Deutsche Energiepolitik Die Bundesregierung strebt einen konsequenten Ausbau der erneuerbaren Ener-

Transkript

1 Klimaziele der Europäischen Union (EU): bis 2020 Der Klimawandel stellt ein großes Problem dar. Die EU hat dabei eine weltweite Führungsrolle übernommen, dieses Problem zu bewältigen. Eines der langfristigen Ziele der EU ist die Sicherstellung, dass die Temperatur weltweit um höchstens 2 C im Vergleich zu der in der vorindustriellen Ära gemessenen Temperatur ansteigt. Eine wichtige Rolle spielt hierbei die Formel bis 2020 : Reduktion der Emissionen von CO 2 und anderen Treibhausgasen um 20 Prozent gegenüber dem Basisjahr von 1990 (bzw. sogar 30 Prozent, falls eine internationale Einigung zustande kommt). Steigerung der Nutzung erneuerbarer Energiequellen auf 20 Prozent der Gesamtenergieproduktion. Verringerung des EU-Energieverbrauchs um 20 Prozent. Deutsche Energiepolitik Die Bundesregierung strebt einen konsequenten Ausbau der erneuerbaren Ener- nachhaltige und sichere Energieversorgung zu gewährleisten. ENERGIEPOLITIK Dabei beabsichtigt die Bundesregierung, die Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2020 um 40 Prozent gegenüber dem Basisjahr von 1990 zu reduzieren. Des Weiteren soll der Anteil der erneuerbaren Energien am gesamten Bruttostromverbrauch auf mindestens 30 Prozent bis 2020 erhöht und danach kontinuierlich gesteigert werden. Im Bereich der Wärmeversorgung soll der Anteil der erneuerbarer Energien in der Bundesrepublik 14 Prozent betragen. Energiekonzept 2020 Baden-Württemberg Das Energiekonzept Baden-Württemberg 2020 wurde am 27. Juli 2009 vom Kabinett verabschiedet. Das Land Baden-Württemberg möchte dabei die Energieproduktivität bis zum Jahr 2020 im Mittel um mindestens zwei Prozent jährlich steigern, den Primärenergieverbrauch senken, einen weiteren Anstieg des Stromverbrauchs vermeiden und den Anteil der Kraft-Wärme-Koppelung an der Nettostromerzeugung bis 2020 auf 20 Prozent erhöhen. Ein weiterer Schwerpunkt ist der Einsatz regenerativer Energien. Hierbei soll der Anteil der erneuerbaren Energieträger an der Stromerzeugung bis 2020 mindestens 20 Prozent, sowie bei der Wärmebereitstellung mindestens 16 Prozent betragen. Schließlich soll ein Anteil der erneuerbaren Energieträger am Primärenergieverbrauch von mindestens 13 Prozent erreicht werden. 11

2 ERNEUERBARE ENERGIEN GESETZ 12 Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) Die Biogasnutzung spielt bei der Erreichung der Bundes- und Landesziele eine wichtige Rolle. Schließlich kann Energie aus Biomasse weitgehend CO 2 -neutral produziert und bedarfsgerecht eingesetzt werden. Die Energiegewinnung aus Biogas ist eine altbekannte Technik. In Deutschland konnte man jedoch erst Anfang der 90er Jahre einen stetigen Anstieg von Biogasanlagen, v.a. landwirtschaftliche Anlagen erkennen. Mit der Novellierung des EEG im Jahre 2004, welches die Vergütung von Strom aus regenerativen Quellen regelt, erhielt die Biogasproduktion einen starken Zuwachs. Die Fassung aus dem Jahr 2004 wurde überarbeitet und trat zum 01. Januar 2009 in Kraft (EEG 2009). Die Vergütungssätze nach dem EEG 2009 für Biogasanlagen, die vor dem 01. Januar 2010 in Betrieb genommen worden sind stehen in Tabelle 2. Die Vergütungsdauer beträgt ab der erstmaligen Stromerzeugung des Generators 20 Jahre. Die Degression für die Grundvergütung und Boni beträgt 1 Prozent pro Jahr. Bei größeren Anlagen ab kw el ist eine Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) Voraussetzung für die Vergütung. Leistung [kw el ] Grundvergütung NaWaRo- kwh] < ,67 7,00 4,00 3,00 < 500 9,18 7,00 1,00 3,00 < ,25 4,00-3, , ,00 Tabelle 2 - EEG: Vergütung Biogas KWK-Bonus Beim Güllebonus ist zu beachten, dass der Anteil von Gülle jederzeit mindestens 30 Masseprozent beträgt. Der Mindestanteil der Gülle muss durch eine Umweltgutachterin oder einen Umweltgutachter nachgewiesen werden. Neben den in Tabelle 2 aufgeführten Vergütungssätzen gibt es noch folgende Boni: el, eingesetzt werden. Der Anteil muss durch eine Umweltgutachterin oder einen Umweltgutachter nachgewiesen werden. von Biomasse durch thermochemische Vergasung sowie für die Stromerzeugung mittels Brennstoffzellen, Gasturbinen, Dampfmotoren, Organic-Rankine- Anlagen, Mehrstoffgemisch-Anlagen, Stirling-Motoren etc. Technologie-Bonus, Gasaufbereitung: 350 Normkubikmeter aufbereitetem Biogas pro Stunde 700 Normkubikmeter aufbereitetem Biogas pro Stunde el, sofern die Formaldehyd-Grenzwerte nach der Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA-Luft) eingehalten werden. Die Einhaltung muss durch eine Bescheinigung der zuständigen Behörde nachgewiesen werden.

