Biogas. Strom und Wärme aus der Natur. Prinzip Komponenten Anwendung

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1 Biogas Strom und Wärme aus der Natur Prinzip Komponenten Anwendung

2 Inhalt 3 Vorteile der Energiealternative Biogas 4 Zur Geschichte der Biogasnutzung 5 Vom Landwirt zum Energiewirt/ Marktentwicklung 6 Flächenverfügbarkeit 7 Förderung durch das EEG 8 Grundlagen der Biogaserzeugung/ Biogasprozess 9 Einsatzstoffe zur Biogasgewinnung 10 Anwendung/Anlagenaufbau/ Komponenten einer Biogasanlage 12 Schema der Biogas-Verwertungskette/ Glossar 14 Voraussetzungen für eine Biogasanlage 15 Strom- und Wärmeproduktion/ Kosten und Wirtschaftlichkeit 17 Finanzierung 18 Rechtliche Anforderungen an Biogasanlagen/ Genehmigung von Biogasanlagen/ Betrieb und Überwachung 19 Kontrollierte Prozessführung/ Temperaturen der Biogaserzeugung/ Indikatoren der Prozessqualität 20 Die Biogasanlage Schwandorf 21 Der Eigenstrombedarf von Biogasanlagen 22 Weiterführende Informationen Der Klimawandel, die Belastung der Umwelt, die Importabhängigkeit, steigende Energiepreise und die knapper werdenden fossilen Energieträger machen ein Umdenken beim Thema Energie erforderlich. Der Einsatz von erneuerbaren Energien muss forciert und Energie muss effizienter genutzt werden als bisher. Der dezentralen, autarken Energieversorgung, wie z. B. durch Nutzung von Biogas, kommt dabei eine besondere Bedeutung zu. Mit Biogas ist es möglich, ökologisch und ökonomisch sinnvoll zur Lösung der genannten Probleme beizutragen und zugleich die Energieversorgung in Form von Strom und Wärme, sowie die Mobilität zu sichern. Zudem kann Biogas heimische Arbeitsplätze erhalten und neue schaffen. Der von E.ON Bayern betreute Solarenergieförderverein Bayern e. V. (SeV) hat sich zur Aufgabe gemacht, auf Solarenergie basierende Energien zu fördern. Die Möglichkeiten der Biogasnutzung sind in der Öffentlichkeit noch wenig bekannt. Mit dieser Broschüre will der SeV über Prinzip, Funktion und Einsatzbereiche von Biogasanlagen informieren und das Potenzial und die Zukunftsfähigkeit von Biogas belegen. 2

3 Vorteile der Energiealternative Biogas Biogas ist eine dezentral verfügbare erneuerbare Energieform, die fossile Brennstoffe ersetzen kann. Es entsteht durch Vergärung tierischer und pflanzlicher Stoffe unter Luftabschluss. Biogas besteht zu etwa % aus Methan: Es kann als Energieträger zur Stromerzeugung und Wärmeversorgung in Blockheizkraftwerken (BHKW) sowie als Treibstoff eingesetzt werden. Nach spezieller Aufbereitung kann Biogas zudem ins Erdgasnetz eingespeist werden. Die Nutzung erfolgt idealerweise durch Kraft-Wärme-Kopplung. Das Biogas wird in einem BHKW zur gleichzeitigen Stromund Wärmeerzeugung eingesetzt. Aus 1 m 3 Biogas lassen sich etwa 2 kwh Strom und 2,5 kwh Wärme erzeugen. Allerdings wird die Wärme derzeit nur in den seltensten Fällen genutzt, weil Wärmenetze und -senken an Biogasstandorten häufig fehlen. Biogas gehört in die Gruppe der Biomasse, die definiert wird als gespeicherte Energie, die von Pflanzen mit Hilfe der Photosynthese aus Sonnenenergie, aus Kohlenstoff der Luft sowie aus Wasser und Mineralien produziert wird. Es handelt sich um organische Stoffe, in der Natur lebende und wachsende Materie sowie Abfallstoffe lebender und toter Organismen (BINE, 1996). Durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz Mengen organischer Abfälle direkt vor Ort (EEG) ist die Bedeutung von Biogas in anfallen oder wo anderweitig organische Deutschland erheblich gewachsen. Für Stoffe zur Verfügung stehen. Neben der die Einspeisung des erzeugten Stroms in Landwirtschaft ist die Biogasnutzung das öffentliche Netz erhält der Betreiber auch für andere Branchen etwa Lebensmittel, Brauereien interessant. eine Vergütung, die, verbunden mit den Boni für Kraft-Wärme-Kopplung und die Nutzung nachwachsender Rohstoffe, Das regenerative Biogas muss nicht den Betrieb von kompetent geführten importiert werden. Sein Preis ist von Biogasanlagen wirtschaftlich macht. steigenden Öl- und Gaspreisen nahezu abgekoppelt. Gegenüber den weiteren Die Erzeugung und Nutzung von Biogas erneuerbaren Energien Windkraft und ist überall dort möglich, wo größere Photovoltaik hat Biogas den Vorteil, dass Im Sinne einer ökologischen Kreislauf- und einer umweltfreundlichen Abfallwirtschaft schont die Biogasgewinnung Klima, Umwelt und Ressourcen. Mit Hilfe des Einsatzes von Energiepflanzen, organischen Abfällen und Reststoffen aus der Landwirtschaft sowie Abfallstoffen aus Industrie, Gewerbe und Kommunen entsteht ein neuer Energieträger, mit dem Strom, Wärme und Kraftstoff erzeugt werden. Verdienstmöglichkeiten Biogas bietet verschiedene Einnahmequellen, die je nach Situation variieren. Eigenbetrieb als Energiewirt: - Verkauf des erzeugten Stroms - Abgabe von Wärme - Wirtschaftsdünger - Entsorgung von Abfällen Betreiber für Investoren: - Pachteinnahmen - Anbau von Substraten - Arbeitsleistung beim Betrieb Biogasanlage (Foto: Schmack Biogas) 3

