Rest%&und&Abfallstoffe&braucht&das&Land:& Welche&Potenziale&sind&verfügbar?&

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1 Rest%&und&Abfallstoffe&braucht&das&Land:& Welche&Potenziale&sind&verfügbar?& Johan&Grope&(Ins1tut.für.Biogas,.Kreislaufwirtscha;.und.Energie) Berlin.

2 Ins1tut.für.Biogas,.Kreislaufwirtscha;.und. Energie. Wissen% schaaliche& Beratung&&&.& Begutach% tungen& Langjährige& Erfahrungen&in&& Beratung&und&& Forschung.& & NaIonales&und&& internaionales&& mulidisziplinäres& Netzwerk.& Biogas% technologie& Virtuelles&InsItut&& & Prof.&Frank&Scholwin,&& Johan&Grope&& && Experten& Kreislauf% wirtschaa& Energie& Dienstleistungen&zur&& SystemintegraIon&& und&in&& Forschungsprojekten.& & Netzwerkarbeit.& & Wissenstransfer.& && Veröffentlichungen,&.& 2.

3 Übersicht.! Landwirtscha;liche.RestH.und.Abfallstoffe.! Industrielle.RestH.und.Abfallstoffe.! Kommunale.RestH.und.Abfallstoffe.! Herausforderungen.und.Chancen.in.der.prak1schen.Umsetzung.. 3.

4 Begriffsdefini1on.H.Potenziale. Technisches&Potenzial:& Anteil.des.theore1schen.Potenzials,.welches. sich.unter.einer.reihe.begrenzender& Faktoren&in.einer.bes1mmten.Region. erschließen.lässt,.z.b.:.. Verfügbarkeit.mit.Rücksicht.auf. prioritärer.versorgung.mit. Nahrungsmi]eln. Erhaltung.natürlicher.Kreisläufe,. Humuserhalt. Techn..Einschränkungen.und. Umwandlungsverluste. Quelle: Gerlach 2008 Ökonomisches&Potenzial:& Abhängig.von.den.potenziellen.Erlösen.der. Endenergiebereitstellung,.d.h..den.Preisen.der. fossilen.konkurrenzprodukte.und.der.förderpoli1k.

5 Biomethanpotenzial.aus.landwirtscha;H lichen.resth.und.abfallstoffen.! Ramesohl.et.al.(2006):.ca.. 50.%.des.techn..Potenzials. tatsächlich.erschließbar.! ca..25.%.des.augommens. werden.derzeit.energe1sch. genutzt..! Verdoppelung.der.BiogasH erzeugung.aus.1erischen. Exkrementen.möglich,.d.h.. ca..6.twh Hs.pro.Jahr. Tierische.Exkremente:.! Potenzial.hauptsächlich.nur.in.VOVHAnlagen.erschließbar.und.nur.in.Kombina1on. mit.energiepflanzen..biomethanpotenzial.schätzungsweise.0,5&%&1&twh Hs /a&!.bei.vov.nur.in.bestandsanlagen.(ausnahme.:.kleingülleanlagen).!.chance.für.biomethan:.bilanzielle.teilbarkeit..(dazu.ggf..später.mehr)... Quelle: DBFZ 2013

