studie zur weiterentwicklung der energetischen verwertung von biomasse in rheinland-pfalz
TRANSCRIPT
Studie zur
Weiterentwicklung
der
energetischen Verwertung
von Biomasse in Rheinland-Pfalz
Abschlussbericht
Ministerium für Umwelt und Forsten
Studie zur
Weiterentwicklung der
energetischen Verwertung
von Biomasse in Rheinland-Pfalz
Mai 2001 – April 2004
Abschlussbericht
Durchgeführt vom
IfaS - Institut für angewandtes
Stoffstrommanagement
Prof. Dr. Peter Heck
Dunja Hoffmann Bernhard Wern
Im Auftrag des
Ministeriums für Umwelt und
Forsten Rheinland-Pfalz
Herausgeber:
Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS)
im Umwelt-Campus Birkenfeld
Postfach 1380
55761 Birkenfeld
Verantwortliche Leitung:
Prof. Dr. Peter Heck
Wissenschaftliche Mitarbeit:
Dipl. Betriebswirtin (FH) Dunja Hoffmann (Projektmanagement)
Dipl. Forstwirt (TU) Bernhard Wern
Unter Mitarbeit von:
Dipl.Betriebsw. (FH) Thomas Anton, Dipl. Wirt.-Ing. (FH) Björn Becker, Dipl. Ing. (FH)
Christoph Caspary, Bastian Frommann, Britta Hermann, Dipl. Wirt.-Ing. (FH) Heidrun
Höhe, Jessica Hornetz, Dipl. Betriebswirt (FH) Stephan Latzko, Kai Uwe Meding,
Alexander Krächan, Kai Neumann, Timo Ohlmann, Kathrin Reichardt, Joachim
Schneider, Kai Schwarz, Michaela Seifert, Dipl. Wirtschaftsjuristin (FH) Katja Weiler,
Dipl. Ing. Iris Weinbub, Dipl. Wirtschaftsjuristin (FH) Sonja Faber
Birkenfeld, März 2004
I
INHALTSÜBERSICHT
Abkürzungsverzeichnis ....................................................................................... V
Tabellenverzeichnis .......................................................................................... XII
Abbildungsverzeichnis .................................................................................... XVII
Verzeichnis des Anhangs................................................................................XXIII
Vorwort ....................................................................................................... XXIV
1 Einleitung .................................................................................................. 1
2 Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz ............. 6
3 Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz ........................................................39
4 Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern ........................................103
5 Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach ...........................129
6 Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen.............................................................................................................157
7 Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien ............................................181
8 Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung...................241
9 Entsorgung und Verwertung der Rückstände...............................................278
10 Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung..................300
11 Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz ......................................387
12 Öffentlichkeitsarbeit.................................................................................430
13 Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz ............................432
14 Resümee ................................................................................................542
15 Anhang ..................................................................................................545
II
INHALTSVERZEICHNIS Abkürzungsverzeichnis........................................................................................V
Tabellenverzeichnis ......................................................................................... XII
Abbildungsverzeichnis.....................................................................................XVII
Verzeichnis des Anhangs ............................................................................... XXIII
Vorwort........................................................................................................XXIV
1 Einleitung ..................................................................................................1
1.1 Aufgabenstellung ...............................................................................................3
1.2 Literaturverzeichnis zu Kapitel 1 ........................................................................4
2 Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz ..............6
2.1 Grundlagen Biomasse........................................................................................6
2.2 Beschreibung der verschiedenen Biomassen nach den Stoffgruppen............13
2.3 Definitionen und Kenngrößen zur Potenzialermittlung ....................................23
2.4 Literaturverzeichnis zu Kapitel 2 ......................................................................34
3 Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz ....................................................... 39
3.1 Waldholz...........................................................................................................39
3.2 Biomasse aus der Landwirtschaft ....................................................................48
3.3 Landschaftspflege-Grünschnitt ........................................................................67
3.4 Biomasse im Zuständigkeitsbereich der öffentlichen Hand .............................75
3.5 Gewerbliche Reststoffe ....................................................................................82
3.6 Potenziale Rheinland-Pfalz nach Stoffgruppen ...............................................92
3.7 Zusammenfassung Gesamtpotenziale Rheinland-Pfalz..................................95
3.8 Literaturverzeichnis zu Kapitel 3 ......................................................................99
4 Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern........................................ 103
4.1 Lage und Landschaft des Landkreises Kaiserslautern ..................................103
4.2 Energieverbrauch im Landkreis Kaiserslautern .............................................105
4.3 Stand der Biomasse-Nutzung im Landkreis Kaiserslautern ..........................105
4.4 Waldholz aus der Forstwirtschaft ...................................................................108
4.5 Biomasse aus der Landwirtschaft ..................................................................108
4.6 Landschaftspflege-Grünschnitt ......................................................................118
4.7 Biomasse im Zuständigkeitsbereich der öffentlichen Hand ...........................120
4.8 Gewerbliche Reststoffe ..................................................................................121
4.9 Potenziale nach Stoffgruppen........................................................................123
4.10 Zusammenfassung.........................................................................................125
4.11 Literaturverzeichnis zu Kapitel 4 ....................................................................128
5 Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach .......................... 129
5.1 Lage und Landschaft......................................................................................129
5.2 Energieverbrauch kommunaler Liegenschaften in der Verbandsgemeinde
Weilerbach ..................................................................................................................130
5.3 Biomasse-Nutzung in der VG Weilerbach .....................................................133
5.4 Holzartige Biomasse ......................................................................................133
III
5.5 Biomasse aus der Landwirtschaft.................................................................. 136
5.6 Landschaftspflegegrünschnitt........................................................................ 147
5.7 Organische Abfälle ........................................................................................ 151
5.8 Klärschlamm.................................................................................................. 152
5.9 Zusammenfassung ........................................................................................ 153
6 Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen...... .............................................................................................................157
6.1 Forstwirtschaft ............................................................................................... 157
6.2 Landwirtschaft inkl. Sonderkulturen............................................................... 159
6.3 Landschaftspflege.......................................................................................... 166
6.4 Öffentliche Hand............................................................................................ 167
6.5 Industrie und Gewerbe .................................................................................. 169
6.6 Literaturverzeichnis zu Kapitel 6.................................................................... 177
7 Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien ............................................181
7.1 Umwandlungsverfahren................................................................................. 181
7.2 Nutzung /Umsetzung der Verfahren.............................................................. 191
7.3 Innovative Technologien zur Biomassenutzung............................................ 224
7.4 Literaturverzeichnis zu Kapitel 7.................................................................... 236
8 Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung...................241
8.1 Vergärbare Biomasse.................................................................................... 242
8.2 Holzartige Biomasse...................................................................................... 246
8.3 Sonstige thermisch verwertbare Biomasse ................................................... 265
8.4 Biogene Treibstoffe ....................................................................................... 266
8.5 Literaturverzeichnis zu Kapitel 8.................................................................... 275
9 Entsorgung und Verwertung der Rückstände...............................................278
9.1 Verbrennungsrückstände .............................................................................. 278
9.2 Verwertung und Entsorgung von Substraten aus Biogasanlagen................. 291
9.3 Rückstände anderer Technologien................................................................ 295
9.4 Literaturverzeichnis zu Kapitel 9.................................................................... 297
10 Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung..................300
10.1 Das Erneuerbare-Energien-Gesetz und die Biomasseverordnung............... 300
10.2 Die Genehmigung von Biomasseanlagen ..................................................... 304
10.3 Die Genehmigung eines Altholz-Kraftwerks.................................................. 315
10.4 Rechtliche Anforderungen an eine Biogasanlage ......................................... 333
10.5 Der Anbau schnellwachsender Hölzer im Rahmen der Eingriffsregelung nach
§§ 18 – 21 BNatSchG................................................................................................. 367
10.6 Weitere energierechtliche Regelwerke.......................................................... 376
10.7 Genehmigungsrechtliche Zuständigkeiten .................................................... 382
10.8 Literaturverzeichnis zu Kapitel 10.................................................................. 382
11 Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz ......................................387
11.1 BioEnergie- und RohstoffZentrum (BERZ).................................................... 387
11.2 Morbacher Energielandschaft........................................................................ 407
IV
11.3 Abwärmenutzung von Biogasanlagen durch Holz- und Grastrocknung zur
Pelletierung .................................................................................................................416
11.4 Konzept zum Anbau schnellwachsender Hölzer auf landwirtschaftlichen
Flächen .......................................................................................................................418
11.5 Europäische Kooperationsprogramme zur grenzüberschreitenden Umsetzung
von Biomassekonzepten .............................................................................................426
11.6 Handels- und Informationssystem Biomassen...............................................426
11.7 Rekultivierung durchgewachsener Niederwälder zur Energieholzbereitstellung
in dezentralen Heizanlagen.........................................................................................427
11.8 Literaturverzeichnis zu Kapitel 10 ..................................................................428
12 Öffentlichkeitsarbeit ................................................................................ 430
13 Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz............................ 432
13.1 Akteursanalyse...............................................................................................432
13.2 Fördermöglichkeiten für Biomasseprojekte in Rheinland-Pfalz .....................438
13.3 Projekte und Umsetzungskonzepte in der Verbandsgemeinde Weilerbach..456
13.4 Projekte und Umsetzungskonzepte im Landkreis Kaiserslautern..................486
13.5 Übersicht der Projekte im Rahmen der Studie mit Ranking nach
Umsetzungswahrscheinlichkeit ...................................................................................505
13.6 Biomasseanlagen in Rheinland-Pfalz ............................................................516
13.7 Hemmnisanalyse............................................................................................522
13.8 Strategische Handlungsempfehlungen ..........................................................533
13.9 Literaturverzeichnis zu Kapitel 13 ..................................................................540
14 Resümee ............................................................................................... 542
15 Anhang.................................................................................................. 545
V
Abkürzungsverzeichnis
1. BImSchV Erste Verordnung zur Durchführung des Bundes-
Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über kleine
und mittlere Feuerungsanlagen – 1. BImSchV)
13. BImSchV Dreizehnte Verordnung zur Durchführung des
Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung
über Großfeuerungsanlagen – 13. BImSchV
17. BImSchV Siebzehnte Verordnung zur Durchführung des
Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung
über Verbrennungsanlagen für Abfälle und ähnlich
brennbare Stoffe – 17. BImSchV)
4. BImSchV Vierte Verordnung zur Durchführung des Bundes-
Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über
genehmigungspflichtige Anlagen – 4. BimSchV)
9. BImSchV Neunte Verordnung zur Durchführung des Bundes-
Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über das
Genehmigungsverfahren – 9. BImSchV)
a Jahr
AbfKlärV Klärschlammverordnung
Abs. Absatz
AltholzV Altholzverordnung
AME Altfettmethylester
Art. Artikel
atro Absolut trocken
BauGB Baugesetzbuch
BBodSchG Bundes-Bodenschutzgesetz
BBodSchV Bundes-Bodenschutzverordnung
VI
BERZ Bio-Energie und Rohstoffzentrum
BestüVAbfV Bestimmungsverordnung von
überwachungsbedürftigen Abfällen zur Verwertung
BGB Bürgerliches Gesetzbuch
BGH Bundesgerichtshof
BHKW Blockheizkraftwerk
BImSchG Bundes-Immissionsschutzgesetz
BioAbfV Bioabfall- und Kompostverordnung
BiomasseV Biomasseverordnung
BMU Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und
Reaktorsicherheit
BMVEL Bundesministerium für Verbraucherschutz,
Ernährung und Landwirtschaft
BSE Bovine Spongiform Enzephalophatie
Bu Buche
BVSE Bundesverband Sekundärrohstoffe und Entsorgung
e.V.
BWaldG Bundeswaldgesetz
bzgl. bezüglich
°C Grad Celsius
ca. circa
CFPP Cold Filter Plugging Point
CMA Centrale Marketing Gesellschaft der deutschen
Agrarwirtschaft
CO2 Kohlenstoffdioxid
d Tag
VII
d.h. das heißt
DampfkV Dampfkesselverordnung
Dou Douglasie
DüMV Düngemittelverordnung
DüngeMG Düngemittelgesetz
DüngeRL Düngerichtlinie
Düngeverordnung Verordnung über die Grundsätze der guten
fachlichen Praxis beim Düngen
DüV Düngeverordnung
EW Einwohner
EAK Europäischer Abfallkatalog
EEG Erneuerbare-Energien-Gesetz
Efm o.R. Erntefestmeter ohne Rinde
EG Europäische Gemeinschaften
Ei Eiche
EnEV Energieeinsparverordnung
EnWG Energiewirtschaftsgesetz
etc. et cetera
EU Europäische Union
EUR Euro
EWT Erwerbstätiger
evtl. eventuell
Fm Festmeter
Fi Fichte
VIII
FM Frischmasse
FNR Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe
Gem. gemäß
GemO Rh.-Pf. Gemeindeordnung Rheinland-Pfalz
GG Grundgesetz
GG-F Getreide-Ganzpflanzenfeuerungen
GP Ganzpflanzenfeuerungen
GVE Großvieheinheiten
GWB Gesetz gegen Wettbewerbsbeschränkungen
ha Hektar
i.d.R. in der Regel
i.S.d. im Sinne des
i.w.S. im weitesten Sinne
IL Industrieholz Lang
IS Industrieholz Kurz
kg Kilogramm
Ki Kiefer
KJ / kg Kilojoule pro Kilogramm
KlärEV Verordnung über den Klärschlamm -
Entschädigungsfond
km Kilometer
KMU Kleine und mittelständische Unternehmen
KrW-/AbfG Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz
KS Klärschlamm
IX
kV Kilovolt
kW
kWh
Kilowatt
Kilowattstunde
Lä Lärche
LAGA Landesarbeitsgemeinschaft Abfall
LBauO Rh.-Pf.
luto
Landesbauordnung Rheinland-Pfalz
lufttrocken
LWaldG Landeswaldgesetz
m³ Kubikmeter
Max. Maximum
Mg
Mg
Milligramm
Megagramm
Min Minimum
mind. mindestens
Mio Millionen
MJ/kg Mega Joule pro kg
MKS Maul- und Klauenseuche
mm Millimeter
MW Megawatt
MWh Megawattstunde
NawaRo Nachwachsende Rohstoffe
NH-Holz Waldholzsortiment
Nr. Nummer
OLG Oberlandesgericht
X
ORC – Prozess Organic – Rankine – Cycle- Prozess
oTS Organische Trockensubstanz
PCB Polychlorierte Biphenyle
PEV Primärenergieverbrauch
RHS-F Rinden-, Hackgut- und Spänefeuerungen
RME Rapsölmethylester
S-F Strohfeuerungen
sog. sogenannte
t Megagramm = Tonnen
t Tonne
t TS / a Megagramm Trockensubstanz pro Jahr
TA Lärm Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm
TA Luft Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum
Bundesimmissionsschutzgesetz (Technische
Anleitung zur Reinhaltung der Luft – TA Luft)
TASi Technische Anleitung zur Verwertung, Behandlung
und sonstigen Entsorgung von Siedlungsabfällen
TierKBG Tierkörperbeseitigungsgesetz
TM Trockenmasse
TOC Total Organic Carbon
TR Trockenrückstand
TS Trockensubstanz
u. und
u.a. unter anderem
UBA Umweltbundesamt
XI
UMK Umweltministerkonferenz
usw. und so weiter
UVP Umweltverträglichkeitsprüfung
UVPG Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung
UWG Gesetz gegen den unlauteren Wettbewerb
VwVfG Verwaltungsverfahrensgesetz
WHG Wasserhaushaltsgesetz
XII
Tabellenverzeichnis
Tabelle 2-1: Volumen- und Gewichtsmaße für Fichte.................................14
Tabelle 2-2: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Ertrages an Getreideganzpflanzen (Korn und Stroh) .................................29
Tabelle 2-3: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Ertrages von Energiegräsern .................................................................30
Tabelle 2-4: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Ertrages von Gräsern aus dem Bereich Anbau/Landschaftspflege ...............30
Tabelle 2-5: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Gasertrages für unterschiedliche Substrat- und Tierarten .............32
Tabelle 2-6: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Biogasertrages verschiedener Nutztiere anhand der Gasausbeute pro kg organischer Substanz. .........................................................32
Tabelle 2-7: Organikaufkommen pro Erwerbstätigem................................33
Tabelle 2-8: Spezifische Kennziffern für organische Abfälle aus Privathaushalten .....................................................................33
Tabelle 3-1: Waldflächenanteile in Deutschland im Vergleich......................40
Tabelle 3-2: Übersicht über die Waldholzpotenziale in Rheinland-Pfalz.........47
Tabelle 3-3: Viehbestandszahlen in Rheinland-Pfalz ..................................52
Tabelle 3-4: Potenzial Definitionen für den Bereich „Reststoffe aus der Tierhaltung“ ...........................................................................54
Tabelle 3-5: Viehbestandsgrößen in der Größenordnung von 80 – 100 GVE, die für einen wirtschaftlichen Betrieb einer Biogasanlage benötigt werden ..................................................................................55
Tabelle 3-6: Biogaspotenzial aus Reststoffen der Tierhaltung in Rheinland-Pfalz ......................................................................................55
Tabelle 3-7: Statistische Flächeneinteilung in Anlehnung an die Bodennutzungshaupterhebung und Zusammenfassung der Flächen für die Potenzialabschätzung ....................................................57
Tabelle 3-8: Getreideanbauflächen in Rheinland-Pfalz ...............................58
Tabelle 3-9: Potenzialdefinitionen „Biomasse aus landwirtschaftlichem Anbau“............................................................................................64
Tabelle 3-10: Biomassepotenziale aus den Anbauflächen in der Landwirtschaft............................................................................................65
Tabelle 3-11: Gesamtübersicht der Potenziale aus der Landwirtschaft in Rheinland-Pfalz.......................................................................66
Tabelle 3-12: Potenzial-Definitionen „Biomasse aus Landschaftspflege“ .......69
Tabelle 3-13: Biomassepotenziale aus der Landschaftspflege in Rheinland-Pfalz ......................................................................................73
Tabelle 3-14: Definition der theoretischen, technischen und verfügbaren Potenziale aus dem Bereich „Biomasse aus öffentlicher Hand“ in Rheinland-Pfalz.......................................................................75
Tabelle 3-15: Potenzialdefinitionen für den Bereich „Gewerbliche Reststoffe“84
XIII
Tabelle 3-16: Eingesetzte Rohstoffmengen in Spanplattenwerken in Rheinland-Pfalz in m3...............................................................87
Tabelle 3-17: Energieholzpotenziale der rheinland-pfälzischen Sägewerken..88
Tabelle 3-18: Energieholzpotenziale von Gebrauchthölzern in Rheinland-Pfalz.............................................................................................89
Tabelle 3-19: Zusammenfassung: kumulierte Biomassepotenziale – thermisch verwertbare Biomasse (Holzhackschnitzel) .................................93
Tabelle 3-20: Zusammenfassung: kumulierte Biomassepotenziale – thermisch verwertbare Biomasse (sonstige Biomassefestbrennstoffe) ...........93
Tabelle 3-21: Zusammenfassung kumulierte Biomassepotenziale – vergärbare Biomasse (Biogas)...................................................................94
Tabelle 3-22: Zusammenfassung kumulierte Biomassepotenziale – Biokraftstoffe ..........................................................................94
Tabelle 3-23: Gesamtübersicht über die Biomassepotenziale Rheinland-Pfalz nach Stoffgruppen ...................................................................95
Tabelle 3-24: Gesamtpotenziale Rheinland-Pfalz nach Anfallort ..................97
Tabelle 4-1: Leistungsdaten der umgesetzten Anlagen im Landkreis Kaiserslautern.......................................................................107
Tabelle 4-2: Auf Pflanzenöl umgerüstete Fahrzeuge im Landkreis Kaiserslautern.......................................................................107
Tabelle 4-3: Potenziale aus landwirtschaftlichen Anbauflächen im Landkreis Kaiserslautern.......................................................................110
Tabelle 4-4: Potenziale aus der Tierhaltung............................................112
Tabelle 4-5: Darstellung der Betriebsstrukturen interessierter Landwirte im Landkreis Kaiserslautern im Rahmen einer Informationsveranstaltung am 27.11.2001 ...............................113
Tabelle 4-6: Darstellung der Betriebsstrukturen befragter Landwirte im Landkreis Kaiserslautern ........................................................115
Tabelle 4-7: Übersicht Potenziale aus der Landwirtschaft .........................118
Tabelle 4-8: Übersicht der Grünschnittpotenziale aus der Landschaftspflege im Landkreis Kaiserslautern ........................................................119
Tabelle 4-9: Zusammenfassung: Kumulierte Biomassepotenziale – thermisch verwertbare Biomasse (Holzhackschnitzel) ...............................123
Tabelle 4-10: Zusammenfassung: Kumulierte Biomassepotenziale – thermisch verwertbare Biomasse (sonstige Biomassefestbrennstoffe) .........124
Tabelle 4-11: Zusammenfassung kumulierte Biomassepotenziale – vergärbare Biomasse (Biogas).................................................................124
Tabelle 4-12: Zusammenfassung kumulierte Biomassepotenziale – Biokraftstoffe ........................................................................125
Tabelle 4-13: Übersicht Gesamtpotenziale Landkreis Kaiserslautern ..........126
Tabelle 5-1: Energieverbrauch öffentlicher Gebäude in den Ortsgemeinden der VG Weilerbach ......................................................................131
Tabelle 5-2: Theoretisches Waldholzpotenzial in der Verbandsgemeinde Weilerbach ...........................................................................134
Tabelle 5-3: Ökologisches Waldholzpotenzial in der Verbandsgemeinde Weilerbach ...........................................................................134
XIV
Tabelle 5-4: Wirtschaftliches Waldholzpotenzial in der Verbandsgemeinde Weilerbach ........................................................................... 135
Tabelle 5-5: Holzpotenziale VG Weilerbach ............................................ 136
Tabelle 5-6: Aufstellung landwirtschaftlicher Betriebe in der VG Weilerbach136
Tabelle 5-7: Zusammenfassung Potenziale aus landwirtschaftlichen Anbauflächen........................................................................ 139
Tabelle 5-8: Potenziale aus Tierhaltung VG Weilerbach............................ 144
Tabelle 5-9: Gesamtpotenziale Landwirtschaft........................................ 145
Tabelle 5-10: Grünschnittmengen auf den Grünschnittsammelplätzen der VG Weilerbach ........................................................................... 147
Tabelle 5-11: Übersicht verfügbare Potenziale aus Landschaftspflege in der VG Weilerbach ........................................................................... 150
Tabelle 5-12: Übersicht Gesamtpotenziale VG Weilerbach........................ 154
Tabelle 6-1: Holzverkauf nach Sortiment und Eigentumsart ..................... 158
Tabelle 6-2: In die Region Rheinland-Pfalz verkaufte Industrieholzmengen mit Preisen ................................................................................ 158
Tabelle 6-3: Viehbestand 2001............................................................. 160
Tabelle 7-1: Bandbreite der möglichen Gaszusammensetzung.................. 185
Tabelle 7-2: Anforderungen an das Produktgas ...................................... 189
Tabelle 7-3: Konzepte der Kraft-Wärme-Kopplung .................................. 205
Tabelle 7-4 Schlüsselwerte der Pilotanlage in Owschlag (Jahresmengen) ... 230
Tabelle 8-1: Übersicht der Arten von Biomassen und deren Herkunft ........ 241
Tabelle 8-2: Holzerntekosten bei verschiedenen Holzernteverfahren ......... 248
Tabelle 8-3: Verschiedene aktuelle Hackertechnologien, ausgestellt bei der Interforst 2002 in München .................................................... 249
Tabelle 8-4: Eigenschaften von Holzpellets ............................................ 264
Tabelle 8-5: Vergleich: ÖNORM und DIN-Norm für Holzpellets.................. 265
Tabelle 8-6: Übersicht Altfette.............................................................. 267
Tabelle 8-7: Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK-Qualitätsstandard) 05/2000............................................................................... 272
Tabelle 8-8 Anforderungen und Prüfverfahren für Pflanzenölmethylester (PME)DIN EN 14214 .............................................................. 273
Tabelle 8-9 Vor und Nachteile des Einsatzes von reinem Pflanzenöl gegenüber konventionellem Kraftstoff ..................................................... 274
Tabelle 9-1: Übersicht zum Aschegehalt von Holz und anderen biogenen Brennstoffen......................................................................... 279
Tabelle 9-2: Durchschnittliche Nährstoffgehalte in den einzelnen Aschefraktionen .................................................................... 281
Tabelle 9-3: Durchschnittliche Schwermetallgehalte in den Aschefraktionen von Holzfeuerungen, von Strohfeuerungen und von Ganzpflanzenfeuerungen (GP) ................................................ 282
Tabelle 9-4: PH-Werte von Pflanzenaschen ............................................ 283
Tabelle 9-5: Vergleich der Messwerte für Grobaschen mit Grenzwerten verschiedener Verordnungen .................................................. 286
XV
Tabelle 9-6: Feuerraumasche aus dem Biomasse-Heizkraftwerk Pfaffenhofen im Vergleich zu Aschen aus konventionellen Holzfeuerungen.......289
Tabelle 10-1: Übersicht immissionsschutzrechtliche Genehmigungspflicht für Altholz-Kraftwerke.................................................................320
Tabelle 10-2: 1. BImSchV bei der Nutzung von AI-Hölzern O2-Bezugswert: 13 % ...................................................................................321
Tabelle 10-3: 1. BImSchV bei der Nutzung von A II -Hölzern, O2-Bezugswert: 13 % ...................................................................................322
Tabelle 10-4: TA Luft 2002 ..................................................................323
Tabelle 10-5: Grenzwerte nach der 13. BImSchV....................................324
Tabelle 10-6: Anforderungen an Feuerungsanlagen für mit Holzschutzmittel behandelte Hölzer gemäß §§ 4, 5 der 17. BImSchV ...................326
Tabelle 10-7: Emissionsgrenzwerte der 17. BImSchV für krebserzeugende Stoffe ..................................................................................327
Tabelle 10-8: Grenzwerte der DüMV......................................................332
Tabelle 10-9: UVP-Pflicht .....................................................................343
Tabelle 10-10: Maximal zulässige Schwermetallgehalte (mg/kg TS) und Aufbringungsmengen (Mg TS in 3 Jahren) nach BioAbfV.............353
Tabelle 10-11: Gehalte in Wirtschaftsdünger ..........................................355
Tabelle 10-12: Grenzwerte AbfKlärV .....................................................357
Tabelle 10-13: Tabelle Grenzwerte leichte Böden AbfKlärV.......................359
Tabelle 11-1: Holzarten, -menge und –preise.........................................396
Tabelle 11-2: Aufgaben einzelner Akteure im Netzwerk BERZ...................400
Tabelle 11-3: Betriebswirtschaftliche Annahmen.....................................402
Tabelle 11-4: Technische Annahmen .....................................................402
Tabelle 11-5: Wirtschaftlichkeit Anlagengröße 8.000 Mg/a .......................403
Tabelle 11-6: Anlagekosten der Flächen mit schnellwachsenden Hölzern....422
Tabelle 11-7: Kosten der Biotopfläche ...................................................423
Tabelle 11-8: Gesamtkosten der Anlage der Ausgleichsfläche...................423
Tabelle 11-9: Investitionskosten der Neuanlage der Fläche ......................424
Tabelle 11-10: Berechnung der Höhe des Barwertes der periodischen Rente zur Anlage des Kapitalstockes zur Neuanlage der Fläche.............425
Tabelle 11-11: Herleitung der Kosten der Kompensationsmaßnahme pro m²...........................................................................................425
Tabelle 13-1: Vor- und Nachteile verschiedener Förderinstrumente...........439
Tabelle 13-2: Leistung sowie jährliche Arbeit, CO2- Einsparung und
Primärenergie-Einsparung der von 1995 bis 2001 geförderten Anlagen ...............................................................................452
Tabelle 13-3: Jährliche thermische Arbeit der von 2000 bis 2001 geförderten Anlagen ...............................................................................453
Tabelle 13-4: Jährliche elektrische und thermische Arbeit der von 2000 bis 2001 geförderten Anlagen ......................................................454
Tabelle 13-5: Nahwärmeinseln .............................................................457
XVI
Tabelle 13-6: Auflistung der Gebäude mit erforderlichem Wärmebedarf..... 460
Tabelle 13-7: Zusammenfassung der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung......... 463
Tabelle 13-8: Jährliche Emissionen bei der Wärmeerzeugung mittels fossiler Energieträger ....................................................................... 464
Tabelle 13-9: Kostenaufstellung Holzpelletanlage Kaisers Saal, Mackenbach.......................................................................................... 466
Tabelle 13-10: Gebäudedaten Feuerwehrgerätehaus Reichenbach-Steegen 468
Tabelle 13-11: Berechnung des benötigten Lagervolumens für Holzpellets . 469
Tabelle 13-12: Gebäudedaten Grundschule Reichenbach-Steegen ............ 470
Tabelle 13-13: Heizungsdaten Grundschule Reichenbach-Steegen ............ 470
Tabelle 13-14: Berechnung der Leistung für den Holzpelletkessel ............. 471
Tabelle 13-15: Berechnung des benötigten Lagervolumens für Holzpellets . 471
Tabelle 13-16: Erfasste Solarthermieanlagen und Holzpelletsheizungen während der Projektlaufzeit .................................................... 473
Tabelle 13-17: Kostenübersicht Nahwärmenetz „Sensmannswiesen“ in Eigenregie auf Holzpelletsbasis ............................................... 481
Tabelle 13-18: Gesamtverbrauch der einzelnen Objekte (alle Einheiten in kWh) ................................................................................... 489
Tabelle 13-19: Jahresganglinie des Gesamtverbrauches der Objekte I bis VII.......................................................................................... 490
Tabelle 13-20: Kapitalgebundene Kosten der Holzhackschnitzelanlage mit Spitzenlast Ölkessel............................................................... 494
Tabelle 13-21: Betriebsgebundene Kosten der Hackschnitzelanlage mit Spitzenlast Ölkessel............................................................... 495
Tabelle 13-22: Verbrauchsgebundene Kosten der Hackschnitzelanlage mit Spitzenlast Ölkessel............................................................... 495
Tabelle 13-23: Leistungsdaten Szenario 2 ............................................. 501
Tabelle 13-24: Vergleich verschiedener Heizsysteme für Szenario 1 und 2. 501
Tabelle 13-25: Beispiele verschiedener Mängel im Bereich der Umsetzung vorhandener Potenziale.......................................................... 532
XVII
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 2-1: Zuordnungs-, Nutzungs- und Aufbereitungsmöglichkeiten für Biomasse ...............................................................................10
Abbildung 2-2: Einteilung der Biomassekategorie nach Akteursgruppen und Stoffgruppen...........................................................................12
Abbildung 2-3: Systematik der Herkunft, der Arten sowie der Bereitstellungs- Charakteristik von holzartigen Biomassen; .................................13
Abbildung 2-4: Systematik der Herkunft, der Arten sowie der Bereitstellungscharakteristik von halmgutartigen Biomassen; .......17
Abbildung 2-5: Vergleich verschiedener Potenzialdefinitionen .....................25
Abbildung 2-6: Potenzialkategorien im Rahmen der Studie.........................26
Abbildung 3-1: Kosten der Hackschnitzelproduktion bei Einsatz vollmechanisierter Bereitstellungsverfahren ................................42
Abbildung 3-2: Preisabsatzfunktionen für IL- Laubholz; Zahlenbasis 1997 bis 2002......................................................................................44
Abbildung 3-3: Preisabsatzfunktionen für IL- Nadelholz; Zahlenbasis 1997 bis 2002......................................................................................45
Abbildung 3-4: Preisabsatzfunktionen für IS- Laubholz; Zahlenbasis 1997 bis 2002......................................................................................46
Abbildung 3-5: Preisabsatzfunktionen für IS- Nadelholz; Zahlenbasis 1997 bis 2002......................................................................................46
Abbildung 3-6: Biogaspotenziale aus der Tierhaltung in Rheinland-Pfalz ......55
Abbildung 3-7: Angenommener Energiemix auf den Anbauflächen für Nachwachsende Rohstoffe in Rheinland-Pfalz ..............................60
Abbildung 3-8: Potenziale Nachwachsende Rohstoffe Rheinland-Pfalz ..........65
Abbildung 3-9: Übersicht thermisch verwertbare Biomasse (ohne Holz).......94
Abbildung 3-10: Biokraftstoffpotenziale in Rheinland-Pfalz .........................95
Abbildung 3-11: Übersicht Gesamtpotenziale Rheinland-Pfalz, kategorisiert nach Stoffgruppen ...................................................................96
Abbildung 3-12: Potenzialvergleich verfügbare und technische Potenziale nach Stoffgruppen...........................................................................96
Abbildung 3-13: Übersicht verfügbare Gesamtpotenziale Rheinland-Pfalz nach Anfallort .................................................................................97
Abbildung 3-14: Anteil der Biomasse-Potenziale zur Bereitstellung des Primärenergieverbrauchs in Rheinland-Pfalz (Verbrauch 2000: 746,7 PJ bzw. 207.400 GWh).............................................................98
Abbildung 4-1: Landschaftliche Regionen im Landkreis Kaiserslautern .......104
Abbildung 4-2: Geplante und gebaute Biomasseanlagen sowie umgerüstete Fahrzeuge im Landkreis Kaiserslautern ....................................105
Abbildung 4-3: Flächenpotenziale aus Stilllegungsflächen in Hektar...........109
Abbildung 4-4: Gegenüberstellung theoretischer, technischer und verfügbarer Potenziale aus landwirtschaftlichem Anbau ...............................110
XVIII
Abbildung 4-5: Biogaspotenziale aus der Viehwirtschaft in der Verbandsgemeinde Weilerbach; .............................................. 111
Abbildung 4-6: Kommunale Grünschnittmengen in den Verbandsgemeinden des Landkreises Kaiserslautern ............................................... 120
Abbildung 4-7: Übersicht thermisch verwertbare Biomasse (ohne Holz)..... 124
Abbildung 4-8: Biokraftstoffpotenziale in Rheinland-Pfalz......................... 125
Abbildung 4-9: Verteilung der Gesamtpotenziale im Landkreis Kaiserslautern nach Akteursgruppe .............................................................. 126
Abbildung 4-10: Verteilung technischer und verfügbarer Gesamtpotenziale Landkreis Kaiserslautern nach Stoffgruppen ............................. 127
Abbildung 4-11: Prozentualer Potenzialvergleich im Landkreis Kaiserslautern mit PEV 5.653.600 MWh/a ..................................................... 127
Abbildung 5-1: Karte der Verbandsgemeinde Weilerbach......................... 130
Abbildung 5-2: Energieverbrauch öffentlicher Gebäude in den Ortsgemeinden der Verbandsgemeinde Weilerbach.......................................... 132
Abbildung 5-3: Potenziale NawaRos auf landwirtschaftlichen Nutzflächen... 139
Abbildung 5-4: Biogaspotenziale aus der Tierhaltung (Gülle).................... 145
Abbildung 5-5: Verteilung der verfügbaren Potenziale aus der Landwirtschaft in der VG Weilerbach ............................................................. 146
Abbildung 5-6: Verfügbare Potenziale aus Landschaftspflege in der VG Weilerbach Quelle: Eigene Bearbeitung.................................... 150
Abbildung 5-7: Gesamtpotenziale Weilerbach nach Herkunft .................... 154
Abbildung 5-8: Verteilung kurzfristig verfügbarer Gesamtpotenziale Weilerbach nach Herkunft mit Altfett ....................................... 155
Abbildung 5-9: Kurzfristig verfügbare Potenziale nach Herkunft ohne Altfette.......................................................................................... 155
Abbildung 5-10: Prozentualer Potenzialvergleich VG Weilerbach mit PEV 200.000 MWh/a (ohne Verkehrssektor).................................... 156
Abbildung 6-1: Holzverkauf nach Sortimenten........................................ 158
Abbildung 6-2: Vergleich des Verkaufes von Industrieholz Eiche in der Region mit dem Gesamtverkauf an Industrieholz lang .......................... 159
Abbildung 6-3: Klärschlammaufkommen in Rheinland-Pfalz in Mg TS der Jahre 1997 – 2001......................................................................... 170
Abbildung 6-4: Klärschlammverwertung in Rheinland-Pfalz in den Jahren 1997 – 2001................................................................................. 171
Abbildung 7-1: Verfahrensablauf bei der Pflanzenölgewinnung in Anlagen im kleinen Leistungsbereich ........................................................ 182
Abbildung 7-2: Schematische Darstellung verschiedener Vergasungssysteme.......................................................................................... 186
Abbildung 7-3: Schematische Darstellung von Gegenstromvergasung (links) und Gleichstromvergasung (rechts) ......................................... 187
Abbildung 7-4: Schematische Darstellung einer Schachtfeuerung ............. 193
Abbildung 7-5: Vorofenfeuerung, Entgasungsraum mit Schubrost (links) und Flammenraum (rechts) .......................................................... 193
Abbildung 7-6: Schematische Darstellung einer Unterschubfeuerung ........ 194
XIX
Abbildung 7-7: Schematische Darstellung einer Vorschubrostfeuerung ......196
Abbildung 7-8: Rotationsfeuerung.........................................................197
Abbildung 7-9: Kesselkosten je KW für Rotationsfeuerungen unterschiedlicher Größe ..................................................................................197
Abbildung 7-10: Schematische Darstellung einer stationären Wirbelschicht 199
Abbildung 7-11: Schematische Darstellung einer zirkulierenden Wirbelschicht...........................................................................................199
Abbildung 7-12: Schematische Darstellung einer Einblasfeuerung .............200
Abbildung 7-13: Beispiel einer Kombination von Solaranlage und Pellet-Einzelofen ............................................................................202
Abbildung 7-14: . Vergleich der Kesselkosten von Pelletheizungen je kW, bei unterschiedlichen Anlagengrößen ............................................203
Abbildung 7-15: Beispiel einer Pellet-Zentralheizung mit vollautomatischer Schneckenförderung aus dem benachbarten Lagerraum.............204
Abbildung 7-16: Wasser-Dampf-Kreislauf eines Dampfturbinen-Heizkraftwerkes bis etwa 20 MW Feuerungswärmeleistung .........208
Abbildung 7-17: Arbeitsweise eines Stirlingmotors ..................................210
Abbildung 7-18: Schnittbild eines Spilling-Motors....................................212
Abbildung 7-19: Vereinfachtes Wärmeschaltbild eines ORC-Prozesses .......214
Abbildung 7-20: Funktionsprinzip einer Brennstoffzelle............................215
Abbildung 7-21: Schematische Darstellung einer Absorptionskältemaschine...........................................................................................216
Abbildung 7-22: Vereinfachte Darstellung des Abbaus organischer Substanz bei der Biogasgewinnung........................................................217
Abbildung 7-23: Verfahrensschema einer Biogasanlage ...........................223
Abbildung 7-24: Verfahrensschema Carbo-V ..........................................226
Abbildung 7-25: Aufbereitung mittels Seaborne Verfahren .......................229
Abbildung 7-26 Typische Ausbeuteverteilung der Hauptprodukte bei der Flash-Pyrolyse von Holz ..................................................................231
Abbildung 7-27: Zusammenstellung der Bausteine einer kompletten Anlage zur Flash-Pyrolyse von Biomasse. Die Prozessenergie wird aus den Nebenprodukten Gas und Kohle gewonnen ...............................232
Abbildung 7-28: BTS-Technik ...............................................................233
Abbildung 7-29: Bestandteile des durch BTS-Technik gewonnenen Produktgases ........................................................................234
Abbildung 8-1: Pressen und gleichzeitiges Einwickeln ..............................243
Abbildung 8-2: Fahrsilo (links mit Folie abgedeckt) .................................244
Abbildung 8-3: Mit Folie abgeschlossenes Fahrsilo ..................................244
Abbildung 8-4: Logistiksystem von vergärbaren Biomassen zur energetischen Nutzung ...............................................................................246
Abbildung 8-5: Hackschnitzelharvester im Einsatz...................................247
Abbildung 8-6: Hackschnitzelharvester beim Umschütten seines Hackgutes247
Abbildung 8-7: Zusammenhang Wassergehalt und Heizwert.....................251
XX
Abbildung 8-8: Trocknungsverlaufskurve............................................... 252
Abbildung 8-9: Dombelüftungsverfahren ............................................... 254
Abbildung 8-10: Belüftungstrocknung ................................................... 255
Abbildung 8-11: Trommeltrockner ........................................................ 256
Abbildung 8-12: Dampftrockner ........................................................... 257
Abbildung 8-13: Bandtrockner.............................................................. 258
Abbildung 8-14: Querschnitt durch eine Pelletierpresse mit Ringmatrize.... 260
Abbildung 8-15: Kollerwalzenpressen.................................................... 261
Abbildung 8-16 Prinzip der Pelletierung mit Flachmatrizen ....................... 261
Abbildung 8-17: Verarbeitungsstationen bei der Produktion von Holzpellets263
Abbildung 8-18: Logistiksystem Halmgut (energetische Nutzung)............. 266
Abbildung 8-19: LIPOCAL Verfahrensfließbild ......................................... 269
Abbildung 8-20: Logistiksystem Altfett (energetische Nutzung) ................ 270
Abbildung 9-1: Schematischer Aufbau einer Rostfeuerung mit den verschiedenen Aschefraktionen ............................................... 279
Abbildung 9-2: Rauchreinigung und Aschefraktionen............................... 290
Abbildung 10-1: Biomasse i.S.d. BiomasseV .......................................... 304
Abbildung 10-2: Genehmigungs- oder Anzeigepflicht gemäß §§ 15, 16 BImSchG ............................................................................. 309
Abbildung 10-3: Ablauf des BImSchG Genehmigungsverfahren ................ 313
Abbildung 10-4: Biogasanlage und anzuwendende Gesetze...................... 339
Abbildung 10-5: BImSchG-Verfahren .................................................... 342
Abbildung 11-1: Mögliche Akteure, Stoffströme, Technologien und Produkte eines BERZ........................................................................... 388
Abbildung 11-2: Gebiet der Verbandsgemeinde Weilerbach...................... 389
Abbildung 11-3: Lage und Geltungsbereich Gelände Class III Lager .......... 390
Abbildung 11-4: Gelände Class III mit den drei Teilbereichen................... 391
Abbildung 11-5: Anlagenpositionen BERZ .............................................. 393
Abbildung 11-6: Übersicht Stoffströme und Verwertung BERZ.................. 395
Abbildung 11-7: Übersicht der Stoffströme mit der jeweiligen Transportstruktur.................................................................. 405
Abbildung 11-8: Montage Windkraftanlage Abbildung 11-9: Montage Photovoltaik; ......................................... 408
Abbildung 11-10: Morbacher Energielandschaft im April 2003 .................. 408
Abbildung 11-11: Flächenplanung für die Energielandschaft Morbach ........ 409
Abbildung 11-12: Maximalszenario für die Morbacher Energielandschaft.... 412
Abbildung 11-13: Szenario Holz, zwei Heizzentralen ............................... 413
Abbildung 11-14: Szenario Holz eine Heizzentrale .................................. 413
Abbildung 11-15: Anlagenschema der Biogasanlage................................ 414
Abbildung 11-16: Szenario Biogas und Klärschlammtrocknung ................. 415
Abbildung 11-17: Auslastung Wärmepotenzial Biogasanlage Freilingen...... 418
XXI
Abbildung 11-18: Perspektivische Darstellung der Biogasanlage Nusbaum-Freilingen .............................................................................418
Abbildung 13-1: Organisationsstruktur der Landesforsten Rheinland-Pfalz .433
Abbildung 13-2 Entwicklung der angebauten nachwachsenden Rohstoffe in Deutschland .........................................................................434
Abbildung 13-3: Energiebereitstellung erneuerbarer Energien an der Endenergie (106,8 TWh) 2002 ................................................440
Abbildung 13-4: Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Energien 2001.........440
Abbildung 13-5: Investitionsvolumen im Bereich erneuerbare Energien 2001; Quelle: BMU (2003)...............................................................448
Abbildung 13-6: Fördergegenstand und Fördermittel von 1990 bis 2001....450
Abbildung 13-7: Anzahl geförderter Projekte ..........................................451
Abbildung 13-8: Energetische Nutzung fester Biomasse...........................451
Abbildung 13-9: Förderung und installierte Leistung in der Maßnahme Holz-Sonne-Kopplung....................................................................452
Abbildung 13-10: Anzahl der geförderten Projekte in der Maßnahme Holz-Sonne-Kopplung 2000 und 2001 .............................................453
Abbildung 13-11: Fördermittel und installierte Leistung der Biogasanlagen von 2000 bis 2001.......................................................................453
Abbildung 13-12: Anzahl der Biogasanlagen 2000-2001 ..........................454
Abbildung 13-13: Potenzieller Anlagenstandort.......................................459
Abbildung 13-14: Lageplan Nahwärmenetz Kaisers Saal, Mackenbach; Quelle: VG Weilerbach ......................................................................459
Abbildung 13-15: Lageplan Nahwärmenetz Kaisers Saal, Mackenbach mit Rohrleitungsnetz ...................................................................462
Abbildung 13-16: Übersicht Pelletlagerraum und Heizraum Kaisers Saal, Mackenbach..........................................................................467
Abbildung 13-17: Grundriss des Lager- und Heizraumes, GS Reichenbach-Steegen ...............................................................................472
Abbildung 13-18: Ausschnitt aus dem Bebauungsplan Neubaugebiet „Palmenkreuz“ ......................................................................475
Abbildung 13-19: Leitungsskizze Nahwärmenetz Palmenkreuz..................477
Abbildung 13-20: Kostenvergleich zwischen Standardkalkulation und Eigenregiekonzept auf Basis Holzpellets ...................................481
Abbildung 13-21: Gewinnbetrachtung bei einem Wärmepreis von 0,08 €/kWh...........................................................................................482
Abbildung 13-22: Liquiditätsbetrachtung bei einem Wärmepreis von 0,08 €/kWh..................................................................................482
Abbildung 13-23: Gewinnbetrachtung bei einem Wärmepreis von 0,10 €/kWh...........................................................................................483
Abbildung 13-24: Liquiditätsbetrachtung bei einem Wärmepreis von 0,10 €/kWh..................................................................................483
Abbildung 13-25: Kostenvergleich zwischen Standardkalkulation und Eigenregiekonzept auf Basis Holzhackschnitzeln ........................484
XXII
Abbildung 13-26: Lageplan des Nahwärmeverbundes mit möglichen Standortvarianten ................................................................. 488
Abbildung 13-27: Jahresdauerlinie des Gesamtverbrauches der Objekte I bis VII ...................................................................................... 490
Abbildung 13-28: Grund- und Spitzenlastverteilung anhand der Jahresdauerlinie für den Jahresverbrauch ................................ 491
Abbildung 13-29: Wärmegestehungskosten des Referenzsystems und der Biomassenanlagenvarianten im graphischen Vergleich ............... 496
Abbildung 13-30: Nahwärmenetz Szenario 2, Neubaugebiet Haarspot mit integrierter Gesamtschule ...................................................... 500
Abbildung 13-31: Mängel zur Hemmung der Biomasseumsetzung............. 533
XXIII
Verzeichnis des Anhangs
Anhang 1: Energiekennzahlen ..............................................................545
Anhang 2: Exkurs ...............................................................................558
Anhang 3: Fragebogen zur Aufnahme des Sägerestholzpotenzials.............563
Anhang 4: Fragebogen zur Erfassung der Altholzbetriebe.........................564
Anhang 5: Klimaschutzprogramm Baden-Württemberg............................566
Anhang 6: Biomasse-Tagung 2001........................................................568
Anhang 7: Biomasse-Tagung 2002........................................................570
Anhang 8: Biomasse-Tagung 2003........................................................574
XXIV
Vorwort
Die Nutzung von Biomasse stellt eine der wesentlichen Säulen einer nachhaltigen und
zukunftsfähigen Energieversorgung dar. Neben der Sicherung der Energieversorgung
spielen vor allen Dingen Aspekte der regionalen Wertschöpfung, der Förderung des
Mittelstandes, der Unterstützung der Land- und Forstwirtschaft und der Schaffung von
dezentralen Arbeitsplätzen eine große Rolle.
Mit dem hier vorliegenden Abschlussbericht ist der Beweis erbracht, dass Biomasse
einen ganz erheblichen Anteil an einer zukünftigen Energieversorgung in Rheinland-Pfalz
haben kann. Einem schnellen Ersatz von etwa 5 % des Primärenergieverbrauchs durch
Biomasse stehen weder technische noch finanzielle Gründe entgegen. Eine Vielzahl
bereits umgesetzter Anlagen und Konzepte zeigt ganz deutlich die Machbarkeit
innovativer, Biomasse basierter Versorgungskonzepte.
Mittel- und langfristig kann die Biomasse mindestens 10-15 % der Primärenergie in
Rheinland-Pfalz ersetzen.
Ich möchte mich bei unserem Auftraggeber, dem Ministerium für Umwelt und Forsten
Rheinland-Pfalz, bei allen Mitarbeitern, Förderern und Projektpartnern für die konstruktive
und interessante Arbeit der letzten drei Jahre bedanken.
Rheinland-Pfalz hat damit als erstes deutsches Bundesland eine Kompletterfassung der
Biomassepotenziale durchgeführt und so allen Akteuren eine konstruktive Vorlage für die
beschleunigte Umsetzung an die Hand gegeben.
Um die Umsetzung für die Akteure in Rheinland-Pfalz zu erleichtern wurde eine Anleitung
zur energetischen Biomassenutzung in Rheinland-Pfalz für alle Kommunen im Land
entwickelt. Ferner findet sich unter der Adresse www.biomasse-rlp.de ein Internetportal,
welches für jeden Landkreis das Abrufen von verschiedenen Potenzialen, Anlagen und
Dienstleistern sowie den Handel in Form einer Biomasse-Börse Rheinland-Pfalz
ermöglicht. Neben der vorliegenden ausführlichen Studie sind auf der genannten
Internetseite sowie unter www.muf.rlp.de eine Zusammenfassung der Studie und der
Leitfaden abrufbar.
Prof. Dr. Peter Heck
Institut für angewandtes Stoffstrommanagement
Umwelt-Campus Birkenfeld
Einleitung
1
1 Einleitung
An der Notwendigkeit einer nachhaltigen Energiepolitik besteht kein Zweifel. Ziel der
Bundesregierung ist es, den Anteil regenerativer Energien am gesamten
Primärenergieverbrauch von rund 2,5 % im Jahr 1999 auf mindestens 4,2 % im Jahr
2010 zu steigern. Geht es nach dem Bundesumweltministerium, so soll im Jahr 2050 die
Hälfte der Primärenergieversorgung mit erneuerbaren Energien erfolgen. Um das Ziel
einer nachhaltigen Energieversorgung zu erreichen, ist demzufolge u.a. eine verstärkte
energetische Nutzung von Biomasse erforderlich.1
Weltweit gesehen hat die Biomasse einen Anteil am Primärenergieverbrauch von
ungefähr 15 %.2 Im Weißbuch der EU wird im Jahr 2010 mit einem Biomasseanteil am
Gesamtenergieverbrauch in Europa von 8,52 % gerechnet.
In Deutschland betrug der Anteil erneuerbarer Energien am gesamten
Primärenergieverbrauch im Jahr 2003 insgesamt rund 3,1 % (1,4 % Stromerzeugung,
1,5 % Wärmeerzeugung und 0,2 % Biodiesel Kraftstoff).3 Der Anteil biogener Fest- und
Flüssigbrennstoffe (ohne Biodiesel-Kraftstoff) sowie Biogas am Primärenergieverbrauch
betrug rund 1,5 %.4 Im Jahre 2001 stieg der Biomassebeitrag am
Primärenergieverbrauch auf 2,0 %.5 Der Anteil der erneuerbaren Energien am
Bruttostromverbrauch ist von 4,6% im Jahr 1998 bis zum Ende des Jahres 2002 auf
7,6 % gestiegen. Nach Angaben des Verbands der Elektrizitätswirtschaft (VDEW) zur
Ökostromerzeugung wurden im Jahr 2003 in Deutschland 45 Milliarden Kilowattstunden
Strom aus regenerativen Energien erzeugt.6 Davon stammen 18 Milliarden
Kilowattstunden aus Anlagen, die nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)
vergütet werden.7 Durch die Nutzung erneuerbarer Energien werden in Deutschland
zwischen 105.000 und 178.0008 Menschen direkt oder indirekt beschäftigt.9 Diese Zahlen
belegen die enormen Bemühungen, Erneuerbare Energien in Deutschland zu stärken.
Die Bemühungen der einzelnen Akteure müssen zielgerichtet sein. Nachhaltige
Entwicklung im Sinne ökologischer, sozialer und ökonomischer Nachhaltigkeit kann nur
erreicht werden, wenn durch ein modernes Stoffstrommanagement ökonomische
1 BMU (2002a) 2 KYRITSIS (2000) 3 http://www.erneuerbare-energien.de/1024/index.php?fb=/sachthemen/erneuerbar/allgemein/&n=12108, BMU,
16.03.2004 4 BMU (2003), S. 12 5 telefonische Auskunft Hr. Raab, Biomasseinformationszentrum, Stuttgart, 20.01.2003 6 VDEW (o. J.) 7 BINE (2003) 8 BMU (2003), S. 39 9 Es liegen jedoch noch keine Angaben darüber vor, inwieweit durch erneuerbare Energien es im Bereich der
konventionellen Energiebereitstellung zu einem Arbeitsplatzrückgang kommt.
Einleitung
2
Faktoren mit regionaler Wertschöpfung und Umweltschutz verbunden werden.10 Unter
Stoffstrommanagement versteht man „eine tiefgreifende Analyse und gezielte
Optimierung von Material- und Energieströmen, die bei der Herstellung von Produkten
und Dienstleistungen entstehen.“11 Diese Analyse sollte bei der Entstehung der
Biomasse beginnen, die Bereitstellungskette vom Anfallort zum Ort der energetischen
Verwertung sowie die Anforderungen an die verschiedenen Stoffgruppen und die zur
Verfügung stehende Technik betrachten.
Soll eine zügige Implementierung der Zielsetzung einer nachhaltigen Energiepolitik
erreicht werden, muss auch das politische und gesellschaftliche Umfeld im Hinblick der
Anforderungen auf die heutige Zeit analysiert werden. Biomasse fällt vor allem in der
Land- und Forstwirtschaft - also im ländlichen Raum - an. Gerade ländliche Regionen
sind unter anderem durch die geringe Diversifizierung der landwirtschaftlichen Produktion
und die Migration vor allem junger Arbeitskräfte betroffen.12 Und im Hinblick auf die EU-
Osterweiterung wird sich diese schwierige Situation für die Landwirtschaft weiter
verstärken. Die pro Kopf verfügbare landwirtschaftliche Nutzfläche in den
osteuropäischen Ländern ist wesentlich höher als in Deutschland.13 Landwirtschaftliche
Güter aus Zentral- und Osteuropa werden in einem erweiterten Europa auch auf den
deutschen Markt drängen.
Der Rückgang des landwirtschaftlichen Sektors ist darin begründet, dass der Bereich der
Nahrungsaufnahme einer prosperierenden Gesellschaft in viel geringerem Ausmaß
steigt, als der Bereich des Wohnens, der Kleidung oder sonstiger Verbrauchsgüter.14
Somit sollen gerade für Landwirte neue Produktionsfelder erschlossen werden. Ein
wichtiger neuer Markt ist ohne Zweifel der Energiemarkt: Der Landwirt kann sich mit dem
Anbau von „energy crops“ ein neues Standbein schaffen.
Auch die Forstwirtschaft hat mit einigen Problemen zu kämpfen. KÖPF analysiert in
seinem Buch Forstpolitik die „Grenzen der Selbstfinanzierung“15 in der Forstwirtschaft.
Trotz einer enormen Steigerung der Arbeitsproduktivität konnte die Forstwirtschaft die
seit ungefähr 1969 real stagnierenden Rohholzpreise nicht kompensieren. Hinzu
kommen eine Vielzahl externer Effekte, welche sich negativ auf die Bilanz der
Forstbetriebe auswirkt.16 Eine neue Konkurrenz auf dem Holzmarkt ergibt sich durch
osteuropäische Länder. Vor allem in Massensortimenten wie dem Holz für Zellstoff
10 HECK, P.; BEMMANN, U. (2002), S.13 11 ebenda 12 BEMMANN, A. (2002) 13 FROHBERG (2002) in BEMMANN, A. (2002) 14 Diese Gesetzmäßigkeit wurde schon im 19.Jh. als Engel’sches Gesetz bekannt. (vgl.: MANN 1998, S.15) 15 KÖPF, E.U. (2002), S. 89 ff 16 Hierzu zählt z.B. die Erholungs- und die Schutzfunktion des Waldes (DIETRICH 1953). Vor allem die jüngste
Diskussion um die Ausweisung von FFH-Gebieten und die damit einhergehenden Nutzungsbeschränkungen
werden kritisiert. KÖPF (2002, S. 102; HOLZ- ZENTRALBLATT 2002)) spricht in diesem Zusammenhang von
Entmündigung des Waldeigentümers.
Einleitung
3
konkurrieren diese Länder mit Deutschland. Diese Situation wird jedoch durch den Bau
eines neuen großen Zellstoffbetriebes in Stendal etwas verbessert.
