Leitfaden für eine nachhaltige Biogasproduktion in ökologisch wirtschaftenden Betrieben

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1 Leitfaden für eine nachhaltige Biogasproduktion in ökologisch wirtschaftenden Betrieben Kontaktperson: IFOM EU, +32(0) , 1 Einleitung Nachhaltiges Biogas in ökologisch wirtschaftenden Betrieben Definition Empfehlungen für Standards Ziele Prinzipien Biomassequellen für eine nachhaltige Biogasproduktion in ökologisch bewirtschafteten Betrieben kzeptierte Einsatzstoffe Landnutzungskonkurrenzen für Nahrungsmittelproduktion und Naturschutz vermeiden Lokale Beschaffung Ökologischer Ursprung Gebrauch von Leguminosen Gebrauch von Gärrückständen als Düngemittel Bau, Transport und Lagerung Energieeffizienz und optimierte Treibhausgasbilanz Berichte, Durchsichten und Kontrolle Einleitung Die Entwicklung von Biogasanlagen startete mit der Verwendung tierischer Exkremente (wie Gülle und Mist) und landwirtschaftlichen Reststoffen. Biogas hat damit zu einer nachhaltigen Energieproduktion und einer Vision energieunabhängiger, landwirtschaftlicher Betriebe beitragen. Inzwischen sind Nawaro-Biogasanlagen in einigen Ländern groß angelegte Investorenprojekte, die nicht selten mit der Vermaisung der Landschaft assoziiert werden. Nicht zuletzt wegen der Konkurrenz um grarflächen zwischen Nahrungsmittelproduktion und Nawaro-nbau und negative uswirkungen auf die Umwelt ist das Thema Biogas umstritten. Das SUSTINGS Projekt liefert Landwirten eine praktische nleitung zur nachhaltigen Biogasproduktion. Unter Verwendung neuester Forschungsergebnisse i soll der Biogasanlagenbetrieb wieder zum Einkommen der Landwirte beitragen, landwirtschaftliche Nebenprodukte, Erntereste und andere Rückstände verwerten und umweltfreundliche Energie bereitstellen. Im Folgenden wird ein Leitfaden für nachhaltige Biogasproduktion in ökologisch wirtschaftenden Betrieben dargelegt. Er soll dazu dienen, inländische Biobauernverbände zu inspirieren und sie möglicherweise zur Verbesserung ihrer biologischen Standards zu bewegen. Da sich die europäischen Staaten stark in ihrem Biogaseinsatz unterscheiden, mag dieser Leitfaden Ländern mit einer fortgeschrittenen Diskussion zum Thema Biogas ungenau erscheinen, während er für Länder mit großen Entfernungen zwischen Betrieben und einem wenig entwickelten Biogassektor eventuell zu detailliert ist. Um der jeweiligen Situation gerecht zu werden, sollte der Leitfaden den nationalen Umständen angepasst werden.

2 2 Nachhaltiges Biogas in ökologisch wirtschaftenden Betrieben Definition Folgende rbeitsdefinition wurde vom SUSTINGS Projekt-Team entwickelt. Wir empfehlen den Verbänden des Ökologischen Landbaus sowie Biogasverbänden diese Definition zu übernehmen und sie gegebenenfalls den landesspezifischen Randbedingungen anzupassen. Nachhaltiges Biogas in ökologisch wirtschaftenden Betrieben wird hauptsächlich mit Hilfe von Substraten aus der biologischen Landwirtschaft, aus Reststoffen und Rückständen der biologischen Nahrungsmittelproduktion und/oder aus Landschaftspflegematerial produziert. Substratarten können Zwischenfrüchte, Rückstände aus der Tierhaltung oder Getreideproduktion, Materialien aus Naturschutzgebieten und/oder unkontaminierten biologischen bfällen (z.b. getrennt sortierte Biotonne ) sein. Die Bedeutung von Energiepflanzen als Substrat ist begrenzt, da nachhaltiges Biogas keine Konkurrenz zu anderen rten der Landnutzung, zum Beispiel für die Nahrungsmittelproduktion, darstellen sollte. uch Materialien aus konventioneller Landwirtschaft sind limitiert. Biogas sollte mit der größtmöglichen Effizienz genutzt werden, beispielsweise in KWK nlagen. Die nlagengröße sollte den lokalen Bedingungen angepasst werden um unangemessene Transportwege der Substrate und der Gärreste zu vermeiden. Gärrückstände werden als organischer Dünger in den Nährstoffkreislauf ökologisch wirtschaftender Betriebe zurückgebracht und sollten die Bodenfruchtbarkeit in Systemen biologischer Landwirtschaft verbessern. Für die nachhaltige Biogasproduktion ist ein sicherer und effizienter Prozess mit geringen Emissionen, besonders Methanemissionen, unerlässlich. Wasserschutz und Biodiversität sollten beachtet und schädliche uswirkungen vermieden werden. 