Regenerative Energie
Wirtschaftliche Bewertung von Anlagenkonzepten zur Bioabfallvergärung
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2015)
Gegenwärtig spielt der Einsatz von Bio- und Grünabfällen aus getrennter Sammlung, gewerblichen organischen Abfällen (Lebensmittel; Speisereste aus Kantinen, Großküchen und Gastronomie) sowie Abfällen aus der Nahrungsmittelindustrie bei der Biogaserzeugung in Deutschland nur eine untergeordnete Rolle. Die Zahl der Abfallvergärungsanlagen steigt jedoch kontinuierlich. Infolge der Novellierungen des Erneuerbaren-Energien-Gesetz (EEG) 2012 und 2014 rückt die Vergärung von Bioabfällen neben der Installation von landwirtschaftlichen Gülle- Kleinanlagen stärker in den Fokus. Zum Stand 31.12.2014 sind in Deutschland knapp 140 Abfallvergärungsanlagen in Betrieb, die ausschließlich oder überwiegend organische Abfälle vergären. Dabei werden in 83 Anlagen Bio- und Grünabfälle aus der getrennten Sammlung (Biotonne) eingesetzt - mit sehr unterschiedlichen Anteilen am Gesamtinput der Anlage. Insgesamt handelt es sich nach Datenlage des DBFZ bei 68 Anlagen um Bioabfallvergärungsanlagen, in denen ausschließlich oder überwiegend Bioabfälle gemäß § 27a EEG 2012 bzw. § 45 EEG 2014 Einsatz finden. Mit der im EEG 2012 eingeführten Direktvermarktung und der Flexibilitätsprämie wurden weitere Anreize geschaffen, die auf eine stärker systemorientierte Stromeinspeisung von Biogasanlagen abzielen. Inwieweit diese Erwartungshaltung umgesetzt wird, entscheidet die Wirtschaftlichkeit über die Gesamtbetriebslaufzeit. Eine Verdopplung der installierten elektrischen Leistung stellt für eine durchschnittliche Modellanlage gegenwärtig die wirtschaftlich sinnvollste Variante dar.
Mykotoxine in Biogasanlagen
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2015)
In der letzten Zeit werden Mykotoxine als eine mögliche Ursache für Hemmungen im Biogasprozess besprochen. Neben den möglichen Hemmungen im Prozess führen Mykotoxine auch zu Lagerungsverlusten und bewirken somit in zweierlei Hinsicht wirtschaftliche Verluste. Als eines der wichtigsten Substrate kommt Maissilage eine besondere Bedeutung zu. Daher werden Mykotoxine, die in Maissilage vorkommen können besprochen und die derzeitigen Kenntnisse über die Mykotoxine in Biogasanlagen kurz vorgestellt. Zum Schluss wird auf den Forschungsbedarf in dem Gebiet hingewiesen.
Überschusswärmenutzung aus Bioabfallvergärungsanlagen - Erfahrungen aus Praxisbeispielen
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2015)
Insgesamt hat die getrennte Erfassung von Bio- und Grünabfällen in Deutschland bereits ein hohes Niveau erreicht, wobei die Biomasse bislang überwiegend rein stofflich genutzt wurde. In jüngster Zeit erlangt die Vergärung zur Behandlung von Bio- und Grünabfällen in Deutschland eine größere Bedeutung. Um die im Biogas enthaltene Energie effizient zu nutzen, ist neben der Strom- auch eine Wärmenutzung von Bedeutung. Diese ist an den Standorten der Anlagen oftmals nicht in ausreichendem Umfang gegeben, so dass die Art der Biogasnutzung auch unter Berücksichtigung innovativer Wärmenutzungskonzepte standortspezifisch betrachtet werden muss. An Praxisbeispielen werden derzeit realisierte Möglichkeiten der Biogas- und Überschusswärmenutzung dargestellt.
