Erneuerbare Energien

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1 Schule: Gymnasium Lüchow Schuljahr: 2011/2012 Amtsfreiheit 7 Kurs: Seminarfach Lüchow Fach: Biosphärenreservat Fachlehrer: Fr. Reimpell-Scheich Erneuerbare Energien Chancen und Risiken für die Region Niedersächsische Elbtalaue von Marike Meyer Ausgabetermin des Themas: Abgabetermin der Arbeit: Die Facharbeit wurde eingereicht am: (Unterschrift der Schülerin) Erteilte Note: (Unterschrift der Lehrerin) (Unterschrift der Lehrerin) Punkte:

2 Inhaltsverzeichnis 1. Zeit für die Energiewende Gesetzliche Grundlage 2.1 Erneuerbare-Energien-Gesetz 5 3. Regenerative Energien 3.1 Sonnenenergie Windenergie Wasserkraft Geothermie Energie aus Biomasse.8 4. Biomasse und Naturschutz 4.1 Energiepflanzen Anbauverfahren Ökologische Funktionen Förderrichtlinien und Subventionen Umsetzung in der Region Niedersächsische Elbtalaue 5.1 Biosphärenreservat Niedersächsische Elbtalaue Regionale Schwerpunkte Risiken für die Region Chancen für die Region Zukunftsprognose Die Mischung macht s 20 2

3 Anhang 21 Glossar 48 Quellenverzeichnis 49 Quellennachweis 51 Erklärung.54 3

4 1. Zeit für die Energiewende Durch Energie aus Biomasse findet eine dramatische Umnutzung der Kulturlandschaft statt, wobei die augenblickliche Entwicklung eine drastische Verarmung der Landschaft zur Folge hat, sowohl optisch als auch bezüglich der Artenvielfalt. Bäuerliche Strukturen werden zerschlagen, Tiere und Pflanzen verdrängt und der Tourismus in den Regionen wird massiv gefährdet. 1 Uwe Baumert, NABU-Landesvorstandsmitglied, warnt vor den Folgen, die durch die Vereinheitlichung der Flächennutzung für die Produktion von Energie- pflanzen entstehen. Es muss nach Lösungen gesucht werden um die Erzeugung von Biomasse mit Naturschutzzielen zu vereinbaren. Warum steigt man auf regenerative Energien um? Um eine Antwort auf diese Frage zu finden, ist es wichtig sich umfassend mit der Thematik Energiewende auseinander zu setzen. Seit Beginn des Industriezeitalters werden fossile Rohstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas genutzt. Die Verbrennung dieser Energielieferanten führt jedoch zu immer mehr Problemen. Es gelangt eine große Menge Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre. Diese zunehmende CO2-Freisetzung führt zur globalen Erwärmung und beeinflusst somit das Weltklima. Außerdem sind die Vorräte der fossilen Brennstoffe begrenzt. Dies führt zur Verteuerung der Energieträger auf dem Weltmarkt. Die Abhängigkeit von Ressourcen aus Ländern, die reich an fossilen Rohstoffen sind, kann zu Konflikten, Krisen und Kriegen führen. Die Endlichkeit der fossilen Ressourcen, der Klimaschutz und die Abhängigkeit von erdölfördernden Staaten zwingt die Wissenschaft nach neuen Wegen zu suchen um den Energiebedarf der Welt zu sichern. Die Lösung findet sich in alternativen Energien, die nahezu überall vorhanden sind und den lokalen Energiebedarf wirtschaftlich, umwelt- und klimaschonend decken können. Erneuerbare Energien auf der Basis von Sonne, Wind, Wasser, Erdwärme und Biomasse bieten Möglichkeiten die fossilen Brennstoffe zu ersetzen. 2 Mit Hilfe von technischer Weiterentwicklung zur Nutzung lokaler Energieressourcen lassen sich ökonomisch und ökologisch sinnvolle Projekte realisieren. Wichtig ist, dass bei der Entwicklung neuer Verfahren die Wirtschaftlichkeit und die Ökologie im Einklang zueinander stehen. Damit Anreize zur Umsetzung der Vorhaben im Bereich erneuerbarer Energien von 4

5 Investoren und Verbrauchern gegeben sind, hat die Politik eine Gesetzesgrundlage erarbeitet. 2. Gesetzliche Grundlage 2.1 Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) Das deutsche Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien (EEG) beinhaltet die Regelung, dass Strom aus erneuerbaren Quellen bevorzugt ins Stromnetz eingespeist wird und garantiert feste Mindestverkaufspreise für den Erzeuger. Anlagebetreiber erhalten für 15 bis 20 Jahre eine festgelegte Vergütung für den erzeugten Strom. Unterschiedliche Vergütungssätze sind durch Standorte und Technologien festgelegt. Der wirtschaftliche Betrieb einer Anlage wird durch die festen Preise gesichert und eine Investitionssicherheit für den Anlagenbesitzer ist gewährleistet. Um die Gesamtzahl der neu errichteten Anlagen zu regulieren sinkt die Förderung jährlich um einen bestimmten Prozentsatz. Diese Degression1 bewirkt einen Kostendruck für künftige Anlagenbetreiber zur Anreizregulierung. Es soll langfristig erreicht werden, dass Anlagen kostengünstiger erstellt werden können um ohne staatliche Subventionen2 am Markt existieren zu können. Festgelegt ist weiterhin, dass die Mehrkosten, die sich aus der Differenz zwischen Vergütungssatz und Marktpreis des Stromes ergeben, auf alle Netzbetreiber im gesamten Bundesgebiet gleichmäßig verteilt werden. Es ist nicht wesentlich, aus welcher Region der Strom eingespeist wird. Die Netzbetreiber legen diese zusätzlichen Kosten als sogenannte EEG-Umlage auf die Preise für die Endverbraucher um. Die ursprüngliche Fassung des Gesetzes ist am 29. März 2000 wirksam geworden. Wirtschaftliche und technologische Veränderungen haben mehrere Gesetzesanpassungen gefordert. Die aktuell beschlossene Novelle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes gilt seit dem Das EEG fördert Energiegewinnung durch Sonnenstrahlung, Windkraft, Wasserkraft sowie Geothermie und Energie aus Biomasse Regenerative Energien 3.1 Sonnenenergie 5