4 Zur Geschichte der Biogasnutzung Mit der Entdeckung brennbarer Luft in Seeschlamm (Sumpfgas = Methan) durch Alessandro Volta, begann 1776 die Erforschung von Biogas identifizierte Michael Faraday Methan als Kohlenwasserstoff. Amedeo Avogadro entdeckte im gleichen Jahr die chemische Formel für Methan CH 4. Die technische Nutzung von Biogas beginnt Mitte des 19. Jahrhunderts in Indien. Das aus wenigen Kubikmetern Fermentervolumen anfallende Biogas diente zur Deckung des Energiebedarfes im Haushalt entdeckte Antoine Béchamp den mikrobiellen Ursprung der Methanbildung. Mit der Nutzung von Klärgas für die Straßenbeleuchtung in Exeter, England, begann in Europa Ende des 19. Jahrhunderts eine über den Haushaltsbedarf hinausgehende Erzeugung. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde Klärgas in großem Maßstab für die Beleuchtung und für städtische Fuhrparks eingesetzt. Erst nach dem 2. Weltkrieg wird die Landwirtschaft als potenzieller Lieferant für Biogas entdeckt. In Deutschland bewies Karl Imhoff 1947, dass der Stallmist einer einzigen Kuh hundert mal so viel Gas erzeugt wie der Klärschlamm eines städtischen Einwohners. In einer ersten Welle entstanden Anfang der 50er Jahre rd. 50 Biogasanlagen, konnten sich aber gegen das billige Heizöl Mitte der 50er Jahre nicht durchsetzen. Erst Anfang der 1970er Jahre setzte durch die Ölkrise erneut eine verstärkte Nachfrage nach Biogas ein, aber auch diese 2. Welle verebbte angesichts günstiger Mineralölpreise. Energie kontinuierlich erzeugt, aber auch auf einfache Weise gespeichert werden kann. Biogas kann damit einem konventionellen Kraftwerk vergleichbar eingesetzt werden, etwa für Spitzenstrom. Dies führt zu einer immer intensiveren Verbindung von Energie- und Landwirtschaft. Auch der Aspekt der umweltschonenden Energieversorgung aus heimischen und nachwachsenden Produkten spricht für den vermehrten Einsatz von Biogas. Die Kohlendioxidbilanz der Energiegewinnung aus Pflanzen ist bei Biogas neutral. Beim Einsatz von Gülle ist der Vorteil für die Umwelt die kontrollierte Methanerzeugung, anstelle eines unkontrollierten Ausströmens in die Atmosphäre. Über besondere Gas-Aufbereitungsverfahren kann Biogas zudem auch ins Erdgasnetz eingespeist werden und damit diesen begrenzten Energieträger in Zukunft teilweise ersetzen. Nach einer Studie des Bundesverbandes der Gasund Wasserwirtschaft kann Biogas bis 2030 über 10 % des Erdgasabsatzes ersetzen und damit einen Beitrag zu einer krisensicheren, preisstabilen, heimischen Energieversorgung leisten. Es ließen sich auch Verbraucher beliefern, die nicht mehr zwangsläufig in unmittelbarer Nähe zur Biogasanlage angesiedelt sind. Ihren noch heute anhaltenden Schub erhielt die Biogastechnologie in den 1990er Jahren. Die gesetzliche Regelung der Einspeisevergütung für Strom aus Biogas (1992) und das 1994 verabschiedete Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz führten zu diesem Aufschwung löste das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) das Stromeinspeisungsgesetz ab und sorgt, insbesondere auch mit seiner Novellierung 2004, bis heute für eine stark steigende Zahl von Biogasanlagen in Deutschland. 4

5 Vom Landwirt zum Energiewirt Einsatzstoffe Biogas kann der Landwirtschaft ein zusätzliches Standbein und ein langfristiges Zusatzeinkommen bieten. Die Wertschöpfung über Bioenergie ist eine relativ sichere Perspektive, da fossile Energieträger stetig teurer werden und die Erlöse aus Biogas über das EEG gesichert sind. Die Reststoffe der Biogasanlagen dienen überdies als hochwertiger, geruchsarmer Dünger. Ein Landwirt, der den Schritt zum Energiewirt geht, hat nach den gleichen Gesetzmäßigkeiten und Vorschriften zu handeln wie bisher. Er wirtschaftet also auf vertrautem Boden. Gülle, Mist (unproblematisch) Energiepflanzen: Gras, Mais, Getreide (technisch schwieriger) Abfälle aus der Lebens- oder Futtermittelindustrie (genehmigungsbedürftig) Biomüll, Produkte tierischen Ursprungs, z. B. Schlachtabfälle (genehmigungsbedürftig; schwierig zu vergären) Die Reststoffe aus Biogasanlagen, z. B. die vergorene Gülle aus der Landwirtschaft, können als hochwertiger Dünger verwendet werden. Geruchsemissionen sind hierbei minimiert. Biogasbranche in Deutschland 2007 Anzahl der Biogasanlagen ca Installierte elektrische Leistung ca MW el Neuzubau ca. 200 MW el Stromerzeugung rd. 6 Mrd. kwh Anteil an deutscher Stromprod. rd. 1 % Geschätzter Umsatz Anlagenbau 1 Mrd. EUR/a Arbeitsplätze rd Nutzfläche für Biogas ca ha Vermiedene CO 2 -Emissionen 6 Mio. t CO 2 -Äquivalent (entspricht der Verfeuerung von rd. 2 Mrd. Liter Heizöl EL) Von Biogasanlagen profitieren nicht nur Landwirte, sondern auch Bauunternehmer, Anlagenhersteller, Maschinenbauer, Installateure, Chemiker und Wartungsunternehmen aus der Region. Die Wertschöpfungskette ist rein inländisch. Marktentwicklung In der Regel brauchen Zukunftstechnologien eine Anschubfinanzierung, damit sie sich am Markt durchsetzen können. Um für die Nutzer einen wirtschaftlichen Betrieb zu gewährleisten, sind z. B. staatliche Förderprogramme eine wichtige Hilfe. In Deutschland wurde mit dem In- Kraft-Treten des Erneuerbare-Energien- Gesetzes (EEG) im Jahr 2000 Investoren eine stabile Vergütung für den aus Bio- 5