6 Biomethanpotenzial.aus.industriellen. RestH.und.Abfallstoffen. Nordrhein-Westfalen Niedersachsen Bayern Sachsen-Anhalt Baden-Württemberg Brandenburg Hessen Mecklenburg-Vorpommern Rheinland-Pfalz Thüringen Schleswig-Holstein Sachsen Bremen Saarland Hamburg Berlin Quelle: FNR ,6 PJ/a 0,4 PJ/a 0,4 PJ/a 0,2 PJ/a 0,2 PJ/a < 0,2 PJ/a < 0,2 PJ/a 0,1 PJ/a 0,1 PJ/a < 0,1 PJ/a < 0,1 PJ/a 0 PJ/a 1,1 PJ/a 1,1 PJ/a Brauereiabfälle Reststoffe Zuckerproduktion Schlachtabfälle Reststoffe aus Bioethanolproduktion Reststoffe aus Biodieselproduktion 2,6 PJ/a 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Technisches Biogaspotenzial in PJ/a! technisches.biogaspotenzial:. ca..2,6.twh Hs.pro.Jahr.! größte.anteile.aus.reststoffen. der.biodieselproduk1on.und. aus.schlachtabfällen.! große.unsicherheit.bzgl..des. wirtscha;lich.erschließbaren. Potenzials,.insbesondere. aufgrund.bereits.etablierter. Stoffströme.! Ausbau.ist.weitestgehend.begrenzt.auf.Abwässer.(Proteine.aus.z.B..Brauereien. und.ethanolherstellung.werden.bereits.sinnvoll.als.tiernahrung.genutzt).! Weitere.Potenziale.(ca..1.TWh Hs.pro.Jahr.durch.Klärgas,.allerdings.meist.zur. Deckung.des.Eigenstrombedarfs).! Biomethanpotenzial.schätzungsweise.<&0,5&TWh Hs &pro&jahr&

7 Biomethanpotenzial.aus.kommunalen. RestH.und.Abfallstoﬀen. 2012:.ca..9.Mio..t/a.getrennt.erfasste.BioH.und.Grünabfälle.in.Deutschland.....(50.%.des.technischen.Potenzials).!! Vergärungskapazitäten.aktuell:.ca..1,9.Mio..t/a..! Zusätzlich.erschließbare.Potenziale.der.BioH.und.Grünguterfassung:.! +.0,7.Mio..t/a.durch.Einführung.der.. Biotonne,.wo.bisher.noch.keine.! +.1.Mio..t/a.durch.Op1mierung.der....Erfassungsleistung.! +.gut.1,5.mio..t/a.durch.nutzung.....von.50.%.organ..küchenh.und.....speisereste.im.restabfall. Anschlusspﬂicht.nach.KrWG.....ab !...

8 Biomethanpotenzial.kommunalen.RestH. und.abfallstoffen. TWh Hs.pro. Jahr. 2,50% nach: Turk ,00% 0,56% 1,50% Faktor.6. 1,00% 1,10% 0,50% 0,00% 0,10% 0,10% 0,24% 0,24% Status%Quo% Vergärung%der%erfasster%Mengen% Op2mierung%im%Bestand% Ausweitung%der%Erfassung%

