biogas rat dezentrale energien

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1 In Partnerschaft mit Biogaserzeugung und -nutzung in der Ukraine

2 Biogaserzeugung und -nutzung in der Ukraine Herausgeber: Biogasrat e.v. In Partnerschaft mit Arzinger Mai 2012 Verantwortlich: Reinhard Schultz Redaktionsteam Biogasrat e.v. Jürgen Koop Janet Hochi Jenifer Fulton Henrik Personn Dorotheenstraße Berlin Tel: Fax: Redaktionsteam Arzinger Wolfram Rehbock Maryna Ilchuk Bürohaus Eurasia, Zhylyanska Str Kyiv, Ukraine Tel: +38 (044) Fax: +38 (044)

3 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis...1 Abbildungsverzeichnis...2 Tabellenverzeichnis...4 Abkürzungsverzeichnis Zusammenfassung Hintergrund Vorteile von Biogas und Biomethan als erneuerbarer Energieträger Regenerative und breite Rohstoffbasis Vielfältige Nutzungsmöglichkeiten Schaffung neuer Arbeitsplätze Hohe Klimaschutzwirkung Reduzierung von Energieimporten Biogas- und Biomethanpotenzial in der Ukraine Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz Wertschöpfungskette Biomethan Marktentwicklung und Rahmenbedingungen in Europa...55 RAHMENBEDINGUNGEN Rahmenbedingungen in der Ukraine Handlungsempfehlungen Fahrplan zur Forcierung von Biogas und Biomethan Quellenverzeichnis

4 Abbildungsverzeichnis Abb. 1: Abb. 2: Abb. 3: Abb. 4: Abb. 5: Abb. 6: Abb. 7: Abb. 8: Abb. 9: Nutzungsmöglichkeiten von Biogas und Biomethan (Quelle: Biogasrat e.v.)...20 Entwicklung des Anlagenbestandes und der installierten elektrischen Leistung in Deutschland (Quelle: Eigene Darstellung auf Grund von Daten der FNR)...22 Entwicklung des Anlagenbestandes für die Biogasaufbereitung und der Einspeisemenge in Deutschland (Quelle: Eigene Darstellung, eigene Berechnungen und Angaben FNR)...24 Vergleich verschiedener Biokraftstoffe (Quelle: Eigene Darstellung auf Basis von Daten der FNR)...25 Anzahl der Arbeitsplätze im Bereich erneuerbare Energien in Deutschland (Quelle: Eigene Darstellung auf Basis von Daten des BMU / AGEE-Stat, DLR/ZSW/DIW/GWS, UBA, Stand: 3/2011)...26 Kooperationsmodell Westfälisch-Lippischer Landwirtschaftsverband (WLV) und RWE Innogy GmbH (Quelle: RWE Innogy GmbH)...28 THG-Emissionen aus der Vor-Ort-Verstromung von Biogas (energetischer Allokationsansatz), (Quelle: Studie Optimierung der marktnahen Förderung von Biogas / Biomethan Biogasrat e.v.)...30 THG-Emissionen pro kwhhs Biomethan (Quelle: Studie Biogasrat)...32 THG-Emissionsverminderung durch den Einsatz von Gärresten (Quelle: Studie Biogas und Landwirtschaft, Biogasrat e.v., 2011)...34 Abb. 10: THG-Emissionsverminderung durch Einsatz von Gärresten gegenüber Gülle (Quelle: Studie Biogas und Landwirtschaft, Biogasrat e.v., 2011)...35 Abb. 11: Anteil der theoretisch möglichen Biomethanmenge am gesamten Erdgasverbrauch in der Ukraine (Quelle: Biogasrat e.v.)

5 Abb. 12: Wertschöpfungskette Biomethan (Quelle: Biogasrat e.v.)...45 Abb. 13: Einspeisung von Biomethan Erntelogistik (Quelle: Döring, 2009)...46 Abb. 14: Schematische Darstellung der Reinigungs- und Aufbereitungskette (Quelle: Eigene Darstellung, BASE Technologies GmbH, Fraunhofer Umsicht 2008)...49 Abb. 15: Verschiedene Methoden der Biogasaufbereitung (Quelle: Eigene Darstellung, Fraunhofer UMSICHT, dena Biogaspartner)...54 Abb. 16: dena Biogasregister (Quelle: dena Biogaspartner)...60 Abb. 17: grenzüberschreitender physischer Biomethantransfer (Quelle: Biogasrat e.v.)

