Ökologische und ökonomische Optimierung von bestehenden und zukünftigen Biogasanlagen

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Mit der Novellierung des Erneuerbare Energien-Gesetzes (EEG) im Jahr 2004 entstand ein regelrechter Boom im Bereich Biogas. Es wurde eine Vielzahl von Anlagen errichtet, deren Wirtschaftlichkeit vor allem durch die stark steigenden Substratpreise in den letzen Jahren bedroht ist.

Mit dem überproportional hohen Anstieg der Substratpreise in den letzten Jahren, treten Schwachstellen in Planung und Betrieb von Biogasanlagen schneller als erwartet zu Tage. Diese wirken sich sowohl im ökonomischen als auch im ökologischen Bereich aus. So werden einerseits mehr und mehr landwirtschaftliche Biogasanlagen zu einer Belastung des landwirtschaftlichen Betriebs. Andererseits erfüllen Biogasanlagen mit hohen Methanemissionen nicht die Erwartungen einer nachhaltigen klimaschonenden Energieerzeugung.

Zur Erhöhung der ökonomischen Leistungsfähigkeit und ökologischen Gesamtbilanz der  landwirtschaftlichen Biogasanlagen werden, anhand typischer Anlagen in Bayern und Nordrhein-Westfalen, in der Praxis umsetzbare Lösungsansätze erarbeitet und in Form eines Leitfadens dokumentiert. Ziel ist es einen Maßnahmenkatalog zu erstellen der Optimierungsmöglichkeiten erzeugt und konkrete Handlungsvorschläge enthält. In das Projekt eingebunden sind neben der FH Münster, zum einen die Hochschule Ingolstadt und zum anderen das Institut für Energie- und Umweltforschung (IFEU) in Heidelberg.

Wissenschaftliche Bearbeitung

Folgende Punkte werden im Rahmen des Projektes bearbeitet:

• Detaillierte Analyse der Schritte Biogaserzeugung und -nutzung (ökologisch wie auch ökonomisch) vom Acker bis zur Stromerzeugung sowie der Wärmenutzung anhand von je 10 repräsentativen Biogasanlagen in Bayern und Nordrhein-Westfalen
• Aufnahme aller relevanten Methanquellen, z.B. undichter biogasführender Leitungen oder Gärrestelager
• Bewertung der Biogasanlagen im Hinblick auf deren aktuelle Ökonomie (Wirtschaftlichkeitsrechnung) und Ökologie (Klimabilanz)
• Ermittlung ökonomischer und ökologischer Potenziale durch die Optimierung der Anlagentechnik unter Berücksichtigung der Analyse/Bewertung und der darin ermittelten Fehler und Risiken
• Konzepte zur Optimierung der Wirtschaftlichkeit und Klimaverträglichkeit der betrachteten Biogasanlagen (Optionen/Optimierung der Wärmenutzung, konkrete Handlungsempfehlungen z.B. in Hinblick auf Kraft-Wärmekopplung und die Hydraulik von Wärmenetzen, Maßnahmen zur Minimierung von Methanemissionen, Minimierung des Energieeigenbedarfs der Anlagen etc.)
• Wirtschaftliche und ökologische Bewertung der ermittelten Verbesserungsansätze
• Dokumentation zur ökonomischen und ökologischen Optimierung von bestehenden und zukünftigen Biogasanlagen mit konkreten technischen Lösungen und hohem Potenzial praktischer Umsetzbarkeit