9 ehandeln. Im Durchschnitt setzen diese massenbezogen 83,5 % gut ein. Alle anderen Einsatzstoffe machen zusammen 5 % am rd von den Anlagenbetreibern häufig zur Gewährleistung eines auss in der Vergärung (dort wo eine Abpressung erfolgt) und vor allem ter Gärreste eingesetzt. ärungsanlagen für einstellen werden. Dies zeigt auch den enormen Wettbewerbsdruck, insbesondere im Bereich der Speiseabfälle und gewerblichen Abfälle. Anlagen, die vorwiegend (mehr als 50 %) Substrate der öffentlich-rechtlichen Entsorgungsträger (öre) verwerten, nämlich Biomethanpotenzial.aus.kommunalen. RestH.und.Abfallstoffen. getrennt erfassten Bioabfall aus privaten Haushalten (AVV , nachfolgend als Biogut bezeichnet) und Garten- und Parkabfall (AVV , nachfolgend als Grüngut bezeichnet) stellen mittlerweile mit 75 Anlagen zwei Drittel des Anlagenparks (vgl. Abbildung 1). r Betreiberangaben zu den behandelten Bioabfällen (vgl. Abbildung 5) te Abgrenzung (> 50 % Bio- und Grüngut) für Anlagen, die überwiegend lle behandeln. Im Durchschnitt setzen diese massenbezogen 83,5 % Grüngut ein. Alle anderen Einsatzstoffe machen zusammen 5 % am ut wird von den Anlagenbetreibern häufig zur Gewährleistung eines ausanteils in der Vergärung (dort wo eine Abpressung erfolgt) und vor allem g fester Gärreste eingesetzt. Vergärungsanlagen für ubstrate in Bioabfallvergärungsanlagen der Betreiberangaben) ewerbliche Bioabfälle weisen einen differenzierteren Inputmix auf, eiseabfällen sowie Sonstigen und einem gewissen Anteil an Gülle ngut spielen in diesen Anlagen mit unter 5 % nur eine marginale Abb. 1: Übersicht zum Bestand an deutschen Anlagen zur Bioabfallvergärung Quelle: Kern 2014 gesetzten Vergärungstechnik zeigen sich deutliche Unterschiede tegorien. Während gewerbliche Bioabfälle, sicherlich insbesondere Abb. 2: kommenden tzte Substrate(nassen) in Bioabfallvergärungsanlagen Inputstoffe, aber auch wegen der erforderlierwiegend tung der Betreiberangaben) mit Nassvergärungstechnik behandelt werden (vgl. Abergärungsanlagen für Bio- und Grüngut ganz überwiegend und zu nfür Boxen- gewerbliche und Pfropfenstromvergärungstechnik Bioabfälle weisen einen differenzierteren eingesetzt. Inputmix den auf, nd rung Speiseabfällen von Bio- undsowie Grüngut Sonstigen wurden für unddiese einemsubstrate gewissenauch Anteil Nass- Grüngut spielen in diesen Anlagen mit unter 5 % nur eine an Gülle desetzt. marginale 23 Zubau an Bioabfallvergärungsanlagen in Deutschland für gewerbliche Bioabfälle! Altersgrenze.Kompos1erungsanlagen.ist.jetzt.und.in.den.nächsten.Jahren.erreicht.! Entscheidung.Vergärung.ja/nein.bei.Neubau.! Trend.zu.größeren.Anlagen.durch.Zusammenschluss.von.Kommunen:.Biomethan.! Schätzungsweise.30.H.40.BiomethanHStandorte:.0,5&%&1&TWh Hs &pro&jahr& r eingesetzten Vergärungstechnik zeigen sich deutliche Unterschiede enkategorien. Während gewerbliche Bioabfälle, sicherlich insbesondere satz kommenden (nassen) Inputstoffe, aber auch wegen der erforderlig, überwiegend mit Nassvergärungstechnik behandelt werden (vgl. Ab-

10 Biomethanpotenzial.aus.Abfällen.und. Reststoffen.H.Zwischenfazit. Aufgrund.logis1scher. und.ökonomischer. Restrik1onen.nur.50.%. des.potenzials.aus. 1erischen.Exkrementen. erschließbar!. aus: Perspektiven der Biogaseinspeisung (BMWi-Verbundvorhaben) Ungenutzte.und.voraussichtlich.erschließbare.BiomethanHPotenziale.bis.2020:.! Ierischen&Exkrementen:&0,5&%&1&TWh Hs /a&&! industrielle&reststoffe:&max.&0,5&twh Hs /a&(inkl.&klärgas,&große&unsicherheiten)&! kommunale&abfälle:&0,5& &1&TWh Hs /a&

11 Herausforderungen.und.Chancen.in.der. prak1schen.umsetzung.! Ausschreibungsmodalitäten.der.Bioabfälle.zur.Behandlung.durch.die. zuständigen.körperscha;en.! Noch.nicht.abgeschriebene.Anlagenteile.in.der.Kompos1erung.! Geringe.Jahresmengen.H>.Anlagentechnik.und.Wirtscha;lichkeitsgrenze. insbesondere.für.die.biogasautereitung.! Genehmigungsrechtliche.Voraussetzungen.für.den.Umbau.einer. Bestandsanlage.! Rechtliche.Regelungen.im.Abfallrecht.wie.auch.im.Energierecht.(z.B..150.Tage. Abdeckung.von.Gärrestlagern.nach.EEG).! Ökonomische.Grenzen.!.Häufig.sind.die.Hürden.nicht.ökonomischer.Natur!.