6 Eine Solaranlage dient der Umwandlung von Sonnenenergie in andere Energieformen. Bei der Nutzung der Energie aus der Sonnenstrahlung bestehen zwei Möglichkeiten. Thermische Solaranlagen (Abb.1) werden auf Dächern von Wohnhäusern schon seit geraumer Zeit zur Erzeugung von Wärme im niedrigen Temperaturbereich genutzt.4 Besonders Privathaushalte profitieren von dem Einsatz von Sonnenkollektoren als Ergänzung für die mit fossilen Brennstoffen betriebenen Heizungsanlagen. Auch die Erwärmung von Brauchwasser für den Haushalt wird durch die Sonneneinstrahlung gesichert (Abb.2). Photovoltaik hat inzwischen an Bedeutung gewonnen. Bei der PhotovoltaikTechnik wird Lichtenergie direkt in elektrische Energie umgewandelt. In den Photovoltaikanlagen sind Solarzellen, bestehend aus dem Rohstoff Silizium, zu Solarmodulen verbunden. Die durch photovoltaische Energieumwandlung erzeugte Elektrizität wird ins Stromnetz eingespeist, in Akkumulatoren 3 gespeichert oder kann auch direkt genutzt werden. In den Solarzellen wird Gleichspannung erzeugt. Bei der Einspeisung erfolgt mit Hilfe eines Wechselrichters eine Umwandlung in Wechselspannung (Abb.3). In der Regel werden die Photovoltaikanlagen großflächig auf Gebäudedächern montiert (Abb.4). Es besteht aber auch die Möglichkeit die Technik auf unbebauten Flächen zu installieren (Abb.5). Die Energieausbeute ist an Tages- und Jahreszeiten gekoppelt. Während am Tag und im Sommer viel Strom erzeugt werden kann, ist in der Nacht und im Winter oder bei schlechtem Wetter mit Einbußen zu rechnen. Ein wesentlicher Ertragsverlust kann auch bei starker Verschmutzung durch Laub, Moos oder Vogelkot entstehen. Deshalb ist es wichtig die Anlage regelmäßig zu reinigen. Obwohl in Deutschland die Nutzung von Photovoltaikanlagen zugenommen hat, wäre ein Ausbau dieser Anlagen in den Tropen und Subtropen bezüglich konstant hoher Sonneneinstrahlung sinnvoll Windenergie Neben der Sonnenenergie wird auch die Windkraft als Energielieferant genutzt. Normalerweise beträgt die Nabenhöhe einer Windkraftanlage zwischen 100 m 6

7 und 120 m. Mittels eines Rotors wird die Windenergie in elektrische Energie umgewandelt und in das Stromnetz eingespeist. Meistens befinden sich mehrere Windräder an windgünstigen, genehmigten Standorten und bilden einen Windpark (Abb.6). Leistungsstärkere Anlagen sind auf dem offenen Meer zu finden und tragen die Bezeichnung Offshore-Windpark (Abb.7). Hochspannungsleitungen werden als Seekabel verlegt. Die Steigerung der Effizienz wird durch die größeren Windgeschwindigkeiten auf dem Meer erreicht. Grundsätzlich sind an die Konstruktionen von Windkraftanlagen hohe Ansprüche gestellt, da sie den auftretenden Windkräften sicher standhalten müssen. Ein Abbau der Türme nach Ablauf der Lebensdauer der Anlage ist berechnet und vorgesehen. Windkraftanlagen müssen bei zu hohen Windgeschwindigkeiten abgeschaltet werden um Schäden mechanischer Überlastungen zu vermeiden. Weiterhin können die Anlagen vom Netz genommen werden, wenn das Stromnetz überlastet ist, Wartungs- oder Reparaturarbeiten durchgeführt werden sowie Schattenwurf oder Vereisung ein Problem darstellen Wasserkraft Wasser dient nicht nur als Nahrungsmittel sondern kann auch zur Erzeugung von Energie genutzt werden. Mit einem Wasserkraftwerk (Abb.8) wird die kinetische Energie4 des Wassers in mechanische oder elektrische Energie umgewandelt. Um die Energie erzeugen zu können, ist eine Stauanlage notwendig. Das Wasser wird auf hohem Niveau zurückgehalten. Die Bewegung des abfließenden Wassers wird auf ein Wasserrad übertragen. Anschließend wird die Drehbewegung einer Turbine über ein Getriebe an die Welle eines Generators weitergeleitet (Abb.9). Voraussetzung für das Betreiben eines Wasserkraftwerkes ist das Vorhandensein einer ausreichenden Menge an Wasser. Daraus folgt, dass regionale Einschränkungen gegeben sind, sich andere Regionen jedoch außerordentlich gut für dieses Verfahren eignen. Weltweit wird etwa 88% der erneuerbaren elektrischen Energie mit Wasserkraftwerken erzeugt.7 7

8 3.4 Geothermie Eine weitere Energieform ist die Geothermie. Dabei handelt es sich um Wärme in der Erdkruste. Die Erde ist vor Millionen Jahren durch Akkretion 5 von Materie entstanden. Durch Erhitzung des Materials wird potentielle Energie durch Gravitation6 in Wärme umgewandelt. Auch Wärme, die beim Erstarren des geschmolzenen Erdgesteins freigesetzt wurde, kann bei der Geothermie genutzt werden. Die Restwärme aus der Zeit der Erdentstehung und Wärme aus natürlichen radioaktiven Zerfallsprozessen stehen in unterschiedlichen Tiefen der Erdkruste zur Verfügung. Oberfächennahe Geothermie wird mit Erdwärmesonden und Wärmepumpen (Abb.10) an die Oberfläche befördert. Die gewonnene Energie kann zur Strom- oder Wärmeerzeugung genutzt werden. In Geothermiekraftwerken wird Wasser durch die Energie der Erde erwärmt. Der entstehende Wasserdampf treibt Turbinen zur Stromerzeugung an (Abb.11). Weltweit gesehen ist Erdwärmenutzung eine langfristig verwendbare Energiequelle. Theoretisch ist es möglich mit der gespeicherten Energie in der Erdkruste den Energiebedarf über einen sehr großen Zeitraum zu decken. Allerdings sind die Risiken der globalen Nutzung mit umfangreichen und tiefen Bohrungen noch nicht ausreichend erforscht. Es fehlen Erfahrungen über seismologische Auswirkungen Energie aus Biomasse Energie aus Biomasse kann ganz unterschiedlich genutzt werden. Die älteste Möglichkeit nachwachsende Rohstoffe zu verwenden, ist das Verbrennen von Holz. Neu erforscht werden die Verwendungen von Biodiesel als Treibstoff oder von Biogas zur Erzeugung von Strom, Wärme und als Treibstoff für Fahrzeuge (Abb. 12). Die Verwendung von Treibstoffen auf Erdölbasis kann durch Biodiesel (Abb. 13) ergänzt werden. Biodiesel wird aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt. Ölpflanzen wie Raps (Abb.14), Soja und Sonnenblumen werden gepresst. Zur 8