3 Empfehlungen für Standards 3.1 Ziele Folgende Empfehlungen stellen eine nleitung für eine nachhaltigere Biogasproduktion in ökologisch wirtschaftenden Betrieben dar. Sie können genutzt werden, um bestehende Standards einer Prüfung zu unterziehen, neue Standards zu entwickeln oder Biobauernverbänden generell anzuleiten. Der Leitfaden versucht sicherzustellen, dass die Biogasproduktion in ökologisch wirtschaftenden Betrieben zu dem Prinzip minimale bhängigkeit von nicht-erneurbaren Ressourcen und nichtlandwirtschaftlichen Inputs im Hinblick auf die Energieversorgung beiträgt der Nachhaltigkeit von ökologisch wirtschaftenden Betrieben nicht im Weg steht und Treibhausgasemissionen reduziert nachhaltiges Wirtschaften ermöglicht (z.b. durch Verkauf bzw. Nutzung der Produkte elektr. Strom und Wärme) zur Bodenfruchtbarkeit beiträgt und den Nährstoffkreislauf von viehlosen Betrieben verbessert.

3 3.2 Prinzipien Nachhaltige Biogasproduktion in ökologisch bewirtschafteten Betrieben sollte folgende Prinzipien erfüllen: Die Produktion des Substrats darf nicht mit der Nahrungsmittelproduktion konkurrieren. Sie darf weiterhin keine negativen uswirkungen auf die Vielfalt der Landschaft, auf die Bodenqualität und die rten in einer Region haben. Deshalb sollten vor allem folgende Substrate verwendet werden: o landwirtschaftliche Rückstände und Erntereste o Biomasse aus Gegenden, die nicht für die Nahrungsmittelproduktion in Frage kommen, wie z.b. Naturschutzgebiete o Zwischenfrüchte o Früchte, die für die Fruchtfolge notwendig sind, wie z.b. Kleegras Der Einsatz von genetisch veränderten Organismen (GVO) ist verboten. Wenn Biomasse weder aus ökologischer Bewirtschaftung noch aus Naturschutzgebieten stammt, sollte ihr Einsatz begrenzt und stufenweise gegen Null reduziert werden. Biomasse aus Monokulturen darf nicht eingesetzt werden. Gärrückstände sollen als qualitative hochwertiger Dünger eingesetzt werden [basierend auf Randnummer 11 der Reg. 834/2007 und rtikel 3.3 der Reg. 889/2008]. Nachhaltig produzierte Energie aus Biogas, ob als Strom, Wärme oder als Biokraftstoff, soll primär im Betrieb oder in der Region zur Substitution fossiler Energien beitragen. Zusammen mit Energieeffizienz auf dem Hof kann die bhängigkeit von fossilen Quellen reduziert werden. Die Substrate sollten aus lokalen Quellen stammen und der Gärrest nicht zu weit transportiert werden. Die Biogasproduktion sollte keine negativen uswirkung auf die Umwelt haben und die Klimabilanz der Energieproduktion deutlich unter denen von fossilen Energien liegen. Die Biogasanlage sollte zur Beschäftigung in der Region und zur Wirtschaftlichkeit des ökologischen Betriebs beitragen. Eine gerechte Verteilung des Kapitaleinsatzes und der Risiken, sowie eine gerechte Teilhabe am Gewinn und anderen Vorzügen, wie z.b. Dünger, muss jedem beteiligten Landwirt garantiert werden. 3.3 Biomassequellen für eine nachhaltige Biogasproduktion in ökologisch bewirtschafteten Betrieben kzeptierte Einsatzstoffe nhang I der Verordnung 889/2008, welche Durchführungsvorschriften der Verordnung (EG) Nr. 834/2007 des Rates über die ökologische/biologische Produktion und die Kennzeichnung von ökologischen/biologischen Erzeugnissen hinsichtlich der ökologischen/biologischen Produktion, Kennzeichnung und Kontrolle beinhaltet, beschreibt alle Stoffe, die als Dünge- und Bodenverbesserungsmittel im ökologischen Landbau verwendet werden dürfen. Diese Stoffe dürfen im Prinzip auch für Biogasanlagen genutzt werden. Die Erfordernisse für Biogas werden automatisch mit einer Änderung der ökologischen EU Gesetzgebung angepasst.