6 Flächenverfügbarkeit Das größte Potenzial zur Biogasgewinnung liegt beim Einsatz von speziell anzubauenden nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo). Die landwirtschaftliche Ackerfläche in Deutschland beträgt fast 12 Millionen Hektar und wird größtenteils zur Nahrungsmittelproduktion genutzt. In Deutschland wurde 2007 Bioenergie auf einer Fläche von knapp 2 Mio. Hektar angebaut, davon rd. 25 % auf Stilllegungsflächen. Flächennutzung in Deutschland Wasser 2 % Sonstige 2 % Biogasanlage (Foto: EnviTec Biogas) 13 % bebaut 30 % Wald 53 % landwirtschaftliche Fläche energie produzierten elektrischen Strom garantiert. Dadurch wuchs die Zahl an Biogasanlagen. Für die Umwandlung pflanzlicher und tierischer Abfallstoffe sowie von Energiepflanzen in elektrische und Wärme-Energie ist inzwischen bundesweit eine elektrische Gesamtleistung von über Megawatt (MW) installiert (1 MW = Kilowatt/Ende MW in ca Anlagen). Im Jahr 2006 sind hieraus rd. 5 Mrd. kwh Strom geliefert worden. Dies ist mehr als das doppelte der Energieerzeugung, die von den Solarstromanlagen im gleichen Jahr gekommen ist. Zwei Drittel des Umsatzes der mittelständischen Unternehmen fließen heute direkt in die Region des jeweiligen Standortes. Die meisten Biogas-Anlagen stehen in Bayern Biogasanlagen speisen hier etwa 330 MW Strom in das Netz ein. Rd. 7 % der landwirtschaftlichen Ackerfläche ( ha) werden für die notwendigen Energiepflanzen genutzt. Niedersachsen ist bei der installierten Leistung führend. Der Trend geht hin zu Anlagen höherer Leistung mit mehreren 100 bis Kilowatt. Auch Projekte mit mehreren Megawatt elektrischer Leistung wurden bereits realisiert. (Quelle: Statistisches Bundesamt) Wenn die landwirtschaftlichen Flächen künftig signifikant zur Energieversorgung genutzt werden, kann dies auch Rückwirkungen auf den Nahrungsmittelmarkt haben. Die steigenden Lebensmittelpreise in 2007 sind ein erster Indikator hierfür, auch wenn die Ursachen noch nicht in Deutschland liegen, sondern auf die anhaltende Dürre in Australien, den massiven Einstieg einiger Länder in die Biokraftstoff-Herstellung und den gestiegenenen Getreidebedarf in Asien zurück- 6

7 zuführen sind. In Deutschland ließe sich die Anbaufläche für Biogas noch verdoppeln, ohne dass die Selbstversorgung berührt würde. Es ist davon auszugehen, dass dem Bedarf der Nahrungsmittelproduktion entsprechend, die Flächen ausgewiesen werden und auf eine stärkere Verwendung von Reststoffen wie Gülle geachtet wird. Vergütung für Strom aus Biomasse ( 8 EEG) bei Inbetriebnahme 2008 (in ct/kwh) Anlagenleistung bis 150 kw el bis 500 kw el bis 5 MW el über 5 MW el 10,83 9,32 8,38 7,91 NawaRo-Bonus Erhöhung der Mindestvergütung bei Stromerzeugung ausschließlich aus Pflanzen, Pflanzenbestandteilen, Gülle aus der Tierhaltung und Schlempe aus landwirtschaftlicher + 6,00 + 6,00 + 4,00 KWK-Bonus Nachweis, dass Strom gemäß Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz erzeugt wird (Zertifizierung) + 2,00 + 2,00 + 2,00 + 2,00 Technologie-Bonus für thermochemische Vergasung, Trockenfermentation, Brennstoffzellen, Gasturbinen, Dampfmotoren, Organic- Rankine-Anlagen, Mehrstoffgemisch-Anlagen, insbes. + 2,00 + 2,00 + 2,00 Vergütungszeitraum: 20 Jahre + Jahr der Inbetriebnahme Jährliche Absenkung der Mindestvergütung um 1,5 % zum Vorjahr bei Inbetriebnahme im nächsten Jahr Förderung durch das EEG Mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) hat die Bundesregierung einen wichtigen Schritt zur Förderung Erneuerbarer Energien getan. Auch Biomasse und als Teilbereich davon das Biogas wird berücksichtigt. Für die Betreiber von Biogasanlagen wurde durch die Einspeisevergütung eine Förderung geschaffen, mit der die Wirtschaftlichkeit dieser Anlagen für den Betreiber erreicht werden kann. 7

8 Grundlagen der Biogaserzeugung Biogas ist ein brennbares Gasgemisch, das bei der anaeroben Vergärung von organischem Material entsteht. Anaerob heißt, dass der Prozess unter Ausschluss von Sauerstoff läuft (derselbe Prozess unter Lufteinwirkung wäre die Kompostierung). Das gewonnene Gas lässt sich in einem BHKW verbrennen, wobei Strom und Wärme erzeugt werden. Biogas ist das Produkt eines biologischen Prozesses, der in der Natur häufig dort auftritt, wo Biomasse in feuchtem und luftdichtem Milieu verrottet, z. B. im Pansen von Wiederkäuern und in Güllegruben. Hier wird organische Masse nahezu vollständig in Gas umgewandelt. Der Prozess läuft durch die aktive Wirkung von Mikroorganismen ab. Dieses Biogas besteht zu rd. zwei Dritteln aus Methan und zu einem Drittel aus Kohlendioxid. In geringen Mengen sind noch Wasserstoff, Schwefelwasserstoff, Ammoniak und andere Spurenelemente enthalten. Die Methanbakterien sind in einem Temperaturbereich von 0-70 C aktiv und können nur arbeiten und sich vermehren, wenn ihr Lebensraum einen Feuchtegrad von mindestens 50 % aufweist. Der Biogasprozess Der Biogasprozess verläuft über vier Phasen. Die erste Phase ist die Hydrolyse. Die festen Substanzen werden durch bakterielle Enzyme in einfachere Bestandteile zerlegt. In der zweiten Phase erfolgt die 1. Phase 2. Phase 4. Phase Schematische Darstellung des anaeroben Abbaus 3. Phase Ausgangsmaterial (Eiweiße, Kohlenhydrate, Proteine) Hydrolyse (fermentative Bakterien) einfache organische Bausteine (Aminosäuren, Fettsäuren, Zucker) niedere Fettsäuren Propionsäre, Buttersäure Säurebildung Essigsäurebildung weitere Produkte Milchsäure, Alkohole etc. Essigsäure H 2 + CO 2 Säurebildung. Die gelösten Stoffe werden von Bakterien zu niedermolekularen organischen Säuren abgebaut. Dabei entstehen Propionsäure, Buttersäure, Milchsäure, Essigsäure, Alkohole und zu einem geringen Teil Kohlendioxid, Wasserstoff, Ammoniak und Schwefelwasserstoff. Die dritte Phase ist die Essigsäurebildung. Die niedermolekularen organischen Säuren und Alkohole werden von Bakterien zu Essigsäure, Kohlendioxid und Wasserstoff abgebaut. In der letzten Phase der Vergärung erfolgt die Methanbildung. Die Essigsäure wird von den aktiven Bakterien in Methan, Kohlendioxid und Wasserstoff umgewandelt. Methanbildung Biogas CH 4 + CO 2 Die Temperatur hat einen wichtigen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit des Faulprozesses und auf die Gaszusammensetzung. Der Säurewert muss in der Phase der Hydrolyse niedriger liegen als in der Phase der Acetat- und Methanbildung. Es ist außerdem darauf zu achten, dass der Wassergehalt des Substrats mind. 50 % ausmacht und der Gärbehälter absolut luftdicht gehalten wird. Die Entgasung des Substrats muss durch regelmäßiges Rühren gewährleistet werden. Und die Bakterien dürfen nicht durch zu hohe Gaben von organischer Trockensubstanz überfordert werden. 8

