Infobrief der FNR 01/2022: 

Reduzierung der Emissionen aus Wirtschaftsdüngern

Tierische Exkremente wie Gülle, Jauche, Mist oder Hühnertrockenkot fallen in viehhaltenden Betrieben in erheblichen Mengen an und werden zu Düngezwecken überwiegend auf landwirtschaftliche Flächen ausgebracht. Durch die Lagerung und Ausbringung setzen sie in Deutschland jedoch klimarelevante Methanemissionen in einer Größenordnung von rund 5,8 Mio. t CO2-Äq. jährlich frei. Diese Emissionen gilt es im Sinne einer nachhaltigen, ressourcenschonenden und klimafreundlichen Landwirtschaft so weit wie möglich zu vermeiden.

Die Vergärung von Wirtschaftsdüngern in Biogasanlagen ist eine technisch und wirtschaftlich etablierte Lösung, um Methanemissionen aus der Tierhaltung zu reduzieren. Im Klimaschutzprogramm 2030 der Bundesregierung ist die verstärkte Wirtschaftsdüngervergärung als eine wichtige Maßnahme für den Sektor Landwirtschaft definiert. Um den Anteil an Wirtschafsdüngern in Biogasanlagen zu erhöhen fördert das BMEL durch den Projektträger FNR Vorhaben in folgenden Bereichen:

  • Forschungs- und Entwicklungsvorhaben zur energetischen und emissionsmindernden Nutzung von Wirtschaftsdüngern in Biogasanlagen
  • Modell- und Demonstrationsvorhaben zur Erhöhung des Anteils von Wirtschaftsdüngern in Biogasanlagen
  • Investitionen in emissionsmindernde Maßnahmen zur Vergärung von Wirtschaftsdüngern

 

Die Mittel werden aus dem Sondervermögen „Energie- und Klimafonds“ (EKF) der Bundesregierung bereitgestellt.

Biogasanlage zur Güllevergärung, Quelle: NQ-Anlagentechnik GmbH

Biogasanlage zur Güllevergärung, Quelle: NQ-Anlagentechnik GmbH

Aktuelle Förderrichtlinie des BMEL: Investitionen in emissionsmindernde Maßnahmen bei der Vergärung von Wirtschaftsdüngern

Das BMEL hat am 1. Februar 2022 die „Richtlinie zur Förderung von Investitionen in emissionsmindernde Maßnahmen bei der Vergärung von Wirtschaftsdüngern“ veröffentlicht. Ziel ist die Unterstützung von Biogasanlagenbetreibern bei Investitionen im Sinne des Umwelt- und Klimaschutzes, insbesondere von emissionsmindernden Biogas-Technologien. Mit der Förderung will die Bundesregierung den Anteil an Wirtschaftsdüngern in Biogasanlagen deutlich erhöhen, um klimarelevante Emissionen aus der Tierhaltung zu reduzieren.

Gefördert werden z. B. die Abdeckungen von Gärrestlagern, die Umrüstung von Bestandsanlagen, spezifische Anlagenteile für Biogas-Neuanlagen oder investitionsbegleitende Maßnahmen. Die nicht rückzahlbare Zuwendung bedingt eine unabhängige sachkundige Begleitung.

Die Förderung ist auf 200.000 € pro Unternehmen und Investitionsvorhaben begrenzt. Dabei ist die Förderhöhe abhängig von der Unternehmensgröße: Klein- und Kleinstunternehmen können bis zu 40 %, mittlere Unternehmen bis zu 25 % und Großunternehmen bis zu 10 % der förderfähigen Investitionssumme erhalten. Bei erheblicher Steigerung des Wirtschaftsdüngeranteils nach den Vorgaben der Richtlinie kann die Förderung um weitere 10 Prozentpunkte erhöht werden. Für die gasdichte Abdeckung von Gärrestlagern beträgt die Förderhöhe unabhängig von der Unternehmensgröße 40 % der Investitionssumme.

Die Mittel werden aus dem Sondervermögen „Energie- und Klimafonds“ bereitgestellt.

Die Antragstellung erfolgt bei FNR über das elektronische Antragssystem easy-Online.

