Einfluss regionaler Faktoren auf die. Bioenergien

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1 Ökobilanz-Werkstatt: 29. Sept. 01. Okt Einfluss regionaler Faktoren auf die Allgemeingültigkeit ökobilanzieller ieller Bewertungen ert von Bioenergien M.Eng. Dipl.-Ing. (FH) Daniela Dressler, Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen, Prof. Dr. Michael Nelles 1

2 Gliederung Hintergrund Methodische Einflussgrößen Regionale Einflussgrößen Fragestellung und Hypothese Methodische Vorgehensweise Erste Ansätze Fazit 2

3 Hintergrund Ausgangslage: gs age Studien auf Basis standardisierte Methoden führen zu einer Bandbreite von Ergebnissen Problemstellung: Bilanzierungen erfolgen trotz ISO-Standard Standard auf Basis unterschiedlicher Annahmen entlang der gesamten Prozesskette methodische Einflussgrößen Anbau und Bereitstellung der eingesetzten Energiepflanzen sowie die Nutzungsoption der Bioenergien sind insb. bei Energie- und Klimagasbilanzen eine der wichtigsten Stellschrauben regionale Einflussgrößen 3

4 Methodische Einflussgrößen Bilanzgrenzen e Lebenszyklus ("von der Wiege bis zur Bahre Prozessabschnitte Berücksichtigung von Koppelprodukten durch Substitutionsmethode Quantitative i Methode (Allokation nach speziellen Werten) 4

5 Methodische Einflussgrößen Beispiel Allokationen Bilanzbeispiel bespe zur Produktion to von Biodiesel odese [IE 2008] 5

6 Methodische Einflussgrößen Bilanzgrenzen e Lebenszyklus ("von der Wiege bis zur Bahre Prozessabschnitte Berücksichtigung von Koppelprodukten durch Substitutionsmethode Quantitative i Methode (Allokation nach speziellen Werten) Datenbasis Datenqualität geografischer Bezug zeitlicher Bezug 6

7 Regionale Einflussgrößen 7

8 Fragestellung und Hypothese Fragestellung: g Lassen sich Systemannahmen von Ökobilanzen vollständig standardisieren? Welchen Einfluss haben regionale Faktoren auf das Ergebnis ganzheitlicher Bilanzierungen von Bioenergien? Hypothese: Regionale Faktoren können das Ergebnis ökobilanzieller Bewertungen von Bioenergien beeinflussen 8

9 Methodische Vorgehensweise Erhebung der Sachbilanzdaten unter Berücksichtigung von: Regionale Standortvoraussetzungen (Klima, Boden, etc.) Regionale Bewirtschaftungskonzepte Regional angepasste Bioenergienutzung Einfluss auf das Ergebnis einer Ökobilanz 9

10 Untersuchungsgebiete 10

11 Erste Ansätze: Energiepflanzenanbau standortangepasste Modellierung e des Energiepflanzenbaus ep e Feldarbeit in Abhängigkeit von der Bodenbeschaffenheit Berücksichtigung der Beregnungsbedürftigkeit standortangepasste Felderträge bodenart- und nutzungsabhängige Düngemittelzu- bzw. -abschläge bodenart- und nutzungsangepasste Bodenemissionen 11

12 Klimagasbilanz verschiedener Biogassubstrate Standortvergleich LK Celle vs. LK Hildesheim 8,00E+01 [kg CO 2 -Äq. / t FM] Treibhausga asemissionen 7,00E+01 6,00E+01 5,00E+01 4,00E+01 3,00E+01 2,00E+01 1,00E+01 0,00E+00 LK CE LK GÖ LK CE LK GÖ LK CE LK GÖ LK CE LK GÖ Zuckerrüben-GPS Silomais-GPS Roggen-GPS Sorghum-GPS Bodengasemissionen Dünge- und Pflanzenschutzmittel Feldarbeit Beregnung 12

13 Erste Ansätze: Bioenergienutzung Beispiel Biogas Standortangepasste Modellierung e der Bioenergienutzung e e u g eingesetzte Verfahrenstechnik Nutzungsmöglichkeiten der bereitgestellten Bioenergie Nutzung der Wärme als Koppelprodukt 13

14 Wärmenutzungsgrad im Landkreis Celle # Wärmenutzung durch das Schulzentrum Sülze Wärmenutzungsgrad gg ca. 30% # Wärmenutzung durch Gartenbaubetrieb Nahwärmenetz (14 Haushalte) Stadt Celle # # # Legende ± Biogasanlagen 1: inst. Leistung [kw] < 100 Kilometer erstellt von D. Dressler, HAWK 2010!( Datenquellen: LBEG 2008; GEONET Wärmenutzung durch Fleischfabrik # >

15 Wärmenutzungsgrad im Landkreis Göttingen Bioenergiedorf Krebeck-Wollbrandshausen % Biomethananlage (geplant)!( : Wärmebereitstellung Krankenhaus St. Martini Duderstadt Stadt Göttingen % % : " Bioenergiedorf Wärmenutzungsgrad gg ca. 70% Jühnde Bioenergiedorf Barlissen ± 1: " Kilometer erstellt von D. Dressler, HAWK 2010 Datenquellen: LBEG 2008; GEONET 2010 " #!( % Bioenergiedorf Reiffenhausen Prozesswärme Fa. Otto Bock Duderstadt Legende Biogasanlagen installierte Leistung [kw]!( <150 # % " : > 700 Biomethananlagen 15

16 Erste Ansätze: Bioenergienutzung Beispiel Biogas Standortangepasste Modellierung e der Bioenergienutzung e e u g eingesetzte Verfahrenstechnik Nutzungsmöglichkeiten der bereitgestellten Bioenergie Nutzung der Wärme als Koppelprodukt 16

17 Klimagasbilanz der Nutzung von Biogas Dezentrale Wärmenutzung und Gaseinspeisung im Vergleich ionen in kg CO 2 -Äqui. / kwh el Treibhau usgasemiss 6,00E-01 5,00E-01 4,00E-01 3,00E-01 2,00E ,00E-01 0,00E+0000E+00-1,00E-01-2,00E-01-3,00E-01-4,00E-01 Biomethan-Mais i (100% WN) Biogas-Mais i (0%WN) Biogas-Mais i (30%WN) Biogas-Mais i (70%WN) 0,27 kg CO 2 -Äq. 0,37 kg CO 2 -Äq. 0,29 kg CO 2 -Äq. 0,19 kg CO 2 -Äq. Wärmegutschrift Summe direkte Emissionen Aufbereitung + Einspeisung Biogasbereitstellung 17

18 Fazit Ökobilanzen von Bioenergien basieren auf allgemeingültigen Annahmen zum Energiepflanzenanbau Anbau und energetische Nutzung und ddamit das Ergebnis einer Ökobilanz von Energiepflanzen werden von regionalen Faktoren beeinflusst Ergebnis beeinflussende Faktoren wie Bodengase (z.b. Lachgas) und bodenspezifische Düngemittelgabe müssen detaillierter untersucht werden Ökobilanzen von Bioenergien wie Biogas sollten regional vorliegende Gegebenheiten berücksichtigen 18

19 Ökobilanz-Werkstatt 2010 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! M.Eng. Dipl.-Ing. (FH) Daniela Dressler Hochschule für Angewandte Wissenschaft und Kunst Hildesheim/Holzminden/Göttingen Fakultät Ressourcenmanagement Fachgebiet Nachhaltige Energie- und Umwelttechnik (NEUTec) Rudolf-Diesel-Str. 12 Tel: +49 (0) 551/ Fax: +49 (0) 551/ Web: hhg 19