Die Steigerung der Nachfrage kann durch den vermehrten Einsatz von heimischem Holz
im Energiesektor die Marktsituation entlasten.17 Neue Einkommensalternativen durch den
verstärkten Einsatz von Holz zur Energieerzeugung werden in der Forstwirtschaft immer
häufiger diskutiert. Vor allem in der verstärkten Förderung nachwachsender Rohstoffe
einschließlich des Holzes werden Fortschritte erwartet. Als Beispiele hierfür gelten unter
anderem das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) und das Markteinführungsprogramm
für Erneuerbare Energien.18
1.1 Aufgabenstellung
Im April 2001 erteilte das Ministerium für Umwelt und Forsten dem Institut für
angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) am Umwelt-Campus Birkenfeld den Auftrag,
eine Studie zur Weiterentwicklung der energetischen Verwertung von Biomasse für das
Land Rheinland-Pfalz zu erstellen. Diese dreijährige Studie sollte zum einen die
Potenziale zur energetischen Biomassenutzung in Rheinland-Pfalz ermitteln. Angestrebt
war jedoch auch die Schaffung von Voraussetzungen und die Definition von
Rahmenbedingungen zur Umsetzung der ermittelten Potenziale. Diese Studie hat daher
einen stark umsetzungsbezogenen Ansatz und legt einen großen Schwerpunkt auf die
Zusammenarbeit mit Akteuren vor Ort, da diese wichtige Schlüsselfaktoren für die
Umsetzung von Biomasse-Potenzialen darstellen. Das Institut für angewandtes
Stoffstrommanagement setzt sich daher zum Ziel, den regionalen Akteuren (Kommunen,
Land- und Forstwirtschaft, Handwerk, Planungsbüros, KMU´s etc.), die vorhandenen
Potenziale aufzuzeigen und gleichzeitig die bestehenden Umsetzungsmöglichkeiten
darzustellen. Im folgenden Bericht wird in Kapitel 2 auf die allgemeinen Kenngrößen der
Potenzialermittlung und die Betrachtungsweise der Potenziale im Rahmen dieser Studie
eingegangen. Auf Basis dieser Grundlagen können anschließend die Potenziale in
Rheinland-Pfalz, im Modelllandkreis Kaiserslautern und in der Modellkommune
Weilerbach ermittelt werden (Kapitel 3 bis 5). Da die dort vorhandenen Biomassen
derzeit bereits einer Verwertung bzw. einer Entsorgung zugeführt werden, wird in Kapitel
6 der aktuelle Status Quo der Biomassenutzung dargestellt. Kapitel 7 stellt verschiedene
Verwertungstechnologien vor. Dabei werden sowohl Anlagen nach dem aktuellen Stand
der Technik als auch innovative Pilotanlagen beschrieben, da letztere für die zukünftige
Nutzung von großem Interesse sein können. Je nach Biomasse bedarf es einer
unterschiedlichen Aufbereitung und Logistik, der das Kapitel 8 gewidmet ist. Nach der
Betrachtung der Rückstände aus der energetischen Biomassenutzung (Kapitel 9) werden
die umfangreichen rechtlichen Aspekte beleuchtet, die bei der Nutzung der
verschiedenen Stoffe beachtet werden müssen (Kapitel 10). Anhand praktischer
17 KÖPF, E.U. (2002), S.282 ff 18 HOLZ-ZENTRALBLATT (2002)
Einleitung
4
Beispiele werden in Kapitel 10 umsetzungsfähige Modellprojekte präsentiert, anhand
derer Erfahrungen, Wissen und Know-how im Rahmen einer umfassenden Strategie auf
andere Projektstandorte in Rheinland-Pfalz übertragen werden können. Dies trägt neben
dem Klimaschutz auch zur Steigerung der Wertschöpfung in der Region bei, da mit der
Nutzung dezentraler Energieträger auch dezentrale Arbeitsplätze gesichert und neu
geschaffen werden können. Eine zentrale Aufgabe im Rahmen der Arbeit des IfaS stellt
die Öffentlichkeitsarbeit (Kapitel 12) dar, die vor allem rheinland-pfälzischen Akteuren die
Umsetzungsmöglichkeiten aufzeigt. In Kapitel 13 sind daher die bereits bestehenden und
angelaufenen Projekte in Rheinland-Pfalz und vor allem im Modelllandkreis und der
Modellkommune aufgelistet. Hier werden auch bestehende und mögliche Hemmnisse der
Umsetzung beleuchtet und thematisiert. Kapitel 14 fasst die wichtigsten Ergebnisse
zusammen und gibt einen Ausblick auf die zukünftige Biomasse-Nutzung in Rheinland-
Pfalz und die bestehenden Möglichkeiten zur Beitragsleistung der Biomassenutzung an
einem Energiemix der Zukunft.
1.2 Literaturverzeichnis zu Kapitel 1
• BEMMANN, A. (2002): Agrarpolitische und klimapolitische Möglichkeiten von
Kurzumtriebsplantagen auf landwirtschaftlichen Flächen. Saarländisches
Holzforum 2002, Tagungsband, saarländisches Ministerium für Umwelt und
Forsten, Saarbrücken
• BMU (Hrsg.) (2002b): Erneuerbare Energien und Umwelt in Zahlen. Stand März
2002, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Berlin
• BMU (Hrsg.) (2002a): Fachtagung Umwelt und Erneuerbare Energien, Aktuelle
Schwerpunkte des BMU zu Forschung und Entwicklung – 04./05. Stand Februar
2002, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Berlin
• BMU (Hrsg.) (2003): Erneuerbare Energien in Zahlen – nationale und
internationale Entwicklung. Stand November 2003, Bundesministerium für
Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Berlin
• BINE (2003): In 2001 gut 70 Prozent mehr Strom aus erneuerbaren Energien.
Info Newsletter vom 24.03.03,
http://www.bine.info/news_archiv.php/bine_news/105/link=clicked/, 24.03.03
• DIETRICH (1953): Forstwirtschaftspolitik - eine Einführung, Verlag Paul Parey,
Hamburg, Berlin
• HECK, P.; BEMMANN, U. (2002): Praxishandbuch Stoffstrommanagement,
Deutscher Wirtschaftsdienst, Köln
• HOLZ-ZENTRALBLATT (2002): Waldbesitzer gegen Naturschutzbericht. Holz-
Zentralblatt Nr. 84/85, S. 1029
• HOLZ-ZENTRALBLATT (2002): Holz liefert derzeit rund 50% regenerativer
Energien. Holz-Zentralblatt, Nr. 92, S.1081
• KÖPF, E. U. (2002): Forstpolitik, Ulmer Verlag, Stuttgart
Einleitung
5
• KYRITSIS (2000): Welcome by the chairman, 1st Conference on Biomass for
Energy and Industry; conference proceeding, James and James Ltd, London, UK
• MANN, S. (1998): Nachwachsende Rohstoffe, Eugen-Ulmer-Verlag, Stuttgart
• VDEW (o. J.): Verband Deutscher Elektrizitätswirtschaft,
http://www.stro.de,13.05.2003
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
6
2 Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in
Rheinland-Pfalz
2.1 Grundlagen Biomasse
Biomasse wird im Allgemeinen als die Gesamtmasse organischer Substanzen in einem
Lebensraum bezeichnet. Sie entsteht in der Natur durch lebende und wachsende
Materie, sowie aus Abfallstoffen von lebenden und toten Organismen. Biomasse ist
gespeicherte Sonnenenergie, die von Pflanzen mit Hilfe der Photosynthese erzeugt wird.
Als Photosynthese wird die Fähigkeit von grünen, chlorophyllhaltigen Pflanzen
bezeichnet, aus Kohlendioxid (CO2), Wasser sowie mit Nährstoffen aus dem Boden und
mit Hilfe der Sonnenenergie in ihrer Wachstumsphase neben Sauerstoff energiereiche
Kohlenhydrate aufzubauen und zu speichern.1
Als nachwachsender Rohstoff kann Biomasse sowohl stofflich als auch energetisch
genutzt werden. Bereits verarbeitete organische Stoffe, die im Prozess nicht mehr
benötigt werden, können in aller Regel noch als Bioenergieträger zur Erzeugung von
Wärme, Strom oder Kraftstoff weiter verwendet werden.2 Es gilt jedoch der Vorzug der
höherwertigen Verwertung.3
Wird die Biomasse zu einem späteren Zeitpunkt energetisch genutzt, so werden die
energiereichen Kohlenwasserstoffe wieder in die annähernd gleichen Mengen
Kohlendioxid und Wasser umgewandelt, die für den Aufbau der Biomasse ursprünglich
erforderlich waren. Da darüber hinaus abgesehen von der Bereitstellungslogistik keine
zusätzlichen CO2 Emissionen entstehen, ist die energetische Nutzung von Biomasse
annähernd CO2-neutral und leistet daher einen wichtigen Beitrag zum globalen
Klimaschutz.
Werden im Anschluss die Rückstände der Biomassenutzung wie z.B. Aschen oder
Gärrückstände wieder auf z.B. Ackerflächen ausgebracht, ist es möglich, den natürlichen
Nährstoffkreislauf weitestgehend zu schließen.
In diesem Sinne kann die energetische Biomassenutzung als regenerativ bzw. nachhaltig
bezeichnet werden, denn der Kohlenstoffkreislauf unterliegt einem für den Menschen
durchaus überschaubaren Zeitraum. Unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit bedeutet dies
prinzipiell, dass nur die Menge an Biomasse energetisch genutzt werden darf, die im
gleichen Zeitraum regional wieder nachwächst.4
1 CENTRALE MARKETING GESELLSCHAFT DER DEUTSCHEN AGRARWIRTSCHAFT (CMA) (1997). 2 vgl.: Bundesinitiative Bioenergie 2003 3 §4 I Nr.2 KrW-/AbfG; vgl. auch Kapitel10 4 LEHMANN, H., PREETZ, T. (1995)
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
7
Biomasse hat gegenüber anderen erneuerbaren Energieträgern, wie z.B. Windenergie
oder Wasserkraft, bedingt durch ihre vielseitige Nutzbarkeit, der Speicher- und
Transportierbarkeit sowie der (bedingten) Steuerbarkeit des Materialaufkommens5
Vorteile. Darüber hinaus kann Biomasse durch diverse Umwandlungstechnologien ohne
weiteres in andere für den Verbraucher nutzbare Endenergieträger wie Wärme, Strom
und Brennstoff umgewandelt werden.6
2.1.1 Biomasse und Erneuerbares Energien Gesetz
Zusätzlich zu obiger Beschreibung wird Biomasse in der Biomasseverordnung7 wie folgt
definiert:
„Biomasse im Sinne dieser Verordnung sind Energieträger aus Phyto- und Zoomasse.
Hierzu gehören auch aus Phyto- und Zoomasse resultierende Folge- und
Nebenprodukte, Rückstände und Abfälle, deren Energiegehalt aus Phyto- und Zoomasse
stammt.“
Die Biomasseverordnung hat ihren Ursprung in § 2 Abs. 1 Satz 2 des EEG vom
01.03.2001. Weitere Ausführungen zum Erneuerbare Energien Gesetz finden sich in
Kapitel 10.
2.1.2 Einteilung energetisch genutzter Biomasse in der Literatur
Für eine erforderliche Systematisierung der unterschiedlichen Biomasse-Arten können
folgende Unterscheidungsmerkmale herangezogen werden:8
• Nach der Herkunft (Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Gewerbe, Industrie,
Kommune, Haushalt, usw.)
• Nach Primär- und Sekundärprodukten
o Primärprodukte: Sie entstehen durch die direkte Nutzung der
Sonnenenergie (Stroh, Energiepflanzen, Rest-/Altholz, usw.)
o Sekundärprodukte: sind Ab-/oder Umbauprodukte der Primärprodukte
(Abfallstoffe lebender und toter Organismen, Gülle, Mist, Klärschlamm,
Bioabfälle, usw.)
• Nach der Einstufung als Reststoff/Rückstand oder als speziell angebaute
Energiepflanze
5 Biomasse ist im Vergleich zu Wind und Sonne nur eingeschränkt zeitlichen Schwankungen unterworfen (z.B.
Erntezyklen). 6 CENTRALE MARKETING GESELLSCHAFT DER DEUTSCHEN AGRARWIRTSCHAFT (CMA) (1997). 7 Verordnung über die Erzeugung von Strom aus Biomasse (Biomasseverordnung - BiomasseV) vom
21.06.2001 (BGBl. I S. 1234) 8 Das INSTITUT FÜR ZUKUNFTSENERGIESYSTEME (2001) hat die bestehenden Klassifizierungssysteme
zusammengefasst. Vgl. hierzu auch KALTSCHMITT&HARTMANN (2001), S. 57-122.
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
8
o Reststoff/Rückstand (Beispiele): Landwirtschaft: Stroh, Gülle, Mist,
Kornhülsen, ...
• - Forst: Waldrestholz (x-Holz, geringwertiges Durchforstungsholz, Äste,
Kronenmaterial)9
• - Haushalt: Bioabfall, Grünschnitt, Fäkalien, ...
• - Gewerbe: Altholz (z.B. Restholz aus Sägewerkern und aus dem -
Abfallrecycling), Bagasse, Filterrückstände, Molke, verdorbene Lebensmittel,...
• Klärschlamm
o Energiepflanzen
• „Dual use“ - Pflanzen/Nutzung als Nahrungsmittel und/oder als Energiepflanze
(z.B. Zuckerrüben, Futterrüben, Kartoffeln, Getreide, Mais, Raps)
• Reine Energiepflanzen (z.B. Kurzumtriebswälder wie Pappel, Weide (C3 –
Pflanzen) oder halmgutförmige Pflanzen wie Miscanthus, Schilfgras (C4 –
Pflanzen)
• Nach der Möglichkeit einer direkten oder indirekten Nutzung
• Direkt: Verbrennung
• Indirekt: Umwandlung in einen festen, flüssigen oder gasförmigen Energieträger
• Nach dem erforderlichen bzw. möglichen Konversions-/Umwandlungs- /bzw.
Veredelungsverfahren zur Gewinnung von Sekundärenergieträgern10
• Physikalisch-chemisch: Verdichtung (z.B. Pellets/ Briketts)/ Extraktion (z.B.
Pflanzenöl)/ Pressen/ Umesterung
• Thermochemisch: Verkohlung (hauptsächlich stoffliche Nutzung: Aktiv – Kohle)/
Vergasung/ Verflüssigung (z.B. Methanol)
• Biologisch: Vergärung - Biogas/ Alkoholgärung/ aerobe Behandlung
• Nach der vorrangigen Form der Energiebereitstellung (Strom, Wärme,
Treibstoff)
• Nach der rechtlichen Zuordnung; z.B.:
• Gemäß Biomasseverordnung (zulässige bzw. nicht zulässige Biomasse laut
Anhang 1 der Biomasseverordnung)
9 Im Rahmen dieser Studie werden aufgrund des Nährstoffentzuges und der hohen Bringungskosten nur
Waldhölzer bis zu einem bestimmten Durchmesser betrachtet (vgl.: Kapitel 3.1). 10 Aufwertung des Energieträgers im Hinblick auf eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften:
Energiedichte, Handhabung, Speicher- und Transporteigenschaften, Umweltverträglichkeit, etc.
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
9
• Gemäß Abfallrecht (Zuordnung als Abfall zur Verwertung oder als Abfall zur
Beseitigung)
• Gemäß Genehmigungsrecht (z.B. Festlegung des erforderlichen
Genehmigungsverfahrens in Abhängigkeit der abfallrechtlichen Zuordnung bzw.
des Schadstoffgehaltes)
• Nach der Nutzbarkeit in dezentralen oder zentralen Anlagen.
• Nach der spezifischen Konkurrenzsituation zu stofflichen Verwertungsschienen.
• Nach der prinzipiellen Schadstoffbelastung.
• Nach dem Stand der Technik der jeweiligen Nutzungsmöglichkeiten.
Die Biomasse ist somit eingebunden in ein komplexes Netzwerk unterschiedlicher
Zuordnungs-, Aufbereitungs- und Nutzungsmöglichkeiten. In Abbildung 2-1 werden diese
Zusammenhänge graphisch dargestellt.
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
10
Ernte – Sammlung – Transport - Lagerung
Thermochem . Umwandlung Verkohlung Vergasung Verfl ü ssigung
Physik. - chem. Umwandlung Pressung/ Extraktion Umesterung
Biochem . Umwandlung Alkoholg ä rung anaerober Abbau aerober Abbau
Fester Brennstoff (Holz, Hackschnitzel)
Gasf ö rmiger Brennst. (Biogas)
Fl ü ssiger Brennstoff (Biodiesel, Pflanzen ö l)
Brennstoff - Aufbereitung
Kraft Licht W ä rme
Biomasse holzartig – halmgutartig – ö lhaltig – zucker - /st ä rkehaltig -
Gr ü nmasse/Reststoffe
Ernte – Sammlung – Transport - Lagerung
Thermochemische Umwandlung Verkohlung Vergasung Verflüssigung
Physikalisch–chem. Umwandlung Pressung/ Extraktion Umesterung
Biochemische Umwandlung Alkoholg ä rung anaerober Abbau aerober Abbau
Fester Brennstoff (Holz, Hackschnitzel,…)
Gasförmiger Brennst. (Biogas, Deponiegas ,…)
Fl ü ssiger Brennstoff (Biodiesel, Pflanzenöl
Brennstoff - Aufbereitung
Kraft Licht W ä rme
Biomasse holzartig – halmgutartig – ölhaltig – zuckerhaltig / stärkehaltig
Abbildung 2-1: Zuordnungs-, Nutzungs- und Aufbereit ungsmöglichkeiten für
Biomasse
Quelle: Verändert nach KALTSCHMITT, M. (2001)
2.1.3 Einteilung der Biomasse-Erscheinungsformen in der Studie
Biomasse tritt in vielen Erscheinungsformen auf und wird verschieden systematisiert und
kategorisiert. Da dieser Punkt bereits im ersten Zwischenbericht ausführlicher behandelt
wurde, wird an dieser Stelle nicht näher darauf eingegangen. Im folgenden Abschnitt wird
kurz erläutert, welche beiden Einteilungen im Rahmen der Biomasse-Potenzialerhebung
Anwendung fanden.
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
11
In der Studie wurden zunächst Biomassen getrennt nach dem Herkunftsbereich (bzw. der
Akteursgruppe) identifiziert und quantifiziert. Der Schwerpunkt der Potenzial-Recherche
lag dabei im wesentlichen in den folgenden Wirtschaftsbereichen:
• Landwirtschaft (NawaRos aus Anbauflächen, Reststoffe aus der Tierhaltung,
Sonderkulturen),
• Forstwirtschaft (Schwachholz, Brennholz),
• Landschaftspflege (Biotoppflege, Straßen-, Ufer-, Gewässer-, und
Schienenbegleitgrün),
• Öffentliche Hand (kommunaler und privater Grünschnitt, Private Bioabfälle, private
Altfette/Öle, Klärschlamm) und
• Industrie/Gewerbe (Industrierestholz, Altholz aus der Abfallwirtschaft, gewerbliche
Bioabfälle, gewerblich Altfette/Öle, gewerblicher Grünschnitt, Baumschulen).
Hierbei ist den Autoren bewusst, dass der Aufgabenbereich der Landschaftspflege z.B.
von den Naturschutzbehörden und somit auch von der öffentlichen Hand wahrgenommen
wird. Es handelt sich jedoch um einen eigenständigen Herkunftsbereich, der sowohl in
der Aufnahme der Daten als auch in der Bereitstellungskette anders als kommunaler
Grünschnitt zu behandeln ist. Die Entsorgung von Altholz ist in Deutschland sehr
unterschiedlich organisiert. Hier sind am Markt zahlreiche private
Entsorgungsunternehmen zu finden, die bei Rückfragen nur ungern Auskunft über die zu
entsorgenden Mengen gaben. Eine detaillierte, auf Landkreise bezogene
Potenzialermittlung war daher in diesem Bereich nicht möglich. Es ist jedoch davon
auszugehen, dass die am Markt verfügbaren Altholzmengen bereits in energetischen
Anlagen verwertet werden, oder für diese Verwertungsart eingeplant sind.11
Anschließend wurden die bei den verschiedenen Akteursgruppen (Landwirtschaft,
Forstwirtschaft, Landschaftspflege, öffentliche Hand, Industrie und Gewerbe) anfallenden
Biomassen nach den Stoffgruppen (Holz, ölhaltige Biomasse, sonstige einjährige
Pflanzen, sonstige organische Biomasse) getrennt und zusammengefasst. Diese
Vorgehensweise bei der Einteilung erwies sich als vorteilhaft. Zur Verdeutlichung dieser
Einteilung dient Abbildung 2-2.
11 KÖPKE, R., SCHMIDTFRERICK, K (2002) gehen bei einem jährlichem Input von 150.000 t Altholz für ein 20
MW- Kraftwerk von 20 - 23 neuen Anlagen aus. 60 Anlagen sind jedoch geplant.
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
12
Abbildung 2-2: Einteilung der Biomassekategorie nac h Akteursgruppen und Stoffgruppen
Quelle: Eigene Bearbeitung
holzartige Biomasse
• Stückholz
• Hackschnitzel
• Pellets
• Sägemehl
• Sägespäne
ölhaltige Biomasse aus
einjährigen Pflanzen und
Altfette/-öle
• Pflanzenöl
• Altöl
• Altfett
sonstige einjährige
Pflanzen
• Halmgut
• Fruchtgut
sonstige organische
Biomasse
• Gülle
• Festmist
• Bioabfall
• Klärschlamm
Biomassepotenziale nach Stoffgruppen
Landwirtschaft incl.
Sonderkulturen
Forstwirtschaft öffentliche Hand Industrie und Gewerbe Landschaftspflege
• Landw. Anbau
(incl. NawaRos,
Kurzumtriebshölzer)
• Reststoffe aus
der Tierhaltung
• Sonderkulturen
- Weinbau
- Obstanbau
- Baumschulen
• NH-Holz-
Sortimente
• Schwachholz-
Sortimente
• Brennholz-
Sortimente
• kommunaler
Grünschnitt
• privater
Grünschnitt
• private Bioabfälle
• Klärschlamm
• private Altöle und
Fette
• Altholz
• Industrierestholz
• gewerblicher Grünschnitt
• gewerbliche Altöle und Fette
• gewerbliche Bioabfälle
• gewerbl. Klärschl.
• Biotoppflege
• Straßen
• Uferwege
• Schiene
• energetisch
genutzte
ökologische
Saumstrukturen
Biomassepotenzi ale nach Akteursgruppen
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
13
2.2 Beschreibung der verschiedenen Biomassen nach d en
Stoffgruppen
2.2.1 Holzartige Biomasse
Holz gehört zu den festen Biobrennstoffen und wird nach Herkunft und
Breitstellungscharakteristik differenziert (Abbildung 2-3).
ForstForst
LandwirtschaftLandwirtschaft
IndustrieIndustrie
AbfallproduzentAbfallproduzent
Kurzum-triebsholz
Kurzum-triebsholz
BrennholzBrennholz
Durchforst-ungsholz
Durchforst-ungsholz
Sägeneben-produkte
Sägeneben-produkte
Gebraucht-holz
Gebraucht-holz
PrimärproduktePrimärprodukte
Nebenprodukte und AbfälleNebenprodukte und Abfälle
holzartige Biomasseholzartige Biomasse
StückgutStückgut
SchüttgutSchüttgut
BrikettsBriketts
StückholzStückholz
Holzhack-schnitzel
Holzhack-schnitzel
PelletsPellets
Holzstaub/Holzmehl
Holzstaub/Holzmehl
ForstForst
LandwirtschaftLandwirtschaft
IndustrieIndustrie
AbfallproduzentAbfallproduzent
Kurzum-triebsholz
Kurzum-triebsholz
BrennholzBrennholz
Durchforst-ungsholz
Durchforst-ungsholz
Sägeneben-produkte
Sägeneben-produkte
Gebraucht-holz
Gebraucht-holz
PrimärproduktePrimärprodukte
Nebenprodukte und AbfälleNebenprodukte und Abfälle
holzartige Biomasseholzartige Biomasse
StückgutStückgut
SchüttgutSchüttgut
BrikettsBriketts
StückholzStückholz
Holzhack-schnitzel
Holzhack-schnitzel
PelletsPellets
Holzstaub/Holzmehl
Holzstaub/Holzmehl
Abbildung 2-3: Systematik der Herkunft, der Arten s owie der Bereitstellungs-
Charakteristik von holzartigen Biomassen;
Quelle: Eigene Darstellung, verändert nach Institut für Zukunftsenergiesysteme (2001).
Aus der Schweiz kommt der Oberbegriff Energieholz. Diese Definition fasst alle
energetisch genutzten holzartigen Biomassen zusammen. Energieholz beinhaltet in
diesem Fall sowohl natürliches wie auch kontaminiertes Holz.1
Die Verkaufseinheit des Energieholzes ist entweder das Volumenmaß oder das
Gewichtsmaß.2
Das Volumenmaß wird entweder als Erntefestmeter (Efm), als Raummeter (rm) oder als
Schüttraummeter (Srm) ausgewiesen. Ein Erntefestmeter ist ein Maß der Forstwirtschaft.
1 SCHAUMANN, G. (1996) 2 Vgl. hierzu auch WALDARBEITSCHULEN DER BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND (2000), S. 485 f
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
14
Er bezeichnet einen Kubikmeter Holz. Es handelt sich also um ein Maß, welches über
Annäherungsformeln errechnet wird. Man unterscheidet hierbei Erntefestmeter ohne
Rinde und mit Rinde. In dieser Studie bezieht sich das Kürzel Efm auf Erntefestmeter
ohne Rinde. Ein Raummeter ist ein Kubikmeter aufgeschichtetes Holz. Es ist ein
wichtiges Maß im Stückholzverkauf und bekannter als Festmeter. Das für Hackschnitzel
wichtige Maß ist der Schüttraummeter (Srm). Er bezeichnet hier in der Studie ein
Kubikmeter aufgeschüttete Holzhackschnitzel.
Das Gewichtsmaß wird in Megagramm3 angegeben und ist abhängig von der Feuchte
(oder dem Wassergehalt) und der Baumart.4 In jeder Baumart gibt es außerdem
Gewichtsunterschiede aufgrund unterschiedlicher Aufwuchs- und
Standortsbedingungen5.
Tabelle 2-1 verdeutlicht die Zusammenhänge zwischen den einzelnen Maßeinheiten am
Beispiel Fichte.
Tabelle 2-1: Volumen- und Gewichtsmaße für Fichte 6
Efm Rm Srm Gewicht in Mg,
lufttrocken
1,0 1,4 2,7 0,5
0,7 1,0 1,9 0,4
0,4 0,5 1,0 0,2
1,9 2,7 5,1 1,0
Quelle: Eigene Darstellung
2.2.1.1 Stückholz
Stückholz7 ist eine Verwertungsform von Holz, welches aus der Forstwirtschaft aber auch
aus dem holzartigem Grünschnitt der Landespflege bereitgestellt wird. In der
Holzaufbereitung werden hierzu meist Meterstücke Rundholz gespalten. Diese werden je
nach Bedarf zu Scheiten kleingesägt. Es werden z.B. 50 cm, 33 cm und 25 cm Scheite
unterteilt. Meistens werden in Rheinland-Pfalz Laubhölzer nachgefragt.
Der Brennholzhandel ist auch über wirtschaftliche Fragestellungen hinaus ein wichtiges
Standbein der Forstreviere. Hier wird der Bürger in die Forstwirtschaft direkt
eingebunden.
3 Die frühere Bezeichnung ist Tonnen [t]. 4 Vgl. KAPITEL 8. 5 Vgl. hierzu LOHMANN, U. (2001), S. 86 ff und NIEMZ, P. (1993), S.79 ff 6 Vgl. hierzu LOHMANN, U. (2001), S. 86 ff und NIEMZ, P. (1993), S.79 ff 7 Ein anderer üblicher Begriff ist Scheitholz.
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
15
2.2.1.2 Hackschnitzel
Holzhackschnitzel fallen entweder im Produktionsablauf der Sägewerke an oder werden
aus Altholz bzw. dem Waldholz oder dem holzartigen Anteil des Landschaftspflegeholzes
bereitgestellt. Es gibt verschiedene Hackverfahren, die in Kapitel 8 dargestellt sind.
Holzhackschnitzel werden in verschiedenen Größen zur Verfügung gestellt. Dabei stellt
die auch in Deutschland gängige ÖNORM M 7133 Anforderungen an den Wassergehalt,
die Größenverteilung, die Schüttdichte und den Aschegehalt. (Kapitel 8)
2.2.1.3 Holzpellets/ Industriepellets
Holzpellets sind gemäß DIN 51731 zylindrische Presslinge aus trockenem,
naturbelassenem Restholz mit geringer Restfeuchte. Sie haben einen Durchmesser von
6 bis 8 mm und eine Länge von 10 bis 30 mm. Der Rohstoff kommt derzeit überwiegend
aus der Sägeindustrie.8 Wichtige Zertifizierungen sind die ÖNORM M7135 sowie die
Din +- Norm (Din 51731).
2.2.1.4 Sägemehl und Sägespäne
Sägemehl und Sägespäne sind Nebenprodukte der Sägeindustrie. Sie fallen in der
Produktionskette an. Für Sägespäne gab es bisher nur den Verwertungsweg in die
Spanplattenindustrie und die Zellstoffindustrie. Bei der Verwertung als Energieträger
werden diese Produkte u.a. als Rohstoff zur Holzpelletproduktion interessant. Das
Sägewerksrestholz wird von Sägewerken oft verwand, um eigene
Holzhackschnitzelheizungen zu betreiben.
2.2.2 Ölhaltige Biomassen
Obwohl mehr als 15 Ölpflanzen in Deutschland anbaufähig sind9, ist Raps die mit
Abstand bedeutendste Ölpflanze.10 Daneben werden Öllein und Sonnenblumen noch auf
größeren Flächen angebaut.
Im Jahr 2003 wurden in Deutschland auf ca. 1,27 Mio. ha Raps (95,6%), auf 16.000 ha
Flachs (1,2%), auf 37.700 ha Körnersonnenblumen (2,9%) und auf 4.600 ha (0,3%)
sonstige Ölfrüchte angebaut.11
Da Raps den mit Abstand wichtigsten nachwachsenden Rohstoff in Deutschland darstellt,
wird im Rahmen dieser Studie hauptsächlich die potenzielle Energiegewinnung aus dem
Rapsanbau näher beleuchtet.
8 FISCHER (2003) 9Nach SCHRIMPFF, E (2001) sind Rübsen, Ölrettich, Ölrauke, Leindotter, drei Arten von Senf, Saflor, Ölmadie,
Ölziest, Lupinen, Hanf u.a. in Deutschland anbaufähig. 10 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE (2001) 11 STATISTISCHES BUNDESAMT (2003)
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
16
2.2.2.1 Pflanzenöl/ Bodiesel (RME)
Die Gewinnung flüssiger Biomasseenergieträger beruht vorwiegend auf bekannten
physikalischen Verfahren der Biokonversion. Bei der Herstellung von Kraftstoff auf der
Basis ölhaltiger Pflanzen bzw. Pflanzenteile werden die Öle entweder chemisch oder
mechanisch durch Auspressen abgetrennt. Über chemische Extraktion kann bis zu 99%,
über die mechanische Extraktion etwa 75-80 % des Ölgehalts der Pflanze nutzbar
gemacht werden.12
Rapsöl kann in reiner Form, d.h. als gereinigtes aber chemisch unverändertes
Pflanzenöl, oder chemisch verändert als Rapsölmethylester (RME) oder „Biodiesel“
energetisch genutzt werden.
2.2.2.2 Altfette
Bei Altspeisefetten handelt es sich um Stoffe wie z.B. gebrauchtes Speisefett und -öl,
Schmalz, Öle von eingelegten Speisen sowie verdorbene und abgelaufene Speisefette /
Öle, welche entweder gesammelt und u.a. zu Seifen weiterverarbeitet oder über die
Kanalisation oder den Hausmüll entsorgt werden. In der Kanalisation richten diese Fette
oft nicht unerheblichen Schaden an.
2.2.3 Halmgut
Halmgutartige Biomassen wie Stroh, Gräser, Grasschnitt, Faserpflanzen oder
Getreideganzpflanzen stammen hauptsächlich aus der Landwirtschaft. Sie fallen jedoch
auch bei der Pflege von z.B. öffentlichen Grünflächen als Reststoffe an.
Die Einteilung der halmgutartigen Biomassen nach Herkunft, Unterscheidungsmerkmalen
und Bereitstellungscharakteristik wird in Abbildung 2-4 aufgezeigt.
Prinzipiell sind somit vier verschiedene Arten von halmgutartigen Biomassen zu
unterscheiden: Getreideganzpflanzen, Faserpflanzen, Gräser und Stroh. Die beiden erst
genannten werden speziell zur Nutzung als Energiepflanze angebaut, während z.B. Stroh
als Reststoff in der Landwirtschaft anfällt. Gräser können sowohl als Reststoffe anfallen
(z.B. in der Landschaftspflege) als auch als Energiepflanze angebaut werden.
• Häckselgut
Häckselgut ist Halmgut, das nach der Zerkleinerung durch einen Feldhäcksler in den
Auswurfkanal gelangt und durch einen Wurfbeschleuniger auf ein parallel neben der
Erntemaschine herfahrendes Transportfahrzeug befördert wird. Das Häckselgut wird vom
Feld zunächst zu einem Lager und anschließend zum Endverbraucher transportiert.
• Ballen
12 BOCKHORST, M.(2004)
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
17
Im Schwad liegendes und gegebenenfalls weiter abgetrocknetes Halmgut wird mit Pick-
up-Systemen aufgenommen und anschließend zu Rundballen oder Quaderballen
verdichtet. Die Presslinge können bis zu 1,5 m² Querschnittfläche und bis über 1 Mg
Gewicht je nach Pressverfahren annehmen. Ballen können in Feldmieten oder einfachen
Gebäuden gelagert werden, wobei eine Wiederbefeuchtung der Ballen zu vermeiden ist.
Abbildung 2-4: Systematik der Herkunft, der Arten s owie der
Bereitstellungscharakteristik von halmgutartigen Bi omassen;
Quelle: Verändert nach Institut für Zukunftsenergiesysteme (2001)
• Pellets auf Basis halmgutartiger Biomasse
Pellets sind körnige, verdichtete Einheiten gehäckselten Halmgutes, deren Herstellung
entweder durch mobile Pelletiermaschinen vor Ort oder in Konversionsanlagen
stattfindet. Pellets können in verschiedenen Formen, Größen und mit unterschiedlichen
Dichten erzeugt werden, wodurch sie gute Fließ-, Dosier- und Lagereigenschaften
aufweisen. Die Qualität der Pellets wird unter anderem aufgrund der Schütt- und
Einzeldichte, dem Krümelanteil und der Abtriebfestigkeit bestimmt.
• Briketts
Briketts sind größere, überwiegend stapelbare, längliche geformte Stückgüter
halmgutartiger Biomasse, die durch Vernetzung von Fasern biogener Festbrennstoffe
entweder nach dem Strangpressverfahren, dem Walzenpressverfahren oder dem
Presskammerverfahren hergestellt werden. Die Feststoffteilchen werden durch
Festkörperbrücken und Wasserstoffbrückenbindungen zu formschlüssigen Bindungen
vernetzt.
Primärprodukte Nebenprodukte und Abfälle
halmgutartige Biomasse
Landwirtschaft Landschaftspflege, Kommunen
Getreide-ganzpflanzen
Gräser/Gras-schnitt
Stroh Faserpflanzen
Häckselgut Ballen Pellets Briketts
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
18
Die energetische Verwertung von halmgutartigen Biomassen ist in erster Linie auf eine
direkte thermische Nutzung in Form einer Verbrennung ausgerichtet. Alternativ kann für
Teilsegmente wie z.B. für Grasschnitt oder Landschaftspflegegräser (Bereitstellung z.B.
als Silagematerial) auch eine Biogasproduktion vorgesehen werden.
2.2.3.1 Getreidestroh
Unter Stroh versteht man in der Landwirtschaft trockene Halme, Stängel und Blätter der
ausgedroschenen Getreidearten, Hülsenfrüchte, Öl- und Faserpflanzen. Daneben gibt es
strohähnliche Stoffe wie z.B. Gräserarten und Ganzpflanzengetreide aus dem gesamten
oberirdischen Biomasseaufwuchs von nicht verholzenden Pflanzen.
Bisher wurde Stroh hauptsächlich als Einstreu in der Viehhaltung verwendet. Mit dem
Ausbringen von Stallmist sowie der Gülle aus der Tierproduktion wird der
Nährstoffkreislauf weitestgehend wieder geschlossen. Das Stroh verbleibt oder gelangt
nach dem Einstreu wieder auf das Feld, wo es durch die Humusreproduktion zum Erhalt
des Nährstoffgehaltes im Boden beiträgt.
Stroh wird darüber hinaus auch als Mulch im Gartenbau und als Rohstoff in der Industrie
(z.B. Herstellung von Dämmmaterial) verwendet.13
Als Nebenprodukte beim Ganzpflanzengetreide-Anbau fällt regional bedingt
hauptsächlich Winterweizen-, Winterroggen-, Triticale- und Wintergerstenstroh an. Diese
vier Getreidearten haben gegenüber anderen Getreideanbaupflanzen den Vorteil, dass
sie zum Erntezeitpunkt in der Regel mit einem Wassergehalt < 20 % weitgehend trocken
sind. Da somit bereits eine gute Lagerfähigkeit gegeben ist, unterliegt auch der Heizwert
im Vergleich zu Holz nur geringen Schwankungen.14
2.2.3.2 Getreideganzpflanzen
Getreide kann neben seinem primären Verwendungszweck als Nahrungsmittel auch zum
Zweck der Energiegewinnung angepflanzt werden. Dabei wird der gesamte Aufwuchs der
Getreidepflanze (Korn und Stroh) als Energieträger eingesetzt. In der Regel werden dafür
Wintergetreide (Weizen Roggen, Gerste und Triticale) verwendet, da diese zum
Erntezeitpunkt mit einem Wassergehalt < 20% in der Regel bereits trocken sind. Die
Ernte erfolgt in den Monaten Juli bis September. Um eine Lagerfähigkeit zu
gewährleisten ist der Wassergehalt auf ca. 15 % zu reduzieren. Dies kann durch eine
Bodentrocknung oder alternativ durch einen späten Erntezeitpunkt erreicht werden.
Problematisch sind in beiden Fällen die potenziellen Kornverluste (Abbrechen der Ähren,
Aufnahmeverluste z.B. im Rahmen der Ballenkette, Nagetierfraß, etc.), welche je nach
Verfahren in einem Bereich von 10 – 30 % liegen können.15
13 VETTER, A. (2001) 14 VETTER, A. (2001 15 KALTSCHMITT, M.; REINHARDT, G. (Hrsg.) (1997)
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
19
Getreideganzpflanzen weisen im Vergleich zur Strohpelletierung aufgrund des
Verklebungseffektes der Stärke bessere Pelletierfähigkeit auf.
Unreifes Getreide kann auch für die Vergärung in Biogasanlagen genutzt werden. In
diesem Falle wird, ähnlich wie bei Gräsern oder Mais, eine Ganzpflanzensilage
hergestellt, die gelagert und bei Bedarf in die Anlage eingebracht werden kann.
Bezüglich des Anbaus von Getreideganzpflanzen zur energetischen Nutzung ist
anzumerken, dass unter Berücksichtigung des jeweiligen regionalen Lebensmittel-
Selbstversorgungsgrades (im Bereich des Getreides), ethische Aspekte nicht außer
Betracht zu lassen sind.16 Längerfristig wird jedoch geschätzt, dass in Deutschland 30 %
mehr an Weizen produziert, als verbraucht wird.17 Somit werden erhebliche Flächen für
eine alternative Produktion frei.
2.2.3.3 Faserpflanzen
Zu den Faserpflanzen zählen Jute, Baumwolle, Kenaf, Flachs, Hanf und Brennnessel.
In Deutschland kommen nur Flachs, Hanf und in wärmeren Gebieten Kenaf für den
Anbau von Faserpflanzen in Frage.18 Im Hinblick auf ihren Einsatz als Energiepflanzen
sind Flachs19 und mit Einschränkungen Hanf20 von Bedeutung. Beim Hanfanbau ist
darauf zu achten, dass der THC-Gehalt21 der Pflanze 0,3 % nicht überschreiten darf.22
2.2.3.4 Sonstige Gräser und Energiepflanzen
Gräser werden derzeit hauptsächlich auf Dauergrünlandflächen zur Viehfütterung
angebaut. Die Bewirtschaftung von Grünland zählt zu den nachhaltigsten
Produktionsweisen der Landwirtschaft. Die Nutzung von Gras bietet eine breite Palette
von möglichen Produkten, wie Milchsäure, Proteine, Grasfasern und Biogas, die in einer
Bioraffinerie erzeugt werden könnten. Wiesengrünmasse bietet allerdings kein
Spezialprodukt an, wie z.B. Stärke (Kartoffel, Mais) oder Zucker (Zuckerrübe), sondern
zeichnet sich durch ihre Vielseitigkeit aus. Die wichtigsten Bestandteile von Gräsern sind
Zucker, Proteine (Aminosäuren) und Fasern, aber auch feinstoffliche Substanzen (z.B.
Chlorophyll, Carotine oder Xanthophylle) können gefunden werden.23
Erntegras kann aus den verschiedensten Bereichen der Landschaftsnutzung, wie z.B.
landwirtschaftliche Stilllegungsflächen, Streuobstwiesen, Biosphärenreservaten,
Schienen-, Ufer-, Straßenbegleitgrünflächen, Garten-/ Parkanlagen, Golf-/ Sportplätzen,
16 Gedanken zu diesem Thema, siehe z.B. Journal „Energie pflanzen“ 3/2001, S. 15-17 17 VETTER, A. (2004) 18 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE (2001) 19 Hauptsächlich Herstellung von Textilfasern (Leinen) 20 Abhängigkeiten nach dem Betäubungsmittelrecht; stoffliche Nutzung im Bereich der Faserproduktion (Taue,
Seile, Segeltuch, etc.) 21 THC (Tetrahydrocannabiol): Grundstoff für die Droge Marihuana 22 BUNDESMINISTERIUM FÜR ERNÄHRUNG, LANDWIRTSCHAFT UND FORSTEN (1995) 23 VETTER, R.; MAIER, J.(1996)
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
20
etc. anfallen. Als relevante Grasarten sind hierbei u.a. Knaulgras, Rohrglanzgras und
Weidelgras zu nennen.
In Form von Silage wird das Gras in der Regel auf den Freilandflächen gelagert und steht
somit ganzjährig zur Verfügung.
Zusätzlich zu den Grasmengen auf landwirtschaftlichen Nutzflächen existiert ein
beachtliches Mengenaufkommen im Bereich der Landschaftspflege.
Seit Ende der 80er Jahre erweitert Miscanthus die Liste der potenziellen zukünftigen
erneuerbaren Energieträger. Beheimatet in den Tropen und Subtropen Ostasiens kam es
in den 30er Jahren des 20. Jahrhunderts nach Europa (Dänemark, später Deutschland),
wo es zunächst als Zierpflanze eingesetzt wurde. Mit einer Umsetzung der Versuche für
eine stoffliche, später energetische Verwertung wurde ab Anfang der 60er Jahre
begonnen.24
Die Gattung Miscanthus – zu deutsch Chinaschilf, Elefantengras oder auch
Riesenschilfgras – gehört zu der Familie der Süßgräser (Poaceae). Für die energetische
Verwertung sind für den mitteleuropäischen Raum folgende Arten bzw. Sorten von
Interesse: M. x giganteus (Hybrid aus M. sacchariflorus und M. sinensis), M. sinensis, M.
sacchariflorus. Miscanthus gehört zu den so genannten C4-Pflanzen, d.h. es hat eine
besonders hohe und effiziente Nettophotosyntheseleistung. Daraus resultiert eine hohe
CO2-Bindung und vor allem eine hohe Zuwachsleistungen. Miscanthus hat einen hohen
Gehalt an Lignin und Zellulose und ist deshalb neben der energetischen auch für die
stoffliche Verwertung von Interesse.
Miscanthus ist eine ausdauernde Pflanze, mit geringen Ansprüchen an Nährstoffen und
Pflanzenschutz. Die Pflanze wird bis 4 m hoch, der oberirdische Spross stirbt im Winter
ab und wird geerntet.25 Bereits im 2. Jahr können schon sehr hohe Erträge, ab dem 3.
Standjahr jedenfalls stabile Erträge erzielt werden. Bei durchschnittlichen bis guten
Standortbedingungen können 15 bis 25 Mg TM/ha geerntet werden. Bei optimalen
Bedingungen wurden Spitzenerträge von bis zu 29 Mg TM/ha*a-1 erreicht.26
2.2.4 Fruchtgut
2.2.4.1 Energiekorn
Seit einiger Zeit verstärkt sich das Interesse vor allem in der Landwirtschaft, Getreide
energetisch zu nutzen. Der Grund hierfür liegt zum einen im geringen Preis, der für
Getreide gezahlt wird, zum anderen in der einfachen Verfügbarmachung durch
vorhandenes Know-how und vorhandene Anbau- und Erntetechniken. Hinzu kommt ein
großer Anfall an Abfall- und Ausputzgetreide (z. B. durch Fusariumbefall), der für die
24 DEUTER, M. (2002a) 25 DEUTER, M. (2002b) 26 Bezüglich des Anbaus und der Ernte von Miscanthus vgl. Kapitel 8.
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
21
Verwendung als Nahrungs- und Futtermittel nicht geeignet ist und entsorgt werden muss.
Auch bei der Saatgutproduktion fallen große Mengen an Reststoffen an. Bei Einsparung
der Entsorgungskosten oder Zukauf dieser sehr preiswerten Sortimente sinken die
Kosten für die Produktion von Energiegetreide, dessen energetischer Wert derzeit über
dem des Nahrungsmittels liegt.
Anwendung kann Energiekorn in Holzfeuerungsanlangen finden, die an den niedrigeren
Ascheerweichungsgrad und die höheren Emissionen angepasst sind. Ein Einsatz
unbelasteten oder (z.B. durch die Thermo-Hochdruck-Hydrolyse s. Kapitel 7)
aufbereiteten Materials ist auch in Biogasanlagen möglich.27
2.2.4.2 Zucker- und stärkehaltige Biomasse
Zucker, der in der BRD fast ausschließlich aus Zuckerrüben gewonnen wird, gehört in
Deutschland zu einem der Überversorgungsprodukte. Der Eigenversorgungsgrad bei
Zucker beträgt bei einer Produktionsfläche von ca. 445.000 ha (2002/03) 141 %28.
Theoretisch würde eine Anbaufläche von 345.000 ha für die Eigenversorgung reichen,
die Übermengen werden derzeit auf dem Weltmarkt abgesetzt.29
Aus zuckerhaltiger oder stärkehaltiger Biomasse kann durch die alkoholische Gärung
Bioalkohol gewonnen werden.
2.2.5 Sonstige organische Biomasse
Reststoffe sind sowohl landwirtschaftliche Reststoffe als auch organische Abfallstoffe aus
dem Gewerbe und den Haushalten.
2.2.5.1 Landwirtschaftliche Reststoffe
In der Landwirtschaft fällt eine Vielzahl an organischer Substanz als Reststoff an. Auf den
Anfall an halmgutartigen Reststoffen wurde bereits im Kapitel 2.2.3 eingegangen.
Darüber hinaus fallen in der Landwirtschaft noch Gülle und Mist aus dem Bereich der
Tierhaltung an, die zur Biogasgewinnung eingesetzt werden können.
Die Verwertung dieser Abfallprodukte kann in Vergärungsanlagen erfolgen, wobei der zu
erwartende Gasertrag sowohl von der Anzahl der Großvieheinheiten, als auch von der
Tierart und der Haltungsform abhängt.
Gülle
Die Gülle wird auch als Flüssigmist bezeichnet und setzt sich aus einem Gemisch aus
Kot und Harn von Tieren, die ohne oder nur mit wenig Einstreu auf Spaltenböden,
Gitterrosten und Liegeboxen gehalten werden.30 Die anfallende Menge und
27 BRÖKELAND, R. (2002), S. 1ff 28Informationsdienst der Landwirtschaftsverwaltung Baden-Württemberg (2003) 29 STAMP, H. P. 30 SCHULZ, H., EDER, B. (2001), S. 25
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
22
Zusammensetzung sowie der Trockensubstanzgehalt ist unter anderem von der Tierart,
dem Alter und der Haltung abhängig.
Festmist
Festmist fällt bei traditionellen Haltungsverfahren in eingestreuten Anbindeställen und
Laufställen bei Strohverbräuchen von 2 bis 12 kg pro GVE und Tag an. Festmist ist
stapelbar und hat einen hohen Trockensubstanzgehalt.31 Es spielt bei der
Energiebetrachtung eine untergeordnete Rolle, da er sich gut für die Kompostierung
eignet und für die Biogasanlage mit erheblichen Mengen Flüssigkeit aufgemischt werden
müsste.
Zwischen den Formen Gülle und Festmist können, je nach Aufstallungsart und der damit
einhergehenden Vermischung von Exkrementen und Stroh noch weitere Mistformen
unterschieden werden. Zu nennen sind Tretmist und Laufhofmist, die sich auf Grund ihrer
niedrigeren Trockensubstanzgehalte für eine Vergärung besser eignen als Festmist.
2.2.5.2 Bioabfälle
Bioabfälle fallen generell in vielen Bereichen an. Dazu zählen z.B. Privathaushalte,
produzierendes Gewerbe, Handwerk, Kommunen, Gaststätten, Betriebe, Hotels, etc.
Man unterscheidet strukturarme und strukturreiche Bioabfälle, wobei Reste der
Nahrungszubereitung und Speisereste von Haushalten sowie Grasschnitt, Fallobst und
Laub in die Kategorie „strukturarm“ fallen und Baum-/Strauchschnitt und Grünschnitt in
die Kategorie „strukturreich“.32
Folgende Aspekte, die bereits bei der Erfassung von biogenen Abfällen (aus der Sicht
des Entsorgers) eine Rolle spielen, können u.U. die vollständige Umsetzung des
theoretischen Potenzials in der Praxis beeinflussen: 33
• oft geringer Anschlussgrad in ländlichen Gebieten
• hoher Anschlussgrad in städtischen Gebieten
• hohes sammelbares Bioabfallpotenzial in ländlichen Gebieten
• geringe Mengen in städtischen Gebieten
Abfälle zur Verwertung aus gewerblichen Betrieben unterliegen nicht der abfallrechtlichen
Überlassungspflicht und müssen somit nicht den öffentlich-rechtlichen
Entsorgungsträgern angedient werden. Daher sind die entsprechenden Mengen nicht in
den Abfallbilanzen des Landes Rheinland-Pfalz enthalten.
Die organischen Abfälle aus Privathaushalten setzten sich zusammen aus Bioabfällen
und Gartenabfällen. In nahrungsmittelverarbeitenden Gewerbebetrieben (Gaststätten,
31 Ebenda, S. 26 32 LEIBLE, L. et al. (2000). 33 LEIBLE, L. et al. (2000).
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
23
Imbissbuden, Lebensmittelindustrie etc.) stellen vor allem Altfette und Speisereste
Abfallkategorien dar, die häufig über private Entsorger verwertet werden.
2.2.5.3 Klärschlamm
Klärschlamm ist ein Produkt der Abwasserbehandlung. Das im Klärschlamm enthaltene
Biogaspotenzial kann jedoch nicht uneingeschränkt in Biogasanlagen, die nach dem EEG
vergütet werden, zum Einsatz kommen.34 Die Installation eines Faulbehälters ermöglicht
eine energetische Nutzung von Klärschlamm in Form von Wärme und Strom auf
größeren Kläranlagen. Kleinere Anlagen stabilisieren den Schlamm meist aerob, so dass
keine Gasnutzung stattfindet. Bei mechanischer Trocknung des stabilisierten Schlammes
kann maximal ein Trockensubstanzgehalt von 40 % erzieht werden. Auf Grund des
hohen Wassergehalts sind Klärschlammtransporte sehr kostenintensiv, so dass eine
Trocknung mit Biomasseabwärme, bei entsprechenden Standortvoraussetzungen
wirtschaftliche Vorteile für Biogasanlagenbetreiber und Kläranlagen bedeuten kann.35
2.3 Definitionen und Kenngrößen zur Potenzialermitt lung
2.3.1 Definition des Potenzialbegriffs
In der Literatur werden Biomasse-Potenziale qualitativ unterschiedlich definiert (siehe
Abbildung 2-5).
Um im Rahmen dieser Studie eine einheitliche Vergleichsbasis für die ermittelten Daten,
bzw. Potenziale zu erhalten wurden im Vorfeld die folgenden Potenzialkategorien
definiert:
Das theoretische Potenzial bezeichnet die nach physikalischen Gesetzmäßigkeiten
grundsätzlich angebotene Energie, unabhängig von den technischen oder
organisatorischen Hemmnissen. Diese Größenordnung bildet den äußeren Rahmen der
Potenziale für Rheinland-Pfalz, der jedoch für die Umsetzung nicht relevant ist.
Das technische/ökologische Potenzial beschreibt den tatsächlich nutzbaren Anteil am
theoretischen Aufkommen unter Berücksichtigung der Erfassbarkeit sowie des Standes
der Technik und ökologischer Restriktionen (z.B. des Hiebsatzes in der Forstwirtschaft).
Dieses Potenzial ist für die Umsetzung langfristig relevant. Es wird jedoch durch
wirtschaftliche, politische, soziale und andere Einflüsse begrenzt.
Das kurzfristig verfügbare Potenzial in der Definition dieser Studie entspricht dem
Potenzial, das aktuell und kurzfristig (ca. ein bis zwei Jahre) in der Region aktiviert
werden kann. Es stellt einen ersten Ansatzpunkt für die direkte Umsetzung dar. Definiert
wird dieses Potenzial v.a. aufgrund der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen, das heißt
der aktuellen Marktsituation. Durch die Realisierung der umsetzbaren Projekte entstehen
34 Nähere Ausführungen zu den energetischen Rahmenbedingungen der Klärschlammnutzung s. Kapitel 3.4.4. 35 Nähere Ausführungen zur energetischen Nutzung von Klärschlamm befinden sich in Kapitel 3.4.4.
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
24
häufig Strukturen, die auch weitere Potenzialmengen verfügbar machen. So werden
potenzielle Biomasse-Anbieter durch den Bau von z.B. Hackschnitzelheizungen oder
Biogasanlagen in der Umgebung oft erst auf den Wert ihrer Güter aufmerksam und
interessieren sich folglich für deren Aktivierung.
Andere Autoren weisen kein wirtschaftlich verfügbares Potenzial aus36. Sie verweisen auf
die fehlende Möglichkeit, einen Markt in die Zukunft hinein zu prognostizieren. Auch aus
diesem Grund wurde in dieser Studie ein kurzfristig verfügbares Potenzial definiert.
Die Darstellungstiefe lässt sich bis auf Landkreisebene darstellen. Exemplarisch wurde
hierzu der Landkreis Kaiserslautern beschrieben.37 Im Zuge des Auftrages zur
Entwicklung eines internetbasierten Informations- und Handelssystem Biomassen
Rheinland-Pfalz38 werden die Potenziale aller Landkreise auf einer Internetseite
aufgeführt.
36 Vgl. hierzu z.B. KALTSCHMITT, M.; HARTMANN, H. (2001), S.10 37 Siehe Kapitel 4 38 Beauftragt vom Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz, Fertigstellung 06.2005
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
25
Abbildung 2-5: Vergleich verschiedener Potenzialdef initionen
Quelle: Eigene Darstellung
Autor Theoretisches Potenzial Technisches Potenzial ökologisches Potenzial Wirtschaftliches Potenzial sonstige Potenzialedef. quant. Bemerkung def. quant. Bemerkung def. quant. Bemerkung def. quant. Bemerkung def. quant.
Kaltschmitt1993
ja ja TheoretischeObergrenze desverfügbarenEnergieangebotes inbestimmter Region inbestimmtem Zeitraum
ja ja Teil des theoretischender unter gegebenentechnischenRestriktionen genutztwerden kann
nein nein in technischemPotenzial enthalten
ja nein Maximalen Anteil des technischen P.der genutzt werden würde, wenn allewirtschaftlich konkurenzfähigenMaßnahmen durchgeführt würden
ja
Kaltschmitt2001
ja ja TheoretischeObergrenze desverfügbarenEnergieangebotes inbestimmter Region inbestimmtem Zeitraum
ja ja Teil des theoretischender unter gegebenentechnischenRestriktionen genutztwerden kann
nein nein in technischemPotenzial enthalten
ja nein Zeit- und ortsabhängiger Anteil destechnischen Potenzials, der unter denjeweils betrachteten wirtschaftlichenBedingungen wirtschaftlicherschlossen werden kann.
ja
SolarComplex
ja ja Die nach physikalischenGesetzmäßigkeitengrundsätzlichangebotene Energie
ja ja Der Teil destheoretischen, derunter Zugrundelegungdes technischenEntwicklungsstandesund unterBerücksichtigung d.geltendengesetzlichenRahmenbedingungenerschlossen werdenkann.
nein nein in technischemPotenzial enthalten
ja nein der Teil des technischen P. der unterwirtschaftlichen Rahmenbedingungeninteressant ist
ja
Linden nein nein - nein nein - nein nein - nein nein - ja ja
Heck ja nein Definition bezieht sichauf Stoffstrompotenziale.Theoretische Potenzialewerden inhaltlich nichtgenauer definiert
ja nein Abschlag vomtheoretischenPotenzial
ja nein Abschlag vomtheoretischen undtechnischenPotenzial durchBerücksichtigungvon ökologischenRestriktionen
ja nein Abschläge von theoretischem,technischem und ökologischemPotenzial für betriebswirtschaftlicheMachbarkeit
ja
Köhler ja ja Primärenergiepotenzial:Energiewert desjährlichen globalenZuwachses anBiomasse, Maximumdessen, was technisch innutzbare Energieformenumgewandelt werdenkann.
ja ja Sekundärenergie-potenzial:Primärenergiep. NachAbzug derUmwandlungsverlustein einen technischweiterverwertbarenEnergieträger
nein nein Prinzipien derNachhaltigkeit undUmweltverträglich-keit sollen auf allenEbenenberücksichtigtwerden
ja nein Reales Potenzial : hängt vomsozioökonomischen Umfeld, vonEnergieprodukion und -verbrauch ab.Kann nur durch spezifischeRegionalstudien nachgewiesenwerden
nein nein
def.= definiertquant.= nach der jeweiligen Definition oder nach den folgenden Ausführungen quanitfizierbar
Vergleich verschiedener Potenzialdefinitionen aus d er Biomasse-Literatur
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
26
Eine Übersicht über die Definition der Potenzialkategorien ist in der folgenden
Abbildung 2-6 dargestellt.
Abbildung 2-6: Potenzialkategorien im Rahmen der St udie
Quelle: Eigene Darstellung
Das umgesetzte Potenzial ist eine Teilmenge des wirtschaftlichen Potenziales.
2.3.2 Energiekenngrößen
Da Biomassen in verschiedenen Erscheinungsformen auftreten und daher auch
unterschiedlich quantitativ erfasst werden1, bedarf es einer einheitlichen Bezugsgröße
für die Ermittlung der Biomasse-Potenziale.
Als einheitliches Maß bietet sich hier der Energieinhalt der jeweiligen Biomasse an.
In der vorliegenden Studie wurde als Bezugsgröße der Primärenergiegehalt der
Biomassen zu Grunde gelegt, das heißt der Energiegehalt, der noch keiner
technischen Umwandlung unterzogen wurde, also der Energiegehalt vor der Anlage.
Diese Annahme wird getroffen, da der erzielbare Energie-Output generell durch den
entsprechenden Wirkungsgrad der Anlage beeinflusst wird und somit nicht pauschal
angegeben werden kann.
Die Internationale Maßeinheit für die Energie ist seit 1978 das Joule (J) und
beschreibt das Produkt aus Zeit und Leistung.2
Der Energieinhalt der einzelnen Biomassen wird in Megajoule (MJ) bzw. Gigajoule
(GJ) angegeben. Da diese Angaben jedoch für die praktische Anwendung und die
1 z.B. Holz in Festmeter, Gülle in Liter, Biogas in m3, Pflanzenöl in Liter u.a.m. 2 Die Leistung von Energie wird in Watt (W) gemessen, d.h. 1 Joule = 1 Ws. (BMWI 2000). Aufgrund der
enormen Energiemengen wird im vorliegenden Bericht überwiegend mit den Vorsilben „Kilo“ (1 kJ = 1000
J), „Mega“ (1 MJ = 1000 kJ) und „Giga“ (1 GJ= 1000 MJ) gearbeitet.
Kurzfristig verfügbare Potenziale Kurzfristig verfügbare Potenziale
Theoretische Potenziale
Technische/ökologische Potenziale
Wirtschaftliche Potenziale
Umsetzung
Kurzfristig verfügbare Potenziale
Theoretische Potenziale
Technische/ökologische Potenziale
Wirtschaftliche Potenziale
Umsetzung
Kurzfristig verfügbare Potenziale
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
27
Kommunikation der Potenziale nicht sehr aussagekräftig sind, werden in dieser Studie
stattdessen die Einheiten kWh bzw. MWh verwendet.3
Grundsätzlich werden Heizwert und Brennwert unterschieden.