9 Verbesserung der Verbrennungseigenschaften ist eine Umesterung der pflanzlichen Öle mit Methanol notwendig. Anfallende Abfallprodukte werden als Futtermittel verwertet. Die chemische Industrie profitiert durch das Abfallprodukt Glycerin. Nicht verarbeitet wird das auf den Feldern verbleibende Stroh. Gehäckselt bildet es Humus und trägt zur Bodenfruchtbarkeit bei. 9 Den größten Anteil bei der Gewinnung von Energie aus Biomasse bildet die Erzeugung von Biogas. In überwiegend landwirtschaftlichen Biogasanlagen wird durch Vergärung von Biomasse Methangas hergestellt. Das für die Umwelt schädliche Gas wird aufgefangen und verbrannt. Es dient somit zur Erzeugung von Strom und Wärme. Um die komplexen Vorgänge verstehen zu können, habe ich eine Biogasanlage in der Region aufgesucht, besichtigt und ein ausführliches Gespräch mit dem Betreiber geführt. Die Besichtigung hat die Prozesse in der Biogasanlage verdeutlicht. Die Anlage besteht im Prinzip aus folgenden Teilbereichen: Futterbereiter, Güllebehälter, Fermenter, Nachgärer, Gärrestlager (Abb.15), Verbrennungsmotor, Transformator und Übergabestation. Alle Bereiche sind durch ein umfangreiches Rohrleitungssystem miteinander verbunden. Außerdem befinden sich auf dem Gebiet der Anlage Silomieten (Abb.16), Futterplatte und eine automatische Waage. Rohstoffe für den Prozess des anaeroben8 mikrobiellen9 Abbaus sind spezielle Substrate10. Zu der gut abbaubaren Biomasse gehören in dem besichtigten Betrieb vor allem Mais-, Hirse- oder Getreidesilage (Abb.17), Schweine- und Rindergülle, Geflügelmist von Legehennen und Masthähnchen sowie Mist von Schweinen und Rindern. Die vorhandenen Substrate werden in einem bestimmten Verhältnis in den Futterbereiter eingefüllt. Von dort werden sie über eine Futterschnecke mit teilvergärtem Substrat vermischt und von oben in den Fermenter transportiert. Im Fermenter läuft der eigentliche mikrobielle Prozess ab. Viele verschiedene Arten von Mikroorganismen sind daran beteiligt. Die Zusammensetzung des Substratinputs11 beeinflusst die Arten und Mengenanteile der Mikroorganismen. Der Verlauf der Vergärung ist weiterhin abhängig von dem ph-wert und einer konstanten Temperatur. Durch die Stoffwechseltätigkeit der Gemeinschaft der Mikroorganismen werden die organischen Stoffe abgebaut und zu Methangas umgesetzt. Der mikrobiologische Prozess kann in vier Phasen eingeteilt werden 9

10 (Abb.18). Bei den meisten Biogasanlagen findet eine laufende Substratzufuhr statt, sodass die vier Einzelprozesse parallel ablaufen. 10 In der ersten Phase findet die Hydrolyse statt. Die Makromoleküle der polymeren Substrate wie Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette werden durch hydrolytisch aktive Bakterien in ihre Einzelbestandteile zerlegt. Die enzymatische Spaltung durch Amylase, Protease und Lipase bewirkt die Zerlegung von Polysacchariden in Monosaccharide, von Eiweißen in Aminosäuren und von Fetten in Fettsäuren und Glycerin. 11 Die zweite Phase wird als Acidogenese oder Versäuerungsphase bezeichnet. Gewonnene Bestandteile aus der ersten Phase dienen nun säurebildenden Bakterien als Nahrung. Dabei werden Alkohole oder organische Säuren produziert. Insbesondere entsteht Ethanol (C2H6O), Schwefelwasserstoff (H2S) und Ammoniak (NH3). Außerdem wird Essigsäure (CH3COOH), Wasserstoff (H2) und Kohlenstoffdioxid (CO2) gebildet. 12 Als dritte Phase läuft die sogenannte Acetogenese bzw. essigbildende Phase ab. Bisher entstandene Säuren und Alkohole werden von acetogenen Bakterien12 zu Essigsäure (CH3COOH) verstoffwechselt. Dabei wird zusätzlich Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasserstoff (H2) frei. 13 Ziel des anaerob ablaufenden Prozesses ist die vierte Phase, Methanogenese oder methanbildende Phase. Eine spezielle Gruppe von Bakterien (Archaeen) bilden aus der Essigsäure (CH3COOH), mit dem Kohlenstoffdioxid (CO2) und dem Wasserstoff (H2) das gewünschte Methan (CH4). Es laufen dabei zwei Reaktionen ab: Essigsäure reagiert zu Kohlenstoffdioxid und Methan. CH3COOH CO2 + CH4 und Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff reagieren zu Wasser und Methan. CO2 + 4 H2 2 H2O + CH4 10

11 Das Zusammenspiel der Stoffwechselfähigkeiten unterschiedlicher Mikro- organismen führt zum fast vollständigen Abbau der organischen Stoffe unter Produktion des gewünschten Methangases. 14 Nach der theoretischen Beschreibung des Gärprozesses im Fermenter hat die Besichtigung der Anlage den weiteren praktischen Ablauf deutlich gemacht. Alle zwei Stunden wird computergesteuert dem Fermenter frisches Substrat von oben zugeführt. Um eine möglichst lange Verweildauer (ca. 80 Tage) zu gewährleisten wird aus dem Fermenter von unten vergärtes Substrat (Abb.19) entnommen und in den Nachgärer geleitet. Im Nachgärer werden bisher noch nicht vollständig umgesetzte Stoffe vergärt. Dies sichert eine größtmögliche Gasausbeute. Fermenter und Nachgärer sind isolierte und beheizbare Behälter. Dadurch wird eine konstante Reaktionstemperatur von 41 C gesichert. Aus dem Nachgärer wird ebenfalls alle zwei Stunden verarbeitetes Material in das nicht isolierte Gärrestlager Rohren überführt. Alle drei Behälter sind über die Dächer mit dicken verbunden, die das entstandene Methan (CH4) in Richtung Verbrennungsmotor leiten. Durch Abkühlungsmechanismen wie Erdleitung und Kühlaggregat wird das Gas so trocken wie möglich der Verbrennung zugeführt. Der Verbrennungsvorgang treibt einen großen Motor (Abb.20) an. Die erzeugte Energie wird in Form von Strom über einen Transformator zur Übergabestation geleitet und dort in das Stromnetz eingespeist. Die entstandene Abwärme dient zur Beheizung der Wände des Fermenters und des Nachgärers. Der im letzen Behälter verbliebene Gärrest (Abb.21) wird mit Hilfe von Güllefässern mit Schleppschläuchen (Abb.22) in regelmäßigen Abständen ausgefahren und zu genehmigten Zeitpunkten (Frühjahr und Herbst) auf die umliegenden Ackerflächen zur Düngung ausgebracht. 4. Biomasse und Naturschutz 4.1 Energiepflanzen Die Befüllung einer Biogasanlage kann durch verschiedene Biogasrohstoffe erfolgen. Das Ziel des Betreibers ist es, eine möglichst große Methangasausbeute zu erzielen. Deshalb ist es wichtig, Substrate zu nutzen, die 11