Antragsfristen

  • Investitionen für bauliche Maßnahmen: 31.12.2023
  • alle anderen Maßnahmen: 30.6.2024
Güllekleinanlage, Quelle: bwe Energiesysteme GmbH & Co. KG

Güllekleinanlage, Quelle: bwe Energiesysteme GmbH & Co. KG

Regenerative Biokraftstoffe

Gemeinsam mit dem Projektträger VDI/VDE Innovation + Technik GmbH betreut die FNR die Förderrichtlinie zur Entwicklung regenerativer Kraftstoffe des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV). Die Richtlinie zielt vor allem auf Forschungs-, Demonstrations- und Pilotvorhaben ab, in ihrem Rahmen wird auch der Markthochlauf fortschrittlicher Biokraftstoffe unterstützt.

Biogasanlagen können erneuerbares Kohlendioxid für die Herstellung von PtL-Kraftstoffen liefern. Quelle: Bertold Werkmann – adobe.stock.com

Biogasanlagen können erneuerbares Kohlendioxid für die Herstellung von PtL-Kraftstoffen liefern. Quelle: Bertold Werkmann – adobe.stock.com

Brennraum-Aschen aus Halmgut- und Holzfeuerungen als Düngemittel verwerten

Das Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) und die Universität Rostock zeigen im Ergebnis des Verbundvorhabens „Biomasse-Asche-Monitoring“ Eigenschaften von Halmgut- und Holzaschen, deren Dünge- und Umweltwirkungen sowie die Chancen für eine künftige landwirtschaftliche Nutzung auf.

Im Biomasse-Asche-Monitoring an der TLLLR wurden Asche- und Brennstoffproben hinsichtlich ihrer Eignung als Düngemittel geprüft. Am Institut für Pflanzenbau der Universität Rostock wurde die agronomische Bewertung der Biomasseaschen vorgenommen. Gefäß- und Feldversuche mit Aschen in roher Form und aufbereitet als Kompaktate ermöglichten die Bewertung der Verwertungs- und Mobilisierungsprozesse von Halmgut- und Holzasche als Düngemittel. Gefäßversuche belegen eine gute, mit Mineraldüngern vergleichbare P- und K-Düngewirkung sowie die Neutralisationswirkung (Eignung als Kalkdünger) von Biomasseaschen. Die Untersuchungsergebnisse bestätigen Wirksamkeit und Nutzen von Biomasseaschen als Dünger. Die Nutzung von Biomasseaschen als Dünger kann Entsorgungskosten bei Biomasseanlagen reduzieren und landwirtschaftliche Nährstoffkreisläufe verbessern.

Die Forschungsberichte zum Vorhaben sind in der Projektdatenbank der FNR unter den Förderkennzeichen 22034211 und 22003216 abrufbar.

Aschecontainer für Rostasche der 1000-kW-Strohheizungsanlage Gülzow, Quelle: FNR/Dr. Hansen

Aschecontainer für Rostasche der 1000-kW-Strohheizungsanlage Gülzow, Quelle: FNR/Dr. Hansen

Visuflex - Visualisierung der Stromeinspeisung von Biogasanlagen in Echtzeit

Mit „VisuFlex“ verdeutlicht die FNR die Netz- und Systemdienlichkeit zukunftsweisend flexibilisierter Biogasanlagen. Dazu stellt die Agrarservice Lass GmbH (ASL) in Zusammenarbeit mit 16 Direktvermarktern die Stromeinspeisung ausgewählter Biogasanlagen, die Stromerzeugung in der Residuallast und den Strompreis gegenüber und zeigen, dass Biogasanlagen flexibel und bedarfsangepasst Strom erzeugen.

Die Direktvermarkter haben dazu ihren Biogasanlagenpool unter Berücksichtigung definierter Kriterien gefiltert und lassen Daten zukunftsweisend flexibilisierter Biogasanlagen in die Visuflex-Datenbank einfließen. Die summierten Strom-Stromeinspeisemengen können nun täglich aktuell in aufsummierter Form als Echtzeit-Visualisierung abgelesen werden. Der Grafikverlauf zeigt sehr deutlich, dass die die Strom-Einspeisemengen der Biogas-BHKW-Anlagen sehr genau dem Verlauf der Residuallast, also dem Strombedarf, und den Strompreisen folgen.

Ziel der Visualisierung ist es, aufzuzeigen, dass flexibilisierte Biogasanlagen einen wesentlichen Beitrag zur erneuerbaren Energieversorgung leiste und die schwankende Stromeinspeisung fluktuierender Erzeuger wie Windkraft- und PV-Anlagen ausgleichen können.

