Projekt BiomethNach Biomethan im Kontext der Biokraft-NachV - Handlungsempfehlungen für die Praxis

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1 Projekt BiomethNach Biomethan im Kontext der Biokraft-NachV - Handlungsempfehlungen für die Praxis Vorstellung der Handlungsempfehlungen Teil 2: Berechnung des Treibhausgas- Minderungspotenzials Abschlussveranstaltung Biomethan als Kraftstoff 28. Oktober 2010 in Berlin Bundespresseamt Regine Vogt, Horst Fehrenbach IFEU Institut für Energie- und Umweltforschung, Heidelberg

2 Inhalt Allgemeines Methode nach Anlage 1, Biokraft-NachV Besonderheiten für Biomethan Anbaufläche und Gewinnung der Rohstoffe Emissionen Landnutzungsänderung und Landnutzung Emissionen aus Anbau und Ernte Höchstwerte für den Verfahrensschritt Anbau von Biomasse Biogasanlage Erfassung von Substraten Lagerung und Saldierung Einbringung in den Fermenter und Saldierung Zuordnung und Aufteilung Gasertrag Emissionen der Biogasanlage Allokation Gärrest Biogasaufbereitungsanlage und nachgelagerte Schritte Abschließende THG-Berechnung

3 Allgemeines Methode Biokraft-NachV THG-Minderungspotenzial nach Anlage 1, Biokraft-NachV Zwei Möglichkeiten: 1. Verwendung vorgegebener Standardwerte 2. Berechnung anhand tatsächlicher Werte Zu 1: Standardwerte nur für Biomethan aus organischen Siedlungsabfällen, Gülle und Trockenmist Zu 2: Formel und Vorgaben gemäß Anlage 1 Formel Biokraft-NachV: E = e ec + e l + e p + e td + e u -e sca -e ccs -e ccr -e ee Anbau und Landnutzungsänderung Transport Produktion Nutzung CO 2 -Abscheidung Speicherung Stromgutschrift

4 THG-Emissionen Lebenswegkette - e ec Emissionen aus Gewinnung der Rohstoffe: Emissionen aus Anbau und Ernte von Anbaubiomasse; bei Abfällen, Ernterückständen und Produktionsrückständen vorgelagerte Emissionen bis Sammlung Null - e l Emissionen Landnutzungsänderung: Stichtag ; sowohl positive wie negative Kohlenstoffbestandsänderungen - e p Emissionen Verarbeitung: Emissionen Biogasanlage, Biogasaufbereitungsanlage - e td Emissionen Lieferung: Transport Anbaubiomasse, Sammlung Abfälle, Ernterückstände, Produktionsrückstände, Transport Biogas (soweit gegeben), Transport Biomethan - e u Emissionen Nutzung: Bei Biokraftstoffen Null Emissionen = alle prozessbedingten Emissionen z.b. CH 4 -Emissionen, N 2 O-Emissionen Anbau, Emissionen aus Bereitstellung und Verwendung Energie und Hilfsstoffe Für Energie und Hilfsstoffe gibt es teils Emissionsfaktoren (z.b. Strom, Düngemittel, Transportmittel Projekt BioGrace, THG-Rechner)

5 Hilfen zur Berechnung der THG-Emissionen Leitfaden der BLE Fachtechnische Orientierungshilfe für die Anerkennung von Zertifizierungssystemen durch die zuständige Behörde (BLE) Projekt BioNachTHG Rechenhilfen mit erweiterten Datengrundlagen für Wirtschaftsteilnehmer zur Errechnung einer Treibhausgasbilanz über die Chain of Custody.