Der Heizwert Hu (unterer Heizwert) ist der
„Quotient aus der durch vollständige Verbrennung freiwerdenden Wärmemenge und
der Masse des festen Brennstoffes, wenn das bei der Verbrennung gebildete Wasser
dampfförmig vorliegt und wenn die Temperatur des Brennstoffes vor der Verbrennung
die Temperatur der entstandenen Produkte nach der Verbrennung den jeweils
festgelegten gleichen Wert haben.“4
Der Brennwert H0 (oberer Heizwert) dagegen ist der
„Quotient aus der durch vollständige Verbrennung freiwerdenden Wärmemenge und
der Masse des festen Brennstoffes, wenn das bei der Verbrennung gebildete Wasser
flüssig vorliegt und wenn die Temperatur des Brennstoffes vor der Verbrennung und
die Temperatur der entstandenen Produkte nach der Verbrennung den jeweils
festgelegten gleichen Wert haben.“5
In den Energieeinheiten dieser Studie ist der Heizwert als maßgebliche Einheit
zugrundegelegt worden. Dies ist vor allem vor dem Hintergrund geschehen, dass der
Brennwert in vielen Anlagen nicht ausgenutzt werden kann.
Darüber hinaus wird der Heizwert der einzelnen Biomassen zusätzlich in Heizöl-
Äquivalente und den daraus abgeleiteten äquivalenten Heizölkosten und CO2-
Emissionen umgerechnet.
Die Umrechnung des Primärenergiegehaltes von Biomasse in Heizöl-Äquivalente hat
mehrere Vorteile. Zum einen können über diesen Ansatz bei bekanntem Heizölliter-
Preis6 die substituierbaren Heizölkosten berechnet werden, die nicht aus der Region
abfließen, somit als Kaufkraft erhalten bleiben und durch eine Re-Investition in
regenerative Energieträger zu einer Erhöhung des regionalen Mehrwertes beitragen
könnten. Zum anderen bietet dieser Ansatz auch die Möglichkeit, das CO2
Einsparpotenzial in einer Region zu ermitteln, welches mit der Substitution von
fossilen Brennstoffen durch erneuerbare Energieträger erzielt werden kann.
Die Umrechnung erfolgt über den Energiegehalt der Brennstoffe. Dabei entsprechen
10 kWh Primärenergie aus Biomasse dem Heizwert von einem Liter Heizöl bzw. einer
eingesparten CO2 Menge von ungefähr 2,6 kg, denn diese Menge wird bei der
Verbrennung von einem Liter Heizöl in die Atmosphäre freigesetzt.
3 Umrechnung: 3.600 kJ = 3,6 MJ = 1 kWh, bzw. 3,6 GJ = 1 MWh 4 EDLER, A.; MEISSNER, E.; REETZ B.; SCHAUP P. (1998), S.6 5 EDLER, A.; MEISSNER, E.; REETZ B.; SCHAUP P. (1998), S.6 6 Durchschnittlicher Preis für Heizöl Februar 2000 bis Januar 2003
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
28
Da vor allem vergärbare Biomassen, je nach Qualität und technischen Bedingungen,
stark unterschiedliche Gaserträge aufweisen ergeben sich bei den einzelnen
Kennzahlen z.T. erhebliche Schwankungsbreiten. Diesem Umstand wurde bei der
Potenzial-Berechnung insofern Rechnung getragen, als die Potenziale eine Min.–Max.
Spanne aufweisen. In Fällen, in denen Kennwerte nur als Einzelwerte recherchiert
werden konnten, werden die Potenziale entsprechend als Min. und Max.
ausgewiesen.
Im Anhang 1 sind die dieser Studie zugrundliegenden Kennzahlen aller Berechnung
aufgeführt.
Im Folgenden werden für verschiedene Stoffgruppen wichtige Kennzahlen aus dem
Spiegel der Literatur vorgestellt. Alle Holzberechnungen wurden auf der Annahme
einer Holzfeuchte von 15 % (lutro) berechnet.
2.3.2.1 Raps
Bei der Ernte von Raps und der Verarbeitung der Rapskörner fällt zudem auch ca.
2000 kg/ha an Rapskuchen an, einem Produkt, das sich hervorragend zur
Viehfütterung in der Rinder- und Schweinehaltung eignet und als Kraftfutter Ersatz
importiertes Soja-Schrot ersetzten kann.7
Raps der Sorte (00) eignet sich aufgrund der hohen Ertragsleistung und des hohen
Gehalts an einfach ungesättigten Fettsäuren sehr gut zur Rapsölproduktion. In
Norddeutschland wurden unter optimalen Bedingungen Ertragssteigerungen von bis
zu 2,9 Mg/ha Raps erzielt.8
Der gut durchgezüchtete 00-Raps bringt einen Ertrag von rund 4 Mg pro Hektar. Bei
einem Ölgehalt von über 40 % entspricht dies einem theoretischen Ölertrag von
1,6 Mg/ha. Bei der Kaltpressung ohne Extraktion beträgt die Ausbeute 85 %. Es
können also 1.360 kg/ha Rapsöl gewonnen werden. Aufgrund der Tatsache, dass
Raps nur alle 4 Jahre auf derselben Fläche angebaut werden kann, steht maximal
jeder vierte Hektar Ackerfläche für den Rapsanbau zur Verfügung.9 Rapsöl hat einen
Energiegehalt von rund 37,1 MJ/kg (entspricht 10,3 kWh/kg).10 Für die Ermittlung der
Biomassepotenziale aus dem Rapsanbau wird im folgenden ein konservativer Ansatz
gewählt. Es wird von einem Hektar-Rohölertrag von 1.000 kg/ha*a ausgegangen.11
(KALTSCHMITT ermittelt für Rapsrohöl einen Ertrag von 1.200 kg/ha*a und für
Rapsölmethylester (RME) von 1.140 kg RME/ha*a.12).
7 SCHRIMPFF, E. (2001) 8 KÖRBITZ, M (2001) 9 SCHRIMPFF, E. (2001) 10LANDESINITIATIVE ZUKUNFTSENERGIEN NRW (2000) 11 SCHRIMPFF, E. (2001) 12 KALTSCHMITT, M: (2001)
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
29
Pflanzenöl liegt mit einer Energiedichte von rund 9,2 kWh/ Liter (20°C) in der Mitte
zwischen Benzin (8,6 kWh/l) und Diesel (9,8 kWh/l). Rapskuchen, der vergärt wird,
liefert bei einem Fettanteil von 15 % einen spezifischen Biogasertrag von
552 m3 Biogas /Mg Substrat.13
2.3.2.2 Getreideganzpflanzen
Bezüglich der möglichen Erträge an Getreideganzpflanzen werden in der Literatur
folgende spezifischen Kenngrößen angesetzt.
Tabelle 2-2: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Ertrages an
Getreideganzpflanzen (Korn und Stroh)
Quelle/Ansatz Mg TM/ha*a
KALTSCHMITT, 1997 (klassischer Landbau) 8,1 – 13,9
KALTSCHMITT, 1997 (Extensivlandbau) 5,0 – 9,0
www.infodienst-mlr.de 12
www.fnr.de 10 – 16
www.inaro.de 10
Quelle: Eigene Bearbeitung
Der Heizwert von Getreideganzpflanzen liegt in einem Bereich von 17,0 –
17,3 MJ/kg14 (ca. 4,7 kWh/kg).
2.3.2.3 Faserpflanzen
Die Erträge für Hanf liegen bei der Ganzpflanzennutzung (Stroh, Korn) in einem
Bereich von 10 bis 15 Mg TM/ha.15 Das mögliche Aufkommen an Hanfstroh liegt mit
ca. 4 – 5 Mg TM/ha deutlich niedriger. Bei Flachs kann mit Erträgen von
6 – 8 Mg TM/ha gerechnet werden.16
Der Heizwert von Hanf beträgt ca. 17,0 MJ/kg atro17 (ca. 4,7 kWh/kg).
2.3.2.4 Energiegräser
Schilfgräser, die am schnellsten wachsenden Gräser der Welt, erzeugen eine große
Energieausbeute. Der Energiegehalt beträgt in etwa 17 MJ/kg (mit einem Aschegehalt
von 2,7 %). Der durchschnittliche Feuchtegehalt von luftgetrocknetem Miscanthus
liegt bei ca. 16 %, woraus sich ein Feuchte abhängiger Energiegehalt von ungefähr
13 MITTERLEITNER, J. (2000) 14 KALTSCHMITT, M.; DREIER et. al. (2001) 15Vgl. SCHWEIGER (2001) und Informationsdienst der LANDWIRTSCHAFTSVERWALTUNG BADEN-
WÜRTTEMBERG (2002) 16 BUNDESMINISTERIUM FÜR ERNÄHRUNG, LANDWIRTSCHAFT UND FORSTEN (1995) 17 LEWANDOWSKI, I; HARTMANN, H. (Energieträgerrelevante Merkmale biogener Festbrennstoffe)
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
30
15 MJ/kg ergibt. Der Heizwert von Miscanthus ist damit dem von Laubholz
vergleichbar.18
Tabelle 2-3: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Ertrages
von Energiegräsern
Quelle/Ansatz Mg TM/ha*a
www.infodienst-mlr.de (Miscanthus) 20
www.fnr.de (Miscanthus) 10 – 30
www.dainet.de (Miscanthus) 20 – 25
LEWANDOWSKY, 1995 (Miscanthus) 10 – 25
KALTSCHMITT, 1997 (Miscanthus)* 6,7 – 16,7
KALTSCHMITT, 1997 (Pfahlrohr)* 8,5
HARTMANN, 1998 (Miscanthus) 10 – 30
DREIER et. al., 1998 (Miscanthus) 19
SCHWEIGER, 2001 (Miscanthus)** 6,4 – 8,5
* mittlerer Ertrag unter Berücksichtigung der Aufwuchsphase ** Untersuchungen im Saarland (Ergebnisse aus der Aufwuchsphase)
Quelle: Eigene Bearbeitung
Der Energiegehalt der Energiegräser liegt in einem Bereich von ca. 16,3 – 18
MJ/kg TM.19
Gräser aus dem Anbau sowie aus der Landschaftspfleg e
Bezüglich der möglichen Erträge können folgende spezifische Kenngrößen
angenommen werden:
Tabelle 2-4: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Ertrages
von Gräsern aus dem Bereich Anbau/Landschaftspflege
Quelle/Ansatz Mg TM/ha*a
KALTSCHMITT, 1997 (Knaulgras, Hochertragsstandort) 4,8 – 9,6
KALTSCHMITT, 1997 (Knaulgras, Extensivlandbau) 2,4 – 7,2
WOLF, 1989 (Gras aus Pflegenutzung) 3
www.fnr.de (Weidelgras) 7 – 12
HARTMANN, 1998 (Weidelgras) 7 – 13
SCHWEIGER, 2001 (Grünland) 10 – 12
www.inaro.de (Kleegras)* ca. 4,0
www.inaro.de (Weidelgras)* ca. 5,2
MAIER et.al. (Gras) ca. 5,8
* bei 25 % TS
Quelle: Eigene Bearbeitung
18 SÄCHSISCHE LANDESANSTALT FÜR LANDWIRTSCHAFT (HRSG.) (2003), S. 10 19 HARTMANN (1999) in BMVEL o.J.
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
31
Der Heizwert von Gräsern liegt zum Erntezeitpunkt (Feuchtegehalt 60 – 65 % bei
Futtergräsern) zwischen 16,9 und 17,7 MJ/kg.20
Der Heizwert von Weidegras, Rohrschwingel, Wiesenheu und allgemeiner
Futtergräser bezogen auf die Trockenmasse kann zwischen 16,4 und 17,1 MJ/kg
(4,5 – 4,7 kWh/kg) angenommen werden.21
2.3.2.5 Fruchtgut
Durch die Vergärung von Zucker und Stärke kann Bioethanol gewonnen werden,
welches z.B. als Brennstoff in Blockheizkraftwerken oder v.a. als Treibstoff im mobilen
Sektor Verwendung finden kann.
Die Energiedichte der Zuckerrübe liegt bei etwa 5 kWh/kg bzw. bei einer Ausbeute
von umgerechnet rund 30.000 kWh/ha.22 Der Ethanolertrag schwankt zwischen
4.528 l/ha und 6.300 l/ha.23 Zuckerrüben haben im Durchschnitt etwa 16 % - 18 %
Zuckergehalt.24
Die Erträge liegen zwischen 40 und 70 Mg Rüben/ha*a, wobei pro Jahr etwa
70.000 Mg Zucker industriell verarbeitet werden, was einer Anbaufläche von etwa
10.000 ha entspricht.25
2.3.2.6 stärkehaltige Biomasse
Die Kartoffel liefert Erträge von ca. 3.900 l Alkohol/ha, der Alkoholertrag bei Weizen
liegt bei ca. 2.340 l Alkohol/ha.26
Vergärbare Abfallstoffe in Form von Getreideschlempe liefert einen Biogasertrag von
ca. 0,48 m3/ kg org. TS27, Kartoffelschlempe von ca. 35 m3 Biogas / t Substrat.28
2.3.2.7 Biogas aus der Tierhaltung
Die folgende Tabelle zeigt eine Aufstellung über anfallende Gülle- (m³) und
Mistmengen (Mg) und die daraus zu erwartenden täglichen Gasertragsmengen für
verschiedene landwirtschaftliche Tierarten. In der letzten Spalte ist der spezifische
tägliche Gasertrag pro Großvieheinheit (1 GVE = 500 kg Lebendgewicht;
tierartspezifisch) zusammengestellt.
20 LEWANDOWSKI, I (o. J.) 21 LEWANDOWSKI, I; HARTMANN, H (o. J.) in BMVEL (o. J.) 22 BOCKHORST, M. (2004) 23 KOPETZ, H. (2000) 24 BUNDESSORTENAMT (2003) 25 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE (2001) 26 AKADEMIE FÜR TECHNOLOGIEFOLGENABSCHÄTZUNG (1994) 27 GESELLSCHAFT FÜR BIOGAS UND UMWELTTECHNIK mbH (2004) 28 MITTERLEITNER, J. (2000)
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
32
Tabelle 2-5: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Gasertrages
für unterschiedliche Substrat- und Tierarten
Quelle Substratart TS – Gehalt
%
o.TS – Gehalt
% der TS
Gasertrag
m³/Mg o.TS
Gasertrag
m³/(GV*d)
1) Rindergülle 7 - 17 44 - 86 176 - 520 0,56 – 1,5
2) Rindergülle 6 - 11 68 - 90 154 - 231 1,5 – 1,65
1) Rindermist 25 - 40 1,5 – 2,9
2) Rindermist 12 - 25 65 - 85 308 - 462
1) Schweinegülle 2,5 - 13 52 - 84 220 - 637 0,6 – 1,25
2) Schweinegülle 2,5 – 9,5 60 - 85 308 - 462 1 – 1,3
1) Hühnerkot 20 - 34 70 - 80 327 - 722 3,5 - 4
2) Hühnergülle 10 - 29 75 - 80 308 - 615 5 – 6,6
TS = Trockensubstanzgehalt im Substrat oTS = organischer Trockensubstanzgehalt
Quelle: SCHULZ, H.; EDER, B. (2001)
Tabelle 2-6 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Anteil organischer Substanz der
Reststoffe je Tier und der damit zusammenhängenden spezifischen Gasausbeute.
Bei Kühen sind bereits Verluste berücksichtigt, die z.B. durch den Weidegang bedingt
sind (Annahme: eine jährliche Stallhaltung von 165 Tagen).
Tabelle 2-6: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen
Biogasertrages verschiedener Nutztiere anhand der G asausbeute pro kg
organischer Substanz.
Organische
Substanz
(kg/Tier*a)
Gasausbeute
(m³/kg org.
Substanz)
Heizwert
(MJ/ m³)
Rinder 800 0.37 21.5
Schweine 110 0.5 21.5
Milchkühe 790 0.2 21.5
Quelle: WOLTERS (1999)
2.3.2.8 Organische Abfälle
Das jährliche Aufkommen an biogenen Abfällen in Deutschland (Basis 1997), das für
eine energetische Verwertung in Frage kommt, liegt bei rd. 70 bis 80 Mio. Mg
organischer Trockensubstanz (o.TS).
Dieses Aufkommen entspricht theoretisch einem Aufkommen von ca. 0,9 Mg (o.TS)
pro Einwohner und Jahr bzw. einem äquivalenten Heizwert von rd. 450 l Heizöl.
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
33
2.3.2.8.1 Organische Abfälle aus Gewerbebetrieben
Angaben über den Anteil des Bioabfalls aus dem Gewerbe in Rheinland-Pfalz liegen
nicht vor.29 Das Gewerbeabfallkataster Saarland 1996/1997 liefert einwohnerspezi-
fische Kennwerte über das Organikaufkommen pro Erwerbstätigem. Demzufolge
beträgt in Rheinland-Pfalz das durchschnittliche pro Kopf Aufkommen an Bioabfall aus
dem Gewerbe rund 301 kg/Erwerbstätigem und Jahr.
Tabelle 2-7: Organikaufkommen pro Erwerbstätigem
Bundesland
Organikaufkommen pro
Erwerbstätigem (EWT)
kg/EWT
Hessen 304
Rheinland – Pfalz 301
Saarland 86
Quelle: WIEMER et. al. (1998)
2.3.2.8.2 Organischer Abfall aus Haushalten
Die Fraktion der Bioabfälle aus Haushalten setzt sich aus zahlreichen
unterschiedlichen Fraktionen zusammen. Tabelle 2-8 zeigt eine Zusammenstellung
verschiedener Kennziffern für das Aufkommen organischer Abfälle. In der Kategorie
Bioabfälle werden die Kategorien Küchenabfälle, Gartenabfälle und Altspeisefette
zusammengefasst.
Tabelle 2-8: Spezifische Kennziffern für organische Abfälle aus Privathaushalten
Quelle: INSTITUT FÜR ZUKUNFTSENERGIESYSTEME (2001), S. 34
Dieses Pro-Kopf-Aufkommen basiert wiederum auf den bereits erfassten Mengen.
Aus diesem Grund wird für die Biomasse Potenzialstudie das organische
Biomassepotenzial aus Privathaushalten aus den Angaben der Abfallstatistik ermittelt.
Für Rheinland-Pfalz wird von einer Biofraktion des Hausmülls von etwa 71 kg/E*a
ausgegangen.30
29 MINISTERIUM FÜR UMWELT UND FORSTEN (2002) 30 MINISTERIUM FÜR UMWELT UND FORSTEN RHEINLAND-PFALZ (2002).
Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
34
Das Gartenabfallaufkommen hängt ab von der Gartengröße und der Gartennutzung
und lässt sich demzufolge nur schwer ermitteln. Es kann zwischen 20 und 250 kg pro
Einwohner und Jahr schwanken.31
Der Pflanzenabfall aus Haushaltungen und Kommunen wurde für Rheinland-Pfalz mit
52,5 kg/EW*a ermittelt. Die Gesamtmene der organischen Abfälle in Rheinland-Pfalz
im Jahr 2002 betrug 504.610 Mg.32
2.3.2.8.3 Klärschlamm
Der Trockensubstanz (TS) Gehalt von Klärschlamm reicht von 3 - 5 % (flüssiger
Rohschlamm) bis zu TS-Gehalten über 90 % (fester Schlamm).33 Klärschlamm-
Trockenmasse wiederum besteht durchschnittlich aus 45 % organischer Substanz.34
Die Biogasausbeute von unvergorenem frischem Schlamm aus kommunalen
Kläranlagen beträgt im Durchschnitt 0.39 – 0.41 m3/kg org. TS35.
Bei der Vergärung (anaerobe Stabilisierung) von Klärschlamm wandeln anaerobe
Mikroorganismen unter Abwesenheit von freiem Sauerstoff bis zu 50 % der Biomasse
in Faulgas um, das durchschnittlich 65 Vol-% Methan (CH4) und ca. 35 Vol-%
Kohlendioxid (CO2) enthält. Die Gasausbeute liegt z.B. bei der mesophilen Vergärung
(d.h. bei einer Betriebstemperatur zwischen 35 - 39 °C), bei rund 400 bis 500 l/kg oTS.
Dies entspricht in etwa 24 l/EW*d.36
2.4 Literaturverzeichnis zu Kapitel 2
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Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
39
3 Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
Rheinland-Pfalz weist mit 42 % einen höheren Waldflächenanteil als
Gesamtdeutschland (29,5 %) aus. Dagegen ist der Anteil landwirtschaftlicher
Anbaufläche mit 42,8 % in Rheinland-Pfalz kleiner als in Deutschland (53,5 %). Dies
liegt an der geomorphologischen Struktur in Rheinland-Pfalz: Viele Wuchsgebiete
liegen in kollinen bis submontanen Vegetationszonen, welche als landwirtschaftliche
Anbaufläche unter Berücksichtigung hoher Hangneigungen und extremer Witterungen
nur bedingt zur Verfügung stehen.
Die Anteile landwirtschaftlicher Nutzung ändern sich je nach Landkreis enorm: So
beträgt der Waldanteil im Landkreis Alzey-Worms 4,8 %, während im Landkreis
Südwestpfalz 62,5 % der Fläche als Wald ausgewiesen sind. Diese inhomogene
Struktur ist bei der Aufnahme von Biomassepotenzialen zu berücksichtigen. Vor allem
aber bei der Umsetzung der Potenziale bedarf es einer genauen Betrachtung der
regionalen Gegebenheiten des Flächenlandes Rheinland-Pfalz.
Nicht betrachtet wird der Anteil von Naturschutzflächen bei der Erhebung von
Potenzialen. Zur Zeit ist nicht nachvollziehbar, welche Flächen in Zukunft im Rahmen
der FFH-Richtlinie1 unter Schutz gestellt werden und wie diese zu bewirtschaften sind.
Eventuell könnte als Zielvorgabe die unter Schutz gestellte Fläche rund 10 % der
Gesamtfläche des Landes ausmachen.2
Das Ministerium für Umwelt und Forsten hat am 03.02.2004 die FFH-Richtlinie in
Landesrecht umgesetzt. Bestehende Flächen können im Grundsatz weiter genutzt
werden. Falls dennoch eine Nutzungseinschränkung vorliegen sollte, wird ein
Ausgleich gewährt. Was diese Umsetzung für die Praxis in Rheinland-Pfalz bedeutet,
bleibt abzuwarten. In der vorliegenden Studie sind die Gesamtpotenziale ohne
mögliche Nutzungseinschränkungen durch FFH- Gebiete berücksichtigt.3
3.1 Waldholz
Die Waldfläche in Deutschland beträgt ungefähr 10,7 Mio. ha. Dies entspricht einem
Waldflächenanteil von ungefähr 30 %4 (vgl.: Tabelle 3-1). Der Wald produziert einen
jährlichen Zuwachs von ungefähr 57 Mio. Fm.5 2001 lag der Rohholzeinschlag bei
39,1 Mio. Fm6. Die hohe Differenz zwischen Zuwachs und Holzeinschlag wird vielfach
1Richtlinie zur Erhaltung der natürlichen Lebensräume sowie der wildlebenden Tiere und Pflanzen
(92/43/EWG, Flora - Fauna - Habitat - Richtlinie) 2telefonische Auskunft, BMU, 20.01.2003 3Newsletter des Ministeriums für Umwelt und Forsten vom 03.02.2004 4Vgl. KÖPF (2002), S.171 f 5BMVEL (2002) 6 MARUTZKY, R. (2003)
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
40
als Beleg einer Unternutzung der Wälder gedeutet.7 Auf Grund der derzeitigen
Waldsituation trifft dies jedoch nicht immer zu. Viele Forstbetriebe sind
„Aufbaubetriebe“, das heißt, es muss im Sinne einer nachhaltigen Nutzung ein Teil
des Zuwachses geschont werden, um eine nachhaltige Bewirtschaftung in Zukunft
garantieren zu können.
Der Waldflächenanteil in Rheinland-Pfalz ist im Vergleich zur gesamten
Bundesrepublik Deutschland mit 42 % höher. Die Eigentümerstruktur teilt sich auf in
49 % kommunale Wälder, 27 % Staatswald und 24 % Privatwald. Diese Studie
betrachtet im Folgenden die Potenziale der gesamten Waldfläche in Rheinland-Pfalz.
Auf Landkreisebene werden zur Ermittlung der Potenziale jedoch nur die Waldflächen
des Kommunal- und des Staatswaldes betrachtet. Die Situation im Privatwald ist auf
Grund der Eigentumsverhältnisse schwer zu ermitteln8.
Tabelle 3-1: Waldflächenanteile in Deutschland im V ergleich
Waldfläche Deutsch-
land
Rheinland- Pfalz
Bayern Schleswig-
Holstein
Gesamtfläche
in km² 357.000 19.850 70.050 15.730
Einwohner
(Millionen) 82 4 12 2,7
Waldfläche
in km² 107.000 8.285 25.000 1.550
Waldanteil an
der gesamten
Landesfläche
30 % 42 % 36 % 10 %
Wald / Einwohner in m² 1.300 2.100 2.100 500
Quelle: Bundeswaldinventur9
Der Wald in Rheinland-Pfalz produzierte laut den Forsteinrichtungswerken der
Landesforstverwaltung in 2001 rund 3.720.000 Festmeter (Fm). Demgegenüber steht
ein Einschlag an Rohholz von 2.584.000 Fm und ein Holzverkauf von 2.343.000 Fm.10
7 vgl. z.B. MARUTZKY (2003) und KALTSCHMITT (2001) 8 2000 z.B. besaßen 331.326 Betriebe eine Waldfläche, die kleiner als 5 ha ist LANDESFORSTEN
RHEINLAND-PFALZ (2000) S.2 9LANDESFORSTEN RHEINLAND-PFALZ (o.J.) 10 Schriftliche Auskunft Ministerium für Umwelt und Forsten, Referat für Holzverwertung, Holzwirtschaft und
Waldschutz
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
41
Die Differenz zwischen Holzeinschlag und Verkauf von 241.000 Fm erklärt sich zum
einen mit dem Einschlag an NH-Holz, der aus waldbaulichen und waldhygienischen
Gründen sinnvoll ist. Zum anderen ist das NH-Holz ein Koppelprodukt, das beim
Einschlag von Stammholz anfällt. Das NH-Holz wird derzeit schon größtenteils als
Brennholz vermarktet.
In den Holzverkaufsstatistiken werden verschiedene Holzsortimente unterschieden11.
Wertvolle Sortimente wie z.B. Furnierholz oder Sägeholz werden auch in Zukunft der
stofflichen Nutzung vorbehalten sein. Andere Sortimente wie das Industrieholz gehen
in die holzbe- und verarbeitende Industrie wie z.B. die Spanplattenindustrie oder die
Zellstoffindustrie. In Zukunft wird Energieholz gerade aus diesen Sortimenten verstärkt
nachgefragt werden, da die Preisstruktur von Energieholz vergleichbar der des
Industrieholzes ist.12
Das NH-Holz steht einer energetischen Nutzung in vollem Umfang zur Verfügung.
Hier spielen jedoch die Bringungskosten eine wichtige Rolle. Aus den
Einrichtungswerken der Landesforstverwaltung lassen sich die Flächen in befahrbar
und nicht befahrbar trennen. Somit können durch eine Einteilung in vollmechanisierte
Arbeiten mit Harvesting und in (seilgestützte) motormanuelle Verfahren die Kosten der
Holzernte frei Waldstraße eingeschätzt werden.13
Die Abgrenzung eines für die energetische Nutzung wirtschaftlichen Potenzials macht
die größten Schwierigkeiten. Der Aufwand der Bereitstellung von
Waldholzhackschnitzeln ist von verschiedenen Kriterien abhängig:
1. Durchmesser des Holzes, Bezugsgröße BHD (Brusthöhendurchmesser, am
stehenden Baum in 1,30 m Höhe, siehe Abbildung 3-1)
2. Art des Verarbeitungsverfahrens, hier vor allem der Mechanisierungsgrad
3. geomorphologische Gegebenheiten (Waldboden, Hangneigung,...)
4. Konkurrenzsituation der energetischen Nutzung mit der stofflichen Verwertung
des Holzes
Die stoffliche Nutzung hat gegenüber der direkten energetischen Nutzung einen
Vorteil in der CO2-Bilanz. Der Kohlenstoff wird über einen längeren Zeitraum in den
Holzprodukten gespeichert und somit der Atmosphäre entzogen. Durch die
Verwertung des Altholz wird das Holz in großem Maßstab nach der stofflichen
Nutzung energetisch genutzt und subsituiert dann fossile Brennstoffe.
11 Vgl.: Handelsklassensortierung für Rohholz (HKS) des BMVEL 12 WERN (2002) 13 Siehe Kapitel 3.1.1
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
42
0
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0
1 2 0
1 4 0
1 6 0
1 8 0
2 0 0
5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5
B H D in c m
A u fw a n d in D M /E fm o . R .
Abbildung 3-1: Kosten der Hackschnitzelproduktion b ei Einsatz
vollmechanisierter Bereitstellungsverfahren
Quelle: Verändert nach BUNDESFORSCHUNGSANSTALT FÜR FORST- UND
HOLZWIRTSCHAFT (2001)
Auch die Transportentfernung vom Waldrand hin zum Lagerplatz spielt bei der
Ermittlung des wirtschaftlichen Potenzials eine Rolle. Somit muss vor Ort ein
wirtschaftliches Potenzial ermittelt und den Gegebenheiten vor Ort Rechnung
getragen werden.
Energetisch nutzbares Waldholz in diesem Zusammenhang ist somit grundsätzlich
Holz, das im Rahmen von Durchforstungs- und Pflegemaßnahmen anfällt. Reststoffe
wie Blätter und Nadeln, die periodisch anfallen oder Holz unterhalb der
Derbholzgrenze14 gelten als Nährstofflieferanten und sollten deshalb in den Forsten
verbleiben.15 Eine Ausnahme ist hierbei die Nutzung des Holzes auf Grund des
Forstschutzes. Im Jahr 2003 traten vermehrt Borkenkäferkalamitäten auf. Hier ist es
natürlich unerlässlich, auch das anfallende fängische Kronenmaterial aus dem
Bestand zu entfernen. Dieses eignet sich ebenfalls gut für die energetische Nutzung.
3.1.1 Datenerhebung und Ergebnisse
Das theoretische Potenzial beschreibt „das in einer Region innerhalb eines
bestimmten Zeitraumes theoretisch nutzbare Energieangebot.“16 Dies entspricht dem
jährlich laufenden Zuwachs an Biomasse im Wald, welcher aus den
Forsteinrichtungsdaten der Landesforstverwaltung erhoben werden kann. In
Rheinland-Pfalz wachsen jedes Jahr rund 3.720.000 Festmeter (Fm) nach. Dieses
14 Die Derbholzgrenze ist die Grenze der nutzbaren Äste und Stämme. Sie weisen einen kleineren
Durchmesser als 6-8 cm auf. 15 Vgl. z.B. NEBE, W. (1979) 16 KALTSCHMITT & HARTMANN (2001)
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
43
Potenzial wird jedoch nie einer kompletten energetischen Nutzung zugeführt werden
können, da keinerlei ökologische oder wirtschaftliche Aspekte berücksichtigt sind.
Das technische Potenzial berücksichtigt die technischen Restriktionen17 der
Bereitstellung von Biomasse. Betrachtet man in der Forstwirtschaft das technische
Holzpotenzial ohne wirtschaftliche oder ökologische Einschränkungen, so ist das
technische Potenzial dem theoretischen Potenzial annähernd gleich, da die
Holzerntetechnologie die Möglichkeit in Form von z.B. der Holzernte mit einem
Hubschrauber bietet.18 Das ökologische Potenzial jedoch erfährt Einschränkungen
gegenüber dem theoretischen Potenzial, da der gesamte Zuwachs nur in Wäldern mit
einer ausgeglichenen Altersstruktur genutzt werden könnte. Die Forstwirtschaft hat als
nachhaltigen Nutzungsweiser verschiedene Hiebssätze entwickelt, welche
Holzmassen pro Hektar ausweisen, die bei gleichzeitiger Verbesserung der
Altersstruktur der Wälder genutzt werden können. Aus den Daten der
Landesforstverwaltung ergibt sich hieraus ein ökologisches Potenzial von rund
2.490.000 Fm pro Jahr. Auch die technisch-ökologischen Potenziale werden in
Zukunft nie einer ausschließlichen Nutzung zur Verfügung stehen, da für die
hochwertige stoffliche Verwendung höhrere Preise gezahlt werden und wie
beschrieben durch die stoffliche Nutzung der Atmosphäre auf längere Zeit Kohlenstoff
entzogen wird und deshalb zunächst anzustreben ist.
Das theoretische und das ökologische Potenzial stehen also einer energetischen
Nutzung nie in vollem Umfang zur Verfügung, da auch in Zukunft Waldholz
größtenteils stofflich genutzt wird.
Das kurzfristig verfügbare Potenzial versteht sich als "orts- und zeitabhängiger
Anteil am technischen Potenzial, der (...) wirtschaftlich erschlossen werden kann.“19 Im
Waldholz müssen neben den reinen Aufarbeitungskosten auch die
Marktgegebenheiten betrachtet werden. In der folgenden Betrachtung wurde jedoch
nicht Rücksicht auf bestehende Verträge genommen. Es wird die Annahme getroffen,
dass zu einem gewissen Zeitpunkt Verträge neu abgeschlossen werden und das
meistbietende Angebot den Zuschlag erhält. Des weiteren wird die Annahme
getroffen, dass der durchschnittliche Holzpreis der Jahre 1997 bis 2002 der für die
jeweiligen Sortimente ausschlaggebende Preis ist.
Zunächst muss die von den Rohstoffkosten abhängige Gewinnschwelle für die
Betreibung von Holzheiz(kraft)werken evaluiert werden. In dieser Studie wird diese mit
25,00 €/Fm frei Waldstraße20 angenommen.21 Wenn der Preis für die stoffliche
17 KALTSCHMITT & HARTMANN (2001) 18 Zur Holzernte vgl.: ERLER (2000, S53 ff) 19 KALTSCHMITT & HARTMANN (2001) 20 vgl. hierzu Kapitel 11.1.2.2.1 21 vgl. zur Methodik u.a. BUDDENBERG & KRALEMANN o.J.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
44
Verwendung ähnlich dem Preis der energetischen Verwendung ist, gilt das Prinzip:
Ortsnahe stoffliche Nutzung vor ortsnaher energetischer Nutzung.
Die in Frage kommenden Holzsortimente in Rheinland-Pfalz sind
Industrieholzsortimente und NH-Holzsortimente. In Rheinland-Pfalz ist das Plan-Soll
dieser Sortimente laut Angabe der Forsteinrichtung bei jährlich rund 1.085.000 Fm.
Das Industrieholz lang (IL) liegt auf einem Preisniveau von ungefähr 20,00 € bis
30,00 € (vgl.: Abbildung 3-2 und Abbildung 3-3). Die Mengen dieser Sortimente
müssen nach den oben beschriebenen Annahmen vom Gesamtholzaufkommen
abgezogen werden, um das kurzfristig verfügbare Potenzial zu berechnen. Bei einem
durchschnittlichen Holzverkauf von 374.990 Fm/a22 verbleibt eine Restmenge von
rund 710.000 Fm/a.
Abbildung 3-2: Preisabsatzfunktionen für IL- Laubho lz; Zahlenbasis 1997 bis
2002
Quelle: Eigene Bearbeitung
22 Zahlenbasis: 1995-2003
Buchey = -5E-05x + 33,136
R2 = 0,5578
Eichey = 9E-05x + 16,687
R2 = 0,581
ÜLhy = -0,0002x + 21,966
R2 = 0,0357
0
5
10
15
20
25
30
0 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000
Festmeter (fm)
€/fm
Eiche Buche ÜLh
Linear (Buche) Linear (Eiche) Linear (ÜLh)
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
45
Fichtey = -0,0001x + 38,841
R2 = 0,3938
Kiefery = 9E-06x + 23,11
R2 = 0,0392
Sonstigey = -2E-06x + 22,895
R2 = 0,0005
0
5
10
15
20
25
30
35
0 50.000 100.000 150.000 200.000
Festmeter (fm)
€/fm
Fichte Kiefer Sonstige
Linear (Fichte) Linear (Kiefer) Linear (Sonstige)
Abbildung 3-3: Preisabsatzfunktionen für IL- Nadelh olz; Zahlenbasis 1997 bis
2002
Quelle: Eigene Bearbeitung
Das Industrieschichtholz (IS) und das NH-Holz wurden jedoch zu geringeren Preisen
angedient (vgl.: Abbildung 3-4 und Abbildung 3-5). Somit sind die Sortimente IS und
NH Teile kurzfristig verfügbaren Potenziales.
Das kurzfristig verfügbare Potenzial beträgt also rund 710.000 Fm/a.
Betrachtet man jedoch die Potenziale aus den befahrbaren Lagen in Rheinland-Pfalz,
so sind insgesamt nur rund 787.000 Fm an Industriehölzern und NH-Sortimenten mit
einem vollmechanisierten Verfahren erschließbar. Wird hiervon die Menge des
Industrieholzaufkommens (IL) abgezogen, so ergibt sich ein Potenzial von rund
412.000 Fm. Da die genauen Bringungskosten der einzelnen Schläge nicht mit in
diese Studie einbezogen werden konnten, wird die Aussage getroffen, dass
mindestens ein kurzfristig verfügbares Potenzial von 412.000 Fm und maximal ein
Potenzial von 710.000 Fm in Rheinland- Pfalz verfügbar ist.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
46
Buchey = 0,0002x + 7,1971
R2 = 0,0887
ÜLhy = -0,0022x + 11,003
R2 = 0,6495Eiche
y = -0,0047x + 12,127R2 = 0,76070
2
4
6
8
10
12
14
0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000
Festmeter (fm)
€/fm
Eiche Buche ÜLh Linear (Buche) Linear (ÜLh) Linear (Eiche)
Abbildung 3-4: Preisabsatzfunktionen für IS- Laubho lz; Zahlenbasis 1997 bis
2002
Quelle: Eigene Bearbeitung
Fi y = -6E-05x + 23,453
R 2 = 0,8146
Kiefer y = -0,0003x + 17,797
R 2 = 0,8703
sonstige y = -0,0002x + 16,202
R 2 = 0,3875
0 2 4 6 8
10 12 14 16 18 20
10.000 60.000 110.000 160.000 Festmeter (fm)
€/fm
Fi Ki sonstige gesamt Ausreißer Ki Ausreißer sonstige Linear (Ki) Linear (sonstige gesamt) Linear (Fi)
Abbildung 3-5: Preisabsatzfunktionen für IS- Nadelh olz; Zahlenbasis 1997 bis
2002
Quelle: Eigene Bearbeitung
Davon umgesetzt hat die Landesforstverwaltung schon ein Potenzial von rund
394.000 Fm, welches zum größten Teil als Stückholz an die Bürger verkauft wird.
Dieses Holz wird derzeit in Kaminen und anderen Kleinfeuerungen eingesetzt und
steht weiteren Nutzungen nicht zur Verfügung. Das umgesetzte Potenzial ist Teil des
verfügbaren Potenziales. In Tabelle 3-2 sind die Waldholzpotenziale aufgeführt.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
47
Tabelle 3-2: Übersicht über die Waldholzpotenziale in Rheinland-Pfalz
wirtschaftliches
Potenzial
theoretisches
Potenzial
technisch/
ökologisches
Potenzial min max
davon
umgesetzt
Fm 3.720.000 2.490.000 411.786 709.980 394.000
MWh 9.799.000 6.576.000 1.242.25
6
2.068.468 1.147.886
Quelle: Eigene Bearbeitung
3.1.2 Ausblick und Diskussion
In Deutschland gibt es derzeit eine Vielzahl von Potenzialuntersuchungen im
Waldholz. KALTSCHMITT (2001) betrachtet z.B. das Potenzial aus der Differenz von
Zuwachs und genutzter Holzmenge.23 Diese Art der Potenzialermittlung kann jedoch
keiner ökologischen und wirtschaftlichen Betrachtung stand halten, da der gesamte
Zuwachs oft nur unter großen Kostenaufwendungen und ökologischen
Einschränkungen genutzt werden kann.
Wird hingegen das wirtschaftliche Potenzial nur auf Grund des BHD und des Stück-
Masse-Gesetzes ermittelt, wird der stofflichen Nutzung nicht Rechnung getragen.24
Gerade vor dem Hintergrund der derzeitigen Marktgeschehnisse ist dies jedoch
unabdingbar. So entsteht z.B. in Stendal ein Zellstoffwerk, welches sogar
Stoffmengen bis nach Rheinland-Pfalz nachfragt. Insgesamt werden in Stendal jedes
Jahr in Deutschland rund 2,6 Mio Fm nachgefragt.25 Grundsätzlich ist jedoch zu
hinterfragen, ob bei der Betrachtung von Holzpotenzialen nicht der Gedanke der
Regionalität Vorrang haben sollte vor rein marktwirtschaftlichen Gedanken. Die Frage
ist, ob es sinnvoll ist, Holz über 800 km zu transportieren, um es stofflich zu
verwerten. Hier wäre eine Gesamtökobilanz wichtig, die neben der Speicherung des
Kohlenstoffdioxids im Rohstoff Holz auch den CO2-Verbrauch des Transportes
berücksichtigt. Liegt der Preis für die energetische Nutzung von Waldholz in einer
Region auf gleichem Niveau mit dem der überregionalen stofflichen Nutzung, wird die
Gemeinde in der Regel die regionale Nutzung vorziehen.26 Betrachtet man die
Nutzung von Industrieholz in Rheinland-Pfalz, so werden 191.000 Fm durchschnittlich
23 Andere Autoren wenden eine ähnliche Methodik an. Vgl.: KOPETZ (2002) 24 Eine solche Methodik wird von BUNDESFORSCHUNGSANSTALT FÜR FORST-UND
HOLZWIRTSCHAFT 2001 und von BUDDENBERG & KRALEMANN verwendet. 25 http://www.hbcnet.info/zellstoff/site/?site=4, 15.03.2004 26 Ein Beispiel hierzu ist die Gemeinde Weilerbach, die beabsichtigt, ihr Holz v.a. energetisch zu nutzen.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
48
an die regionale Holzwerkstoffindustrie verkauft. Somit wäre bei einer rein regionalen
Nutzung ein Potenzial von rund 890.000 Fm (max.) bzw. 625.000 Fm (min.) verfügbar.
In der Machbarkeitsstudie über die Einrichtung eines Energiehofes für die
Verbandsgemeinde Vordereifel27 wird dieselbe Methodik wie in dieser Studie
angewendet. Die Autoren weisen jedoch auf die besondere Situation im Privatwald
hin. Laut Holzverkaufsstatistik Rheinland-Pfalz wurden von 1997 bis 2002
durchschnittlich rund 12.000 Fm IL aus dem Privatwald verkauft. Diese Menge ist
nicht ausschlaggebend für die Größe des zur Verfügung stehenden Potenziales.
Das verfügbare Potenzial an Energieholz aus dem Wald in Rheinland-Pfalz ist groß
genug, um einen Wärmebedarf von etwa 62.100 bis 103.400 Haushalten zu decken.
Deutschlandweit gesehen kann nach Aussage von MARUTZKY28 der Anfall an
Schwachholz aus dem Wald die vermehrte Nachfrage an Holz zur energetischen
Nutzung befriedigen. Die bestehende Konkurrenzsituation zwischen der holzbe- und
verarbeitenden Industrie einerseits und einer energetischen Nutzung andererseits wird
sich durch den Preis regeln. Im Gegensatz zur Situation auf dem Altholzmarkt ist die
Situation beim Waldholz jedoch noch nicht angespannt. Die Forstwirtschaft wird auf
Grund der steigenden Nachfrage an Schwachholz langfristig von dieser Situation
profitieren.
3.2 Biomasse aus der Landwirtschaft
Der Landwirtschaft kommt eine entscheidende Bedeutung zu bei der Bereitstellung
von Biomassepotenzialen. Zum einen wird der Landwirt als Energiewirt z.B.
Energiepflanzen anbauen, zum anderen hat er eine wichtige Bedeutung in der
Bereitstellungskette von Biomasse.
3.2.1 Auswirkungen der Gemeinsamen Agrarpolitik (G AP) auf
den landwirtschaftlichen Sektor: Nachwachsende
Rohstoffe
3.2.1.1 Ausgangssituation: EU-Osterweiterung
Aufgrund der EU-Osterweiterung wird sich die landwirtschaftlich genutzte Fläche in
Gesamteuropa weiter vergrößern. Dieser Aspekt wird auch Auswirkungen auf den
Anbau nachwachsender Rohstoffe haben.
Mit dem Flächenzuwachs wird sich die finanzielle Situation im Agrarsektor
verschlechtern. Ein Punkt ist die einhergehende hohe Arbeitslosigkeit des
Agrarsektors im osteuropäischen Raum. In Osteuropa liegt die durchschnittliche
Beschäftigtenzahl pro 100 Hektar bei zehn Personen. In Westeuropa sind
27 BECKER & WIPPEL (2002) 28 MARUTZKY (2003)
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
49
durchschnittlich zwei Personen pro 100 Hektar landwirtschaftlich genutzter Fläche
beschäftigt. Aufgrund der Umstrukturierungsmaßnahmen ist ein Stellenverlust im
osteuropäischen Raum zu erwarten.
Ein wesentlicher Aspekt im Rahmen der Gemeinsamen Agrarpolitik ist die
Flächenstilllegung. Beihilfen von Seiten der EU werden nach dem Gleichheitsprinzip
verteilt. Jeder Mitgliedsstaat bekommt unter bestimmten Voraussetzungen Beihilfen.
Jährlich steht der EU eine festgesetzte Summe an finanziellen Mitteln für die
Finanzierung der gemeinsamen Agrarpolitik zur Verfügung, die sie u. a. auch für die
Flächenstilllegungszahlungen ausgeben kann. Kommen nun die osteuropäischen
Länder hinzu, muss das vorhandene Budget auf weitere Mitgliedsstaaten verteilt
werden, die jedoch nur einen geringeren Beitrag zur Finanzierung der Gemeinsamen
Agrarpolitik beisteuern können. Das Gleichheitsprinzip besagt, dass die Festlegung
von Flächenstilllegungsquoten und Vergütungssätzen nach europäischen Vorgaben in
allen Mitgliedsstaaten durchzuführen sind.
3.2.1.2 Flächenstilllegung und Anbau nachwachsender
Rohstoffe
Die EU hat mit der Verordnung (EG) Nr.1251/199929 im Jahre 1999 den Anbau
nachwachsender Rohstoffe auf Stilllegungsflächen als zulässig erklärt. Diese
Verordnung regelt grundlegende Rahmenbedingungen zur Umsetzung der
Flächenstilllegung für die Mitgliedsstaaten. Grundsätzlich gilt diese Verordnung für
den Anbau bestimmter Kulturpflanzen. Artikel 6 Absatz III Satz 1 erlaubt den Anbau
von Rohstoffen, die nicht in der Lebensmittel- oder Futtermittelindustrie eingesetzt
werden. Absatz 10 erläutert, dass nur ein Anspruch auf Flächenzahlung besteht, wenn
die Fläche in der Vergangenheit mit landwirtschaftlichen Kulturpflanzen bestellt oder
im Rahmen öffentlicher Beihilferegelung stillgelegt wurde.
Absatz 21 regelt grundsätzlich den Prozentsatz der Flächenstilllegung. Bis zum Jahr
2003 belief sich die Flächenstilllegung auf 10 %. Aufgrund der gesunkenen
Agrarproduktion im Jahr 2003 sank der Flächenstilllegungssatz auf 5 % gemäß Art. 2
Absatz II Verordnung (EG) 2322/2003.30 Die Flächenstilllegungsprämie in Rheinland-
Pfalz beträgt für das Jahr 2004 rund 290 €/ha*a-1. Im Vergleich zu 2003 sank diese
29 Verordnung (EG) Nr. 1251/1999 des Rates vom 17. Mai 1999 zur Einführung einer Stützungsregelung für
Erzeuger bestimmter landwirtschaftlicher Kulturpflanzen, Durchführungsbestimmungen zum Anbau schnell
nachwachsender Rohstoffe auf stillgelegten Flächen, geändert durch VERORDNUNG (EG) Nr. 1782/2003
DES RATES vom 29. September 2003 mit gemeinsamen Regeln für Direktzahlungen im Rahmen der
Gemeinsamen Agrarpolitik und mit bestimmten Stützungsregelungen für Inhaber landwirtschaftlicher
Betriebe und zur Änderung der Verordnungen (EWG) Nr. 2019/93, (EG) Nr. 1452/2001, (EG) Nr.
1453/2001, (EG) Nr. 1454/2001, (EG) Nr. 1868/94, (EG) Nr. 1251/1999, (EG) Nr. 1254/1999, (EG) Nr.
1673/2000, (EWG) Nr. 2358/71 und (EG) Nr. 2529/2001 30 Verordnung (EG) Nr. 2491/1999 vom 17. Dezember 2003 zur Abweichung von der Verordnung (EG)
Nr.1251/1999 hinsichtlich der Stilllegungsverpflichtung für das Wirtschaftsjahr 2004/2005, AVL.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
50
Prämie um rund 10 €. Weitere Kürzungen sind aufgrund der Entwicklungen im
Agrarsektor zu erwarten. Diese Tendenzen verschlechtern die Rahmenbedingungen
und Anreizwirkungen für den Anbau nachwachsender Rohstoffe, welche auf
Stilllegungsflächen angebaut werden.
Zur Verbesserung der Situation sind ab 2004 gekoppelte Beihilfen vorgesehen, die
den Anbau von nachwachsenden Rohstoffen auf Nicht-Stilllegungsflächen fördern
sollen. Diese Beihilfen belaufen sich auf 45 €/ha, welche auf eine Anbaufläche von
1,5 Millionen Hektar im gesamteuropäischen Raum begrenzt sind.31
3.2.1.3 Flächenmodell
Die GAP-Reform wird für die Landwirte grundlegende Veränderungen mit sich
bringen.
Im Rahmen der Flächenstilllegungsprogramme sind Änderungen hinsichtlich der
Flächenprämien vorgesehen. So sollen ab dem Jahr 2005 die Fördermittel und
Prämien anders verteilt werden. Die Gestaltung des neuen Förderprogrammes,
welches in Zukunft Anwendung finden wird, ist bislang noch umstritten. Zur Auswahl
stehen zwei Modelle. Das erste Modell gibt es das Betriebsmodell, bei dem die
Prämien der Jahre 2000-2002 eines Betriebes zugrunde gelegt und konstant
weitergezahlt werden. Das zweite Modell ist das Flächenmodell, indem die gezahlten
Prämien auf die Flächen verteilt werden. Bei beiden Varianten entstehen allerdings
erhebliche Ungleichheiten zwischen einzelnen Regionen und Betrieben, welches sich
auf die strukturschwachen Länder wie Rheinland-Pfalz oder das Saarland nachteilig
auswirken kann. Aus diesem Grund plädierte Verbraucherschutzministerin Renate
Künast32 in einer Pressemitteilung vom 05.03.04 für eine einheitliche Flächenprämie
auf regionaler Ebene, bei der alte Besitztümer nicht zementiert werden.
Die GAP-Reform soll durch die Entkopplung der einzelbetrieblichen Direktzahlungen
die Förderung der quantitativen Produktion beenden. Stattdessen werden zukünftig
qualitativ hochwertige Produkte subventioniert.
Außerdem werden den Landwirten größere Freiräume eingeräumt, welche Produkte
sie an welchen Standorten anbauen können.
3.2.2 Reststoffe aus der Tierhaltung – Biogas
Ausgangslage für die Abschätzung der Biogaspotenziale ist die Analyse des in
Rheinland-Pfalz statistisch erfassten Tierbestandes aus dem Jahr 2001. Dieser wird in
einem zweijährigen Turnus erhoben und in der Agrarstrukturerhebung des
31 Vortrag von Prof. Dr. Albrecht Bemmann, Saarländisches Holzforum 2002 32Quelle: www.verbraucherministerium.de; 05.03.2004
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
51
Statistischen Landesamtes veröffentlicht.33,34 Im Rahmen der Studie wurden
insbesondere Tierarten berücksichtigt, die folgende Kriterien erfüllen:
• Die Statistik muss eine Mindestanzahl von. 30.000 Tieren ausweisen.
• Die Tiere müssen über einen längeren Zeitraum des Jahres im Stall gehalten
werden.
Diese Kriterien erfüllen insbesondere Rinder, Schweine und Geflügel (hierzu zählen
Legehennen und Masthähnchen etc).
Der Viehbestand in Rheinland-Pfalz aus dem Jahr 2001 ist in Tabelle 3-3 aufgeführt.
Der Stallhaltungsdauer kommt bei der Ermittlung der Biogasmenge eine wichtige
Bedeutung zu, da nur während der Stallhaltung die organischen Abfälle optimal
genutzt werden können. Da tierartenspezifisch keine allgemein gültigen Angaben über
die Anzahl der Stallhaltungstage gemacht werden können,35 wird eine
durchschnittliche Jahresstallhaltungsdauer angenommen.
Nicht berücksichtigt wurde bei der Untersuchung das Biogaspotenzial von Pferden
und Schafen, da diese zum einen im Vergleich zu Rindern und Schweinen in
verhältnismäßig geringer Anzahl vorkommen (v.a. Pferde) bzw. da sie zum anderen
überwiegend in Freilandhaltungen gehalten werden (Schafe). Pferde und Schafe
werden jedoch, wie alle sonstigen Tiere bei der Ermittlung des Strohaufkommens
berücksichtigt.
Die Ausgangsstoffe für die Biogas-Potenzialabschätzung sind in der Regel die bei der
Stallhaltung anfallenden Exkremente. Speziell in der Biogastechnik wird hierbei mit
der „Großvieheinheit“ (GVE) gerechnet, eine Berechnungsgröße, die es erlaubt, den
Gasertrag verschiedener Tierarten zu vergleichen.
33STATISTISCHES LANDESAMT (2002a), 34Die endgültigen Zahlen aus dem Jahr 2003 lagen bei Fertigstellung des Berichtes noch nicht vor. 35Da z.B. die Stallhaltung wesentlich von den Witterungsverhältnissen abhängt und diese im
jahreszeitlichen Verlauf in einzelnen Regionen kürzer oder länger ausfallen kann.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
52
Tabelle 3-3: Viehbestandszahlen in Rheinland-Pfalz
männl. Rinder 1 Jahr u. älter 33.771
Milchkühe 131.903
Ammen- und Mutterkühe 52.731
sonstige Kühe
(inkl. Kälber & Jungvieh)
227.77736
Rin
der
und
Küh
e
Rinder gesamt 446.182
Mastschweine 138.464
Zuchtsauen 34.029
Sonstige Schweine
(Jungschweine, Ferkel, etc.)
189.4537
Sch
wei
ne
Schweine gesamt 361.945
Legehennen 843.043
Schlacht-, Masthähnchen und
-hühner
103.768
Gef
lüge
l
Geflügel gesamt 946.811 38
Pfe
rde
Nicht berücksichtigt für
Biogaspotenzial auf Grund ihrer
relativ geringen Anzahl und des
ausgedehnten Weidegangs.
Jedoch berücksichtigt für die
Ermittlung der Strohpotenziale
23.920
Sch
afe
2001
Nicht berücksichtigt für
Biogaspotenzial auf Grund der
überwiegenden Freilandhaltung
jedoch berücksichtigt für die
Ermittlung der Strohpotenziale
138.178
Quelle: STATISTISCHES LANDESAMT (2002a)
Einer GVE entsprechen: Ein ausgewachsenes Rind, 5 Kälber, ungefähr 6
Mastschweine oder etwa 250 Hühner.39
36 Differenzbetrag zu Rinderbestand gesamt 37 Differenzbetrag zu Schweine gesamt 38 STATISTISCHES LANDESAMT (2002a)
Tierart Anzahl
(2001)
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
53
Dabei entsteht bei Rindern und Schweinen zwischen 0,6 und ca. 1,5 m³ Biogas / GVE
und Tag. Bei Hühnern ist der Biogasertrag etwas höher und kann zwischen 3,5 und 4
m³ Biogas / GVE und Tag betragen.40
Biogas besteht zu etwa 2/3 aus Methan und 1/3 Kohlendioxid (CO2). Daneben enthält
es auch geringe Mengen an Sauerstoff, Stickstoff und sonstige Spurenstoffe mit
einem Volumenanteil kleiner 2 %. Der Energiegehalt ist abhängig vom Methangehalt
und beträgt zwischen 4 und 7 kWh/m³. Im Durchschnitt hat 1 m³ Biogas einen
Heizwert von 6 kWh und entspricht damit einer äquivalenten Heizölmenge von 0,6
Litern.41
Da z.B. ein Kalb und ein ausgewachsenes Rind auf Grund unterschiedlicher
Größenverhältnisse unterschiedlich viel Biogas produzieren, wurden in einem ersten
Schritt die einzelnen Tiergruppen (Kälber, Jungrinder, Milchkühe, etc.) in GVE
umgerechnet.
Auf dieser Grundlage wurden anschließend die GVE in die Kategorien „Rinder und
Kühe“, „Schweine“ und „Geflügel“ zusammengefasst und die Biogasmenge in jeder
Kategorie einzeln unter Berücksichtigung der in Anhang 1. angegebenen Kennzahlen
berechnet.
Die Definitionen der theoretischen, technisch-ökologischen und kurzfristig verfügbaren
Biogas-Potenziale, die sich aus den “Reststoffen aus der Tierhaltung” ergeben, sind in
Tabelle 3-4 aufgeführt.
Da für den Eigenbedarf einer Biogasanlage etwa 30 % der Heizenergie benötigt
werden, reduziert sich das technische Potenzial um diesen Abschlag. Dies bedeutet,
dass von einem Rind etwa 1 m³ Biogas pro Tag im Endeffekt technisch genutzt
werden kann (theoretisches Potenzial bis zu 1,5 m3), was bei einem
durchschnittlichen Heizwert von etwa 6 kWh/m³ einer täglich substituierbaren
äquivalenten Heizölmenge von ca. 0,6 Litern pro Tag entspricht.
39 Energieagentur NRW o.J. 40 SCHULZ, H. , EDER, B. (2001) 41 BIOMASSE INFO ZENTRUM (2002)
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
54
Tabelle 3-4: Potenzial Definitionen für den Bereich „Reststoffe aus der
Tierhaltung“
theoretisches
Potenzial
technisches /
ökologisches
Potenzial
kurzfristig verfügbares
Potenzial
Reststoffe aus
der Tierhaltung
Biogaspotenzial aus
dem statistischen
Tierbestand in RLP,
insbesondere Rinder,
Schweine, Geflügel,
ohne Pferde (geringe
Anzahl) und Schafe
(überwiegend
Freilandhaltung)
30 % Abschlag des
theoretischen Potenzials für
den Eigenbedarf der Biogas-
Anlage, d.h. das technische
Potenzial beträgt 70 % des
theoretischen Potenzials
Abschlag von Kleinbetrieben,
d.h. berücksichtigt werden nur
Betriebsgrößen von:
etwa 100 und mehr GVE, 100
Rinder,
400 und mehr Schweine.