4 Die aktuelle Version von nhang I der Verordnung 889/ Zulassung Bezeichnung Erzeugnisse, die nur nachstehende Stoffe enthalten oder Gemische daraus Beschreibung, nforderung an die Zusammensetzung, Verwendungsvorschriften Stallmist Gemisch aus tierischen Exkrementen und pflanzlichem Material (Einstreu) Produkt darf nicht aus der industriellen Tierhaltung stammen. Getrockneter Stallmist und getrockneter Geflügelmist Kompost aus tierischen Exkrementen, einschließlich Geflügelmist und kompostierter Stallmist Produkt darf nicht aus der industriellen Tierhaltung stammen. Produkt darf nicht aus der industriellen Tierhaltung stammen. Flüssige tierische Exkremente Verwendung nach kontrollierter Fermentation und/oder geeigneter Verdünnung. Produkt darf nicht aus der industriellen Tierhaltung stammen. Kompostierte oder fermentierte Haushaltsabfälle Erzeugnis aus getrennt gesammelten Haushaltsabfällen, gewonnen durch Kompostierung oder anaerobe Gärung bei der Erzeugung von Biogas. Nur pflanzliche und tierische Haushaltsabfälle. Gewonnen in einem geschlossenen und kontrollierten, vom Mitgliedstaat zugelassenen Sammelsystem. Höchstgehalt der Trockenmasse in mg/kg: Cadmium: 0,7; Kupfer: 70; Nickel: 25; Blei: 45; Zink: 200; Quecksilber: 0,4; Chrom (insgesamt): 70; Chrom (VI): 0. Torf Nur für Gartenbauzwecke (Gemüsebau, Ziergartenbau, Gehölze, Baumschulen). Substrat von Champignonkulturen Das usgangssubstrat darf nur aus den nach diesem nhang zulässigen Produkten bestehen. Exkremente von Würmern (Wurmkompost) und Insekten Guano Kompostiertes oder fermentiertes Gemisch aus pflanzlichem Material Erzeugnis aus gemischtem pflanzlichem Material, gewonnen durch Kompostierung oder anaerobe Gärung bei der Erzeugung von Biogas. Nachstehende Produkte oder M2 Fell: Höchstgehalt der Trockenmasse an Chrom (VI) in mg/kg: 0 Nebenprodukte tierischen Ursprungs: Blutmehl Hufmehl Hornmehl Knochenmehl bzw. entleimtes Knochenmehl Fischmehl Fleischmehl Federn- und Haarmehl, gemahlene Fell- und Hautteile Wolle Walkhaare (Filzherstellung), Fellteile Haare und Borsten Milcherzeugnisse Produkte und Nebenprodukte pflanzlichen Ursprungs für Düngezwecke Beispiele: Filterkuchen von Ölfrüchten, Kakaoschalen, Malzkeime lgen und lgenerzeugnisse usschließlich gewonnen durch i) physikalische Verfahren einschließlich Dehydratisierung, Gefrieren oder Mahlen ii) Extraktion mit Wasser oder sauren und/oder alkalischen wässrigen Lösungen iii) Fermentation. Sägemehl und Holzschnitt Von Holz, das nach dem Einschlag nicht chemisch behandelt wurde. Rindenkompost Von Holz, das nach dem Einschlag nicht chemisch behandelt wurde. Holzasche Von Holz, das nach dem Einschlag nicht chemisch behandelt wurde. Weicherdiges Rohphosphat Produkt gemäß nhang I bschnitt.2 Nummer 7 der Verordnung (EG) Nr. 2003/2003 des Europäischen Parlaments und des Rates (1) über Düngemittel. Cadmiumgehalt höchstens 90 mg/kg P2O5.