6 Schema Prozessschritte Biomethanerzeugung 0,008 ha 325 kg Mais Aufwand Anbau (Diesel, PSM) Düngeaufwand (N, P 2 O 5, K 2 O, CaO) Fahrsilo 10% Massenverlust 292 kg 3,75% d. FWL Biogas Netzstrom Methanemission 1% d. prod. CH 4 0,012 GJ Biogas Fermenter Methanemission ThOx 0,01% d. prod. CH 4 Methanschlupf 5% d. prod. CH 4 1,055 GJ Biogas (=56,4 m3 Biogas, 52 Vol% CH 4 ) (91,4% FWL Biogas) 8,6% d. FWL Biogas 0,111 GJ Biogas Heizkessel Biogas eta th 90% PSA/ DWW 1,003 GJ Biogas Verluste 0,08% d. verteilten Gases Erdgasnetz 16 bar 0,0026 kwh/m³ Gas + 0,17% d. verteilten Gases 0,737 kg Gärrest/ kg Input Fermenter keine CH 4 -Emissionen Netzstrom Tankstelle 250 bar 1 GJ Biomethan (=29 m³ Biogas, 96Vol% CH 4 ) Gärrestbehälter gasdicht Gemäß Norm Gärrest als Nebenerzeugnis nach Energiegehalt alloziert; Ann. Heizwert = 0 Systemgrenze = Anlagengrenze

7 Schema Prozessschritte Biomethanerzeugung - Beispiel: Erzeugung von 1 GJ Biomethan aus Silomais - Aufgezeigt die rückwirkend dafür nötige Menge Biogas, Mais: Umso höher Methanverluste, umso mehr Mais muss eingesetzt werden - Systemgrenze für Nebenerzeugnis Gärrest: ist zu allozieren - Gezeigter Systemraum Grundlage für abgeleitete Höchstwerte für den Anbau gleiche Systematik wie Standardwerte: konservativer Fall (Netzstrom, Biogasheizkessel), aber mit Voraussetzung keine Landnutzungsänderung und bestimmter Stand der Technik für Deutschland: - gasdichte Gärrestlager mit Restgasnutzung - Prozesswärme regenerativ gedeckt - thermische Nachbehandlung Abluft bei unter Druck arbeitenden Aufbereitungsverfahren (PSA, DWW, Genosorb) - Keine Landnutzungsänderung und bestimmter Stand der Technik Voraussetzung für Verwendung Höchstwerte

8 Emissionseinsparungen Gutschriften - e sca Einsparung durch C-Speicherung Boden durch bessere landwirtschaftliche Bewirtschaftungspraktiken: bislang keine Konkretisierung hierzu bislang nicht anrechenbar - e ccs Einsparung durch geologische Speicherung von CO 2, das bei Erzeugung anfällt - e ccr Einsparung durch Verwenden biogenes CO 2 aus Erzeugung statt fossilem CO 2 für gewerbliche Erzeugnisse und Dienstleistungen - e ee Einsparung durch überschüssigen Strom aus KWK: z.b. bei Biogasanlage Überschussstrom aus wärmegeführtem BHKW; aber Gutschrift nach Wortlaut für Einsatz gleicher Brennstoff in Kraftwerk; für Biogas wenig sinnvoll zuständige Behörde sollte Netzstrom als Gutschrift zulassen; dies nach Kenntnis IFEU auch gegeben bei Standardwerten für Biomethan aus org. Siedlungsabfällen, Gülle, Trockenmist Es fehlt Anrechnung Einsparung durch Vergärung von Wirtschaftsdünger Anpassung nur langfristig über Komitologieprozess EU-Ebene möglich

9 Allgemeines Besonderheiten Biomethan - Biogaserzeugung ist Multi-Input-Prozess, typischerweise werden zwischen zwei und fünf verschiedene Substrate gleichzeitig eingesetzt; bei flüssigen Biokraftstoffen weder nötig noch üblich - RED erlaubt vermischen von Biomasse oder Biokraftstoffen mit unterschiedlichen THG-Werten, aber nicht zusammenfassen (saldieren), 35% soll nicht durch Verrechnung gute und schlechte erreicht werden - Biokraft-NachV erlaubt saldieren, wenn Höchstwert für Arbeitsschritt eingehalten wird - ohne Höchstwertregel müssen bei Biomethan für alle eingesetzten Substrate separate THG-Berechnungen über den gesamten Prozessweg durchgeführt werden - Denkbar auch Monovergärung, aber dadurch Verzicht auf wesentliche Vorteile und hohes Risiko schwindender Akzeptanz in der Bevölkerung (Vorteile Einsatz von Substratgemischen s. Handlungsempfehlung)