Legehennen sowie Schlacht-,
Masthähnchen und -hühner
werden nicht berücksichtigt, da
keine Ausweisung der
Größenklassen
Quelle: Eigene Darstellung
Im Gegensatz zum theoretischen und technischen Potenzial, die weitestgehend den
gesamten Viehbestand berücksichtigen, werden für die Ermittlung des kurzfristig
verfügbaren Potenzials ausschließlich Viehbestandsgrößen berücksichtigt, die einen
wirtschaftlichen Betrieb einer Biogasanlage in Aussicht stellen. Zur Überprüfung der
tatsächlichen Wirtschaftlichkeit bedarf es der Untersuchung der Gegebenheiten vor
Ort, da diese von zahlreichen Faktoren abhängig ist.
Nach Angaben der Energieagentur NRW liegt die Schwelle für den wirtschaftlichen
Betrieb einer Hofanlage im Allgemeinen bei einer Mindestbetriebsgröße von etwa 80
bis 100 GVE.42 Die tatsächliche Wirtschaftlichkeit kann bei Biogasanlagen nicht
pauschal angegeben werden. Es wird jedoch davon ausgegangen, dass neben dem
Vieh in den entsprechenden Betrieben zusätzlich Flächen für den Anbau
nachwachsender Rohstoffe zur Verfügung stehen.
Dieses Kriterium wurde für die Ermittlung des verfügbaren Potenzials zugrunde
gelegt, und erforderte eine erneute - dem Schwellenwert angepasste - Analyse der
Viehbestandsstatistik.
Da die Statistik die Bestandsgrößenklassen nicht in GVE, sondern anhand der
Tieranzahl ausweist, wurden folgende - in Tabelle 3-5 aufgezeigten - Mindestgrößen
definiert, die für einen wirtschaftlichen Betrieb einer Biogasanlage in Frage kommen
könnten.
42 ENERGIEAGENTUR NRW (o.J.)
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
55
Tabelle 3-5: Viehbestandsgrößen in der Größenordnun g von 80 – 100 GVE, die
für einen wirtschaftlichen Betrieb einer Biogasanla ge benötigt werden
Landwirtschaftliche Betriebe nach
Bestandsgrößen mit
Anzahl
Tiere
Anzahl
Betriebe
100 und mehr Rinder (einschließlich
Kälber)
232.505 1.520
400 und mehr Schweine 223.503 288
Quelle: STATISTISCHES LANDESAMT (2002a)
Das Biomasse-Potenzial in Form von Biogas aus dem Viehbestand in Rheinland-Pfalz
wurde entsprechend den oben genannten Angaben ermittelt und ist in Tabelle 3-6
dargestellt.
Tabelle 3-6: Biogaspotenzial aus Reststoffen der Ti erhaltung in Rheinland-Pfalz
Min Max Min Max Min Max
Rinder 400.962 1.074.004 280.673 751.803 146.258 391.764Schweine 37.156 92.891 26.009 65.024 16.061 40.152Hühner 23.949 27.370 16.764 19.159 0 0Summe Tierhaltung 462.067 1.194.265 323.447 835.986 162.319 431.916
Verfügbar in MWh
Potenziale aus der Tierhaltung in Rheinland-Pfalz
Theoretisch in MWh Technisch in MWh
Quelle: Eigene Darstellung
Biogaspotenziale aus der Tierhaltung Rheinland-Pfal z (in MWh)
0
200.000
400.000
600.000
800.000
1.000.000
1.200.000
1.400.000
theoretisch technisch voraussichtl.verfügbar
MWh Min
MWh Max
Abbildung 3-6: Biogaspotenziale aus der Tierhaltung in Rheinland-Pfalz
Quelle: Eigene Darstellung
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
56
Theoretisch könnte aus den Reststoffen aus der Viehhaltung in Rheinland-Pfalz eine
regenerative Energiemenge von umgerechnet ca. 462.000Min bzw. 1.194.000Max
MWh/a in Form von Biogas gewonnen werden. Abzüglich des Eigenbedarfs für die
Anlage (ca. 30 %) ergibt sich ein technisches Potenzial in Höhe von ca. 323.100Min
bzw. 836.000Max MWh/a.
Werden für das verfügbare Potenzial ausschließlich Einzelbetriebe berücksichtigt,
deren Viehbestandsgrößen den Schwellenwert für einen wirtschaftlichen Betrieb
erreichen (ca. 80 bis 100 GVE), so beträgt das kurzfristig und mit großer
Wahrscheinlichkeit zur Verfügung stehende Potenzial umgerechnet ca. 162.000Min
bzw. 432.000Max MWh/a.
Diese Energiemenge entspricht einer äquivalenten Heizölmenge von ca. 16,2Min bzw.
43,2Max Mio. Litern. Bei einem angenommenen Heizölpreis von 0,376 Eurocent pro
Liter entspricht die durch Biogas substituierbare Heizölmenge einem Geldwert von
rund 6,1Min bzw. 16,2Max Mio. Euro pro Jahr. Damit könnte eine CO2 Einsparung
zwischen 42.200Min bzw. 112.300Max Mg pro Jahr erzielt werden.
Es ist zu beachten, dass beim Betrieb von Biogasanlagen häufig die Beimischung von
Kofermenten praktiziert wird. Da Kofermente höhere Gaserträge aufweisen als die
Reststoffe aus der Viehwirtschaft, sind durchaus höhere Biogasausbeuten, respektive
höhere Erlöse, möglich. Jedoch spielen die viehwirtschaftlichen Reststoffe bei der
Biogaserzeugung eine besondere Rolle, da sie durch ihren geringen
Trockensubstanzgehalt die Konsistenz der Gärmasse positiv beeinflussen und
zusätzlich die benötigten Methanbakterien für die Vergärung bereits beinhalten. Dies
führt zu einem stabileren Gärprozess. Bei der Nassvergärung, welche in
landwirtschaftlichen Anlagen am Häufigsten angewendet wird, werden pumpfähige
Substrate mit Trockensubstanzgehalten von bis zu 10 - 12 % benötigt. Werden
Substrate mit höherem Trockensubstanzgehalt zugegeben, kann ausgegorenes
Substrat zur Verdünnung beigefügt werden.
3.2.3 Biomasse von landwirtschaftlichen Anbaufläche n
Die theoretischen Biomassepotenziale wurden auch hier mit Hilfe statistischer Daten
ermittelt. Dabei fanden insbesondere Statistiken zu Anbauflächen,
Hektarertragsangaben sowie sonstige Angaben (z.B. Korn-Stroh-Verhältniszahlen,
Verluste etc.) Verwendung. Die Vorgehensweise für die Erhebung der
Biomassepotenziale wird im Folgenden kurz dargestellt.
Im Rahmen einer ersten Potenzialerhebung in einem Landkreis zeigte sich in
Gesprächen mit dem örtlichen Maschinen- und Betriebshilfsring, dass die für eine
Potenzialerhebung zugrunde legbaren Flächenangaben der
Bodennutzungshaupterhebung, die im Turnus von vier Jahren durchgeführt wird,
durchaus eine verlässliche Datengrundlage für die Abschätzung von Potenzialen
darstellt.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
57
In einem ersten Schritt wurden die in der Bodennutzungshaupterhebung
ausgewiesenen Flächen (Getreideanbauflächen, Hackfrüchteflächen etc.) für die
Ermittlung der Biomassepotenziale zusammengefasst. Die Zusammenfassung der
statistischen Flächen ist aus Tabelle 3-7 ersichtlich. Tabelle 3-8 gibt einen Überblick
über die aktuelle Getreideanbausituation. Diese Übersicht wurde für die Berechnung
des Strohpotenzials zugrunde gelegt.
Tabelle 3-7: Statistische Flächeneinteilung in Anle hnung an die
Bodennutzungshaupterhebung und Zusammenfassung der Flächen für die
Potenzialabschätzung
Flächenaufteilung in der Statistik
(vorher)
Fläche
(ha)
Flächenaufteilung für
Potenzialermittlung (nachher)
Insgesamt 715.831
Gesamt 398.938
Getreide43 243.917
Körnermais und Corn Cob Mix 4.439
Hackfrüchte (Kartoffeln, Zuckerrüben,
Runkelrüben)
34.537
Hülsenfrüchte (Futtererbsen,
Ackerbohnen)
4.527
Handelsgewächse (Raps,
Sonnenblumen, etc.)
39.147
Ackerfutterpflanzen (Kleegras, Luzerne,
Gras, etc.)
33.031
Kategorie 1: Ackerflächen
Ackerland
Stilllegungsflächen (prämienberechtigte
Flächen und sonstige Brachen, ohne
Anbau von NawaRos)44
29.317 Kategorie 2: Stilllegungsflächen
Dauergrünland Gesamt 242.762
Wiesen 74.898
Mähweiden 125.471
Weiden 37.997
Hutungen 4.395
Kategorie 3:
Dauergrünlandflächen
Obstanlagen 6.335
Rebflächen 65.910
Baumschulen 733
Kategorie 4: Sonderkulturen
Quelle: STATISTISCHES LANDESAMT (2000); Eigene Darstellung
43 Für detaillierte Aufstellung der Getreideanbauflächen s. Tabelle 3-8. 44 NawaRos auf Stilllegungsflächen werden in der Statistik den Flächen der jeweiligen Fruchtart zugeordnet
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
58
Tabelle 3-8: Getreideanbauflächen in Rheinland-Pfal z
Getreideanbauflächen
Rheinland-Pfalz
Flächen (ha)
Weizen 82.462
Winterweizen 77.023
Sommerweizen 3.641
Hartweizen 1.797
Triticale 12.128
Roggen 12.773
Gerste 117.604
Wintergerste 32.411
Sommergerste 85.193
Hafer 13.726
Sommermenggetreide 3.152
Wintermenggetreide 2072
Summe 243.917
Quelle: STATISTISCHES LANDESAMT (2000)
Für die Biomassepotenzialabschätzung „Biomasse aus der Landwirtschaft“ wurden
die landwirtschaftlichen Anbauflächen in einem ersten Schritt in die folgenden fünf
Kategorien zusammengefasst:
1. Ackerflächen
2. Ackerflächen mit Stroh als Nebenprodukt (hier: Getreideanbauflächen)45
3. Stilllegungsflächen
4. Dauergrünlandflächen
5. Sonderkulturflächen
45 Stroh fällt als Nebenprodukt der Getreideproduktion an und wird hauptsächlich als Einstreu bzw. als
Futtermittel in der Tierhaltung verwendet. Teilweise wird gehäckseltes Stroh auch gleich auf dem Feld
belassen und dient somit zur Erhaltung des Humus- und Nährstoffgehaltes im Boden. (INSTITUT FÜR
ZUKUNFTSENERGIESYSTEME 2002)
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
59
Anmerkungen zur Einteilung:
Die Getreideanbaufläche als Bestandteil der Ackerfläche wird separat betrachtet. Dies
ermöglicht eine getrennte Darstellung des ausschließlich in der Getreideproduktion als
Nebenprodukt anfallenden Strohpotenzials.
Stilllegungsflächen als ein Teil der Ackerflächen werden getrennt betrachtet, da es
sich hierbei um Flächen handelt, die der Landwirt unter Einhaltung der für die
Flächenzahlung geltenden Vorschriften individuell bewirtschaften kann.46
Für die Potenzialermittlung sind diverse Kennzahlen (u. a. Ernteerträge, spezifische
Biogaserträge, Heizwerte etc.) erforderlich. Die hierfür zu Grunde liegenden
Literaturwerte wurden in Kapitel 2 beschrieben. Alle Kennzahlen, die speziell für die
Potenzialermittlung aus den landwirtschaftlichen Anbauflächen verwendet wurden,
sind in Anhang 1 aufgeführt und dokumentiert.
Zusätzlich zu den verwendeten Kennzahlen wurden für die Berechnung in den
einzelnen Kategorien folgende Annahmen getroffen:
• Kategorie 1 – 4: Um regionale und natürlich bedingte Schwankungen in den
Ernteerträgen zu berücksichtigen, wurde u.a. nach Rücksprache mit der
Staatlichen Lehr- und Versuchsanstalt in Montabaur für die Ermittlung der
Biomassemengen der durchschnittliche Hektarertrag aus den Jahren 2000
und 2001 zu Grunde gelegt.
• Kategorie 2: Um den verschiedenen Anbaualternativen im Bereich der
nachwachsenden Rohstoffe (NawaRos) gerecht zu werden wird für die
Potenzialabschätzung ein definierter Anbaumix zu Grunde gelegt. Die
Auswahl der Feldfrüchte, die je nach Bedarf vor Ort variiert werden kann,
erfolgte in diesem Fall anhand des erzielbaren Ernte- und Energieertrages
sowie unter Berücksichtigung der Verfügbarkeit von Know-how und Technik
für Anbau und Ernte. Die für die Berechnung der Potenziale angewandten
Kennzahlen sind in Anhang 1 aufgeführt.
Auf der Grundlage des definierten Anbaumix kann ein durchschnittlicher Energieertrag
pro Hektar errechnet werden. Der Energieertrag pro Hektar wird als
Berechnungseinheit für die Ermittlung der verschiedenen Potenzialkategorien
angesetzt. Die Zusammensetzung des „NawaRo-Anbaumixes“ und die entsprechend
angenommene energetische Verwertungsmöglichkeit dieser Stoffe sind im Folgenden
aufgeführt47:
46 Jeder Landwirt unterliegt einer Mindeststilllegungsverpflichtung von 10% seiner Ackerfläche. Bezogen auf
Rheinland-Pfalz bedeutet dies, dass 10% der Ackerfläche als Stilllegungsfläche angenommen werden
können. 47 Die Verteilung des Mix erfolgte nach Absprache mit einer interdisziplinären Arbeitsgruppe Landwirtschaft
zum Themengebiet der energetischen Biomassenutzung in der Landwirtschaft am 26.06.2003
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
60
• 20 % Raps, Nutzung des Öls als Biokraftstoff, Nutzung des Rapskuchens als
Festbrennstoff48
• 20 % Gräser, Vergärung in einer Biogasanlage
• 20 % Mais, Vergärung in einer Biogasanlage
• 5 % Futterrüben, Vergärung in einer Biogasanlage
• 5% Energiegräser (Miscanthus), Verbrennung in einer Feuerungsanlage
• 20% Energiegetreide (Weizen), Verbrennung in einer Getreide-
Feuerungsanlage
• 10% Schnellwachsende Hölzer (Pappel/Weide) Verbrennung als
Holzhackschnitzel
Raps 20%
Gräser 20%
Mais 20%
Futterrübe 5%
Energiegräser 5%
Energiegetreide 20%
Schnellwachsende Hölzer
10%
Abbildung 3-7: Angenommener Energiemix auf den Anba uflächen für
Nachwachsende Rohstoffe in Rheinland-Pfalz
Quelle: Eigene Darstellung
Auf Grund der vielfältigen Anbaualternativen, die sich den Landwirten auf Basis
verschiedenster lokaler Voraussetzungen bieten (z.B. Bodenverhältnisse vor Ort,
wirtschaftliche Anforderungen, rechtliche Vorgaben etc.) stellen diese Potenziale
einen Ausgangspunkt für die Biomassenutzung auf Grund der derzeitigen
48 Der bei der Kaltpressung des Raps gewonnene Rapskuchen (Presskuchen) eignet sich auch als
Viehkraftfutter oder als Düngemittel. (SCHRIMPFF, E. 2000)
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
61
agrarstrukturellen Situation in Europa dar. Sie basieren im Wesentlichen auf der
Zusammensetzung der aktuellen Anbauflächen (Flächen für Getreideanbau,
Hackfrüchte, Handelsgewächse, Ackerfutterpflanzen).
Theoretisch betrachtet könnte anstelle der derzeit angebauten Produkte die gesamte
Ackerfläche inkl. Stilllegungsflächen vollständig mit nachwachsenden Rohstoffen
bewirtschaftet werden, also mit dem oben beschriebenen Anbaumix.
Technisch wäre dies ebenfalls möglich. In diesem Fall verringert sich das
Biomasseaufkommen um die Berge- und sonstigen Ernteverluste. Von dem daraus
erzielbaren Energiegehalt werden bei den vergärbaren Stoffen 30 % als Eigenbedarf
für die Biogasanlage abgezogen.
Die wirtschaftlich verfügbaren Flächen dürften hingegen erheblich geringer eingestuft
werden, da der Anbau von Lebens- und Futtermitteln derzeit noch wirtschaftlicher zu
sein scheint als der Energieanbau und da natürlich auch in Zukunft ein gewisser
Selbstversorgungsgrad mit Nahrungsmitteln gewährleistet sein soll. Um eine
Einschätzung über die in Rheinland-Pfalz gewünschte Entwicklung der Landwirtschaft
im Hinblick auf die energetische Nutzung landwirtschaftlicher Produkte zu erhalten,
wurde eine Arbeitsgruppe Landwirtschaft mit Vertretern des Fachministeriums für
Landwirtschaft, der Bauernverbände, der Maschinen- und Betriebshilfsringe und der
Landwirtschaftlichen Versuchsanstalt einberufen. Diskutiert wurden vor allem die
Ansätze für die Darstellung der verfügbaren Potenziale. Folgende Ergebnisse konnten
festgehalten werden:
• Dauergrünlandflächen werden bei konstanten Viehzahlen annähernd
vollständig für die Viehfütterung benötigt. Sollten die Viehzahlen in den
nächsten Jahren rückläufig sein, ergeben sich hierbei weitere Potenziale, die
jedoch vorerst nicht berücksichtigt wurden.
• Die energetische Strohnutzung wird für Rheinland-Pfalz als nicht lohnenswert
angesehen, da die Mengen, welche nicht als Einstreu für das Vieh verwendet
werden, aus bodenökologischen Gründen auf dem Feld verbleiben und
untergepflügt werden sollten.
• Die langfristig für die energetische Nutzung zur Verfügung stehenden Flächen
belaufen sich auf ca. 50.000 ha. Dies entspricht ca. 20 % der rheinland-
pfälzischen Getreidefläche. Getreide hat im Vergleich mit anderen
Ackerfrüchten den geringsten Deckungsbeitrag. Somit konkurrieren
nachwachsende Rohstoffe vorwiegend mit dieser Frucht.
• Mögliche organische Abfälle sind evtl. aus dem Bereich des Tabakanbaus zu
erwarten. Mit 800 – 900 ha sind dies insgesamt zwar relativ kleine Mengen,
die in der entsprechenden Region jedoch für Biogasanlagen interessant sein
können.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
62
• Weiterhin könnten Salat und Kohl, die bei Preisverfall häufig untergepflügt
werden, in Biogasanlagen Verwertung finden. Damit kann die mit dem
Unterpflügen einhergehende Grundwasserbelastung verringert werden.
Hierbei handelt es sich jedoch nicht um einen konstanten Mengenstrom. Im
für Rheinland-Pfalz verfügbaren Potenzial wurden diese Mengen daher nicht
gesondert berücksichtigt.
• Zum Anbau von nachwachsenden Rohstoffen wurde der oben bereits
genannte Anbaumix bestätigt.
Inwiefern in Rheinland-Pfalz bereits NawaRos auf Nicht-Stillegungsflächen angebaut
werden, läßt sich aus der Statistik nicht direkt ableiten, da diese Flächen den
jeweiligen Anbauflächen (für Lebens- und Futtermittel) zugeordnet werden. Die derzeit
stillgelegten Flächen (ohne Anbau) inklusive der Anbauflächen für Raps, der als
häufigster NawaRo zum Einsatz kommt, entsprechen ca. 60 – 70 % der 50.000 ha,
die nach Angaben der AG Landwirtschaft für die energetische Nutzung zur Verfügung
stünden.
Das theoretische Strohaufkommen in Rheinland-Pfalz berechnet sich über die
angebaute Getreidemenge, unter Berücksichtigung der lokalen Anbauverhältnisse und
des Korn/Stroh-Verhältnisses. Die Vorgehensweise orientiert sich an einer Studie von
SIEBLER (2002). Ein kurzer Auszug aus dieser Studie, in der die theoretischen
Grundlagen der Potenziale beschrieben werden, ist in Form eines Exkurses in Anhang
2 aufgeführt. Da für die Ermittlung der theoretischen Potenziale die Anwendung des
Anbaumixes angenommen wurde, beschränken sich die theoretischen und
technischen Strohpotenziale auf die Strohmengen des im Anbaumix enthaltenen
Getreides.
Für die Ermittlung des technischen Strohaufkommens wurden im Wesentlichen die
Bergeverluste bei der Ernte berücksichtigt. Das verfügbare Strohaufkommen, welches
zusätzlich den Einstreubedarf des Viehbestandes berücksichtigt, wird in dieser Studie
ebenfalls ausgewiesen. Es liegt auf Grund der Annahme des aktuellen Anbaus für die
kurzfristig verfügbaren Mengen (mit nur einer kleinen Fläche für den energetischen
Anbaumix) mit 4,2 Mio. MWh höher als die theoretischen und technischen Werte. Auf
Grund der Ergebnisse der Arbeitsgruppensitzung wurden jedoch keine Mengen als
verfügbar angesetzt.
Die theoretischen Potenziale von Dauergrünland beziehen sich auf den Biogasertrag
bei Bewirtschaftung der gesamten Dauergrünlandflächen (Wiesen, Mähweiden,
Weiden und Hutungen) in Rheinland-Pfalz. Die technischen Potenziale
berücksichtigen einen Biomasseverlust von ca. 20 % (z.B. Bergeverluste bei der Ernte
oder sonstige Verluste wie Ertragseinbußen von Flächen, die auf Grund von
Geländeunwägbarkeiten nur schlecht gemäht werden können). Der daraus erzielbare
Energiegehalt reduziert sich um 30 % und berücksichtigt den Eigenbedarf der
Biogasanlagen.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
63
Auch hierfür wurden auf Grund der Arbeitsgruppen-Ergebnisse keine verfügbaren
Potenziale angesetzt. Es ist jedoch davon auszugehen, dass in Regionen mit
rückläufigem Viehbesatz die verfügbaren Grünlandflächen zukünftig stark zunehmen
werden.
Die theoretischen Potenziale der Sonderkulturen berücksichtigen in erster Linie
holzartige Schnittmengen aus den Baumschulen, Obstbau- und Rebanlagen in
Rheinland-Pfalz, sowie Biogas, das aus den Rückständen der Weinherstellung
(Vergärung von Trester) gewonnen werden kann.
Nach einem Abzug von 30 % bei den vergärbaren Biomassen (Trester) für den
Eigenbedarf der Anlage sind demzufolge rund 70-100 % des theoretischen Potenzials
technisch nutzbar. Das IfaS geht davon aus, dass bei den Sonderkulturen
gegenwärtig etwa 10 % des theoretischen Potenzials kurzfristig verfügbar sind. Die
Definitionen für die Ermittlung des theoretischen, technischen und verfügbaren
Potenzials sind inTabelle 3-8 aufgeführt.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
64
Tabelle 3-9: Potenzialdefinitionen „Biomasse aus la ndwirtschaftlichem Anbau“
Theoretisches
Potenzial
Technisches /
Ökologisches Potenzial
Kurzfristig
verfügbares
Potenzial
Anbaumix auf der
gesamten Ackerfläche
30 % Abschlag für vergärbare
Biomasse vom theoretischen
Potenzial, berücksichtigt u.a. den
Eigenbedarf der Anlage, kein
Abschlag für Biomasse
Festbrennstoffe
Anbaumix auf 20 % der
Getreideflächen bzw. auf
aktuellen
Stilllegungsflächen (inkl.
NawaRo-Flächen)
Landwirtschaftlicher
Anbau
Strohaufkommen auf
den Anbauflächen für
das im Anbaumix
enthaltene Energiekorn
bei Anbau des
Energiemix auf der
gesamten Ackerfläche
5 % Abschlag für Bergeverluste
Kein Ansatz, da nach
Aussagen der
Arbeitsgruppe
Landwirtschaft komplett
benötigt.
extensive
Landwirtschaft
Gräser auf den
Dauergrünlandflächen
(Wiesen, Weiden,
Mähweiden, Hutungen)
15 % Abschlag vom
theoretischen Potenzial,
berücksichtigt Bergeverluste und
Flächen, die z.B. wegen
Gelände-Unzugänglichkeit nicht
gemäht werden können;
30 % Abschlag vom
theoretischen Potenzial
berücksichtigt u.a. den
Eigenbedarf der Anlage
Kein Ansatz, da nach
Aussagen der
Arbeitsgruppe
Landwirtschaft komplett
für Viehfütterung
benötigt
Sonderkulturen gesamte Rebflächen,
Baumschul-Flächen,
Obstanbau-Flächen
30 % Abschlag für vergärbare
Biomasse vom theoretischen
Potenzial, berücksichtigt u.a. den
Eigenbedarf der Anlage, kein
Abschlag für holzartige
Biomasse
10 % des theoretischen
Potenzials49
(u.a. Erfassbarkeit,
Qualität)
Quelle: Eigene Darstellung
Gemäß der in Tabelle 3-7 auf Seite 57 vorgenommenen Einteilung der
landwirtschaftlichen Anbaufläche, sowie den in Anhang 1 aufgeführten Kennzahlen
(siehe Kennwerte für das Biomassepotenzial aus landwirtschaftlichen Anbauflächen)
und in Anlehnung an die Definitionen in Tabelle 3-9 wurden in den einzelnen
Kategorien die in Tabelle 3-10 aufgeführten theoretischen, technischen und
wirtschaftlichen Potenziale ermittelt.
49 Annahmen von IfaS
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
65
Tabelle 3-10: Biomassepotenziale aus den Anbaufläch en in der Landwirtschaft
Min Max Min Max Min Max
Nachwachsende Rohstoffe auf Ackerflächen
15.745.965 15.745.965 12.477.352 12.477.352 1.339.600 1.339.600
davon Strohaufkommen 2.440.862 2.440.862 1.934.178 1.934.178 207.658 207.658Dauergrünland 4.614.420 4.614.420 2.745.580 2.745.580 0 0Sonderkulturen 452.645 709.023 420.755 641.399 45.264 70.902Summe 20.813.030 21.069.408 15.643.686 15.864.331 1.384. 864 1.410.502
Potenziale aus landwirtschaftlichen Anbauflächen in Rheinland-Pfalz
Theoretisch in MWh Technisch in MWh Verfügbar in MWh
Quelle: Eigene Darstellung
Biomasse-Potenziale auf landwirtschaftlichen Flächen
02.000.0004.000.0006.000.0008.000.000
10.000.00012.000.00014.000.00016.000.00018.000.000
Theor
et. M
in
Theo
ret.
Max
Tech
n. M
in
Tech
n. M
ax
MW
h
NawaRos aufAckerfl.Strohaufkommen
Dauergrünland
Sonderkulturen
Abbildung 3-8: Potenziale Nachwachsende Rohstoffe R heinland-Pfalz
Quelle: Eigene Darstellung
Theoretisch beträgt das Potenzial auf den landwirtschaftlichen Anbauflächen ca.
20.800Min bzw. 21.100Max GWh/a. Werden Bergeverluste und Verluste für die
Betriebsenergie berücksichtigt, ergibt sich ein technisches Potenzial von ca. 15.600Min
bzw. 15.900Max GWh/a. Daraus ergibt sich ein verfügbares Potenzial von ca.
1.400 GWh/a.
Anmerkung:
Da Stroh als Kuppelprodukt der Getreideproduktion anfällt, ist dieses Potenzial
entscheidend vom Getreideanbau, aber auch von der Viehhaltung und dessen
Einstreubedarf abhängig. Die durch den Futterersatz oder die teilweise Aufgabe der
Viehwirtschaft frei werdenden Stroh- oder Dauergrünlandpotenziale könnten neben
einer Biogasanlage auch eine Grasraffinerie oder eine Grasveredlung sein. Diese
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
66
stellt aus herkömmlichen Gräsern drei Produkte her: Fasern, Proteine und Biogas.
Eine Kombination mit einer bereits bestehenden Biogasanlage ist hierbei möglich.50
Basierend auf den aktuell vorherrschenden Anbauverhältnissen in Rheinland-Pfalz
gibt Tabelle 3-11 eine Gesamtübersicht über die Biomassepotenziale aus der
Landwirtschaft.
Tabelle 3-11: Gesamtübersicht der Potenziale aus de r Landwirtschaft in
Rheinland-Pfalz
Min Max Min Max Min Max
Landwirtschaftliche Anbaufläche 20.813.030 21.069.408 15.643.686 15.864.331 1.384.864 1.410.502Viehwirtschaft 462.067 1.194.265 323.447 835.986 162.319 431.916Summe 21.275.097 22.263.674 15.967.133 16.700.317 1.547. 184 1.842.418
Verfügbar in MWhPotenziale aus NawaRos aus der Landwirt in Rheinland-Pfalz
Theoretisch in MWh Technisch in MWh
Quelle: Eigene Darstellung
Theoretisch könnte aus dem Biomassepotenzial von den landwirtschaftlichen
Anbauflächen und dem Viehbestand in Rheinland-Pfalz eine regenerative
Energiemenge von umgerechnet ca. 21.300Min bzw. 22.300Max GWh/a gewonnen
werden. Technisch entspricht dies, den oben getroffenen Annahmen zu Folge, einem
Potenzial in Höhe von ca. 16.000Min bzw. 16.700Max GWh/a.
Das verfügbare Potenzial beträgt umgerechnet ca. 1.600Min bzw. 1.800Max GWh/a, die
kurzfristig erschlossen werden könnten.
Diese Energiemenge entspricht einer äquivalenten Heizölmenge von 160Min bzw.
190Max Mio. Litern. Bei einem angenommenen Heizölpreis von 0,376 Eurocent pro
Litern könnte damit ein Geldwert von rund 60Min bzw. 71,4Max Mio. Euro pro Jahr in
regenerative Energieversorgungsprojekte investiert und gleichzeitig eine CO2-
Einsparung zwischen 416.000 Min bzw. 494.000 Max Mg pro Jahr erzielt werden.
3.2.4 Fazit Potenziale aus der Landwirtschaft
Um die lokalen Bedingungen vor Ort entsprechend zu berücksichtigen, sind die
aggregierten Landkreisdaten bei der Planung eines bestimmten Anlagenstandortes
stets im Rahmen einer detaillierten Standortuntersuchung zu konkretisieren.
In den Gesprächen mit verschiedenen Maschinen- und Betriebshilfsringen und der
Arbeitsgruppe Landwirtschaft wurde bestätigt, dass die Landwirte durchaus bereit
sind, sich im Rahmen ihrer Deckungsbeitragsrechnung, also unter Berücksichtigung
der aktuellen Marktlage, des zu erzielenden Preises sowie von Prämienzulagen, den
50 Das Institut für angewandtes Stoffstrommanagement leitet seit Anfang 2003 ein EU-Projekt aus dem
Programm INNOVATION, das Machbarkeitsuntersuchungen für die Errichtung von Grasraffinerien in
Rheinland-Pfalz, dem Saarland, Polen, Österreich und Luxemburg zum Ziel hat.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
67
Bedürfnissen des Marktes anzupassen und ihre Flächen mit den nachgefragten
„Energieprodukten“ zu bewirtschaften.
Die im Rahmen der hier durchgeführten Potenzialerhebung ermittelten
landwirtschaftlichen Potenziale für Rheinland-Pfalz können ausschließlich einen
ersten Überblick über vorhandene Potenziale geben. Ohne detaillierte Kenntnisse der
individuellen Gegebenheiten vor Ort lassen sich hieraus jedoch zunächst keine
Aussagen über potenzielle Anlagenstandorte für Biogasanlagen in Rheinland-Pfalz
treffen. Um konkrete Vorschläge zu Anlagenstandorten in Rheinland-Pfalz zu
unterbreiten, sind jeweils weitergehende detaillierte Untersuchungen vor Ort
notwendig. In der Modellkommune Weilerbach fanden diese Untersuchungen z.T.
statt (vgl. Kapitel 5).
Einen Richtwert für weitergehende Untersuchungen im Hinblick auf die Lokalisierung
von potenziellen Biogasanlagenstandorten gibt die Fachliteratur. Laut Angaben der
Energieagentur Nordrhein-Westfalen51 liegt z.B. der Schwellenwert für den
wirtschaftlichen Betrieb einer Biogasanlage bei einem Mindestviehbestand von rund
100 GVE. Nach den Kennzahlen in Anhang 1 entspricht dies einem Einzelbetrieb mit
etwa 100 Milchkühen, 150 Rindern oder etwa 800 Schweinen.
In Rheinland-Pfalz gibt es, der Statistik52 zufolge, etwa 1.520 Betriebe mit 100 und
mehr Rindern, etwa 119 Betriebe mit 100 und mehr Milchkühen bzw. 26 Betriebe mit
100 und mehr Ammen- und Mutterkühen, die dieses Kriterium erfüllen. Trotz Kenntnis
der Betriebsgröße ist dennoch keine konkrete Aussage zur Wirtschaftlichkeit einer
solchen Anlage möglich. Diese kann erst nach Untersuchung der Gegebenheiten vor
Ort getroffen werden.
Sollte der alleinige Betrieb einer Anlage auf Grund geringer Viehbestandskapazitäten
nicht ausreichen (liegt z.B. die Betriebsgröße eines Schweinemastbetriebs < 100
GVE) oder eine ausreichende Wärmeabnahme ist nicht gewährleistet, so besteht evtl.
die Möglichkeit, eine Gemeinschafts-Biogasanlage mit benachbarten Landwirten zu
realisieren. Diese Anlagen können ggf. in der Nähe von großen Wärmeabnehmern
platziert werden.
3.3 Landschaftspflege-Grünschnitt
Zur Kategorie Landschaftspflege-Grünschnitt werden im Rahmen dieser Studie alle
Biomassen gerechnet, die im Rahmen von Landschaftspflegemaßnahmen anfallen.
Dazu zählen insbesondere holz- und grasartige Biomassen aus den Bereichen:
• Biotoppflege
• Straßenbegleitgrün
51 ENERGIEAGENTUR NRW (o.J.) 52 STATISTISCHES LANDESAMT (2002a)
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
68
• Ufer- und Gewässerbegleitgrün
• Schienenbegleitgrün
Grünschnitt fällt, je nach Pflegemaßnahme, mehr oder weniger inhomogen an. Die
anfallende Grünmasse kann jedoch zu einem großen Teil energetisch verwertet
werden. Im Einzelnen sind dies insbesondere holzartige und grasartige Fraktionen,
die entweder in Form von Holzhackschnitzeln einer thermischen Verwertung oder in
einer Vergärungsanlage (Gras) einer energetischen Nutzung zugeführt werden
könnten.
Derzeit wird Grünschnitt jedoch noch überwiegend als Abfallprodukt betrachtet, der
aus Kostengründen zum Zweck der Nährstoffrückführung vor Ort belassen wird. Da
auf Grund der derzeitigen Entsorgungssituation kein Anreiz gegeben ist, diese
Mengen quantitativ zu erfassen, gibt es in diesem Bereich erheblichen
Ermittlungsbedarf bzgl. der Grünschnitt- Zusammensetzung sowie der Quantität und
Qualität dieser Biomasse.
Die Erhebung des Biomassepotenzials aus dem Bereich Grünschnitt erfolgte
entsprechend der Prämisse, dass sich Grünschnitt aus den Komponenten Holz, Gras
sowie nicht energetisch verwertbaren Reststoffen zusammensetzt.
Für die Ermittlung des Grünschnitt-Biomassepotenzials im Rahmen dieser Studie
wurden im Vorfeld folgende Annahmen definiert:
• Holzanteil 50 % (Inputmaterial für eine Holzfeuerungsanlage)
• Grasanteil 20 % (Inputmaterial für eine Biogasanlage)
• Rest 30 % (Störstoffe, die nicht energetisch verwertet werden können und
daher als Mulchmaterial dienen)
Alle anderen Grünschnittpotenziale wurden anhand spezifischer Zuwachskenngrößen
für holz- und grasartige Biomassen ermittelt, die in Anhang 1 (siehe Kennwerte für das
Biomasseaufkommen aus der Landschaftspflege) aufgeführt sind.
Für die Ermittlung der theoretischen, technischen sowie verfügbaren
Grünschnittmengen, die zweifellos in diesen Bereich fallen, wurden deshalb im Vorfeld
alternative Rahmenbedingungen angenommen.
Die Definitionen für die Zusammensetzung der theoretischen, technischen und
verfügbaren Potenziale gehen aus Tabelle 3-12 hervor.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
69
Tabelle 3-12: Potenzial-Definitionen „Biomasse aus Landschaftspflege“
Theoretisches Potenzial Technisches /
Ökologisches
Potenzial
Kurzfristig
verfügbares
Potenzial 53
Biotop gesamte Naturschutzgebietsfläche in
RLP mit einem definierten
Gehölzzuwachs- und Grasaufkommen,
gesamte Flächen aus Ausgleichs- und
Ersatzmaßnahmen
Technischer Nutzungssatz
80 %54 abzüglich 30 % des
Grasenergiegehalts für den
Eigenbedarf der
Biogasanlage
50 % vom technischen
Potenzial
Straße Länge des Straßenverkehrsnetzes in
RLP (Autobahn, Bundes-, Kreis- und
Landstraßen) mit definiertem Holz- und
Grasschnittaufkommen
Technischer Nutzungssatz
80 % abzüglich 30 % des
Grasenergiegehalts für den
Eigenbedarf der
Biogasanlage
60 % vom technischen
Potenzial
Ufer- /
Gewässer
Länge des Wasserstraßennetzes
1. Ordnung mit definiertem Holz- und
Grasschnittaufkommen
Technischer Nutzungssatz
80 % abzüglich 30 % des
Grasenergiegehalts für den
Eigenbedarf der
Biogasanlage
60 % vom technischen
Potenzial
Schiene Länge des Schienennetzes mit
definiertem Holz- und
Grasschnittaufkommen
Technischer Nutzungssatz
80 % abzüglich 30 % des
Grasenergiegehalts für den
Eigenbedarf der
Biogasanlage
60 % vom technischen
Potenzial
Quelle: Eigene Darstellung
3.3.1 Biotoppflege
Für die Ermittlung des Mengenaufkommens an Grünschnitt aus der Biotoppflege
wurde im Rahmen der Biomassepotenzialstudie zunächst der Versuch unternommen,
die regional zuständigen Biotopbetreuer zu kontaktieren. Mit Hilfe eines am Institut
erstellten Fragebogens wurden die aktuelle Ausgangssituation und der
Informationsstand rund um das Thema Grünschnittmengen, -zusammensetzung und -
entsorgung angefragt.
Im Bereich der Biotoppflegemaßnahmen verbleibt der Grünschnitt nach Auskunft der
Biotopbetreuer aus Zeit- und Kostengründen oder aus geomorphologischen bzw.
ökologischen Gründen auf der Fläche.
Die Bestimmungen des Landespflegegesetzes (LPflG)55 verbieten das flächenhafte
Abbrennen von Stoppelfeldern, Wiesen und flächig verteiltem Heu, um dadurch den
53 eigene Annahme 54 Nutzungssatz von 80% erscheint technisch möglich (LWF 2000) 55 § 24 LPflG Abs. 2 Satz 1 Nr. 14 in der Fassung vom 5.2.1979, GVBI. S 36, zuletzt geändert durch Gesetz
vom 6.2.2001 GVBl. S. 29
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
70
Lebens- und Nahrungsraum von Kleinsäugetieren und Vögeln nicht zu zerstören. Eine
Zuwiderhandlung kann in diesem Fall mit Geldbußen bis zu ca. 5.000 € geahndet
werden.56 Eine energetische Nutzung in entsprechenden Anlagen eröffnet die
Möglichkeit, die dort anfallende Biomasse einer geordneten und sinnvollen
Verwertung zuzuführen.
Im Rahmen einer Expertenumfrage konnten keine konkreten Mengenangaben in
Erfahrung gebracht werden. Um dennoch Angaben über mögliches
Biomasseaufkommen zu erhalten, erfolgte die Mengenermittlung alternativ über die
Größe der Naturschutzflächen in Rheinland-Pfalz. Demnach ergibt sich ca.
171.920 Mg holzartiger und 103.152 Mg grasartiger Grünschnitt. Nach Abzug von
20 % Bergeverlusten und 30 % Eigenbedarf (für den Betrieb einer Biogasanlage) beim
Grasanteil bedeutet dies ein technisches Potenzial von 241.128Min bzw. 303.019Max
MWh. Das verfügbare Potenzial beträgt mit 50 % des technischen 120.564Min bzw.
151.510Max MWh.
3.3.2 Straßenbegleitgrün
Schätzungsweise 2/3 des jährlich anfallenden Holzes bei Straßenpflegearbeiten oder
der Heckenpflege wird mit Energieaufwand geschreddert und auf die Felder
aufgebracht, in Haufen geschoben und abgebrannt, oder direkt auf der Fläche
belassen. Die Potenziale aus dem Straßenbegleitschnitt werden über die
Straßenkilometer berechnet.
Über die Mengen von Straßen- und Parkgrünschnitt gibt es sehr unterschiedliche
Angaben. In der „grünsten Stadt Europas“, Essen, mit seinen 595.000 Einwohnern
fallen jährlich 30.000 Mg Straßenbegleitschnitt an. Das sind pro Einwohner 50 kg. In
der 65.000-Einwohner-Stadt Herten müssen 1.800 Mg dieser Biomasse Jahr für Jahr
entsorgt werden (30 kg je Einwohner). Für die energetische Verwertung dieser
Biomasse aus Parks, Grünanlagen und Straßenrändern zeichnen sich neue
Möglichkeiten ab. Erste Versuche mit einer Vergasungsanlage für das insbesondere
in Kommunen anfallende Schnittgut werden zur Zeit im Ruhrgebiet durchgeführt.
Gewonnen wird ein biogenes Gas, mit dem über spezielle Motoren Wärme und Strom
erzeugt wird.57
Die Erhebung der Straßenbegleit-Grünschnittmengen im Rahmen der
Biomassepotenzialstudie erfolgte anhand von Kennwerten, die in Anhang 1 aufgeführt
sind. Das Straßenpflege-Gehölz sowie der potenziell verfügbare grasartige Anteil
wurden anhand statistischer Angaben über die landesweite Straßeninfrastruktur an
Autobahn-, Bundes-, Landes- und Kreisstraßenkilometern ermittelt, die vom
Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz
56 § 40 LPflG Abs. 1 Nr. 23 in der Fassung vom 5.2.1979, GVBI. S. 36, zuletzt geändert durch Gesetz vom
6.2.2001 GVBl. S. 29 57 In einem Gutachten veröffentlicht von der BUNDESINITIATIVE BIOENERGIE (o.J.)
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
71
herausgegeben wird. Es ist anzunehmen, dass insbesondere das gehölzartige
Potenzial einer energetischen Nutzung zugeführt werden könnte. Dazu bedarf es
jedoch einer weitergehenden Untersuchung, inwiefern diese Mengen vor Ort
quantitativ und qualitativ erfasst und einer energetischen Nutzung zur Verfügung
gestellt werden können.
Das Potenzial aus Straßenbegleitgrün von ca. 839 km Autobahnen und 17.649 km
Bundes- Landes- und Kreisstraßen ergibt einen Gehölzanteil von 16.184 Mg und
einen Graßanteil von 37.054 Mg. Daraus ergibt sich, nach Abzug von 20 %
Bergeverlusten und 30 % Eigenbedarf (für den Betrieb einer Biogasanlage) beim
Grasanteil ein technisches Potenzial von 37.400 MWhMin bzw. 43.225 MWhMax. Das
verfügbare Potenzial beträgt 60 % des technischen 22.439 MWhMin bzw.
25.935 MWhMax.
Auf Grund der Schwermetallproblematik von Straßenbegleitgrün und der Tatsache,
dass sich dieser schadstoffbehaftete Anteil an potenziell vergärbarem Grasschnitt als
störend bzw. limitierend auf den gesamten Anlagenbetrieb einer Biogasanlage
auswirken könnte, sollte der Verwendung dieses Grasschnitt-Aufkommens eine eher
untergeordnete Bedeutung zukommen.
3.3.3 Gewässer- und Uferbegleitgrün
Die Gewässer im Bundesgebiet werden in Kategorien 1. bis 3. Ordnung eingeteilt.
Gewässer 1. Ordnung sind Bundeswasserstraßen. Ihre Pflege liegt in der
Zuständigkeit der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes. Für Gewässer 2.
Ordnung sind Landkreise und Kreisfreie Städte unterhaltspflichtig, während Gewässer
3. Ordnung von Kommunen gepflegt werden. Der Aufwand zur Ermittlung dieser
Gewässerflächen bzw. der im einzelnen anfallenden Biomassen (soweit diese
erhoben werden) ist im Detail nur lokal durchführbar. Daher wurden für eine erste
Abschätzung der Mengen statistische Angaben über die Gewässerlänge sowie die in
Anhang 1 aufgeführten Kennzahlen verwendet. In der Berechnung werden 0,2 ha
Gehölz und 0,6 ha Rasenfläche je Uferkilometer angenommen. Nur wenn dies
dringend erforderlich ist, werden Gewässer 2. und 3. Ordnung aus
Hochwasserschutzgründen gepflegt. Die Pflege ist mit hohen Kosten verbunden, so
dass Pflegemaßnahmen nur selten durchgeführt werden, somit ist mit einem nur
geringen kurzfristig verfügbaren Biomassepotenzial zu rechnen. Weiterhin ist ein
zunehmender Trend zur Renaturierung festzustellen. Daher beschränkt sich die
Ermittlung des Biomassepotenzials aus der Gewässerpflege in Rheinland-Pfalz im
Rahmen dieser Studie ausschließlich auf das Biomasseaufkommen aus der
Binnenschifffahrt, d.h. aus den großen Bundesgewässern. Das Wasserstraßennetz für
die Binnenschifffahrt in Rheinland-Pfalz erstreckt sich über eine Länge von 605 km an
Rhein, Mosel, Saar und Lahn.58 Die Gewässer 2. Ordnung erstrecken sich über eine
58 MINISTERIUM FÜR WIRTSCHAFT, VERKEHR, LANDWIRTSCHAFT UND WEINBAU (2002); S. 38
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
72
Länge von 720 km an Alte Lauter, Wieslauter, Otterbach, Erlenbach, Michelsbach,
Pfrimm, Nahe, Hahnenbach, Simmerbach, Guldenbach, Glan, Ahr, Our, Prüm, Enz,
Nims, Schwarzbach, Hornbach, Kyll, Dhron, Lieser, Alf, Wied, Nister, Aar. Die
Gewässerlänge 3. Ordnung59 beträgt ca. 12.000 km.
3.3.4 Schienenbegleitgrün
Um das Schienennetz in Rheinland-Pfalz funktionsfähig zu erhalten, sind u.a.
hinreichende Unterhaltungsmaßnahmen erforderlich. In Rheinland-Pfalz übernimmt
diese Aufgabe die DB Netz AG.
In Rheinland-Pfalz hatte das öffentliche Schienennetz 2003 einen Umfang von rund
2.285 km.60
Die Ermittlung des Schienenbegleitgrüns erfolgte im Wesentlichen in Anlehnung an
die im vorherigen Abschnitt beschriebene Vorgehensweise für die Ermittlung des
Straßenbegleitgrüns und des Ufer- und Gewässerbegleitgrüns, d.h. es wurden in
Ermangelung konkreter Mengenangaben hauptsächlich Literaturkennzahlen zum
spezifischen Biomasseaufkommen angenommen (siehe Anhang 1). Die Ermittlung
ergibt ca. 2.855 Mg holzartigen und ca. 3.655 Mg grasartigen Grünschnitt. Dies ergibt
ein technisches Potenzial von 4.761Min MWh bzw. 5.598Max MWh. Das verfügbare
Potenzial beträgt mit 60 % des technischen 2.857Min MWh bzw. 3.359Max MWh.
3.3.5 Pflegegrün von militärisch genutzten Flächen
Militärisch genutzte Flächen sind häufig nicht in den kommunalen Flächenkatastern
aufgeführt, stellen durch ihre Weitläufigkeit jedoch unter Umständen große Potenziale
dar. Die Pflege der Flächen wird meist durch zentrale Stellen verwaltet und
koordiniert. Gespräche mit dem Wehrbereichskommando II, G 4 ABC Abw.,
Schutzaufgaben ergaben großes Interesse für eine alternative ökologisch und
ökonomisch sinnvolle Verwertung. Probleme könnten sich vor allem durch evtl. auf
den Flächen befindliche Munitionsreste oder die Verunreinigung von Flächen auf
Flughafengeländen ergeben. Die gesamten Flächen und die jeweils verfügbaren
Potenziale konnten im Rahmen der Studie nicht detailliert erhoben werden. Derzeit
finden jedoch Gespräche zu einer gemeinsamen Untersuchung statt.
3.3.6 Ergebnis / Zusammenfassung der Potenziale de s
Landschaftspflegegrünschnitt
Aus den Bereichen Biotop-, Straßen-, Ufer- und Gewässer-, sowie
Schienenbegleitgrünpflege ergeben sich in Rheinland-Pfalz insgesamt folgende, in
Tabelle 3-13 aufgeführten, Potenziale.
59 MINISTERIUM FÜR UMWELT UND FORSTEN RHEINLAND-PFALZ (1997) 60DEUTSCHE BAHN AG (2003) vgl. auch MINISTERIUM FÜR WIRTSCHAFT, VERKEHR,
LANDWIRTSCHAFT UND WEINBAU (2002) S. 30
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
73
Tabelle 3-13: Biomassepotenziale aus der Landschaft spflege in Rheinland-Pfalz
Min Max Min Max Min Max
Biotoppflege 331.118 408.482 241.128 303.019 120.564 151.510Straße 57.420 64.702 37.399 43.225 22.439 25.935Ufer- und Gewässer 1.862 2.134 1.239 1.457 743 874Schiene 7.156 8.203 4.761 5.598 2.857 3.359Summe 397.556 483.521 284.526 353.299 146.603 181.677
Potenziale aus der Landschaftspflege in Rheinland-Pfalz
Theoretisch in MWh Technisch in MWh Verfügbar in MWh
Quelle: Eigene Darstellung
Theoretisch könnte aus dem gesamten Biomasseanfall im Bereich der
Landschaftspflege in Rheinland-Pfalz eine regenerative Energiemenge von
umgerechnet ca. 398.000Min bzw. 484.000Max MWh/a gewonnen werden.
Von diesem Potenzial können gemäß den in Tabelle 3-13 gemachten Angaben
zwischen 285.000Min bzw. 353.000Max MWh/a technisch gewonnen werden. Für die
Berechnung der verfügbaren Mengen wurden ausgehend von den theoretischen
Potenzialen verschiedene Abschläge gemacht. Die verfügbaren Mengen summieren
sich auf ca. 147.000Min bzw. 182.000Max MWh/a.
Diese Energiemenge entspricht einer äquivalenten Heizölmenge von ca. 14,7Min bzw.
18,2Max Mio. Litern. Bei einem angenommenen Heizölpreis von 0,376 Eurocent pro
Liter ergibt sich daraus eine durch Biomasse substituierbare Heizölmenge mit einem
Geldwert von rund 5,3Min bzw. 6,8Max Mio. Euro pro Jahr. Wird diese Heizölmenge
eingespart, entspricht dies einer CO2- Einsparung von ca. 38.100Min bzw. 47.200Max
Mg pro Jahr.
3.3.7 Fazit Landschaftspflegegrünschnitt
Die Ermittlung des Mengenaufkommens aus dem Bereich
Landschaftspflegegrünschnitt ist auf Grund der derzeitigen Entsorgungsstrukturen in
den Bereichen Biotoppflege, Straßen-, Ufer-, Gewässer- und Schienenbegleitgrün
problematisch.
Daher herrscht auf diesem Gebiet weitgehend Unklarheit, welche Potenziale im
Rahmen von konkreten Projekten verfügbar gemacht werden können.
Bisher werden die anfallenden Grünschnittmengen aus Kostengründen und zum
Zweck der Nährstoffrückführung vor Ort belassen (u.a. Biotoppflege,
Straßenbegleitgrün etc.). Dennoch ist eine vorgeschaltete, energetische Nutzung
durchaus in Betracht zu ziehen. Ein entsprechendes Interesse zeigte bereits die
Naturlandstiftung Saarland, welche große Grünflächen in einem Biosphärenreservat
betreut und an einer kostengünstigen energetischen Verwertung großes Interesse
zeigt.
Bei der Pflege der Biotopflächen sind gesetzliche Regelungen wie z.B. das
Landschaftspflegegesetz zu berücksichtigen. Da bei der Ermittlung des
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
74
Mengenaufkommens Literaturkennwerte eingesetzt wurden, gilt es im Einzelfall
abzuklären, wie hoch das aktuelle Biomasseaufkommen aus den Pflegearbeiten der
einzelnen Schutzgebiete ausfällt und inwiefern diese Mengen als Energierohstoff (z.B.
erntetechnisch) erfasst und verwertet werden können.
Über das Potenzial an Straßenbegleitgrün können auf Grund der aktuellen
Entsorgungssituation zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch keine abschließenden
Mengenangaben für Rheinland-Pfalz gemacht werden. Nach Auskunft von
Straßenmeistereien verbleibt der Grünschnitt bisher überwiegend vor Ort, d.h. das
Mähgut wird vor Ort, zum Zweck der Nährstoffrückführung, direkt in die Böschungen
zurückgeblasen.
Auf Grund der Schwermetallproblematik von Straßenbegleitgrün und der Tatsache,
dass sich dieser schadstoffbehaftete Anteil an potenziell vergärbarem Grasschnitt als
störend bzw. limitierend auf den gesamten Anlagenbetrieb einer Biogasanlage
auswirken kann, kommt der Verwendung des Grasschnitts eine eher untergeordnete
Bedeutung zu.
Die im Bereich Ufer- und Gewässerbegleitgrün ausgewiesenen Potenziale basieren
ausschließlich auf Literaturkennwerten, da die Recherche nach konkreten
Mengenaufkommen nicht zu dem gewünschten Erfolg führten, z.T. aus
datenschutzrechtlichen Gründen, meist jedoch, da vor Ort keine konkreten
Informationen bzgl. Mengenaufkommen vorliegen. Aus diesem Grund sind die
Potenziale im Einzelfall detailliert zu erheben. Dies kann z.B. im Rahmen von
Pflegeeinsätzen geschehen, bei denen das Mengenaufkommen sowie die
Grünschnittzusammensetzung stichprobenartig ermittelt werden.
Derzeit stützen sich die Potenzialabschätzungen aus der Schienenbegleitpflege
ausschließlich auf Literaturkenndaten, da von Seiten der für die Schienenpflege
zuständigen Stellen keine konkreten Potenzialangaben ermittelt werden konnten.
Es kann davon ausgegangen werden, dass die hier anfallenden Mengen größtenteils
verfügbar sind, ihre Nutzung jedoch derzeit durch mangelnde Nachfrage oder aus
organisatorischen Gründen noch nicht realisiert wird.
Die Grünschnittmengen aus der Landschaftspflege sind durchaus als signifikant
einzustufen. Da die anfallenden Grasmengen in Form von Silage auch noch einige
Monate nach der Ernte zur Verfügung gestellt werden können, ist im Rahmen von
Logistikkonzepten eine zuverlässige Brennstoffversorgung durchaus gewährleistet.
Zukünftige Grünschnittnutzung
Voraussetzung für eine energetische Nutzung ist die quantitative Erfassung des
Grünschnitts. Bei bekannten Mengen und Zusammensetzungen könnten
anschließend die einzelnen Stoffströme (Gras, Holz) entsprechend ihrer Verfügbarkeit
der jeweils günstigsten Verwertungsschiene, z.B. Grasvergärung oder
Holzhackschnitzelnutzung, zugeführt und die Rückstände anschließend als
Bodendüngung in den Nährstoffkreislauf zurückgeführt werden.
Für eine energetische Nutzbarmachung dieser Biomassen bedarf es dem zu Folge
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
75
der Entwicklung und dem Aufbau von Mengenerfassungs- und Sammelsystemen.
Um detailliert Auskunft über das Gesamtpotenzial, Zusammensetzung,
Anfallhäufigkeit, sowie Bereitstellungskosten für die Akquisition von
Landschaftspflegegrünschnitt zu erhalten, sollten diese Punkte bei der Planung von
Energieprojekten berücksichtigt werden.
Die Erfassung dieser Daten könnte z.B. im Rahmen von Pilotprojekten für die
einzelnen Grünschnittbereiche gezielt durchgeführt werden. Auf diese Weise können
auch Angaben über die Größe des Einzugsgebietes gewonnen werden, um
Grünschnitt aus der Landschaftspflege unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten in
Logistikkonzepten zu berücksichtigen.
Das gleiche gilt für die Nutzbarmachung des Potenzials aus Straßen- und
Schienenbegleitgrün zur regenerativen Energieerzeugung. Es gilt insbesondere zu
ermitteln, wie hoch der technische, logistische und wirtschaftliche Aufwand ist, um die
häufig dezentral und im jahreszeitlichen Turnus anfallenden Mengen zu akquirieren.
Auch gilt es, die rechtlichen Aspekte zu klären, da es sich hierbei z.T. um die
Entsorgung von schadstoffbelastetem Material (z.B. Autobahn-Begleitgrün) handelt.
Voraussetzung für die Erfassung potenzieller Grünschnittmengen aus der
Straßenbegleitpflege wäre daher der Aufbau entsprechender Strukturen und evtl. die
Anschaffung neuer Mäheinrichtungen mit dem Ziel, den Grünschnitt einer zukünftigen
energetischen Verwertung zuzuführen.
3.4 Biomasse im Zuständigkeitsbereich der öffentlic hen Hand
Im Rahmen dieser Studie wurden folgende Biomassen im Zuständigkeitsbereich
der öffentlichen Hand untersucht:
- kommunaler / privater Grünschnitt,
- private Bioabfälle,
- private Altfette / Altöle und
- kommunaler Klärschlamm.
In den folgenden Abschnitten wird das jeweils in den unterschiedlichen Bereichen
anfallende Biomasseaufkommen untersucht und die daraus erzielbaren
Potenziale aufgezeigt. Die Definition der Potenziale in den einzelnen Kategorien
geht aus Tabelle 3-14 hervor.
Tabelle 3-14: Definition der theoretischen, technis chen und verfügbaren
Potenziale aus dem Bereich „Biomasse aus öffentlich er Hand“ in Rheinland-
Pfalz
Biomasse aus
öffentlicher
Hand
Theoretisches
Potenzial
Technisches /
Ökologisches
Potenzial
Kurzfristig
verfügbares
Potenzial
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
76
Kommunaler / Privater
Grünschnitt
Durchschnittliches
Aufkommen von 61
kg/Einwohner und
Jahr61 in Rheinland-
Pfalz
Erfasste Menge
kommunalen Grünschnitts
44 kg/Einwohner und Jahr62
Erfasste Menge
kommunalen Grünschnitts
44 kg/Einwohner und Jahr63
Private Bioabfälle Pro Kopf Aufkommen
von ca. 100 kg
Frischmasse pro
Einwohner und Jahr64
projeziert auf die
Einwohnerzahl RLP
erfasste Mengen aus
Haushalten laut Abfallbilanz
Rheinland-Pfalz abzüglich
30 % für den Eigenbedarf
der Biogasanlage für die
Vergärung
erfasste Mengen aus
Haushalten laut Abfallbilanz
Rheinland-Pfalz abzüglich
30 % für den Eigenbedarf
der Biogasanlage für die
Vergärung
Private Altfette / Altöle pro Kopf Aufkommen65
projeziert auf die
Einwohnerzahl in
Rheinland-Pfalz
erfassbares pro Kopf
Aufkommen66 projeziert auf
die Einwohnerzahl in
Rheinland-Pfalz
erfassbares pro Kopf
Aufkommen67 projeziert auf
die Einwohnerzahl in
Rheinland-Pfalz
Quelle: Eigene Darstellung
3.4.1 Kommunaler / Privater Grünschnitt
In Rheinland-Pfalz wird Grünschnitt aus kommunalen Pflegemaßnahmen (z.B. aus
Park- und Wegepflege) sowie privat anfallender Grünschnitt über öffentliche
Grünschnitt-Sammelplätze erfasst.