9 Einsatzstoffe zur Biogasgewinnung Es werden abbaubare organische Substrate eingesetzt; in landwirtschaftlichen Anlagen überwiegend Gülle aus dem Viehbestand und nachwachsende Rohstoffe. Um die Biogaserzeugung zu erhöhen, können andere organische Stoffe wie z. B. Grüngut mit vergoren werden (sog. Kofermentation). Als Einsatzstoffe für die Biogaserzeugung eignen sich grundsätzlich alle Arten von Biomassen, deren Hauptkomponenten Kohlenhydrate, Eiweiße, Fette, Cellulose und Hemicellulose sind. Lignin und ligninkrustierte Cellulose, d. h. die strukturgebende Komponente von Holz und Stroh, sind als Substrat ungeeignet. Bei den Einsatzstoffen handelt es sich zunächst um Rest- oder Nebenprodukte. Sie stammen aus Primärproduktionen der Landwirtschaft, aus der industriellen Verarbeitung pflanzlicher Produkte, aus der Gemüse verarbeitenden Industrie, aus der Aufbereitung tierischer Erzeugnisse, aus der Kommunalentsorgung und der Landschaftspflege. Spezifische Gasausbeute verschiedener Gärsubstrate (m 3 Biogas/t Substrat) (Landtechnik Weihenstephan) 25 Rindergülle 36 Schweinegülle 35 Kartoffelschlempe 39 Labmolke 68 Kartoffelschälabfälle 70 Massezuckerrübe 90 Zuckerrübenblattsilage 93 Gehaltsfutterrübe 103 Wiesengras 1. Schnitt 129 Biertreber siliert 155 Grünmais Teigreife 171 Maissilage 195 Grassilage 1. Schnitt 220 Speiseabfälle 400 Flotatfett 469 Melasse 486 Altbrot 552 Rapskuchen (15 % Fett) 600 Altfett 657 Backabfälle Nachwachsender Rohstoff, z. B. Mais, Getreide und Rüben, verfügt über einen hohen Energiegehalt. Mais ist aufgrund seiner hohen Ertragsfähigkeit, der bewährten Produktionstechnik und der relativ einfachen Konservierbarkeit ide- al für die Verwertung in Biogasanlagen geeignet. Einsatzsubstrate landwirtschaftliche Stoffe nach der Verordnung organische Reststoffe kommunale und gewerbliche Stoffe (EG) Nr. 1774/2002 aus der Industrie Reststoffe Flüssigmist Schlachtabfälle u. a. Lebensmittelindustrie Biotonne Festmist sonstige Industrie Gastronomie Reststoffe aus der Grüngut Pflanzenproduktion nachwachsende Rohstoffe (NawaRo) 9

10 Anwendung Haupteinsatzbereich des Biogases ist zurzeit die dezentrale Strom- und Wärmeerzeugung in Blockheizkraftwerken. Ein mit Biogas befeuerter Verbrennungsmotor treibt hier einen Generator zur Stromerzeugung an. Die Abwärme des Motors sowie der Wärmeinhalt der Abgase werden zur Beheizung des Faulbehälters und zum Beheizen und zur Brauchwarmwasserversorgung in der Nähe liegender Gebäude eingesetzt. Biogas kann auch als Kraftstoff und als Energieträger für Mikrogasturbinen, Stirlingmotoren oder in Zukunft für Brennstoffzellen verwendet werden. Mit Blockheizkraftwerken können Bürogebäude, Schulen, Krankenhäuser, Wohnkomplexe zuverlässig beheizt werden. Derzeit steht die Stromproduktion oft noch im Vordergrund. Für den wirtschaftlichen Betrieb nimmt die Wärmebereitstellung aus Biogas aber einen zentralen Stellwert ein. Prinzipieller Anlagenaufbau Eine Biogasanlage besteht aus den Komponenten Vorbehälter (Vorgrube), Feststoffdosierer, mindestens einem Faulbehälter (Fermenter) und einem Lagerbehälter für die Gärrückstände (Güllelager). Hinzu kommen ein Gasspeicher, die Gasreinigung und, für die Nutzung des Biogases vor Ort, das BHKW. Komponenten einer Biogasanlage Das Substrat wird durch eine Anlieferoder Übernahmestation bereitgestellt. Dort kann es vor seinem Einsatz aufbereitet werden (Zerkleinerung, Vormischung, Störstoffsortierung oder Hygienisierung). Durch ein Rührgerät werden die Substrate vermischt und das Material homogenisiert. Anschließend wird es durch eine Pumpe in den Fermenter befördert. Zur In Bau befindliche 20 MW Biogasanlage in Penkun (Foto: EnviTec Biogas) 10