3 Leitbild Energie Einsatz regenerativer Energien und durch die Nutzung regional vorhandener LEITBILD ENERGIE 13

4 ERNEUERBARE IM LANDKREIS SHA 14 Erneuerbare Energien im Landkreis Schwäbisch Hall Im Jahre 2008 lag der Strombedarf im Landkreis Schwäbisch Hall bei ca kwh. Parallel hierzu wurden 2008 ca kwh regenerativ erzeugt. Dies entspricht einem Anteil von knapp 24 Prozent der Regenerativen am Strombedarf des Landkreises (Abb. 9). Energieträger im Landkreis Schwäbisch Hall: 2008 (Strom) Somit lag der Landkreis Schwäbisch Hall weit über dem Bundesdurchschnitt, der ca. 15 Prozent betrug. Das Landesziel für das Jahr 2020, welches einen Anteil der Regenerativen an der Stromerzeugung von mindestens 20 Prozent vorsieht, wurde somit auch schon übertroffen. Der größte Anteil der Erneuerbaren Energieträger fällt im Landkreis Schwäbisch Hall auf zwei Holzheizkraftwerke, welche 2008 ca kwh an Strom produziert haben (Tab. 3). An zweiter und dritter Stelle folgen die zahlreichen In den 26 Biogasanlagen, welche den vierten Rang belegen, konnten im Jahr 2008 ca kwh an regenerativem Strom erzeugt werden. Auf dem kraft ( kwh) und den Sonstigen ( kwh). Energieträger kwh Prozent. Anteil Sonstige ,12% Wasserkraft ,78% Windkraft ,82% Biogas ,36% ,68% Fotovoltaik ,97% Biomasse ,68% Konventionelle ,59% Strombedarf ,00% Energieträger im Landkreis Schwäbisch Hall: 2008 (Strom)

5 Dezentrale Mikro-Biogaserzeugung (Mikro Biogas) Das Projekt wird durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit gefördert. Es entwickelt übertragbare Konzepte zur nachhaltigen Erschließung biogener Rest- und Abfallstoffe für die Mikro-Biogaserzeugung in Gemeinden und Landkreisen. Für eine Gemeinde und einen Landkreis beide mit politischer Willenserklärung, sich komplett mit erneuerbaren Energien zu versorgen werden dafür exemplarisch technische Konzepte und eine Machbarkeitsstudie erstellt, in der die Möglichkeiten der wirtschaftlichen Umwandlung verteilter Biomasse (Grünschnitt etc.) zur Biogasnutzung aufgezeigt werden. Als wichtige Erfolgsfaktoren für die spätere Umsetzung und Übertragbarkeit der Konzepte auf andere Kommunen werden die sozio-ökonomischen Bedingungen und Auswirkungen eines solchen Vorhabens untersucht, um frühzeitig eine dauerhafte Verankerung der Konzepte und spätere Realisierung gemeinsam mit den entsprechenden Akteuren sicherzustellen. Zudem werden ökologische Aspekte Treibhausgas und Biodiversität bei der Potentialerhebung, Konzepterstellung und Bewertung explizit mit einbezogen. Die resultierenden regionalen und technischen Biomassenutzungskonzepte zielen auf eine wirtschaftliche Nutzung bisher ungenutzter Potenziale ab. In der zweiten Phase dieser Ausschreibung soll die technische Umsetzung an einem Standort durchgeführt werden. Mit der Perspektive der Übertragbarkeit wird zudem ein verwertbarer wirtschaftlicher Nutzen auch für andere Kommunen angestrebt, um eine stärkere bundesweite Verbreitung und somit Biomasse-Potenzialerschließung zu ermöglichen. Das Projekt wird in einen Forschungsverbund zwischen dem ZEE, der Universität Freiburg, und dem IÖW Berlin durchgeführt. Zudem sind die Universität Hohenheim sowie der Landkreis Schwäbisch Hall und die Gemeinde Wolpertshausen, vertreten durch das energiezentrum des Landkreises, beteiligt. MIKRO BIOGAS gefördert durch: 15