Teilweise können private Haushalte ihren Grünschnitt auch über die Biotonne
entsorgen.
Da die Angaben aus der Literatur für die Ermittlung des theoretischen
Biomasseaufkommens an kommunalem Grünschnitt eine starke Differenz aufweisen
(20 – 250 kg/EW*a), wurden die in Rheinland-Pfalz derzeit erfassbaren Mengen in 21
Landkreisen zu Grunde gelegt68. Auf dieser Datengrundlage wurde in diesen
Landkreisen ein spezifisches pro Kopf-Aufkommen von 61 kg pro Einwohner und Jahr
ermittelt. Mit diesem Kennwert und der Einwohnerzahl wurde das gesamte
theoretische Grünschnittaufkommen für Rheinland-Pfalz hochgerechnet. Die im
Rahmen der Abfallbilanz erfassten Mengen von 43,9 kg/EW*a wurden als technische
61 Eigene Berechnungen anhand der Gegebenheiten in 21 Gebietskörperschaften in RLP 62 MINISTERIUM FÜR UMWELT UND FORSTEN (2001) 63 MINISTERIUM FÜR UMWELT UND FORSTEN (2001) 64 Durchschnittswert bei einem Bioabfallaufkommen zwischen 50 – 150 kg Frischmasse pro Einwohner und
Jahr (INSTITUT FÜR ZUKUNFTSENERGIESYSTEME 2002) 65 2 kg / Einwohner und Jahr, vgl. Info-Broschüre „Sammeln Sie Speisefette“, GVA Tulln 66 1 kg / Einwohner und Jahr, vgl. Info-Broschüre „Sammeln Sie Speisefette“, GVA Tulln 67 1 kg / Einwohner und Jahr, vgl. Info-Broschüre „Sammeln Sie Speisefette“, GVA Tulln
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
77
Größe angesetzt. Für die Berechnung der daraus erzielbaren Energiemenge wurde
die Annahme getroffen, dass der Grünschnitt aus 50 % holzhackschnitzeltauglichem,
20 % vergärbarem Gras und ca. 30 % Störstoffen besteht. Die Kennwerte für die
Potenzialermittlung sind in Anhang 1 aufgeführt (siehe Kennwerte für das
Biomasseaufkommen aus der öffentlichen Hand). Der Heizwert von Holzhackschnitzel
liegt, je nach Feuchtegehalt und Holzhackschnitzelzusammensetzung zwischen 2,9
bis 4,5 kWh/kg.69
Bezogen auf das spezifische pro Kopf Aufkommen ergibt sich für Rheinland-Pfalz für
das Jahr 2001 ein gesamtes theoretisches kommunales Grünschnittaufkommen von
rund 124.000 Mg, davon etwa 62.000 Mg holzhackschnitzeltaugliche und 24.800 Mg
vergärbare grasartige Frischmasse.
Theoretisch könnte aus dem kommunalen Grünschnittaufkommen in Rheinland-Pfalz
eine regenerative Energiemenge von umgerechnet 172.100Min bzw. 227.500Max
MWh/a gewonnen werden
Technisch ergibt sich eine Menge von umgerechnet 86.600Min bzw. 114.500Max
MWh/a, was auch der kurzfristig verfügbaren Menge entspricht.
Diese Energiemenge entspricht einer äquivalenten Heizölmenge von ca. 8,7 Mio.Min
bzw. 11,5Max Mio. Litern. Bei einem angenommenen Heizölpreis von 0,376 Eurocent
pro Litern entspricht die durch Biogas substituierbare Heizölmenge einem Geldwert
von rund 3,3Min bzw. 4,3Max Mio. Euro pro Jahr. Damit könnte eine CO2-Einsparung
zwischen 22.500Min bzw. 29.800Max Mg pro Jahr erzielt werden.
3.4.2 Privater Bioabfall
In Rheinland-Pfalz werden in der Regel Bioabfälle flächendeckend über die Biotonne
entsorgt. Im Bereich der Haushaltsabfälle sind dabei die organischen Abfälle
(Bioabfälle und Gartenabfälle) die bedeutendste Wertstofffraktion.70
Wird von einem durchschnittlichen Wert für Bioabfälle71 von 100 kg/EW*a
ausgegangen, kann dieser als theoretisches Potenzial angesetzt werden. Das
technische Biomassepotenzial aus den privaten organischen Bioabfällen in Rheinland-
Pfalz wurde anhand der organischen Abfallmengen aus der Abfallbilanz und mit Hilfe
der im Anhang 1 aufgeführten Kennzahlen ermittelt.
68 Mengenangaben konnten aus den Landkreisen und kreisfreien Städten der SGD Süd bereitgestellt
werden. Für die SGD Nord wird eine solche Übersicht nicht erstellt. 69 LANDESINITIATIVE ZUKUNFTSENERGIEN NRW (2000) 70 MINISTERIUM FÜR UMWELT UND FORSTEN (2002) 71 Die Mengenaufkommen variieren nach INSTITUT FÜR ZUKUNFTSENERGIESYSTEME (2001), S. 34
von 50 – 150 kg/EW*a (siehe Kapitel 2)
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
78
Im Jahr 2001 wurden durch die Bioabfallerfassung 288.150 Mg organische Bioabfälle
gesammelt. Dies entspricht einer spezifischen organischen Bioabfall-Sammelmenge
von 71,3 kg pro Einwohner und Jahr.72
Das theoretische Potenzial aus den privaten Bioabfällen in Rheinland-Pfalz kann mit
etwa 116.000Min bzw. 738.000Max MWh/a angegeben werden. Die technisch erfassten
und kurzfristig verfügbaren Mengen, die in allen Kommunen vertraglich gebunden
sind, entsprechen einer Energiemenge in Höhe von 58.100Min bzw. 368.500Max
MWh/a.
Diese Energiemenge entspricht einer äquivalenten Heizölmenge von 5,8Min bzw.
36,9Max Mio. Litern. Bei einem angenommenen Heizölpreis von 0,376 Eurocent pro
Litern entspricht also die durch Biogas substituierbare Heizölmenge einem Geldwert
von rund 2,1 Min bzw. 13,9 Max Mio. Euro pro Jahr. Mit diesem Potenzial können ca.
15.100 Min bzw. 95.800 Max Mg CO2 pro Jahr eingespart werden.73 Die besonders
große Amplitude zwischen den minimalen und maximalen Potenzialen ist durch die
große Heterogenität des organischen Materials bedingt, welches zu sehr
unterschiedlichen Gaserträgen führt.
Das Potenzial an kommunal zu entsorgenden Bioabfall, das durch die Einführung der
Biotonne fast vollständig flächendeckend gesammelt wird, wird bereits vollständig
einer Verwertung zugeführt. Es kann jedoch davon ausgegangen werden, dass der
Großteil der Potenziale kompostiert und damit nicht energetisch verwertet wird. In
Rheinland-Pfalz bestehen drei Biogasanlagen zur Verwertung von organischen
Abfällen, die jeweils ein Einzugsgebiet von zwei bis drei Landkreisen haben.
Steigerungspotenzial gibt es in den Landkreisen, in denen es derzeit noch keine
Bioabfallerfassung gibt.
Für eine energetische Nutzung von Bioabfällen spricht auch eine Ökobilanzstudie des
Ifeu-Instituts Heidelberg. Die mehrjährige Studie über die umweltverträgliche
Verwertung von Bioabfällen kam zu dem Ergebnis, dass eine Bioabfallverwertung
(Bioabfälle aus Haushalten, Speisesabfälle u.a.) in Form einer Vergärung prinzipiell
immer sinnvoll erscheint, insbesondere innerhalb der Abfallwirtschaft, wenn eine
gleichzeitige Verwertung der Behandlungsrückstände erfolgt.74
3.4.3 Private Altfette / Altöle
Für die Ermittlung der Potenziale an privaten Altfetten / Altölen wurden
Erfahrungswerte einer Studie aus Österreich zu Grunde gelegt. In Niederösterreich
72 MINISTERIUM FÜR UMWELT UND FORSTEN (2001) 73 Bei 100%iger Vergärung der Abfälle. Abfälle, die derzeit noch kompostiert werden, wurden ebenfalls der
Vergärung zugerechnet. 74 DEUTSCHE BUNDESSTIFTUNG UMWELT (2003)
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
79
werden private Altöle und Altfette bereits flächendeckend erfasst und entsorgt.75 Dem
zu Folge fallen theoretisch etwa 0,5 – 2,8 kg Altfett / Altöl pro Einwohner und Jahr an.
Davon kann bei Vorhandensein entsprechender Sammel- und Erfassungssysteme
etwa 1 kg pro Kopf und Jahr gesammelt werden.76
Das Biomasseaufkommen an privaten Altfetten / Altölen in Rheinland-Pfalz wurde
anhand dieser spezifischen Verbrauchsdaten und der Gesamteinwohnerzahl
hochgerechnet. Die hieraus erzielbare Energiemenge wurde anhand der im Anhang 1
aufgeführten Umrechnungskennwerte ermittelt.
In Anlehnung an das spezifische pro Kopf Aufkommen fallen in Rheinland-Pfalz etwa
8.000 Mg Altfette bzw. Altöle pro Jahr an. Geht man davon aus, dass diese Menge
zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch überwiegend über die kommunale Kanalisation
oder den Hausmüll entsorgt wird, dann könnten in Rheinland-Pfalz pro Jahr etwa
4.000 Mg Altöle und Altfette getrennt gesammelt und einer energetischen Nutzung
zugeführt werden.
Unter Berücksichtigung des daraus erzielbaren Heizwertes im Rahmen einer Nutzung
im Verbrennungsmotor entspricht dies einer verfügbaren Energiemenge von ca.
43.000 MWh/a oder einer äquivalenten Heizölmenge von ca. 4,3 Mio. Litern mit einem
monetären Gegenwert in Höhe von 1,6 Mio. Euro pro Jahr. Durch eine energetische
Nutzung könnten dadurch etwa 11.000 Mg CO2 eingespart werden.
Da in Rheinland-Pfalz zum gegenwärtigen Zeitpunkt private Altöl- und Altfettmengen
noch nicht flächendeckend erfasst werden, können noch keine Angaben gemacht
werden, inwiefern das oben ermittelte Potenzial tatsächlich für Rheinland-Pfalz zutrifft
und welche Potenziale noch auszuschöpfen sind.77
Ferner ist zu erwarten, dass sich auf Grund von Verschmutzungen nicht alle Mengen
für die Nutzung in Verbrennungsmotoren eignen. Vor allem Fettabscheiderinhalte
werden auch derzeit schon in Vergärungsanlagen energetisch genutzt, für die sie ein
energiereiches Substrat darstellen. Die höhere Wertschöpfung durch die Verbrennung
in einem BHKW oder einem mobilen Motor legt jedoch diese Nutzung für qualitativ
hochwertige und aufbereitete Fette (s. Kapitel 8.4.1 Aufbereitung von Altfetten durch
das LIPOCAL-Verfahren) nahe. Durch die Kombination einer motortauglichen
Fettaufbereitung und einer Biogasanlage wird die Nutzung der
Aufbereitungsrückstände in der Biogasanlage ermöglicht (s. Kapitel 11.1, Konzept des
BioEnergie- und Rohstoffzentrums).
75 GVA-TULLN (2000) 76 Projekterfahrungen des Geschäftsführers des GVA Tulln, Siegfried SCHÖNBAUER, Tulln 2001 77 Im Landkreis Westerwald können beispielsweise private Altfette zentral angedient werden. Diese Mengen
werden anschließend in einer Vergärungsanlage energetisch verwertet.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
80
3.4.4 Sonstige kommunale Biomasse: Klärschlamm
Das theoretische Biogaspotenzial des Klärschlamms wurde anhand des gesamten
Klärschlammaufkommens kommunaler Kläranlagen in Rheinland-Pfalz ermittelt. Es
wurde ein org. TS-Gehalt von 45 % angesetzt bei einem Biogasertrag von 0,22-
0,55 m3/kg (o.TS)78 und einem Heizwert von 6 kWh/m3.79 Der Feststoffanteil im
Klärschlamm besteht zu ca. 60-70 % aus organischer und 30-40 % mineralischer
Substanz.80 81
Klärschlamm gilt nicht als Biomasse im Sinne der Biomasseverordnung.82
Grundsätzlich wird jedoch über das EEG Strom aus Klärgas bis zu einer Nennleistung
von 500 kW mit 7,67 Cent/kWh vergütet, ab 500 kW Nennleistung wird die mittlere
Jahresleistung bis 500 KW ebenfalls mit 7,67 Cent/kWh, darüber liegende
Einspeisungen mit 6,65 Cent/kWh vergütet.
Für die Vergärung und Vergasung im Sinne der Biomasseverordnung sind nach § 4
bis zu 10 % Klärschlamm erlaubt. Damit besteht die Möglichkeit der Mitvergärung
bzw. Mitvergasung von bis zu 10 % Klärschlamm in einer entsprechenden Anlage.
Allerdings ist in diesem Falle der gesamte Output rechtlich wie Klärschlamm zu
behandeln. Eine Einbringung von Klärschlamm in Biomasseanlagen ist daher nur
dann sinnvoll, wenn eine anschließende Verwertung sichergestellt oder die
Beseitigung des Outputmaterials auch ohne die Einbringung von Klärschlamm geplant
ist.
In Rheinland-Pfalz wird das Klärschlammaufkommen sowie die Verwertungswege von
den beiden Struktur- und Genehmigungsdirektionen des Landes (der SGD Nord und
SGD Süd) erfasst. Demzufolge beträgt das gesamte Klärschlammaufkommen in
Rheinland-Pfalz im Jahr 2001 rund 106.500 Mg Trockenmasse (TM), die wie folgt
entsorgt wurden:
• 65 % landwirtschaftliche Verwertung,
• 22 % sonstige Verwertung (z.B. Rekultivierung, Grün- und Parkflächen,
Recycling) und
78 Biogasanlagen in der Entsorgungswirtschaft, http://gbunet.de/bgs/Biogasanlagen%20Industrie%20-
%20d.html, 20.01.2004 79 LANDESINITIATIVE ZUKUNFTSENERGIEN NRW (2000) 80 Klärschlammbehandlung und –entsorgung, Materialen zur Vorlesung, http://www.isa.rwth-aachen.de,
20.01.2004. 81 Für die Biogasgewinnung ist ausschließlich der organische Anteil von Bedeutung, da die mineralischen
Bestandteile nicht an der Biogasreaktion teilnehmen und weitestgehend unverändert aus der Reaktion
hervorgehen. 82 vgl.: §3 Satz 6 BiomasseV
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
81
• ca. 13 % Beseitigung (3 % Deponierung und 10 % Verbrennung).83
Die Klärschlamm-Potenziale bei einer Vergärung wurden gemäß der spezifischen
Kennzahlen in Anhang 1 ermittelt.
Würde die gesamte anfallende Menge in einer Biogasanlage mitvergoren, entspräche
dies einem theoretischen Potenzial von umgerechnet ca. 63.261 MWh/a. Als
technisches Potenzial werden 44.283 MWh/a angesetzt.
In größeren Kläranlagen erfolgt oft eine anaerobe Stabilisierung des Klärschlammes in
einem beheizten Faulturm. Das so gewonnene Klärgas kann – ähnlich wie Biogas – in
einem Blockheizkraftwerk zur Strom- und Wärmeerzeugung eingesetzt werden. Ein
Teil des Potenzials aus dem Klärschlamm wird folglich durch die anaerobe
Stabilisierung bereits genutzt. Ein wirtschaftlicher Betrieb mit den nach dem EEG
vergüteten 7,67 Cent/kWh ist bei Anlagen mit einer installierten Leistung von ca.
200 kW möglich. Kleinere Anlagen liegen unterhalb der Wirtschaftlichkeitsgrenze.84
Für Kläranlagen mit aerober Stabilisierung kommt eine Mitvergärung in einer
Biogasanlage in Betracht. Hierbei sind jedoch die Transportentfernungen und der
relativ geringe Energiegehalt des Klärschlamms zu berücksichtigen, so dass eine
Mitvergärung von Klärschlamm in Biogasanlagen lediglich dann als interessant
erscheint, wenn die Biogasanlage auf oder in direkter Nachbarschaft zur Kläranlage
steht und eine Verwertung des Endsubstrats gewährleistet ist.
Die Ausbringung von Klärschlämmen auf landwirtschaftlichen Flächen wird derzeit in
den verschiedenen Bundesländern sehr kontrovers diskutiert. Bundesländer wie
Bayern und Baden-Württemberg haben die landwirtschaftliche Ausbringung auf Grund
zahlreicher potenziell toxikologischer Inhaltsstoffe bereits verboten. Die gemeinsame
Agrar- und Umweltministerkonferenz 200185 zielte bereits mit ihrem Beschluss darauf
ab, bewirtschaftungsbedingte Schadstoffanreicherungen auf den landwirtschaftlichen
Flächen zu vermeiden.86 Eine Änderung bundes- oder EU-rechtlicher Bestimmungen
zur Klärschlammentsorgung könnte im Ergebnis dazu führen, dass die auf eine
landwirtschaftliche Verwertung ausgerichtete Klärschlamm-Entsorgungsstrategie in
Rheinland-Pfalz zu modifizieren ist und verstärkt Lösungsalternativen außerhalb der
Landwirtschaft zu entwickeln sind. Der thermische Verwertung (ggf. mit Extraktion und
Rückführung der darin enthaltenen Phosphate in den Stoffkreislauf87) wird als
Hauptverwertungsschiene immer wichtiger. Die Verbrennung von Klärschlamm bedarf
83 Wasserwirtschaftsverwaltung Rheinland Pfalz 2002,
http://www.wasser.rlp.de/download/Lagebericht2002.pdf 84 FICHTNER (2002), S. 10 85 MINISTERIUM FÜR LANDWIRTSCHAFT, UMWELTSCHUTZ UND RAUMORDNUNG DES LANDES
BRANDENBURG (2001), S. 26 86 LANDESANSTALT FÜR UMWELTSCHUTZ BADEN-WÜRTTEMBERG (2003), S. 7 87 Technologien zur Phosphat-Extraktion sind derzeit noch nicht wirtschaftlich marktfähig. Die Technologie
der Thermohochdruckhydrolyse s. Kapitel 7.3.7 könnte jedoch die stoffliche Verwertung der Nährstoffe ohne
die Aufbringung von Schadstoffen ermöglichen.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
82
einer vorherigen Trocknung, wodurch ein weiterer Energieeinsatz zur
Verfügbarmachung des Potenzials nötig ist. Kann die Trocknung durch Abwärme
eines Kraft-Wärme-Kopplungs-Prozesses erfolgen, kann durch die energetische
Klärschlammverwertung ein Beitrag zur effizienteren Nutzung von Ressourcen
geleistet werden. Auch bei einer Entsorgung z.B. in einer Müllverbrennungsanlage
oder einem Kohlekraftwerk kann die Trocknung mit Hilfe von Abwärme zur
Verringerung der Mengen und somit zur Einsparung von Transportkosten beitragen.
Damit reduziert sich das wirtschaftlich verfügbare Potenzial für eine Mitvergärung in
Biogasanlagen auf ein Minimum. Der Klärschlamm wird im Rahmen dieser
Untersuchung als Wärmesenke88 verstanden, die gegebenenfalls dazu beitragen
kann, die Wirtschaftlichkeit von Heiz(kraft)werken zu steigern. Ein energetisches
Potenzial wird daher nicht in der Berechnung ausgewiesen.
3.4.5 Fazit zu den Biomassen im Zuständigkeitsberei ch der
öffentlichen Hand
Die Biomassen in der Zuständigkeit der öffentlichen Hand sind zum größten Teil
bereits in festen Verwertungswegen gebunden. Die energetische Nutzung wird im
Bereich der Grünschnittnutzung für die Kommunen in Zeiten knapper
Haushaltskassen immer interessanter. Diese könnten zum einen in dezentralen
Konzepten mit regionalen Akteuren oder zum anderen im Rahmen der bestehenden
Entsorgungsstrukturen genutzt werden. Dies bedarf häufig einer Neuorientierung und
bedingt Neuinvestitionen. Eine energetische Biomassenutzung nur auf Basis der
Abfallmengen der öffentlichen Hand kann nicht als Lösung angestrebt werden. Die
Kommune kann vielmehr ihre Vorbildfunktion z.B. in der Beheizung von öffentlichen
Gebäuden mit Biomasse wahrnehmen und durch die Schaffung der entsprechenden
Rahmenbedingungen den Akteuren die Umsetzung der landwirtschaftlichen,
forstwirtschaftlichen und sonstigen Biomassen ermöglichen.
3.5 Gewerbliche Reststoffe
Als gewerbliche Reststoffe werden im Rahmen dieser Studie folgende Biomassen
untersucht:
• Industrierestholz (Altholz)
• Gebrauchtholz (Altholz)
• Gewerbliche Speisereste, Produktionsabfälle, Altfette / Altöle
• Gewerblicher Grünschnitt
88 Unter einer Wärmesenke versteht man ein Medium, welches unter Aufnahme von Wärme einen
höherwertigen Zustand erreicht. So besitzt ein m3 getrockneter Klärschlamm einen höheren Heizwert als ein
m3 feuchter Klärschlamm. Dieses wurde durch die Zuführung von Trocknungsenergie bzw. Wärme erreicht.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
83
Die Erhebung des Anfalls dieser Stoffe gestaltet sich vielfach schwierig, da nicht zu
allen Stoffen Statistiken vorliegen. Auch in der Literatur sind stark unterschiedliche
Mengenangaben zu finden. So ermittelt RÖSCH ein gewerbliches Organikaufkommen
von 23 kg/EW in Baden-Württemberg89, während MÜLLER90 ein durchschnittliches
Aufkommen im Bundesgebiet mit 35 kg/EW*a und das BAYERISCHE
LANDESMINISTERIUM91 die durchschnittlichen Mengen in Bayern mit 10 kg/EW*a
angibt. Eine Aufteilung der Mengen nach Abfallarten konnte jedoch nicht entnommen
werden. Ferner berücksichtigt die Berechnung über die Einwohnerzahl nicht die
Struktur der Region. Daher wurde im Rahmen dieser Studie darauf verzichtet, für die
theoretischen, technischen und verfügbaren Mengen unterschiedliche Werte
auszuweisen. Die Definition der Biomassepotenziale der unterschiedlichen
gewerblichen Abfall-Biomassen sind in Tabelle 3-15 zusammengefasst. Die
Potenziale der gewerblichen Abfälle wurden mittels Befragungen verschiedener
Unternehmen, Vereinigungen oder Akteure direkt erhoben. Dabei war zu
berücksichtigen, dass bestimmte Mengen oft nicht erfasst werden und somit auch von
den Unternehmen selbst geschätzt werden müssen. In Fällen, in denen
aussagekräftige Werte ermittelt werden konnten, werden diese dargestellt.
89 RÖSCH, C. (1996) S. 17 90 MÜLLER, A (1995) 91 BAYERISCHES STAATSMINISTERIUM (1993)
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
84
Tabelle 3-15: Potenzialdefinitionen für den Bereich „Gewerbliche Reststoffe“
theoretisches
Potenzial
technisches /
ökologisches
Potenzial 92
kurzfristig
verfügbares
Potenzial 93
Industrierestholz angekaufte Rohholzmenge
abzüglich den verkauften
Sägeprodukten
entspricht dem theoretischen
Potenzial
theoretisches Potenzial
abzüglich der
Holzmengen, die in eigene
Energieanlagen fließen
Gebrauchtholz Gesamtgebraucht-
holzaufkommen
entspricht dem theoretischen
Potenzial abzüglich der Mengen,
die einer stofflichen Verwertung
zugeführt werden
= technisch
Gewerbliche
Speisereste
nicht pauschal ermittelbar,
daher mit ermitteltem
verfügbarem Potenzial gleich
gesetzt
nicht pauschal ermittelbar, daher
mit ermitteltem verfügbarem
Potenzial gleich gesetzt
Hochrechnungen für RLP
aus Entsorgungsstatistiken
für Speisereste aus
Gastronomie,
Krankenhäuser,
Pflegeheime,
Verbrauchermärkte etc
Gewerbliche
Altfette
nicht pauschal ermittelbar,
daher mit verfügbarem
Potenzial gleich gesetzt
nicht pauschal ermittelbar, daher
mit verfügbarem Potenzial gleich
gesetzt
erfasste Mengen des
größten gewerblichen
Abfallentsorgers in
Rheinland-Pfalz projeziert
auf RLP
Gewerblicher
Grünschnitt
nicht pauschal ermittelbar,
daher mit verfügbarem
Potenzial gleich gesetzt
nicht pauschal ermittelbar, daher
mit verfügbarem Potenzial gleich
gesetzt
Angaben Garten und
Parkabfälle aus anderen
Herkunftsbereichen (nicht
Haushalte) aus
Abfallbilanz
Quelle: Eigene Darstellung
92 Abschlag vom theoretischen Potenzial 93 Abschlag vom technischen / ökologischen Potenzial
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
85
3.5.1 Industrierestholz
Industrieresthölzer sind Resthölzer der holzbe- und verarbeitenden Industrie. Sie
fallen im Produktionsablauf an. Wichtigster Zweig des Anfalls von Reststoffen ist die
Sägeindustrie. Hier fallen Reste an den Randhölzern (Schwartenhölzer), aber auch an
Endstücken an, da diese vom Forst immer etwas größer ausgehalten werden.
Auch in der Spanplattenindustrie sind Reststoffe Teil des Produktionsablaufes, die
jedoch zum Teil wieder in eigenen Heizanlagen eingesetzt werden.
Entsprechend der bundesweiten Entwicklung reduzierte sich die Zahl der Sägewerke
in Rheinland- Pfalz von 1995 bis 2001 um 21 %, von 136 auf 107 Betriebe. Der
Rückgang traf vor allem die mittelständischen Betriebe, die Großsägewerke konnten
ihren Einschnitt dagegen ausbauen.94
Die in den Sägewerken zwangsweise anfallenden Sägenebenprodukte werden in
Deutschland zu niedrigen Preisen an die holzbe- und verarbeitende Industrie verkauft.
Die Sägenebenprodukte machen ca. 50 % an der eingeschnittenen Holzmenge aus.95
Der Absatz der Sägenebenprodukte erfolgt in kleinen und mittelständischen Betrieben
oft an Handelsunternehmen. Insgesamt wurden 1995 ca. 60 % der
Sägenebenprodukte zunächst an Handelsunternehmen abgesetzt. Die
Handelsunternehmen veräußern diese an Betriebe der Holzwerkstoffindustrie weiter.
Dem Absatz der Sägenebenprodukte wird laut einer Umfrage des Instituts für
Forstpolitik an der Universität Freiburg96 überwiegend wenig Aufmerksamkeit
gewidmet, wobei gleichzeitig von den befragten Sägewerkern häufig die schwierige
Absatz- und Erlössituation beklagt wird.
Sägenebenprodukte sind zwar Erzeugnisse von „geringem Wert“, sie haben jedoch
einen großen Anteil an den Kosten, anfallenden Mengen und Einnahmen, so dass sie
durchaus einen entscheidenden Einfluss auf die Höhe des Betriebsergebnisses
haben.97
Diese Aussage macht deutlich, dass unter anderem bei den Sägenebenprodukten
anzusetzen ist, um eine Verbesserung der derzeitigen Situation in der
Sägewerksindustrie zu erreichen. Ein möglicher Ansatzpunkt ist die thermische
Verwertung der anfallenden Hackschnitzel, also der Absatz der Sägenebenprodukte
an den Brennstoffmarkt.
Das theoretische Potenzial des Sägewerkrestholzes besteht aus der angekauften
Rohholzmenge abzüglich der verkauften Sägeprodukte. Da diese Reststoffe auf
Grund des enormen Massenanfalls von den Betrieben vollständig weiterverwertet
94 Vgl. Gemeinde- und Städtebund Rheinland- Pfalz: Gemeinde und Stadt, Nr. 3/2001, S.89 95 Vgl. GROßE, W.; BEMMANN,A. (1999) S. 69 96 Vgl. LÜCKGE, F.J.; WEBER, H. (1997 97 Vgl. LÜCKGE, F.J.; WEBER, H. (1997)
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
86
werden müssen, ist das technische Potenzial gleich dem theoretischen. Um das
verfügbare Potenzial abzuschätzen, müssen die derzeitigen Verwertungswege
betrachtet werden (vgl. Kapitel 6.5.2). Das betriebsintern verwendete
Sägewerkrestholz steht der weiteren energetischen Nutzung nicht zur Verfügung, da
hier eigene Energieanlagen zur Trocknung von Holz und Beheizung von
Betriebsgebäuden betrieben werden. Der Großteil der restlichen Mengen wird derzeit
an die Holzwerkstoffindustrie verkauft.
Nach Recherchen dieser Studie98 wird ein Großteil dieser Reststoffe zu Preisen
zwischen 3,50 und 9,50 €/Srm an die Holzwerkstoffindustrie verkauft. Die Preise
unterscheiden sich je nach Qualität der anfallenden Hackschnitzel. Mit diesen Preisen
können Heiz(kraft)anlagenbetreiber durchaus konkurrieren. Diese Menge stellt also
das kurzfristig verfügbare Material dar. Somit wurde im Rahmen dieser Studie -
ähnlich wie bei Gebrauchtholz - die Annahme getroffen, dass neben den
Heiz(kraft)anlagenbesitzern keine anderen Marktteilnehmer Einflüsse auf die
Preisgestaltung ausüben. Die Preisentwicklung auf einem zukünftigen Markt wurde
damit ausgeklammert, da zukünftige Entwicklungen in der Potenzialdefinition in
Kapitel 2.2.1. nicht einbezogen werden konnten.
Die Datenerhebung dieser Studie sollte zunächst auf Grund einer eigenen Datenbasis
unter Verwendung eines Fragebogens (Anhang 3) erhoben werden. Auf Grund der
kurz vorher abgelaufenen Befragung von MANTAU99 zum selben Thema war jedoch
die Rücklaufquote von 50% bis zum 01.01.2004 zu gering, um auch bei einer
Clusterbildung eine ausreichende Datenqualität zu gewährleisten. Deshalb wurden die
Daten von MANTAU et al. (2002) übernommen.
Etwa 10 % der in der Spanplattenindustrie eingesetzten Hölzer fallen später als
Nebenprodukte der Spanplatte an. Es handelt sich um Schonplatten, Kanthölzer und
Leisten. Diese Stoffe werden jedoch meist im eigenen Produktionsablauf energetisch
genutzt. Somit ist aus der Holzwerkstoffindustrie kein Energieholzpotenzial zu
erwarten100. Einen Überblick über die in den rheinland-pfälzischen Spanplattenwerken
eingesetzten Rohstoffmengen bietetTabelle 3-16.
98 Fragbogen siehe Anhang 4 99 Ordinariat für Weltforstwirtschaft, Hamburg; MANTAU et al. (2002) 100 HARTMANN KALTSCHMITT (2002) sehen zwar auch in der Spanplattenindustrie ein
Energieholzpotenzial, bieten aber nicht die genaue Definition dieses Potenzials.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
87
Tabelle 3-16: Eingesetzte Rohstoffmengen in Spanpla ttenwerken in Rheinland-
Pfalz in m 3
Unternehmen PLZ Standort 2001 2002 2003
Glunz AG 56759 Kaisersesch 380.000 380.000 380.000
Kuntz 54497 Morbach 150.000 150.000 150.000
Nolte
Spanplattenwerk
76726 Germersheim 450.000 500.000 500.000
Quelle: nach MANTAU et al. (2002)
2001 schnitt die Sägeindustrie in Rheinland-Pfalz 1.873.632 Fm Rohholz ein. Davon
blieben 716.421 Fm Sägenebenprodukte übrig, was nach der oben dargestellten
Definition dem theoretischen und dem technischen Potenzial entspricht (sieheTabelle
3-17). Die rheinland-pfälzischen Sägewerke haben ein verfügbares Potenzial von
625.605 Fm Restholz. Die derzeit gezahlten Preise für diese Reststoffe sind für den
Betrieb einer Holzheizanlage wirtschaftlich (siehe Kapitel 3.1.1).
Die Konkurrenz der Heizanlagenbetreiber zu den Unternehmen der
Holzwerkstoffindustrie muss jedoch beachtet werden. 2001 wurden deutschlandweit
nur 0,3 %101 der Reststoffe an Energieunternehmen vermarktet. Diese Zahl wird vor
allem mit einer verstärkten Nutzung in Holzpelletanlagen zunehmen. Die derzeitigen
rheinland-pfälzischen Holzpellethersteller102 besitzen, einschließlich der geplanten
Produktionsanlagen103, eine Produktionskapazität von 118.000 Fm, was ungefähr
55.000 Mg Holzpellets entspricht. Da in 2002 in der Bundesrepublik Deutschland der
Bedarf an Holzpellets bei ungefähr 60.000 Mg lag, ist eine nachhaltige
Holzpelletproduktion gewährleistet.
Wichtiger als die Thematik der Versorgungssicherheit ist der Aufbau eines
Absatzmarktes für Holzpellets. Hier bieten die rechtlichen Regelungen über den
Austausch alter Heizanlagen eine wichtige Voraussetzung (vgl. Kapitel 10).
101 MANTAU et al. (2002) 102 Fa. Mann in Langenbach und Fa. Mohr in Trier, Fa. Röno-Holzpellets in Rötsweiler. 103 Neben den bestehenden Pelletieranlagen sind Pelletieranlagen in Morbach und in Nusbaum-Freilingen
geplant.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
88
Tabelle 3-17: Energieholzpotenziale der rheinland-p fälzischen Sägewerken
theoretisches
Potenzial
technisch-
ökologisches
Potenzial
kurzfristig
verfügbares
Potenzial
Fm MWh Fm MWh Fm MWh
Sägewerke 716.421 1.637.533 716.421 1.637.533 625.605 1.491.668
Quelle: Eigene Bearbeitung104
3.5.2 Gebrauchtholz
Die Altholzverordnung unterscheidet Industrierestholz und Gebrauchtholz.
Gebrauchthölzer sind in diesem Zusammenhang „gebrauchte Erzeugnisse aus
Massivholz, Holzwerkstoffen oder aus Verbundstoffen mit überwiegendem Holzanteil
(mehr als 50 Massenprozent).105" Althölzer werden nach den Kategorien A I-A IV 106
unterteilt. Diese unterscheiden sich nach der Bearbeitung des Holzes.
Wichtig für die Potenziale des Gebrauchtholzes sind die Zuordnungen dieser
Altholzkategorien zu einzelnen Vorschriften der Bundesimmissionsschutzverordnung.
Im Rahmen dieser Studie werden die Potenziale an Gebrauchthölzern jedoch nicht an
die Altholzkategorien geknüpft, da es keine gesicherten Erkenntnisse über das
Aufkommen verschiedener Gebrauchtholzmengen in den Altholzkategorien gibt.107
Die vollständige Erfassung ist auf Grund der verschiedenen Entsorgungswege sehr
aufwendig. Da von MANTAU in diesem Bereich Untersuchungen durchgeführt
wurden,108 konnten dessen Ergebnisse ausgewertet und mit der aktuellen Literatur
vervollständigt werden. In dieser Studie ist Altholz gleich dem Begriff Gebrauchtholz
der Altholzverordnung zu sehen.
Das theoretische Potenzial entspricht dem Gesamtgebrauchtholzaufkommen. Ein Teil
dieses Holzes geht in die weitere Aufbereitung und wird in die Holzwerkstoffindustrie
geliefert. Da der stofflichen Nutzung gegenüber der energetischen ein Vorrang
eingeräumt wird,109 muss diese Menge für ein technisch-rechtliches Potenzial
abgezogen werden. Die restliche Menge ist dem kurzfristig verfügbaren Potenzial
zuzurechnen, da diese - ähnlich dem Industrierestholz - von Heiz(kraft)anlagen zu
attraktiven Preisen bezogen werden kann.
104 Energiekennzahlen nach Anhang 1 105 § 2 Ziffer 1 Verordnung über die Entsorgung von Altholz, BGBl I Nr. 59, 23.08.2002 106 § 2 Ziffer 4 Verordnung über die Entsorgung von Altholz, BGBl I Nr. 59, 23.08.2002 107 MANTAU (2002) 108 MANTAU (2001) 109 § 4 Abs.1 Nr.2 KrW-/AbfG vom 27.09.1997, BGBl. I S. 2705
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
89
In 2001 betrug das Altholzaufkommen in Rheinland-Pfalz 206.807 Mg110. MANTAU
beschreibt jedoch, dass diese Zahl noch korrigiert werden müsste, da eine
Vollerfassung zum Zeitpunkt der Studie noch nicht gegeben war.111 Das heißt, dass
die wirkliche Zahl höher ist. Es wurden, ähnlich den Annahmen von MANTAU, 25 %
höhere Zahlen angenommen, also 259.000 Mg. Dies entspricht einem Pro Kopf
Potenzial von 0,06 Mgatro pro Einwohner und Jahr. BECKER&WIPPEL (2002) haben
pro Kopf für die Region Osteifel ein Potenzial von 0,05 Mgatro pro Einwohner und Jahr
ermittelt.
248.170 Mg stehen nach Abzug von rechtlichen und ökologischen Restriktionen zur
Verfügung (technisches Potenzial). Da es wie oben erläutert keine wirtschaftlichen
Einschränkungen gibt, gilt die gleiche Zahl auch für das wirtschaftliche Potenzial.
Tabelle 3-18 zeigt die Gebrauchtholzpotenziale mit den dazugehörigen Heizwerten.
Tabelle 3-18: Energieholzpotenziale von Gebrauchthö lzern in Rheinland-Pfalz
theoretisches
Potenzial
technisch-
ökologsisches
Potenzial
kurzfristig
verfügbares
Potenzial
Mg MWh Mg MWh Mg MWh
Sägewerke 259.000 1.239.191 248.170 1.189.62
9
248.170 1.189.62
9
Quelle: Eigene Bearbeitung112
Das Altholzpotenzial in Rheinland-Pfalz ist nicht hoch genug, um langfristig alle
größeren geplanten Heizkraftwerke mit Brennstoff zu versorgen. Gegenwärtig sind
nach Aussagen von Studien in der Literatur jedoch die Altholzpotenziale weitgehend
aufgebraucht.113
Auch MARUTZKY114 sieht die Grenze der energetischen Nutzung von Althölzern
erreicht.
3.5.3 Gewerbliche Speisereste, Produktionsabfälle u nd Altfette /
Altöle
Abgesehen von den kommunalen Bioabfällen fallen in Rheinland-Pfalz auch im
gewerblichen Bereich organische Abfälle an. Da Abfälle zur Verwertung aus
Gewerbebetrieben nicht unter die abfallrechtliche Überlassungspflicht fallen, werden
die erwähnten Mengen zum Teil von privaten Entsorgungsunternehmen verwertet.
110 MANTAU (2002) 111 MANTAU (2002) 112 Energiekennzahlen vgl.: Anhang 1 113 KÖPKE&SCHMIDTFERICK (2002) 114 MARUTZKY (2003)
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
90
Während die Produktionsrückstände aus der lebensmittelverarbeitenden Industrie
nicht pauschal zu ermitteln sind, konnten über die Anfrage bei Entsorgern anfallende
Mengen für Gastgewerbe (Hotels, speisegeprägte Gastronomie, Kantinen und
Caterer), Krankenhäuser, Alten- und Pflegeheime sowie für Verbrauchermärkte mit
überlagerten verpackten und unverpackten Lebensmitteln ermittelt werden.
Eine Auswertung der durchschnittlichen Anfallmengen bei einem großen
Speiseresteentsorger ergab folgende Werte je Betrieb115:
- Gaststätten, Hotels, Restaurants 7,79 Mg Speisereste/a
0,21 Mg Frittierfette/a
- Krankenhäuser 20,56 Mg Speisereste/a
0,08 Mg Frittierfette/a
- Alten- und Pflegeheime 14,18 Mg Speisereste/a
0,02 Mg Frittierfette/a
- Handelsketten 8,55 Mg unverpackte Lebensmittel/a
8,85 Mg verpackte Lebensmittel/a
3,83 Mg Fleisch- und Wurstabfälle/a
Weitere organische Abfälle fallen in der Nahrungsmittelverarbeitenden Industrie, z.B.
in der Getränkeindustrie, bei der Herstellung von Tiefkühlnahrung oder Speiseeis an.
Bei der Produktion von Tiefkühlnahrung fallen je nach Betriebsgröße ca. 8 Mg
organische Abfallprodukte / Woche an.116 Floristikbetriebe und Baumärkte mit
Gartenabteilung haben nach Untersuchungen im Landkreis Kaiserslautern ein
durchschnittliches Abfallaufkommen von 2,5 Mg/a.
Große Potenziale sind regional bei Betrieben zur Herstellung von
Tiefkühllebensmitteln (wie z.B. die Firma Frosta, bei der jährlich organische Abfälle
von 2.400 Mg anfallen) Getränkeherstellern (einzelne große Unternehmen haben ca.
2.000-3.000 Mg/a117) oder Großbäckereien festzustellen. Bei der Herstellung von
Apfelsaft fallen ca. 20 % des Inputmaterials als Schlempe an. Diese Mengen werden
derzeit genau wie die hygienisch unbedenklichen Abfälle Getreideschlempen,
Biertreber oder Altbrot hauptsächlich in der Tierfütterung zum Einsatz gebracht. Unter
den immer strenger formulierten Fütterungsrichtlinien sind diese Stoffe in der
Landwirtschaft sehr willkommen. Kleinere Betriebe entsorgen ihre organischen Abfälle
häufig in der kommunalen Biotonne, die von den kommunalen Entsorgern jedoch nicht
getrennt aufgelistet werden. Daher ist bei einer Mengenkumulation darauf zu achten,
dass diese nicht doppelt erfasst werden. Die anfallende Menge an Speiseresten und
115 Hinske Entsorgung GmbH, 21.1.04 116 Jürgen Hinske, Hochrechnung aus Firmenstatistiken, 21.1.04 117 Jürgen Hinske, HINSKE Entsorgung GmbH, Hochrechnung aus Firmenstatistiken, 21.1.04
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
91
Fettabscheidern werden getrennt von den sonstigen organischen Abfällen gesammelt
und sind daher nicht in der kommunalen Abfallstatistik enthalten. Die Potenziale aus
den in (13.000) Hotels, Restaurants und Gaststätten, (4300) größeren
Handelsketten118, (99) Krankenhäusern und (395) Alten- und Pflegeheimen
anfallenden Mengen belaufen sich auf ca. 180.300 MWh.
Für die Altfettmengen ergeben sich bei Umfragen unter den Entsorgungsbetrieben
sehr unterschiedliche Werte. Neben den oben dargestellten 0,2 Mg Altspeisefette aus
Gaststätten, Hotels und Restaurants, die sich auf Firmenstatistiken beziehen119,
wurden von anderen Entsorgern Mengen von 1,6 Mg/a und Unternehmen
angesetzt.120 Diese Werte beziehen sich allerdings auf eine Daumenregel. Ein
weiterer Entsorger für Altspeisefette, der in der Modellkommune Weilerbach ansässig
ist, sammelt nach eigenen Angaben mit ca. 3.000 Mg/a ca. 1/3 der rheinland-
pfälzischen Altspeisefette ein. Er hat große Kooperationsbereitschaft bezüglich einer
energetischen Verwertung gezeigt. Die von ihm eingesammelten Mengen mit einem
Energiegehalt von ca. 31.800 MWh/a können als kurzfristig verfügbar angenommen
werden (vgl. Kapitel 5.7.2). Die in Rheinland-Pfalz verfügbaren Mengen würden sich
nach Aussagen der Firma Richter auf ca. 95.400 MWh belaufen. Für die Entsorgung
von Fettabscheiderinhalten entstehen in Betrieben oft erhebliche Kosten. Altfette und
-öle, die über die Kanalisation entsorgt werden, können Auslöser von kostspieligen
Reparaturarbeiten sein, wenn diese die Rohrleitungen der Kanalisation angreifen und
dadurch hohe Wartungskosten hervorrufen. Diese Ausgaben könnten eingespart
werden, wenn die Mengen flächendeckend gesammelt und einer energetischen
Verwertung zugeführt würden.
3.5.4 Gewerblicher Grünschnitt
Die gewerblichen Grünschnittmengen aus dem Garten- und Landschaftsbau sind auf
Grund der sehr heterogenen Struktur der Betriebe nicht durch Hochrechnung zu
ermitteln. Anfallende Mengen werden oft bei eigenen Projekten weiterverwendet, vor
Ort gemulcht oder ein- bis mehrmals jährlich zu kommunalen
Grünschnittsammelplätzen verbracht. In letzterem Fall tauchen die Mengen unter der
Kategorie kommunaler Grünschnitt auf. Konkrete Mengenangaben konnten von den
Betrieben nur selten gemacht werden. Fallen größere Mengen an, werden diese von
den Sammelstellen meist kostenpflichtig entgegengenommen. Das Interesse an einer
kostengünstigeren Entsorgung ist daher vorhanden. Die derzeit häufig sehr
inhomogenen Materialien könnten nach Aussagen einiger Unternehmen bis zu einem
gewissen Umfang getrennt nach holz- und grasartigen Anteilen geliefert werden.
118 Eigene Hochrechnung aus Daten des STATISTISCHEN LANDESAMTES (1993) und INFORMATION
RESSOUCES 2003 119 Jürgen Hinske, HINSKE Entsorgung GmbH, Hochrechnung aus Firmenstatistiken, 21.1.04 120 Persönliche Auskunft Fr. Zimmermann, Firma Becker Entsorgung GmbH, Januar 2004
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
92
Die Abfallbilanz, in die die Abfallmengen der öffentlich-rechtlichen
Entsorgungsbetriebe aufgenommen werden, weist Garten- und Parkabfälle aus
„anderen Herkunftsbereichen“ (nicht aus Haushalten) aus. Hierbei handelt es sich um
die direkt an den Anlagen angelieferten Mengen bei öffentlich-rechtlichen
Entsorgungsunternehmen, die auch Mengen aus Gewerbebetrieben annehmen. Diese
Mengen wurden mit ca. 6.500 MWhMax bzw. 8.600 MWhMax als untere Marge des
Potenzials angesetzt. Vergrößern könnten sich diese Potenziale durch aktive
Kooperation mit den entsprechenden Betrieben, die derzeit möglichst geringe Mengen
kostenpflichtig entsorgen.
Die Potenziale aus dem Bereich privater Gärten und Anlagen sind nur ansatzweise
bilanziert, da die weitaus größte Menge der organischen Reststoffe aus privaten
Gärten immer noch kompostiert, offen verbrannt, gemulcht oder anders entsorgt wird.
Mit einer zunehmenden Überalterung der Gesellschaft ist ebenfalls mit wachsender
Nachfrage nach professioneller Gartenpflege zu rechnen. Die Eigenkompostierung
geht in diesem Falle stark zurück, womit größere Mengen den öffentlichen und
privaten Entsorgern angedient werden. Ein gut organisiertes System der Gartenpflege
mit anschließender energetischer Nutzung der organischen Abfälle könnte sowohl für
den Garten- und Landschaftsbau wie auch für die Gartenbesitzer ökonomisch
vorteilhaft sein.
Grünschnitt aus der Baumschulpflege und von Obstanlagen wird im Rahmen dieser
Studie den „landwirtschaftlichen Sonderkulturen“ zugerechnet, da die erhobenen
Baumschul- und Obstanbauflächen, die die Grundlage für die Potenzialabschätzung
bilden, in der Statistik ebenfalls in den Bereich der landwirtschaftlichen Sonderkulturen
fallen.
3.6 Potenziale Rheinland-Pfalz nach Stoffgruppen
Die Tabelle 3-19 bis Tabelle 3-22 sowie Abbildung 3-9 und Abbildung 3-10 zeigen
jeweils in einer Übersicht, die in den vorherigen Abschnitten ermittelten
Biomassepotenziale, getrennt nach ihrer Verwertungsart:
• thermische Verwertung (Holzhackschnitzel)
• sonstige Biomassefestbrennstoffe (ohne Holz)
• Vergärung (Biogas)
• sonstige Verwertung (Biokraftstoffe etc.)
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
93
Tabelle 3-19: Zusammenfassung: kumulierte Biomassep otenziale – thermisch
verwertbare Biomasse (Holzhackschnitzel)
Min Max Min Max Min MaxWaldholz 9.799.295 9.799.295 6.576.060 6.576.060 1.107.730 2.068.468Industrieholz 1.637.533 1.637.533 1.637.533 1.637.533 1.491.668 1.491.668Altholz 1.239.191 1.239.191 1.189.630 1.189.630 1.189.630 1.189.630Kommunaler GS 166.386 220.017 83.820 110.838 83.820 110.838Gewerbl. GS 6.318 8.355 6.318 8.355 6.318 8.355Biotoppflege 232.092 286.319 169.015 212.397 84.508 106.198Straßenbegleitholz 21.848 24.619 14.230 16.447 8.538 9.868Ufer- und Gewässerpflege 817 936 543 639 326 383Schienenpflege 3.085 3.536 2.052 2.413 1.231 1.448NaWaRos 1.675.540 1.675.540 1.327.724 1.327.724 142.548 142.548Sonderkulturen 346.345 542.515 321.944 490.772 34.635 54.252Summe 15.128.449 15.437.856 11.328.870 11.572.808 4.150.952 5.183.656
Holzpotenziale in Rheinland-Pfalz
Theoretisch in MWh Technisch in MWh Verfügbar in MWh
Quelle: Eigene Darstellung
Die Erhebung der zur Verwertung als Holzhackschnitzel tauglichen Biomasse in den
verschiedenen Anfallorten in Rheinland-Pfalz entspricht einer regenerativen
Energiemenge von theoretisch insgesamt ca. 15.200Min bzw. 15.400Max GWh/a. Davon
sind technisch ca. 11.300Min bzw. 11.600Max GWh/a erfassbar. Kurzfristig verfügbar
sind ca. 4.200Min bzw. 5.200Max GWh/a. Diese Energiemenge entspricht einer
äquivalenten Heizölmenge von ca. 415,1Min Mio. bzw. 518,4Max Mio. Litern. Bei einem
angenommenen Heizölpreis von 0,376 Eurocent pro Litern entspricht die durch
Holzbiomasse substituierbare Heizölmenge einem Geldwert von rund 156,1 Min Mio.
und 195,0Max Mio. Euro pro Jahr. Damit könnte eine CO2 Einsparung von 1,5 Mio. Mg
pro Jahr erzielt werden.
Tabelle 3-20: Zusammenfassung: kumulierte Biomassep otenziale – thermisch
verwertbare Biomasse (sonstige Biomassefestbrennsto ffe)
Thermisch verwertbare Biomasse in Rheinland-Pfalz (ohne Holz) in MWh
Theoretisch Technisch Verfügbar
Rapskuchen 775.713 614.687 65.994Energiegetreide 1.399.155 1.108.713 119.034Energiegräser 969.641 768.359 82.493Stroh 2.440.862 1.934.178 207.658Summe 5.585.371 4.425.937 475.180
Quelle: Eigene Darstellung
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
94
Thermisch verwertbare Biomasse (ohne Holz)
0
500.000
1.000.000
1.500.000
2.000.000
2.500.000
3.000.000
Rapskuchen Energiegetreide Energiegräser Stroh
MW
h
Theoretisch
Technisch
Verfügbar
Abbildung 3-9: Übersicht thermisch verwertbare Biom asse (ohne Holz)
Quelle: Eigene Darstellung
Tabelle 3-21: Zusammenfassung kumulierte Biomassepo tenziale – vergärbare
Biomasse (Biogas) 121
Min Max Min Max Min MaxViehbestand 462.067 1.194.265 323.447 835.986 162.319 431.916NawaRos 7.663.242 7.663.242 6.072.474 6.072.474 651.956 651.956Dauergrünland 4.614.420 4.614.420 2.745.580 2.745.580 0 0Kommunaler GS 5.679 7.510 2.861 3.783 2.861 3.783gewebl. GS 6.318 8.355 6.318 8.355 6.318 8.355Biotoppflege 99.026 122.163 72.113 90.623 36.057 45.311Straßenpflege 35.572 40.083 23.169 26.778 13.901 16.067Ufer- und Gewässerpfl. 1.045 1.198 695 818 417 491Schienenpflege 3.948 4.526 2.627 3.089 1.576 1.853Sonderkulturen 106.300 166.508 98.811 150.627 10.630 16.651organische Abfälle 296.681 918.581 238.392 548.816 238.392 548.816Summe 13.294.298 14.740.852 9.586.487 10.486.928 1.124.428 1.725.199
Vergärbare Potenziale in Rheinland-Pfalz
Theoretisch in MWh Technisch in MWh Verfügbar in MWh
Quelle: Eigene Darstellung
Tabelle 3-22: Zusammenfassung kumulierte Biomassepo tenziale –
Biokraftstoffe
Ölhaltige Biomasse-Potenziale Rheinland-Pfalz in MWh
Theoretisch Technisch Verfügbar
Pflanzenöle 821.812 651.217 69.916Altfette 309.072 266.238 138.234Summe 1.130.884 917.455 208.150
Quelle: Eigene Darstellung
121 Nicht aufgeführt: Klärschlamm – Biogas, da Sonderstellung
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
95
Biokraftstoffpotenziale RLP
0
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
800.000
900.000
Pflanzenöle Altfette
MW
h/a Theoretisch
Technisch
Verfügbar
Abbildung 3-10: Biokraftstoffpotenziale in Rheinlan d-Pfalz
Quelle: Eigene Darstellung
3.7 Zusammenfassung Gesamtpotenziale Rheinland-Pfal z
Eine Gesamtübersicht über die theoretischen, technisch-ökologischen und kurzfristig
verfügbaren Biomassepotenziale in Rheinland-Pfalz getrennt nach Stoffgruppen
zeigen Tabelle 3-23 und Abbildung 3-11.
Tabelle 3-23: Gesamtübersicht über die Biomassepote nziale Rheinland-Pfalz
nach Stoffgruppen
Min Max Min Max Min Max
holzartige Biomasse 15.128.449 15.437.856 11.328.870 11.572.808 4.150.952 5.183.656sonst. therm verwertb. Biomasse 5.585.371 5.585.371 4.425.937 4.425.937 475.180 475.180vergärbare Biomasse 13.288.196 14.732.782 9.580.385 10.478.859 1.118.326 1.717.130ölhaltige Biomasse 1.130.884 1.130.884 917.455 917.455 208.150 208.150Summe 35.132.900 36.886.893 26.252.646 27.395.058 5.952.607 7.584.115
Gesamtpotenziale Rheinland-Pfalz nach Stoffgruppen
Verfügbar in MWhTechnisch in MWhTheoretisch in MWh
Q
uelle: Eigene Darstellung
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
96
Gesamtpotenziale Rheinland-Pfalz nach Stoffgruppen
0
2.000.000
4.000.000
6.000.000
8.000.000
10.000.000
12.000.000
14.000.000
16.000.000
18.000.000
Theore
t. M
in
Theore
t. M
ax
Techn
. Min
Techn
. M
ax
MW
h/a
holzartige Biomasse
sonst. therm verwertb. Biomasse
vergärbare Biomasse
ölhaltige Biomasse
Abbildung 3-11: Übersicht Gesamtpotenziale Rheinlan d-Pfalz, kategorisiert nach
Stoffgruppen
Quelle: Eigene Darstellung
technisch -ökologsische Potenziale
44%
17%
36%
3% kurzfristig -verfügbare verfügbare Potenziale
70%
8%
19% 3% holzartige
Biomasse sonst. therm verwertb. Biomasse vergärbare Biomasse ölhaltige Biomasse
Abbildung 3-12: Potenzialvergleich verfügbare und t echnische Potenziale nach
Stoffgruppen
Quelle: Eigene Darstellung
Die Biomasse-Potenziale getrennt nach Anfallort zeigen Tabelle 3-24 und Abbildung
3-13.
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
97
Tabelle 3-24: Gesamtpotenziale Rheinland-Pfalz nach Anfallort
Quelle: Eigene Darstellung
24%
27%
2%7%
40%Landw irtschaft
Forstw irtschaft
Landschaftspflege
Kommune
Industrie u. Gew erbe
Abbildung 3-13: Übersicht verfügbare Gesamtpotenzia le Rheinland-Pfalz nach
Anfallort
Quelle: Eigene Darstellung
Insgesamt beträgt das theoretische Biomassepotenzial in Rheinland-Pfalz zwischen
35.133 Min bzw. 36.889 Max GWh/a.
Dieses theoretische Potenzial ist jedoch nicht sehr aussagekräftig. Interessanter ist
das technische Potenzial, das langfristig unter optimalen Rahmenbedingungen
umgesetzt werden könnte. Hier zeigt sich, dass in Rheinland-Pfalz eine
Energiemenge zwischen 26.253Min bzw. 27.395Max GWh/a regenerativ erzeugt werden
könnte.
Die tatsächlich kurzfristig verfügbaren Potenziale in Rheinland-Pfalz belaufen sich
momentan auf ca. 5.953Min bzw. 7. 584Max GWh/a, eine äquivalente Heizölmenge von
umgerechnet 595,3 Mio.Min bzw. 758,4 Mio.Max Litern, die durch regenerative
Energieträger substituiert werden könnte. Unter der Annahme dass alle Betriebe mit
mehr als 100 Rindern oder 400 Schweinen (unter Nutzung von Kofermenten) eine
Biogasanlage errichten könnten, ergäbe sich ein Potenzial von ca. 1.800
Biogasanlagen in Rheinland-Pfalz. Derzeit sind ca. 25 Anlagen mit einer
Gesamtleistung von ca. 11 MWel und 16 MWth umgesetzt (ca. 20 weitere sind
geplant). Würde das derzeit noch nicht umgesetzte verfügbare Potenzial an
Min Max Min Max Min MaxLandwirtschaft 21.275.097 22.263.674 15.967.133 16.700.317 1.547.184 1.842.418Forstwirtschaft 9.799.295 9.799.295 6.576.060 6.576.060 1.107.730 2.068.468Landschaftspflege 397.433 483.380 284.445 353.202 146.554 181.619Kommune 374.112 1.051.475 187.606 525.970 187.606 525.970Industrie u. Gewerbe 3.286.963 3.289.069 3.237.402 3.239.508 2.963.533 2.965.639Summe 35.132.900 36.886.893 26.252.646 27.395.058 5.952.607 7.584.115
Theoretisch in MWh Technisch in MWh Verfügbar in MWhPotenziale nach Anfallort
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
98
holzartiger Biomasse in Anlagen von 500 kW Leistung (mit durchschnittlich 2.000
Volllaststunden pro Jahr) eingesetzt, könnten ca. 2.400 Anlagen betrieben werden.