10 Inhalt Allgemeines Methode nach Anlage 1, Biokraft-NachV Besonderheiten für Biomethan Anbaufläche und Gewinnung der Rohstoffe Emissionen Landnutzungsänderung und Landnutzung Emissionen aus Anbau und Ernte Höchstwerte für den Verfahrensschritt Anbau von Biomasse Biogasanlage Erfassung von Substraten Lagerung und Saldierung Einbringung in den Fermenter und Saldierung Zuordnung und Aufteilung Gasertrag Emissionen der Biogasanlage Allokation Gärrest Biogasaufbereitungsanlage und nachgelagerte Schritte Abschließende THG-Berechnung

11 Anbaufläche und Gewinnung der Rohstoffe - Landnutzungsänderung: Stichtag ; wenn gegeben (Freisetzung CO 2 ) dürfen Höchstwerte nicht verwendet werden; zur Berechnung Leitlinien der EU vom Landnutzung: Anbau auf organischen Böden ist mit hohen THG-Belastungen verbunden, Einhalten der 35% nicht möglich Anbau auf organischen Böden unterlassen (Niedermoore im Norden NI, Alpenrandgebiet BY) - Emissionen aus Anbau und Ernte: Selbsterklärung Landwirt/ Anbaubetrieb; erforderliche Daten: Mengen an Saatgut, PSM, Dünger, Dieseleinsatz, Ernteertrag: Frischmasse und TS-Gehalt! (bei Anlieferung, wegen Höchstwerten)

12 THG-Emissionen Biomasseanbau I. Akteur: Biomasseanbau: Energiepflanzen Daten für den Biomasseanbau bitte in die grün markierten Felder eintragen Mais Ergebnis Anbau g CO 2 -Äq/kg TS Ergebniswert in der gelben THG-Emission Zelle an den nächsten Akteur 150,8 (Lieferant, Biogasanlage) Höchstwert übermitteln 215 Prüfung Höchstwert 150,8 Schritt 1 - THG Emissionen durch Landnutzungsänderung Wurde das Substrat auf Flächen angebaut, die seit dem Agrarflächen sind? Wenn ja, dann bitte "0" eintragen; Wenn nein, dann müssen THG-Emissionen berechnet werden (s. Blatt "Landnutzungsänderung) und Höchstwerte dürfen NICHT verwendet werden THG-Emissionen durch Landnutzungsänderung kg CO2-Äq/(ha*a) 0 Landnutzungsänderung falls gegeben Schritt 2 - THG Emissionen durch Anbau Bitte Ernteertrag eingeben (Frischmasseertrag und TS-Gehalt) Frischmasseertrag kg Substrat/(ha*a) TS-Gehalt % Frischmasse 35 Bitte eingesetzte Saatgutmenge eingeben kg Saatgut/(ha*a) 26 Bitte eingesetzte Düngemengen eingeben für jeden einzelnen Dünger N-Dünger kg N/(ha*a) 152,0 P2O5-Dünger kg P 2 O 5 /(ha*a) 64,2 K2O-Dünger kg K 2 O/(ha*a) 178,3 CaO-Dünger kg CaO/(ha*a) 11,0 Bitte eingesetzte Menge an Pflanzenschutzmitteln (PSM) eingeben PSM kg/(ha*a) 3,0 Bitte vebrauchte Dieselmenge eingeben Diesel l/(ha*a) 98,0 Erforderliche Eingabedaten Biomasseanbau (Abb. 4 Handlungsempfehlung) Emissionen Dünger kg CO2-Äq/(ha*a) N-Düngerproduktion kg CO2-Äq/(ha*a) 894 N2O Emissionen Feld kg CO2-Äq/(ha*a) 707 P 2 O 5 Düngerherstellung kg CO2-Äq/(ha*a) 65 K 2 O Düngerherstellung kg CO2-Äq/(ha*a) 103 CaO Düngerherstellung kg CO2-Äq/(ha*a) 1 Emissionen PSM Herstellung kg CO2-Äq/(ha*a) 33 Emissionen Diesel kg CO2-Äq/(ha*a) 308 Emissionen (Anbau) kg CO2-Äq/(ha*a) Emissionen (Landnutzungsän kg CO2-Äq/(ha*a) 0 Emissionen gesamt kg CO2-Äq/(ha*a) Berechnete Zwischenergebnisse und Summe pro Hektar und Jahr