Biogas liefert mit einer Leistung von ca. 3,5 GW etwa ein Viertel des gesamten erneuerbaren Stroms - allerdings mit weitgehend konstantem Verlauf, da ein Großteil der Biogasanlagen bisher im Dauerbetrieb laufen. Der Wert und Nutzen sogenannter Biogas-Speicherkraftwerke bleibt bislang meist ungenutzt.

“Durch die Flexibilisierung könnten zusätzlich etwa 10-15 GW flexible Spitzenleistung aus Biogas bereitgestellt werden; bei Erschließung aller Potenziale für die Biogaserzeugung sogar über 30 GW. Zu Zeiten hoher Residuallast ließe sich so mehr als die Hälfte des prognostizierten Leistungsbedarfes durch Biogas decken“, erklärt Uwe Welteke-Fabricius vom Flexperten-Netzwerk für Flexibilisierung.

Die Umstellung bestehender Anlagen von Grundlast- auf flexiblen Anlagenbetrieb fördert die Bundesregierung mit der Direktvermarktung und der Flexibilitätsprämie im Rahmen des EEG.

Mit der Visualisierung möchten die FNR und das VisuFlex-Projektteam auf den Systemnutzen zukunftsweisend flexibilisierten Biogasanlagen aufmerksam machen. Je nach Standort und Voraussetzungen ist die Flexibilisierung auch wirtschaftlich sehr attraktiv. Durch die angepassten Rahmenbedingungen im EEG 2021 bleibt die Flexibilisierung auch künftig eine wichtige Option für den Fortbestand bzw. die Weiterentwicklung von vielen der etwa 9.000 Biogasanlagen in Deutschland. Seit einigen Monaten sind die Großhandelspreise für Strom enorm angestiegen. So lag der Marktwert im Januar 2022 oft über 200 €/MWh, an manchen Tagen auch weit darüber. Flexible Biogasanlagen, die diese Preisspitzen über ihren Direktvermarkter nutzen können, haben damit einen erheblichen wirtschaftlichen Vorteil.    

Veranstaltungsreihe „Grüne Wärme für Dörfer und Städte“

Die FNR legt in Kooperation mit dem Deutschen Städte- und Gemeindebund (DStGB) und weiteren Partnern ab 9. März 2022 eine Veranstaltungsreihe „Grüne Wärme für Dörfer und Städte – Planung, Förderung & Potenziale“ auf.

Die FNR bietet kommunalen Planern, Anlagenbetreibern und interessierten Bürgern Einblicke in Lösungen für erneuerbare Wärmeversorgung unter Einbeziehung von regional nachhaltig verfügbarer Biomasse.

Vorgestellt und diskutiert werden im Rahmen der Veranstaltungsreihe:

  • Beispiele erfolgreicher Bioenergie-Kommunen in Deutschland,
  • verschiedene Energieversorgungssysteme,
  • Planungs- und Umsetzungsschritte,
  • Verfügbare Rohstoff- und Reststoffpotenziale sowie
  • Geschäfts- und Finanzierungsmodelle.

Die Auftaktveranstaltung am 9. März 2022 widmet sich der Fragestellung „Wie werden in Stadt und Gemeinde die Weichen auf die Energiewende gestellt?“. Weitere Online-Veranstaltungen zu relevanten Energiewende-Themen folgen am 12. April, 3. Mai und 21. Juni.

Die Umsetzung der kostenfreien Seminare erfolgt in Kooperation mit der Initiative Holzwärme und zahlreichen Verbänden (ZVSHK Zentralverband Sanitär Heizung Klima, HKI Industrieverband Haus-, Heiz- und Küchentechnik e.V., Deutsche Säge- und Holzindustrie Bundesverband e. V. (DeSH), FVH Fachverband Holzenergie im Bundesverband Bioenergie e. V.) sowie der Agentur für Erneuerbare Energien e. V.

Band 39 der Schriftenreihe Nachwachsende Rohstoffe „Biogas – regional, fair, klimaneutral“ veröffentlicht

Die Broschüre stellt Grundlagen des Biogasprozesses vor und informiert über die verschiedenen Verfahren der Erzeugung von Biogas und dessen Nutzung. Ein Großteil der Veröffentlichung befasst sich mit der Frage, wie sich der Biogasprozess landwirtschaftlicher Biogasanlagen im Hinblick auf eine möglichst hohe Methanausbeute optimieren lässt. Dazu enthält die Publikation ein Berechnungsmodell zur Optimierung des Fermentervolumens und der Größe des Gärrestelagers. Ausführungen zur Bedeutung und Verbreitung von Biogas für eine nachhaltige Stoff- und Energiewirtschaft auch in Kombination mit anderen erneuerbaren Energien runden die Veröffentlichung inhaltlich ab.

