„Biogasanlage“ – Versionsunterschied

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==Gefahren==
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Bei Biogasanlagen besteht die Gefahr bei falscher Bedienung der Anlage, bei Konstruktionsfehlern oder Materialschäden, dass die Anlage verpufft. Dies geschah in Riedlingen aus noch unbekannten Gründen. Die Verpuffung war so extrem, dass sie einer Explosion ähnelte. Der 22 Meter hohen Tank (Fermenter) zerbarst hierbei. Es wurden Teile der Anlage mehrere hundert Meter weit zerstreut und etwa 4 Million Liter Jauche liefen aus. Zwei weitere schwere Unfälle mit Biogasanlagen ereigneten sich 2007: Im niedersächsischen Deiderode explodierte eine Anlage mit ungeheurer Wucht und am 14. Juni 2007 wurde das Silo einer Biogasanlage der Siedlung Binsheim (Gemeinde Walzbachtal / Landkreis Karlsruhe) durch eine heftige Explosion zerstört, wobei zwei Menschen schwer verletzt wurden.
Bei Biogasanlagen besteht die Gefahr bei falscher Bedienung der Anlage, bei Konstruktionsfehlern oder Materialschäden, dass die Anlage verpufft. Dies geschah in Riedlingen aus noch unbekannten Gründen. Die Verpuffung war so extrem, dass sie einer Explosion ähnelte. Der 22 Meter hohen Tank (Fermenter) zerbarst hierbei. Es wurden Teile der Anlage mehrere hundert Meter weit zerstreut und etwa 4 Million Liter Jauche liefen aus. Drei weitere schwere Unfälle mit Biogasanlagen ereigneten sich 2007: Im niedersächsischen Deiderode explodierte eine Anlage mit ungeheurer Wucht, am 14. Juni 2007 wurde das Silo einer Biogasanlage der Siedlung Binsheim (Gemeinde Walzbachtal / Landkreis Karlsruhe) durch eine heftige Explosion zerstört, wobei zwei Menschen schwer verletzt wurden. Am 16. Dezember 2007 explodierte in Riedlingen (Baden-Württemberg) ein 22 Meter hoher Fermenter. Durch Trümmerteile und austretende Gülle enstand ein Schaden von ca. einer Million Euro [http://www.spiegel.de/panorama/0,1518,523620,00.html].


== Literatur ==
== Literatur ==

Version vom 7. Januar 2008, 23:56 Uhr

Eine Biogasanlage dient zur Erzeugung von Strom, Wärme und Dünger aus Biomasse.

Funktionsweise

Fließbild einer Biogasanlage

Es werden verschiedene Rohstoffe, z.B. Bioabfall, Gülle, Klärschlamm, Fette oder Pflanzen in einen luftdicht verschlossenen Fermenter eingebracht. Dort entsteht durch anaerobe Gär- oder Fäulnisprozesse das Biogas, das je nach Ausgangsstoff aus 40-75 % Methan, 25-55 % Kohlendioxid, bis zu 10 % Wasserdampf sowie darüber hinaus aus geringen Anteilen Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Ammoniak und Schwefelwasserstoff besteht.

Derzeit wird Biogas vor allem zur dezentralen gekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung in Blockheizkraftwerken genutzt (Kraft-Wärme-Kopplung). Dazu wird das Gasgemisch getrocknet(der Wasseranteil im Biogas wird reduziert), durch Einblasen einer kleinen Menge Frischluft entschwefelt und dann einem Verbrennungsmotor zugeführt, der einen Generator antreibt. Der so produzierte Strom wird ins Netz eingespeist. Die im Abgas und Motorkühlwasser enthaltene Wärme wird in Wärmeübertragern zurückgewonnen. Ein Teil der Wärme wird benötigt, um die Fermenter zu beheizen. Die in Frage kommenden Bakterienstämme, die die Biomasse abbauen, arbeiten am besten in einem Temperaturbereich von entweder 37 (mesophil) oder 55 °C (thermophil). Überschüssige Wärme des Motors kann zur Beheizung von Gebäuden oder zum Trocknen der Ernte (Getreide) verwendet werden. Besonders effektiv arbeitet die Anlage, wenn die überschüssige Wärme ganzjährig genutzt wird.

