Regenerative Energie
Integriertes Stoffstrommanagement für Bio- und Grünabfälle in Hessen
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2008)
Hessen war das erste Bundesland in Deutschland, das bereits Anfang der 90er- Jahre, nach der erfolgreichen Durchführung der Biotonnen-Pilotprojekte in Witzenhausen und Aßlar, die flächendeckende Einführung der Biotonne per Erlass umgesetzt hat. Mittlerweile hat sich die Kompostierung in Hessen auf einem hohen Niveau stabilisiert, sodass nun Fragen der Weiterentwicklung der biologischen Abfallbehandlung, mit dem Ziel der zusätzlichen Bioenergiegewinnung, im Vordergrund stehen. Vor diesem Hintergrund wurde das Witzenhausen-Institut vom Hessischen Umweltministerium beauftragt, den Stand und die Perspektiven der Verwertung von Bio- und Grünabfällen für Hessen aufzuzeigen und Optimierungspotenziale zu analysieren.
Ökologischer und ökonomischer Vergleich der stofflichen und energetischen Nutzung von Grünabfällen
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2008)
Die finanzielle Förderung der Energieerzeugung aus nachwachsenden Rohstoffen führt dazu, dass zunehmend auch Grünabfälle in immer größerem Umfang der stofflichen Verwertung entzogen und der energetischen Verwertung über thermische Verfahren (Biomassekraftwerke) zugeführt werden. Der aus der energetischen Grünabfallverwertung in thermischen Verfahren gewonnene Strom unterliegt dementsprechend den Richtlinien des Erneuerbare Energien Gesetzes (EEG). Dies bedeutet konkret, dass für den so erzeugten Strom ein Förderbetrag von 5 bis – im günstigsten Fall – ca. 13 € Cent/kWh bereitgestellt wird. Dieser Förderbetrag ergibt sich als Differenz des Garantiepreises nach EEG zum Stromgestehungspreis im konventionellen Energiemix.
Großtechnische Biogasanlagen – Konzeption, Energieerzeugung, Gas- und Gärrestaufbereitung
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2008)
Aufgrund der benötigten Mengen an – zumeist sehr feuchten – Inputsubstraten und der ebenso großen Gärrestmengen ist Biogas besonders in dezentralen Energieanlagen zu erzeugen und zu verwerten. Untersuchungen zeigen, dass die Transportentfernungen sowohl für die Substrate als auch für den unaufbereiteten Gärrest eine
Größenordnung von 10 km nicht überschreiten sollten [13].Erfolgt die Nutzung des Biogases vor Ort, also ohne Einspeisung in das Erdgasnetz, spricht weiterhin die Nutzung der Abwärme des BHKW, welche auf relativ niedrigem Temperaturniveau anfällt und vorwiegend zu Heizzwecken eingesetzt werden kann, für dezentrale Nutzungen.
Erfahrungen mit der Inbetriebnahme neuer Vergärungsanlagen: Biogaskraftwerk Flörsheim-Wicker – Von der Müllkippe zur Energieeffizienz eines Energieparks
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2008)
Der Standort der Deponie Flörsheim-Wicker ist ein gelungenes Beispiel für die Entwicklung eines Deponiestandortes zum Energie- und Recyclingpark. Die Rhein-Main Deponie GmbH hat in den letzten Jahren mit ihren Tochterfirmen und zusammen mit privaten Partnerunternehmen Anlagen zur Schlackeaufbereitung, Bauschuttaufbereitung, Bodenaufbereitung, Immobilisierung, Altholzaufbereitung, Sortierung und Gewinnung von Ersatzbrennstoffen errichtet.
Biogasaufbereitung mittels Druckwasserwäsche und Nutzung des Biomethans als Kraftstoff in kommunalen Fahrzeugen am Beispiel Schweden
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2008)
Biogas ist ein wertvoller regenerativer Energieträger, der weltweit in zahlreichen Biogasanlagen aus Biomasse aus kommunalen, industriellen oder landwirtschaftlichen Bereichen hergestellt wird. Abhängig von der eingesetzten Biogastechnologie kann ein sehr weites Spektrum an Biomasse mit stark variierenden Qualitäten (Wassergehalt) zur Biogasproduktion genutzt werden. Die energetische Verwertung von Biogas erfolgt klimaneutral und es werden keine zusätzlichen CO2-Emissionen in die Atmosphäre freigesetzt. Die Herstellung von Biogas aus Biomasse ist deshalb ein wichtiger Beitrag zum Klimaschutz und wird zukünftig noch an Bedeutung zunehmen. Zusätzlich erfordern die hohen und kontinuierlich steigenden Preise für die fossile Energieträger Öl und Erdgas zwingend die Weiterentwicklung und Realisierung von Anlagen zur Herstellung von regenerativen Energieträgern.