5 luminiumcalciumphosphate Produkt gemäß nhang I bschnitt.2 Nummer 6 der Verordnung (EG) Nr. 2003/2003. Cadmiumgehalt höchstens 90 mg/kg P2O5. Nur auf alkalischen Böden zu verwenden (ph > 7,5). Schlacken der Eisen- und Stahlbereitung Produkt gemäß nhang I bschnitt.2, Nummer 1 der Verordnung (EG) Nr. 2003/2003. Kalirohsalz oder Kainit Produkt gemäß nhang I bschnitt.3, Nummer 1 der Verordnung (EG) Nr. 2003/2003. Kaliumsulfat, möglicherweise auch Magnesiumsalz enthaltend Schlempe und Schlempeextrakt Keine mmoniakschlempe. Calciumcarbonat (z. B. Kreide, Mergel, Kalksteinmehl, lgenkalk, Phosphatkreide usw.) us Kalirohsalz durch physikalische Extraktion gewonnen, möglicherweise auch Magnesiumsalz enthaltend. Nur natürlichen Ursprungs. Calcium- und Magnesiumcarbonat Nur natürlichen Ursprungs. (z. B. Magnesiumkalk, Magnesiumkalksteinmehl, Kalkstein usw.). Magnesiumsulfat (Kieserit) Nur natürlichen Ursprungs. Calciumchloridlösung Blattbehandlung bei pfelbäumen bei nachgewiesenem Calciummangel. Calciumsulfat (Gips) Produkte gemäß nhang ID Nummer 1 der Verordnung (EG) Nr. 2003/2003. Nur natürlichen Ursprungs. Industriekalk aus der Zuckerherstellung Nebenprodukt der Zuckerherstellung aus Zuckerrüben Industriekalk aus der Siedesalzherstellung Nebenprodukt der Siedesalzherstellung aus Sole, die bergmännisch gewonnen wird. Elementarer Schwefel Produkte gemäß nhang ID.3 der Verordnung (EG) Nr. 2003/2003. Spurennährstoffe Mineralische Spurennährstoffe gemäß nhang I bschnitt E der Verordnung (EG) Nr. 2003/2003 Natriumchlorid usschließlich Steinsalz. C1 Gesteinsmehl und Ton (1) Bl. L 304 vom , S Landnutzungskonkurrenzen für Nahrungsmittelproduktion und Naturschutz vermeiden ls Einsatzmaterialen sollten Reststoffe (wie z.b. Mist, Stroh, Blätter sowie unverkäufliche Erntereste), Pflanzenmaterial aus Naturschutzgebieten, Zwischenfrüchte, Pflanzen wie Kleegras, das zur Erweiterung der Fruchtfolge angebaut wird, bevorzugt verwendet werden, um die Prinzipien nachhaltiger Biogasproduktion einzuhalten. Kleegras sollte allerdings nur eingesetzt werden, wenn es aus ökologischen (Transport) oder ökonomischen Gründen, meist in viehlosen Betrieben, nicht mehr verfüttert werden kann. SUSTINGS empfiehlt eine zunehmende Beschränkung von Energiepflanzen (auf ckerland angebaute Früchte zur Energieproduktion auch Nawaro genannt) in der Biogasanlage. usgangswerte sollten der Situation des jeweiligen Landes angepasst werden. ls mittelfristiges Ziel sollte zumindest folgende Grenze innerhalb von 10 Jahren erreicht werden (manche Organisationen werden sich von Beginn an gegen den Einsatz von Energiepflanzen entscheiden): Das Substrat für die Biogasanlage sollte maximal 25 % Energiepflanzen an der gesamten Trockenmasse enthalten, jedoch nur, wenn die Funktionsfähigkeit der nlage dies erfordert. Es darf keine Landnutzungsänderungen in Richtung geringere Kohlenstoffspeicher oder geringere Biodiversität vorkommen (z.b. Graslandumbruch zu ckerland) Lokale Beschaffung Lokale Beschaffung sollte bevorzugt werden, da übermäßig lange Transportwege zu negativen Klimawirkungen führen können. SUSTINGS empfiehlt folgende Regel: Mindestens 80 % des genutzten Materials (Frischmasse) sollte aus einem Radius der Biogasanlage von weniger als 30 km bezogen werden.

