Ökobilanzielle Bewertung von Biogasanlagen

Der weitgehend geschlossene CO2-Kreislauf, die Erneuerbarkeit der pflanzlichen Rohstoffe und der Aufbau regionaler Wertschöpfungsketten sind einige der zahlreichen Vorteile, welche die Bioenergieerzeugung aufweist.[1] Die Biogasnutzung zeichnet sich in diesem Zusammen­hang durch die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten aus, die in Form der Strom-, Wärme- und Treibstofferzeugung bestehen. Eine weitere Option der Biogasnutzung ist durch die Aufbe­reitung zu Erdgasqualität und Einspeisung in das Erdgasnetz gegeben. Wirtschaftliche An­reize für die Biogasnutzung bietet das EEG. Diese treiben in erster Linie den Ausbau der Bio­gasanlagen voran. Seit 2006 ist die Zahl der Biogasanlagen in Niedersachsen um 275 auf 710 gestiegen (Stand Ende 2008). Die meisten Anlagen stehen in den Landkreisen Cloppen­burg, Rotenburg, Soltau-Fallingbostel und Emsland. Die gesamte installierte Anlagenleistung be­trägt 365 MW. Dies sind im bundesdeutschen Vergleich 26 %, womit Niedersachsen an erster Stelle steht. Als Gärsubstrat kommen mit 73 % hauptsächlich Energiepflanzen zum Einsatz. Hierbei ist Mais die Hauptkultur, die auf 85 % der für die Biogasproduktion belegten Fläche von insgesamt 170.000 ha angebaut wird.[2]

Inwiefern die Biogasnutzung die Erwartungen bezüglich der ökologischen Vorteile (z.B. positive Treibhausgasbilanz) erfüllt, kann über das Bewertungsinstrument der Ökobilanz un­tersucht werden. Eine der letzten umfassenden Ökobilanzstudien zur Biogasnutzung konzen­triert sich im Basisszenario auf eine Biogasanlage mit einem 500 kWel-BHKW, den Einsatz­substraten Maissilage und Gülle sowie der Annahme einer 20 %-igen Nutzung der anfallen­den Wärme.[3] Die Ergebnisse zeigen, dass vor allem die Substratzusammensetzung einen signifi­kanten Einfluss auf die Umweltwirkungen bezüglich Energieeinsparung und Treib­hauseffekt sowie den übrigen Kategorien (Nährstoffeintrag, Versauerung) hat. So ist Gülle der Anbaubiomasse als Substrat eindeutig vorzuziehen. In Szenarien sind u.a. die Einflüsse der Parameter Anlagengröße, Grad der Wärmenutzung sowie der Wahl des Energievergleichs­systems analysiert worden. Als Vergleichssystem für die landwirtschaft­liche Nutzfläche wird Brache definiert, da nach Jungk & Reinhardt (2000) für die alternative Flächenbelegung in einer Ökobilanz ein nicht produktionsorientiertes System gewählt werden sollte.[4]

Ziel dieses Projektes ist die Durchführung von Ökobilanzstudien für Biogasanlagen unter Berücksichtigung der besonderen niedersächsischen Verhältnisse. Die konkrete Umsetzung erfolgt für vier existierende Anlagen aus typischen niedersächsischen Regionen einschließlich der Wahl eines geeigneten Vergleichssystems in Abstimmung mit dem Auftraggeber und der 3N Dienstleistungen GmbH. Die erste Studie soll für eine Biogasanlage (BGA) einer Acker­bauregion, wie der Hildesheimer Börde, durchgeführt werden (BGA 1). Ergänzt wird diese Studie durch weitere ökobilanzielle Bewertungen der Biogasanlagen einer ertragsschwäche­ren Region (z.B. Soltau-Fallingbostel, BGA 2), einer Veredelungs- und einer Milchviehregion (BGA 3, BGA 4).

Antragsteller:

Georg-August-Universität Göttingen Wirtschaftwissenschaftliche Fakultät

Professur für Produktion und Logistik

Platz der Göttinger Sieben 3

37073 Göttingen

Projektleitung:

Prof. Dr. Jutta Geldermann

Projektbearbeitung:

Dipl.-Geoökol. Meike Schmehl, Dipl.-Forstw. Martina Hesse,

Dr. Marie-Luise Rottmann-Meyer, Dipl.-Agr.-Ing. Alexander Hegger

Projektlaufzeit:

15.07.2010 – 15.07.2011

[1] Landwirtschaftskammer Niedersachsen: Nachwachsende Rohstoffe – Anbauhinweise für die energetische und stoffliche Verwertung, 2008.

[2] Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft, Verbraucherschutz und Landesentwicklung, Ministerium für Umwelt und Klimaschutz: Stand und Perspektiven der Biogasnutzung in Niedersachsen, 2009.

[3] Gärtner, S.; Münch, J.; Reinhardt, G. und Vogt, R.: Optimierungen für einen nachhaltigen Ausbau der Biogaserzeugung und -nutzung in Deutschland – Materialband: E Ökobilanzen, 2008.

[4] Jungk, N. und Reinhardt, G.: Landwirtschaftliche Referenzsysteme in ökologischen Bilanzierungen, 2000.