Biogaseinspeisungsanlage. Göllheim

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1 Biogaseinspeisungsanlage Göllheim

2 Inhalt / Übersicht 1. Einspeiseanlage Göllheim 2. Stoffströme 1. Zusammensetzung Input 2. Gärrest 3. Logistik 3. Anlagenkonzept 4. Anlagendimension 5. Anlagenplanung 1. Pläne 2. Umweltgutachten 3. Schallgutachten 4. Geruchsgutachten 6. Zusammenfassung und Diskussion 2

3 1. Einspeiseanlage Göllheim Fakten zur Biogasanlage in Göllheim regionale Wertschöpfung durch Substratlieferung lokaler Landwirte hohe Anlageneffizienz durch Aufbereitung des Biogases zu Erdgas und direkte Einspeisung in das örtliche Erdgasnetz dezentral erzeugte Energie dort, wo Erdgas aus dem Netz entnommen und verbraucht wird mittelfristig sinkende Energiepreise aufgrund niedriger Energieerzeugungspreise durch abgeschriebene Anlagen Ziel: 100 % Erneuerbare Energien in Rheinland-Pfalz Bauherr und Betreiber der Anlage: juwi (nicht der Investor) 3

5 2. Stoffströme Zusammensetzung Input Substrat Maissilage Hirse Ganzpflanzensilage Gülle Oberflächenwasser Input t/a t/a t/a t/a t/a Anteil 42,5 % 22,5 % 20,0 % 12,5 % 2,5 % Alle Einsatzstoffe sind nachwachsende Rohstoffe im Sinne des Erneuerbare- Energien-Gesetz Es werden keine Abfälle eingesetzt, nur landwirtschaftliche Erzeugnisse und Nebenprodukte 5

6 2. Stoffströme Zusammensetzung Input Maissilage für den Einsatz in Biogasanlagen oder als Futter für Kühe und Rinder 6

7 2. Stoffströme Gärrest nach Umwandlung insgesamt t Gärrest vorhanden und werden auf Ackerflächen ausgebracht hochwertiger Stickstoffdünger, da sofort pflanzenverfügbar (4,5 kg mineralisierter Stickstoff je Tonne Gärrest) alle Nährstoffe verbleiben im Gärrest (Kreislaufwirtschaft und ein wesentlicher Unterschied zu Bioethanol, Stichwort E10) Gärrest deckt den Stickstoffbedarf auf den Ackerflächen zu 70 % und den Phosphatdüngerbedarf um 90 % Es wird weniger Mineraldünger benötigt! 7

8 2. Stoffströme Beispielhafte Aufteilung des Flächenaufkommens anhand der Hofstandorte der liefernden Landwirte 8

9 2. Stoffströme Logistikaufkommen bei der geplanten Biogasanlage Substrat Mais Getreide GPS Hirse Gärrest Verkehrsaufkommen EBGA Göllheim während der Ernte Erntezeitpunkt Erntedauer Erntemenge Anlieferung Tonnage in Tagen pro Tag pro Tag t/a Sept. Okt t 47 Stck t/a Juni/Juli t 44 Stck t/a September t 25 Stck. Ausbringzeit März bis Mai t/a Juli 122 Tage 200 t 13 Stck. Fahrten je Std 4 Stck./h 3 Stck./h 2 Stck./h 1 Stck./h Grundlage der Planung Fahrzeiten von 07:00 Uhr bis 20:00 Uhr an Werktagen Ladekapazität 18 t je Lieferung Erntezeit Ladekapazität 14 t je Lieferung Gärrest 9

10 2. Stoffströme Logistik Genaue Fahrwege können nicht angegeben werden, weil die beteiligten Landwirte gemäß der guten, fachlichen Praxis die Parzellen, von denen die Substrate stammen, jährlich wechseln (Stichwort Fruchtfolge). die beteiligten Landwirte frei entscheiden, welche der eigenen Flächen eingesetzt werden. die Logistik unterliegt der unternehmerischen Handlungsfreiheit des Landwirts unterliegt. Den Landwirten steht frei zu entscheiden, wie sie die eigenen Flächen anfahren. während des Ernteperiode die Flächen häufig wechseln. 10