6 3.3.4 Ökologischer Ursprung Standards sollten Materialien aus konventionellen landwirtschaftlichen Quellen allmählich ausschließen. Material aus Naturschutzgebieten und Landschaftspflegematerial, welches in den letzten zwei Jahren nicht mit Mineraldünger oder Pflanzenschutzmitteln behandelt wurde (nachzuweisen durch eine Erklärung des Lieferanten), sowie zertifiziertes, ökologisches Material sollten die Hauptquelle für das Substrat sein. SUSTINGS empfiehlt eine Untergrenze von 60 % der Trockenmasse in Ländern mit einem gut entwickelten Biosektor und eine nhebung der Grenze auf 90 % innerhalb von 15 Jahren (die Grenzen werden am nteil des ökologischen Landbaus des jeweiligen Landes adaptiert) Gebrauch von Leguminosen Die Fruchtfolge von Betrieben mit Biogasanlage sollte zu mindestens 20 % Leguminosen enthalten, um die Bodenfruchtbarkeit zu erhöhen und Stickstoff zu binden. 3.4 Gebrauch von Gärrückständen als Düngemittel Gärrückstände sollten die Bodenfruchtbarkeit eines Betriebes verbessern. us diesem Grund sollten mindestens 70 % der Gärrückstände wieder auf jenen Feldern verteilt werden, die das Substrat für die Biogasanlage liefern. Falls Biomasse teilweise von anderen Quellen bezogen wird, kann eine gleichwertige Menge (bis zu 30 %) als weiterverarbeiteter Naturdünger verkauft werden. Gärrückstände müssen dann ausgebracht werden, wenn die Pflanzen die Nährstoffe optimal aufnehmen können. ktuelle usbringungstechniken müssen angewandt werden, um den Verlust von Nährstoffen und gasförmige Verluste von mmoniak und Lachgas zu vermeiden. ußerdem sollte die usbringung nicht mit schweren Maschinen erfolgen, da sonst der Boden verdichtet wird. Gärreste sollten nicht bei heißen Lufttemperaturen (z.b. in der Mittagshitze) ausgebracht werden. Es sollte kein Eggen direkt nach der usbringung erfolgen. Horizontale EU- und nationale Hygiene- und Umweltverordnungen müssen beachtet werden. Die usbringungsobergrenze von Gärresten auf ckerland folgt den Verordnungen unter der jeweiligen Gesetzgebung (Nationale Umsetzung der Nitratverordnung 91/676/EEC, Wasserrahmenrichtlinie 2000/60/EC). 3.5 Bau, Transport und Lagerung Bereits während der Planung der Biogasanlage sollten Maßnahmen gegen das ustreten von Substrat oder Gärresten Beachtung finden und während des Baus umgesetzt werden (z.b. Überprüfung der Dichtigkeit von Behältern). Vorrichtungen zur Vermeidung von Methanverlusten sollten geplant werden (z.b. automatisch anspringende Fackel ii oder Gasspeicher mit mindestens 20 h Speicherkapazität, bdeckung des Gärretslagers). Lagerkapazitäten für Gärreste müssen nach der lokalen Gesetzgebung und Situation (z.b. Lagerung von flüssigen Gärresten für mindestens 6 Monate in Regionen mit saisonaler Beschränkung der Düngerausbringung; feste Gärreste dürfen kompostiert werden) verfügbar sein.