Derzeit sind ca. 140 größere Hackschnitzelheizungen, bzw. Heizkraftwerke mit einer
Gesamtleistung von ca. 28 MWel und ca. 286 MWth gebaut. Hinzu kommen zahlreiche
Pellet- und Scheitholzheizungen.
Bei einem Heizölpreis von 0,376 €/Liter ergibt das kurzfristig verfügbare Potenzial
einen monetären Gegenwert zwischen 223,8 Mio. Min bzw. 285,2Max Mio. Euro, der
jedes Jahr in der Region verbleiben könnte. Darüber hinaus würde gleichzeitig ein
wertvoller Beitrag im Rahmen des globalen Klimaschutzes geleistet werden, da durch
die Nutzung des verfügbaren Potenzials innerhalb kurzer Zeit zwischen 1,5 Mio.Min
bzw. 2,0 Mio. Max Mg CO2 eingespart werden können.
Zusätzlich sind in der Landschaftspflege in den Bereichen Biotoppflege,
Straßen-, Schienen- sowie aus der Gewässer- und Uferbegleitpflege durchaus
zusätzliche Potenziale vorhanden, die jedoch im Rahmen dieser Studie auf Grund
wenig aussagekräftiger Daten nicht aufgenommen wurden.
16,9
17,8
12,6
13,2
3,2
4,0
100
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0
Theoret. Min
Theoret. Max
Techn.Min
Techn. Max
Verfügb. Min
Verfügb. Max
PEV
prozentualeEnergiebereitstellung
Abbildung 3-14: Anteil der Biomasse-Potenziale zur Bereitstellung des
Primärenergieverbrauchs in Rheinland-Pfalz (Verbrau ch 2000: 746,7 PJ bzw.
207.400 GWh)
Quelle: Eigene Darstellung
Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz
99
Die Ermittlung der vorhandenen Biomasse-Potenziale hat ergeben, dass das
technische Potenzial ausreicht um 13 % des derzeitigen Primärenergiebedarfs (2001:
746,7 PJ)122 zu decken. Dieser Anteil könnte sich mittelfristig auf etwa 16 bis 19 %
erhöhen, wenn durch Einsparpotenziale der derzeitige Primärenergieverbrauch um
15 bis 30 % reduziert werden könnte. Eine Einsparung dieser Größenordnung könnte
z.B. durch technische Neuinvestitionen, die Nutzung von Synergieeffekten oder durch
eine gesteigerte Bewusstseinsbildung im Umgang mit Energie erzielt werden.
Mit den kurzfristig verfügbaren Mengen - vor allem mit holzartigen und vergärbaren
Biomassen aus der Landwirtschaft – können etwa 4 % des derzeitigen PEV gedeckt
werden. Dies entspricht jedoch einem minimalen Ansatz, so dass bei Einsparungen
des Primärenergiebedarfes um 20 % mittelfristig 5 - 6 % verfügbare Potenziale
erwartet werden können.
3.8 Literaturverzeichnis zu Kapitel 3
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Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
103
4 Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
Bei der Auswahl des Modelllandkreises wurde darauf geachtet, eine Region zu
betrachten, die möglichst viele strukturelle Eigenschaften der Rheinland-pfälzischen
Landschaftsgebiete vereint. Kaiserslautern weist vielfältige Strukturen mit ländlichem
Gebiet und städtischen Einflüssen auf und schien daher geeignet als Modell. Der
Landkreis vereint mit einem beachtlichen Anteil am Pfälzer Wald einen Großteil der
Gegebenheiten der Rheinland-pfälzischen Kommunen.1 Weiterhin zeigten sich die
Verantwortlichen vor Ort im Vorgespräch sehr kooperativ und sagten Unterstützung
bei der Projektumsetzung zu.
Die Potenziale wurden auf Basis der bereits in Kapitel 3 beschriebenen Kennwerte
und eigenen Datenerhebungen ermittelt. In verschiedenen Bereichen wird im
Vergleich zu der Potenzialermittlung auf Landesebene auf die unterschiedlichen
Strukturen des Landkreises und der Verbandsgemeinden eingegangen. Eine
ausführlichere Potenzialermittlung auf Verbandsgemeindeebene findet sich in
Kapitel 5.
4.1 Lage und Landschaft des Landkreises Kaiserslaut ern
Der Landkreis Kaiserslautern liegt im Zentrum des Landes Rheinland-Pfalz.
Benachbarte Kreise sind der Landkreis Kusel, Donnersbergkreis, Landkreis Bad
Dürkheim und der Landkreis Südwestpfalz. Die kreisfreie Stadt Kaiserslautern wird
fast komplett vom Landkreis umschlossen. Mit einer Einwohnerzahl von 110.145 und
durchschnittlich 172 Einwohnern pro km² liegt der Landkreis im Mittel der rheinland-
pfälzischen Landkreise (Landkreise Rheinland-Pfalz: 162 E/km², Städte Rheinland-
Pfalz: 949 E/km²).2
Das Gebiet des Landkreises unterteilt sich in neun Verbandsgemeinden: Weilerbach,
Otterbach, Otterberg, Enkenbach-Alsenborn, Hochspeyer, Bruchmühlbach-Miesau,
Ramstein-Miesenbach und Landstuhl. Abbildung 4-1 zeigt die verschiedenen
landschaftlichen Regionen, die den Kreis prägen und im Folgenden kurz dargestellt
werden.
Die Pfälzerwald -Gemeinden Verbandsgemeinde Kaiserslautern Süd und
Verbandsgemeinde Hochspeyer liegen im Osten und Süden des Landkreises
Kaiserslautern. Der Pfälzerwald hat eine gesamt Fläche von 1.771 km² und ist somit
das größte zusammenhängende Waldgebiet in Deutschland. Er ist Naturpark und
1Im Rahmen der Studie wurden neben dem Landkreis Kaiserslautern auch Akteure aus anderen
Landkreisen betreut und beraten, so dass auch Strukturen, die nicht im Landkreis Kaiserslautern vorhanden
sind, mit berücksichtigt werden konnten. 2 STATISTISCHES LANDESAMT RHEINLAND-PFALZ (2002)
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
104
anerkanntes Biosphärenreservat. Der größte Teil des Pfälzerwaldes liegt auf einer
Buntsandsteinformation und besteht zu 76 % aus Waldflächen. Typische Baumarten
sind Buchen, Eichen, Fichten und Kiefern. Lediglich 20 % der Flächen werden
landwirtschaftlich genutzt.3
Das Pfälzer Bergland erstreckt sich über das Gebiet der Verbandsgemeinden
Enkenbach-Alsenborn, Otterberg, Otterbach und Weilerbach, im Norden des
Landkreis Kaiserslautern. Charakteristisch für das Pfälzer Bergland sind die
abwechselnden Hügel und Täler, wobei auf den Hügeln Wiesen, auf den Hängen
Wälder dominieren.4
Das Land der Moore liegt im Gebiet der Verbandsgemeinde Ramstein-Miesbach im
Westen des Landkreis Kaiserslautern. Es liegt in der Westpfälzischen Senke und ist
durch die Übergänge von Wald und Moor, Wiesen und Feldern gekennzeichnet. In der
Urzeit bestand die Region aus einem großen, nur langsam abfließenden See,
wodurch es zur Moorbildung kam. Seit Mitte des 18. Jahrhunderts wurden die Moore
dann teilweise entwässert, ausgetorft und kultiviert. Die Region hat eine große
Bedeutung für die Flora und Fauna, da hier zahlreiche seltene Arten zu finden sind.5
Zum Sickinger Land gehören die Verbandsgemeinden Bruchmühlbach-Miesau und
Landstuhl, im Südwesten des Landkreises Kaiserslautern. Das Sickinger Land liegt
auf einer Hochebene und ist vom oberen Buntsandsteinvorkommen geprägt, welches
von Muschelkalk überlagert wird. Charakteristisch für die Region ist der Ackerbau.6
Abbildung 4-1: Landschaftliche Regionen im Landkrei s Kaiserslautern
Quelle: Kreisverwaltung Kaiserslautern
3 TOURISTIKVEREIN KAISERSLAUTERN LAND e.V. (o.J) a: 15.3.2004 4 TOURISTIKVEREIN KAISERSLAUTERN LAND e.V. (o.J.) b 15.3.2004, NATURPARK PFÄLZERWALD
(o.J): 15.3.2004 5 TOURISTIKVEREIN KAISERSLAUTERN LAND e.V. (o.J.) c: 15.3.2004 6 TOURISTIKVEREIN KAISERSLAUTERN LAND e.V. (o.J.) d: 15.3.2004
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
105
4.2 Energieverbrauch im Landkreis Kaiserslautern
Der gesamte Energieverbrauch des Landkreises wird von der Kreisverwaltung nicht
erfasst. Eine Hochrechnung aus dem Primärenergieverbrauch in Rheinland-Pfalz
(746.700 GJ7) auf die Einwohner des Landkreises ergibt einen Wert von 20.353 GJ
bzw. 5.700 GWh8.
4.3 Stand der Biomasse-Nutzung im Landkreis Kaisers lautern
Der Landkreis Kaiserslautern zeigte großes Interesse an der Umsetzung von
Biomassepotenzialen. Ausgehend von einem sehr geringen Umsetzungsgrad zu
Beginn der Studie konnten in den Jahren 2001 – 2004 im Landkreis zahlreiche
Projekte angeregt und umgesetzt werden. Eine graphische Darstellung der
umgesetzten und geplanten Biomasseanlagen im Landkreis ist in Abbildung 4-2
dargestellt. Die einzelnen Biomasse-Projekte im Landkreis sind in Kapitel 13 jeweils
kurz dargestellt. Tabelle 4-1 zeigt die Leistungsdaten der einzelnen Anlagen und
umgerüsteten Fahrzeuge.
Weilerbach
Otterbach
Otterberg
Enkenbach-Alsenborn
Hochspeyer
Kaiserslautern-Süd
Ramstein-Miesenbach
Landstuhl
Bruchmühlbach-Miesau
Kaiserslautern
Weilerbach
Otterbach
Otterberg
Enkenbach-Alsenborn
Hochspeyer
Kaiserslautern-Süd
Ramstein-Miesenbach
Landstuhl
Bruchmühlbach-Miesau
Kaiserslautern
Abbildung 4-2: Geplante und gebaute Biomasseanlagen sowie umgerüstete
Fahrzeuge im Landkreis Kaiserslautern
7 LÄNDERARBEITSKREIS ENERGIEBILANZEN (2001) 8 Umrechnung: 3600 GJ = 1 GWh
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
106
Symbole
Klär-/Deponiegas-BHKW
Biogas-BHKW
Holzhackschnitzel-Anlage
Pellet-Heizung
Pflanzenöl-Anlage
Pflanzenöl-Fahrzeug
Altfett-BHKW
Elektrische Energie
BioEnergie- undRohstoffZentrum (BERZ)
Grasraffinerie
Klärschlammverwertung
Symbole
Klär-/Deponiegas-BHKW
Biogas-BHKW
Holzhackschnitzel-Anlage
Pellet-Heizung
Pflanzenöl-Anlage
Pflanzenöl-Fahrzeug
Altfett-BHKW
Elektrische Energie
BioEnergie- undRohstoffZentrum (BERZ)
Grasraffinerie
Klärschlammverwertung
StatusBau bzw. bereits gebaut
Geplant
StatusBau bzw. bereits gebaut
Geplant
Anlagengrößen
< 100 kW
> 101 kW – 400 kW
> 401 kW – 800 kW
> 801 kW – 2 MW
> 2 MW
Anlagengrößen
< 100 kW
> 101 kW – 400 kW
> 401 kW – 800 kW
> 801 kW – 2 MW
> 2 MW
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
107
Tabelle 4-1: Leistungsdaten der umgesetzten Anlagen im Landkreis
Kaiserslautern
Art der Anlage
kW elektrisch
Jahresarbeit kWh elektrisch
kW thermisch
Jahresarbeit kWh thermisch
Stand PLZ Standort
Bio- und Deponiegas-BHKW
920 3.199.620 1.348 4.700.000 gebaut 67677 Mehlingen
HHS 0 0 650 4.157.727 in Planung 67677 Enkenbach-Alsenborn
HHS 0 0 450 900.000 gabaut 66892 LambsbornHHS 0 0 300 450.000 Planung 66892 LambsbornHHS 0 0 650 1.300.000 Planung 66849 LandstuhlHHS 0 0 800 1.600.000 im Bau 67685 MackenbachHHS 0 0 800 2.400.000 im Bau 66892 MartinshöheHHS 0 0 100 150.000 gebaut 67697 OtterbergHHS 0 0 60 90.000 gebaut 2001 66877 Ramstein-
MiesenbachHHS 0 0 300 900.000 gebaut 2001 67655 SchoppHHS 0 0 800 4.740.647 im Bau 67685 WeilerbachHHS 0 0 200 460.000 im Bau 67685 WeilerbachKlärgas-BHKW
920 3.199.620 1.348 4.700.000 gebaut 67659 Kaiserslautern
Klärgas-BHKW
85 744.600 225 in Planung 66877 Ramstein
Altfettaufbereitung und BHKW
2.000 15.000.000 40.000 30.000.000 Wirtschaftlich-keitsberech-nung
67685 Class III-Gelände, VG Weilerbach
Dampfmotor n.b n.b n.b n.b in Planung 67677 MehlingenSpilling Dampfmotor
950 6.650.000 7.500 6.750.000 in Planung 67685 Class III-Gelände, VG WeilerbachKlärschlamm-
behandlungn.b n.b n.b n.b in Planung 67685 Class III-
Gelände, VG Weilerbach
Quelle: Eigene Ermittlungen
Tabelle 4-2: Auf Pflanzenöl umgerüstete Fahrzeuge i m Landkreis Kaiserslautern
Art des Motors Stand PLZ EinsatzortSchlepper DEUTZ Agrotron 115 MK 3 umgerüstet 67707 TrippstadtSchredder Willibald umgerüstet 66887 LK KaiserslauternTraktor FENDT FARMER 309 LSA umgerüstet 67688 RodenbachTraktor J. DEERE 6810 umgerüstet 67688 RodenbachVW-Bus T4 umgerüstet 67688 RodenbachNotstromaggregat umgerüstet 67657 MehlingenSchredder Hammel umgerüstet 67657 Mehlingen
Abrollkipper MB 2638 umgerüstet 67657 Mehlingen
Abrollkipper MB 2428 umgerüstet 67657 MehlingenNissan-Pick-Up umgerüstet 67657 Mehlingen
Quelle: Maschinen- und Betriebshilfsring Südwestpfalz-Kaiserslautern
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
108
4.4 Waldholz aus der Forstwirtschaft
Im Landkreis Kaiserslautern wurde der Zuwachs und der Hiebsatz pro Forstamt
ermittelt. Da jedoch einige Forstamtsgrenzen über die Landkreisgrenzen
hinausreichen, mussten die Potenziale teilweise revierweise ausgerechnet und
angeglichen werden.
Im Landkreis Kaiserslautern gibt es einen jährlichen Zuwachs und damit ein
theoretisches Potenzial von 123.000 Fm. Dies entspricht einem Heizwert von etwa
321.892 MWh pro Jahr.
Der jährliche Hiebsatz liegt mit 88.102 Fm bei rund 68 % des Zuwachses. Das
technisch/ökologische Waldholzpotenzial liegt also bei 222.698 MWh pro Jahr.
Da die Landkreisgrenzen und die Forstamtsgrenzen verschieden sind, konnte über die
Forsteinrichtung nicht das gesamte Sortenaufkommen evaluiert werden. Behelfsweise
wurden die durchschnittlichen Verkaufszahlen der in Frage kommenden Sortimente
angenommen. Durchschnittlich wurden von 1997 bis 2002 im Landkreis
Kaiserslautern 24.000 Fm Industrieholz und NH-Holz produziert. Landesweit wird von
diesem Potenzial in etwa 35 % ins IL-Sortiment verkauft. Es wird angenommen, dass
dieser Wert auch für den Landkreis Kaiserslautern gilt. Somit ergibt sich ein
kurzfristig verfügbares Potenzial von rund 16.000 Fm oder 41.000 MWh. Im
Landkreis Kaiserslautern können somit mit Waldholz bei einem Verbrauch von 2000 l
je Haushalt rund 2050 Häuser nachhaltig mit Wärme versorgt werden. Das durch den
Brennholzverkauf bereits umgesetzte Potenzial konnte auf Landkreisebene nicht
ermittelt werden.
4.5 Biomasse aus der Landwirtschaft
4.5.1 Landwirtschaftliche Organisation
Der Landkreis liegt im Einzugsgebiet des Bauern- und Winzerverbandes Rheinland-
Pfalz Süd e.V., der eine eigene Bezirksgeschäftsstelle mit Sitz in der Stadt
Kaiserslautern hat.
Maschinen- und Betriebshilfsring (MBR) für die landwirtschaftlichen Betriebe des
Landkreises Kaiserslautern ist der MBR Südwestpfalz-Kaiserslautern, der im Bereich
der energetischen Biomassenutzung bereits ein großes Engagement zeigt. Von ihm
wurde das Projekt zur energetischen und stofflichen Nutzung von heimischem Raps
initiiert. Am Standort Zweibrücken werden zukünftig ca. 2 Mio. Liter Rapsöl gepresst
und anschließend in der Region vermarktet. Der Rapskuchen dient als hochwertiges
Futtermittel und kann genmanipuliertes Soja ersetzen. Der MBR Südwestpfalz-
Kaiserslautern schloss für dieses Projekt Kooperationsvereinbarungen mit den
umliegenden Maschinenringen und gründete eine eigene Gesellschaft mit Teilhabern
aus der Landwirtschaft. (Eine Projektbeschreibung findet sich in Kapitel 13). Ferner
werden von der Tochtergesellschaft des MBR Südwestpfalz-Kaiserslautern, der Agrar
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
109
Service Dienstleistungen in Landwirtschaft und Umwelt GmbH (ASDLU) bereits
Holzhackschnitzel für das Heizwerk in der Ortsgemeinde Schopp produziert und
geliefert (vgl. Kapitel 13).
4.5.2 Biomasse-Potenziale aus landwirtschaftlichen Flächen
Für die Ermittlung der allgemeinen theoretischen und technischen Potenziale aus
landwirtschaftlichen Flächen im Landkreis Kaiserslautern wird der bereits in Kapitel
3.2.3 beschriebene Anbaumix und die Berechnungsmethode angenommen. Für die
Ermittlung der verfügbaren Potenziale wurden die gesamten Stilllegungsflächen
(1.221 ha)9 herangezogen, da diese die allgemeine Angabe von 20 % der
Getreideflächen übersteigt und da auf diesen Flächen einer Nutzung für den Anbau
nachwachsender Rohstoffe nichts entgegensteht. Abbildung 4-3 zeigt eine
Gegenüberstellung der Flächenpotenziale in den einzelnen Verbandsgemeinden.
Daraus ist zu erkennen, dass die Pfälzer-Wald-Gemeinden (Hochspeyer und
Kaiserslautern-Süd) erwartungsgemäß die geringsten Flächenpotenziale aufweisen,
während im nördlichen und westlichen Bereich des Landkreises, größere
landwirtschaftliche Flächenpotenziale zu finden sind. Die größten Potenziale weist die
nördlichste Verbandsgemeinde Otterberg auf, die an den Donnersbergkreis grenzt.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
VG
Bru
chm
üh
lb.-
Mie
sau
VG
En
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ach
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VG
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VG
Wei
lerb
ach
Stil
llegu
ngsf
läch
e in
ha
Abbildung 4-3: Flächenpotenziale aus Stilllegungsfl ächen in Hektar
Quelle: Eigene Darstellung, Statistisches Landesamt Rheinland-Pfalz 1999
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
110
Tabelle 4-3: Potenziale aus landwirtschaftlichen An bauflächen im Landkreis
Kaiserslautern
Min Max Min Max Min Max
Nachwachsende Rohstoffe auf Ackerflächen
352.732 352.732 282.725 282.725 53.121 53.121
davon Strohaufkommen 65.130 65.130 52.204 52.204 29.644 29.644Dauergrünland 131.223 131.223 78.077 78.077 11.412 11.412Sonderkulturen 43 58 43 58 4 6Summe 483.998 484.012 360.845 360.860 86.711 86.712
Potenziale aus landwirtschaftlichen Anbauflächen im Landkreis Kaiserslautern
Theoretisch in MWh Technisch in MWh Verfügbar in MWh
Quelle: Eigene Darstellung
Abbildung 4-4 stellt die Potenziale aus dem Anbau nachwachsender Rohstoffe unter
Zugrundelegung des oben genannten Anbaumixes für den Landkreis Kaiserslautern
zusammen. Die Ansätze für Stroh und Dauergrünland erfolgten in Abstimmung mit
den landwirtschaftlichen Vertretern des Landkreises.10 Demzufolge besteht dort ein
theoretisches Gesamtpotenzial von 484.000 MWh/a. Die technisch gewinnbaren
Mengen belaufen sich auf ca. 360.860 MWh/a. Unter den aktuellen Voraussetzungen
sind derzeit ca. 86.700 MWh/a verfügbar. Dies entspricht einem Heizöläquivalent von
8,7 Mio. Litern, was bei einem Heizölpreis von 0,376 €/l einem Wert von ca. 3,26 Mio.
€ entspricht. Bei der vollständigen Nutzung des verfügbaren Potenzials aus der
landwirtschaftlichen Nutzfläche mit dem angegebenen Anbaumix können 22.500 t
CO2 eingespart werden. Abbildung 4-4 verdeutlicht graphisch die Verteilung der
Potenziale aus den verschiedenen Kategorien.
Biomasse-Potenziale auf landwirtschaftlichen Flächen
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
400.000
The
oret
.M
in
The
oret
.M
ax
Tec
hn.
Min
Tec
hn.
Max
Ver
fügb
.M
in
Ver
fügb
.M
ax
MW
h
Nachwachsende Rohstoffe aufAckerflächen
davon Strohaufkommen
Dauergrünland
Sonderkulturen
Abbildung 4-4: Gegenüberstellung theoretischer, tec hnischer und verfügbarer
Potenziale aus landwirtschaftlichem Anbau
Quelle: Eigene Darstellung
9 Flächen mit Anbau nachwachsender Rohstoffe in Form von Raps + Stillgelegte Flächen ohne Anbau,
Quelle: Statistisches Landesamt Rheinland-Pfalz 1999
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
111
4.5.3 Biomassepotenziale aus der Tierhaltung
Die Ermittlung der Potenziale aus der Tierhaltung erfolgte auf Basis der statistisch
ermittelten Viehbestände unter Verwendung der in Kapitel 3 bereits beschriebenen
Vorgehensweise. Ähnlich, wie bei der landwirtschaftlichen Nutzfläche sind auch bei
der Viehhaltung große Unterschiede in den einzelnen Verbandsgemeinden zu
erkennen (Abbildung 4-5).
0100.000200.000300.000400.000500.000600.000700.000800.000900.000
1.000.000
VG
Bru
chm
ühlb
.-M
iesa
u
VG
Enk
enba
ch-A
lsen
born
VG
Hoc
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rg
VG
Ram
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n-M
iese
nbac
h
VG
Wei
lerb
ach
Bio
gasm
enge
in m
3
Abbildung 4-5: Biogaspotenziale aus der Viehwirtsch aft in der
Verbandsgemeinde Weilerbach;
Quelle: Eigene Darstellung
Eine Berechnung der theoretischen Biogasmenge im Landkreis Kaiserslautern ergab
unter Berücksichtigung der Gaserträge der verschiedenen Güllearten und den
durchschnittlichen Stallhaltungstagen einen Heizwert von ca. 12.800 MWh/a Min bzw.
33.400 MWh/a Max aus der Tierhaltung. Die Schwankungsbreite der Gaserträge ergibt
sich aus den unterschiedlichen Gaserträgen bei optimalen und suboptimalen
Vergärungsbedingungen.
Für die technischen Potenziale ergibt sich eine Summe von 9.000 MWh/a Min bzw.
23.400 MWh/a Max. Tatsächlich verfügbar hiervon sind ca. 3.800 MWh/a Min bzw.
10.000 MWh/a Max.
10 Die Berechnungsweise wird in Kapitel 5 dargestellt.
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
112
Tabelle 4-4: Potenziale aus der Tierhaltung
Min Max Min Max Min Max
Rinder 11.607 31.090 8.125 21.763 3.580 9.589Schweine 704 1.759 492 1.231 179 448Hühner 519 593 363 415 0 0Summe Tierhaltung 12.830 33.443 8.981 23.410 3.759 10.038
Potenziale aus der Tierhaltung im Landkreis Kaiserslautern
Theoretisch in MWh Technisch in MWh Verfügbar in MWh
Quelle: Eigene Darstellung
4.5.4 Projektansätze zur landwirtschaftlichen Bioma ssenutzung
Um neben der Potenzialermittlung bereits erste Umsetzungsmöglichkeiten
aufzuzeigen, wurden im Landkreis Kaiserslautern genauere Betriebsinformationen
eingeholt, Akteure befragt und im Rahmen abendlicher Veranstaltungen informiert.
Aus den daraus gewonnenen Daten konnten bereits potenzielle Umsetzungsakteure
und mögliche Projektstandorte bzw. Standorte mit räumlichem Bezug benannt
werden.
Im Rahmen einer Informationsveranstaltung zeigten sich einige Landwirte bereits an
der Umsetzung einer Biogasanlage interessiert. Um auch Betriebe berücksichtigen zu
können, die nicht an der Veranstaltung teilgenommen hatten, wurde eine Befragung
mit Fragebogen und telefonischer Nacherfassung durchgeführt. In Tabelle 4-5 sind die
Betriebsstrukturen der einzelnen Betriebe aus der Informationsveranstaltung, in
Tabelle 4-6 die Betriebsstrukturen aus der Umfrage aufgelistet und hinsichtlich der
Umsetzbarkeit einer Biogasanlage bewertet.11
Bewertung:
• +1: Vergärung in eigener Anlage zu prüfen
• 0: Vergärung nur partnerschaftlich möglich
• -1: wenige Potenziale zur Vergärung
Für die Nutzung des Wirtschaftsdüngers sollten die Substrate über das Jahr
kontinuierlich in Menge und Qualität zur Verfügung stehen. Aus diesem Grund
kommen für einzelbetriebliche Anlagen nur diejenigen Betriebe in Frage, die eine
ganzjährige Stallhaltung ihres Viehs haben. Für Gemeinschaftsanlagen sind die
Transportentfernungen zwischen den Höfen und der Anlage wichtig. Vor allem die
Möglichkeit zum Wärmeabsatz sollte berücksichtigt werden.
11 Die potenziellen Anlagenstandorte in der Verbandsgemeinde Weilerbach sind in Kapitel 5 dargestellt.
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
113
Tabelle 4-5: Darstellung der Betriebsstrukturen int eressierter Landwirte im Landkreis Kaiserslautern i m Rahmen einer
Informationsveranstaltung am 27.11.2001
PersonalienVG Ortsgemeinde Name Art Menge Menge GVE Art Menge
Milchkühe 60 60 Schlempe 375 haGemischt 90 haStilllegung 5,6 ha
Milchkühe 60 60 Grünland 65 haJungvieh 80 40 Ackerland 55 ha
SchlempeGetreideGrasMais
Mittelbrunn Jotter Kühe/ Rinder
40 40
Milchkühe 65 65 Getreide
Puten 400 1,6 RapsSonder-kulturenGrünlandKartoffelnStilllegung 10 ha
400 1,6
Weilerbach Albrecht 105 haReichenbach-Steegen
Hähnchen
Milchkühe 100 100 Keine Angaben
Gerharrdsbrunn Guhl
Mittelbrunn Zimmer
Bruchmühlbach-Miesau
Landstuhl
Lage Viehangaben Kofermente
Bruchmühlbach-Miesau
SpranJungvieh 30 15
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
114
PersonalienVG Ortsgemeinde Name Art Menge Menge GVE Art Menge
Kartoffel-schlempe
450 m3
KartoffelnRapsGrünlandStilllegung 10 ha
Milchkühe 25 25Rinder 50 50
GrünlandGetreide
Nachzucht 60 30 Stilllegung 5-6 haSchweine 800 164
GetreideErbsenKartoffeln
RapsStilllegung 10 ha
Niedermohr Schwarz Milchkühe 65 65Brennerei 1600 hlGemischt 120 ha
Geflügel 800 3,2Schlempe 200 m3
Gemischt 238 haStilllegung 26 haSchlempeGemischt 56 ha
60
Krottweiler-Schwanden
Lage Viehangaben Kofermente
Rammstein-Miesenbach
70 ha
12
Steinwenden Tremel
105 ha
Steinwenden Schmitt Pferde 18 12
Legehennen (Nachbar)
Miesenbach Fischer16000
Stilllegung 5 ha
Katzenbach Schöne Milchkühe 60
140 Grünland 135 ha
Rammstein-Miesenbach
Kneller
90 ha
Ramstein Miesenbach
Pfeiffer Mutterkühe 140
Schenkel
Obermohr TögelPferde 18
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
115
Tabelle 4-6: Darstellung der Betriebsstrukturen bef ragter Landwirte im Landkreis Kaiserslautern
PersonalienVG Orts-
gemeindeName Viehart Menge Viehhaltung GVE Kofermente Andere Subs trate
Milchkühe 60 Ackerfläche Eigene Brennerei:
Nachzucht 50 Stilllegung 150 Tage * 2.500 Liter
Kartoffel und Getreide
(jeweils 50 %)
Milchkühe 80 ganzjährig Genossenschaftsbrennerei in
Gerhardsbrunn
Nachzucht
(Gülle)
80 50 Jungvieh auf
Weide
Ackerfläche 3.000 Liter (l)
Kartoffelschlempe am Tag
Stilllegung
Milchkühe 30 Stilllegung Brennerei: l
Nachzucht 80 davon Raps 2.000 l Schlempe/ d, davon
2/3 Kartoffel; 1/3 Getreide
Milchkühe 35 Ackerland
Nachzucht 15 Grünland
Stilllegungsfläche
Milchkühe 45
Kälber 50
Verschlussbrennerei: 2.000-
2.500 l Getreideschlempe/ d
Landstuhl Mittelbrunn Jotter Geplant ist Neubau
mit ganzjähriger
Stallhaltung
70 Stilllegung 3-4 ha
Landstuhl Mittelbrunn Hemmer Gesamtes Vieh auf
der Sommerweide
42 32 ha
25 ha
3,8 ha
Kaiserslautern Kaiserslautern 27 Simbgen Ganzjährige
Stallhaltung außer
etwa 20 der
jüngsten
Nachzucht
70 10 ha
6 ha
Bruchmühlbach-
Miesau
Gerhardsbrunn Bohl 120 50 ha
5 ha
85 60 ha
5,5 ha
Lage Viehangaben Kofermente
Bruchmühlbach-
Miesau
Elschbach Sprau 20-25 Rinder sind
auf Sommerweide
Menge
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
116
PersonalienVG Orts-
gemeindeFam. Name Viehart Menge Viehhaltung GVE Kofermente Menge
Milchkühe 40
Mastbullen 15
Mutterkühe 35
Nachzucht 20
Landstuhl Oberarnbach Zimmer Stilllegung (Raps) 12 ha
Milchkühe 60 Ackerfläche 70 ha
Nachzucht 5 Stilllegungsfläche 15 ha
Milchkühe 35 Ganzjährig Ackerfläche 35 ha
Nachzucht 35 Sommerweide Stilllegungsfläche 5 ha
Milchkühe 70
Nachzucht 70
Kühe 70
Nachzucht 70
Ramstein-
Miesenbach
Schrollbach Hoffmann Zuchtsauen
Ferkel
500 Stallhaltung 62,5 Stilllegungsfläche 9 ha
Kühe 50 Boxenlaufstall mit
Gülle/
Ackerland 30
Nachzucht 50 Grünland 30
Stilllegungsfläche 7
Milchkühe 65 Ganzjährige
Stallhaltung
145 Stilllegungsfläche 11 ha
Nachzucht 80
Sommeerweide für
ausgewachsene
Kühe
Kottweiler-
Schwanden
Seibert Ortsteil Schwanden: Landwirt
als Selbstvermarkter
Lage Viehangaben KofermenteAndere Substrate
Ramstein-
Miesenbach
Brennerei Weltersbach
Ramstein-
Miesenbach
Katzenbach Schröer 75 Kartoffelschlempe von
Steinwenden zur
Verfütterung
Ramstein-
Miesenbach
Niedermohr Heil Mai-Oktoberauf
Sommerweide
105 Stilllegungsfläche 7 Brennerei in der Nähe:
Steinwenden
105 Ackerfläche 15 ha Christoffel in MatzenbachRamstein-
Miesenbach
Niedermohr Dyck Alle auf Sommeide
nein
Otterberg Heimkirchen Schröer 52 Brauerei Winweiler
Otterbach Seelen Geib Etwa die Hälfte auf
Sommerweide
kein Vieh
62
Verschlussbrennerei (Mais)
Maisschlempe: 2,5 m³ am
Tag/ halbes Jahr. Außerdem
noch drei Landwirte in der
Nachbarschaft; zusammen ca.
50-150 Vieh
verfüttern ihre Schlempe
Landstuhl Oberarnbach Schmidt April-November
alle auf
Sommerweide
100 Ackerland 3 ha Sickinger Höhe: Kleinbrenner
Quelle: Eigene Erhebung
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
117
Folgende Betreiber können als potenzielle Einzelanlagenbetreiber bezeichnet werden:
• Herr Pfeiffer in der Verbandsgemeinde Ramstein-Miesenbach, Ortsgemeinde
Kottweiler-Schwanden mit 140 Mutterkühen und ganzjähriger Viehhaltung,
• Herr Fischer in der Verbandsgemeinde Ramstein-Miesenbach, Ortsteil Miesenbach,
mit einem Viehaufkommen von 800 Schweinen und 16.000 Legehennen,
• Herr Bohl aus der Verbandsgemeinde Bruchmühlbach-Miesau, Ortsgemeinde
Gerhardsbrunn, mit 120 GVE,
• Herr Seibert aus der Verbandsgemeinde Ramstein-Miesenbach, Ortsgemeinde
Kottweiler-Schwanden, mit 145 GVE.
Für den Betrieb von Gemeinschaftsanlagen kommen zahlreiche Betriebe in Betracht. Die
folgenden Betriebe eignen sich jedoch besonders, da in ihrer Umgebung bereits weitere
potenzielle Interessenten lokalisiert wurden:
• Gemeinschaftliche Landwirtschaft von Herrn Jotter und Herrn Zimmer in der
Verbandsgemeinde Landstuhl; Ortsgemeinde Mittelbrunn mit rund 140 Rindern. Die
Stallhaltung erfolgt ganzjährig,
• Verbandsgemeinde Ramstein-Miesenbach; Ortsgemeinde Niedermohr, in der
näheren Umgebung von Herrn Dyck,
• Verbandsgemeinde Otterberg, Ortsgemeinde Heimkirchen, in der näheren
Umgebung von Herrn Schroer.
Besonders hervor zu heben sind die zahlreichen Brennereien im Landkreis
Kaiserslautern. Die Schlempe, die als Abfallprodukt bei Schnapsbrennereien entsteht,
eignet sich aufgrund ihres Biogasertragwertes für eine Vergärung.1 Dieses hygienisch
unbedenkliche Abfallprodukt, welches saisonal im Herbst bis zum Frühjahr anfällt, wird
derzeit in der Viehfütterung eingesetzt.2 Die Brennereien haben meist keine Möglichkeit,
die Schlempe zwischen zu lagern, so dass sie bei Bedarf in eine Biogasanlage
einzusetzen wäre.
Zu klären wäre eine Möglichkeit zur Konservierung und Lagerung oder ein
diskontinuierlicher Einsatz im Wechsel mit anderen Substraten. Ferner muss bei der
Berechnung der Kosten der entgangene Futterwert mit einkalkuliert werden.
Auf Anfrage bei verschiedenen Landwirten war großes Interesse für alternative
Verwertungswege der Schlempe vorhanden.
4.5.5 Fazit der Potenzialerhebung für die Landwirts chaft
Die Landwirtschaft konzentriert sich im Landkreis Kaiserslautern vor allem auf die
nördlichen und westlichen Regionen des Landkreises. Dort konnten einige mögliche
Biogasprojekte benannt werden. In weiteren Untersuchungen müssen die spezifischen
Standorte vor allem auf logistische Voraussetzungen und mögliche Wärmeabnehmer
überprüft werden. Für die landwirtschaftlichen Betriebe ergeben sich jedoch auch weitere
Möglichkeiten zur energetischen Biomassenutzung. Im Rahmen des EU-Projektantrages
1 Kuratorium für Technik und Bauwesen (1998) S. 20, 21 2 Gespräche mit Landwirten und Schnapsbrennern im Landkreis Kasiserslautern.
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
118
„SEMS“ im 6. Forschungsrahmenprogramm wurde der Bau von 20 Biomasseheizanlagen
auf Basis von Getreide im Landkreis Kaiserslautern einbezogen. Ferner bietet die
Produktion von Holzhackschnitzeln aus schnellwachsenden Hölzern im Rahmen von
Ausgleichsmaßnahmen (z.B. Flughafen Ramstein vgl. Kapitel 11.1.1) eine weitere
Möglichkeit für die Landwirtschaft, sich im Bereich der energetischen Biomassenutzung
zu etablieren. Tabelle 4-7 zeigt die energetischen Potenziale aus der Landwirtschaft im
Landkreis Kaiserslautern in einer Übersicht. Die theoretischen Potenziale belaufen sich
demnach auf ca. 496.800 MWh bzw. 517.500 MWh. Die technischen Potenziale liegen
bei 369.800 MWh bzw. bei 384.300 MWh, die verfügbaren Potenziale bei 90.500 MWh
bzw. 96.800 MWh pro Jahr. Dies entspricht einem Heizöläquivalent von 9,0 – 9,7 Mio.
Litern, was bei einem Heizölpreis von 0,376 €/l einem Wert von 3,4 – 3,6 Mio. €
entspricht. Bei der vollständigen Nutzung des verfügbaren Potenzials aus der
Landwirtschaft können 23.500 – 25.200 Mg CO2 eingespart werden.
Tabelle 4-7: Übersicht Potenziale aus der Landwirts chaft
Min Max Min Max Min Max
Landwirtschaftliche Anbaufläche
483.998 484.012 360.845 360.860 86.711 86.712Viehwirtschaft 12.830 33.443 8.981 23.410 3.759 10.038Summe 496.828 517.455 369.826 384.270 90.470 96.750
Verfügbar in Potenziale aus NawaRos aus der Landwirt im Landkreis Kaiserslautern
Theoretisch in MWh Technisch in MWh
Quelle: Eigene Darstellung
4.6 Landschaftspflege-Grünschnitt
Die Ermittlung des Landschaftspflegegrünschnitts erfolgte auf Basis der bereits in
Kapitel 3 erläuterten Kennwerte. Die Ermittlung der entsprechenden Strecken erfolgte
anhand spezifischer Befragungen oder anhand von topographischen Karten.
4.6.1 Biotoppflegegrünschnitt
Im Bereich Biotoppflege ergibt sich ein theoretisches Potenzial von 32.000 MWh/aMin bzw.
39.477 MWh/aMax. Das technische Potenzial beläuft sich auf 23.304 MWh/aMin bzw.
29.285 MWh/aMax Aktuell verfügbar ist eine Menge von 11.700 MWh/aMin bzw.
14.600 MWh/aMax.
4.6.2 Straßenbegleitgrün
Der Landkreis Kaiserslautern verfügt über ein Straßennetz (Autobahn, Bundes-, Landes-
und Kreisstraßen) von insgesamt 537 km Länge3. Die im Rahmen von Pflegearbeiten
entlang dieser Strecke ermittelte Gehölzmenge beträgt 491 Mg pro Jahr und die
Grasmenge ca. 1.156 Mg. Hieraus leitet sich ein theoretischer Energiegehalt von
1.773 MWh/aMin bzw. 1.994 MWh/aMax ab. Bei einer 60%igen energetischen Nutzbarkeit
der technischen Menge ergibt sich ein Potenzial von 691 MWh/aMin bzw. 797 MWh/a Max.
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
119
4.6.3 Schienenbegleitgrün
Das Schienennetz des Landkreises Kaiserslautern beträgt 63 km4. Die Ermittlung des
Schienenbegleitgrüns erfolgte in Anlehnung an die Vorgehensweise der Ermittlung des
Straßenbegleitgrüns (siehe Abschnitt 1.6.2). Aus den Berechnungen ergibt sich ein
theoretisches Potenzial von 194 MWh/aMin bzw. 222 MWh/aMax. Nach Abzug von
Bergeverlusten in Höhe von 20 % (technisches Potenzial: 129 MWh/aMin bzw.
152 MWh/aMax) ergibt sich bei einer 60 %igen Nutzbarkeit des technischen Potenzials der
verfügbare Anteil von 77 MWh/aMin bzw. 91 MWh/aMax.
4.6.4 Uferbegleitgrün
Hierbei liegt das theoretische Potenzial bei 545 MWh/aMin bzw. 624 MWh/aMax. Das
technische Potenzial ist bei 362 MWh/aMin bzw. 428 MWh/aMax anzusetzen, woraus sich
ein verfügbarer Anteil von 217 MWh/a Min bzw. 256 MWh/aMax ergibt.
4.6.5 Ergebnis der Ermittlung des Grünschnitts
Für die Ermittlung der Grünschnittwerte ergeben sich auch im Landkreis Kaiserslautern
nur ungefähre Anhaltspunkte für die Potenziale, da bestehende Flächen nur nach Bedarf
gepflegt und die Biomassen nicht mengenmäßig erfasst werden. Aus den so errechneten
Mengen ergibt sich ein theoretisches Potenzial von 39.200 MWh/aMin bzw.
48.500 MWh/aMax. Das technisch/ökologische Potenzial entspricht einem Heizwert von
36.300 MWh/aMin bzw. 46.200 MWh/a Max. Tatsächlich verfügbar sind ca. 24.000
MWh/aMin bzw. 30.800 MWh/aMax (Vgl.: Tabelle 4-8).
Tabelle 4-8: Übersicht der Grünschnittpotenziale au s der Landschaftspflege im
Landkreis Kaiserslautern
Potenziale Landschaftspflege in Landkreis Kaiserslautern in MWh
Theoret. Min
Theoret. Max
Techn. Min
Techn. Max
Verfügb. Min
Verfügb. Max
Biotoppflege 32.000 39.477 23.304 29.285 11.652 14.642 Straße 1.773 1.994 1.152 1.329 691 797 Ufer- und Gewässer 545 624 362 426 217 256 Schiene 194 222 129 152 77 91 Summe 39.202 48.520 36.296 46.199 23.987 30.794
Quelle: Eigene Darstellung
3 Eigene Ermittlungen anhand von Kartenmaterial 4 Eigene Ermittlung anhand von Kartenmaterial
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
120
4.7 Biomasse im Zuständigkeitsbereich der öffentlic hen Hand
4.7.1 Kommunaler Grünschnitt
Mit einem Grünschnittaufkommen von 210 kg/Einwohner und Jahr liegt der Landkreis
weit über dem rheinland-pfälzischen Durchschnitt mit 61 kg/Einwohner und Jahr5. Gründe
dafür könnten in der strukturreichen Landschaft mit hohem Gehölzanteil und dem gut
organisierten Grünschnittsammelsystem liegen. Die kommunalen
Grünschnittsammelplätze werden vom Zweckverband Abfallwirtschaft entsorgt, der
derzeit eine energetische Grünschnittnutzung auf dem Deponiegelände in Mehlingen
plant.
0500
1.0001.5002.0002.5003.0003.5004.0004.5005.000
VG
Bru
chm
ühlb
.-M
iesa
u
VG
Enk
enba
ch-A
lsen
born
VG
Hoc
hspe
yer
VG
Kai
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laut
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Süd
VG
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VG
Wei
lerb
ach
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alle
nde
Grü
nsch
nittm
enge
n in
Mg
Abbildung 4-6: Kommunale Grünschnittmengen in den V erbandsgemeinden des
Landkreises Kaiserslautern
Quelle: Kreisverwaltung Kaiserslautern, Eigene Bearbeitung
Der kommunale Grünschnitt weist ein theoretisches Potenzial von 4.700 MWh/aMin bzw.
6.200 MWh/a Max auf. Die technischen Potenziale sind in diesem Fall höher als die
theoretischen, da hierfür der rheinland-pfälzische Durchschnitt angenommen wurde. Die
technischen Potenziale sind gleichzeitig als verfügbar anzusetzen. Sie haben einen
Heizwert von ca. 11.400 MWh/aMin bzw. 15.000 MWh/aMax.
5 Eigene Ermittlung auf Basis der ermittelten Grünschnittmengen der Kreisverwaltung Kaiserslautern
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
121
4.7.2 Kommunale Abfälle: Bioabfall, Altöle / Altfet te aus privaten
Haushalten
Kommunale Bioabfälle werden im Landkreis vom Zweckverband Abfallwirtschaft
Kaiserslautern (ZAK) über die Biotonne entsorgt. Dieser nutzt die Mengen derzeit zur
Herstellung von Kompost, während organische Anteile im Restmüll einer
Vergärungsanlage zugeführt werden. Das energetische Potenzial des derzeit
kompostierten Biomülls beträgt (je nach Inhalt und Gasertrag) 3.200 – 20.100 MWh/a.
Die technischen Mengen, welche als verfügbar angesetzt werden können, belaufen sich
auf 1.600 – 10.100 MWh/a. Nach Aussagen des ZAK wird die Kompostierung des
Biomülls derzeit aus verfahrenstechnischer Sicht bevorzugt.
Die in der Verbandsgemeinde verfügbaren Altfettpotenziale wurden auf Basis der
Kennwerte, die in Kapitel 4 beschrieben wurden, ermittelt. Demnach fallen in privaten
Haushalten Altfette mit einem Heizwert von ca. 2.300 MWh/a an. Gesammelt werden
könnten; bei einem entsprechend eingerichteten Sammelsystem Fette mit einem
Heizwert von ca. 1.200 MWh/a.
4.7.3 Klärschlamm
Die Technischen Werke Kaiserslautern, Abteilung Stadtentwässerung sind zuständig für
die Entsorgung der anfallenden Klärschlämme. Da nicht alle Fraktionen in die
Landwirtschaft ausgebracht werden können und Rekultivierungsmaßnahmen (bisheriger
Verwertungsweg der Mengen aus dem Landkreis Kaiserslautern) abgeschlossen sind, ist
man derzeit auf der Suche nach alternativen regionalen Verwertungsmöglichkeiten. Auf
dem Gelände des Bioenergie- und Rohstoffzentrums (vgl. Kapitel 11.1.2.) entstehen
derzeit in Kooperation mit der Stadtentwässerung Konzepte zur dezentralen
Klärschlammnutzung.
Das Gesamtklärschlammaufkommen im Landkreis Kaiserslautern beträgt 5.690 Mg
Trockenmasse. Dieses hat einen Heizwert von 3.380 MWh/a.
4.8 Gewerbliche Reststoffe
4.8.1 Gebrauchthölzer
In Kapitel 3.5.2 wurden die Gebrauchtholzpotenziale pro Kopf ausgerechnet. Pro Kopf
stehen in Rheinland-Pfalz an theoretischem Potenzial 0,064 Mg zur Verfügung. Dies
entspricht einem Potenzial von 7.049 Mg bzw. 30.000 MWh im Landkreis Kaiserslautern.
Das technische Potenzial entspricht dem theoretischen Potenzial.
An kurzfristig verfügbarem Potenzial fallen im Landkreis Kaiserslautern 6.719 Mg bzw.
29.000 MWh an.
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
122
4.8.2 Industrieresthölzer
In Kaiserslautern wurden alle bestehenden Sägewerke aufgenommen. Vier in Betrieb
befindliche Sägewerke konnten ermittelt werden. Sie gehören der Kategorie klein- und
mittelständische Betriebe an. Insgesamt entstehen im Produktionsprozess 7860 Mgatro an
Sägewerksnebenprodukten. Das heißt, das theoretische Potenzial beträgt
33.400 MWh. In Sägebetrieben entspricht das technisch/ökologische Potenzial in etwa
dem theoretischen Potenzial.
Rund 300 Mg werden im eigenen Betrieb energetisch genutzt. Die restlichen 7.560 Mg
stellen das kurzfristig verfügbare Potenzial dar. Dies ist umgerechnet ein Heizwert von
32.100 MWh.
4.8.3 Gewerblicher Grünschnitt
Die Potenziale aus dem gewerblichen Grünschnitt in Kaiserslautern weisen einen sehr
geringen Wert auf. Eine Verwertung der vorhandenen Mengen bei Garten- und
Landschaftsbaubetrieben erfolgt über die Eigenkompostierung oder über die Abgabe an
die kommunalen Grünschnittsammelplätze. Dies bedeutet, dass die gewerblichen
Mengen im Rahmen der kommunalen Grünschnittverwertung zum Großteil bereits erfasst
wurden und somit verfügbar sind. Die restlichen Mengen werden im Rahmen der
betrieblichen Nutzung kompostiert und weiter verwendet. Der durchschnittliche
Mengenanfall konnte mit ca. 10 Mg Grüngutmaterial pro Betrieb und Jahr angegeben
werden. Ein größerer Betrieb gab Mengen von ca. 40 Mg/a an. Die Zusammensetzung
des Materials variiert nach Jahreszeit, es überwiegt jedoch der holzartige Anteil mit 50 –
80 %, während Gras einen Anteil von 20 – 30 % hat. Die theoretischen
Grünschnittpotenziale aus dem Landkreis können mit ca. 140 – 180 MWh/a angegeben
werden. Technische und verfügbare Potenziale werden keine ausgewiesen, da diese
bereits bei den kommunalen Mengen enthalten sind.
4.8.4 Gewerbliche Speisereste & Altöle / Altfette
Gewerbliche Speisereste fallen im Landkreis vor allem in (338) Gaststätten, Hotels und
Restaurants, sowie in (9) Alten- und Pflegeheimen, einem Krankenhaus und (ca. 250)
Verbrauchermärkten mit Lebensmitteln an6. Die theoretisch zu erwartenden Mengen
ergeben einen Heizwert von ca. 7.100 MWh/a.
Die anzusetzenden Altfettmengen stammen vorwiegend aus Alten- und Pflegeheimen,
Gaststätten, Hotels und Restaurants und werden von der Firma Richter mit Sitz in
Weilerbach eingesammelt. Verfügbar sind in der Verbandsgemeinde Weilerbach (vgl.
Kapitel 5) und somit auch in Landkreis Kaiserslautern ca. 31.800 MWh/a.
6 Ermittlungen der Industrie- und Handelskammer Pfalz, Ludwigshafen
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
123
4.9 Potenziale nach Stoffgruppen
Tabelle 4-9 bis Tabelle 4-12 sowie die Abbildung 4-7 und die Abbildung 4-8 zeigen
jeweils in einer Übersicht, die in den vorherigen Abschnitten ermittelten
Biomassepotenziale, getrennt nach ihrer Verwertungsart:
• thermische Verwertung (Holzhackschnitzel),
• sonstige Biomassefestbrennstoffe (ohne Holz),
• Vergärung (Biogas) und
• sonstige Verwertung (Biokraftstoffe, etc.)
Tabelle 4-9: Zusammenfassung: Kumulierte Biomassepo tenziale – thermisch
verwertbare Biomasse (Holzhackschnitzel)
Min Max Min Max Min MaxWaldholz 321.892 321.892 222.698 222.698 40.900 40.900Industrieholz 33.385 33.385 33.385 33.385 32.099 32.099Altholz 29.941 29.941 28.540 28.540 28.540 28.540Kommunaler GS 4.535 5.997 10.975 14.512 10.975 14.512Gewerbl. GS 0 0 0 0 0 0Biotoppflege 22.430 27.671 16.334 20.527 8.167 10.263Straßenbegleitholz 663 746 431 497 259 298Ufer- und Gewässerpflege 239 274 159 187 95 112Schienenpflege 85 97 57 67 34 40NaWaRos 44.709 44.709 35.836 35.836 5.128 5.128Sonderkulturen 43 58 43 58 4 6Summe 457.923 464.770 348.457 356.305 126.201 131.899
Holzpotenziale in Landkreis Kaiserslautern
Theoretisch in MWh Technisch in MWh Verfügbar in MWh
Quelle: Eigene Darstellung
Die Erhebung der Holzhackschnitzel - tauglichen Biomasse in den verschiedenen
Anfallorten in Rheinland-Pfalz entspricht einer regenerativen Energiemenge von
theoretisch insgesamt ca. 457.900Min bzw. 465.800Max MWh/a. Davon sind technisch ca.
348.500Min bzw. 356.300 MWh/aMax erfassbar. Kurzfristig verfügbar sind ca. 126.200Min
bzw. 131.900 MWh/aMax. Diese Energiemenge entspricht einer äquivalenten
Heizölmenge von ca. 12,5Min bzw. 13,1 MioMax Litern. Bei einem angenommenen
Heizölpreis von 0,376 Euro pro Litern entspricht die durch Holzbiomasse substituierbare
Heizölmenge einem Geldwert von rund 4,7Min und 4,9 MioMax Euro pro Jahr. Damit könnte
eine CO2 Einsparung von 32.600Min bzw. 34.200 MgMax pro Jahr erzielt werden.
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
124
Tabelle 4-10: Zusammenfassung: Kumulierte Biomassep otenziale – thermisch
verwertbare Biomasse (sonstige Biomassefestbrennsto ffe)
Thermisch verwertbare Biomasse in Landkreis Kaiserslautern (ohne Holz) in MWh
Theoretisch Technisch Verfügbar
Rapskuchen 30.565 24.499 9.654Energiegetreide 37.334 29.924 4.282Energiegräser 25.873 20.738 2.968Stroh 65.130 52.204 29.644Summe 158.903 127.365 46.548
Quelle: Eigene Darstellung
Thermisch verwertbare Biomasse (ohne Holz)
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
Rapskuchen Energiegetreide Energiegräser Stroh
MW
h
Theoretisch
Technisch
Verfügbar
Abbildung 4-7: Übersicht thermisch verwertbare Biom asse (ohne Holz)
Quelle: Eigene Darstellung
Tabelle 4-11: Zusammenfassung kumulierte Biomassepo tenziale – vergärbare
Biomasse (Biogas) 7
Min Max Min Max Min MaxViehbestand 12.830 33.443 8.981 23.410 3.759 10.038NawaRos 116.739 116.739 93.569 93.569 13.390 13.390Dauergrünland 131.223 131.223 78.077 78.077 11.412 11.412Kommunaler GS 155 205 375 495 375 495gewebl. GS 97 128 0 0 0 0Biotoppflege 9.570 11.806 6.969 8.758 3.485 4.379Straßenpflege 1.109 1.248 721 832 433 499Ufer- und Gewässerpfl. 306 351 203 239 122 144Schienenpflege 109 125 72 85 43 51Sonderkulturen 0 0 0 0 0 0organische Abfälle 10.313 27.265 5.092 13.601 5.092 13.601Summe 282.450 322.531 194.060 219.067 38.111 54.009
Vergärbare Potenziale in Landkreis Kaiserslautern
Theoretisch in MWh Technisch in MWh Verfügbar in MWh
Quelle: Eigene Darstellung
7 Nicht aufgeführt: Klärschlamm – Biogas, da Sonderst ellung
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
125
Tabelle 4-12: Zusammenfassung kumulierte Biomassepo tenziale – Biokraftstoffe
Ölhaltige Biomasse-Potenziale Rheinland-Pfalz in MWh
Theoretisch Technisch Verfügbar
Pflanzenöle 32.382 25.955 10.228Altfette 34.135 32.968 32.968Summe 66.517 58.922 43.195
Quelle: Eigene Darstellung
Biokraftstoffpotenziale RLP
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
40.000
Pflanzenöle Altfette
MW
h/a Theoretisch
Technisch
Verfügbar
Abbildung 4-8: Biokraftstoffpotenziale in Rheinland -Pfalz
Quelle: Eigene Darstellung
4.10 Zusammenfassung
Zusammenfassend ist zu erwähnen, dass die verfügbaren Holzmengen mit 50 % den
größten Stoffstrom der Potenziale im Landkreis Kaiserslautern darstellen. Die wichtigsten
Akteure im Bereich der verfügbaren Potenziale sind jedoch die Landwirte, die neben
vergärbaren Potenzialen auch Hölzer in Form von nachwachsenden Rohstoffen
bereitstellen können. 34 % der kurzfristig verfügbaren Potenziale kommen aus der
Landwirtschaft, 35 % aus Industrie und Gewerbe und 15 % aus der Forstwirtschaft
(Kommune 10 %, Landschaftspflege 6 %) (vgl. Abbildung 4-9). Der große gewerbliche
Anteil geht vor allem auf das hohe verfügbare Altfettpotenzial in der Verbandsgemeinde
Weilerbach zurück (s. Kapitel 5).
Das gesamte theoretische Biomasse-Potenzial des Landkreises Kaiserslautern
beträgt ca. 965.800Min .bzw. 1 Mio. MWh/a Max. Das technische Potenzial , welches
langfristig unter optimalen Rahmenbedingungen umgesetzt werden könnte hat einen
Energiegehalt von ca. 728.800Min. bzw. 761.600 MWh/aMax.. Als kurzfristig verfügbar
können 254.100Min. bzw. 265.700 MWh/aMax. bezeichnet werden. Dies entspricht ca.
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
126
25,4 Mio.Min. bzw. 27,6 Mio. Litern Heizöl/a Max.. Bei einem Heizölpreis von 0,376 €/Liter
ergibt dies einen Wert von 9,6 – 10,4 Mio. €/a . Würde das gesamte verfügbare Potenzial
des Landkreises Kaiserslautern genutzt, könnten ca. 66.100 Mg bis 71.700 Mg CO2
eingespart werden.
Eine Übersicht über die gesamten Biomassepotenziale im Landkreis Kaiserslautern ist in
Tabelle 4-13 und den nachfolgenden Abbildungen aufgeführt.
Tabelle 4-13: Übersicht Gesamtpotenziale Landkreis Kaiserslautern
Min Max Min Max Min MaxLandwirtschaft 496.828 517.455 369.826 384.270 90.470 96.750Forstwirtschaft 321.892 321.892 222.698 222.698 40.900 40.900Landschaftspflege 34.512 42.318 24.947 31.192 12.638 15.787Kommune 10.197 28.660 14.109 26.277 14.109 26.277Industrie u. Gewerbe 102.365 102.397 97.224 97.224 95.938 95.938Summe 965.794 1.012.722 728.804 761.660 254.055 275.651
Theoretisch in MWh Technisch in MWh Verfügbar in MWhPotenziale nach Akteursgruppe
Quelle: Eigene Bearbeitung
Landwirtschaft34%
Industrie u. Gewerbe
35%
Forstwirtschaft15%Landschaftspflege
6%
Kommune10%
Landw irtschaft
Forstw irtschaft
Landschaftspf lege
Kommune
Industrie u. Gew erbe
Abbildung 4-9: Verteilung der Gesamtpotenziale im L andkreis Kaiserslautern nach
Akteursgruppe
Quelle: Eigene Darstellung
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
127
Technische Potenziale
48%
17%
27%
8%
Verfügbare Potenziale
50%
18%
15%
17%
holzartige Biomasse
sonst. therm verwertb. Biomasse vergärbare Biomasse
ölhaltige Biomasse
Abbildung 4-10: Verteilung technischer und verfügba rer Gesamtpotenziale
Landkreis Kaiserslautern nach Stoffgruppen
Quelle: Eigene Darstellung
Gemessen am hochgerechneten jährlichen Primärenergieverbrauch von ca.