12 einen großen Biogasertrag liefern. Die anliegende Tabelle zeigt bei unterschiedlichen Biogasrohstoffen den prozentualen Methangehalt im Vergleich zum Biogasertrag pro Tonne Frischmasse (Abb.23).15 Es ist ersichtlich, dass bei Maissilage der größte Anteil an Biogas erzeugt werden kann. Dies ist auch der Grund, weshalb die Landwirte überwiegend Mais auf den Feldern in der Nähe von Biogasanlagen anbauen. Zunehmend verschärfen sich Konflikte durch die Konkurrenz der Anbauflächen für nachwachsende Rohstoffe zum einen Nahrungsmittel sowie Futterpflanzen zum anderen. Das Streben und nach Ertragmaximierung von Landwirten führt zu einer enormen Beeinträchtigung des Naturschutzes. Die genutzten Anbaumethoden mit enger Fruchtfolge und Monotonisierung des Landschaftsbildes haben einen Verlust der Artenvielfalt zur Folge. Die ursprünglich typischen Lebensräume stehen der Flora und Fauna nicht mehr zur Verfügung. Das Bundesamt für Naturschutz setzt sich mit der Problematik auseinander und legt Verbesserungsvorschläge über das Miteinander von Energiepflanzenanbau und Naturschutz vor. Um eine größere Nutzungsvielfalt zu erhalten und die Agrobiodiversität13 zu erhöhen ist eine mindestens dreigliedrige Fruchtfolge von Vorteil. Außerdem wird der maximale Maisanteil beim Mischungsverhältnis des Biogassubstrates bzw. an der Betriebsfläche festgelegt. Weiterhin ist eine größere Anbauvielfalt zu erreichen, indem die Auswahl nutzbarer Energiepflanzen erweitert wird. 16 Zusätzliche Kulturen haben sich als ergänzende Alternative zum überwiegenden Maisanbau bewährt. Sorghumhirsen, insbesondere das Sudangras (Abb.24) sind dem Mais ähnlich, gedeihen jedoch in trockenen Lagen besser. Mehrjährige Kulturen wie Durchwachsene Silphie (Abb.25) und Topinambur (Abb.26) wirken sich zudem positiv auf den Klimaschutz aus. Es sind weniger maschinelle Feldarbeiten nötig und somit werden CO2-Emissionen verringert.17 Erfahrungen der Biogasanlagenbetreiber zeigen, dass eine vielseitige Mischung des Substrates die Methanerzeugung für äußere Einflüsse unanfälliger macht. 4.2 Anbauverfahren 12

13 Eine standortangepasste Auswahl von Anbaukulturen und Anbauverfahren ermöglicht eine naturverträgliche Gestaltung der Bodennutzung. Fehler in den Anbaumethoden haben weitreichende Folgen. Ein einseitiger Anbau strapaziert die Bodenfruchtbarkeit und -struktur. Dies gefährdet langfristig den Erfolg der Bodennutzung für den Landwirt. Auch der Wasserhaushalt wird durch unverantwortlichen Anbau nachhaltig beeinträchtigt. Mit klimaangepassten Energiepflanzen wird die regionale Vielfalt geschützt. Alte Sorten wie Flachs und Leinen können in den Anbau mit integriert werden. Eine Vielzahl von innovativen Sorten erweitert das Spektrum der energetisch nutzbaren Pflanzen. Es ist darauf zu achten, dass Wasser zehrende Anbaukulturen Ernteterminen und Arbeitsgängen ist es vermieden werden. Bei wichtig die Brutzeiten von ackerbrütenden Vogelarten zu berücksichtigen. Auf die Samenreife bei gefährdeten Wildkräutern ist bei den Schnittterminen von Grünland zu achten. Ein Anbau von Mischkulturen, zum Beispiel Sonnenblume und Mais (Abb.27) oder Roggen und Wicke (Abb.28) mindert schädlingsbedingte Ausfälle oder klimabedingte Ertragsschwankungen. Eine ökonomisch interessante Alternative für den Landwirt sind Wildpflanzen. Sie bilden viel Biomasse, werden Mischungen ausgesät, über mehrere Jahre in abgeerntet und bedürfen keiner erneuten Einsaat.18 Mehrjährige Kulturen wirken sich positiv auf die CO 2Emission aus, da über mehrere Jahre keine Bodenbearbeitung stattfindet und Bewässerung, Unkrautbekämpfung und Düngung selten notwendig sind. Nahrungs- und Lebensraum für viele Tierarten werden dadurch gesichert Ökologische Funktionen Sofern die Anregungen zu alternativen Anbaumethoden von der Landwirtschaft umgesetzt werden, profitiert nicht nur der Landwirt sondern auch die Umwelt. Aus diesem Grund ist die Politik daran interessiert Brache- und Saumflächen zu erhalten und zu fördern. Durch innovative Konzepte bleiben den Organismen der standorttypischen Biozönosen14 Nahrungsquellen, Rückzugsgebiete und Brutplätze erhalten. Säume (Abb.29) wirken erosionsmindernd, regulieren Kleinklima und Wasserhaushalt und Gewässer werden vor Dünger- und Herbizidbelastung geschützt. naturverträglichen Zeitpunkten 13 Der Schnitt erfolgen.20 dieser Ökologisch Säume wichtig kann zu ist es

14 Dauergrünlandflächen zu erhalten. Der Schutz der biologischen Vielfalt dient somit auch dem Klimaschutz. Der Umbruch von Grünlandflächen für die Umnutzung zum Energiepflanzenanbau ist zu vermeiden. Grünland wirkt durch Humusbildung und -erhaltung als CO2-Senke. Treibhausgasemissionen werden durch den Erhalt der Grünlandflächen verringert. Neben einem hohen Potential für Grundwasserneubildung übernimmt Dauergrünland eine Wasserrückhaltefunktion. Die Mahd von Grünlandflächen kann zu bestimmten Zeitpunkten naturverträglich durchgeführt werden Förderrichtlinien und Subventionen Damit die Naturschutzmaßnahmen, die oft mit den Interessen der Landwirtschaft kollidieren, attraktiver finanziellen gemacht Unterstützungen werden, Anreize versucht zu der schaffen. Gesetzgeber Außerdem mit sind Reglementierungen in den Gesetzen vorhanden, die die Rahmenbedingungen für den Anbau von Energiepflanzen vorgeben. Mit Hilfe von Förderinstrumenten durch Kreditprogramme oder Richtlinien zur Investitionsförderung finden naturschutzfachliche Standards beim Bau von Biogasanlagen Berücksichtigung. Zusätzlich werden Auflagen bezüglich der Anteile der eingesetzten Biogassubstrate und Vorschläge zur Gestaltung der Fruchtfolgen aufgezeigt. Die dreigliedrige Fruchtfolge ist eine zentrale Anforderung der Cross Compliance. Diese Regelung der Europäischen Union kann aber bisher noch durch einen Nachweis der Humusbilanzierung ersetzt werden. Finanzielle standortangepasste Zuschüsse gibt Kulturformen es und insbesondere für Anbauverfahren. neue, stark Qualifizierte landwirtschaftliche Beratung wird gezielt ausgeweitet und gefördert. Die Aufstockung der Mittel zur Förderung einer extensiven Nutzung 15 von Grünland erfolgt um die Leistung des Ökosystems effektiver zu gestalten. Es kann der Schutz der Biodiversität mit dem Klimaschutz verbunden werden. Eine finanzielle Förderung aus der Erweiterung der Agrarumweltprogramme ist zu erwarten. Entwicklung neuer Technologien für die Verwertung minderwertiger Biomassen wird finanziell unterstützt. Ebenso erfolgt ein finanzieller Ausgleich für mögliche 14 Mindererträge und erhöhten Arbeitsbedarf auf Grund von