In mehreren Projekten wird das Biogas inzwischen aufbereitet und ins Erdgasnetz eingespeist. Damit werden Biogasanlagen auch an Standorten ohne Wärmeabnehmer sinnvoll. Aufbereitetes Biogas kann ebenso als Treibstoff für gasbetriebene Fahrzeuge eingesetzt werden.

Die vergorenen Rohstoffe werden als landwirtschaftliche Düngemittel verwendet. Sie sind chemisch weit weniger aggressiv als Rohgülle, die Stickstoffverfügbarkeit ist besser und der Geruch weniger intensiv.

Vor- und Nachteile

Eine Biogasanlage in Neuhaus (Oste)

Biogasanlagen sind neben Wasserkraftwerken, Solaranlagen, Biomasseheiz(-kraft-)werken und Windkraftanlagen wichtige Erzeuger von Strom und Wärme aus erneuerbaren Energien. Jedoch haben sie je nach Substrattyp und Anlagenbauweise zum Teil auch einige Nachteile. Hier eine Aufstellung möglicher Vor- und Nachteile:

Vorteile

  • Nutzung von erneuerbaren, nachwachsenden, örtlich verfügbaren Rohstoffen
  • mögliche Nutzung bisher wirtschaftlich ungenutzter Pflanzen(teile), wie Zwischenfrüchte und Kleegras (Biolandbau)
  • CO2-neutrale Energieerzeugung
  • Dezentrale Versorgung - entbehrt Überlandleitungen über große Entfernungen
  • Steuerbare Leistung - Anpassung an den Bedarf
  • Grundlastfähig / kann Regelenergie bereitstellen
  • Verbesserte Düngerqualität im Gegensatz zu Rohgülle:
- verringerte Geruchsintensität und Ätzwirkung bei der Ausbringung
- die Pflanzen können den Nährstoffgehalt besser und schneller ausnutzen als bei Rohgülle
  • Gereinigtes Methan kann als Treibstoff für diverse Fahrzeuge verwendet werden.

Nachteile

Biogasanlage mit 240 Kilowatt Leistung auf einem Bauernhof in Niederbrechen, Hessen, Baujahr 2004
  • Hohe Kosten durch großen Investitionsaufwand - der sich jedoch bei Nutzung geeigneter, stofflich ausgewogen zusammengesetzter Substratpflanzen durch stark vereinfachten Aufbau der Anlagen erheblich senken lässt.
  • Bei Vergärung von proteinhaltigen Stoffen bei fehlender (z.B. biologischer) Entschwefelung mögliche Geruchsbelästigung durch Schwefelverbindungen, Schwefelwasserstoff ist hochgiftig.
  • Methan hat einen 23-mal so hohen gewichtsbezogenen Treibhauseffekt wie Kohlendioxid; daher sind nur gasdichte Anlagen klimafreundlich.
  • Für die Ausbringung des Endsubstrates müssen genügend Flächen zur Verfügung stehen. Im Biolandbau ist dies stets der Fall, da das Endsubstrat nur die Restbestandteile der auf der entsprechenden Fläche entstandenen Biosubstrate enthält.
  • Im Fall von Gülle als Substrat: In den Wintermonaten darf keine Gülle ausgebracht werden, für diese Zeit muss die Gülle gelagert werden (das gleiche gilt aber auch für unvergorene Gülle).
  • Es muss verhindert werden, dass Gülle von Tieren, die mit Antibiotika behandelt worden sind, in zu hoher Konzentration in den Faulbehälter gelangt.
  • Der gezielte Anbau von Energiepflanzen kann ökologische Probleme nach sich ziehen (Monokulturen, intensive Landwirtschaft). Insbesondere die Erhöhung des Maisanbaus im Zuge des Baus von Biogasanlagen führt zu weiteren ökologischen Belastungen durch die Landwirtschaft (Boden-, Grundwasserbelastung, Artenrückgang). Erfahrungsgemäß werden für eine 500 Kilowattanlage etwa 300 ha Silagemaisanbaufläche benötigt.

