungen, Planungshinweise und Angaben zu aktuellen Emissionsanforderungen aus der Kleinfeuerungsanlagen-Verordnung. Umfangreiche Adresshinweise und Informationen zur Bundesförderung runden die Marktübersicht ab.

Die Publikation ist in der FNR-Mediathek bestellbar und als Download verfügbar.

Basisdaten Bioenergie

Die „Basisdaten Bioenergie“ liegen jetzt in 18. Auflage vor. Die Broschüre bietet im handlichen Format einen Überblick der aktuellsten Bioenergie-Marktdaten und neben Grafiken zum Anbau von Energiepflanzen und Klimaschutz auch detaillierte Abbildungen und Tabellen zu den Themen Festbrennstoffe, Biokraftstoffe und Biogas. Die „Basisdaten Bioenergie“ stehen als Broschüre und Web-Version zur Verfügung.

Flyer Heizen mit Holz

Die Broschüre „Heizen mit Holz – modern, nachhaltig klimaneutral“ stellt Holz als den bedeutendsten erneuerbaren Energieträger für die Wärmeversorgung vor. Die verschiedenen Möglichkeiten, Öfen und Holzheizkesseln mit Scheitholz, Holzpellets und Hackschnitzeln zu heizen, werden dargelegt und auf wichtige zu beachtende Punkte bei Planung und Auswahl von Holzheizungen hingewiesen. Zudem enthält die Broschüre Hinweise zu aktuellen gesetzlichen Anforderungen und zum Austausch von veralteten Öfen und Holzheizkesseln.

Wärme für Haushalte überwiegend aus Scheitholz, Pelletheizungen immer beliebter

Die Infro e. K. „Informationssysteme für Rohstoffe“ hat den Energieholzverbrauch der privaten Haushalte in Deutschland mittels einer Befragung von 10.000 Haushalten und Hochrechnungen analysiert. Im Ergebnis wird für Scheitholz aus dem Wald als der mit Abstand bedeutendste Holzbrennstoff der privaten Haushalte herausgestellt, allerdings legen auch komfortable Pelletheizungen in der Verbrauchergunst zu.

Die aktuelle Infro-Studie weist den Verbrauch privater Haushalte an Waldscheitholz mit 18,2 Mio. Festmeter (Fm) aus. Die Anzahl der Haushalte, die Scheitholz verfeuern, ging mit 4,3 Mio. gegenüber 2014 um rund 15% zurück. Ursache hierfür ist insbesondere die Umsetzung der 1. Bundes-Immissionsschutz-Verordnung (1. BImSchV), die Betreiber von Altanlagen zur Einhaltung strengerer Grenzwerte u. a. für Feinstaubemissionen verpflichtet. Viele der rund 10 Mio. Scheitholz-Feuerstätten in Deutschland, darunter alte Kachel-, Kamin- und Badeöfen sowie Holzheizherde, werden der Befragung zufolge nicht mehr betrieben.

Die Studie „Energieholzverwendung in privaten Haushalten 2018 - Marktvolumen und verwendete Sortimente“ ist Teil des Vorhabens „Systemisches Rohstoffmonitoring Holz“, das vom BMEL gefördert wird.

FNR Grafik zum Energieholzeinsatz in privaten Haushalten, Quelle FNR

FNR Grafik zum Energieholzeinsatz in privaten Haushalten, Quelle FNR

Fachkongress Holzenergie

Die FNR und der Fachverband Holzenergie (FVH) im Bundesverband Bioenergie e. V. (BBE) haben den 20. Fachkongress Holzenergie in diesem Jahr gemeinsam veranstaltet. Im Zeitraum vom 22. bis 25. September sowie vom 28. bis 30. September wurde der Kongress an 7 Tagen als digitale Veranstaltung mit 13 Online-Sessions ausgerichtet.

Der Fachkongress Holzenergie ist die Leitveranstaltung der bundesdeutschen Holzenergiebranche. Mit über 250 Teilnehmern war das Interesse, trotz neuem Onlineformat, erfreulich groß. Das Themenspektrum deckte die deutschen und europäischen Rahmenbedingungen und aktuellen Marktentwicklungen für Holzenergie ab. Erörtert wurden Fortschritte und Chancen für die Energieversorgung in dezentralen Quartierskonzepten sowie für Holzenergie bei der Bereitstellung von Fernwärme und Prozesswärme. Beiträge zu Umwelt- und Abgastechnologien, Holzgas-Nutzung und Holzasche-Verwertung bis hin zur negativen CO2-Abscheidung durch Bioenergie deckten ein breites technologisches Spektrum ab. Es gab spannende Ergebnisse aus dem Projekt Bio2020Plus zu Post-EEG-Geschäftsmodellen, eine Session widmete sich zudem den aktuell großen Herausforderungen bei Einschlag und Nutzung von Schadholz.

Die Programminformationen und Tagungsbeiträge sind über https://www.fachkongress-holzenergie.de/ bzw. direkt beim Fachverband Holzenergie im Bundesverband Bioenergie e. V. verfügbar.