5.653.600 MWh könnten die derzeit im Landkreis verfügbaren Biomasse-Potenziale
einen Anteil von ca. 5 % decken (vgl. Abbildung 4-11). Längerfristig besteht die
Möglichkeit diesen Anteil zu erhöhen. Durch Energiesparmaßnahmen und
Rationalisierungsinvestitionen könnten schätzungsweise 15 % - 30 % des derzeitigen
PEV eingespart werden. Damit ergäbe sich ein verfügbares Potenzial zur Deckung des
PEV aus Biomasse von ca. 6 – 7 %.
17,1
17,9
4,5
4,9
100
12,9
13,5
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0
Theoret. Min
Theoret. Max
Techn.Min
Techn. Max
Verfügb. Min
Verfügb. Max
PEV
prozentualeEnergiebereitstellung
Abbildung 4-11: Prozentualer Potenzialvergleich im Landkreis Kaiserslautern mit PEV 5.653.600 MWh/a Quelle: Eigene Darstellung
Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern
128
4.11 Literaturverzeichnis zu Kapitel 4
• KURRATORIUM FÜR TECHNIK UND BAUWESEN IN DER LANDWIRTSCHAFT
(1998): Kofermentation, Darmstadt
• LÄNDERARBEITSKREIS ENERGIEBILANZEN (2001): http://www.lak-
energiebilanzen.de/pdf/daten1.pdf, 14.03.2004
• TOURISTIKVEREIN KAISERSLAUTERN LAND e.V. (o.J.) a: Pfälzerwald,
http://www.kaiserslautern-kreis.de/tourismus/kl-land-seiten/de/ur/pw/index.htm,
15.3.2004
• STATISTISCHES LANDESAMT RHEINLAND-PFALZ (1999): Bodennutzung
landwirtschaftlicher Betriebe 1999
• STATISTISCHES LANDESAMT RHEINLAND-PFALZ (2002): Statistische
Basisdaten Gebiet und Bevölkerung 1939 – 2002 nach Verwaltungsbezirken
http://www.statistik.rlp.de/bevoelkerung/bevNachVerwbez.html, 14.03.2004
• TOURISTIKVEREIN KAISERSLAUTERN LAND e.V. (o.J.) b: Pfälzer Bergland,
http://www.kaiserslautern-kreis.de/tourismus/kl-land-seiten/de/ur/pbl/index.htm,
15.3.2004
• TOURISTIKVEREIN KAISERSLAUTERN LAND e.V. (o.J.) d: Sickinger Land,
http://www.kaiserslautern-kreis.de/tourismus/kl-land-seiten/de/ur/sl/index.htm,
15.3.2004
• NATURPARK PFÄLZERWALD (o.J): Beschreibung des Naturparks,
http://www.pfaelzerwald.de/Landschaft.htm, 15.3.2004
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
129
5 Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde
Weilerbach
Bei der Umsetzung von Biomasse-Potenzialen bedarf es, bedingt durch die zahlreichen
Einflussfaktoren, der Betrachtung der speziellen und projektspezifischen
Voraussetzungen. Daher wurde im Rahmen der vorliegenden Studie eine
Modellkommune beispielhaft untersucht. Die Verbandsgemeinde Weilerbach zeichnete
sich im Modelllandkreis Kaiserslautern durch ihr besonderes Engagement im Bereich der
Optimierung von regionalen Stoffströmen aus. Bereits im April 2001 startete in dieser
Kommune das Modellprojekt Zero-Emission-Village (ZEV) Weilerbach. Dieses Projekt
hatte zum Ziel, die technische Machbarkeit einer nahezu vollständig CO2- neutralen
Energieversorgung der Kommune darzustellen. Ferner wurden die zu erwartenden
Kosten, anhand ausgewählter technischer und konzeptioneller Lösungen, sowie
ökonomische, soziale und ökologische Vorteile einer ZEV-Strategie dargestellt und die
für die Umsetzung eines ZEV-Konzepts benötigten Akteure ermittelt. Durch dieses
Engagement im Bereich der erneuerbaren Energien waren positive Voraussetzungen
geschaffen, in dieser Kommune auch beispielhafte Anlagenkonzepte im Bereich der
Biomassenutzung darstellen zu können. Die Biomasse-Studie beinhaltet zwar keinen
praktischen Umsetzungsteil, hat jedoch unter anderem zum Ziel, umsetzungswillige
Akteure zu animieren und diese bei ihren Vorhaben beratend zu unterstützen. Aus
diesem Grund ließ die Auswahl der Modellkommune Weilerbach durch die Möglichkeit
der Nutzung von Synergieeffekten einen besseren Zugang zu Akteuren und benötigten
Informationen erwarten, als dies bei bisher wenig engagierten Kommunen zu erwarten
gewesen wäre.
5.1 Lage und Landschaft
Die Verbandsgemeinde Weilerbach (Abbildung 5-1) liegt im nordwestlichen Teil des
Landkreises Kaiserslautern in Rheinland-Pfalz. Eingebettet in die Landschaft des
Westrichs, umgeben von Pfälzerwald und Pfälzer Bergland, liegt die VG Weilerbach mit
ihren acht Ortsgemeinden in unmittelbarer Nähe der kreisfreien Stadt Kaiserslautern. Die
Nachbarverbandsgemeinden sind im Nordosten die Verbandsgemeinde Otterbach und
im Südwesten die Verbandsgemeinde Ramstein-Miesenbach (beide Landkreis
Kaiserslautern), im Nordwesten grenzt der Landkreis Kusel mit den Verbandsgemeinden
Wolfstein, Altenglan und Glanmünchweiler an. Im Südosten besitzt die
Verbandsgemeinde eine Grenze zur kreisfreien Stadt Kaiserslautern.
Die größte Nord-Süd-Ausdehnung beträgt 8 km Luftlinie, die größte Ost-West-
Ausdehnung 15 km. Der höchste Punkt in der VG ist der 422 m hohe Eulenkopf.
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
130
Abbildung 5-1: Karte der Verbandsgemeinde Weilerbac h
Quelle: VG Weilerbach
5.2 Energieverbrauch kommunaler Liegenschaften in d er
Verbandsgemeinde Weilerbach
In Tabelle 5-1 ist der Energieverbrauch der größten öffentlichen Gebäude der einzelnen
Ortsgemeinden in einer Übersicht zusammengestellt. Die Energieversorgung öffentlicher
Gebäude mit Biomasse stellt einen sehr guten Start für die Förderung der erneuerbaren
Energien in der Verbandsgemeinde dar. Die öffentliche Hand kann somit durch die
Unterstützung solcher Technologien eine Vorbildfunktion für weitere Investoren
übernehmen und durch die Schaffung von Strukturen weitere Biomasse-Nutzungen
anstoßen.
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
131
Tabelle 5-1: Energieverbrauch öffentlicher Gebäude in den Ortsgemeinden der VG
Weilerbach 1
Gebäude
Wärmebedarf
(MWh/a)
Stromverbrauch
(MWh/a)
Mehrzweckhaus Erzenhausen 31,98 4,64
Bürgerhaus Eulenbis 90,10 11,79
Kindergarten Eulenbis 176,84 3,01
Bürgerhaus Kollweiler 14,84 2,80
Bürgerhaus Mackenbach 170,86 3,63
Grundschule Mackenbach 145,88 10,08
Kindergarten Mackenbach 69,33 8,75
Wohnh. Herrenbergstr. Reichenb. 56,10 2,47
Grundschule Reichenbach 151,99 5,99
Kindergarten Reichenbach 115,30 7,99
Mehrzweckgeb. Reichenbach 84,74 0,00
Bürgerhaus Rodenbach 139,35 22,20
Feuerwehrhaus u. Schule Rodenbach 349,30 18,30
Friedhofshalle Rodenbach 11,14 3,04
Kindergarten Rodenbach 305,79 7,42
Rathaus Rodenbach 89,88 85,75
Bürgerhaus Schwedelbach 78,71 0,87
Kindergarten Schwedelbach 90,58 8,60
Bürgerhaus Weilerbach 343,43 53,19
Feuerwehrhaus Weilerbach 147,71 13,84
Kindergarten Weilerbach 93,76 3,36
Grundschule Weilerbach 220,87 9,69
Regionale Schule Weilerbach 233,88 93,95
Verwaltungsgebäude Weilerbach 158,30 39,22
Summe 3.370,65 420,58
Quelle: Verbandsgemeinde Weilerbach
1 Anmerkung: Die Potenzialangaben sind in Megawattstunden (MWh) angegeben. Es gilt folgende
Umrechnung:
1 MWh = 1000 kWh
Die Anschriften der Verbandsgemeinden sind in Anhang 1 aufgeführt
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
132
Energieverbrauch öffentlicher Gebäude der VG Weiler bach
0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 350,00 400,00
Mehrzweckhaus Erzenhausen
Bürgerhaus Eulenbis
Kindergarten Eulenbis
Bürgerhaus Kollweiler
Bürgerhaus Mackenbach
Grundschule Mackenbach
Kindergarten Mackenbach
Wohnh. Herrenbergstr. Reichenb.
Grundschule Reichenbach
Kindergarten Reichenbach
Mehrzweckgeb. Reichenbach
Bürgerhaus Rodenbach
Feuerwehrhaus u. Schule Rodenbach
Friedhofshalle Rodenbach
Kindergarten Rodenbach
Rathaus Rodenbach
Bürgerhaus Schwedelbach
Kindergarten Schwedelbach
Bürgerhaus Weilerbach
Feuerwehrhaus Weilerbach
Kindergarten Weilerbach
Grundschule Weilerbach
Regionale Schule Weilerbach
Verwaltungsgebäude Weilerbach
MWh
Wärme Strom
Abbildung 5-2: Energieverbrauch öffentlicher Gebäud e in den Ortsgemeinden der
Verbandsgemeinde Weilerbach
Quelle: Verbandsgemeinde Weilerbach
Aus Abbildung 5-2 ergeben sich erste Ansatzpunkte zur Untersuchung von so genannten
Wärmeinseln. Unter einer Wärmeinsel wird das Auftreten eines erhöhten Wärmebedarfes
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
133
auf einer vergleichsweise geringen Fläche verstanden. Durch eine Vernetzung
verschiedener Wärmeabnehmer kann die Wirtschaftlichkeit einer solchen Wärmeinsel für
eine Hackschnitzel- oder Pelletheizung hergestellt werden.
Auf der Basis vom ermittelten Wärmeverbrauch verschiedener Gebäude und von Vor-
Ort-Terminen wurden bereits Untersuchungen zur Wirtschaftlichkeit von
Biomasseheizungen für verschiedene Gebäude erarbeitet.
5.3 Biomasse-Nutzung in der VG Weilerbach
5.3.1 Stand der Biomasse-Nutzung bei Projektbeginn
Bei Start des Projektes ZEV Weilerbach wurde Biomasse als Brennstoff in der
Verbandsgemeinde lediglich in Kleinstfeuerungsanlagen (Kachelöfen, Kaminöfen)
genutzt. Im Rahmen der Projektlaufzeit wurde die Aktion „Feuer Frei“ zur Information
über die Möglichkeiten der Holzpelletnutzung gestartet. Bis zum Projektende waren zwei
Pelletheizungen installiert und drei in Planung. Das Interesse der Bürger ist sehr hoch.
Daher ist ein weiterer Anstieg der Zahl installierter Pelletheizungen zu erwarten.
5.4 Holzartige Biomasse
5.4.1 Waldholzpotenziale
Das Forstrevier Weilerbach ist Teil des Forstamtes Otterberg. Die Waldfläche beträgt 932
ha. Das Forstrevier Weilerbach hat mit ungefähr 90 % einen sehr hohen
Kommunalwaldanteil.
In der Verbandsgemeinde Weilerbach handelt es sich um einen Aufbaubetrieb. Das
heißt, dass nicht der gesamte Zuwachs forstlich genutzt werden kann. Der Zuwachs
beträgt laut Forsteinrichtungswerk 5,3 Fm/ha*a-1. Vor allem die Douglasie weist mit
durchschnittlich 12 Fm/ha*a einen sehr hohen Zuwachswert auf. Sie ist mittlerweile in der
ökologischen Wertigkeit mit den autochthonen Baumarten gleichzusetzen.2 Insgesamt
könnten Waldhackschnitzel aus dem Revier Weilerbach jedes Jahr theoretisch 683
Haushalte mit einem jährlichen Heizölbedarf von 2000 l/Jahr beheizen (Tabelle 5-2),
wenn der gesamte Zuwachs energetisch genutzt würde.3
2 Vgl.: Otto H.-J. 1993: Fremdländische Baumarten in der Waldbauplanung, Forst u. Holz, 48:454-456. 3 Dies ist jedoch nicht möglich auf Grund ökologischer Restriktionen und auf Grund der Marktverhältnisse (vgl.:
Kapitel 3.1).
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
134
Tabelle 5-2: Theoretisches Waldholzpotenzial in der Verbandsgemeinde Weilerbach
Baumart Zuwachs Heizwert in Heizöl Wohneinheiten bei
Verbrauch von 2000 l/a
[Fm/a] [MWh] [hl]
Eiche 269 900 901,5 45
Buche 492 1740 1737,1 87
übrige
Laubhölzer
54 187 187,5 9
Fichte 257 610 608,7 30
Douglasie 13 30,3 30,3 2
Kiefer 948 2250 2245,2 112
Summe 4.905 13.670 13.668 683
Quelle: Eigene Bearbeitung
Der Hiebsatz von 2,2 Fm/ha*a in der Verbandsgemeinde Weilerbach zeugt von jungen
Beständen, die noch in größere Dimensionen hineinwachsen werden. Es wird daher
weniger als die Hälfte des Zuwachses genutzt. Würde das gesamte ökologische
Potenzial einer energetischen Nutzung zugeführt, so könnte aus der Verbandsgemeinde
Weilerbach mit Waldhackschnitzel der Heizölbedarf von jährlich 286 Häusern substituiert
werden (siehe Tabelle 5-3).
Tabelle 5-3: Ökologisches Waldholzpotenzial in der Verbandsgemeinde Weilerbach
Baumart gepl. Einschlag Heizwert in Heizöl Wohneinheiten bei
Verbrauch von 2000 l/a
[Fm/a] [MWh] [hl]
Eiche 269 900 901,5 45
Buche 492 1740 1737,1 87
übrige
Laubhölzer
54 187 187,5 9
Fichte 257 610 608,7 30
Douglasie 13 30,3 30,3 2
Kiefer 948 2250 2245,2 112
Summe 2.033 5.717 5.710 286
Quelle: Eigene Bearbeitung
Für die Verbandsgemeinde Weilerbach wurde das in den letzten fünf Jahren
durchschnittlich anfallende Industrieholzaufkommen als wirtschaftliches
Waldholzpotenzial angenommen. Die VG Weilerbach als größter Waldbesitzer strebt an,
die anfallenden Schwachholzsortimente als Energieholz zu verwerten. In Tabelle 5-4 wird
errechnet, dass pro Jahr 122 Häuser mit Hackschnitzel aus dem Wald beheizt werden
könnten, wenn das wirtschaftliche Potenzial ausgeschöpft wird. Jedes Jahr gibt es
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
135
zusätzlich ungefähr 120 Selbstwerber, die in Eigenregie rund 220 Efm o.R. für sich
nutzen.
Tabelle 5-4: Wirtschaftliches Waldholzpotenzial in der Verbandsgemeinde
Weilerbach
Baumart Energieholz Heizwert in Heizöl Wohneinheiten bei
Verbrauch von 2000 l/a
[Fm/a] [MWh] [hl]
Eiche 58 194 194 10
Buche 169 600 597 30
übrige
Laubhölzer
8 28 28 1
Fichte 54 128 128 6
Douglasie 88 208 208 10
Kiefer 542 1.280 1.284 64
Summe 918 2.438 2.439 122
Quelle: Eigene Bearbeitung
5.4.2 Althölzer
Althölzer unterteilen sich nach der Altholzverordnung4 in Industrierestholz und
Gebrauchtholz. Industrieresthölzer fallen in der VG Weilerbach nicht an, da keine
Sägebetriebe vor Ort ansässig sind. Die Gebrauchtholzmengen errechnen sich aus dem
Pro-Kopf-Anfall nach MANTAU5. Die Mengen belaufen sich auf ca. 1.500 Mg. Dies
entspricht 6.500 MWh/a.
5.4.3 Sonstige Hölzer
Holz-Biomasse, die im Rahmen von Landschaftspflegemaßnahmen oder aus der
Bewirtschaftung landwirtschaftlicher Sonderkulturen anfällt (z.B. Rückschnitt von
Rebstöcken, Schnittgut aus der Baumschulpflege und von Obstbauanlagen), wird
gesondert in der Kategorie „Grünschnitt“ betrachtet.
5.4.4 Ergebnis Holzpotenziale
Insgesamt ergibt die Erhebung der Holz-Biomasse im Landkreis (Stand: Februar 2003)
ein verfügbares Holzpotenzial an Waldholz und Altholz von insgesamt rund 6.000 MWh/a
(vgl. Tabelle 5-5). Dies entspricht einer äquivalenten Heizölmenge von ca. 600.000 Litern
bzw. bei einem angenommenen Heizölliterpreis von 0,376 € ergibt dies einen
äquivalenten Geldwert von umgerechnet ca. 227.000 €.
4 Altholzverordnung vom 15.8.2002 (BGBl. I. S. 3302)
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
136
Tabelle 5-5: Holzpotenziale VG Weilerbach
theoretisches
Potenzial
technisch/
ökologisches Potenzial
kurzfristig
verfügbares
Potenzial
[MWh] [MWh] [MWh]
Waldholz 13.670 5.717 2.438
Industrierestholz 0 0 0
Altholz 6.500 6.500 3.510
Summe 20.170 12.217 5.948
Quelle: Eigene Bearbeitung
5.5 Biomasse aus der Landwirtschaft
5.5.1 Landwirtschaftliche Organisationen
In der Verbandsgemeinde Weilerbach sind derzeit 51 landwirtschaftliche
Haupterwerbsbetriebe ansässig (vgl. Tabelle 5-6). Hinzu kommen ca. 80 Betriebe im
Nebenerwerb.
Tabelle 5-6: Aufstellung landwirtschaftlicher Betri ebe in der VG Weilerbach
Landwirtsch.Betriebe
Erzenhausen 5Eulenbis 6Weilerbach 9Kollweiler 4Mackenbach 3Rodenbach 7Schwedelbach 7Reichenbach-Steegen 10
Verbandsgemeinde Weilerbach gesamt: 51
Quelle: Verbandsgemeindeverwaltung Weilerbach
Die Landwirte der Verbandsgemeinde Weilerbach gehören dem Bauern- und
Winzerverband Rheinland-Pfalz Süd e.V. und speziell dem Kreisverband Kaiserslautern
an. In den Ortsgemeinden Erzenhausen, Eulenbis, Mackenbach und Weilerbach sind
zudem Ortsverbände der Bauern- und Winzerschaft ansässig. Darüber hinaus gibt es in
der Verbandsgemeinde die Ortsbauernverbände Fockenberg-Limbach und Reichenbach.
Die Verbandsgemeinde Weilerbach gehört zum Einzugsgebiet des Maschinen- und
Betriebshilfsring Südwestpfalz/Kaiserslautern.
Für den Transport und die Konfektionierung verschiedener Biomassen sind in der
Verbandsgemeinde oder über den Maschinen- und Betriebshilfsring zahlreiche Geräte
5 MANTAU (2001)
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
137
und Infrastruktur, wie z.B. großräumige Transportfahrzeuge, landwirtschaftliche
Schlepper, Fahrsilos und Maishäcksler, verfügbar. Die AGH Steinwenden GmbH, die
ihren Sitz auf dem CLASS III -Gelände in Weilerbach hat, verfügt über einen
automatischen Holzhacker, der auch Stärken bis zu 60 cm Durchmesser zu
Hackschnitzeln verarbeiten kann. Die logistische Infrastruktur zur Nutzung der gängigsten
Biomassen ist damit in der Landwirtschaft der VG Weilerbach vorhanden. Weitere
Geräte, wie z.B. eine Erntevorrichtung für schnellwachsende Hölzer, könnten nach
Aussagen des Maschinen- und Betriebshilfsringes bei wirtschaftlichen Voraussetzungen
beschafft werden.
5.5.2 Biomasse-Potenziale aus landwirtschaftlichen Flächen
Für die Ermittlung der allgemeinen theoretischen und technischen Potenziale aus
landwirtschaftlichen Flächen in der VG Weilerbach wurde der bereits in Kapitel 3.2.3
beschriebene Anbaumix und die Berechnungsmethode angenommen. Für die Ermittlung
der verfügbaren Potenziale wurden die gesamten Stilllegungsflächen (10 % der
Ackerflächen abzüglich 30 % des Energieertrags für vergärbare Biomassen)
herangezogen, da diese die allgemeine Angabe von 20 % der Getreideflächen übersteigt
und da auf diesen Flächen einer Nutzung für den Anbau nachwachsender Rohstoffe
nichts entgegensteht.
Theoretisch betrachtet könnte die gesamte Ackerfläche inklusive der Stilllegungsflächen
für den Anbau nachwachsender Rohstoffe verwendet werden. Das hierbei entstehende
Potenzial beträgt ca. 61.000 MWh/a. Technisch wäre dies ebenfalls möglich. Hierbei
müssen jedoch 30 % Bergeverlust und Betriebsenergie für die vergärbaren Stoffe in der
Biogasanlage in Abzug gebracht werden. Das technische Potenzial beträgt daher ca.
51.300 MWh/a. Da jedoch derzeit der Anbau von Lebens- und Futtermitteln noch
wirtschaftlicher zu sein scheint und ein gewisser Selbstversorgungsgrad gewährleistet
werden soll, ist das tatsächlich verfügbare Flächenpotenzial für NawaRos erheblich
geringer einzustufen. Ob in der VG Weilerbach nachwachsende Rohstoffe auf nicht
stillgelegten Flächen angebaut werden, ist aus den zur Verfügung stehenden Daten nicht
ersichtlich. Da jedoch der Anbau von nachwachsenden Rohstoffen auf lediglich 4 % der
prämienfähigen Flächen erfolgt, ist davon auszugehen, dass der Prozentsatz
nachwachsender Rohstoffe auf „nicht prämienfähigen“ Flächen gegen null geht. Bei der
derzeitigen EU-Politik bezüglich der Zuschüsse für Stilllegungsflächen ist der Anbau von
nachwachsenden Rohstoffen auf diesen Flächen bei entsprechenden
Absatzmöglichkeiten attraktiv. Aus diesem Grund wird lediglich der Anbau von NawaRos
auf 10 % der Ackerfläche als wirtschaftlich, kurzfristig verfügbar angenommen. Damit
ergibt sich aus der durchschnittlichen minimal stillzulegenden Fläche ein kurzfristig
verfügbares wirtschaftliches Potenzial in Höhe von ca. 6.100 MWh/a.
Das in den Berechnungen für nachwachsende Rohstoffe enthaltene theoretische
Strohaufkommen von 8.800 MWh/a im Landkreis berechnet sich aus der angebauten
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
138
Getreidemenge und deren Korn/Stroh-Verhältnis im Rahmen des 100%igen Anbaumixes.
(Bei Annahme des derzeit bestehenden Getreideanbaus beliefe sich das theoretische
Strohpotenzial auf 19.100 MWh.) Das technische Potenzial berücksichtigt die
Bergeverluste und beträgt 7.400 MWh/a. Bei der Ermittlung des verfügbaren
Strohaufkommens wurde neben den Bergeverlusten auch der Einstreubedarf für die
Viehhaltung berücksichtigt. Aus diesen Berechnungen ergibt sich in der VG Weilerbach
ein frei verfügbares Strohaufkommen welches jedoch zu einem Teil zur
Bodenverbesserung auf dem Feld belassen wird. Nach Rücksprache mit den Vertretern
der Landwirtschaft in Weilerbach6 wurden daher 50 % des nicht für die Einstreu
benötigten Strohs als verfügbares Potenzial angesetzt. Aus den NawaRo-Flächen und
den sonstigen Getreideflächen (Brotgetreide) ergibt sich damit ein verfügbares
Potenzial von ca. 4.000 MWh/a . Da Stroh als Kuppelprodukt der Getreideproduktion
anfällt, ist dieses Potenzial entscheidend vom Getreideanbau aber auch von der
Viehhaltung und deren Einstreubedarf abhängig. Nach Anfrage bei Maschinenringen
verschiedener Regionen und beim Bauern- und Winzerverband Kaiserslautern wurde die
Annahme getroffen, dass evtl. zukünftig jeweils 30 % der Getreide- und der
Ackerfutterfläche einer alternativen Verwendung zugeführt werden können. Diese
zukünftigen Potenziale werden jedoch auf Grund der hohen Unsicherheit nicht beziffert.
Die theoretischen Potenziale von Dauergrünland von 24.200 MWh/a beziehen sich auf
den Biogasertrag der gesamten Dauergrünlandfläche der Verbandsgemeinde. Die
technischen Potenziale mit 14.400 MWh/a berücksichtigen einen Bergeverlust und
Abzüge durch schlecht mähbare Flächen (z.B. durch zu hohe Feuchte) von 20 %. Bei der
Berechnung der verfügbaren Potenziale aus Dauergrünland (Wiesen, Mähweiden,
Weiden und Hutungen) wurden lediglich ein Drittel der Wiesenflächen als aktuell
verfügbar herangezogen, da Dauergrünlandflächen für die Tierfütterung verwendet
werden. Durch den abnehmenden Viehbesatz in Weilerbach wird der zweite Schnitt der
Wiesenflächen häufig gemulcht. Dieses Potenzial stünde für eine energetische Nutzung
zur Verfügung. Die voraussichtlich verfügbaren Potenziale betragen daher 1.500 MWh/a.
Durch Futterersatz oder die teilweise Aufgabe der Viehwirtschaft können sich diese
Potenziale in Zukunft vergrößern. Eine mögliche zukünftige Abnahmequelle für Gräser
aus Dauergrünland und Ackerflächen stellt neben einer Biogasanlage auch die
Grasraffinerie dar, die aus herkömmlichen Gräsern drei Produkte (Fasern, Proteine und
Biogas) herstellt. Eine Kombination mit einer bereits bestehenden Biogasanlage ist
hierbei möglich.7
In der VG Weilerbach erfolgt kein Anbau von Sonderkulturen.
6 Kneller, Persönliches Gespräch 25.2.04 7 Das Institut für angewandtes Stoffstrommanagement leitet ab Frühjahr 2003 ein EU-Projekt aus dem
Programm INNOVATION, das Machbarkeitsuntersuchungen für die Errichtung von Grasraffinerien in Rheinland-
Pfalz, dem Saarland, Polen, Österreich und Luxemburg zum Ziel hat.
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
139
Eine Übersicht der Potenziale aus den landwirtschaftlichen Anbauflächen zeigt Tabelle
5-7 und Abbildung 5-3.
Tabelle 5-7: Zusammenfassung Potenziale aus landwir tschaftlichen Anbauflächen
Potenziale aus Nawaros aus landwirtschaftlicher Anbaufläche VG Weilerbach
Theoretisch in MWh
Technisch in MWh
Verfügbar in MWh
Nachwachsende Rohstoffe auf Ackerflächen
61.043 51.340 6.104
davon Strohaufkommen 19.098 18.143 1.814Dauergrünland 24.241 14.423 1.476Sonderkulturen 0 0 0Summe 85.284 65.763 7.580
Quelle: Eigene Darstellung
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
Nachw achsendeRohstoffe aufAckerf lächen
davonStrohaufkommen
Dauergrünland Sonderkulturen
MW
h/a
theoretisch
technisch
verfügbar
Abbildung 5-3: Potenziale NawaRos auf landwirtschaf tlichen Nutzflächen
Quelle: Eigene Darstellung
Aus dem Anbau nachwachsender Rohstoffe ergibt sich nach Zugrundelegung des oben
genannten Anbaumixes für die VG Weilerbach ein theoretisches Gesamtpotenzial von
ca. 85.300 MWh/a. Die technisch gewinnbaren Mengen belaufen sich auf 65.800 MWh/a.
Unter den aktuellen Voraussetzungen sind derzeit etwa 10.700 MWh/a verfügbar. Dies
entspricht einem Heizöläquivalent von ca. 1,7 Mio. Litern , was, bei einem Heizölpreis
von 0,376 €/l, einem Wert von ca. 639.200 € entspricht. Bei der vollständigen Nutzung
des verfügbaren Potenzials aus der landwirtschaftlichen Nutzfläche mit dem
angegebenen Anbaumix können ca. 2.000 Mg CO2 eingespart werden.
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
140
5.5.3 Biomassepotenziale aus der Tierhaltung
Eine Berechnung der theoretischen Biogasmenge aus den Werten der ca. 47
landwirtschaftlichen Betriebe im Betrachtungsgebiet ergab, unter Berücksichtigung der
Gaserträge der verschiedenen Güllearten und den durchschnittlichen Stallhaltungstagen,
einen Heizwert von 1.552 MWh/a Min. bzw. 4.066 MWh/a Max. aus der Tierhaltung. Die
Schwankungsbreite der Gaserträge ergibt sich aus den unterschiedlichen Gaserträgen
bei optimalen und suboptimalen Vergärungsbedingungen.
Die theoretischen Biomassepotenziale aus der Tierhaltung sind in Bezug auf die
tatsächlich verfügbaren und in Biogasanlagen nutzbaren Mengen jedoch nicht sehr
aussagekräftig. Daher wurden die vorhandenen Daten aus der Verbandsgemeinde weiter
eingegrenzt und durch Befragung verschiedener Betriebe konkretisiert. In die Ermittlung
der technischen Potenziale der Tierhaltung wurden nur Betriebe mit mehr als 40
Großvieheinheiten einbezogen, da diese ggf. für den Betrieb von Einzelhof- oder
Gemeinschaftsbiogasanlagen in Frage kommen. Betriebe unter 40 GVE wurden aufgrund
des hohen Aufwandes der Zulieferung zu einer Anlage nicht berücksichtigt, es sei denn,
ihr Standort liegt in direkter Nachbarschaft zu einem Betrieb, dessen Mengen für die
Nutzung in einer Biogasanlage interessant sind. Durch die Auswertung der von der
Verbandsgemeindeverwaltung zur Verfügung gestellten Unterlagen, sowie durch die
Lokalisierung der Betriebe auf einer Karte, konnten 29 interessante Betriebe erfasst
werden. Ferner wurden, anhand einer Landkarte der Verbandsgemeinde, die Standorte
der einzelnen Landwirte bestimmt. Die tierischen Abfälle der 29 Betriebe wiesen einen
Heizwert von 1.146 MWh/aMin. bzw. 2.976 MWh/aMax. auf. Davon müssen 30 % der
erzeugten Energie für den Betrieb der Anlage aufgewendet werden. Sie stehen somit für
den Ersatz von fossilen Energieträgern nicht zur Verfügung. Für die technischen
Potenziale aus der Tierhaltung werden daher 802 MWh/aMin bzw. 2.083 MWh/aMax.
angenommen.
Auf Grund des Modellcharakters der Verbandsgemeinde Weilerbach wurden zur
Ermittlung der voraussichtlich verfügbaren Potenziale die oben beschriebenen
Landwirte mittels Fragebogen angeschrieben. Damit wurde die allgemeine Methodik der
Potenzialermittlung für die Modellkommune konkretisiert und ergänzt. Der Rücklauf der
Fragebogen war sehr gering. Daher wurden durch telefonische Nachfassaktionen
interessierte Landwirte herausgefiltert und vor Ort besucht. Auf diese Weise konnten
genauere Daten von 12 Landwirten gewonnen werden. Durch eine Lokalisierung der
interessierten Landwirte auf der Karte konnten auf Grund der zur Verfügung stehenden
Fermente und Kofermente 5 – 6 mögliche Standorte für Biogasanlagen ermittelt werden,
die im anschließenden Kapitel weiter erläutert werden. Eine genaue Untersuchung der
einzelnen Standorte, sowie Wirtschaftlichkeitsberechnungen müssen noch erfolgen.
Weiterhin muss die Möglichkeit der Wärmeabnahme geprüft werden.
Um für die einzelnen Standorte bereits einen Eindruck der möglichen Potenziale für
Biogasanlagen zu vermitteln, werden mögliche Kofermente, die auf den betriebeseigenen
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
141
Flächen angebaut werden können, ebenfalls ausgewiesen. Aus Vereinfachungsgründen
werden hier nur Mais und Gras im 50:50 - Mix betrachtet, da diese in einer Biogasanlage
zu einem optimalen Gasertrag führen. Die Berechnung erfolgt hier abweichend vom
allgemeinen Energiemix, der für Rheinland-Pfalz angenommen wurde (vgl. Kapitel 3.2.3).
Da die einzelnen Strukturen in Flächenkonkurrenz stehen, muss der Landwirt je nach
Bedarf Prioritäten setzen, die im Falle einer Biogasanlage auf vergärbaren
landwirtschaftlich erzeugten Stoffen liegt.
5.5.3.1 Potenzieller Standort 1
Ein potenzieller Standort ist der Betrieb von Andreas Diehl in Erzenhausen. Dieser
Landwirt zeigte sich bei der Befragung sehr interessiert an der Biogastechnologie. Mit
170 Rindern verfügt er über eine gute Basis zum eigenständigen Betrieb einer
Biogasanlage. Weiterhin verfügt er über ca. 160 ha Nutzfläche, von denen ca. 10 ha
stillgelegt sind. Aus der Vergärung der Gülle erhält er einen Heizwert von 86 MWh/aMin.
bzw. 230 MWh/aMax. und durch den Anbau von je 50 % Gras und Mais auf seinen
Stilllegungs- und Dauergrünlandflächen weitere 501 MWh/aMin. bis 1.021 MWh/aMax..
Eine Möglichkeit der Substratzulieferung besteht evtl. aus dem Betrieb von Nadine
Dieterich. Da die Schäferin mit ihren 1300 Schafen häufig unterwegs ist, können hier
keine festen Güllemengen erwartet werden. Evtl. besteht jedoch die Möglichkeit der
Zulieferung von Kofermenten oder gelegentlichen Substraten.
Als voraussichtlich verfügbares Potenzial für diesen Standort werden daher (aus der
Tierhaltung 86/230 MWh/a und aus Kofermenten 594/1170 MWh/a) mit 680 MWh/aMin.
bis 1.400 MWh/aMax. angenommen.
5.5.3.2 Potenzieller Standort 2
Die Betriebe von Ernst Laborenz, Ernst Heil, Albrecht Günter, Walfried Herzer, Helmut
Stork und Andre Heil in Reichenbach-Steegen halten zusammen 547 Rinder und liegen
logistisch in einem Radius, der einen gemeinsamen Betrieb einer Biogasanlage
ermöglicht. Die Vergärung der Rindergülle ergäbe einen Heizwert von 277 MWh/aMin bzw.
742 MWh/aMax. Gegebenenfalls ist auch eine dezentrale Lösung auf den Betrieben
Laborenz, Herzer und Heil möglich, die jeweils mehr als 100 Großvieheinheiten
aufweisen. Durch Kofermente aus eigenen Stilllegungs- und Dauergrünlandflächen
können die Gaserträge weiter ausgebaut werden. Zu untersuchen ist hierbei noch die
Möglichkeit einer Wärmeabnahme. Wird ein Anbau auf Stilllegungsflächen auf ca. 40 ha
mit 50 % Gras und 50 % Mais angenommen, können zusätzlich zwischen 2.005
MWh/aMin und 4.088 MWh/aMax Energie erzeugt werden.
Als voraussichtlich verfügbares Potenzial für diesen Standort werden daher (aus der
Tierhaltung 277/742 MWh/a und aus Kofermenten 2.005/4.088 MWh) mit 2282 MWh/aMin
bis 4.830 MWh/a Max angenommen.
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
142
5.5.3.3 Potenzieller Standort 3
Die Betriebsleiter Hartmut und Manfred Glöde, Friedmann Blauth und Gerd Lang aus
Rodenbach haben sich bereits beim IfaS für die Möglichkeiten der Biogasnutzung
interessiert. Der potenzielle Standort liegt auf dem Hofgut Blauth, das mit 700 Schweinen
und 58 Rindern das größte Potenzial darstellt. Herr Lang, der einen Biolandbetrieb
besitzt, wäre, sofern eine gemeinsame Vergärung von ökologischer und konventioneller
Gülle von Bioland genehmigt würde, sehr an einer Zusammenarbeit interessiert.
Zusätzlich hat er größere Mengen Gras, die von seinem Vieh auch langfristig nicht
genutzt werden können. Der Berghof von Herrn Glöde in nördlicher Richtung des
Standortes, benötigt jährlich 18.000 l Heizöl, die durch ein Nahwärmesystem aus der
Abwärme der Biogasanlage bereitgestellt werden könnten. Zu prüfen wäre hierbei die
Möglichkeit der Leitungsverlegung über die Landstraße L 367. Gegebenenfalls könnte
diese an der Brücke angebracht werden. Als weiterer Wärmeabnehmer kommen drei
Wohnblocks mit 2 x 6 und 1 x 8 Wohneinheiten in Frage. Diese befinden sich am Rande
des Ortes in südlicher Richtung des potenziellen Standortes. Nach Aussagen der
interessierten Landwirte befindet sich in 3-4 km Entfernung ein weiterer
Schweinemastbetrieb mit 450 Schweinen. Bei einer Nutzung aller bisher aufgezeigten
Güllepotenziale ergibt sich ein Heizwert von 250 MWh/aMin bis 660 MWh/aMax. Hinzu
kommen die Kofermente. Wird ein Anbau auf Stilllegungs- und Dauergrünlandflächen auf
ca. 30 ha mit 50 % Gras und 50 % Mais angenommen, können zusätzlich zwischen
1.504 MWh/aMin und 3.066 MWh/aMax Energie erzeugt werden.
Als voraussichtlich verfügbares Potenzial für diesen Standort werden daher (aus der
Tierhaltung 250/660 MWh/a und aus Kofermenten 1504/3.066 MWh/a) mit 1.754
MWh/aMin. bis 3.726 MWh/a Max. angenommen.
5.5.3.4 Potenzieller Standort 4
Der Eichwieserhof in Weilerbach stellt durch die Betriebe Klaus Muthreich und Bernd und
Klaus Schellhaas einen weiteren potenziellen Standort dar. Hierbei ist besonders der
Betrieb Schellhaas mit ca. 100 Rindern, 135 Schweinen und 25 Pferden interessant. An
den Hof ist eine Gaststätte angeschlossen, die zusammen mit den Wohnhäusern ggf. als
Wärmeabnehmer fungieren kann. Der Heizwert der gesamten tierischen Reststoffe der
beiden Höfe mit gemeinsam 157 Rindern, 135 Schweinen und 25 Pferden beträgt 115
MWh/aMin. bzw. 302 MWh/aMax.. Wird ein Anbau auf Stilllegungs- und
Dauergrünlandflächen auf ca. 30 ha mit 50 % Gras und 50 % Mais angenommen, können
zusätzlich zwischen 1.504 MWh/aMin. und 3.066 MWh/aMax. Energie erzeugt werden.
Als voraussichtlich verfügbares Potenzial für diesen Standort werden daher (aus der
Tierhaltung 115/302 MWh/a und aus Kofermenten 1.504/3.066 MWh/a) mit 1619
MWh/aMin. bis 3.368 MWh/a Max. angenommen.
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
143
5.5.3.5 Potenzieller Standort 5
Der Samuelshof in Weilerbach ist als potenzieller Standort interessant, da hier zum einen
auf dem Betrieb Hermann Blauth größere Mengen an Gülle (111 Rinder, 36 Schweine)
anfallen und der Betrieb Helga Grob eine Verschlussbrennerei betreibt, bei der
energiereiche Schlempen anfallen, die als Koferment dienen können. Die drei Betriebe
des Samuelshofes verfügen über tierische Abfälle mit einem Heizwert von 75 MWh/a Min.
bis 109 MWh/a Max.. Die zur Verfügung stehenden Schlempemengen und ihr spezifischer
Heizwert müssen noch ermittelt werden. Wird ein Anbau auf Stilllegungs- und
Dauergrünlandflächen auf ca. 20 ha mit 50 % Gras und 50 % Mais angenommen, können
zusätzlich zwischen 1.504Min. und 3.066 MWh/aMax. Energie erzeugt werden.
Als voraussichtlich verfügbares Potenzial für diesen Standort werden daher (aus der
Tierhaltung 75/109 MWh/a und aus Kofermenten 1.054/3.066 MWh/a) mit 1.129
MWh/aMin. bis 3.175 MWh/a Max. angenommen.
5.5.3.6 Potenzieller Standort 6
Die Betriebe Bernd Domanetzki und Werner und Elke Rink in Pörrbach eignen sich ggf.
ebenfalls für den gemeinsamen Bau einer Biogasanlage. Vorhanden sind 169 Rinder, 40
Schafe und 6 Pferde. Diese tierischen Abfälle ergeben einen Heizwert zwischen 91
MWh/aMin. und 229 MWh/aMax.. Wird ein Anbau auf Stilllegungs- und
Dauergrünlandflächen auf ca. 30 ha mit 50 % Gras und 50 % Mais angenommen, können
zusätzlich zwischen 1.504Min. undMax. 3.066 MWh/a Energie erzeugt werden.
Als voraussichtlich verfügbares Potenzial für diesen Standort werden daher (aus der
Tierhaltung 91/229 MWh/a und aus Kofermenten 1.504/3.066 MWh/a) mit 1.595
MWh/aMin. bis 3.295 MWh/a Max. angenommen.
5.5.3.7 Weitere Standorte
Weitere neun Landwirte besitzen interessante Potenziale, die jedoch für den alleinigen
Betrieb einer Anlage an den jeweiligen Standorten nicht ausreichen. Nach den bisherigen
Ermittlungen konnten auch durch Einbeziehung benachbarter Betriebe keine potenziell
wirtschaftlichen Potenziale festgestellt werden. Durch die Errichtung einer zentralen
Biogasanlage auf dem Gelände des BioEnergie- und RohstoffZentrums (BERZ), auf dem
eine Wärmeabnahme vorhanden ist, können ggf. auch die bisher nicht berücksichtigten
Landwirte ihre tierischen Abfälle vergären.
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
144
Zu beachten ist hierbei allerdings der relativ geringe Energiegehalt von (vor allem Rinder-
Gülle), der weite Transportwege unwirtschaftlich macht. Der Anlagenplaner Ökobit GmbH
geht von einer maximal wirtschaftlichen Transportentfernung von 2 km aus8. Für den
Transport von nachwachsenden Rohstoffen wird ein optimaler Transportweg von max. 10
km vorgeschlagen.9 Unter Umständen kann der Transport von Gülle über eine weitere
Strecke lohnenswert sein, wenn dadurch lediglich der Trockensubstanzgehalt des
Gärsubstrates reduziert werden soll. Außerdem sind in Rindergülle die methanbildenden
Bakterien bereits vorhanden, so dass die Gülle zur „Animpfung“ des Gärsubstrates
verwendet werden kann.
Als voraussichtlich verfügbares Potenzial für die weiteren Landwirte werden daher (aus
der Tierhaltung 100/200 MWh/a und aus Kofermenten aus 20 ha Stilllegungs- oder
Dauergrünlandflächen 1.002/2.044 MWh/a) mit 1.102 MWh/aMin. bis 2.244 MWh/a Max.
angenommen (Tabelle 5-8).
Die gesamten potenziell verfügbaren Mengen an Gärsubstraten aus der Tierhaltung in
der VG Weilerbach haben einen Heizwert von ca. 1.000 / 2.500 MWh/a, die Kofermente
aus der Landwirtschaft haben einen Heizwert von 9.700 / 20.000 MWh/a. Abzüglich der
30 % Energiebedarf für den Betrieb der Biogasanlagen sind in der VG Weilerbach
700 MWh/aMin bzw.1.750 MWh/aMax aus der Tierhaltung und 6.790 MWh/aMin
14.000 MWh/a Max aus landwirtschaftlichen Kofermenten verfügbar. Dies entspricht
einer substituierten Heizölmenge von 70.000 bzw. 175.000 l Heizöl/a aus der
Tierhaltung und 679.000 bzw. 1.400.000 l Heizöl/a aus Kofermenten .
Tabelle 5-8: Potenziale aus Tierhaltung VG Weilerba ch
Potenziale aus der Tierhaltung VG Weilerbach
MWh min
MWh max
theoretisch 1.552 4.066technisch 802 2.083voraussichtl. verfügbar 700 1.730
Quelle: Eigene Bearbeitung
8 Vortrag „Biogas in der Landwirtschaft“ Achim Nottinger, Geschäftsführer der Firma Ökobit GmbH, bei der
Biomasse-Tagung am Umwelt-Campus 2002 9 ebenda
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
145
Biogaspotenziale aus der Tierhaltung (in MWh) VG Weilerbach
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
theoretisch technisch voraussichtl. verfügbar
MWh min
MWh max
Abbildung 5-4: Biogaspotenziale aus der Tierhaltung (Gülle)
Quelle: Eigene Bearbeitung
Eine Übersicht über die Zusammensetzung der gesamten Biomasse-Potenziale aus der
Landwirtschaft zeigt Tabelle 5-9.
Tabelle 5-9: Gesamtpotenziale Landwirtschaft
Verfügbare Potenziale aus der Landwirtschaft VG Weilerbach
MWh min
MWh max
Tierhaltung 700 1.730Nachwachsende Rohstoffe 9.214 9.214Dauergrünland 1.476 1.476Stroh 7.101 7.101Summe (ohne Stroh) 11.390 12.420
Anmerkung: Stroh ist bereits in NawaRos enthalten.
Quelle: Eigene Bearbeitung
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
146
Tierhaltung9%
Stroh 36%
Dauer-grünland
13%
Nach-wachsende Rohstoffe
55%
Abbildung 5-5: Verteilung der verfügbaren Potenzial e aus der Landwirtschaft in der
VG Weilerbach
Quelle: Eigene Bearbeitung
5.5.3.8 Fazit der Potenzialerhebung für die Landwir tschaft
Um die lokalen Bedingungen vor Ort entsprechend zu berücksichtigen, sind die
aggregierten Landkreis- oder Kommunaldaten bei der Planung eines konkreten
Anlagenstandortes stets im Rahmen einer detaillierten Standortuntersuchung zu
konkretisieren. Die oben beschriebenen Standorte 1 – 6 sollten im Rahmen einer
weiteren Untersuchung, bzw. in Gesprächen mit den Landwirten, näher erörtert werden.
Auf Wunsch wurde die Adresse des Betriebes Blauth in Rodenbach bereits an einen
Anlagenplaner weitergereicht. Dieser sagte zu, bei einem persönlichen Gespräch die
Lage zu prüfen.
In den Gesprächen mit dem Bauern- und Winzerverband Kaiserslautern wurde
angemerkt, dass die Landwirte durchaus bereit sind, sich im Rahmen ihrer
Deckungsbeitragsrechnung, also unter Berücksichtigung der aktuellen Marktlage, des zu
erzielenden Preises sowie von Prämienzulagen, den Bedürfnissen des Marktes
anzupassen und ihre Flächen mit den nachgefragten „Energieprodukten“ zu
bewirtschaften. Eine Informationsveranstaltung am 8.7.03 mit den Landwirten der VG
Weilerbach und Umgebung und der Firma Ökobit ergab allerdings stark unterschiedliche
Preisvorstellungen für die Lieferung von nachwachsenden Rohstoffen. Diese müssen im
Rahmen einer Konkretisierung des Vorhabens weiter ausdiskutiert und abgestimmt
werden. Da die Präferenz in der Landwirtschaft auf Grund der schwierigen Futtersituation
(trockener Sommer) im Jahre 2003 sehr angespannt war, wurde die Konkretisierung des
Projektes auf Wunsch der Landwirte mit einer niedrigen Priorität bearbeitet. Die Firma
Ökobit sieht sich ferner nicht in der Lage, ohne einen konkreten Planungsauftrag, die
Organisation einer Gemeinschaftsanlage zu übernehmen.
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
147
5.6 Landschaftspflegegrünschnitt
5.6.1 Kommunaler Grünschnitt
In der Verbandsgemeinde Weilerbach gibt es fünf Grünschnitt-Sammelplätze. Diese
werden vor allem von Bürgern, die ihre Gartenabfälle dort abliefern, kostenfrei genutzt.
Es erfolgt keine überwachte Anlieferung oder Trennung verschiedener Materialien. Daher
können die Angaben zur Konsistenz und der genauen Mengen nur Schätzwerte sein.
Tabelle 5-10 stellt die von der Verbandsgemeinde Weilerbach ermittelten Mengen dar.
Der Grünschnitt der Verbandsgemeinde Weilerbach wird, wie im gesamten Landkreis
Kaiserslautern, vom Zweckverband Abfallwirtschaft (ZAK) des Landkreises
Kaiserslautern entsorgt. Derzeit werden die Grünschnittmengen einer Kompostierung
zugeführt. Der Kompost kann anschließend käuflich erworben werden. Für eine
Kompostierung eignen sich jedoch holzartige Materialien nur schlecht. Da beim
Zweckverband Abfallwirtschaft neben den Grünschnittmengen des Landkreises auch
größere Altholzmengen anfallen, befindet sich ein Hackschnitzelheizkraftwerk in Planung.
Die energetische Verwertung von Grünschnitt ist grundsätzlich zu begrüßen. Jedoch
sollte nach Möglichkeit einer dezentralen Nutzung der Vorzug gegeben werden. Kann der
Grünschnitt bereits in der Verbandsgemeinde genutzt werden, bedeutet dies die
Einsparung von Transporten und ein Beitrag zur regionalen Energieversorgung.
Tabelle 5-10: Grünschnittmengen auf den Grünschnitt sammelplätzen der VG
Weilerbach
Ortsgemeinde Menge in Mg/a
Mackenbach 900,06
Reichenbach-Steegen 456,44
Rodenbach 702,72
Schwedelbach 267,08
Weilerbach 652,20
Gesamt 2.978,50
Quelle: Kreisverwaltung Kaiserslautern
Die erfassten Mengen Grünschnitt in der Verbandsgemeinde Weilerbach und im
Landkreis Kaiserslautern liegen im Vergleich mit anderen Landkreisen in Rheinland-Pfalz
sehr hoch. Aus diesem Grund kann von der Annahme ausgegangen werden, dass durch
Aufklärung und Motivation der Bürger keine erheblich größeren Mengen am Sammelplatz
angeliefert würden. Daher wird das theoretische, technische und verfügbare Potenzial
gleich gesetzt. Der Heizwert der gesammelten Grünschnittmengen beträgt unter der
Annahme einer Konsistenz von 50 % Holz und 20 % vergärbarer Masse 3.400
MWh/aMin. bzw. 4.520 MWh/aMax.
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
148
5.6.2 Gewerblicher Grünschnitt
In diese Kategorie fällt Grünschnitt, der bei Garten- und Landschaftsbaubetrieben anfällt
bzw. von Entsorgungsbetrieben erfasst und entsorgt wird. In der Verbandsgemeinde
konnten bei ersten Erhebungen fünf Betriebe ausgemacht werden. Telefonische
Befragungen ergaben jedoch, dass ein Teil der Befragten den Betrieb bereits eingestellt
haben und die anderen lediglich Gartenbauarbeiten übernehmen, bei denen keine
nennenswerten Grünschnittmengen anfallen. Das Potenzial wird daher nicht
mengenmäßig ausgewiesen.
5.6.3 Biotoppflege
Die Befragung bezüglich der Pflege der Biotopflächen ergab, dass in diesem Bereich
sehr wenig Biomasse anfällt, der vor Ort belassen oder auf dem Grünschnittsammelplatz
abgeliefert wird. Die derzeitige Erfassung erfolgt so selten wie möglich, da die Pflege
bisher nur Kosten verursachte. Um genaue Angaben über mögliches
Biomasseaufkommen zu erhalten, bedarf es einer eingehenden Untersuchung der
bestehenden Flächen und deren Bewuchs, da dieser in seinen Nutzungspotenzialen
stark variieren kann. Durch das Fehlen definierter Flächenzahlen und der Bewuchsarten
werden die Potenziale aus Biotopen nicht mengenmäßig ausgewiesen.
5.6.4 Straßenbegleitgrün
Die Bundes-, Landes- und Kreisstraßen fallen nicht in die Verantwortlichkeit der
Verbandsgemeinde. Nach Aussagen der Straßenmeistereien verbleibt der Grünschnitt
bisher überwiegend vor Ort, d.h. das Mähgut wird direkt in die Böschungen
zurückgeblasen.
Anhand der in Anhang 1 aufgeführten Kennwerte und der ermittelten Straßeninfrastruktur
(Autobahn, Bundes- , Landes- und Kreisstraßenkilometer) wurde das Straßenpflege -
Gehölzpotenzial sowie der grasartige Anteil ermittelt. Es ist anzunehmen, dass
insbesondere das gehölzartige Potenzial einer energetischen Nutzung zugeführt werden
könnte. Dazu bedarf es jedoch einer weitergehenden Untersuchung, inwiefern diese
Mengen vor Ort quantitativ und qualitativ erfasst und entsprechend einer energetischen
Nutzung zur Verfügung gestellt werden können.
Die Verbandsgemeinde Weilerbach verfügt nicht über von ihr zu pflegende
Autobahnstrecken. Die im Rahmen von Pflegearbeiten entlang der ca. 60 km Bundes-,
Landes- und Kreisstraßen ermittelte Gehölzmenge beträgt den Berechnungen zufolge
rund 50 Mg pro Jahr und die Grasmenge etwa 110 Mg mit einem theoretischen
Energiegehalt von 210 MWh/aMin. bzw. 250 MWh/aMax.. Geht man von einer 60%igen
energetischen Verfügbarkeit der technischen Menge aus, entspricht dies umgerechnet
etwa 88 MWh/aMin. bzw. 106 MWh/aMax..
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
149
5.6.5 Schienenbegleitgrün
Weilerbach verfügt über eine Schienenstrecke von ca. 12 km Länge. Derzeit laufen
Planungen zur Wiederinbetriebnahme der Strecke. Die Ermittlung des
Schienenbegleitgrüns erfolgte in Anlehnung an die Vorgehensweise der Ermittlung des
Straßenbegleitgrüns, d.h. unter Zuhilfenahme derselben Kennzahlen (siehe Abschnitt
5.6.4).
Für die Pflege der Schienenstrecken ist eine Tochtergesellschaft der Deutschen Bahn
AG zuständig.
Aus den Berechnungen ergibt sich ein theoretisches Potenzial von 48 MWh/aMin. bzw.
57 MWh/aMax.. Wird davon ausgegangen, dass nach Abzug von Bergeverlusten in Höhe
von 20 % (technisches Potenzial ca. 33 – 40 MWh) der verfügbare Anteil etwa 60 % des
technischen Potenzials entspricht, so ergibt sich aus dem Bereich der Schienenpflege
eine potenziell nutzbare Energiemenge von etwa 20 MWh/aMin. bis 24 MWh/aMax..
Inwiefern das Potenzial an Straßen- und Schienenbegleitgrün zur regenerativen
Energieerzeugung Einsatz finden kann, bedarf weiterer Untersuchungen. Es gilt
insbesondere zu ermitteln, wie hoch der technische, logistische und wirtschaftliche
Aufwand ist, um die häufig dezentral und im jahreszeitlichen Turnus anfallenden Mengen
zu akquirieren. Auch gilt es, die rechtlichen Aspekte zu klären, da es sich hierbei z.T. um
die Entsorgung von schadstoffbelastetem Abfall handeln kann. Voraussetzung für die
Erfassung potenzieller Grünschnittmengen aus der Straßenbegleitpflege wäre daher der
Aufbau entsprechender Strukturen und evtl. die Anschaffung neuer Mäheinrichtungen mit
dem Ziel den Grünschnitt einer zukünftigen energetischen Verwertung zuzuführen.
5.6.6 Uferbegleitgrün
Ähnlich wie bei der Biotoppflege, die häufig mit der Pflege von Gewässerufern
gleichzusetzen ist, erfolgt keine mengenmäßige Erfassung des Pflegeschnitts. Die Pflege
fällt in den Aufgabenbereich der Verbandsgemeinde und wird entweder durch Mitarbeiter
des Bauhofes oder durch Landwirte durchgeführt. Eine Pflege erfolgt nur, wenn diese
dringend notwendig ist. Eine komplette Freiräumung von Gewässerrandstreifen wird nicht
gewünscht.
Anhand von Literaturwerten wurde jedoch entsprechend der Uferlänge eine potenziell zur
Verfügung stehende Menge errechnet. Dabei wurde davon ausgegangen, dass je
Uferkilometer 0,6 ha Gehölz und 2,1 ha Rasenfläche gepflegt werden könnten. Der
Gehölzertrag pro ha wird mit 5 Mg, bei einem 50%igen Wasseranteil in der Frischmasse
angenommen. Der Grasertrag pro ha wird mit 3 Mg Trockenmasse angenommen. Nach
diesen Berechnungen ergibt sich ein theoretisches Potenzial aus Gewässerbegleitflächen
von 199 MWh/aMin. bis 236 MWh/aMax.. Die Technischen Mengen belaufen sich auf 138
MWh/aMin. bis 168 MWh/aMax.. Als verfügbar können 83 MWh/aMin. bis 101 MWh/aMax.
angesetzt werden.
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
150
5.6.7 Ergebnis der Ermittlung des Landschaftspflege grünschnitts
Aus den so errechneten Mengen ergibt sich ein theoretisches Potenzial von
4.056 MWh/aMin. bzw. 5.314 MWh/aMax.. Das technisch-ökologische Potenzial entspricht
einem Heizwert von 3.717 MWh/aMin. bzw. 4.901 MWh/aMax.. Tatsächlich verfügbar sind
ca. 3.590 MWh/aMin. bzw. 4.747 MWh/aMax..
Tabelle 5-11: Übersicht verfügbare Potenziale aus L andschaftspflege in der VG
Weilerbach
Potenziale Landschaftspflege VG Weilerbach in MWh
Theoret. min Theoret. max
Techn.min
Techn. max
Verfügb. min
Verfügb. max.
Kommunal 3.595 4.769 3.399 4.516 3.399 4.516Gewerblich 0 0 0 0 0 0Biotoppflege 0 0 0 0 0 0Straße 214 251 147 176 88 106Ufer- und Gewässer 199 236 138 168 83 101Schiene 48 57 33 40 20 24Gesamt Landschaftspflege 4.056 5.314 3.717 4.901 3.590 4.747
Quelle: Eigene Bearbeitung
Tabelle 5-11 und Abbildung 5-6 geben eine Übersicht über die verfügbaren Potenziale
aus dem Bereich Landschaftspflege in der VG Weilerbach.