6 Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Tabelle 2: Tabelle 3: Tabelle 4: Tabelle 5: Tabelle 6: Tabelle 7: Tabelle 8: Tabelle 9: Tabelle 10: Tabelle 11: Biogas- und Biomethanerträge verschiedener Wirtschaftsdünger (Quelle: Eigene Darstellung auf Basis von Daten der FNR)...15 Biogas- und Biomethanerträge von nachwachsenden Rohstoffen (Quelle: Eigene Darstellung auf Basis von Daten der FNR)...16 Biogas- und Biomethanerträge verschiedener Substrate aus der weiterverarbeitenden Industrie (Quelle: Eigene Darstellung auf Basis von Angaben der Biomasseverordnung (Anlage 1) und der FNR)...17 Biogas- und Biomethanerträge von Klärschlamm (Quelle: Eigene Darstellung auf Basis von Daten der FNR)...20 Zusammensetzung von Gärresten (Quelle: Studie Biogas und Landwirtschaft, Biogasrat e.v., 2011)...33 Anzahl der Tiere in der Ukraine (Quelle: Eigene Darstellung auf Basis von Daten des GOSSTAT Ukraine, Stand 2012)...37 Gülleanfall pro Tierart (Quelle: Eigene Darstellung auf Basis von Daten der FNR)...37 Minimale und maximale Gesamtmenge anfallender Gülle pro Tierart (Quelle: Eigene Berechnungen, Biogasrat e.v.)...38 Durchschnittliche Werte für substratabhängige Biogas- und Biomethanerträge (Quelle: Eigene Darstellung auf Basis von Daten der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe)...38 Theoretisch mögliches Biogaspotenzial aus Wirtschaftsdüngern (Gülle, Festmist, etc.) in der Ukraine (Quelle: Eigene Berechnungen, Biogasrat e.v.)...39 Theoretisch mögliches Biomethanpotenzial aus Wirtschaftsdüngern (Gülle, Festmist, etc.) in der Ukraine (Quelle: Eigene Berechnungen, Biogasrat e.v.)

7 Tabelle 12: Tabelle 13: Tabelle 14: Tabelle 15: Tabelle 16: Biomethanpotenziale aus Land- und Forstwirtschaft (Quelle: Eigene Darstellung, Potenziale in Osteuropa, Biomass energy use, DeutscheBiomasseForschungsZentrum (DBFZ))...40 Teil- und Gesamtpotenzial verschiedener Einsatzstoffe in der Ukraine (Quelle: Eigene Darstellung)...43 Brenntechnische Kenndaten verschiedener methanreicher Gase (beispielhafte Zahlen) [nach DVGW (2000), (2004)] (Quelle: Biogasaufbereitungssysteme zur Einspeisung in das Erdgasnetz ein Praxisvergleich, BASE Technologies GmbH, Fraunhofer UMSICHT, 2008)...48 Druckwasserwäsche (DWW) und Druckwechseladsorption (PSA) im Vergleich (Eigene Darstellung, Quelle: dena Biogaspartner)...53 Zertifizierungssysteme in der EU (Quelle: Biogasrat e.v.)

8 Abkürzungsverzeichnis a Jahr BGA BHKW BMELV BMU BMWi ca. CH 4 CO 2 DBFZ DDGS DESTATIS EEG Biogasanlage Blockheizkraftwerk Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie zirka Methan Kohlenstoffdioxid Deutsches BiomasseForschungsZentrum GmbH Dried Distillers Grains with Solubles Statistisches Bundesamt Deutschland Erneuerbare-Energien-Gesetz EHEC Enterohämorrhagische Escherichia coli 1 EU FNR FM g h H 2 O ifeu Europäische Union Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.v. Frischmasse Gramm Stunde Wasser Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg 1 Sind bestimmte krankheitsauslösende Stämme des Darmbakteriums Escherichia coli (E. coli). Das Namenspräfix enterohämorrhagisch (entero von altgriechisch έντερον enteron Darm und hämorrhagisch für Blutung) deutet an, dass EHEC beim Menschen blutige Durchfallerkrankungen (enterohämorrhagische Colitis) auslösen können. 6