Kombinierte Wärmelieferung aus einer Biogasanlage und einem Biomasseheizwerk
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2015)
Es ist bekannt, dass zahlreiche bestehende Biogasanlagen (BGA) über kein oder ein nur unzureichendes Wärmenetz verfügen. Nach einer Befragung des Deutschen Biomasseforschungszentrums (DBFZ), die im Rahmen des EEG Monitoring Berichtes -'DBFZ Report Nr. 12 vom März 2012'- bei Anlagenbetreibern durchgeführt wurde, beziehen rund 80 % aller bundesdeutschen Biogasanlagen den KWK - Bonus für einen Teil ihres erzeugten Stroms. Vorsichtige Schätzungen des DBFZ nennen eine Ø 45 %-ige externe Wärmenutzung nach Abzug der Eigen-wärmebedarfsmengen in Fermentern, Nachgärbehältern und evtl. Hygienisierungsstufen. Etwa die Hälfte der Anlagenbetreiber, so der Monitoring Report, nutzen zwischen 20 % und 70 % der nach Eigennutzung verfügbaren Wärme.
Modellbasierte Flexibilisierung der Biogasproduktion
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2015)
Der Einsatz von Windkraft und Photovoltaik ist, bei wechselnden Witterungsbedingungen, mit einer Volatilität der Energiebereitstellung verbunden. Diese Schwankungen können auf Verbraucherseite nur eingeschränkt abgefangen werden. Auf Erzeugerseite ist, neben Wasserkraft, die Bereitstellung von Energie aus Biomasse die einzige direkte Möglichkeit, die Volatilität auszugleichen.
Erfahrungen im Motorenbetrieb mit Deponie- und Biogas
© Verlag Abfall aktuell (2/2015)
· Deponiegas entsteht durch die bakterielle Zersetzung von Müll und besteht im Wesentlichen aus Methan und Kohlendioxid
· Biogas entsteht üblicherweise durch die Fermentation von Biomasse und besteht im Wesentlichen ebenfalls aus Methan und Kohlendioxid
Technik zur Auskopplung von Wärme bei Schwachgasen
© Verlag Abfall aktuell (1/2015)
Eine direkte Nutzung von Schwachgasen aus der Deponie zur Stromerzeugung ist bis zu minimalen Methangehalten von rund 25 Vol% mit Micro-Gas-Turbinen, Stirlingmotoren oder speziell angepassten Gas-Motoren möglich. Generell ist zu beachten, dass bei sinkenden Methangehalten die Netto-Wirkungsgrade immer mehr sinken (Gasturbine und Stirlingmotor) bzw. die Abgasemissionen in immer schlechterem Verhältnis zum Nutzen stehen (Gasmotor).
Wärmenutzung zur Stromerzeugung mittels Stirlingmotor
© Verlag Abfall aktuell (1/2015)
Nach heutigem Stand ist in den deutschen Deponien immer noch ein jährliches Methanbildungspotential von ca. 500.000 t CH4 enthalten [1]. Dies entspricht rund 12,5 Mio. t CO2-Equivalenten pro Jahr. Die Einführung von verschiedenen Verordnungen und Vorschriften hat bereits - bezogen auf 1990 - zu einer deutlichen Reduzierung von Deponiegasemissionen geführt.
Der Energieberg Georgswerder - Die Nachnutzung einer Deponie durch Energieerzeugung, Infotainment und als Freizeitfläche
© Wasteconsult International (12/2014)
Vor etwa drei Jahren wurde die Deponie Georgswerder zum Energieberg. Ein Ort, der bis dahin für sorglosen Umgang mit der Natur stand, wurde zu einem Symbol des Wandels und einer positiven Zukunftsvision.
Qualitäten und Eigenschaften flüssiger und fester Gärprodukte
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (11/2014)
Gärprodukte sind wertvolle Düngemittel, die überwiegend auf landwirtschaftlich genutzten Flächen zur Nährstoffversorgung von Nutzpflanzen eingesetzt werden. Sie dienen neben der Düngung aber auch der Humusversorgung und Aufkalkung von Böden. Die weitergehende Aufbereitung der Gärprodukte eröffnet die Möglichkeit, auch andere Vermarktungsbereiche zu erschließen.
