Erarbeitung einer Biogaspotentialstudie für das Münsterland

Einleitung 

Die vorliegende Studie dient als Grundlage für Konzeptentwicklungen von Biogasanlagen im Gasversorgungsgebiet des Münsterlandes der Gelsenwasser AG. Es wurden alle relevanten Gemeinden berücksichtigt, die im Konzessionsgebiet der Gelsenwasser AG liegen sowie Gemeinden, die in einem Umkreis von 20 km an diese angrenzen.

Projektbeschreibung

In der Untersuchung werden für die einzelnen Gemeinden allgemeine und landwirtschaftliche Daten zusammengetragen und ausgewertet. Bei den allgemeinen Daten werden Basisdaten zu der Gemeinde, Ansprechpartner und Zuständigleiten recherchiert. Die landwirtschaftlichen Daten werden hinsichtlich der Ackerbau- und der Viehveredelungssituation ausgewertet. Durch diese Aufstellung können gemeindespezifische Aussagen über theoretische und tech­nisch wirtschaftliche Potentiale für Erzeugung von Biogas auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen und die Verwertung von Wirtschaftsdünger getroffen werden. Mit dieser Aufstel­lung können Gemeinden benannt werden, die für mögliche Biogasanlagen unter Berücksichti­gung logistischer und gaswirtschaftlicher Aspekte besonders gut geeignet sind.

Darüber hinaus werden die Möglichkeiten der energetischen Nutzung der betrachteten Input­stoffe durch Vergärungsverfahren betrachtet. Des Weiteren erfolgt eine Analyse der Gärreste­situation, indem Möglichkeiten über die Verwertung aufgeführt werden. In diesem Zusam­menhang wird der aktuelle technische Stand zur Gärresteaufbereitung betrachtet und auf möglichen Einsatz geprüft.

Ein weiterer Bestandteil der Studie ist die Darstellung der derzeitigen Nährstoffsituation in der Region. Hier wird die Rechtsgrundlage dargestellt und auf Basis des anfallenden Wirt­schafts­düngers die Bodenbelastung mit Nährstoffen in den Gemeinden analysiert.

Ergebnisse

Für das Versorgungsgebiet und die Anrainergemeinden wurde nach dieser Betrachtung ein Biogaspotential auf Stilllegungsflächen von ca. 35 MW_el ermittelt. Unter Berücksichtigung der im Untersuchungsgebiet bereits durch Biogasanlagen installierten Leistung von 11,5 MW_el und den teilweise reduzierenden Einflüssen der Nährstoffsituation bleibt eine noch verfügbare elektrisch zu installierende Leistung von ca. 12 MW_el bestehen.

Das im Rahmen der Untersuchung erstellte Ranking wird von Gemeinden angeführt, die sowohl ein vergleichsweise hohes Biogaspotential als auch eine relativ geringe Nährstoffbelastung haben, so dass diese Gemeinden für den Bau von Biogasanlagen geeignet sind. Unter den geeigneten Gemeinden befinden sich die 4 Konzes­sionsgemeinden Ascheberg, Havixbeck, Sendenhorst und Selm der Gelsenwasser AG mit einem ermittelten Biogaspotential von 3,5 MW_el.

Im weiteren Verlauf der Studie wurden verschiedene, für den Betrieb einer Biogasanlage, sinnvolle Substrate hinsichtlich ihrer Biogaspotentiale und Wirtschaftlichkeit analysiert und bewertet. Neben Wirtschaftsdünger wurde insbesondere Maissilage als das wirtschaftlich günstigste Co-Substrat ermittelt. Der zusätzliche Einsatz von geringen Mengen Getreide bzw. Getreideschrot hat sich in der Praxis durchgesetzt, um eine möglichst hohe Auslastung der Biogasanlage zu erreichen.

Da die Nährstoffsituation besonders bezogen auf Phosphor bereits in einigen Gemeinden, aufgrund der starken Viehveredelung, zu einem Überangebot führt, sind besonders Verfahren zu Gärrestaufbereitung interessant, die in der Lage sind gezielt Phosphor abzutrennen.

Je nach Konzept kann diese Gärrestaufbereitung aus einer einfachen mechanischen Abtren­nung (Pressschnecke) bestehen, die etwa 30 % des enthaltenden Phosphors abtrennt. In Verbindung mit einer anschließenden Trocknung der Feststoffe, kann der Gärrest zu einem granulierten und transportwürdigen Dünger aufbereitet werden, der in Ackerbauregionen eingesetzt werden kann.

Abschließend wurde ein mögliches Biogasanlagenkonzept für die Gelsenwasser AG erarbei­tet. Dieses Konzept sieht zunächst den Betrieb von 4 Biogasanlagen in den ermittelten Kon­zessionsgemeinden Ascheberg, Havixbeck, Sendenhorst und Selm vor. In einer ersten Aus­baustufe haben diese Biogasanlagen eine theoretische elektrische Leistung von mindestens jeweils 1 MW_el. Ferner sieht das Konzept die Aufbereitung des Rohgases auf Erdgasqualität und die Einspeisung in das vorhandene Erdgasnetz vor. Die äquivalente Energiemenge kann an ande­rer Stelle aus dem Erdgasnetz entnommen werden und mit Hilfe von Blockheizkraftwerken zu elektrischer und thermischer Energie umgewandelt werden. Die elektrische Energie wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist und unter Berücksichtung aller Bonusvergütungen (NawaRo-Bonus, Innovationsbonus und den Bonus für Kraft-Wärme-Kopplung (KWK -Bonu­s)) nach dem Erneuerbaren Energien Gesetz vergütet. Die thermische Energie wird dem jeweil­s anliegenden Wärmeabnehmer verkauft. Damit eine möglichst hohe Vergütung aus dem Verkauf der thermischen Energie und dem KWK-Bonus erzielt werden kann, sollte der jeweilige Wärmeabnehmer einen im Jahresgang möglichst gleich bleibend hohen Energiebe­darf auf einem Temperaturniveau < 100 °C besitzen.

Die Leistung der Blockheizkraftwerke wird nach dem Wärmebedarf der Verbraucher ausge­wählt. Das entwickelte Konzept sieht zunächst eine gesamte installierte elektrische Leistung von 4 MW_el vor. Dies entspricht einer in das Erdgasnetz eingespeisten Energiemenge von rund 90 Mio. kWh/a. Aufgrund der Tatsache, dass das EEG in der Grundvergütung eine Staf­felung nach der installierten elektrischen Leistung des BHKW vornimmt, gibt es ein Vergü­tungsmaximum, wenn die eingesetzten BHKW-Aggregate maximal 1.314 MWh_el (150 kW_el · 8.760 h/a) produzieren.

Bei gesamten Investitionskosten von rund 22 Mio. € erreicht das betrachtete Konzept nach Abzug der kalkulierten Betriebskosten und des angesetzten Kapitaldienstes ein jährliches Ergebnis "vor Steuern von rund 2,37 Mio. €/a bei dem Bau von ausschließlich 150 kW_el-Ag­gregate und 1,58 Mio. €/a bei dem Bau von ausschließlich 500 kW_el-Aggregate."