13 Höchstwerte für Verfahrensschritt Anbau Höchstwerte sind maximal zulässige THG-Werte für einen Verfahrensschritt; Höchstwerte müssen vorhanden sein und eingehalten werden, damit Substrate mit unterschiedlichen THG-Werten nicht nur vermischt, sondern auch saldiert werden dürfen Höchstwerte für Biomethan gibt es bereits für flüssige Biokraft-/brennstoffe; im Projekt wurden von IFEU für 13 Pflanzensubstrate neu abgeleitet. Notifizierung bei der EU endete Mitte Oktober; Werte werden voraussichtlich demnächst durch das BMU bekannt gemacht Ableitung erfordert wie bei Standardwerten konservativen Ansatz, deswegen konservativer Systemraum; aber in einigen Punkten Stand der Technik in Deutschland verwendet Voraussetzungen für Verwendung Höchstwerte - keine Landnutzungsänderung - Gasdichtes Gärrestlager mit Restgasnutzung - Prozesswärme regenerativ - Druckverfahren zur CO 2 -Abtrennung müssen Abluft thermisch behandeln

14 Höchstwerte für Verfahrensschritt Anbau Zwischenerzeugnis Mais Ganzpflanzensilage (GPS) Körner Dauergrünland Ackergräser/Leguminosen-Grasgemenge* Gras Corn-Cob-Mix (CCM) Zuckerrübe Zuckerhirse Sudangras Weidelgras (Zwischenfrucht) Grünroggen (Vorfrucht) Landschaftspflegegras Höchstwert in g CO 2 -Äq/kg TS * 50:50-Mischung

15 Höchstwerte für Verfahrensschritt Anbau - Reale THG-Werte Anbau mit Höchstwerten vergleichen - liegen sie niedriger darf saldiert werden - liegen sie höher kann 35%, bei gleichem Bilanzsystem wie für Höchstwerte verwendet, nicht eingehalten werden - Manche Höchstwerte deutlich höher als bei Anbau typisch (Mais, GPS, Leguminosen), manche aber niedriger als nach verfügbarer Datenlage zu erwarten: v.a. Grassubstrate erfordern hohe N-Düngung, da hoher N-Gehalt, der Boden entzogen wird; zudem tendenziell Methanertrag im mittleren bis niedrigen Bereich; gilt insbesondere für Zwischenfrucht Weidelgras, auch für Vorfrucht Grünroggen - weitere Besonderheit Biomethan: Multi-Input-Prozess erlaubt Mitbehandlung von Zwischen- und Vorfrüchten, die nicht originär zur Biogaserzeugung dienen sollen, sondern dem Zweck der guten landwirtschaftlichen Praxis - Lösung langfristig: Positivliste in Komitologieprozess einbringen - ABER Überschreitung Höchstwert schließt Mitbehandlung nicht aus, es darf nur nicht saldiert werden und ggf. kann Gasanteil daraus keinen Nachhaltigkeitsnachweis erhalten

16 Inhalt Allgemeines Methode nach Anlage 1, Biokraft-NachV Besonderheiten für Biomethan Anbaufläche und Gewinnung der Rohstoffe Emissionen Landnutzungsänderung und Landnutzung Emissionen aus Anbau und Ernte Höchstwerte für den Verfahrensschritt Anbau von Biomasse Biogasanlage Erfassung von Substraten Lagerung und Saldierung Einbringung in den Fermenter und Saldierung Zuordnung und Aufteilung Gasertrag Emissionen der Biogasanlage Allokation Gärrest Biogasaufbereitungsanlage und nachgelagerte Schritte Abschließende THG-Berechnung