15 Naturschutzauflagen. Die Anreize der EEG-Vergütung sind allerdings unverzichtbar, da sie dem Landwirt eine finanzielle Planungssicherheit für 20 Jahre gewährleisten. Insbesondere durch diese Maßnahme wurde die Branche der Erneuerbaren Energien initiiert und deutlich vorangebracht. Die Bioenergie hat sich aus einer Marktnische heraus zu einem wichtigen agrarischen und technologischen Wirtschaftsfaktor entwickelt Umsetzung in der Region Niedersächsische Elbtalaue 5.1 Biosphärenreservat Niedersächsische Elbtalaue Das Biosphärenreservat Niedersächsische Elbtalaue liegt in Nordost- 2 Niedersachsen und umfasst eine Fläche von 567 km. Innerhalb der Landkreise Lüchow-Dannenberg und Lüneburg hat es eine Ausdehnung von Schnackenburg bis Lauenburg beidseits der Elbe. Hierbei handelt es sich um den niedersächsischen Teil des UNESCO-Biosphärenreservats Flusslandschaft Elbe. Dieses wurde 1997 anerkannt und besitzt für die Erhaltung der biologischen Vielfalt eine modellhafte Regionalbedeutung. In dem Naturraum sind unterschiedliche Landschaftstypen zu finden. Sowohl Flussauenlandschaft mit Feuchtwiesen, Altwassern und Auwaldresten als auch bewaldete Talsandflächen und Binnendünen bieten Lebensraum für eine große Artenvielfalt von Flora und Fauna. Es bestehen im Biosphärenreservat abgestufte Schutzzonen, die vom Bundesnaturschutzgesetz vorgegeben sind. Die unterschiedlichen Gebietsteile sind auf der anliegenden Karte (Abb.30) dargestellt. Im forstwirtschaftliche Teil A befinden Nutzflächen. sich Dieses Siedlungen Gebiet sowie dient als land- und Lebens- und Wirtschaftsraum des Menschen und gewährleistet die Entwicklung nachhaltiger Nutzungsweisen. Die Schutzzone B ist geprägt von Bereichen, die die Voraussetzungen eines Landschaftsschutzgebietes erfüllen. Es enthält Pflegezonen zur Erhaltung der Arten und Lebensgemeinschaften empfindlicher Ökosysteme. Besonders geschützt wird das Gebietsteil C. Dort befinden sich ausgeprägte Naturschutzgebiete. Sie enthalten Naturdynamikbereiche16, auf denen nachhaltige umweltbezogene Entwicklungen eingeleitet werden können. Auf Grund des besonderen Arten- und Biotopschutzes haben Konflikte mit der 15

16 landwirtschaftlichen Flächennutzung zugenommen und sich durch Nutzung von regenerativen Energien zusätzlich verschärft. Für den Bereich des Biosphärenreservates gelten besondere Schutzprogramme. Es beinhaltet ein FFH-Gebiet gemäß Flora-Fauna-Habitat-Richtlinie der EU und ein besonderes Schutzgebiet gemäß EU-Vogelschutz-Richtlinie Regionale Schwerpunkte Aus der Vielfalt der unterschiedlichen Bereiche der Erneuerbaren Energien sind in der Niedersächsischen Elbtalaue besonders Biogasanlagen, Windkraftanlagen sowie Photovoltaik- und Thermische Solaranlagen vertreten. Windkraftanlagen können nur an speziellen Standorten, die im Raumordnungsverfahren festgelegt sind, gebaut und betrieben werden. Obwohl im Landkreis Lüchow-Dannenberg inzwischen über 70 Windräder vorhanden sind befindet sich kein Standort in Elbnähe. Aus Naturschutzsicht kommt es an den genehmigten Standorten trotzdem zu erheblichen Gefährdungen der Vögel und Fledermäuse. 24 Durch gezieltes Abstellen der Windkraftanlagen zu den Flugzeiten der Fledermäuse werden Risiken für den Artenschutz gemindert. Photovoltaikanlagen befinden sich auf den Dächern vieler landwirtschaftlich genutzter Gebäude in der gesamten Biosphärenregion17. Konfliktpotential mit Naturschutzaspekten ergibt sich selten. Im Landkreis Lüchow-Dannenberg bestehen derzeit über 30 Biogasanlagen. Die anliegende Karte zeigt die Standorte im gesamten Sektor (Abb.31). Viele Biogasanlagen befinden sich in unmittelbarer Nähe des Biosphärenreservates Niedersächsische Elbtalaue. Aus ökonomischen Gründen, insbesondere um die Transportkosten für die Substratgewinnung gering zu halten, kommt der Großteil der Energiepflanzen aus der direkten Umgebung der Anlagen. In diesem sensiblen Bereich werden somit immer mehr Flächen für den Anbau der nachwachsenden Rohstoffe genutzt. Die Konflikte, die durch Überlagerung von Schutzgebieten mit den Anbauflächen der Energiepflanzen entstehen, werden durch Naturschutzprogramme verringert.25 Besondere Maßnahmen werden im Vogelschutz durch die Biosphärenreservatsverwaltung unterstützt. Neststandorte von Wiesen- oder Ackervögeln werden markiert und in Zusammenarbeit mit dem 16

17 Landwirt durch Aussparungen in der Fläche bei der Bodenbearbeitung geschützt. Eine vorrangige Schutzmaßnahme im Grünlandbereich ist die Verschiebung der Mahdtermine. Für die Ertragsausfälle, die dem Landwirt durch Naturschutzmaßnahmen entstehen, erhält er Zahlungen aus öffentlichen Mitteln. 26 Besonders engagiert haben sich Landwirte und Anlagenbetreiber unter Anleitung des Landschaftspflegeverbandes Wendland-Elbetal in der Anlage von Blühstreifen am Rand von Energiepflanzenfeldern. Bei der Aktion Farbe ins Feld (FiF) (Abb.32) hat die Regionalgruppe Nordostniedersachsen für das Jahr 2011 einen bundesweiten Wettbewerb gewonnen. Die aus Naturschutzsicht optimale Anlage von Blühstreifen bildet gute Bedingungen für Ackervögel und Wiesenbrüter. Die Aktion (Abb.33) hat auch dazu geführt, dass auf Düngung und Pflanzenschutzmittel verzichtet wird und eine größere Akzeptanz in der Bevölkerung für die Energiepflanzenerzeugung erreicht wird Risiken für die Region Für viele verschiedene Bereiche können Risiken, die sich aus dem Konzept der Erneuerbaren Energien ergeben, angeführt werden. Für den Landwirt, bzw. den Anlagenbetreiber, birgt der Kostenfaktor für die Erstellung der unterschiedlichen Anlagen ein erhebliches Risikopotential. Trotz der garantierten Einspeisevergütung des EEG verbleibt bei dem Landwirt der Aufwand für Unterhaltung, Instandhaltung und Wartung der Anlagen. Es ist notwendig, dass landwirtschaftlich genutzte Flächen sowohl für Nahrungsmittel- als auch für den Energiepflanzenanbau verwendet werden müssen. Zudem darf auch der Naturschutz nicht außer Acht gelassen werden. Einseitiger Anbau erzeugt Monotonie im Landschaftsbild und die Ertragskraft der Böden sinkt. Durch übermäßigen Anbau von Mais ist die Gefahr von Schädlings- und Pilzbefall sehr hoch. Es muss mit mehr Spritzmitteleinsatz und Bodenbearbeitungsaufwand gerechnet werden. Pachtflächen sind für die Landwirte zunehmend interessant und sehr begehrt. Dies führt dazu, dass die Pachtpreise in der Umgebung von Biogasanlage steigen. Für einen Biogasanlagenbetreiber sind außerdem die Transportkosten um das Substrat zu erlangen von großer Bedeutung. Je weiter seine Zulieferer von der Anlage entfernt sind, desto höher ist der Energie- und 17