11 Einbringung der Substrate werden Kratzbodenförderer, Einbringschnecken und Dosierwalzen verwendet. Die Vergärung findet im Herz der Biogasanlage statt, dem Faulbehälter bzw. Fermenter. Er kann aus Stahl oder Beton bestehen, rechteckig oder zylindrisch, liegend oder stehend sein. Unabhängig von der baulichen Ausführung des Fermenters müssen folgende Voraussetzungen erfüllt werden: Vor seiner Verwendung wird das erzeugte Biogas über eine Gasstrecke mit Messeinrichtungen (u. a. Temperatur und ph- Wert), Kondensatabscheider, Entschwefelung und sonstiger Gasreinigung und der bei Gasen erforderlichen Sicherheitstechnik geführt. Am Ende der Kette steht meist das Blockheizkraftwerk zur Biogasverwertung für die Produktion von Strom und Wärme. Von der hier erzeugten Wärme werden etwa 20 % wieder in den Fermentationsprozess zurückgeführt. Blockheizkraftwerk (Fachverband Biogas) Licht- und Luftabschluss Flüssigkeits- und Gasdichtigkeit Beheizbarkeit, gute Wärmedämmung Das erzeugte Biogas wird in einem Gasspeicher aufgefangen, der zumeist Teil des Fermenters ist. Die Speicherkapazität richtet sich nach der täglichen Gasproduktion und der Verwendung des Biogases. Am gebräuchlichsten sind Niederdruckspeicher, insbesondere in Form von Folienhauben, die direkt auf dem Fermenter angebracht werden bzw. auch separate Folienbehälter. Die Folie muss UV-beständig, gasdicht und druckfest sein. Vom Fermenter gelangt das ausgefaulte Substrat, das nicht direkt verwertet werden kann, in das Zwischenlager (Gärrückstandslager). Dieses kann durch eine Abdeckung zum Nachgärbehälter ausgebaut werden, was die Nutzung der Biomasse aus der Nachgärung ermöglicht. Durch die Fermentation ist das vergorene Substrat geruchsarm. Komponenten einer Biogasanlage Vorgrube/Feststoffannahme Fermenter Rührwerke Pumpen/Schnecken Gasspeicher Mess- und Steuerungstechnik Blockheizkraftwerk Gärrestlager Rührwerke sorgen in der Vorgrube und dem Fermenter für die Durchmischung der Substrate. Dabei wird das unvergorene Substrat mit aktiven Bakterien des vergorenen Substrates geimpft. Die Anzahl der Rührwerke im Fermenter ist von der Behältergröße und den eingesetzten Gärsubstraten abhängig. Im Fermenter sorgen Rührwerke für die Zerstörung von Sink- und Schwimmschichten. Durch die Rührbewegung wird auch das Entweichen des Gases aus dem Substrat unterstützt. Zur Vermeidung von Schwimmschichten können die Propeller waagerecht, senkrecht oder diagonal eingesetzt werden und sind optional auch höhenverstellbar. Pumpen werden benötigt, um Höhenunterschiede zwischen den einzelnen Komponenten der Anlage zu überwinden. Zudem beschicken oder entleeren sie z. B. den Fermenter. Die eingesetzten Pumpen stammen im Allgemeinen aus der Gülletechnik und werden durch Elektromotoren angetrieben. Die Auswahl der Pumpe ist abhängig von den Rühreinrichtungen und den Rührintervallen. Eine sorgfältige Abstimmung dieser drei Komponenten ist für eine optimale Prozessstabilität erforderlich. Blick in den Fermenter (Fachverband Biogas) 11

12 G - Schema der Biogas-Verwertungskette Anbau Anlieferung Biogaserzeugung Umwandlung in Strom und Wärme oder Aufbereitung zur Einspeisung in das Erdgasnetz oder in Biokraftstoff Verwertung der Reste als Dünger Substratanbau Su aus Substratlager Gärrestlager Biogaserzeugung BHKW Substratanlieferung Bio-Erdgasaufbereitung Wärmeabnehmer Stromnetz 12

13 Glossar bstratbringung Dünger Die sinnvollste und effizienteste Verwendung von Biogas, wenn eine vor Ort-Nutzung von Wärme und Strom nicht gewährleistet ist, ist die Einspeisung des aufbereiteten Biogases in das Erdgasnetz. Hier laufen einige Pilotprojekte, vor allem in Zusammenarbeit mit Energieversorgungsunternehmen. Zur Gewährleistung der Wirtschaftlichkeit auch bei kleineren Anlagen wäre hier vermutlich ein Gaseinspeisegesetz analog zum EEG notwendig. Biogasanlage = Anlage zur Erzeugung, Lagerung und Verwertung von Biogas unter Einschluss aller dem Betrieb dienenden Einrichtungen und Bauten. Die Erzeugung erfolgt aus der Vergärung organischer Stoffe Biomasse = biologisch abbaubare Erzeugnisse, Abfälle und Rückstände der Landwirtschaft (einschließlich pflanzlicher und tierischer Stoffe), der Forstwirtschaft und damit verbundener Industriezweige Blockheizkraftwerk (BHKW) = Aggregat zur Erzeugung von elektrischer Energie und Wärme auf der Basis eines Motors und eines daran gekoppelten Generators. Fermenter = Behälter, in dem der mikrobiologische Abbau des Substrats und gleichzeitig die Biogasbildung stattfindet Feststoffeinbringung = Verfahren zur Einbringen von nicht pumpfähigen Substraten oder Substratgemischen direkt in den Fermenter Gärrest = Teil des Substrates, der den Fermenter nicht als Gas verlässt Gasausbeute = Relation zwischen dem eingebrachten Substrat und der in Abhängigkeit zur Verweilzeit erreichten Gasbildung Kofermentation = gemeinsame Vergärung von Tierexkrementen aus der Landwirtschaft mit Biomasse oder mit festen organischen Abfällen Kosubstrat = zur Vergärung bestimmter organischer Stoff, der kein Wirtschaftsdünger ist Kraft-Wärme-Kopplung = Gleichzeitige Umwandlung von eingesetzter Energie in elektrische (oder mechanische) Energie und in Wärme, die zur energetischen Nutzung bestimmt ist (Nutzwärme) Methangas = farbloses, geruchloses und ungiftiges Gas. Verbrennt zu Kohlendioxid und Wasser Nachwachsende Rohstoffe (NawaRo) = Sammelbegriff für land- und forstwirtschaftlich erzeugte Rohstoffe, die nach der Aufbereitung einer weiteren technischen oder energetischen Anwendung zugeführt werden können organischer Trockensubstanzanteil (otm) = um den Wasseranteil und die anorganische Substanz verringerter Anteil eines Stoffgemisches Raumbelastung = organischer Anteil des in den Fermenter eingebrachten Gutes, bezogen auf das nutzbare Fermentervolumen pro Zeiteinheit asnetz Gasabnehmer Gasspeicher = Gasdichter Behälter oder Foliensack, in dem das Biogas zwischengespeichert wird GVE = Großvieheinheit (eine Großvieheinheit entspricht kumulierten 500 kg Lebendgewicht von Tieren) Substrat = zur Vergärung bestimmter Stoff Verweilzeit = Aufenthaltszeit eines Substrates im Fermenter 13