17 Biogasanlage Erfassung und Lagerung - Bei Anlieferung Selbsterklärung, THG-Werte Bezug TS-Gehalt; Dokumentation Liefermengen und Informationen z.b. in Lieferliste: II. Übergabe: Akteur Biomasseanbau --> Akteur Biogasanlage Daten für die gelieferten Mengen bitte in die grün markierten Felder eintragen Für gleiche Substratarten, die jeweils den Höchstwert einhielten, dürfen Mittelwerte gebildet werden Herkunft NawaRo Menge NawaRo Menge NawaRo THG-Wert Anlieferung THG-E Transport Liefernr.# Betrieb Bezeichnung in t FS in t TS g CO2-Äq/kg TS km g CO2-Äq/kg FS 1 Landwirt 1 Mais ,8 10 0,8 2 Landwirt 2 Mais ,6 3 Landwirt 1 Getreidekörner ,3 10 0,8 4 Landwirt 3 Gras ,7 15 1,2 5 0,0 (Abb. 5 Handlungsempfehlung) - Bei Lagerung am besten nur gleiche Substrate mischen (überschaubarer), berücksichtigen Silierverluste (Default oder nachweisen), bei Einhaltung Höchstwert saldieren THG-Werte gleicher Substrate II. Akteur Biogasanlage: Lagerverluste der Substrate Daten für Lagerung in die grün markierten Felder eintragen Für Verluste durch Silierung vorgegebene Werte eingeben, geringere Werte sind nur zulässig, wenn nachweisbar Herkunft NawaRo Menge NawaRo Menge NawaRo THG-Wert Silierverluste Ergebnis THG-E Liefernr.# Betrieb Bezeichnung in t FS in t TS g CO2-Äq/kg TS % g CO2-Äq/kg TS 1+2 Landwirt 1+2 Mais , ,7 3 Landwirt 1 Getreidekörner , ,3 4 Landwirt 3 Gras , ,3 5 0, (Abb. 6 Handlungsempfehlung) - Alles dokumentieren! Insbes. Mischungsverhältnis Mais (54% LW1, 46% LW2)!

18 BGA Einbringung Fermenter und Saldierung - Über Dosiereinheit gewogene Mengen im Betriebstagebuch aufzeichnen inkl. THG-Wert, TS-Gehalt, Herkunft - Anteile verschiedene Substrate mit unterschiedlichen THG-Werten schätzen (monatlich abgleichen mit Lagerbestand, 1x jährlich externe Prüfung) - Verschiedene Substrate die Höchstwert einhalten saldieren; andere Substrate (hier 140 t Gras, 500 t Rindergülle) ebenfalls aufzeichnen - Bilanzzeitraum max. 3 Monate, besser monatlich oder kürzer Bilanzzeitraum für die Lieferung: II. Akteur: Biogasanlage - Input Inputmenge gesa davon saldiert t t Saldierung Gesamtmenge TS-Gehalt GesamtmengeSaldierter Wert t Frischmasse % t Trockenmasseg CO2-Äq/kg TS ,8 Inputmengen und TS-Gehalt Fermenter sowie Übertrag THG-Wert nach Silierung Saldierte Menge saldierter Wert für Berechnung THG-Emissionen aus Anbau und Lagerung der saldierten Menge Substratwerte, die saldiert werden dürfen ÜBERTRAG Herkunft Input Fermenter TS-Gehalt Input Fermenter Ergebnis THG-E Nr. Betrieb Biomassesubstrat t Frischmasse % t Trockenmasse g CO2-Äq/kg TS 1+2 Landwirt 1+2 Mais ,7 3 Landwirt 1 Getreidekörner ,3 (Abb. 7 Handlungsempfehlung)

19 BGA Zuordnung und Aufteilung Gasertrag - Zuordnung Gasertrag analog Vorgehensweise bei der Abrechnung der EEG-Vergütung = über Bilanzzeitraum erfasste Gas- bzw. Methanmenge wird der im Bilanzzeitraum insgesamt eingesetzten Substratmenge zugeordnet - In der Praxis üblicherweise eichrechtkonforme Erfassung Methanmenge bei Einspeisung Biomethan - Zeitliche Verzögerung vor / nach Aufbereitungsanlage sehr gering alternativ zu eigener Messung an Biogasanlage kann die bei Einspeisung gemessene Methanmenge an Biogasanlage rückgemeldet werden - Berechnung Methaninput Aufbereitung mit Hi = 35,9 MJ/m³ und Addieren Methanverluste Aufbereitung! - Nutzt Biogasanlage Biogas zur Eigenenergieversorgung muss der Anteil ebenfalls aufaddiert werden (Rückrechnung auf Methananteil über erzeugte Wärmemenge oder bei BHKW Strommenge) - Konvention für Zuordnung setzt gleichmäßigen Anlagenbetrieb voraus; umso wichtiger umso kürzer Bilanzzeitraum gewählt wird