12 Ökonomischer.Rahmen.H.Beispiel.! Annahmeerlöse.Bioabfall: ! Behandlungsmengen: t/a..! Gärreste: t.flüssig; t.fest..! Energieertrag:.13,2.Mio.kWh/a.Biogas..! Inves11on.:.ca..6,5H7,5.Mio..! Biogasproduk1onskosten.(ohne.Erlöse):.9%10&ct/kWh Hi &Biogas&! Berücksich1gung.Annahmeerlöse.Bioabfall:.5%6&ct/kWh Hi &Biogas& &! Erlösabängigkeit:.10. /t.erlös.entspricht.ca..1.ct/kwh Hi.Biogas.

13 Ökonomischer.Rahmen..Abfall% Biomethan&in&KWK&! Basis:.Vergütung.nach.EEG.2014.! Autereitung.auf.Erdgasqualität.und.NetzH....einspeisung. Bezugsgröße:.kWh Hs. (Faktor.0,9)......! Zusatzkosten:.Autereitung,.Netzeinspeisung,.BHKWHInvest.und.Betrieb,. Nachweisführung,.Bilanzierung,.etc..(bezogen.auf.kWh Biomethan ):.2.bis.3.ct/kWh Hs.! Gesamtkosten.(incl..Bioabfallerlös):..6,5.H.8,5.ct/kWh Hs.Biomethan.! Erlöse:.Strom.(Bemessungsleistung.500.kW el ):.4,5.ct/kWh Hs. Biomethan.! Überschusswärme.100.%.(bei.5.ct/kWh):.1,2.ct/kWh Hs.Biomethan.! Wirtscha;lichkeit.ohne.Gasautereitungsbonus.und.ohne. Erhöhung.der.Entsorgungsgebühren.nicht.mehr.gegeben!.

14 Ökonomischer.Rahmen..Abfall% Biomethan&KraAstoff&! Verkauf.am.Markt.&.Biokra;stoffquote.! Autereitung.auf.Biomethan.! Kra;stoffabsatz,.Wärmeversorgung.BGA.! Gasnetzeinspeisung,.Bezugsgröße:.kWh Hs. (Faktor.0,9).! Zusatzkosten:.Autereitung,.Gaslager,.Tankstelle.(einschl..Wartung).! Bezogen.auf.kWh Biogas :.ca..3.ct/kwh Hs.! Gesamtkosten.(incl..Bioabfallerlös):..7,5..8,5.ct/kWh Hs..! Kra;stoffpreis.Tankstelle.ohne.Steuern:.3.H.4,5.ct/kWh Hs..! Quotenwert:.1,4.H.2.ct/kWh Hs.(einfach).bzw..2.H.3,5.ct/kWh Hs. (doppelt).! Markterlöse:.5.H.8.ct/kWh Hs.Biomethan.(einschl..doppelte.Quote)..!! Wirtscha;liches.Konzept.möglich,.allerdings:.! Keine.Vergütungsgaran1e..Vermarktungsrisiko!.

15 Herausforderungen.und.Chancen.in.der. prak1schen.umsetzung. Bilanzielle.Teilbarkeit.(.47). nur.im.bestand. Wirtscha;lich. Substratmix. Kofermenta1on.und. Autereitung. Mischgas. Bilanzielle.Teilung. und.verwertung.!.bilanzielle.teilbarkeit.erlaubt.op1mierung.in.bestandsanlagen. insbesondere.hinsichtlich.nutzung.von.resth.und.abfallstoffen.

16 Vielen.Dank.für.Ihre.Aufmerksamkeit!.. Biogas& &Schlüsseltechnologie&im&& Energiesystem&und&Stogreislauf&der& ZukunA& & & Prof.&Dr.%Ing.&Frank&Scholwin&&&Dipl.%Ing.&Johan&Grope& InsItut&für&Biogas,&KreislaufwirtschaA&&&Energie& & Henßstraße.9,.DH99423.Weimar. Tel (0) Mobil (0) Fax (0)3643.H