14 Der Weg zur eigenen Biogasanlage Informationen sammeln, Anbieter sichten, Referenzanlagen besichtigen Einsatzstoffe und Standort festlegen, Fördermöglichkeiten klären, Wirtschaftlichkeitsberechnung Vorbesprechung mit Behörden Auswahl des Anlagenbauers, Detailplanung, Strom- und Wärmeabnahme klären Genehmigungsverfahren Auftragserteilung und Baubeginn Anlagenbau Netzanschluss Inbetriebnahme Abnahme durch Behörden Voraussetzungen für eine Biogasanlage Wer eine Biogasanlage betreiben will sollte bedenken, dass er dazu von Anfang an viel Zeit investieren muss. Um z. B. nachwachsende Rohstoffe in einer Biogasanlage verwerten zu können, müssen diese mit gleicher Intensität hergestellt werden wie die Futtermittel für eine Hochleistungskuh. Es ist zu prüfen, ob alle Voraussetzungen für einen wirtschaftlichen Betrieb gegeben sind. Es muss hierfür eine Bestandaufnahme der Flächenausstattung und des Viehbestandes vorgenommen werden. Um eine wirtschaftliche Auslastung zu erreichen, ist der Flächenbedarf sehr groß. Die erforderliche Anbaufläche je 100 kw installierter elektrischer Leistung richtet sich nach dem Ertragsvermögen des Standorts. Bei ausschließlicher Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen sind z. B. für 15 t Trockensubstanzanteil (Ts)/ha Bruttoertrag etwa 40 ha Fläche zu kalkulieren. Es sollte auch nicht die gesamte Betriebsfläche zur Produktion eingesetzt werden. Es ist daher zu überlegen, ob innerhalb eines wirtschaftlich vertretbaren Rahmens die Möglichkeit besteht, Rohstoffe zuzukaufen. Die wirtschaftlich vertretbaren Antransportentfernungen betragen für Gülle rd. 10 km, für NawaRo rd. 20 km, für kommunale Reststoffe ca. 50 km. Zunehmend entschließen sich Landwirte zu einer Gemeinschaftsanlage mit anderen Landwirten, die zumeist eine wirtschaftlich günstigere Lösung darstellt. Die von der Industrie angebotenen Biogasanlagen sind inzwischen so weit automatisiert, dass kein größerer Personalbestand zur Betreuung erforderlich ist. 14 Biogasanlage (Foto: Schmack Biogas)

15 Die deutsche Biogasbranche ist heute soweit entwickelt, dass Anlagen inklusive der Einholung aller notwendiger Genehmigungen schlüsselfertig in Auftrag gegeben werden. Betriebsführungs- und Überwachungsleistungen können dabei für größere Anlagen hinzugezogen werden. Sie sind ein entscheidender Faktor für die Wirtschaftlichkeit einer Biogasanlage. Strom- und Wärmeproduktion Beim Einsatz nachwachsender Rohstoffe sind für Silomais/Futterrüben m 3 Biogas pro Hektar Anbaufläche anzusetzen und für Wiesengras etwa Hektar. Pro Großvieheinheit (GV) können ca. 400 bis 500 m 3 Biogas im Jahr produziert werden. Mit 1 m 3 Biogas lassen sich, bei 50 % Methan, 2 kwh Strom erzeugen. Um einen Vier-Personen-Haushalt ein Jahr lang mit Elektrizität zu versorgen, reichen die Gülle von 4 Kühen oder 32 Schweinen bzw. der Ertrag von m 2 Silomaisfläche aus wurden 2,5 TWh Strom aus Biogas erzeugt. Dies entspricht unter dem üblichen technischen Bedingungen einer Wärmemenge von ca. 3 TWh. Nach dem Stand der Technik werden davon ca % prozessintern verbraucht. Kosten und Wirtschaftlichkeit Die Investitionskosten je kw installierter Leistung bewegen sich zwischen EUR/kW (Anlagen über 500 kw el ) und EUR/kW (Anlagen 150 kw el und kleiner). Neben der Höhe der einmaligen Investitionskosten ist für eine Biogasanlage entscheidend, dass langfristig eine maximale Laufdauer mit möglichst hoher Vollaststundenanzahl und eine optimale Energieausbeute erzielt wird. Dies ist bei Biogas nur durch ein individuelles Standort-Konzept möglich, da zahlreiche Einflußfaktoren die Realisierung und Leistung der Anlage beeinflussen können. Dazu gehören insbesondere unterschiedliche Einsatzstoffe für den Betrieb, unterschiedliche Strom-Vergütungsklassen entsprechend den Vorgaben des EEG, unterschiedliche Verwertungsmöglichkeiten für die erzeugte Wärme, mögliche Allgemeingültige Angaben zur Wirtschaftlichkeit sind insofern schwierig, weil der Gasertrag wesentlich von der Art und Qualität der eingesetzten Substraten abhängt. Ebenso ist die Vergütung von den eingesetzten Substraten und weiteren Anlagenparametern abhängig, etwa der Wärmenutzung. Erlöse aus herstellbaren Wirtschaftsdüngern und standortabhängige Rahmenbedingungen, die Art und Umfang der Genehmigungsverfahren bestimmen. Um eine Biogasanlage wirtschaftlich betreiben zu können, muss eine möglichst hohe Volllaststundenanzahl erreicht werden. Der Kostenaufwand für den benötigten Eigenstrom spielt ebenfalls eine Rolle. Ferner sind ein stabiler Prozessablauf und die Kosten für die eingesetzten Substrate von großer Bedeutung. Die Biomasse ist mit bis zu 60 % Anteil der größte Kostenfaktor beim Betrieb der Anlage. Für einen wirtschaftlichen Betrieb ist die daher die Nutzung auch der Wärme von entscheidender Bedeutung. Eine Großvieheinheit (GV) entspricht etwa 1 ausgewachsenem Rind 5 Kälbern 6 Mastschweinen 250 Hühnern Pro GV entstehen pro Tag etwa 1,5 m 3 Biogas 15

16 Zur Dimension des Wärmeanteils: Mit der Stromerzeugung im BHKW können nur rd. 40 % der eingesetzten Energie in Strom umgewandelt werden. Ca. 55 % fallen als Wärmeenergie an Nebenprodukt des Verbrennungsmotors. Nur % davon werden für die Prozesswärme der Anlage genutzt. Der Rest bleibt oftmals ungenutzt. Damit ein wirtschaftlicher Betrieb gewährleistet ist, sollte einer Anlage z. B. eine Güllemenge von wenigstens m 3 pro Jahr zur Verfügung stehen. Mit Gülle allein kann allerdings eine Biogasanlage nicht wirtschaftlich betrieben werden, es müssen daher zusätzlich Kosubstrate beigemischt werden, z. B. landwirtschaftliche, gewerbliche oder kommunale biogene Abfälle, um die Gasausbeute zu erhöhen. Zu den Voraussetzungen für die Kofermentation zählen, dass die Abfallstoffe gut abbaubar und frei von toxischen Substanzen sind. Durch die Kofermentation lassen sich zusätzliche Einnahmen generieren, da die Anlagenbetreiber teilweise die zu zahlenden Entsorgungskosten erhalten. Für Betreiber von Kofermentationsanlagen gelten die Vorschriften der Bioabfallverordnung (BioAbfV). Abschätzung der Wirtschaftlichkeit: Stromproduktion/Jahr (kwh el. /a) = Einsatzstoff (t/a) Trockensubstanzgehalt (%) spezifische Gasausbeute (m 3 /t) 3 (kwh el. /m 3 ) Wärmeproduktion/Jahr (kwh th. /a) = thermische Leistung Betriebsstunden - 30 % Prozesswärme u. Verluste Investition (EUR) = Stromproduktion Betriebsstunden (EUR/kW el. ) Erlös/Jahr (EUR/a) = Stromproduktion + Wärmeproduktion EEG-Vergütung (inkl. Boni) EUR/kWh Kosten aus der Investition (EUR/a) = Investition (EUR) 16 a Betriebskosten (EUR/a) = Stromproduktion 0,03 EUR/kWh el. Ertrag (EUR/a) = Erlös Kosten aus Investition Betriebskosten 16