Autor der Publikation ist Prof. Bernd Linke, ehemaliger Leiter der Abteilung Bioverfahrenstechnik am Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie in Potsdam. „Ohne den bedeutenden Beitrag des Energieträgers Biogas aus Biomasse sind die ehrgeizigen Ziele, die sich die Bundesregierung bei der Energiewende mit Blick auf Klimaschutz und Versorgungssicherheit gesetzt hat, zurzeit kaum zu erreichen“, so Linke.

Die Publikation wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger FNR gefördert. Sie ist ausschließlich online verfügbar und kann unter nachfolgendem Link heruntergeladen werden: https://mediathek.fnr.de/broschuren/bioenergie/biogas/band-39-biogas-regional-fair-klimaneutral.html

Handlungsempfehlungen zur Anwendung von Gärrest-Düngern

Das BMEL unterstützt durch die FNR drei kürzlich gestartete Projekte, in denen konkreten Handlungsempfehlungen zum Umgang mit Gärrest-Düngern erarbeitet werden sollen. Die Anforderungen an das Gärresthandling sind zuletzt durch strenge Vorgaben im Emissions,- Gewässer- und Klimaschutz, etwa im Zuge der neuen Düngeverordnung weiter gestiegen. Gärreste stellen jedoch einen wertvollen Dünger dar, insbesondere in Regionen mit wenig Tierhaltung. Dort können Sie Mineraldünger ersetzen.     

Im Vorhaben NAEHRWERT bewerten das Deutsche Biomasseforschungszentrum, die FH Münster und das 3N-Kompetenzzentrum systematisch etablierte und neue Verfahren zur Gärrestaufbereitung hinsichtlich Kosten und Machbarkeit.

Das Thünen-Institut und das Julius-Kühn-Institut analysieren im Vorhaben RESOURCE verschiedene Düngungsstrategien in gärrestaufnehmenden und –abgebenden Regionen bezüglich ihrer Stickstoff-Effizienz, den gasförmigen Stickstoff-Emissionen (Lachgas und Ammoniak) sowie der Nitratauswaschung. Dabei erfassen die Wissenschaftler erstmalig sämtliche Stickstoff-Emissionspfade in dieser eingehenden Form.

Im Projekt SiGaer ermittelt das Landwirtschaftliche Technologiezentrum Augustenberg, wie man die Durchwachsene Silphie bedarfsgerecht mit Gärresten düngt.

Gärrestausbringung im besonders nährstoffeffizienten und emissionsarmen Strip-Till-Verfahren. Foto: Daniel Saß

Gärrestausbringung im besonders nährstoffeffizienten und emissionsarmen Strip-Till-Verfahren. Foto: Daniel Saß

Methan: Leckagen an Biogasanlagen verhindern

Forscher des Deutschen Biomasseforschungszentrums (DBFZ) und der Universität Stuttgart haben in einem internationalen Verbundvorhaben verschiedene Biogasanlagenkonzepte in Europa hinsichtlich ihrer Methanemissionen bewertet. Die Kooperationspartner aus Deutschland, Österreich, Schweden, Dänemark und der Schweiz erfassten den Status Quo und entwickelten Strategien, Methanleckagen zu verhindern. Das Vorhaben wurde durch das BMEL und das ERA-NET Bioenergy gefördert. Mit Blick auf den Wissenstransfer und zur Sensibilisierung der Anlagenbetreiber wurde in Zusammenarbeit mit dem Fachverband Biogas zudem das Hintergrundpapier H-011 „Methanemissionen an Biogasanlagen“ mit Informationen zu den wichtigsten Emissionsminderungsmaßnahmen veröffentlicht.

Folienanbindung zur Behälterwand – hier treten häufig Methanleckagen auf. Foto: stock.adobe.com /Jörg Lantelme

Folienanbindung zur Behälterwand – hier treten häufig Methanleckagen auf. Foto: stock.adobe.com /Jörg Lantelme