6 WOLPERTSHAUSEN Nahwärmeversorgung Wolpertshausen Mitte der 90er Jahre mit Erschließung des Wohngebietes Im Ökopark entstand in Wolpertshausen eine Nahwärmeversorgung. Seit 1996 werden mit der Abwärme der Biogasanlage das Ökowohngebiet sowie ein Gewerbegebiet beheizt. Durch den stetigen Ausbau des Nahwärmenetzes wurde eine Erweiterung der Wärmequelle notwendig. Seit 2009 ergänzen ein Holzhackschnitzelkessel mit 840 kw, sowie zwei Ölkessel zur Absicherung das Nahwärmenetz. Diese Erweiterung gewährleistet eine hohe Betriebssicherheit, da die Wärmeerzeugung nun auf drei Standbeinen steht. Mit dem Hackschnitzelkessel wurde eine optimale Ergänzung zur Biogasanlage geschaffen. Die Biogasanlage liefert die Grundlast, der nahezu beliebig zu- und abschaltbare Hackschnitzelkessel deckt den Mittel- und Spitzenlastbereich ab. Ein weiterer Bestandteil der Nahwärmeversorgung ist der Pufferspeicher mit einem Volumen von Liter. Dieser speichert die Wärme für den Fall, dass mehr produziert als abgenommen wird und sichert in Spitzenlaststunden den Wärmebedarf. Sollte eine der beiden regenerativen Wärmequellen eine Störung aufweisen, welche nicht kurzfristig behoben werden kann, stehen die Ölkessel zur Aufrechterhaltung der Wärmeproduktion bereit. Betreiber: Novatech GmbH, geplanter Anlagenbau: 2011 Substrate: Rindergülle: t/a Schweinegülle: t/a Rindermist: 500 t/a Schweinemist: 800 t/a Pferdemist: 400 t/a Technische Daten: BHKW: P el = 370 kw / P th = 426 kw Biogasproduktion: m³/a (Methangehalt: 54%) Jahresarbeit (elektrisch): kwh Jahresarbeit (thermisch): kwh Eigenbedarf (Biogasanlage): elektrisch: kwh (ca. 5%) / thermisch: kwh Fermenter: m³ Nachgärlager: m³ Maissilage: t/a Getreide-GPS: t/a Zwischenfrüchte: 225 t/a Getreidekörner: 150 t/a Putenmist: t/a Verweilzeit: 180 d Prozesstemperatur: 42 C 16 Abbildung 10 - Holzhackschnitzelheizwerk, Biogasanlage und Pufferspeicher - Wolpertshausen Quelle: Novatech GmbH Abgedruckt mit freundlicher Genehmigung der Novatech GmbH

7 Bioerdgasanlage Emmertsbühl Die EnBW Gas GmbH plant in Zusammenarbeit mit dem Betreiber einer seit dem Jahr 2005 bestehenden Biogasanlage in Blaufelden - Emmertsbühl im Landkreis Schwäbisch Hall die Aufbereitung von Biogas auf Erdgasqualität und die Einspeisung des aufbereiteten Biogases in das Erdgasnetz. Dazu muss das bisher in einem BHKW genutzte Biogas von CO 2, Schwefelwasserstoff und anderen Spurengasen gereinigt werden. Der Nutzungsgrad soll durch die Aufbereitung und Einspeisung des Biogases von derzeit 38 Prozent auf 95 Prozent gesteigert werden. Zur Einspeisung des Bioerdgases in das Erdgasnetz wird von der EnBW bundesweit erstmals ein neues Netzanschlusskonzept umgesetzt. Das Bioerdgas wird Hochdruck-Transportnetz eingespeist, sondern in das nahe Ortsverteilnetz. In Zeiten in denen das permanent eingespeiste Bioerdgas den Verbrauch im Ortsverteilnetz übersteigt, wird das überschüssige Gas am bestehenden Koppelpunkt zum übergeordneten Hochdruck-Transportnetz durch einen neu zu installierenden Verdichter zurückgespeist. Das von der EnBW zum Patent angemeldete Verfahren reduziert durch weniger Leitungsbaumaßnahmen deutlich die Eingriffe in die Natur und senkt so auch die Kosten. Weiterhin wird ermöglicht, zukünftig mehr bestehende Biogasanlagen an das Erdgasnetz anzuschließen, da der Anschluss an das örtliche, wesentlich engmaschigere Verteilnetz erfolgen kann. Über die Bioerdgasanlage sollen ab Herbst 2010 rund 20 Millionen kwh Bioerdgas erzeugt werden. Dies entspricht einer Versorgung von mehr als Haushalten. Projektbeteiligte Biogasanlage: Bioerdgasanlage: Einspeiseanlage: Horst Eberlein; Eigentümer und Betreiber der Biogasanlage, Kooperationspartner der EnBW Gas GmbH EnBW Gas GmbH; Bauherr der Bioerdgasanlage, Kooperationspartner von Horst Eberlein EnBW Gasnetz GmbH; Betreiber des Gasnetzes, Bauherr der Einspeiseanlage BLAUFELDEN - EMMERTSBÜHL Abbildung 11 - Biogasanlage Emmertsbühl Quelle: EnBW Gas GmbH 17 Abgedruckt mit freundlicher Genehmigung der EnBW Gas GmbH