17 Finanzierung Bundeszuschüsse/Darlehen Auf Bundesebene werden Anlagen zur Gewinnung und Nutzung von Biogas aus Biomasse zur Stromerzeugung oder zur kombinierten Strom- und Wärmeerzeugung (Kraft-Wärme-Kopplung) nach dem Marktanreizprogramm zur Förderung von Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien gefördert. Ansprechpartner: Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA), Frankfurter Straße 29-35, Eschborn, Tel.: 06196/ Finanzierung/zinsgünstige Darlehen Biogas-Anlagen können im Rahmen des Programms zur Förderung erneuerbarer Energien durch die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) über zinsgünstige Darlehen gefördert werden. Bis zu einer installierten elektrischen Nennleistung von 70 kw kann neben dem zinsgünstigen Darlehen auch ein Teilschuldenerlass aus Bundesmitteln in Höhe von EUR beantragt werden. Anlagen mit einer installierten elektrischen Leistung von über 70 kw werden ausschließlich durch Darlehen aus Mitteln der KfW gefördert. Der Finanzierungsanteil kann bis zu 100 % betragen, der maximale Kreditbetrag liegt bei 5 Mio. EUR. Die Darlehen werden von der KfW über Kreditinstitute zur Verfügung gestellt. Von der Förderung ausgeschlossen sind Eigenbauanlagen und Prototypen. Um ein Darlehen von der KfW bewilligt zu bekommen, darf vor Antragstellung nicht mit dem Bauvorhaben begonnen werden. Ansprechpartner: Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW), Palmengartenstraße 5-9, Frankfurt am Main, Tel. (069) , Fax, (069) , Internet: www. kfw.de Fermenterbeschickung mit einer axialen Förderschnecke (Foto: Lemmer) 17

18 Rechtliche Anforderungen an Biogasanlagen Betrieb und Überwachung Sowohl der Bau als auch der Betrieb von Biogasanlagen unterliegt zahlreichen Rechtsvorschriften, die bereits bei der Genehmigung von Projekten beginnen und bei der Verwertung des in den Anlagen erzeugten Gärsubstrates enden. Wesentliche Punkte sind dabei u. a. der Standort der Anlage, Art und Herkunft der zu vergärenden Stoffe sowie ihr Massendurchsatz oder die Stromerzeugungseinheit. Hinzu kommen z. B. tierseuchenrechtliche Bestimmungen, wenn tierische Nebenprodukte in den Anlagen eingesetzt werden. Für all diese Punkte gibt es sowohl bundes- und EU-rechtliche als auch länderrechtliche Vorgaben. Genehmigung von Biogasanlagen Je nach Art und Menge der Einsatzstoffe und der Feuerungswärmeleistung der dazugehörigen Verbrennungsmotorenanlage sind Biogasanlagen im baurechtlichen oder immissionsschutzrechtlichen Verfahren zu genehmigen. Die Abgrenzung ergibt sich aus den Festlegungen in der Vierten Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes. Entscheidend in Hinblick auf die Festlegung des einschlägigen Genehmigungsverfahrens ist die Feuerungswärmeleistung der Verbrennungsmotoren- oder Gasturbinenanlage sowie der Durchsatz an Abfällen, auf die die Vorschriften des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes Anwendung finden Drehkolbenpumpe mit Zerkleiner (Foto: Vogelsang) Auf den Durchsatz an Abfällen ist die Einsatzmenge der Bioabfälle und der sonstigen Kofermente anzurechnen. Dies betrifft allerdings nicht die gezielt als Energiepflanzen angebauten nachwachsenden Rohstoffe und Pflanzenbestandteile oder Futterreste, die im laufenden Produktionsprozess eines land- oder forstwirtschaftlichen bzw. gartenbaulichen Betriebes als Nebenprodukte anfallen. Ebenfalls nicht anzurechnen auf die Mengenschwelle beim Durchsatz sind Wirtschaftsdünger wie Gülle, Stallmist und Geflügelkot sowie sonstige tierische Nebenprodukte im Sinne der EG-Hygieneverordnung. Beschickung eines stehenden Fermenters mit Betondecken von oben mit einer Stopfschnecke (Foto: IBBK) Das Anfahren einer Biogasanlage, das Hochfahren auf Nennlast, das schnelle Erreichen eines stabilen Betriebes und die Einhaltung der umfangreichen behördlichen Auflagen sind sehr zeitaufwändig und erfordern entsprechende Kenntnisse. Dies trifft ebenso auf den langfristigen und erfolgreichen Betrieb einer Biogasanlage zu. Der Betreiber benötigt daher im Prinzip biologisches, technisches und juristisches Wissen aus den Bereichen Mikrobiologie und Biochemie, Verfahrenstechnik und Anaerobtechnik, nachwachsende Rohstoffe und Landwirtschaft, Energie-, Mess- und Regeltechnik, Gesetzgebung und Arbeitsschutz. In den letzen Jahren sind auch die Anforderungen an den sicheren und ordnungsgemäßen Betrieb gegenüber Energieversorger, Gesetzgeber, Umwelt und Überwachungsinstitutionen deutlich gestiegen. Es werden spezielle Seminare für Betreiber von Biogasanlagen angeboten, in denen das erforderliche Wissen vermittelt wird (namhafte Anlagenbauer bieten in all diesen Bereichen Betreuungsleistungen bis hin zum Fullservice an). 18