20 BGA Aufteilung Methanertrag - Messung für einzelne Substrate nicht möglich Aufteilung mit Hilfe von Daten aus wissenschaftlich anerkannten Literaturquellen, z.b. KTBL (Quelle muss zitiert werden; ggf. Liste mit Methanertragsdaten) - Im Beispiel (Handlungsempfehlung) gemessene Methanmenge bei Einspeisung über den Bilanzzeitraum: MJ = m³ CH 4 + Methanverluste Aufbereitung m³ CH 4 (Input Aufbereitung bzw. Output BGA) + Biogas für Wärmeerzeugung m³ CH 4 (Methanertrag BGA) (Methanverluste BGA sind daraus rückwirkend zu berechnen) Substrate Substratinput in t Methanertrag Literatur in m³ CH 4 /t Methanertrag gesamt in m³ CH 4 Anteile in % Summe Bilanzzeitraum Gras ,340 Rindergülle ,972 Saldierte Menge ,688

21 Biogasanlage Emissionen Bilanzzeitraum für die Lieferung: II. Akteur: Biogasanlage Ergebnis BGA Ergebniswert in gelber Zelle für Berechnung der THG- Emissionen der Biogasanlage verwenden Spezifische THG-Emission der Biogasanlage 438 g CO2-Äq/m³ CH4 Output Verbleibende Methanmenge zur Aufbereitung m³ Daten für die Biogasanlage bitte in die grün markierten Felder eintragen Schritt 1 - Methanertrag der Biogasanlage im Bilanzzeitraum Methanertrag m³ Schritt 2 - Diffuse Methanverluste Biogasanlage 1% Wert darf nur verringert werden, wenn nachweisbar Methanverluste m³ Schritt 3 - Energiebedarf der Biogasanlage im Bilanzzeitraum Welche Energiemengen wurden im Bilanzzeitraum verbraucht Strombedarf kwh Wärme Biogasheizwerk kwh Wärme Holzheizwerk kwh Wärme Biogas-BHKW kwh Wärme ThOx Aufbereitung kwh Schritt 4 - Gärrestlager Ist das Gärrestlager gasdicht ausgeführt? ja THG-Berechnung Bezug Methanmenge zur Aufbereitung (Abb. 8 Handlungsempfehlung) Ermittlung für Gesamtmethanertrag Emissionen aus Methanverlusten und Strom- und Wärmebedarf (regenerativ) Gärrestlager gasdicht, sonst Messungen erforderlich und hohes Risiko 35% nicht einzuhalten Emissionseinsparung Überschussstrom kwh Einsparung KWK-Überschussstrom Emissionen Methan kg CO2-Äq Emissionen Energie Strombedarf kg CO2-Äq Wärmebedarf kg CO2-Äq Emissionen gesamt kg CO2-Äq Berechnete Zwischenergebnisse und Summe über Bilanzzeitraum

22 BGA Biogas-BHKW und Allokation Gärrest - Biogas-BHKW für Energieeigenbedarf: Methanemissionen Abgas; nach aktuellem Stand 0,5% bei Gas- BHKW, 1% bei Zündstrahl-BHKW (Zündstrahl-BHKW mit Pflanzenöl betreiben, sonst zusätzlich fossile CO 2 -Emissionen); keine Methanminderung durch Oxi-Kat - Allokation Gärrest: Nebenerzeugnis nach Maßgabe Hi (Bezug Frischmasse) allozieren = Aufteilen der bisherigen THG- Emissionen; Gärrest i.d.r. TS-Gehalte um 7% Hi vorr. < 0 gemäß Biokraft-NachV null Gärrest werden keine THG-Anteile zugeordnet, wird nach Verlassen der Anlage nicht weiter betrachtet - Sonderfall Separierung: ggf. mit Methanemissionen verbunden, ggf. Festphase Restgaspotenzial Methanmessung bei Separierung und sicher stellen, dass evtl. entstehende Methanemissionen nicht entweichen (Abluft fassen, behandeln) für Festphase sicherstellen, dass kein Methan freigesetzt wird