18 Kostenaufwand für den Landwirt. Die Wirtschaft ist insbesondere im Bereich des Tourismus beeinträchtigt. Windkraftanlagen und Biogasanlagen fügen sich nicht harmonisch in das Landschaftsbild ein. Der natürliche Charme der Region hat sich verändert. Einbrüche bei Besucherzahlen sind zu befürchten. Die Bevölkerung der Region hat durch die Windkraftanlagen zu leiden. Geräuschpegel, Schattenwurf und Discoeffekt führen zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen. Im Winter können durch Eiswurf Verletzungen auftreten. Sowohl in der Nähe von Windparks als auch in der Umgebung von Biogasanlagen kann der Verkaufswert der Grundstücke und Wohnhäuser deutlich sinken. Ausgeprägte Risiken haben Anlagen für Erneuerbare Energien auf die Natur. Neben der Gefahr für Fledermäuse und Vögel in der Umgebung von Windkraftanlagen, ist die Natur stark beeinträchtigt durch den vermehrten Anbau von Energiepflanzen. Ursprünglich vorkommende Pflanzen werden weiter verdrängt. Tiere verlieren dadurch ihren natürlichen Lebensraum. Die Artenvielfalt geht zunehmend verloren. Naturschützer sehen sich gezwungen wirkungsvolle Maßnahmen einzuleiten. Für die nachfolgenden Generationen ergeben sich ebenfalls Risiken. Ist es dem Landwirt nicht gelungen, die Verbindlichkeiten aus dem Betreiben der Anlagen zurückzuzahlen, hat der Betriebsnachfolger große finanzielle Belastungen. Bisher ist es noch nicht überschaubar, wann und in welcher Form die Anlagen entsorgt werden können und müssen. Lediglich bei Windkrafträdern ist eine Höchstbetriebsdauer vorgeschrieben. Krankheiten können sich durch resistente Keime aus Biogasanlagen entwickeln. Erste Spekulationen wurden bereits bei der EHEC- Epidemie 2011 geäußert. Folgen, die sich aus dem Verlust der Artenvielfalt ergeben sind aus heutiger Sicht kaum reversibel. 5.4 Chancen für die Region Man sollte jedoch nicht nur die Risiken betrachten sondern auch die Chancen, die sich aus den Erneuerbaren Energien für die Region ergeben. Die regenerativen Energien stellen ein zweites Standbein für die Landwirtschaft dar. Neben dem Anbau von Nahrungs- und Futtermitteln produziert ein Landwirt auch Pflanzen zur Energieerzeugung. Erträge sind durch das EEG derzeit gesichert. Abfallprodukte fungieren als Düngemittel und müssen somit nicht teuer 18

19 eingekauft werden. Preise für die Erzeugung von Nahrungs- und Futtermitteln steigen und sichern die Existenz auch der Landwirte, die keine Energiepflanzen anbauen. Der Wert der landwirtschaftlich nutzbaren Flächen erhöht sich in Bezug auf Pacht und Verkauf. Ackerflächen von Höfen, die keinen Betriebsnachfolger haben, erfahren somit eine Wertsteigerung. Die Wirtschaft im Landkreis Lüchow-Dannenberg profitiert enorm durch den Zuwachs von Anlagen im Bereich der Erneuerbaren Energien. Durch Planung, Anlagenbau oder Installation entstehen Arbeitsplätze bei ortsansässigen Firmen. Wartungs- und Reparaturarbeiten sichern diese Stellen langfristig. Ausbildungschancen sind in diesem Bereich neu vorhanden. Die Akademie für Erneuerbare Energien Lüchow ist ein Seminarangebote neu geschaffenes oder Kompetenzzentrum. Studiengänge vermitteln in Regelmäßige das Wissen für zukunftsorientierte Wissenschaft und Technik. Bundesweites Interesse für die neuen Studienmöglichkeiten führt zur Aufwertung der Region. Ein gutes Beispiel für technischen Fortschritt ist die erste Biogastankstelle in Deutschland, die bereits 2006 in Jameln eröffnet worden ist. Die Vorzeigegeregion stellt für Touristen ein interessantes Reiseziel dar um sich vor Ort über Neuerungen in der Energiegewinnung zu informieren. Vorteile für die Bevölkerung der Region ergeben sich aus dem Ausbau von Wärmenetzen. Die Installation von Photovoltaik- und Thermischen Solaranlagen auf den eigenen Dächern sichert die Energiegewinnung für den eigenen Bedarf. Innovative Ideen und Umsetzungen von neuen Konzepten bieten Chancen für junge Menschen und gewährleisten, dass die junge Generation in der Region eine Zukunft findet. Das sensibilisierte Bewusstsein der Anlagenbetreiber für die Ziele zum Schutz der Natur führt zur Entwicklung von neuen Anbauverfahren. Eine gezielte Pflanzenauswahl dient künftig dem Artenschutz. Die nachfolgenden Generationen profitieren durch die Abkehr von fossilen Brennstoffen und der Atomkraft. Die Energieversorgung wird nachhaltig durch nachwachsende Rohstoffe und überall verfügbare Energieressourcen gewährleistet. Durch die Verminderung der CO2-Emissionen werden die Ziele des Klimaschutzes unterstützt. 6. Zukunftsprognose 19

20 Dem Landkreis Lüchow-Dannenberg ist es gelungen das selbstgesteckte Ziel der 100%igen Stromerzeugung durch regenerative Energien zu erreichen. Dies führt jedoch nicht zu einem Stoppmechanismus. Technologischer Fortschritt zur Optimierung der Effizienz der Anlagen ist ebenso wichtig wie der Ausbau der Erfahrungen mit Anbauverfahren und die Erforschung alternativer Energiepflanzenauswahl. Nutzungserweiterungen zum Beispiel im Bereich der Abwärme für Heizungsmodelle und Gärresttrocknung führen zu Ertragssteigerungen bei dem Anlagenbetreiber und haben Synergien18 für die Bevölkerung und die Wirtschaft. Vorrangige Aufgaben sind die Entwicklung und Produktion von kostengünstigeren Anlagen und der Ausbau des Stromnetzes. Ein von mir besuchtes Seminar in der Akademie für Erneuerbare Energien hat das System der Direktvermarktung des regenerativen Stroms deutlich gemacht. Der Anlagenbetreiber kann Ertragssteigerungen durch geschicktes Handeln mit dem erzeugten Strom erreichen. Dieses Vorgehen ist nach der aktuellen Novelle des EEG jetzt als Wahlmöglichkeit gegeben. Spätestens nach Auslauf der preisgesicherten 20 Jahre wird der Landwirt nicht nur Produzent von Energiepflanzen sondern auch Kaufmann und Händler sein müssen. 7. Die Mischung macht s Die Beschäftigung mit dem Thema Erneuerbare Energien hat deutlich gemacht, dass die Chancen für die Region gleichzeitig auch mit Risiken behaftet sind. Die Nachteile der regenativen Energieformen werden jedoch durch viele positive Aspekte gemildert. Erstrebenswert ist eine Mischung aus verschiedenen Energieerzeugungsmöglichkeiten. Je nach Standort und Umgebung ist eine sinnvolle Auswahl zu treffen. Flächen wie zum Beispiel Parkplätze, Lärmschutzwälle oder Deponieflächen können mit Photovoltaikanlagen für die Energieerzeugung nutzbar gemacht werden. Dadurch bleibt Raum Naturschutzflächen auszusparen. Die unvermeidlichen Berührungspunkte der Modellregion für Erneuerbare Energien mit der Modellregion Biosphärenreservat Niedersächsische Elbtalaue führen dazu, dass die beteiligten Akteure sensibel agieren und zusammenarbeiten. Es ist wichtig, dass trotz des technischen Fortschritts die Natur nicht außer Acht gelassen wird. Die Balance zwischen 20