Vergütung in Deutschland

In Deutschland wird das Einspeisen von elektrischem Strom in das Stromnetz durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz geregelt. Energieversorger müssen den Strom aus dem BHKW zu definierten Preisen abnehmen, können diese Kosten aber an den Endkunden weiterreichen. Die Preise in €-ct/kWh sind in der unten stehenden Tabelle aufgeführt. [1] Wenn das Biogas nur thermisch verwertet oder gereinigt, verdichtet und in ein (Erd-)Gasnetz eingespeist wird, erhält der Biogasanlagenbetreiber keine EEG-Vergütung.

€-ct/kWh Grundvergütung (2005) NawaRo-Bonus KWK-Bonus Technologiebonus
bis 150 kW 11,5 6 2 2
bis 500 kW 9,9 6 2 2
bis 5 MW 8,9 4 2 2
größer 8,4 0 2 0

Dabei wird die Grundvergütung für Strom aus Neuanlagen jedes Jahr um 1,5% abgesenkt, bleibt aber ab Anlagenbau für 20 Jahre konstant, wenn die Anlage bis dahin nicht so modifiziert wird, dass sie als Neuanlage zählt.

Der NawaRo-Bonus kann - trotz seines Namens - auch bei der Verwendung von Gülle gewährt werden. Die Biogasanlage darf nur nicht mit Abfällen betrieben werden.

Der KWK-Bonus richtet sich nach der Stromkennzahl (SKZ). Diese berechnet sich nach dem Verhältnis des elektrischen zu thermischen Wirkungsgrades des Blockheizkraftwerkes oder genauer: aus dem Verhältnis der verkauften Wärme zum verkauften Strom. Wenn eine Biogasanlage 50% der anfallenden Wärme verkaufen kann, können 50% des produzierten Stromes mit dem KWK-Bonus vergütet werden.

Der Technologiebonus wird bei Verwendung von neuartigen Technologien in der Biogasanlage gewährt. Diese können z.B. die Verwendung eines Stirlingmotors, einer ORC-Turbine zur besseren Wärmenutzung, des Kalina-Prozesses, einer Brennstoffzelle, einer Gasturbine oder einer Hochlast-Trockenfermentation sein. Speziell NawaRo-Anlagen nehmen diesen letzten Grund fast immer in Anspruch - oftmals auch unberechtigt.

Die von vielen Biogasanlagenbauern und -betreibern dringend erwartete Novellierung des EEG wurde auf den 1.1.2009 verschoben. Der genaue Wortlaut der Novellierung steht noch nicht fest, man geht aber davon aus, dass der KWK-Bonus erhöht und die Grundvergütung abgesenkt werden wird. [2]

Gefahren

Bei Biogasanlagen besteht die Gefahr bei falscher Bedienung der Anlage, bei Konstruktionsfehlern oder Materialschäden, dass die Anlage verpufft. Dies geschah in Riedlingen aus noch unbekannten Gründen. Die Verpuffung war so extrem, dass sie einer Explosion ähnelte. Der 22 Meter hohen Tank (Fermenter) zerbarst hierbei. Es wurden Teile der Anlage mehrere hundert Meter weit zerstreut und etwa 4 Million Liter Jauche liefen aus. Drei weitere schwere Unfälle mit Biogasanlagen ereigneten sich 2007: Im niedersächsischen Deiderode explodierte eine Anlage mit ungeheurer Wucht, am 14. Juni 2007 wurde das Silo einer Biogasanlage der Siedlung Binsheim (Gemeinde Walzbachtal / Landkreis Karlsruhe) durch eine heftige Explosion zerstört, wobei zwei Menschen schwer verletzt wurden. Am 16. Dezember 2007 explodierte in Riedlingen (Baden-Württemberg) ein 22 Meter hoher Fermenter. Durch Trümmerteile und austretende Gülle enstand ein Schaden von ca. einer Million Euro [3].

Literatur

  • Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR): Handreichung Biogasgewinnung und -nutzung, ISBN 3-00-014333-5
Umfassendes, aktuelles 233-Seiten Literaturwerk zum Thema Biogas und (landwirtschaftliche) Biogasanlagen. Die Handreichung kann kostenlos von der FNR bezogen werden.
  • Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz (StMUGV): Biogas Handbuch Bayern. München, 15. November 2004.
Die kostenlose Broschüre (50 Seiten) enthält Grundlagen und Techniken zur Biogasgewinnung sowie Informationen zu Genehmigungsverfahren. Kurzfassung Langfassung

Weblinks

Siehe auch

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