23 Inhalt Allgemeines Methode nach Anlage 1, Biokraft-NachV Besonderheiten für Biomethan Anbaufläche und Gewinnung der Rohstoffe Emissionen Landnutzungsänderung und Landnutzung Emissionen aus Anbau und Ernte Höchstwerte für den Verfahrensschritt Anbau von Biomasse Biogasanlage Erfassung von Substraten Lagerung und Saldierung Einbringung in den Fermenter und Saldierung Zuordnung und Aufteilung Gasertrag Emissionen der Biogasanlage Allokation Gärrest Biogasaufbereitungsanlage und nachgelagerte Schritte Abschließende THG-Berechnung

24 Aufbereitungsanlage, nachgelagerte Schritte Bilanzzeitraum für die Lieferung: III. Akteur: Aufbereitung und Komprimierung nach letzter Schnittstelle Ergebnis Aufber. Ergebniswert in gelber Zelle für Berechnung der THG- Emissionen der Aufbereitung verwenden Daten für die Aufbereitung bitte in die grün markierten Felder eintragen Schritt 1 - Methaninput Aufbereitung im Bilanzzeitraum Spez. THG-Emission Aufbereitung und Bereitstellung 548 g CO 2 -Äq/m³ CH4 nutzbar Verbleibende Methanmenge zur Nutzung, frei Tankstelle m³ Methaninput Aufbereitung m³ Methanoutput Aufbereitung m³ Biomethanoutput Aufbereitung m³ Schritt 2 - Methanschlupf und Methanemissionen Aufbereitungsanlage Methanschlupf 5% Anderer Wert ist nachzuweisen Methanverluste m³ Methanemissionen nach ThOx 0,01% Anderer Wert ist nachzuweisen Methanemissionen m³ 15 Schritt 3 - Energiebedarf der Aufbereitungsanlage im Bilanzzeitraum Welche Energiemengen wurden im Bilanzzeitraum verbraucht Strombedarf kwh Wärme Biogasheizwerk kwh Wärme Holzheizwerk kwh Wärme kwh THG-Berechnung Bezug nutzbares Methan frei Tankstelle (Abb. 9 Handlungsempfehlung) Ermittlung für Gesamtmethanertrag Methanverluste Aufbereitung und resultierende Emissionen (thermische Abluftbehandlung bei Druckverfahren) sowie Emissionen aus Strom- und ggf. Wärmebedarf (regenerativ) Schritt 4 - Transport des Biomethans Emissionen aus der Nutzung des Erdgasnetzes als Transportmedium (Bezug verteiltes Gas) Strombedarf kwh 394 Gasverbrauch 0,17% Anderer Wert ist nachzuweisen Gasverbrauch m³ 248 Methanverluste/-leckagen 0,08% Anderer Wert ist nachzuweisen Methanemissionen m³ 116 Emissionen aus dem Transport mittels Druckflaschen Entfernung km Gewicht Druckflaschen t/m³ Biomethan Transport Biomethan Schritt 5 - Strombedarf der Komprimierung auf Tankstellendruck Strombedarf kwh Emissionen gesamt kg CO2-Äq Komprimierung Summe über Bilanzzeitraum

25 Aufbereitungsanlage, nachgelagerte Schritte - Bezug für THG-Emissionen Aufbereitungsanlage ist nutzbares Methan (Methan frei Tankstelle) - Ermittlung Methanmenge Bilanzzeitraum ausgehend von Eichrecht konformer Messung bei Einspeisung (in MJ, Rückrechnung m³ über Heizwert); Wert an Biogasanlage übermitteln (Verluste beachten) - Biomethanoutput berechenbar über bei Einspeisung gemessenen Methangehalt (im Beispiel 96 Vol%) - LPG-Zugabe bleibt unberücksichtigt, da Trägerstoff - Methanschlupf: Default oder Messung oder Herstellergarantie - Emissionen aus Energiebedarf für thermische Abluftbehandlung (ggf. Strombedarf Lüfter oder Stützfeuerung Erdgas) - Nutzung Erdgasnetz beinhaltet weiteren Strombedarf und verbraucht verteiltes Gas und bedingt weitere Verluste Nutzbares Methan frei Tankstelle = eingespeistes Methan Verluste Verbrauch Verteilung (im Beispiel m³ CH 4 ) - Strombedarf für Komprimierung auf Tankstellendruck