Aktuelle Verfahren zur Aufbereitung und Verwertung von Gärresten
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2008)
In Biogasanlagen entsteht neben Biogas ein Gärrest. Bereits eine durchschnittliche 500 kW NawaRo-Biogasanlage produziert im Jahr über 10.000 t Gärrest, der zu mehr als 90 % aus Wasser besteht. Bei dezentralen landwirtschaftlichen Biogasanlagen wird der Gärrest in der Regel unbehandelt als Wirtschaftsdünger wieder auf die Anbauflächen ausgebracht und dadurch werden Nährstoff- und Kohlenstoffkreisläufe nahezu geschlossen. Der Ausbringungszeitrum der nährstoffreichen Gärreste muss dabei an die Witterung und den Bedarf der landwirtschaftlichen Kulturen angepasst sein (Tabelle 1). Daher wird eine Zwischenlagerung der Gärreste in Gärrestlagern auf der Biogasanlage notwendig. Für diese sind eine Lagerkapazität von mindestens sechs Monaten sowie die Reduzierung der Emission von Klimagasen, insbesondere Methan und Lachgas, vorgeschrieben.
Gärresteaufbereitung – Ein innovatives Konzept in der Praxis
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2008)
Bei der Vergärung von Gülle, nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo) oder auch industriellen Substraten zu Biogas fallen Gärreste an. Die Gärreste aus landwirtschaftlicher Herkunft werden heute zur Nutzung als Dünger überwiegend auf die landwirtschaftlichen Nutzflächen ausgebracht. Gesetzliche Bestimmungen schränken die Möglichkeiten der Ausbringung in der Landwirtschaft allerdings zeitlich und mengenmäßig ein. In der industriellen Biogasgewinnung aus NawaRo wie auch in viehreichen Landstrichen ist eine Zuordnung von landwirtschaftlichen Flächen zur Verbringung der Gärreste wirtschaftlich praktisch nicht mehr möglich. In der Biogasgewinnung aus biogenen Abfällen gibt es zusätzliche Einschränkungen.
Gärprodukte und Komposte im Vergleich - Düngewirkung und Humusbildung
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2008)
Über professionell hergestellte Komposte und ihren nachhaltigen Einsatz in der Landwirtschaft liegen auf Grund der inzwischen langjährigen Erfahrungen belastbare Erkenntnisse ihrer Wirkungen auf die Bodenfruchtbarkeit vor. Zur Eignung von Gärprodukten, den organischen Rückständen von Biogasanlagen, als Düngemittel für die landwirtschaftliche Pflanzenproduktion ist dagegen auf Grund ihrer erst in den letzten Jahren zunehmenden Bedeutung noch relativ wenig bekannt. Die vorliegende Studie will dazu erste Ergebnisse vorstellen, Vergleiche mit Komposten anstellen und diskutieren sowie erste praktische Schlussfolgerungen ableiten.
Erfahrungen bei der RAL-Gütesicherung von Gärprodukten
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2008)
In Deutschland sind zwischen 3.000–4.000 Biogasanlagen in Betrieb, die aus verschiedensten organischen Materialien Strom oder Biogas bereitstellen. Der überwiegende Teil dieser Anlagen wird ausschließlich mit nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo) betrieben. Ca. 300–400 Biogasanlagen verarbeiten auch organische Reststoffe. Neben Strom und Biogas fallen in diesen Anlagen jährlich mehrere Mio. t Gärprodukte an, die in der Landwirtschaft als Dünge- und Bodenverbesserungsmittel eingesetzt werden. Neben dem Ausbringen auf betriebseigenen Flächen der Anlagenbetreiber erfolgt die Vermarktung verstärkt auch auf anderen Absatzwegen. Gerade dann spielen Vertrauen bei den Abnehmern und die richtige Darstellung der guten Qualität solcher Produkte eine große Rolle.
Die Verwertung von Bioabfällen in Hessen Stand und Perspektiven
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (4/2008)
Die Getrenntsammlung und Kompostierung von Bioabfällen hat sich in Hessen mittlerweile auf hohem Niveau stabilisiert. Aktuell stellt sich die Frage, ob die biologische Abfallbehandlung mit dem Ziel der Bioenergiegewinnung weiterentwickelt werden sollte. Hierzu hat das Witzenhausen-Institut im Auftrag des Hessischen Umweltministeriums den Stand und die Perspektiven der Verwertung von Bio- und Grünabfällen in Hessen untersucht.
