Nachwachsende Rohstoffe - nova-Institut GmbH
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<strong>Nachwachsende</strong> <strong>Rohstoffe</strong> Nr. 45 – September 2007<br />
7. Treibhausgas-Emissionen aus Biogasanlagen<br />
S. Woess-Gallasch, P. Enzinger, G. Jungmeier, R. Padinger<br />
Joanneum Research hat für den LandesEnergieVerein Steiermark eine Biogasanlage<br />
hinsichtlich der Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen). Biogasanlagen mit offenem<br />
Endlager für die ausgegorenen Stoffe können THG-Emissionen, im speziellen Methan, an<br />
die Umwelt abgeben. Ein besonderes Ziel der Untersuchung war es, die Wirkung der<br />
Abdeckung des Endlagers auf Basis von Messungen und einer Lebenszyklusanalyse<br />
(Life Cycle Analysis LCA) zu ermitteln. Die Arbeiten wurden am Beispiel der Biogasanlage<br />
der NegH Biostrom KEG in Paldau (Steiermark), die ein abgedecktes Endlager hat,<br />
durchgeführt. In dieser Anlage werden folgende nachwachsende <strong>Rohstoffe</strong> und Gülle<br />
eingesetzt: Maiskorn 3120 t/a, Maissilage 2670 t/a und Grassilage 700 t/a, Schweinegülle<br />
3040 m 3 /a, Rindergülle 300 m 3 /a. Die Anlage hat zwei Hauptfermenter (je 1000 m 3 ) und zwei<br />
Nachfermenter (je 1100 m 3 ). Zwei BHKW erzeugen jährlich rund 4 GWh Strom und<br />
7 GWh Wärme.<br />
Anhand von Messungen der Biogasbildung im abgedeckten Endlager über den Zeitraum von<br />
Mai bis Oktober 2006 wurde ein Vergleich mit der möglichen Situation bei offenem Endlager<br />
durchgeführt. Dieser Vergleich ermöglicht eine Aussage über die durch die Abdeckung des<br />
Endlagers vermiedenen Methan-Emissionen und über die damit verbundene Erhöhung des<br />
Biogasertrags zur Strom- und Wärmeerzeugung.<br />
Der Mittelwert des gemessenen Biogasertrags aus dem Endlager betrug 3,9 Nm 3 /h, das sind<br />
jährlich etwa 34.000 Nm 3 /a. Die CH 4 -Konzentration lag mit 63,8 % deutlich über jener in den<br />
Hauptfermentern (48,8 %); der Methanertrag im Endlager umfasste insgesamt 15,6 t CH 4 /a.<br />
In der LCA wurden die Emissionen der THG-Kohlendioxid (CO 2 ), Methan (CH 4 ) und Lachgas<br />
(N 2 O) sowie deren CO 2 -Äquivalente ermittelt. Auch die Beiträge aus der Errichtung, dem<br />
Betrieb und der Entsorgung der Anlagen, aus dem Anbau, der Ernte sowie dem Transport<br />
der eingesetzten <strong>Rohstoffe</strong> sowie aus der Verwertung der Nebenprodukte wurden<br />
berücksichtigt. Drei Fälle wurden untersucht: Die bestehende Biogasanlage in Paldau mit<br />
einem geschlossenen Endlager, eine „angenommene Biogasanlage Paldau mit einem<br />
offenen Endlager“ und das Referenzsystem ohne Biogasanlage, mit Bereitstellung der<br />
gleichen Menge an Strom aus Erdgas und an Wärme aus Heizöl und Holz.<br />
Als Ergebnis zeigt sich, dass die Abdeckung des Endlagers sowohl die THG-Emissionen<br />
verringert, als auch den Biogasertrag erhöht:<br />
• Mit offenem Endlager würden sich die CO 2 -Emissionen aufgrund der CH 4 -Emissionen<br />
gegenüber dem geschlossenen Endlager um 27 % erhöhen.<br />
• Der Biogasertrag wäre mit offenem Endlager um 1,4 % niedriger. Aufgrund des im<br />
geschlossenen Endlager höheren CH 4 -Anteiles des Biogases würde sich die<br />
Stromerzeugung in der Biogasanlage mit offenem Endlager um 1,9 % reduzieren.<br />
• Gegenüber dem Referenzsystem ergibt sich bei geschlossenem Endlager eine<br />
Reduktion der CO 2 -Äquivalente-Emissionen um 42 %, und bei offenem Endlager um<br />
27 %. Das heißt, mit einem offenen Endlager würde sich der THG-Nutzen der Anlage<br />
Paldau um 36 % verringern.<br />
Zur Verallgemeinerung der Ergebnisse wurde eine Sensitivitätsanalyse betreffend Art des<br />
Substrates, Umfang der Wärmenutzung und CH 4 -Emissionen durch offenes Endlager<br />
durchgeführt. Der Endbericht ist auf der NOEST Datenbank des LandesEnergieVereins<br />
Steiermark verfügbar: www.noest.or.at/intern/dokumente/188_THG_Biogas_Endbericht.pdf<br />
Kontakt: Mag. Susanne Woess-Gallasch, Dipl.-Ing. Dr. Gerhard Jungmeier, Joanneum Research<br />
Forschungsgesellschaft mbH, <strong>Institut</strong> für Energieforschung, Elisabethstraße 5, AT 8010 Graz,<br />
E-Mail: susanne.woess@joanneum.at, gerfried.jungmeier@joanneum.at, www.joanneum.at/ief<br />
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