Umweltaspekte bei der Genehmigung von Biogasanlagen

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1 Umweltaspekte bei der Genehmigung von Biogasanlagen Arnold Niehage, Kreisamtsrat Kreisverwaltung Lippe Fachgebiet 4.3 Wasser- und Abfallwirtschaft Bodenschutz, Immissionsschutz 1

2 Übersicht Biogasanlagen, warum Anlagendichte und Verteilung Bund Anlage Kreis Lippe Kenndaten Genehmigungs-/Zulassungsvoraussetzungen Technische Auslegungs-/Leistungsdaten einer repräsentativen Anlage mit 650 KW el Ausblick, Entwicklung Diskussion 2

3 Warum Biogasanlagen zusätzliche Erwerbsmöglichkeit für die Landwirtschaft Ersatz fossiler Energieträger Klimaschutz, CO 2 - Minimierung aus Verbrennungsprozessen Ausstieg aus der Kernenergie Abhängigkeit von Gaslieferungen Gesicherter Absatz für landwirtschaftliche Erzeugnisse Reduzierung des Methan-/Geruchspotentials von Gülle Einführung neuer Technologien Markteinführung, Marktanreiz Gesetz über den Vorrang der erneuerbaren Energien (EEG) Biomasseverordnung Energiewirtschaftsgesetz Gasleitungszugangsverordnung 3

4 Anlagen Bund Anlagen in 1992: etwa 100 Anlagen in 02/2012: etwa Verteilung Bayern ca Anlagen Nordrhein-Westfalen 503 Anlagen Niedersachsen ca Anlagen Baden-Württemberg etwa 800 Anlagen Restliche Bundesländer etwa Anlagen 4

5 Anlagen Kreis Lippe Biogasanlagen: 32 Bioerdgasanlagen: 1 Leistung Biogasanlagen : 16 MW el Heizöläquivalent: CO 2 - Reduzierung: 18,8 MW therm t/a t/a KW : 8 KW / Einfam. Whs. = Einfam. Whs. Land NRW = 503 BGA, 250 MW el 5

6 Bedarf an Fläche Maissilage: 0,5 ha / KWh Grünland: 1 ha / KWh 500 KWh el 250 ha lw. Nutzfläche Anbaufläche für 16 MW el ha Mais Kreis Lippe Gesamt: ha Anbaufläche: ha Maisanbau ha Potential ha Quelle: LWK NRW 6

7 Technik, Bauweisen 7

8 Dosierer 8

9 Fermenter 9

10 Fermenter mit Nachgärer 10

11 Gasverstromung, ή < 40 % 11

12 Sateliten-BHKW, ή > 75 % 12

13 Biomethananlage, ή > 88 % 13

14 Substrate Energiepflanzen aus lw. Erzeugung Mais, Körnermais, Gras, Sudangras, Ganzpflanzengetreide und deren Silagen Wirtschaftsdünger Gülle, Festmist, HTK Tierische Nebenprodukte Speisereste, Flotatfette, Molkereiabfälle Bioabfälle Grünschnitt, Treber, Trester, Schlempe, Fette 14

15 Kenndaten Heizwert H u Feuerungswärmeleistung Elektrische Leistung Thermische Leistung Wirkungsgrad Verlustleistung 15

16 Heizwert H u H u Biogas = 5,87 KWh/Nm³ bei 55 % CH 4 H u Erdgas = 11,06KWh/Nm³ bei 98,5 % CH 4 16

17 Feuerungswärmeleistung (FWL) FWL = dem Motor mit Biogas zugeführte Bruttoleistung Beispiel: 285 Nm³/h x 5,87 KWh/Nm³ = KW FWL = KW 17

18 Elektrische Leistung Elektrische Leistung = FWL x ή el KW x 0,4 = 668 KW Elektrische Leistung = 668 KW 18

19 Thermische Leistung Thermische Leistung = FWL x ή therm KW x 0,44 = 735 KW Thermische Leistung = 735 KW 19

20 Wirkungsgrad ή Wirkungsgrad = Nettoenergie/Bruttoenergie ή el = 668 KW / KW ή el = 0,4 ή therm = 735 KW / KW ή el = 0,44 ή gesamt = ή el + ή therm ή gesamt = 0,4 + 0,44 ή gesamt = 0,84 20

21 Verlustleistung Verlustleistung = Bruttoleistung Nettoleistung Bruttoleistung = KW Nettoleistung = KW (668 KW KW) KW KW = 269 KW Verlustleistung = 269 KW 21

22 Genehmigungsvoraussetzungen Privilegierung nach 35 Abs.1 Nr. 6 BauGB 51 % Biomasse eigen oder aus Nahbereich Räuml. funktionale Zusammenhang mit Hofstelle nur 1 Biogasanlage an der Hofstelle Nicht mehr als 2,3 Mio Nm³/a Biogas Anspruch auf Erteilung einer Genehmigung 2,3 Mio Nm³/a x 5,87 KWh/Nm³ = KWh/a Brutto KWh/a : h/a KW FWL KW x 0,4 = 658 KW el KW x 0,44 = 724 KW term 22

23 Genehmigungsvoraussetzungen Nicht privilegierte Anlagen Errichtung an oder in Gewerbe-/Industriestandorten Städtebauliches Planungserfordernis Steuerungsinstrument für Gemeinde über planungsrechtliche Festsetzungen und Ausschlusskriterien Bebauungsplan Vorhabenbezogener Bebauungsplan Städtebaulicher Durchführungsvertrag Ausweisung von Vorrangflächen im Flächennutzungsplan Rückbauverpflichtung, Rückbausicherung 23

