Biogas Bewertung des Substratbedarfes und der Anlagengrößen

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1 Bayerisches Landesamt für Umwelt Auswirkungen nachwachsender Rohstoffe auf Natur und Umwelt in Bayern Teil : Fallbeispiel aus dem Landkreis Donau-Ries Biogas Bewertung des Substratbedarfes und der Anlagengrößen Errichtung von pro Jahr EEG- EEG-4 6 EEG P instalierte elektrische Leistung [MW] jährliche Neuerrichtung von kummulierte elektr. Leistung Abb. : Jährliche Neuerrichtung von im Landkreis Donau-Ries und kumulierte elektrische Leistung []. Einleitung Der Landkreis Donau-Ries weist mit rund 7 bayernweit die höchste Anlagendichte je Landkreis auf. Der dadurch bedingte hohe Bedarf an für die Vergärung in geeignetem pflanzlichen und tierischen Material (Substrat) führt zu einer Verknappung der Fläche, steigenden Pachtpreisen und Flächennutzungskonflikten. Weiterhin ist bei einer derart hohen Anlagendichte von nachteiligen Auswirkungen auf Natur und Umwelt auszugehen. Beispielsweise sind häufigere Fahrten zur Beschickung der und bei der Ausbringung des Gärrestes die Folge. Auch die Flächennutzung ändert sich. Fruchtfolgen mit sehr hohen Maisanteilen prägen die Landschaft. Außerdem kommt es zu einem verstärkten Umbruch von Dauergrünland. Zunächst wurden im Landkreis Donau-Ries die Standorte der bestehenden sowie deren en erfasst, um Aussagen zur räumlichen Verteilung zu treffen. Im Anschluss daran wurde die tatsächliche und theoretisch mögliche Substratbereitstellung im Landkreis berechnet, wobei insbesondere auf die Tierproduktion und die anfallende eingegangen wird.

2 2 Die Biogasgewinnung im Landkreis Donau-Ries 2. Etablierung der Im Landkreis Donau-Ries wurden 29 ca. 7 betrieben. Gemessen am produzierten elektrischen Strom liegt der Landkreis Donau-Ries auf dem Spitzenplatz innerhalb Bayerns und erreicht auch im bundesweiten Vergleich eine hohe je Hektar landwirtschaftlich genutzter Fläche. Abbildung zeigt die Entwicklung der im Landkreis Donau-Ries seit 997. Ein sprunghafter Anstieg ist in den Jahren 23 bis 2 im Zuge der ersten Novellierung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) festzustellen. Aufgrund hoher Substratpreise kam es 28 vorübergehend zu einem Stillstand bei der Neuerrichtung. Nach der erneuten Novellierung des EEG zum Jahresbeginn 29 wurden weitere fünf errichtet. Neben der hohen Anlagenzahl ist auch die Leistung pro Anlage überdurchschnittlich hoch. Die kontinuierliche Steigerung der en in der Vergangenheit führte zu einer Anlagengröße von rund 38 kw el, verglichen mit der durchschnittlichen Leistung aller Anlagen in Bayern von rund 9 kw [2]. Derzeit besteht im Landkreis Donau-Ries insbesondere aufgrund der gewachsenen Rechtssicherheit zur Gaseinspeisung ein starker Trend hin zu Großanlagen im Leistungsbereich um kw. 2.2 Die räumliche Verteilung der Biogas-Anlagenstandorte Im Landkreis Donau-Ries ist die Konzentration der sehr regionsspezifisch. Zwei Hauptgebiete der Biogasproduktion haben sich herausgebildet (vgl. Abbildung 2). bestehende Anlagen Anlagen in Bau geplante Anlagen Zum Stand der Karte 8/28 sind insgesamt 6 Anlagen im Lkr. Donau-Ries in Betrieb, eine Anlage befindet sich in Bau und fünf Anlagen sind geplant. Abb. 2: Standorte der im Landkreis Donau-Ries []. 2 Bayerisches Landesamt für Umwelt 2

