Biomassenutzung. Dipl.-Ing. Matthias Funk

Transkript

1 Biomassenutzung Dipl.-Ing. Matthias Funk

2 Agenda Was ist Biomasse? Biomassenutzung Biomassepotenzial im LK Gießen Biomassenutzung am Beispiel Queckborn Vergleich verschiedener Heizsysteme Fazit

3 Was ist Biomasse? Biomasse das ist die gesamte durch Pflanzen, Tiere und Menschen anfallende oder erzeugte organische Substanz. Biomasse ist wertvolle Energie in ungeheurer, ständig nachwachsender Menge. Rein physikalisch gesehen ist es nichts anderes als chemisch gebundene Sonnenenergie.

4 Was ist Biomasse? Holz (z.b. Eiche, Buche, Fichte, Tanne, Holzfasern) Nachwachsende Rohstoffe (Mais, Gras etc.) Wirtschaftsdünger (Gülle, Mist, Jauche) Bioabfall (Grüne Tonne, Lebensmittelabfälle, Landschaftspflegerest)

5 Biomassenutzung Deutschland

6 Biomassenutzung - Holz

7 Biomassenutzung Nachwachsende Rohstoffe, Wirtschaftsdünger

8 Biomassenutzung - Bioabfall

9 Biomassenutzung - Fazit Biomasse schont knapper werdende fossile Brennstoffe ist vielseitig und kann als fester, flüssiger oder gasförmiger Energieträger zur Verfügung gestellt werden kann zur Erzeugung von Wärme und Strom eingesetzt werden ist nicht von schwankenden Winden und Sonneneinstrahlung abhängig

10 Biomassepotenziale im LK Gießen Aktuelle Stoff- und Energieströme Stoff- und Energieströme Finanzielle Mittel Stoff- und Energieströme Regionale Potenziale Finanzielle Mittel

11 Biomassepotenziale im LK Gießen Stoff- und Energieströme mit regionalem Stoffstrommanagement Stoff- und Energieströme Finanzielle Mittel Regionale Potenziale Stoff- und Energieströme Finanzielle Mittel

12 Biomassepotenziale im LK Gießen Grünland (ha) MWh/a Ackerflächen (ha) MWh/a Waldflächen (ha) MWh/a Biomüll (t) MWh/a Grünlandflächen und Waldflächen (nur Restholznutzung) Für Grünland wird die theoretische Potenzialfläche zu max. 20% berücksichtigt. Bei Waldflächen wird eine vollständige Nutzung des Restholzes angenommen. Den Eignungsflächen werden unterschiedliche Energiefaktoren zugeordnet: - Für Ackerland: 50 MWh pro Hektar pro Jahr (davon 25% Strom) - Für Grünland: 30 MWh pro Hektar pro Jahr (davon 25% Strom) - Für Waldrestholz: 4 MWh pro Hektar pro Jahr (davon 25% Strom) Zusätzlich ist der Bioabfall gemeindeweise berücksichtigt. Beim Bioabfall wird der Energieertrag mit 600 kwh pro Tonne pro Jahr berechnet (davon 25% Strom).

13 Biomassepotenziale im LK Gießen Biomassepotenzial Primärenergie = MWh/a Mit dieser Menge könnte man Einfamilienhaushalte ( kwh/a Verbrauch) mit Wärme versorgen. Das entspricht einer eingesparten Menge Heizöl von Litern

14 Biomassepotenziale im LK Gießen

15 Biomassenutzung am Beispiel Queckborn Nutzung größtmöglicher Menge Wirtschaftsdünger Gülle und Mist als Biogassubstrat hat den Vorteil, dass damit eine gewisse Menge nachwachsender Rohstoffe verdrängt wird. Energie aus Abfall. Maisanbau nur in Fruchtfolgen Maisanbau in Monokulturen ist kritisch zu bewerten. Mais ist humuszehrend und laugt guten Boden aus. Dadurch wird entsprechend mehr Dünger benötigt. Aus diesem Grund wird Mais für unsere Biogasanlage nur in sinnvollen 3er Fruchtfolgen angebaut. Dadurch kann auf großen Düngereinsatz verzichtet werden. Alternative Substrate Mit der THM und der Uni Gießen laufen derzeit Forschungsprojekte, die sich mit alternativen Substraten für die Biogasanlage beschäftigen. Wichtige Punkte hierbei sind die Artenvielfalt, die Flächeneffektivität und der Energieertrag.

16 Biomassenutzung am Beispiel Queckborn Energiebedarf Queckborn Biogasanlage Queckborn Strom: MWh/a Strom: ca MWh/a Wärme: MWh/a Wärme: ca MWh/a

17 Biomassenutzung am Beispiel Queckborn

18 Biomassenutzung am Beispiel Queckborn CO 2 -Einsparung CO 2 Emission Wärmeversorgung durch Ölkessel CO 2 Emission Fernwärmeversorgung t/a t/a CO 2 Einsparung t/a CO2 Einsparung 36,59 %

19 Biomassenutzung am Beispiel Queckborn Um die Biomasse so effizient wie möglich nutzen zu können ist es wichtig Wärme und Strom größtenteils gekoppelt zu erzeugen. Dies macht ein Fernwärmenetz unumgänglich.

20 Biomassenutzung am Beispiel Queckborn Vorteile des niedriger Primärenergiefaktors der Fernwärme Erfüllt EEWärmeG da anerkannte Ersatzmaßnahmen (keine weiteren erneuerbaren Energien notwendig) Niedrigere gesetzliche Anforderungen an Dachdämmung, Fenster und Wänden (EnEV) Einfache Erreichung der verschiedenen kfw-effizienzhaus- Anforderungen -> erleichtert die Inanspruchnahme der Fördermöglichkeiten der kfw

21 Vergleich verschiedener Heizsysteme Fernwärmeversorgung /a Erdgas-Brennwerttechnik /a Heizöl-Brennwertkessel /a elektrische Wärmepumpe /a Holzpelletheizung /a Grunddaten: Einfamilienhaus mit 150 m², Errichtung nach EnEV- Standard und 4 Personen Haushalt.

22 Vergleich verschiedener Heizsysteme t CO 2 /a Bei ca kwh/a Wärmebedarf in Queckborn Quelle: GEMIS Datenbank 1) Gas-BHKW mit 55% der Wärmemenge und Gas-Brennwert-Kessel mit 45% Spitzenlast angesetzt 2) Pellet-Kessel mit 60% der Wärmemenge und Gas-Brennwert-Kessel mit 40% Spitzenlast angesetzt 3) Holzhackschnitzel-Kessel mit 60% der Wärmemenge und Gas-Brennwert-Kessel mit 40% Spitzenlast angesetzt

23 Vergleich verschiedener Heizsysteme Die Vorteile der Fern-/Nahwärme niedriger Kosten Hausbesitzer müssen sich nicht um den Einbau der eigenen Heizkesselanlage kümmern geringe spezifische Investitions- und Wartungskosten im Haus wird kein Schornstein und kein Gasanschluss benötigt Einsparung von fast 60 % CO2-Emissionen* einfacher Einsatz von Bio-Erdgas möglich beim Einsatz von Bio-Erdgas als Brennstoff keine CO2-Emissionen Integration der Erneuerbaren Energien problemlos möglich * Emissionsentlastung bei Erdgaseinsatz in einem BHKW ggü. getrennter Strom- und Wärmeerzeugung mit Steinkohle und Heizöl EL

24 Fazit

25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!