19 Kontrollierte Prozessführung Temperaturen der Biogaserzeugung Die Produktivität einer Biogasanlage ist dann am höchsten, wenn sie nach unternehmerischen Vorgaben des Betreibers ohne prozessbedingte Einschränkungen mit maximaler Auslastung betrieben wird. Dazu ist eine konsequente und fachmännische Überwachung des Gärprozesses erforderlich. Auf diese Weise werden nicht nur Probleme im Gärprozess und Ertragsausfälle vermieden, sondern der Gasertrag kann dauerhaft und stabil auf ein hohes Niveau gesteigert werden. Um das vorhandene Potenzial einer Anlage optimal zu nutzen, ist die Effizienz des Anlagenbetriebs von entscheidender Bedeutung. Über die mikrobiologische Prozessbetreuung, mit der die Zugabe der Substrate und Bakterien gesteuert wird, kann die Biogasproduktion auf hohem Niveau stabilisiert und die Zahl der Volllaststunden der Anlage erhöht werden. Eine entsprechende Anlagentechnik, die die Belange der biologischen Prozessführung berücksichtigt, vergrößert hierbei den Erfolg. Bei den für einen reibungslosen Betrieb notwendigen biotechnologischen Analysen, z. B. der Einsatzstoffe und der Gärprozesse, kann man sich spezieller Labors bedienen.. Grundsätzlich laufen chemische Reaktionen umso schneller ab, je höher die Umgebungstemperatur ist. Dies lässt sich aber nur bedingt auf biologische Abbauund Umsetzungsprozesse anwenden. Für die an den Stoffwechselprozessen beteiligten Bakteriengruppen existieren unterschiedliche Temperaturoptima. Werden diese optimalen Temperaturbereiche unter- bzw. überschritten, kann dies zu einer Hemmung und im Extremfall zur unwiderruflichen Schädigung der beteiligten Bakterien führen. Die am Abbau der Biomasse beteiligten Bakterien lassen sich auf Grund ihrer Temperaturoptima in zwei Gruppen einteilen, in die mesophilen und die thermophilen Bakterien. Der größte Teil der bekannten Methanbakterien hat sein Wachstumsoptimum im mesophilen Temperaturbereich zwischen C. Anlagen, die im mesophilen Bereich arbeiten, sind in der Praxis am weitesten verbreitet, da in diesem Temperaturbereich eine relativ hohe Gasausbeute sowie eine gute Prozessstabilität erreicht wird. Sollen durch eine Hygienisierung des Substrates gesundheitsschädliche Keime abgetötet werden oder werden Substrate verwendet, die mit hoher Eigentemperatur anfallen, bieten sich thermophile Bakterienkulturen für die Vergärung an. Diese haben ihr Optimum im Temperaturbereich zwischen C. Es wird hier durch die hohe Prozesstemperatur eine höhere Gasausbeute erreicht. Jedoch wird auch mehr Energie für das Aufheizen des Gärprozesses benötigt. Da die Bakterien bei ihrer Arbeit nur geringe Mengen an Eigenwärme produzieren, die nicht für die nötige Umgebungstemperatur ausreicht, muss der Fermenter in jedem Fall isoliert und extern beheizt werden, damit die optimalen Temperaturbedingungen der Bakterien erreicht werden (Handreichung Biogasgewinnung und -nutzung, Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V., Gülzow 2004). Indikatoren der Prozessqualität Als Zwischenprodukte des biologischen Abbaus sind vor allem die so genannten wasserdampf-flüchtigen Fettsäuren (Essigsäure und Carbonsäuren) zur Indikation einer Hemmung der Methan bildenden Bakterien sehr gut geeignet. Im normalen Gärprozess entsteht im Zuge der Methanogenese Methan aus Essigsäure. Bei eingeschränkter methanogener Aktivität werden Essigsäure sowie die in der vorgelagerten Acetogenese entstehenden höheren Fettsäuren nicht weiter zu Methan abgebaut, sondern reichern sich im Fermenter an. Ihre Konzentration ist also ein Maß für die Belastung des Prozesses. 19

20 Die Biogasanlage Schwandorf Die Anlage in Schwandorf steht auf dem Gelände eines ehemaligen Kohlekraftwerks. Die Biogasanlage erzeugt jährlich etwa fünf Millionen kwh Strom und rund fünf Millionen kwh Wärme. Rd Haushalte können mit Strom aus regenerativer Energie versorgt werden, der hier direkt in das Netz von E.ON Bayern eingespeist wird. Während der Strom ins Netz eingespeist wird, dient die zur Verfügung stehende Wärme der Beheizung der Betriebs- und Verwaltungsgebäude des umgebenden Gewerbegebietes. Ein wichtiger Aspekt: Denn nur wenn auch die Wärmenutzung garantiert ist, rechnen sich Biogasprojekte wirtschaftlich. Landwirte aus der Region wurden als Partner für die Biogasanlage Schwandorf gewonnen. Diese sind als Energiewirte direkt in den Produktionsprozess eingebunden und liefern die Biomasse, aus der Biogas für die energetische Verwertung entsteht. Die Anlage dient der Vergärung verschiedenster pflanzlicher Stoffe. Die installierte elektrische Leistung des Blockheizkraftwerks beträgt ca. 640 kw. Die landwirtschaftliche Biogasanlage besteht aus vier Hauptkomponenten: dem horizontalen Pfropfenstromfermenter mit einem Volumen von 800 m 3, dem Nachgärer (ein klassischer Grubenspeicherfermenter mit m 3 Volumen), dem Blockheizkraftwerk und dem Gärrestlager mit m 3 Volumen. Mit dieser Biogasanlage wurden rund 3 Millionen Euro investiert, die in der Region bleiben. Außerdem profitiert die regionale Landwirtschaft, die sich als Rohstofflieferant ein Zusatzeinkommen sichert. Die Bezahlung der Landwirte erfolgt nach Gewicht, aber auch nach dem Trockensubstanzgehalt der Maissilage. (Foto: Schmack Biogas) Neben Mais können künftig auch Grünroggen und Wiesengras eingelagert werden. Bis zu Tonnen sind bei Volllastbetrieb der Anlage jährlich erforderlich. Der Einsatz von Flüssigkeit ist nicht notwendig, da die Anlage mit Trockenfermentation betrieben wird. Die Jahre 2006 und 2007 standen bei E.ON Bayern im Zeichen einer Biogasoffensive. Insgesamt fünfzehn Millionen Euro investiert der bayerische Regionalversorger in den Neubau und die Modernisierung von Biogasanlagen bzw. Biogas-BHKW. Neben der Umrüstung von sechs BHKW und der Anlage in Schwandorf wurden in Arzberg, Bad Bocklet und Hammelburg Biogas-Erzeugungsanlagen errichtet. Auch im Jahr 2008 wird das Engagement auf diesem Sektor weitergeführt: Der Energiedienstleister plant weitere Biogasanlagen, die spätestens Anfang 2009 in Betrieb gehen sollen. 20

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