21 Energieerzeugung und Naturschutz zu finden bleibt die große Aufgabe der Zukunft. Anhang Abb. 1 Thermische Solaranlage ( ) 21

22 Abb. 2 Warmwasserbereitung ( ) Abb. 3 Schematische Funktionsweise einer PV-Anlage ( ) 22

23 Abb. 4 Photovoltaikanlage ( ) Abb. 5 Freiflächen-Photovoltaikanlage 23

24 ( ) Abb. 6 Windpark ( ) 24

25 Abb. 7 Offshore-Windpark ( k_middelgrunden_danemark_ ,property=zoom.jpg ) Abb. 8 Wasserkraftanlage 25

26 ( title=datei:grand_coulee_dam.jpg&filetimestamp= ) Abb. 9 Funktionsweise eines Wasserkraftwerkes ( ) 26

27 Abb. 10 Wärmeerzeugung durch Geothermie ( ) Abb. 11 Geothermiekraftwerk 27

28 ( ) Abb.12 Nutzungsformen von Biogas ( ) 28

29 Abb. 13 Biodieseltanksäule ( ) Abb. 14 Rapsfeld ( ) 29

30 Abb. 15 Biogasanlage Waddeweitz Privates Foto von Marike Meyer, Betriebsbesichtigung am

31 Abb. 16 Silomiete in Waddeweitz Privates Foto von Marike Meyer, Betriebsbesichtigung am Abb.17 Silage von Grünroggen 31

32 Privates Foto von Marike Meyer, Betriebsbesichtigung am Abb.18 Schematischer mikrobieller Prozess ( ) 32

33 Abb.19 Vergärtes Substart aus dem Fermenter nach 80 Tagen Privates Foto von Marike Meyer, Betriebsbesichtigung am Abb. 20 Verbrennungsmotor Privates Foto von Marike Meyer, Betriebsbesichtigung am

34 Abb. 21 Gärrest Privates Foto von Marike Meyer, Betriebsbesichtigung am Abb. 22 Güllefass mit Schleppschläuchen 34

35 Privates Foto von Marike Meyer, Betriebsbesichtigung am Material Biogasertrag Methangehalt In m3/t Frischmasse Maissilage % Grassilage % Roggen-GPS % Futterrübe % Bioabfall % Hühnermist % Zuckerrübenschnitzel % Schweinemist % Rindermist % Getreideschlempe % Schweinegülle % Rindergülle % Abb. 23 Vergleich von Biogasrohstoffen ( ) 35

36 Abb. 24 Sorghumhirse / Sudangras ( ) Abb. 25 Durchwachsene Silphie ( ) 36

37 Abb. 26 Topinambur ( ) Abb. 27 Mischkultur Mais und Sonnenblume ( ) 37

38 Abb. 28 Mischkultur Wicke und Roggen ( ) 38

39 Abb. 29 Ackersaum ( ) 39

40 Abb. 30 Zonierung im Biosphärenreservat Niedersächsische Elbtalaue Legende: gelb: Gebietsteil A: ha grün: Gebietsteil B: ha rosa: Gebietsteil C: ha ( ) 40

41 Abb. 31 Biogasanlagen in Lüchow-Dannenberg ( ) 41

42 Abb. 32 Logo ( ) Abb. 33 Aktion Farbe ins Feld 42

43 ( ) Interview mit Tobias Wollbrandt aus Waddeweitz Betreiber einer Biogasanlage Betriebsbesichtigung am Marike Meyer: Was waren Ihre Beweggründe eine Biogasanlage zu betreiben? Tobias Wollbrandt: Ich wollte gern ein zweites Standbein im Zusammenhang mit dem elterlichen landwirtschaftlichen Betrieb schaffen. Somit wird es mir möglich, als jüngerer Sohn in der Nähe zum landwirtschaftlichen Betrieb wirtschaftlich selbständig arbeiten zu können. Der landwirtschaftliche Betrieb wird später von meinem Bruder übernommen. Haben Sie für den Betrieb der Anlage eine besondere Ausbildung gemacht? Zunächst habe ich eine landwirtschaftliche Ausbildung gemacht. Nach der Fachschule in Celle habe ich mit dem Studium zum Betriebswirt begonnen. Als die Pläne der Anlage immer realistischer wurden, absolvierte ich die erste dreiwöchige Betreiberschulung für Biogasanlagen, die neu angeboten wurde. Welche Vorteile hat das Betreiben der Anlage für Sie persönlich als Landwirt? Ich kann in meinem Beruf arbeiten, bin aber trotzdem nicht von der Existenz eines eigenen landwirtschaftlichen Betriebes abhängig. Es ist zwar gut, Substrate aus zwingend dem familieneigenen Betrieb zu nutzen, aber es ist nicht notwendig, da die Zulieferung auch durch Vertragspartner gewährleistet werden kann. Gibt es auch Nachteile? Ganz klar, die Gebundenheit an die Anlage. Störungen müssen zeitgleich behoben werden. Über Handy werden vom Computer Störungsmeldungen sofort 43