9 INNOVAS IPCC Innovative Energie- und Umwelttechnik GbR Intergovernmental Panel on Climate Change k. A. keine Angabe KKW KrWG KTBL kwel kwh kwhel kwhth m Kernkraftwerk Kreislaufwirtschaftsgesetz Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.v. Elektrischer Leistungsäquivalent der Anlage Kilowattstunde Kilowattstunde elektrisch Kilowattstunde thermisch Meter m³ Kubikmeter Mio. MJ Mrd. MWh NawaRo Nm³ ots ph-wert t THG TSE TWh z.b. Million Megajoule Milliarde Megawattstunde Nachwachsende Rohstoffe Normkubikmeter organische Trockensubstanz Maß für den sauren oder basischen Charakter einer Flüssigkeit Metrische Tonne Treibhausgase Transmissible spongiforme Enzephalopathie Terawattstunde Zum Beispiel 7

10 1. Zusammenfassung Das große landwirtschaftliche Potenzial der Ukraine, der Brotkorb der (ehemaligen) Sowjetunion, ist allgemein bekannt. Mit dem fortschreitenden Wandel in der Energieversorgung hin zu einer verstärkten Nutzung von erneuerbaren Energien, der in der Ukraine mit der Einführung der grünen Tarife begonnen hat, geht eine Neubetrachtung des landwirtschaftlichen Potenzials einher. So werden Land- und Forstwirtschaft nun auch nach ihrem Biomasse- und damit nach ihrem Energiepotenzial bewertet. Biomasse als erneuerbarer Energieträger bietet insbesondere für die Ukraine eine große Chance. Und die Vielfalt der energetischen Nutzungsmöglichkeiten ist groß. Flüssige Biokraftstoffe könnten sich in naher Zukunft auf der Grundlage eines Quotenmodells durchsetzen, biogene feste Brennstoffe sind bereits heute in der Ukraine zu finden. Das wahre Multitalent und der effizienteste Energieträger unter allen Bioenergien aber ist Biogas, das aus nachwachsenden Rohstoffen und organischen Abfällen gewonnen wird. Biogas ist vielseitig einsetzbar und eröffnet so zahlreiche Nutzungsoptionen Zudem schafft die Biogasproduktion zusätzliche Beschäftigung und Einkommen insbesondere im ländlichen Raum. Im Gegensatz zur Wind- und Solarbranche kann eine Biogasanlage ohne weiteres auf % local content zugreifen, ein wichtiges Plus für die einheimische Wirtschaft. Die in vielen europäischen Ländern geführte Diskussion um eine Flächenkonkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion (Tank oder Teller-Debatte) ist in der Ukraine schließlich auch nicht zu fürchten. Bei intensiver Bewirtschaftung reichen die Agrarflächen sowohl für die Nahrungsgüterwirtschaft als auch für den Energiesektor. Gleichwohl sollte eine nationale Biogasstrategie von Anfang an auf eine bestmögliche Ausschöpfung des Potenzials an biogenen Reststoffen für die Biogaserzeugung setzen. Trotz der hervorragenden landwirtschaftlichen Potenziale in der Ukraine für die Erzeugung von Biogas gibt es derzeit so gut wie keine Anlagen zu seiner Herstellung. Ursächlich hierfür sind in erster Linie die unzureichenden gesetzlichen Rahmenbedingungen, die den Aufbau einer wirtschaftlichen Biogasproduktion und aufbereitung behindern. Hier ist der Gesetzgeber gefordert, geeignete Rahmenbedingungen zu schaffen. Bereits heute könnten Biogasanlagen unter bestimmten Voraussetzungen schon wirtschaftlich arbeiten 8

11 Eine funktionierende heimische Biogaserzeugung würde der Ukraine darüber hinaus bereits heute den Weg nach Europa öffnen. Diese Möglichkeit bietet die Erneuerbare-Energien-Richtlinie (RED) 2009/28/EG Werden jetzt die richtigen Weichen gestellt, kann Biogas in der Ukraine eine Erfolgsstory werden, bei der es nur Sieger gibt. Mai

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13 Dorotheenstraße Berlin Tel: Fax: Bürohaus Eurasia, Zhylyanska Str Kyiv, Ukraine Tel: +38 (044) Fax: +38 (044)