26 Inhalt Allgemeines Methode nach Anlage 1, Biokraft-NachV Besonderheiten für Biomethan Anbaufläche und Gewinnung der Rohstoffe Emissionen Landnutzungsänderung und Landnutzung Emissionen aus Anbau und Ernte Höchstwerte für den Verfahrensschritt Anbau von Biomasse Biogasanlage Erfassung von Substraten Lagerung und Saldierung Einbringung in den Fermenter und Saldierung Zuordnung und Aufteilung Gasertrag Emissionen der Biogasanlage Allokation Gärrest Biogasaufbereitungsanlage und nachgelagerte Schritte Abschließende THG-Berechnung

27 Abschließende THG-Berechnung - Ist von Aufbereitungsanlage als letzte Schnittstelle durchzuführen, benötigt alle Daten entlang der Prozesskette - THG-Berechnung über Bilanzzeitraum (im Beispiel 1 Monat) - In Handlungsempfehlung Tabelle 3 gezeigt für Pflanzensubstrate (Mais, Getreidekörner) - Startpunkt liegt bei Input Fermenter, da hier zu berücksichtigende Mengen über Bilanzzeitraum festgelegt werden - 1. Schritt THG-Emissionen Anlieferung: in Fermenter eingebrachte, hier betrachtete Menge (1.240 t Mais, 20 t Getreidekörner) korrigiert um Silierverluste (1.378 t Mais), resultierende Frischmasse multipliziert mit spez. THG-Wert für Lieferung (vermischte Menge Mais rückrechnen über dokumentiertes Mischungsverhältnis: 54% Landwirt 1, 46% Landwirt 2) Anlieferung im Bilanzzeitraum eingesetzte Pflanzensubstrate Anlieferung in t Frischmasse Spez. THG-E in g CO 2 -Äq/kg FS Absolute THG-E in kg CO 2 -Äq Mais 744 0,8 610 Mais Getreidekörner ,6 0,

28 Abschließende THG-Berechnung - 2. Schritt THG-Emissionen aus Anbau und Lagerung: in Fermenter eingebrachte TS-Menge multipliziert mit saldiertem spez. THG-Wert (gemäß Aufzeichnung Betriebstagebuch) Saldierte Substrate Anbau und Lagerung eingesetzte, saldierte Pflanzensubstrate Input Fermenter in t Trockenmasse 451 Spez. THG-E in g CO 2 -Äq/kg FS 173,8 Absolute THG-E in kg CO 2 -Äq Schritt THG-Emissionen Biogasanlage: spez. THG-Wert BGA multipliziert mit Anteil Menge Methan zur Aufbereitung für den Nachhaltigkeitsnachweis ausgestellt werden soll Gesamt Saldierte Menge (86,7%) Emissionen Biogasanlage für saldierte Menge Methan zur Aufbereitung in m³ Spez. THG-E in g CO 2 -Äq/ m³ CH 4 Output 438 Absolute THG-E in kg CO 2 -Äq Hier könnten auch die 500 t Rindergülle prozentual einbezogen werden (4,972% aus Aufteilung Methanertrag); dann wären noch deren THG-Emissionen aus der Anlieferung einzubeziehen (Schritt 1)

29 Abschließende THG-Berechnung - 4. Schritt Emissionen Biogasaufbereitungsanlage, spez. THG-Wert multipliziert mit Anteil Menge Methan frei Tankstelle für den Nachhaltigkeitsnachweis ausgestellt werden soll Gesamt Saldierte Menge (86,7%) Emissionen Aufbereitungsanlage inkl. nachgelagerte Schritte Nutzbares Methan in m³ Spez. THG-E in g CO 2 -Äq/ m³ CH 4 frei Zapfsäule 548 Absolute THG-E in kg CO 2 -Äq Schritt Aufsummieren berechnete THG-Emissionen Anteil saldierte Menge (86,7%) Ergebnis THG-Berechnung für saldierte Menge Nutzbares Methan in m³ Nutzbares Methan in MJ Summe THG-E in kg CO 2 -Äq Schritt berechnen THG-Minderungspotenzial gegenüber Komparator (83,8 g CO 2 -Äq/MJ): /1000 [g CO 2 -Äq] / [MJ] = 45,9 [g CO 2 -Äq/MJ] Minderung gegenüber Komparator 45,2%

30 Vielen Dank für s Zuhören! Kontakt: Horst.Fehrenbach@ifeu.de Regine.Vogt@ifeu.de