7 3.6 Energieeffizienz und optimierte Treibhausgasbilanz Das produzierte Biogas sollte effizient genutzt werden, um den nachhaltigen Energieeinsatz zu optimieren. Je nach Jahreszeit sollten nlagen überschüssige Wärme optimal nutzen, entweder in Einrichtungen des ökologischen Betriebs selbst oder zur Bereitstellung für Nachbarn. Die effizienteste Nutzung ist ein BHKW am Ort der Biogasanlage mit hoher Wärmenutzung. Wenn die Wärme lokal nicht genutzt werden kann (< 20 % Wärmenutzung) kann die ufbereitung auf Erdgasqualität, die Einspeisung in das Erdgasnetz und BHKW-Nutzung an anderer Stelle sinnvoll sein. Die Lagerung tierischer Exkremente steht immer im Zusammenhang mit hohen Methanemissionen (insbesondere bei Gülle). us diesem Grund verbessert die Verwendung von Gülle in Biogasanlagen die Treibhausgasbilanz eines landwirtschaftlichen Betriebs. Dabei müssen allerdings Methanverluste in der Biogasanlage so gut wie möglich vermieden werden: Das Gärrestlager der Biogasanlage muss eine gasdichte bdeckung haben, wenn der nteil tierischer Exkremente im Substrat weniger als 90 % beträgt ((vermiedene) Methanemissionen) sind der größte Einflussfaktor für die Treibhausgasbilanz einer Biogasanlage). Wenn weniger als 80 % tierische Exkremente als Einsatzstoff verwendet werden muss eine automatisch anspringende Fackel oder Gasspeicherkapazitäten von mindestens 20 Stunden installiert werden. Der Grand dafür ist: Eine Biogasanlage produziert ein hochwirksames Treibhausgas (Methan). Dieses sollte nicht unverbrannt in die Umwelt gelangen. Typische Stillstandszeiten von BHKW liegen bei ca. 10 % des Betriebs (oft um h/a). Das in der Zeit produzierte Biogas muss umweltgerecht entsorgt werden. Bei der Verwendung von Energiepflanzen muss derselbe Prozentsatz an Wärme sinnvoll genutzt werden wie der nteil an Frischmasse der Energiepflanzen an der Gesamtmasse beträgt. Das heißt, dass bei 25 % Nawaro-nteil mindestens 25 % Wärme außerhalb der Biogasanlage genutzt werden. Sinnvolle Wärmenutzung liegt dann vor wenn fossile Wärmeenergieträger substituiert werden. Prozessenergie der Biogasanlage wird dabei nicht angerechnet. Es sollen regelmäßige Kontrollen der Gasdichtigkeit einer Biogasanlage erfolgen. Die rt der Kontrolle (tragbarer Methandetektor, FID oder Wärmebildkamera) ist abhängig von der Betriebsgröße und dem Inputmix. 3.7 Berichte, Durchsichten und Kontrolle Betreiber müssen Berichte über alle Einsatzmaterialien in die Biogasanlage anlegen, welche folgende Informationen beinhalten sollten: - Substratmenge in Tonnen oder Kubikmetern (mit ngabe ob Frisch- oder Trockenmasse) pro Jahr. - Herkunft des Materials (eigener Betrieb, andere Quellen mit Kaufnachweis), inklusive eines Zertifikats für ökologisches Material und Lieferantenerklärung für Material aus Naturschutzgebieten. - Qualität der Biomasse: aus zertifiziertem ökologischen Landbau, aus Naturschutzgebieten, die länger als zwei Jahre nicht mehr mit Mineraldünger und Pflanzenschutzmitteln behandelt wurden (Nachweis durch Händler), Haushaltsabfälle (mit Nachweis und Ergebnissen von Laboranalysen), konventionelle Landwirtschaft.

8 - ngabe der Tierart bei tierischen Produkten. Betreiber müssen Berichte über Produktionsergebnisse anfertigen über die Menge der Gärrückstände und usbringungsmenge der Gärrückstände auf dem jeweiligen ckerland. Durchsichten und die Zertifizierung sollten als Teil der individuellen Standardzertifizierung durchgeführt werden, um hohe zusätzliche Kosten zu vermeiden. i SUSTINGS (2013): Report on analysis of sustainability performance for organic biogas plants (report D4.1.); SUSTINGS (2013): Development of recommendations and strategies to stakeholders (report D4.2.); both available online at: ii BHKW Stillstand, z.b. während der Wartungsarbeiten, kann nicht vermieden werden. Das produzierte Biogas (insbesondere das Methan welches einen 23 höheren Treibhauseffekt als CO 2 hat) muss auch bei Stillstand des Motors entweder gespeichert oder in einer Fackel entsorgt werden.