24 Genehmigungsvorbehalte < KW FWL nach Bauordnung NRW KW FWL 3 t Biogas in den Gasdruckausgleichsbehältern t Lagerkapazität Gülle (im Gärsubstrat) nach 4 BImSchG i.v.m. dem Katalog der gen. bed. Anlagen der VO über genehmigungsbedürftige Anlagen (4. BImSchV) 24

25 Genehmigungsverfahren Antragstellerberatung + Scoopingtermin Antragstellung Vollständigkeitsprüfung Beteiligung der Träger öffentl. Belange Vorprüfung nach UVPG Prüfung der Gutachten - Brandschutz - Anlagensicherheit - Luftreinhaltung u. Gerüche - Baugrund-/Boden Prüfung eingehender Stellungnahmen Genehmigungsphase 25

26 Träger öffentlicher Belange Gemeinde (planungsrechtl. Prüfung) Landwirtschaftskammer (Nährstoffverwertung, Flächennachweis) Bodenschutz (Nährstoffverwertung, Bodenschutz) Gewässserschutz (techn. Wasserschutz, Wasserschutzgbiete ) Immissionsschutz (Luft, Gerüche, Lärm, Erschütterungen ) Landschaft- und Naturschutz (Artenschutz, Eingriffsausgleich ) Bauordnungsbehörde Veterinäramt Gesunddheitsamt Landesumweltamt Recklinghausen (LANUV NRW) Bezirksregierung (Arbeitsschutz/Anlagensicherheit) Weitere 26

27 Umweltaspekte (-) Flächenverbrauch Anlagenbau ( 1 ha Versiegelung für BGA 500 KW el ) Flächenbedarf Pflanzenanbau (500 KWl el 250 ha) Monokultur durch Maisanbau Maisanbau Artenschutz, Verdrängung/Nahrungsangebot!! Wasser-/ Gewässerschutz Fahrsilo Düngung Mangelhafter Anlagenbau Offene Gärrestlager Methanschlupf Standortbedingt Ineffiziente Wärmenutzung geringer Wirkungsgrad 27

28 Umweltaspekte (-) Beispiel für mangelhaften Anlagenbau Gärrestbehälter m³ ohne Fugenbänder und Fugenbleche PU- Schaum in Baumarktqualität 28

29 Umweltaspekte (-) 29

30 Umweltaspekte (-) 30

31 Abwasserpilz durch Silowasser 31

32 Gewässerverunreinigung durch Silowasser 32

33 Gewässerverunreinigung durch Silowasser 33

34 Umweltaspekte ( - ) Flächenversiegelung Flächenverbrauch Monokulturen durch Maisanbau Wärmenutzung Wirkungsgrad Gewässerverunreinigung Emissionen-/Immissionen Akzeptanzprobleme, Ethik 34

35 Umweltaspekte ( + ) CO 2 - Bilanz (Emissions - Transferfaktor 3,16 kg CO 2 /kg HEL) Substituierung fossiler Brennstoffe Standortsicherung, Wärmebereitstellung Bioerdgaserzeugung Pflanzenverfügbarkeit Substituierung von Kunstdünger Erhaltung / Verbesserung der Humusbilanz Minimierung von Geruchsimmissionen Minimierung von Methanemission aus Gülle Aktiver Klimaschutz 35

36 Daten einer 650 KW el - Anlage Baugrund: m² m² Anbaufläche für Biomasse: 250 ha (0,5 ha Mais / KW el ) Bedarf an Frischmasse: t/a entspr. 58 t/d Anfall Gärreste: t/a Bedarf Düngefläche: 270 ha Ertrag Biogas: Nm³/a entspr. 262 Nm³/h t/a Leistung el : Leistung therm Heizöläquivalent: CO 2 - Reduzierung: 650 KW 722 KW t/a t/a 36

37 Ausblick, Entwicklung Neufassung EEG Absenkung der Förderung - Wegfall Formaldehydbonus - Kontingentierung Mais - Besserstellung der Güllevergärung Energiegehalt Schweinegülle (Mais) TS 6 % (33%), ots 75 % (95 %), Gasertrag 380 l/kgots (720 l/kgots) m³/a Gülle = Nm³/a Biogas Nm³/a Biogas x 5,87 KWh/Nm³ / 8760 h/a = 52 KW FWL 52 KW FWL x ή el 0,4 20 KW el Wirtschaftlichkeit? - Öffnung für Material nach Biomasseverordnung 37

38 Rechtsänderung 38

39 4. BImSchV Nr a) Spalte 2 Erzeugung von 1,2 Mio Nm³/a Biogas Nr b) Spalte 2 Aufbereitung von 1,2 Mio Nm³/a Biogas Nr. 8.6 b) Spalte 2 biolog. Behandlung n.g. Abfälle, 10 t bis weniger als 50 t /d Nr. 8.6 b) Spalte 2 biolog. Behandlung n.g. Abfälle ab 1,2 Mio Nm³/a Biogas + < 50 t/d n,g, Abfälle 39

40 UVPG Änderung der Anlage 1, zusätzlich zu Nr Verbrennungsmotoranlagen f.d. Einsatz von Biogas NAWARO Abfälle 40

41 Diskussion Auswirkungen Region Landwirtschaftliche Strukturen Flächenbedarf Energieeffizienz Artenschutz Monokulturen Mais Energierübe

42 Vielen Dank 42

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