8 SCHWÄBISCH HALL - GAILENKIRCHEN Effektive Wärmenutzung durch Biogasleitungen Viele Biogasanlagen haben mit demselben Problem zu kämpfen: sie stehen oft Reine Strom produzierende Biogasanlagen kommen lediglich auf einen Gesamtnutzungsgrad von ca. 40 Prozent. Wird die Abwärme des BHKWs nahezu voll- GmbH zusammen mit der Firma Novatech GmbH ein innovatives Konzept. Über Stichleitungen soll das Biogas aus mehreren Biogasanlagen zusammengefasst und über eine Sammelleitung zu bestehenden Heizzentralen der Stadtwerke transpor- Biogasanlagen am Ort des Substrat- und Kosubstratanfalls errichtet werden. Dieses innovative Konzept wurde zum ersten Mal in Baden-Württemberg umgesetzt und vom Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg im Bioenergie- Substrate: Rindergülle: t/a Schweinegülle: t/a Pferdemist: t/a Technische Daten: BHKW: P el = 104 kw / P th = 130 kw (bei Biogasanlage) Biogasproduktion: m³/a (Methangehalt: 51%) Einspeisung Biogasnetz: m³/a Jahresarbeit (elektrisch): kwh (BHKW Biogasanlage + Heizzentrale) Jahresarbeit (thermisch): kwh (BHKW Biogasanlage + Heizzentrale) Eigenbedarf (Biogasanlage): elektrisch: kwh (ca. 5%) / thermisch: kwh Fermenter: m³ Nachgärlager 1: m³ Grassilage: 650 t/a Maissilage: t/a Verweilzeit: 76 d Prozesstemperatur: 42 C 18 Abbildung 12 - Biogasanlage Reber GmbH & Co KG Quelle: Novatech GmbH Abgedruckt mit freundlicher Genehmigung der Novatech GmbH sowie Biogasanlage Reber GmbH & Co KG

9 Weitere Informationen rund um das Thema Biogas erhalten Sie auch unter folgenden Links: Biogas Regions LINKS energiezentrum Wolpertshausen Novatech GmbH Fachverband Biogas e.v. IBBK Fachgruppe Biogas GmbH - Internationales Biogas & Bioenergie Kompetenzzentrum 19 Quelle: Novatech GmbH

10 IMPRESSUM Herausgeber & Copyright Wirtschaftsförderungsgesellschaft des Landkreises Schwäbisch Hall mbh Münzstraße 1, Schwäbisch Hall Telefon , Fax Internet Redaktion Dipl. Ing. Martin Henßler Fotos WFG Schwäbisch Hall mbh, Novatech GmbH, EnBW Gas GmbH Die WFG Schwäbisch Hall ist eine gemeinsame Initiative des Landkreises Schwäbisch Hall, der Sparkasse Schwäbisch Hall-Crailsheim und den Volks- und Raiffeisenbanken im Landkreis Schwäbisch Hall. Landkreis Schwäbisch Hall 20

11

12 Diese Broschüre wurde durch das energiezentrum im Rahmen des Projektes Biogas Regions erstellt: Förderung von Biogas und seiner Marktentwicklung durch lokale und regionale Partnerschaften weitere Partner im Projekt Biogas Regions REGIONE ABRUZZO energiezentrum Wolpertshausen Dipl.-Ing. Martin Henßler Haller Str. 29/ Wolpertshausen Telefon: Telefax: info@energie-zentrum.com