12 3. Anlagenkonzept Biogaseinspeiseanlage vier Phasen der Biogasentstehung im Fermenter Hydrolyse (Verflüssigung) Versauerung Essigsäurebildung Methanentstehung Entstehungsprozess vergleichbar mit der Verdauung einer Kuh im Pansen Prozesse laufen im Fermenter parallel ab, die Bakterien bilden entsprechend spezialisierte Gemeinschaften (Teamwork) 12

13 3. Anlagenkonzept Biogaseinspeiseanlage 13

14 3. Anlagenkonzept Biogaseinspeiseanlage Rohbiogas: Methangehalt 52 % Nutzung: Kohlendioxidgehalt 47 % Sauerstoff + Stickstoff > 1 % Schwefelwasserstoff ca. 500 ppm (0,05 %) bei herkömmlichen Biogasanlagen in einem Blockheizkraftwerk Elektr. Wirkungsgrad ca. 40 %, Therm. Wirkungsgrad ca. 45 % Herkömmliche Biogasanlagen haben meist keine sinnvollen Wärmekonzepte, die über das ganze Jahr die volle Wärme abnehmen sinnvolle Wärmenutzung über das ganze Jahr aus ökologischen und ökonomischen Gründen anzustreben 14

15 3. Anlagenkonzept Biogaseinspeiseanlage Aufbereitetes Biogas: Methangehalt 97 % (Erdgasqualität) Kohlendioxidgehalt 2 % Nutzung: Sauerstoff + Stickstoff > 1 % Schwefelwasserstoff max. 5 ppm (0,005 %) sinnvolle Nutzung in wärmegeführten Blockheizkraftwerken, die nach dem Wärmebedarf geregelt werden (z. B. in Schwimmbädern, Krankenhäusern) weitere Nutzungsmöglichkeit in häuslichen Gasheizungen möglich, regionale Gasanbieter offerieren schon entsprechende Angebote Gesamtwirkungsgrad und Gesamtnutzungsgrad des Biomethans liegt zwischen 80 und 90 % 15

16 3. Anlagenkonzept Biogaseinspeiseanlage jährlich eingespeiste Gasmenge der BGA Göllheim: kwh Bio- Erdgas bei direkter Einspeisung in das öffentliche Erdgasnetz Wärmenutzung in Gasheizung mit 92 % Wirkungsgrad Heizleistung: Gasverbrauch von Haushalten mit Bewohnern ca. 92 % Ausnutzung! KWK-Nutzung in wärmegeführten BHKW Strom: kwh elektrisch bei 41,5 % elektr. Wirkungsgrad KWK: kwh Wärme bei 45 % therm. Wirkungsgrad ca. 85 % Ausnutzung! 16

18 4. Anlagendimension Gasaufbereitung in Darmstadt Wixhausen 18

19 4. Anlagendimension 19

24 5. Anlagenplanung 24

27 5. Anlagenplanung Komponenten der Biogaseinspeiseanlage Lagerung: Vorgrube (412 m³ V Brutto ) Fahrsiloanlage für Silage Gärbehälter: Fermenter I & II (3.101 m³ V Brutto ) Nachgärer I (4.064 m³ V Brutto ) Gärrestlagerung: Gärrestlager I (4.327 m³ V Brutto ) Gärrestlager II + III (4.327 m³ V Brutto ) Alle Behälter haben jeweils eine Höhe von ca. 4,60 m über Grund Tragluftdachhöhe (weiche Bedachung) zusätzlich jeweils 5,20 m Farbliche Gestaltung der Gärbehälter in grün, Gärrestlager in betongrau. 27

28 5. Anlagenplanung Komponenten der Biogaseinspeiseanlage Wärmebereitstellung: Gasaufbereitung: BHKW (Containeranlage) 250 kwel Elektrischer Wirkungsgrad 40,5 % Biogasheizkessel 300 kwth Druckwasserwäsche (DWW) 700 m³/h Rohbiogas (= 350 Nm³/h Biomethan) mit Abluftreinigungsanlage (Nachverbrennung (RTO)) Einspeisestation: transferiert Biomethan von 7 bar auf 70 bar im Eigentum des Netzbetreibers (creos) Betriebsgebäude: in Holzbauweise geplant 28