44 an mich weitergeleitet. Sofern die Störung nicht gleich behoben wird, bedeutet das für mich Ertragsausfall, weil keine Energie erzeugt wird. Urlaub, Wochenende und Feiertage sind nicht automatisch frei. Freizeit muss mit fachkundiger Notfallvertretung organisiert sein. Wie viel Kapital musste in den Bau der Biogasanlage investiert werden? Der Bau hat ca. 2,6 Mio. gekostet. Der Motor alleine hat schon Anschaffungskosten von ,--. Welche Instanzen mussten dem Bauantrag der Anlage zustimmen? Zustimmen musste zunächst die E.ON Avacon AG, dass von dem gewünschten Standort aus das Stromnetz für die Aufnahme des zusätzlichen Stroms ausgerichtet ist. Weitere Zustimmungsbehörden waren die Gemeinde und der Landkreis, dort insbesondere das Veterinäramt, das Gewerbeaufsichtsamt und die Baubehörde sowie schließlich noch die Landwirtschaftskammer. Gab es Proteste, die den Bau der Biogasanlage verhindern sollten? Nein, glücklicherweise nicht. Die Akzeptanz in der Bevölkerung ist relativ gut. Mit wie viel Gewinn rechnen Sie jährlich? Ein Gewinn hängt von unendlich vielen Faktoren ab, sodass man die Zahlen nicht genau voraussagen kann. Schon kleine Schwankungen beim Ertrag auf den Feldern, Preisunterschiede beim Abernten, Ausfall der Anlage usw. können riesige Auswirkungen haben. Erhalten Sie staatliche Subventionen? Es gibt keine gesonderten Zuschüsse. Ich erhalte den gemäß EEG garantierten Strompreis, der letztlich auf alle Verbraucher ungelegt ist. Die 20-jährige Preisgarantie für den Strom ist meine Kalkulierungsgrundlage. Gibt es Gefahren, die von einer Biogasanlage ausgehen? Es kann zu Unter- und Überdrucksituationen kommen. Jedoch sind genügend Sicherungsmechanismen mit Meldern, Sicherungsventilen und steuerungen 44 Computer- eingebaut. Sofern explosive Phasen auftreten könnten, liegen

45 Sicherungsverfahren vor. Das Gas brennt nur im direkten Kontakt mit Luftsauerstoff. Sollten giftige Gase unvorhergesehen austreten, gibt es auch dafür Meldesysteme um das Betreten der Anlage zu sichern. Wie viel Biomasse kann die Anlage fassen? t pro Jahr Welche Substrate werden in Ihrer Anlage verwendet? Wir befüllen die Anlage sehr vielfältig und trotzdem gleichmäßig. Neben Mais, Hirse und Grünroggen nutzen wir Rinder- und Schweinemist, Mist von Legehennen und Mist aus Hähnchenmastställen sowie Gülle von Rindern und Schweinen. Die Mischung hat den Vorteil, dass die Anlage bei Anbruch von neuen Silomieten oder leichten Veränderungen der Substratzusammensetzungen nicht so störanfällig reagiert. Die Bakterien sind nämlich sehr empfindlich und reagieren auf Veränderungen mit weniger Gasertrag. Gibt es Lieferanten für die Substrate oder kommt sämtlicher Rohstoff aus dem eigenen Betrieb? 60 % der Substrate sind vom elterlichen Betrieb. Den Rest, insbesondere die Substrate von Betrieben mit Tierhaltung, kaufe ich ein. In welchen Abständen muss die Anlage neu befüllt werden? Computergesteuert wird der Anlage alle zwei Stunden neues Substrat zugeführt. Substrat aus der Anlage wird in einer Schnecke außerhalb des Fermenters mit neuem Substrat gemischt und dem Fermenter von oben wieder zugeführt. Wie und wie häufig wird die Anlage entleert? Bei einer bestimmten Füllmenge wird verarbeitetes Substrat unten aus dem Behälter ebenso automatisch in den Nachgärer überführt. Was passiert mit dem Gärrest? Der Gärrest verbleibt zunächst im Gärrestlager und wird im Frühjahr oder Herbst mit Gülletonnen auf die entsprechenden Ackerböden ausgebracht. Auch mit den 45

46 Substrat-Zulieferern ist vereinbart, dass Mengen des Gärrestes zur Düngung an sie zurückgegeben werden. Gibt es nach der Entleerung einen Einbruch in die Menge der Energieproduktion? Nein, da eine Entleerung nicht in den befüllten Fermenter eingreift. Wie viel Energie gewinnen Sie pro Jahr? 2 Mio. m³ Biogas oder 4,3 Mio. KW Strom Wer in Ihrem Umfeld profitiert noch von der Biogasanlage? Es profitieren die Zulieferer der Substrate, da sie neben dem Verkaufspreis auch noch Dünger aus dem Gärrest erhalten. Woher kommt der Bakterienstamm? Bei der Befüllung wurden vergärte Substrate aus zwei schon betriebenen Biogasanlagen besorgt und in die neue Anlage gegeben. Dann kommt in großen Abständen nach und nach frisches Substrat hinzu. Wodurch kann die Anlage kippen? Die Bakterien reagieren sensibel auf Veränderungen des PH-Wertes. Wenn das Substrat anders zusammengesetzt ist als normalerweise, bilden sich die Bakterien auch in anderer Zusammensetzung nach. Das kann dazu führen, dass die Säure nicht genügend abgebaut werden kann. Die benötigten Bakterien werden dann immer weniger, das Umfeld immer saurer bis keine Vergärung mehr stattfindet Welche Temperatur ist im Behälter? Nach der chemischen RGT-Regel verdoppelt sich bei Erhöhung der Temperatur um 10 C die Reaktionsgeschwindigkeit. Deshalb betreiben wir die Anlage mit konstant 41 C, was sich für die Bakterien als Wohlfühltemperatur erweist. Wie kann die Temperatur z.b. bei Frost aufrechterhalten werden? 46

47 Die Wände des Fermenters und des Nachgärers sind isoliert und mit Wärmeschläuchen versehen. Die Abwärme des Motors wird zurückgeführt und heizt das System. Worauf ist im Winter beim Betreiben der Anlage zu achten? Die Heizung darf nicht ausfallen. Kondenswasser kann an ungünstigen Stellen gefrieren und zu Störungen führen und das gefrorene Substrat kühlt das vergärte Substrat mehr ab als unter normalen Bedingungen. Mehr Heizaufwand ist notwendig um die Bedingungen zu erhalten. Gibt es Pläne die Abwärme gesondert zu nutzen? Pläne für den Bau einer Trocknung für den Gärrest sind vorhanden aber noch nicht umgesetzt. Das geeignete Verfahren muss ich noch erst realisierbar umsetzen. Auch Pläne für die Anbindung von Wohnhäusern für die Unterstützung der Heizleistung wären denkbar. Wie viel ha Fläche sind für den Betrieb einer Anlage Ihrer Größenordnung notwendig? 220 ha insgesamt einschließlich der Zulieferflächen. Wie können Sie die Fruchtfolge gewährleisten? Eine gewisse Vorgabe des Höchstanbaus ist durch gesetzliche Bestimmungen gegeben. Bei mehr als 70 % der Fläche eines Landwirtes für Maisanbau muss der Humusgehalt des Bodens bestimmt werden. Das ist eine teure Angelegenheit. Also bleibt man schon automatisch unter dieser Prozentmarke. In meinem Betrieb werden verschiedene Substrate z.b. Mais, Hirse und Grünroggen für die Biogasanlage angebaut. Das ergibt schon Abwechslung auf den Ackerböden. Außerdem werden weiteres Getreide, Kartoffeln und Zuckerrüben angebaut. In diesen Bereichen existieren ja auch gewisse Lieferrechte und daraus auch Lieferverpflichtungen. Jeder Landwirt, der ein Interesse an seinem eigenen Betrieb hat, verfolgt den Langzeitgedanken. Er möchte natürlich für viele Jahre vernünftige Erträge aus seinem Acker erwirtschaften. Das erreicht man nur mit konsequenter Fruchtfolge. 47