3 Zum einen ist das Gebiet in und um das Nördlinger Ries und zum anderen das Gebiet um die Stadt Rain im Süd-Osten des Landkreises zu nennen. Die regionale Verteilung der Anlagenstandorte hängt stark von den landwirtschaftlichen Ertragsbedingungen ab. Oftmals konkurrieren Biogasbetreiber mit den Milchviehhaltern um Biomasse bzw. Futtermittel. In solchen Gebieten dominiert der Maisanbau. Der hohe Flächenbedarf verbunden mit hohen Pachtpreisen führt insbesondere in Konzentrationsgebieten zu Konflikten zwischen Futterbaubetrieben und Biogaserzeugern. 3 Vergleich von Großanlagen mit Kleinanlagen Die wichtigsten Umweltauswirkungen kleiner und großer sind in Tab. vergleichend zusammengestellt. Je nach Betrachtungskriterium weisen große oder kleine Vorteile auf. Kleinere Anlagen zeigen insbesondere hinsichtlich Intensität, Schließung lokaler Nährstoffkreisläufe oder Verkehrsbelastung gewisse Vorteile gegenüber Großanlagen. Tab. : Vor- und Nachteile großer gegenüber kleiner Großanlagen (> kw el ) Kleinanlagen (bis < kw el ) Intensität bessere Integration in die bestehende Kulturlandschaft Betreiberstruktur stärkere regionale Konzentration des Anbaus nachwachsender Rohstoffe zum Teil außerlandwirtschaftliche Betreiber, Wertschöpfung vermehrt außerhalb der Landwirtschaft, bzw. des ländlichen Raumes überwiegend landwirtschaftliche Betreiber, Wertschöpfung bleibt in der Landwirtschaft Standort standortunabhängig bezüglich der Investoren Standortabhängig durch die Lage der Hofstätte des Landwirtes Gefahr der Konkurrenz durch mangelnde Koordination und Absprachen langfristige Planung und Rohstoffkonzepte Rentabilität sinnvolle Wärmenutzungskonzepte möglich, Gaseinspeisung ins Ferngassystem möglich, Kostendegression bis kw el kontinuierliche versorgung der Anlage gewährleistbar (Vorteile nach EEG-9) Nährstoffkreisläufe Transporte trotz unterschiedlicher Herkunft der Substrate wird der Gärrest vertraglich an den Zulieferer rückgeführt mögliche Nährstoffüberschüsse bei der Gärrestausbringung bei hohen Anteilen von Substraten, die nicht der Fläche entstammen (z.b. Schlachtabfälle) lange Anfahrtswege, jedoch effizientere Transportmöglichkeiten größere Verkehrs- und Straßenbelastung (LKW bis 4 t) im Umfeld der Anlagen Schließung lokaler Nährstoffkreise durch aufbereitung und Gärrestrückführung tendenziell kurze Anfahrtswege aber verhältnismäßig deutlicher Mehraufwand an Fahrten mit kleinerer Technik geringere Verkehrs- und Straßenbelastung im Umfeld der Anlagen Kontrolle tendenziell hoher Aufwand oder keine Kontrolle Krisenanfälligkeit wenige große Anlagen lassen sich mit geringerem Aufwand kontrollieren geringere Flexibilität gegenüber Preis- Kosten-Veränderungen, da überwiegend Substratzukauf, Fremdarbeitskräfte, tendenziell mehr Fremdkapital größere Flexibilität gegenüber Preis- Kosten-Veränderungen da Substratproduktion auf eigener Fläche, überwiegend Familienarbeitskräfte, tendenziell mehr Eigenkapital Bayerisches Landesamt für Umwelt 2 3

4 4 Entwicklung der Flächennutzung 4. Langfristige Entwicklung der landwirtschaftlich genutzten Fläche Die Flächennutzung unterliegt ständigen Veränderungen und zeigt sich langfristig in einem Verlust von landwirtschaftlich genutzter Fläche, beispielsweise durch Infrastrukturerweiterungen und den Bau von neuen Wohn- und Gewerbegebieten. Der Verlust landwirtschaftlich genutzter Fläche erreichte 27 rd. % der landwirtschaftlich genutzten Fläche von 983 und entspricht damit einem Flächenumfang von ca. ha. Aufgrund des starken Rückgangs der Dauergrünlandfläche um 9 % konnte die Ackerfläche auf einen Anteil von 78 % leicht ausgedehnt werden. Im Vergleich zu den anderen vier Untersuchungslandkreisen zeichnete sich der Landkreis Donau-Ries im Zeitraum zwischen 982 und 22 durch einen stärkeren umbruch aus. In mehr als der Hälfte der Gemeinden ging das um mehr als 2 % zurück. Für 29 wird ebenfalls von einem starken umbruch berichtet. Möglicherweise befürchten Landwirte, dass zukünftig der umbruch stärker eingeschränkt wird und sie daher einem Umbruchverbot zuvorkommen wollen. 4.2 Anbaufläche Mais Bereits Ende der 8er Jahre wurde im Landkreis Donau-Ries aufgrund des hohen Viehbesatzes sehr viel Mais angebaut (Abb. 3). Ab 2 nahm der Maisanbau trotz des beständigen Rückgangs der Tierzahlen deutlich zu. Zwischen den Jahren 24 und 28 wurde beispielsweise um ha ausgedehnt. 28 erreichte der Maisanteil mit durchschnittlich über 2 % der Ackerfläche seinen bisherigen Höchststand. Die Zunahme der hat seit 24 wesentlich zur Ausdehnung des anbaues beigetragen Fläche [ha] Abb. 3: Langfristige Entwicklung des Maisanbaus im Landkreis Donau-Ries [3]. Substratbereitstellung in drei Biogas-Szenarien im Landkreis Donau-Ries Ein stärkerer einsatz in ist vor allem aus logistischen Gründen nur eingeschränkt möglich. Unter der Annahme, dass die gesamte im Landkreis anfallende zu den geliefert und auch effizient verwertet wird, könnte maximal 28 % der installierten Leistungskapazität durch gedeckt werden. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt dürfte jedoch maximal ein Drittel der tatsächlich in verwertet werden. Neben hat Maissilage die größte Bedeutung als Biogas-Substrat. Auf Grundlage der Maisanbau- und fläche im Landkreis und dem Futterbedarf der Milchviehhaltung bzw. Rindermast kann eine Bilanz zur Verfügbarkeit von und für die Verwertung in erstellt werden. Die Flächenverfügbarkeit wurde in drei Szenarien ( Referenz, Intensiv und Maximal ) nach unterschiedlichen anteilen an der Ackerfläche betrachtet (vgl. Tabelle 2). 4 Bayerisches Landesamt für Umwelt 2