29 5. Anlagenplanung Antrag nach Bundesimmissionsschutzgesetz Anlage wird gemäß Bundesimmissionsschutzgesetz als Anlage zum Lagern und Umschlagen von Gülle mit mehr als m³ genehmigt (Verfahren läuft) Kreisverwaltung KIB in Verbindung mit der SGD Süd ist zuständig 14 Behörden sind beteiligt worden, u. a. SGD Süd Wasserwirtschaft SGD Süd Gewerbeaufsicht Landesumweltamt Koblenz Kreisverwaltung KIB (Bauamt, Immissionsschutz, Untere Naturschutzbehörde) Landwirtschaftskammer, Berufsgenossenschaft etc. 29

30 5. Anlagenplanung Gutachten Umweltgutachten: über Bebauungsplan Gutschker & Dongus Schallgutachten: Geruchsgutachten: 30

31 5. Anlagenplanung Umweltgutachten 31

32 5. Anlagenplanung Umweltgutachten Geplante Maßnahmen zum landespflegerischen Ausgleich: A1: Anlage von Wildgehölzen zu den westlich angrenzenden Ackerflächen A2: Anlage einer Strauch- und Baumhecke entlang der Wirtschaftswege an der Anlage A3: Anlage einer Gebüschstruktur innerhalb der Regenrückehaltebecken A4: Beteiligung am Ökokonto der VG Göllheim: Flächenkauf entlang eines Bachlaufs zur Ausbildung einer naturnahen Gewässerstruktur 32

33 5. Anlagenplanung Schallgutachten - Grundlagen 33

34 5. Anlagenplanung Schallgutachten Messungen an einer vergleichbaren Bestandsanlage 34

35 5. Anlagenplanung Schallgutachten Quellenliste (blau = gemessen, rot = größte Quellen) 35

36 5. Anlagenplanung Schallgutachten - Ergebnis Beurteilungspegel Tag: 31 db(a) Nacht: 26 db(a) Beurteilungspegel Tag: 38 db(a) Nacht: 32 db(a) Beurteilungspegel Tag: 33 db(a) Nacht: 24 db(a) 36

37 5. Anlagenplanung Schallgutachten - Ergebnis 37

38 5. Anlagenplanung Geruchsgutachten - Grundlagen 38

39 5. Anlagenplanung Geruchsgutachten - Quellenliste 39

40 5. Anlagenplanung Geruchsgutachten - Quellenplan 40

41 5. Anlagenplanung Geruchsgutachten - Ergebnis 3,8 % der Jahresstunden 8,1 % der Jahresstunden 1,3 % der Jahresstunden 0,7 % der Jahresstunden 41

42 5. Anlagenplanung Geruchsgutachten - Ergebnis 42

43 5. Anlagenplanung Geruchsgutachten - Ergebnis 43

44 5. Anlagenplanung Geruchsreduzierung im Anlagenbetrieb Fahrsilo insgesamt abdecken, nur die Anschnittfläche offen lassen Verkehrsflächen sauber halten Abluftreinigung durch Regenerative Thermische Oxidation (RTO) Emissionsreduzierung Gärrestausbringung Gärrest hat im Vergleich zu Gülle wesentlich weniger Geruchspotential Ausbringung des Gärrestes durch Schleppschlauchverfahren geringere Geruchsbildung durch schnelle, punktuelle Einbringung wesentlich geringere Stickstoffverluste im Vergleich zu Prallteller (Prallteller 20 %, Schleppschlauch < 5 %) 44

46 6. Zusammenfassung und Diskussion Anlage in Göllheim speist stündlich 350 Nm³ in das Erdgasnetz ein Gesamtwirkungsgrad der Anlage erhöht sich dadurch von 40 % auf 80 % Regionale Wertschöpfung in und um Göllheim, 90 % der Gewerbesteuer bleiben vor Ort Gärrest wird als hochwertiger Dünger auf Ackerflächen zurückgebracht und ersetzt somit Mineraldünger Anlage wird gemäß Bundesimmissionsschutz genehmigt Bebauungsplanverfahren läuft, Anfang Mai beginnt die 2. Offenlage juwi wird die Anlage als Bauherr errichten und 20 Jahre betreiben 46

47 Diskussion Fragen der Bürger Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Kontakt: Jörg Johann Planung Aleksey Atanasov - Projektleiter juwi Bio GmbH Energie-Allee Wörrstadt Tel (0) Fax (0) J.Johann@juwi.de 47