5 Zusammenfassend lässt sich aus dieser Schätzung schließen, dass im Landkreis Donau-Ries trotz der hohen bereits installierten noch zusätzliche errichtet werden können. Damit kann sich zukünftig der Druck in Richtung einer Intensivierung der Flächennutzung noch verstärken. Einhergehend mit der zunehmenden Intensivierung der Nutzung wäre bei Eintreten dieses s auch mit einer Zunahme nachteiliger Auswirkungen auf Natur- und Landschaft zu rechnen (z. B. bis zu 7 % anteil an der Ackerfläche), insbesondere infolge von umbruch sowie einer Verschärfung der sich derzeit bereits abzeichnenden Akzeptanzprobleme in der Bevölkerung. Für wiesenbrütende Vogelarten und die Wiesenweihe könnte dies im schlechtesten Fall den Zusammenbruch der Brutbestände bedeuten. Tab. 2: Berechnung der potenziellen Eigenversorgung der mit Substrat für drei Biogas-Szenarien im Landkreis Donau-Ries. Bereitstellungspotenzial für Biogassubstrate Referenz- Intensiv- Maximal- (8.67 ha)* (33 % des Anfalls) (22,4 % der AF:.49 ha) * (8.67 ha)* ( % des Anfalls) ( % der AF: 2.24 ha) * (8.67 ha)* (7 % des Anfalls) 2,3 MW el 2 MW el 3, MW el 46,3 MW el,2 MW el benötigte Leistungspotenzial (aus Gras / Mais / ) best. zusätzliche Anlagenpotenzial (á 4 kw) 23,9 MW el - 2 MW el -, MW el zusätzliche 9,4 MW el - 2 MW el 34,4 MW el 86 zusätzliche 92 MW el - 2 MW el 67 MW el 67 zusätzliche 77,2 MW el (7 % der AF: 3.39 ha) * * jeweils nach Abzug des Flächenanspruchs durch die Rinderhaltung Quellen: eigene Berechnungen Quellen [] GEITNER, H. (26): persönliche Mitteilung. [2] BAYERISCHE LANDESANSTALT FÜR LANDWIRTSCHAFT (27): in Bayern 26: Ergebnisse einer Umfrage, in LfL-Information, I. RÖHLING und U. KEYMER, Editors. Institut für Ländliche Strukturentwicklung, Betriebswirtschaft und Agrarinformatik: München. S. 2. [3] BAYERISCHES LANDESAMT FÜR STATISTIK UND DATENVERARBEITUNG (28): GENESIS-Online: Statistisches Informationssystem Bayern. Impressum: Herausgeber: Bayerisches Landesamt für Umwelt Bürgermeister-Ulrich-Straße Augsburg Telefon: (8 2) 9 7- Telefax: (8 2) poststelle@lfu.bayern.de Internet: Postanschrift: Bayerisches Landesamt für Umwelt 8677 Augsburg Bearbeitung: TUM LS WdL / Hübner, Hoffmann LfU Ref. 2 / Leicht, Stürzer Stand: Februar 2 Bayerisches Landesamt für Umwelt 2