Potenzialvergleich Grünschnitt
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
Theore
t. m
in
Theore
t. m
ax
Techn
. min
Techn
. max
MW
h Kommunal
Gewerblich
Biotoppflege
Straße
Ufer- und Gewässer
Schiene
Abbildung 5-6: Verfügbare Potenziale aus Landschaft spflege in der VG Weilerbach
Quelle: Eigene Bearbeitung
Die Verbandsgemeinde Weilerbach verfügt über ein vergleichsweise hohes kommunales
Grünschnittaufkommen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die bereits gesammelten
Materialien aus den Bereichen der Landschaftspflege ebenfalls auf den Sammelplätzen
angedient werden.
Es ist davon auszugehen, dass die dargestellten Landschaftspflegemengen eher eine
Untergrenze der verfügbaren Biomasse-Potenziale darstellen.
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
151
5.7 Organische Abfälle
Die Biomasse-Fraktion „Organischer Abfall“ setzt sich aus den kommunalen Bioabfällen
und privaten Altfetten / Altölen sowie den gewerblichen Bioabfällen und Altfetten / Altölen
zusammen.
5.7.1 Kommunale Abfälle: Bioabfall, Altöle / Altfet te aus privaten
Haushalten
In der Verbandsgemeinde Weilerbach wird privater Bioabfall bereits flächendeckend über
die Braune Biotonne gesammelt und energetisch in der betriebseigenen Vergärungs- und
Kompostierungsanlage des Zweckverbands Abfallwirtschaft Kaiserslautern des
Landkreises verwertet.
Eine Sammlung von privaten Altölen und Fetten findet im Landkreis Kaiserslautern nicht
statt.
Die genaue Bioabfallmenge wird nicht pro Verbandsgemeinde erfasst. Die theoretische
Bioabfallmenge errechnet sich daher aus der durchschnittlichen Menge der in Rheinland-
Pfalz anfallenden organischen Abfälle. Diese hätte einen Heizwert von 550 MWhMin bzw.
3.490 MWhMax. Durch die im Landkreis Kaiserslautern tatsächlich anfallende
Bioabfallmenge, projeziert auf die Einwohner der Verbandsgemeinde, ergibt sich ein
technisches Potenzial von 320 MWhMin bzw. 2.020 MWhMax. Diese technische Menge ist
theoretisch verfügbar. Allerdings besteht eine gesetzliche Überlassungspflicht für private
Bioabfälle an den Kreis, der diese bereits energetisch und stofflich verwertet.
Für Altfett liegt nach Untersuchungen in Österreich das theoretische Potenzial bei 2 kg
Altfett pro Einwohner und Jahr, was einem Heizwert von 405 MWh/a entspräche.
Technisch kann davon ca. 1 kg gesammelt werden. Dies entspricht einer verfügbaren
Energiemenge von ca. 202 MWh/a. Diese Verfügbarkeit setzt allerdings die Einführung
eines Sammelsystems voraus.
5.7.2 Gewerbliche Abfälle: Gewerbliche Speisereste und
Produktionsrückstände
Neben den hausmüllähnlichen Gewerbeabfällen, die vorwiegend über die Biotonne durch
den Zweckverband Abfallwirtschaft entsorgt werden10, fallen in der Verbandsgemeinde
Weilerbach vor allem überlagerte Lebensmittel aus Lebensmittelmärkten oder
Speisereste und Fettabscheiderrückstände aus Krankenhäusern, Altenheimen und dem
Gastronomie-, Hotellerie- und Kantinenbetrieb an. Auch in der Modellkommune war es
nicht möglich die exakten Mengen der einzelnen Betriebe zu ermitteln, da diese zum
10 Eine Auflistung der hausmüllähnlichen Bioabfälle aus Gewerbebetrieben erfolgt beim Zweckverband
Abfallwirtschaft nicht nach Verbandsgemeinden.
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
152
einen oft eine mangelnde Auskunftsbereitschaft aufwiesen oder die Mengen nicht genau
angeben konnten. Daher wurden die durchschnittlichen Zahlen der großen
Entsorgungsbetriebe angesetzt, die auf Erfahrungswerten beruhen. In der
Verbandsgemeinde sind ca. 40 Schank- und Speisegaststätten sowie Imbissbuden
ansässig. In diesem Bereich fallen je Betrieb durchschnittlich 7,8 Mg Speisereste und
0,21 Mg Altspeisefette an. Demnach fallen in den 37 Hotels und Gaststätten und den 9
Verbrauchermärkten jährlich durchschnittlich Speisereste mit einem Heizwert von ca.
2.600 MWh an.
5.7.3 Gewerbliche Abfälle: Altfette
In Bezug auf die gewerblichen Altfettpotenziale ist Weilerbach in einer besonderen
Situation. In dieser Verbandsgemeinde sitzt mit der Firma Richter & Co. GmbH ein
großer gewerblicher Altfettentsorger. Auch Mengen aus dem Saarland, Teilen Hessens
und Baden-Württembergs werden von der Firma Richter entsorgt. Hierbei handelt es sich
um rund 2,5 Mio. Liter qualitativ sehr hochwertiger Fette mit einem Fremdstoffanteil von
3 – 5 %. Diese Qualität eignet sich für den Betrieb von Blockheizkraftwerken oder die
Verwendung in Dieselmotoren (vorzugsweise Schiffsdiesel). Seit dem 01. August 2001
wird ein Teil des Fettes von der Firma MANN mit Sitz in 57520 Langenbach
abgenommen. Die Firma MANN betreibt unter anderem ein Blockheizkraftwerk mit
Altspeisefett.
Nach Aussagen der Firma Richter werden von ihr 98 % der qualitativ hochwertigen Fette
im Zuständigkeitsgebiet gesammelt. Über die qualitativ geringerwertigen Fette und deren
Mengen konnte jedoch keine Aussage gemacht werden. Die verfügbaren Altfett-
Potenziale mit 31.800 MWh/a liegen in der Verbandsgemeinde Weilerbach um ein
Vielfaches höher als in anderen Kommunen. Die Nutzung dieses Potenzials in Form
eines Altfett-Blockheizkraftwerkes wird derzeit im Rahmen des Projektes Bioenergie- und
Rohstoffzentrum Weilerbach (vgl. Kapitel 11.1) geprüft.
5.8 Klärschlamm
Die Erhebung der Klärschlammmengen im Rahmen dieser Potenzialstudie erfolgte im
Hinblick auf einen eventuell zukünftig zu erwartenden Klärschlamm-
Entsorgungsengpass, der dann aufftreten könnte, wenn sich bundes- oder EU-rechtliche
Rahmenbedingungen dahingehend verändern, dass eine landwirtschaftliche
Klärschlammverwertung im bisherigen Umfang nicht mehr möglich sein sollte.
Im Einzugsgebiet der Verbandsgemeinde Weilerbach befindet sich eine Kläranlage, die
für 16.500 Einwohnerwerte ausgelegt ist. Derzeit erfolgt die Verwertung der
Klärschlämme aus der VG über die landwirtschaftliche Ausbringung. Langfristig werden
jedoch auch für die Weilerbacher Klärschlammmengen alternative Verwertungskonzepte
gesucht, da die Ausbringung in die Landwirtschaft den Kommunen nicht gesichert
erscheint. Die VG Weilerbach zieht daher in Betracht, sich der energetischen
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
153
Klärschlammverwertung auf dem Gelände des geplanten BioEnergie- und
Rohstoffzentrums anzuschließen. Hierbei wird die Möglichkeit der Extraktion von
Phosphat aus dem Schlamm mit anschließender Rückführung des Rohstoffes auf die
landwirtschaftlichen Flächen geprüft. Im Jahr 2000 fielen in der VG Weilerbach insgesamt
rund 270 Mg Klärschlamm – Trockenmasse an.
5.9 Zusammenfassung
Zusammenfassend ist zu erwähnen, dass – auf Grund der besonderen Situation – die
verfügbaren Altfettmengen in der Verbandsgemeinde Weilerbach die größten Potenziale
darstellen. Abbildung 5-8 und Abbildung 5-9 stellen den Vergleich der verfügbaren
Potenziale mit und ohne die Berücksichtigung der Altfettpotenziale dar. Daraus wird
deutlich, dass unabhängig von den Altfetten, die Landwirtschaft mit 51 % die größten
verfügbaren Mengen aufweist, während Kommune, (17 %) Industrie (ohne Altfett 17 %)
und Forstwirtschaft (14 %) sich die andere Hälfte je zu annähernd gleichen Teilen
aufteilen. Das gesamte theoretische Biomasse-Potenzial der Verbandsgemeinde
Weilerbach beträgt 142.928Min .bzw. 149.485 MWh/a Max. . Dieses ist jedoch nicht sehr
aussagekräftig. Interessanter ist das technische Potenzial , das langfristig unter
optimalen Rahmenbedingungen umgesetzt werden könnte. Es hat einen Energiegehalt
von ca. 114.700Min. bzw. 118.900 MWh/a Max.. Kurzfristig sind jedoch geringere Mengen
tatsächlich verfügbar , nämlich 54.300Min. bzw. 58.200 MWh/a Max.. Dies entspricht ca.
5,1 Mio.Min. bzw. 5,5 Mio. Litern Heizöl/a Max. Bei einem Heizölpreis von 0,376 €/Liter
ergibt dies einen Wert von 1,9 – 2,1 Mio. €/a . Würde das gesamte verfügbare Potenzial
in der Verbandsgemeinde Weilerbach genutzt, könnten ca. 13.300 Mg bis 14.300 Mg
CO2 eingespart werden.
Eine Übersicht über die gesamten Biomassepotenziale in der VG Weilerbach ist in
Tabelle 5-12 und den nachfolgenden Abbildungen aufgeführt.
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
154
Tabelle 5-12: Übersicht Gesamtpotenziale VG Weilerb ach
Theoretisch in MWh technisch in MWh kurzfristig
verfügbar in MWh
Gesamtpotenziale
VG Weilerbach
nach
Herkunftsort min max min max min max
Landwirtschaft 86.835 89.350 66.565 67.846 11.390 12.420
Forstwirtschaft 13.670 13.670 5.717 5.717 2.439 2.439
Landschaftspflege 461 544 318 385 191 231
Kommune 4.500 8.460 3.910 6.732 3.910 6.732
Industrie u.
Gewerbe
38.731 38.731 38.731 38.731 35.741 35.741
Summe 144.198 150.755 115.242 119.411 53.671 57.563
Quelle: Eigene Bearbeitung
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
Theoret.min
Theoret. max
Techn.min
Techn. max
Verfügb. min
Verfügb. max
MWh
Holz Tierhaltung NawaRos Landschaftspflege Bioabfälle Altfette
Abbildung 5-7: Gesamtpotenziale Weilerbach nach Her kunft
Quelle: Eigene Darstellung
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
155
Kommune7%
Landschafts-pflege
0%
Forstwirt-schaft
6%
Industrie u. Gewerbe
67%
Landwirt-schaft23%
Abbildung 5-8: Verteilung kurzfristig verfügbarer G esamtpotenziale Weilerbach nach Herkunft mit Altfett
Quelle: Eigene Darstellung
Kommune18%
Industrie u. Gewerbe
(ohne Altfette)
18%
Landschafts- pflege
1% Forstwirt-schaft14%
Landwirt-schaft51%
Abbildung 5-9: Kurzfristig verfügbare Potenziale na ch Herkunft ohne Altfette
Quelle: Eigene Darstellung
Gemessen am derzeitigen Primärenergieverbrauch, der im Rahmen des Projektes Zero-
Emission Village für die VG Weilerbach mit ca. 200.000 MWh/a ermittelt wurde, könnten
die momentan in der VG verfügbaren Biomasse-Potenziale einen Anteil zwischen 27 und
29 % decken (vgl. Abbildung 5-10). Längerfristig besteht die Möglichkeit diesen Anteil zu
erhöhen. Durch Energiesparmaßnahmen und Rationalisierungsinvestitionen ohne
Nutzung von Biomasse können schätzungsweise 15 % des derzeitigen PEV eingespart
werden. Damit ergibt sich ein verfügbares Potenzial zur Deckung des PEV aus Biomasse
von ca. 32 – 34 %. Langfristig könnten, bei der Annahme einer 30 %igen
Energieeinsparung und der Nutzung der technischen Biomasse-Potenziale ca. 42 % des
PEV abgedeckt werden.
Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach
156
Auch wenn davon ausgegangen wird, dass ca. 1/3 des Primärenergieverbrauches auf
den hier nicht berücksichtigten Verkehrssektor fällt11, liegt der hier zugrunde gelegte
Primärenergieverbrauch erheblich niedriger als der durchschnittliche Pro-Kopf-Verbrauch
in Rheinland-Pfalz. Bei einer Hochrechnung des durchschnittlichen PEV in Rheinland-
Pfalz von umgerechnet 51,23 MWh pro Einwohner und Jahr auf die gesamte VG
Weilerbach ergibt sich ein PEV von umgerechnet 929.051 MWh/a. Die große Differenz zu
dem errechneten PEV von ungefähr 200.000 MWh/a in Weilerbach ist daraus abzuleiten,
dass in der VG Weilerbach keine produzierenden Industrieunternehmen mit hohem
Energieverbrauch angesiedelt sind. Die größten Energieverbraucher sind die Schulen
und ggf. einzelne Betriebe. Ein Pro Kopf-Vergleich des Energieverbrauchs ist daher auf
Verbandsgemeinde-Ebene kritisch zu betrachten.
72%
75%
58%
60%
27%
29%
1
0% 20% 40% 60% 80% 100%
Theoret.min
Theoret. max
Techn.min
Techn. max
Verfügb. min
Verfügb. max
PEV
Abbildung 5-10: Prozentualer Potenzialvergleich VG Weilerbach mit PEV 200.000 MWh/a (ohne Verkehrssektor)
Quelle: Eigene Darstellung
11 in der Bundesrepublik Deutschland fielen im Jahr 2000 ca. 30 % des Endenergieverbrauches auf den
Verkehrssektor, Vgl. LANDESANSTALT FÜR UMWELTSCHUTZ BADEN-WÜRTEMBERG. Umweltdaten 2003,
http://www.lfu.baden-wuerttemberg.de/lfu/abt2/umweltdaten2003/kap_d1/kap_d1.html, 07.07.2004
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
157
6 Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und
Vermarktungssituation für Biomassen
Neben der Untersuchung der vorhandenen Stoffmengen muss eine tief greifende
Analyse der aktuellen Stoffströme durchgeführt werden1. Vor der Entscheidung für
alternative Nutzungsmöglichkeiten bedarf es einer ökologischen und ökonomischen
Bewertung der aktuellen Stoffströme. Im folgenden Kapitel werden die aktuellen Wege
der Biomassen dargestellt und es wird ein Ausblick über mögliche Alternativen gegeben.
Die Daten wurden aus der Literatur, Umfragen bei Landesverwaltungen und
einschlägigen Statistiken zusammengestellt.
6.1 Forstwirtschaft
In Kapitel 3.1 wird vor allem auf produzierte Mengen an Waldholz näher eingegangen. Im
Gegensatz dazu werden in Tabelle 6-1 und in Abbildung 6-1 wird die Menge an
verkauften Hölzern in Rheinland-Pfalz dargestellt. 61 % der verkauften Hölzer gingen
2001 ins Stammholz. Die Stammholzsortimente sind für die Forstbetriebe am
rentabelsten, da hier erntekostenfreie Erlöse zu erzielen sind. Für Schwachhölzer werden
niedrigere Erlöse erzielt. Das Ziel der Landesforsten ist es daher, qualitativ hochwertiges
Holz zu produzieren. Wertholz ist weiterhin nachgefragt, wie z.B. Artikel im HOLZ-
ZENTRALBLATT zeigen2. Im Holz-Export (u.a. nach China) sehen Marktbeobachter
Chancen, auch wenn erste Erwartungen nicht erfüllt wurden3. Die Starkholzsortimente
werden auch weiterhin einen Absatz finden und nicht für einen Energieholzmarkt zur
Verfügung stehen.
Ein Brennholzmarkt existiert bereits. Hauptabnehmer dieses Marktes sind so genannte
Selbstwerber, die vom Revierförster Holz bekommen, dieses selbst aufarbeiten und
abtransportieren. Im Forstrevier Weilerbach4 werden jedes Jahr ca. 250 Fm Brennholz
von Selbstwerbern eingeschlagen. Die Brennholzmengen von Rheinland-Pfalz lassen
sich aufgrund verschiedener Buchungsarten in den Holzkonten schwer erfassen. Das
Ministerium für Umwelt und Forsten schätzt den Brennholzverkauf auf rund 390.000 Fm
pro Jahr. Dieser Verkauf ist von großer forstpolitischer Bedeutung, da dem oft beklagten
fehlenden Bezug zwischen Bürger und Forstwirtschaft5 durch das "Holzmachen" im
Walde entgegengearbeitet wird.
1 Vgl. WIETSCHEL, L.; LANG, P. (2002), S.5 ff 2 Vgl. z.B. MARUTZKY, R. (2003): Holzzentralblatt Nr. 10 2003 3 ZMP (2003) 4 Forstamt Waldmohr, Revierleiter Hr. Kunz 5 Vgl. z.B. KROTT, M. (2001), S. 48 ff
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
158
Tabelle 6-1: Holzverkauf nach Sortiment und Eigentu msart
Stammholz Schichtholz IL IS Gesamt
Holzverkauf
Landesforsten ohne
Bundeswald
575.377 47.495 207.117 48.350 878.339
Holzverkauf
Körperschaften
810.436 141.831 264.981 179.915 1.397.163
Holzverkauf Privat 38.904 3.886 11.831 13.650 68.271
Gesamt 1.424.717 193.212 483.929 241.915 2.343.773
In Prozent 61 8 21 10 100
Quelle: eigene Bearbeitung
Verkauf nach Sortimenten
IL21%
IS10%
Schichtholz8% Stammholz
61%
Abbildung 6-1: Holzverkauf nach Sortimenten
Quelle: Eigene Darstellung
In Tabelle 6-2 ist der Verkauf von Industrieholz an rheinland-pfälzische Unternehmen
dargestellt. Insgesamt werden jedes Jahr in der Region6 191.000 Fm Industrieholz
verkauft. Bei einem Gesamtverkauf von rund 560.000 Fm bedeutet dies, dass ungefähr
66 % an Industrieholz aus der Region fließen.
Tabelle 6-2: In die Region Rheinland-Pfalz verkauft e Industrieholzmengen mit
Preisen
1998 1999 2000 2001 2002 2003 Mittelwert Ei € 0,00 € 0,00 € 25,89 € 22,28 € 25,14 € 23,27 € 24,14 €
fm 0 0 1000 25.900 6.800 14.000 11.925 Bu € 34,16 € 29,32 € 21,25 € 22,39 € 22,25 € 22,72 € 25,35 €
fm 32.000 91.000 80.800 106.800 103.900 88.650 83.858 Fi € 20,41 € 26,75 € 27,56 € 26,92 € 21,13 € 22,74 € 24,25 €
fm 49.000 56.500 48.700 47.500 50.100 54.910 5 1.118 Dou, Lä, Ki € 30,61 € 28,90 € 21,92 € 21,97 € 21,15 € 21,34 € 24,31 €
fm 51.000 56.000 40.000 43.000 39.600 34.800 44.067
Quelle: eigene Bearbeitung nach Zahlen des Holzmarktservice Rheinland-Pfalz
6 Die Region ist hier als Rheinland-Pfalz und angrenzende Gebiete definiert.
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
159
In Abbildung 6-2 ist der Industrieholzverkauf von Eiche in Rheinland-Pfalz der Jahre 1997
bis 2002 dem Industrieholzverkauf insgesamt gegenübergestellt. Es wird deutlich, dass
das Preisniveau des Verkaufes in der Region höher liegt, als das Preisniveau des
Gesamtverkaufes. Des weiteren steigt die Trendlinie des Gesamtholzverkaufes an. Eine
gängige Erklärung der Kapitalmarkttheorie für dieses Phänomen ist der Absatz von
Luxusgütern, die hier jedoch nicht zum Zuge kommt. Eine Hypothese für diesen
Zusammenhang ist, dass gerade bei geringen Holzmengen Verkaufsabschlüsse getätigt
werden, die nicht den optimalen Preis für die Landesforsten darstellen, was bei geringer
Nachfrage und dem Zwang zum Holzverkauf aus z.B. Forstschutz- oder aber
Platzgründen möglich ist. Hier könnte auch im Bereich des Industrieholzes lang bei der
Eiche die energetische Verwertung eine Alternative darstellen.
0,00 €
5,00 €
10,00 €
15,00 €
20,00 €
25,00 €
30,00 €
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 verkaufte Menge in Festmeter (fm)
€/fm
Verkauf Eiche in der Region Verkauf Eiche gesamt Linear (Verkauf Eiche gesamt) Linear (Verkauf Eiche in der Region)
Abbildung 6-2: Vergleich des Verkaufes von Industri eholz Eiche in der Region mit
dem Gesamtverkauf an Industrieholz lang
Quelle: eigene Bearbeitung
6.2 Landwirtschaft inkl. Sonderkulturen
Die Landwirtschaft bietet eine Vielzahl von Biomassestoffströmen, die in Kapitel 3.2
quantifiziert wurden. Bei Sonderkulturen wie z.B. Wein fällt v.a. holzartiger Grünschnitt
an. Die derzeitigen Entsorgungs- und Vermarktungsstrukturen dieser Biomassen sind in
Kapitel 6.4.1 beschrieben.
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
160
6.2.1 Gülle
Gülle (Flüssigmist) ist ein Gemisch aus Kot und Harn von Tieren, die ohne oder mit nur
wenig Einstreu auf Spaltenböden, Gitterrosten und Liegeboxen gehalten werden.7 Laut
Düngemittelgesetz (DüngeMG) gehört Gülle zu den Wirtschaftsdüngern, wenn sie dazu
bestimmt ist unmittelbar oder mittelbar Nutzpflanzen zugeführt zu werden, um ihr
Wachstum zu fördern, ihren Ertrag zu erhöhen oder ihre Qualität zu verbessern. Die
Anwendung muss nach Art, Menge und Zeit auf den Bedarf der Pflanzen und des
Bodens ausgerichtet sein.
6.2.1.1 Derzeitige Verwendung
Tabelle 6-3 zeigt den aktuellen Viehbestand in Rheinland-Pfalz, den daraus
resultierenden möglichen Gesamtertrag an Biogas und die entsprechenden
Heizwertäquivalente.
Rindergülle stellt in Rheinland-Pfalz die größten Biogaspotenziale aus der Tierhaltung
dar. Der spezifische Gasertrag der Rindergülle ist im Vergleich zur Hühner- oder
Schweinegülle jedoch geringer. Hühner bilden die kleinste Gruppe im Bezug auf die
Großvieheinheiten. Der spezifische Gasertrag der Hühnergülle ist jedoch wegen eines
sehr geringen Wassergehalts von allen Tierarten am höchsten. Pferde und Schafe
spielen für die Biogasproduktion eine eher untergeordnete Rolle, da diese häufig auf
Stroh oder längere Zeit auf Weiden gehalten werden.
Tabelle 6-3: Viehbestand 2001
Gesamtertrag in m 3
Biogas
Potenzial in MWh/a
Anzahl GV min max min max
Rinder 446.182 331.573 66.826.930 179.000.706 400.962 1.074.004
Schweine 361.945 39.357 4.721.996 11.804.990 28.290 95.724
Geflügel 843.043 3.372 10.885.959 12.441.097 65.316 74.647
Pferde 23.920 22.604 2.159.976 5.399.940 12.960 32.400
Schafe 138.178 11.465 1.243.602 3.109.005 7.462 18.654
Gesamt 1.813.268 408.371 85.838.463 211.755.738 514.990 1.295.429
Quelle: STATISTISCHES LANDESAMT (2002), vgl. auch Kapitel 2
Derzeit wird Gülle fast ausschließlich als Wirtschaftsdünger8 verwendet. Bei der
Ausbringung der Gülle sind die Vorschriften laut Düngeverordnung (DüV) einzuhalten.
Auf Grund ihrer Eigenschaften können Wirtschaftsdünger im Vergleich zu
Mineraldüngern in der Regel nicht so gezielt angewendet werden. Mit ihrer Ausbringung
sind somit größere Risiken für die Umwelt vor allem durch Nährstoffauswaschung
7 SCHULZ, H. (2001), S. 25 8 Wirtschaftsdünger laut §1 Düngemittelgesetz
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
161
verbunden.9 Deshalb sind bei ihrer Anwendung neben den allgemein geltenden
Grundsätzen weitere Anforderungen zu erfüllen. Bei einem Wirtschaftsdünger handelt es
sich um einen Mehrnährstoffdünger, der hauptsächlich Stickstoff, Phosphat und Kalium
enthält. Um eine Überdüngung zu vermeiden müssen die gleichzeitig aufgebrachten
Mengen an Stickstoff, Phosphat und Kalium quantitativ erfasst und überwacht werden.
Durch eine gezielte Ergänzung mit anderen Düngemitteln kann eine optimale
Nährstoffzufuhr für die Pflanzen gesichert werden.
In den Herbst- und Wintermonaten kann ungenutzter Stickstoff aus flüssigen
Wirtschaftsdüngern nach der Umwandlung in Nitrat besonders leicht ausgewaschen
werden. Auf Ackerland darf deshalb Gülle nach der Ernte nur noch dann ausgebracht
werden, wenn der aktuelle Stickstoffbedarf der angebauten Kulturen ermittelt wurde oder
der ausgebrachte Stickstoff zur Strohrotte beitragen soll. Auf Erfahrungswerte gestützt ist
die Gesamtmenge auf 80 kg Gesamtstickstoff je Hektar begrenzt10. Die Einführung einer
allgemeinen Sperrfrist für die Ausbringung von Gülle haben die Bundesländer im
Rahmen des Bundesratsverfahrens durchgesetzt. Dies erfolgte mit Blick darauf, dass in
diesem Zeitraum in der Regel auf Grund der eingetretenen Vegetationsruhe kein
Düngebedarf besteht oder Kulturen angebaut werden, die zur Deckung ihres
Nährstoffbedarfs nicht mit diesen Düngemitteln gedüngt werden. Die Verwendung als
Wirtschaftsdünger ist nach § 3 IV DüV in der Zeit vom 15. November bis 15. Januar
grundsätzlich nicht gestattet. Daher müssen beim Landwirt ausreichende
Lagerkapazitäten zur Überbrückung dieses Zeitraumes vorhanden sein.
Weitere Probleme bereitet die Geruchsintensität der Gülle. Die bei der Entstehung,
Lagerung und Ausbringung auftretenden Geruchsemissionen bestimmen nach wie vor
die öffentlichen Diskussionen.11 Weiterhin hat die frische Gülle eine Ätzwirkung auf die
jungen Pflanzen und darf deshalb nicht in der Wachstumsphase ausgebracht werden12.
6.2.1.2 Zukünftige Verwendungsmöglichkeiten
Eine alternative Verwertung zur direkten Ausbringung von Gülle stellt die vorherige
„Veredelung“ durch eine Biogasanlage dar. Diese Technologie wird vor allem im
süddeutschen Raum genutzt und setzt sich zunehmend im gesamten Bundesgebiet
durch.
Die Umwandlung von Gülle wird innerhalb von ein bis drei Wochen von Mikroorganismen
vollzogen. Diese Mikroorganismen sind entweder in der Gülle selbst oder im Boden
angesiedelt. Eine andere Möglichkeit ist das Zusetzen von Mikroorganismen. Dieser Um-
bzw. Abbauprozess findet unter aeroben Bedingungen statt.
9 § 2 Düngemittelverordnung 10 § 3 Abs. 3 Satz 2 Düngemittelverordnung 11 KTBL (1999), S. 19 12 ENERGIEAGENTUR NRW (o.J.)
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
162
Wird die Gülle anstatt auf das Feld in eine Biogasanlage verbracht, läuft der Abbau unter
anaeroben Bedingungen ab und das entstehende Biogas kann als Energieträger genutzt
werden. Die Zusammensetzung und die Fliesseigenschaft der unvergorenen Gülle
bestimmen weitgehend deren Aufbereitung und das Beschickungssystem in den
Gärbehälter. Je fließfähiger die Gülle ist und je weniger sie zum Separieren neigt, desto
einfacher wird der technische Aufwand für deren Vorbehandlung und Transport. Die
Zusammensetzung und damit die Fliesseigenschaft der Gülle ist je nach Tierart
unterschiedlich.13 Näheres zur Technik der Biogasanlagen wird im Kapitel 7.2.3
beschrieben.
6.2.2 Stroh
Stroh ist ein Rückstand und Nebenprodukt aus der landwirtschaftlichen
Getreideproduktion. Eine Strohnutzung ist damit grundsätzlich überall dort möglich, wo
Getreide angebaut wird.14 Stroh wird üblicherweise in Form von Strohballen geerntet. Bei
der Ballenpressung wird das im Schwad liegende Halmgut mit Pick-up-Systemen
aufgenommen und dann in schleppergezogenen oder selbstfahrenden Ballenpressen
verdichtet. In Feldnähe kann die Lagerung in Feldmieten oder einfachen Gebäuden
erfolgen.15
6.2.2.1 Derzeitige Verwendung
In Deutschland wird Stroh in der Landwirtschaft hauptsächlich als Einstreu im Stall
genutzt. Bei Betrieben, die sich verstärkt auf die Getreideproduktion konzentrieren, wird
das anfallende Stroh zur Verbesserung der Bodenqualität als Dünger untergepflügt oder
verbrannt. Beim Verbrennen von Stroh auf landwirtschaftlichen Grundstücken -
außerhalb der im Zusammenhang bebauten Ortslage - sind die Vorschriften der
Landesverordnung über die Verbrennung pflanzlicher Abfälle außerhalb von
Abfallbeseitigungsanlagen16 zu beachten. Danach müssen unter anderem pflanzliche
Abfälle beim Verbrennen trocken sein, und das Stroh ist in Haufen oder Schwaden
zusammenzufassen.
6.2.2.2 Zukünftige Verwendungsmöglichkeiten
Stroh ist ein halmgutartiger Bioenergieträger. Der Heizwert von völlig trockenem Stroh
erreicht rund 17 MJ/kg (Megajoule pro kg), und liegt damit doppelt so hoch wie bei
feuchter Braunkohle.17 Stroh enthält üblicherweise 14 % bis 20 % Wasser, das während
der Verbrennung verdampft. Die Trockenmasse besteht aus knapp 50 % Kohlenstoff,
13 WELLINGER et al. (1991), S. 10 14 FNR (2001), S. 86 15 HARTMANN, H.; KALTSCHMITT, M. (2002), S. 88 16 § 2 der Landesverordnung über die Verbrennung pflanzlicher Abfälle außerhalb von
Abfallbeseitigungsanlagen 17 CMA (1997), S. 15
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
163
6 % Wasserstoff, 42 % Sauerstoff sowie geringen Mengen Stickstoff, Schwefel, Silizium,
und anderen Mineralstoffen, u. a. Natrium, Kalium und Chlorid18. Eine energetische
Nutzung von Stroh eignet sich besonders in Gebieten mit starkem Getreideanbau und
geringer Stallhaltung, da hier das Aufkommen von ungenutztem Stroh am größten ist und
lange Transportwege vermieden werden.
Energetische Nutzung von Stroh
Für biogene Festbrennstoffe wie Stroh hat die direkte Verbrennung in Feuerungen bis
heute die weitaus größte Bedeutung unter den Energieumwandlungsprozessen und -
verfahren. Die entstehende Energie kann als Sekundärenergie (z.B. Dampf, der dann
weiter in elektrische Energie umgewandelt wird), als Endenergie (z.B. Fernwärme) oder
als Nutzenergie (z.B. Strahlungswärme eines Ofens) genutzt werden. Unter Verbrennung
wird die Oxidation eines Brennstoffes unter Energiefreisetzung verstanden. Um einen
hohen Wirkungsgrad und geringe Schadstoffemissionen zu erzielen, muss die
Feuerungstechnik auf die besonderen Eigenschaften des Strohs angepasst sein.19
Probleme bei der Strohverbrennung ergeben sich bei unzureichender
Sauerstoffzuführung, da während des Brennvorgangs hohe Mengen an Kohlenmonoxid
entstehen können. Des weiteren entstehen gasförmige Stickstoffverbindungen und
Flugasche. Ohne eingebaute Filteranlagen können die Emissionsgrenzwerte für diese
Stoffe nicht eingehalten werden. Aufgrund des Chlor- und Kaliumgehalts des Strohs
haben die bei der Verbrennung entstehenden Stoffe eine korrodierende Wirkung auf die
Kesselanlagen. Um diese negativen Wirkungen zu verringern, ist bekannt, dass der
Witterung ausgesetztes Stroh - auch „graues Stroh“ genannt - geringere Mengen dieser
aggressiven Stoffe enthält. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, diese Stoffe bei 50 bis
60 °C aus dem Stroh auszuwaschen. Diese Temperatur erschien bei Versuchen am
wirtschaftlichsten zu sein. Dieser Prozess benötigt jedoch ca. 8 % des Brennwertes des
Strohs. Eine weitere negative Eigenschaft stellt der niedrige Schmelzpunkt der Asche von
800 – 850 °C dar, sowie der ca. 10fache Anfall von Asche im Vergleich zur Verbrennung
von Fichtenholz. Aus diesem Grund neigt die Asche zu Schlackenbildung und damit sind
für aschearme Holzbrennstoffe eingesetzte Systeme (z.B. Unterschubfeuerung)
ungeeignet. Die Schlacke kann somit schwieriger aus den Öfen entfernt werden.
Aufgrund der alkalischen Anteile in der Asche kann diese nicht als Zuschlagstoff für die
Baustoffindustrie genutzt werden.
Weitere Informationen zur Verbrennung finden sich in Kapitel 7.2. Die Verbrennung von
Stroh wird auf Basis der Konfektionierung des Strohs unterschieden. Die häufigste Form
ist die Bereitstellung als Strohballen, dabei wird in Rund- oder Quaderballen
unterschieden. Um eine kontinuierliche Beschickung der Feuerungsanlagen zu erlangen
wird Stroh auch als Häckselgut oder Strohpellet bereitgestellt.
18 NIKOLAISEN, L. (1998), S. 10 19 HARTMANN, H.; KALTSCHMITT, M. (2002), S. 137
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
164
Gaserzeugung aus Stroh
Bei der Schnellpyrolyse (s. Kapitel 7.3.5) geschieht auf dem Weg vom Stroh zu den
Pyrolyseprodukten Bioöl und Koks eine Energieverdichtung um den Faktor 10 – 15. Im
ersten Verfahrensschritt werden die grob zerkleinerten, trockenen Strohhäcksel bei
Normaldruck mit heißem Sand als Wärmeträger gemischt. Hierbei erfolgen Aufheizung
und Pyrolyse der dünnwandigen Biomassepartikel und die Kondensation der
Pyrolysedämpfe im Verlauf von Sekunden. Es entstehen hauptsächlich ein organisches
Kondensat, das Pyrolyseöl oder Bioöl, nur wenig Koks und nicht kondensierbares Gas.
Der spröde Pyrolysekoks wird fein vermahlen und im Pyrolyseöl suspendiert. Diese
Suspension wird in einem zweiten Verfahrensschritt in einen Flugstromdruckvergaser
gepumpt und dort vergast. Für einfache Anwendungen als Brenngas oder Reduktionsgas
ist meist nur eine grobe Reinigung erforderlich. Soll eine Nutzung als chemisches
Synthesegas erfolgen, ist eine gründliche Reinigung erforderlich.20
6.2.3 Nachwachsende Rohstoffe
Die Produktion nachwachsender Rohstoffe gehört, neben der Nahrungsmittelherstellung,
seit alters her zu den Hauptaufgaben der Landwirtschaft. Die Verdrängung von
landökonomischen Erzeugnissen, die nicht der Ernährung und Tierfütterung dienen,
begann erst mit der industriellen Revolution in der Mitte des vorigen Jahrhunderts. Neue
Bedeutung erlangten die nachwachsenden Rohstoffe durch die zahlreichen
Verwendungsmöglichkeiten, die sich durch die fortschreitende Wissenschaft und
moderne Technologien in der heutigen Zeit erschließen. Nach der Fachagentur
Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) sind nachwachsende Rohstoffe land- und
forstwirtschaftlich erzeugte Produkte, die einer Verwendung im Nichtnahrungsbereich
zugeführt werden. Verwendungszwecke der Rohstoffe aus der Natur können die
industrielle Weiterverarbeitung, aber auch die Erzeugung von Wärme, Strom und
anderen Energieformen sein.21 Nachwachsende Rohstoffe werden in Energiepflanzen
und Industriepflanzen unterschieden. Unter Industriepflanzen werden Pflanzen
verstanden, deren Inhaltskomponenten stoffwirtschaftlich als Roh-, Hilfs-, Zusatz- oder
Endstoff im gewerblich-industriellen Anwendungsbereich verwertet werden.
Energiepflanzen sind Pflanzen, die zur Energieerzeugung geeignet sind.22 Manche
Pflanzen, z.B. Raps, können beiden Kategorien zugeordnet werden: als Industriepflanze,
unter anderem aufgrund der Verwendung als Schmierstoff, und als Energiepflanze
aufgrund der Verwendung als Brennstoff.
20 FZK (o.J) 21 FNR (2003) 22 KATALYSE (1998), S. 11
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
165
6.2.3.1 Derzeitige Verwendung
Die Produktion der nachwachsenden Rohstoffe erfolgt meist auf Stilllegungsflächen der
Landwirtschaft, die 1999 in Rheinland-Pfalz 29.317 Hektar betrugen. Nachwachsende
Rohstoffe wurden in Rheinland-Pfalz auf 6.469 Hektar angebaut (siehe Kapitel 3.2). Den
Hauptanteil an den nachwachsenden Rohstoffen bildet der Raps. Allerdings muss die
Abnahme durch eine Verwertungsanlage, z.B. Ölmühle, gesichert sein, um eine
wirtschaftliche Produktion sicherzustellen. Raps wird zum größten Teil zu Rapsöl
verarbeitet, welches als regenerativer Treibstoff Verwendung findet. Das Rapsöl kann
ohne weitere Verarbeitung als Treibstoff für umgerüstete Dieselmotoren oder für
Blockheizkraftwerke (vgl. Kapitel 7) dienen. Umgeestertes Rapsöl - der Rapsmethylester
(RME) - kann heute in vielen konventionellen Dieselfahrzeugen verbraucht werden,
sofern die kraftstoffführenden Leitungen die Nutzung von Biodiesel zulassen. Eine eher
untergeordnete Rolle spielen Sonnenblumen und Ölleinen. Fast gar keine Beachtung
finden derzeit die exotischeren Arten wie Miscanthus.
Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe definiert sich heute überwiegend durch die
industrielle Nutzung bekannter Nahrungsmittelpflanzen, die zu Industriepflanzen
umgewidmet werden. Die existierenden Betriebsgrößen, Strukturen und
Vermarktungswege sind auf die Erzeugung von Nahrungsmitteln, nicht aber auf die
Produktion von nachwachsenden Rohstoffen ausgerichtet. Der Einsatz von
nachwachsenden Rohstoffen in der industriellen Fertigung in Rheinland-Pfalz ist zur Zeit
noch im Aufbau. Es gibt einige wenige Bereiche wie z.B. die Automobilindustrie, in denen
es erste Entwicklungen und Einsatzmöglichkeiten in der Fertigung von Zulieferteilen gibt.
Dort werden im Verbundsystem mit herkömmlichen Werkstoffen Hanf oder Kenaf bei
Fahrzeugteilen im Bereich der Verkleidung des Innenraumes eingesetzt. Kenaf ist eine
dem Flachs ähnliche Pflanze, die in Indien und Bangladesch wächst. Nach Aussagen der
Zulieferfirmen ist der Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen ausbaufähig. Ein Problem
ist die Versorgung mit einheimischen Rohstoffen aus Rheinland-Pfalz. Es gab schon
Versuche, Hanf und Flachs speziell für Automobilzulieferer anzubauen. Es konnten
jedoch keine qualitativ optimalen Ergebnisse erzielt werden.23, 24
6.2.3.2 Zukünftige Verwendungsmöglichkeiten
Nachwachsende Rohstoffe sind als Chance für die Landwirtschaft und Forstwirtschaft zu
sehen. Zukünftige Aufgabe der Landwirtschaft sollte nicht nur der Anbau
nachwachsender Rohstoffe sein. Die Agrarwirtschaft sollte auch einen Teil der
Wertschöpfung mitbestimmen. So sollten sich landwirtschaftliche Betriebe auf die
Weiterverarbeitung der nachwachsenden Rohstoffe einstellen, um Arbeitsplätze zu
23 Weitere Information zu diesem Bereich sind über Prof. Sommer an der FH Pirmasens zu beziehen; Quelle:
Geschäftsführer der Quadrant Natual Fiber Composites GmbH, telefonische Anfrage, 2.3.04 24 KATALYSE (1998), S. 17
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
166
sichern und zusätzliche Einkommensmöglichkeiten zu erschließen.25 Dazu zählt auch die
Produktion von Pflanzenölen, um regenerativen Treibstoff anbieten zu können. Das
Gemeinschafts-Projekt der pfälzischen Maschinenringe zur gemeinsamen Produktion von
Pflanzenöl aus heimischer Rapssaat und zur regionalen Vermarktung von Öl und
Rapskuchen (vgl. Kapitel 13.4.2.7 stellt ein positives Beispiel für die Nutzung
bestehender Ressourcen zur Schaffung eines regionalen Mehrwertes dar.
Neben Raps ist die Produktion von schnellwachsenden Hölzern für
Holzhackschnitzelheizwerke eine weitere Chance. Schnellwachsende Baumarten
zeichnen sich dadurch aus, dass sie in kurzer Zeit viel Biomasse aufbauen. Zur Anlage
von Kurzumtriebsplantagen werden im Frühjahr Stecklinge mit speziellen
Pflanzmaschinen gesetzt. Die Ernte erfolgt alle vier bis sechs Jahre im Winter. Das Holz
wird mit neu entwickelten Vollerntern, die z.T. als Prototypen zur Verfügung stehen,
geerntet und direkt zu Hackschnitzeln verarbeitet, wobei die Erträge von Weiden bei
5-10 t/ha*a und von Pappeln bei 10-15 t/ha*a liegen.26
Nachwachsende Rohstoffe wie z.B. Mais oder Gras können auch als Kofermente in
Biogasanlagen eingesetzt werden, um die Biogaserzeugung zu erhöhen. Dabei dient in
landwirtschaftlichen Anlagen meistens Flüssigmist als Grundsubstrat. (Zur Technologie
von Biogasanlagen vgl. Kapitel 7.2.3, zur Verwertung der Faulsubstrate und Beseitigung
der Abfälle vgl. Kapitel 9.2)
Der Anbau nachwachsender Rohstoffe bietet ein großes Energiepotenzial. Der Anbau
kann sowohl auf Stilllegungsflächen als auch auf anderen Ackerflächen erfolgen. Für die
Landwirtschaft ergibt sich derzeit noch der Vorteil, dass Stilllegungsprämien gezahlt
werden und trotzdem für die gleiche Fläche Erträge aus dem Anbau nachwachsender
Rohstoffe erzielt werden dürfen.
6.3 Landschaftspflege
Landschaftspflegemaßnahmen sind wichtig, da sie einer Verbuschung und einer
Waldbildung durch regelmäßige Entnahme der holzartigen Pflanzen vorbeugen. Die
Biotoppflegemaßnahmen in Deutschland werden oft von freiwilligen Mitarbeitern etwa im
Rahmen eines ökologischen Jahres oder aber von Organisationen wie BUND
durchgeführt. Dabei werden z.B. Landwirten für die Pflege der Flächen verschiedene
Vergütungssätze gezahlt27.
6.3.1 Derzeitige Situation
Bei der Landschaftspflege fallen Reststoffe wie Grünschnitt und Restholz an. Derzeit
werden diese Stoffe bei der Biotoppflege gemulcht, zur Verrottung zurückgelassen oder
zu Kompostanlagen abtransportiert. Die bei der Pflege der Schienenwege anfallenden
25 KATALYSE (1998), S. 20 26 TEXTOR, B. (2004) 27 RÖSCH, C. (1996), S.29 ff
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
167
Äste und Sträucher werden in der Regel am Rande der Bahngleise liegengelassen. An
Uferwegen und Straßen werden die Reststoffe gemulcht oder gehäckselt und zur
Kompostierung in die entsprechenden Anlagen verbracht. In Rheinland-Pfalz gibt es
derzeit zahlreiche Kompostierungsanlagen für Grünabfälle. Sowohl die Kompostierung
als auch die Mulchung des Grünschnittes sind mit erheblichen Kosten und mit einem
hohen Energieaufwand verbunden. Diese in regelmäßigen Abständen anfallenden
Arbeiten sind eine erhebliche Belastung für die Kommunen, die vornehmlich die
Kostenträger sind.
6.3.2 Zukünftige Verwendungsmöglichkeiten
Eine sinnvolle Alternative zur Grünschnittverwertung in Kompostanlagen ist die
energetische Nutzung der verschiedenen Anteile. Dabei ist eine Trennung der
verschiedenartigen Anteile von Vorteil. Holzartige Biomasse kann in
Holzhackschnitzelheizungen oder in einem Heizkraftwerk zur Bereitstellung von
regenerativer Energie dienen. Ein Beispiel hierfür ist die Fa. Mann28, die mit Grünschnitt
eine 5-MW-Heizkraftanlage betreibt. Dabei hat holzartiger Grünschnitt den Vorteil, dass
er im Vergleich zu Waldholz billiger bereitgestellt werden kann. Er kann somit bei
gleichzeitiger Verbrennung mit dem höherkalorigen Waldhackgut die Brennstoffkosten
senken.
Halmgutartige Biomasse kann als Koferment in Biogasanlagen zur Erhöhung der
Biogasproduktion verwendet werden. Bei der Verwertung der anfallenden Reststoffe
können die erzielten Erträge zur Deckung der Kosten bei der Landschaftspflege dienen.
6.4 Öffentliche Hand
Die Verwertung und Entsorgung von Bioabfall sowie privatem (und z.T. auch
gewerblichem) Grünschnitt liegen in erster Linie in der Hand der Kommunen oder der
Kreisverwaltungen. Die Entsorgung dieser Stoffe belastet jährlich die Kassen der
öffentlichen Hand. So schätzt RÖSCH die Kosten der Flächenkompostierung von
Grünschnitt auf einer Zahlenbasis von 1996 auf 60 - 130 DM/Mg FM29.
6.4.1 Privater und gewerblicher Grünschnitt
Sowohl privater als auch gewerblicher Grünschnitt haben derzeit ähnliche Vermarktungs-
und Entsorgungsstrukturen. Beide Grünschnittkategorien können über die öffentliche
Hand entsorgt werden. Der gewerbliche Grünschnitt wird zusätzlich privat vermarktet,
wenn ein Markt für Mulch vorhanden ist. Im Jahr 2002 fielen in Rheinland-Pfalz
246.458 Mg FM Grünschnitt an (vgl. Kapitel 3.4).
28 Fa. Mann, Langenbach, Westerwälder Holzpellets 29 RÖSCH, C. (1996), S. 86 f
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
168
6.4.1.1 Derzeitige Verwendung
Derzeit wird privater Grünschnitt vor allem in ländlichen Regionen von den Bürgern selbst
in Form einer so genannten Gartenkompostierung entsorgt. In Städten dagegen wird
regelmäßig Grünschnitt eingesammelt. In Trier wird z.B. von der kommunalen
Dienstleistungsgesellschaft ART regelmäßig der Service angeboten, den Grünschnitt
vom Bürger abzuholen, um ihn dann am Grünschnittsammelplatz Mertesdorf zu
kompostieren (siehe auch Kapitel 6.3.1).
Gewerblicher Grünschnitt dagegen wird derzeit meistens zu Mulch, Humus oder Kompost
weiterverarbeitet. So verarbeiten die Firma BERNHARD GmbH und die Firma MARX
GmbH Kultur- und Erdbau den anfallenden Grünschnitt mit einem Shredder zu Mulch, um
diesen v. a. in Weingärten auszubringen. Andere Firmen bringen den Grünschnitt auf
Flächenkompostieranlagen. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwitterung des
Grünschnitts zu Humus. Hier wird u.a. ein Verfahren der Fa. Hermesdorf30 angewendet,
bei dem der Grünschnitt mit Hilfe eines Radladers gewendet wird und so eine aerobe
Verwitterung zugelassen wird. Dies beschleunigt die Humusbildung und erhöht die
Qualität des Humus.
6.4.2 Bioabfälle
Laut § 2 der Bioabfallverordnung sind Bioabfälle Abfälle tierischer oder pflanzlicher
Herkunft zur Verwertung, die durch Mikroorganismen abgebaut werden können.
Pflanzenreste, die auf forst- und landwirtschaftlich genutzten Flächen anfallen und auf
diesen Flächen verbleiben, sind keine Bioabfälle.31 Bioabfälle bestehen aus
verschiedenen, biologisch abbaubaren organischen Naturstoffen meist pflanzlichen
Ursprungs und einem anorganischen Rest.32
6.4.2.1 Derzeitige Verwertung
Die organische Gesamtabfallmenge, die im Jahr 2002 einer Kompostierung bzw.
Vergärung zugeführt wurde, belief sich auf 504.610 Mg und bleibt damit die bedeutendste
Wertstoffraktion im Bereich der Haushaltsabfälle. Davon wurden durch die separate
Bioabfallerfassung 288.604 Mg eingesammelt. Die durch verschiedene Sammelsysteme
bzw. –strukturen getrennt erfasste Gartenabfallmenge war mit 216.006 Mg am biogenen
aufkommen beteiligt.33 Nicht getrennt erfasste Bioabfälle werden gegenwärtig noch
gemeinsam mit dem Restabfall entsorgt. Die getrennt eingesammelten Bioabfallmengen
entsprechen34 einem Anfall von ca. 70,3 kg pro Einwohner und Jahr. Die
Absatzmöglichkeiten für den entstehenden Kompost sind unterschiedlich. In den
30 Fa. Hermesdorf Humus und Gartenbau, Trier-Biewer 31 § 2 Bioabfallverordnung 32 ROTHSTEIN, B.; SCHRÖDER, D. (2001), S. 61 33 MINISTERIUM FÜR UMWELT UND FORSTEN RHEINLAND-PFALZ (2003b) 34 Unter Einbeziehung der nicht meldepflichtigen Einwohner (z.B. US-Armee)
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
169
Weinbaugebieten sind Winzer die wichtigsten Abnehmer, da diese den Kompost zur
Bodenverbesserung einsetzen. Zunehmend findet der Biokompost auch beim Anbau von
Sonderkulturen, wie z. B. Spargel, und im Landschafts- und Gartenbau Verwendung. In
den Hochlagen von Eifel, Hunsrück und Westerwald werden die Bedingungen
schwieriger, da sich hier die Landwirtschaft, die Hauptabnehmer ist, nur zögerlich für
Biokomposte interessiert. So sind die Absatzmöglichkeiten sehr begrenzt, was zusätzlich
durch die schwankende Qualität des Kompostes negativ beeinflusst wird. Vereinzelt wird
Bioabfall bereits energetisch genutzt. Dies geschieht durch die Vergärung in
Biogasanlagen und die anschließende Verbrennung des Biogases in BHKW's.
6.4.2.2 Zukünftige Verwendungsmöglichkeiten
Gem. § 4 AbfAblV35 ist die Deponierung von mechanisch-biologisch behandelten Abfällen
mit mehr als 18 % TOC über das Jahr 2005 hinaus gesetzlich nicht mehr zulässig. Daher
bedarf es einer entsprechenden Vorbehandlung in geeigneten Anlagen. Die
verschiedenen Verfahren werden in Kapitel 7 bezüglich der verfahrenstechnischen
Vorgaben und in Kapitel 9 bezüglich der Verwertung der Rückstände sowie der
ökologischen und ökonomischen Vorteilhaftigkeit verglichen.
Werden Bioabfälle vergoren, so bleibt als Reststoff der Gärrückstand. Bei der
Verwendung als Dünger sind die Bestimmungen der Bioabfallverordnung zu beachten
(vgl. Kapitel 10).
6.5 Industrie und Gewerbe
Wichtige Herkunftsbereiche von Biomasse sind Gewerbe und Industrie. Hier bestehen
bereits vielfältige Vermarktungswege, die von den bestehenden Märkten geregelt sind.
Es ist wichtig, diese Stoffströme zu quantifizieren, um einen Überblick über die
derzeitigen Vermarktungswege mit Blick auf die durch einen Energiestoffstrommarkt
initialisierten Zukunftsmärkte zu erhalten.
6.5.1 Klärschlamm
Die ordnungsgemäße Sammlung, Ableitung und Reinigung der anfallenden Abwässer ist
heute eine wesentliche Voraussetzung für eine moderne Zivilisation. Ziel der
Abwasserreinigung ist es, die in den Abwässern enthaltenen Schmutzstoffe umfassend
zu eliminieren, wodurch es zwangsläufig zur Bildung von Klärschlamm kommt. Je
wirkungsvoller die Abwasserreinigung wird, umso größer sind die anfallenden
Klärschlammmengen. Bedingt durch den in den letzten Jahrzehnten kontinuierlichen
Ausbau der Kläranlagen und Kanalnetze ist das Klärschlammaufkommen in Deutschland
gleichmäßig gestiegen.36
35 Verordnung über die umweltverträgliche Ablagerung von Siedlungsabfällen vom 20. Februar 2001 (BGBl I
2001, S. 305) 36 BROCKER, C. (2003), S. 5
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
170
6.5.1.1 Derzeitige Situation
Im Jahr 2001 lag das Klärschlammaufkommen in Rheinland-Pfalz einschließlich der
Zuschlagstoffe bei ca. 106.500 Mg TS. Abbildung 6-3 zeigt das Klärschlammaufkommen
der Jahre 1995 bis 2001.
Klärschlammaufkommen Rheinland-Pfalz in t TS
0
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
1995 1997 1999 2001
t TS
Abbildung 6-3: Klärschlammaufkommen in Rheinland-Pf alz in Mg TS der Jahre
1997 – 2001
Quelle: Ministerium für Umwelt und Forsten 2003a, Müller 1999
Davon wurden 65 % in der Landwirtschaft verwertet. 17 % wurden zur Rekultivierung
genutzt. 10 % wurden verbrannt und 3 % deponiert. Gegenüber den Vorjahren (vor 1999)
ist eine deutliche Zunahme der thermischen Verwertung festzustellen. Während sich die
landwirtschaftliche Verwertung auf hohem Niveau stabilisiert hat, ist die Ablagerung von
Klärschlamm auf Deponien weiterhin stark rückläufig und nur noch von sehr
untergeordneter Bedeutung37. Abbildung 6-4 zeigt die Verwertung des Klärschlamms der
Jahre 1997 – 2001.
37 Ministerium für Umwelt und Forsten (2003a), S. 23
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
171
Abbildung 6-4: Klärschlammverwertung in Rheinland-P falz in den Jahren 1997 –
2001
Quelle: Ministerium für Umwelt und Forsten 2004
Die derzeitige Entsorgung des Klärschlammes lässt sich in die stoffliche Verwertung, die
energetische Verwertung und die Deponierung einteilen.
Der stofflichen Verwertung von Klärschlamm in der Landwirtschaft bzw. im
Landschaftsbau liegt der Gedanke zu Grunde, Nährstoffe wie z.B. Stickstoff und
Phosphor wieder in den Naturkreislauf zurückzuführen. Auf diese Weise können kostbare
Ressourcen geschont und den Forderungen des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes
Rechnung getragen werden. Unter der landschaftsbaulichen Klärschlammverwertung
wird generell der Einsatz klärschlammhaltiger, begrünungsfähiger Substrate mit
unterschiedlichen Mischkomponenten verstanden.
Derzeit ist die Zukunft der Klärschlammverwertung noch äußerst ungewiss. Die BSE-
bzw. MKS- Krise sowie die bevorstehende Novellierung der EU-Klärschlammrichtlinie
und der deutschen Klärschlammverordnung haben dazu geführt, dass die
landwirtschaftliche Klärschlammverwertung grundsätzlich in Frage gestellt wird. Die
Situation ist zusätzlich angespannt durch die erhobene Forderung nach einer
Agrarwende in Deutschland und die Forderung verschiedener Interessengruppen nach
kurzfristigen Ausstiegskonzepten aus der landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung.
Dies hat zur Folge, dass die Unbedenklichkeit des Klärschlammes immer kontroverser in
der Öffentlichkeit diskutiert wird.
Bei der energetischen Verwertung von Klärschlamm kommen verschiedene Verfahren in
Frage. Diese stellen auch die wichtigste Alternative zur Klärschlammverwertung in der
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
172
Landwirtschaft dar. Bei der Verbrennung sind erhebliche Anforderungen im Hinblick auf
die rauchgasseitigen Emissionen zu berücksichtigen.
6.5.1.2 Zukünftige Verwendungsmöglichkeiten
Durch In-Kraft-Treten der Verordnung über die umweltverträgliche Ablagerung von
Siedlungsabfällen entsteht umweltpolitisch ein verstärkter Druck auf die Entsorgungs-
und Verwertungspraxis bei Klärschlamm. Einerseits tritt der Vorrang der Vermeidung und
Verwertung vor der Beseitigung ein und andererseits ist zu berücksichtigen, dass Abfälle
mit einem Glühverlust von > 5 Massenprozent nur noch bis zum Jahr 2005 deponiert
werden dürfen. Somit wird die Deponierung von unbehandeltem Klärschlamm keine
Zukunft mehr haben.
Klärschlamm besitzt weitgehende Nutzungs-, aber auch erhebliche Gefahrenpotenziale.
Die Nutzung als Nährstoffträger, und damit das Aufbringen von Klärschlamm auf
landwirtschaftlich genutzten Flächen, entspricht zunächst dem natürlichen Kreislauf.
Doch ist aufgrund der Schadstoffbelastung und der Menge an Klärschlamm diese
Nutzung nur eingeschränkt möglich. Neben Düngemitteln werden auch andere
Nährstoffträger, wie etwa Bioabfälle und Gülle, eingesetzt. Nicht zuletzt durch den BSE-
Skandal wird der Einsatz von Klärschlamm auf landwirtschaftlich genutzten Flächen nun
grundsätzlich hinterfragt. Alternative naturnahe Verfahren werden angeboten, bei denen
jedoch die gleiche Problematik der Schadstoffanreicherungen zu sehen ist. Daher rückt
die thermische Verwertung von Klärschlamm immer mehr in den Vordergrund. Die
Techniken der Klärschlammverbrennung und die damit verbundenen Probleme werden in
Kapitel 7 beschrieben. Die bei der Verbrennung einzuhaltenden Richtlinien und Gesetze
sind in Kapitel 10 beschrieben.
6.5.2 Industrierestholz
Dem Industrierestholz kommt in der Bereitstellung von Brennstoffen eine besondere
Bedeutung zu: Das Gesetzes für den Vorrang erneuerbarer Energien (Erneuerbare-
Energien-Gesetz - EEG) 38 setzte bei seinem Inkrafttreten vor allem Anreize vorhandene
Gebrauchtholzsortimente energetisch zu nutzen. Für diese konnten von Seiten der
Anlagenbetreiber oft ein Entsorgungserlös erzielt werden, was zu einer schnellen
Umsetzung bzw. zu einer vertraglichen Bindung dieser Mengen führte. Daraus ergibt sich
eine Ausweitung der Anfrage auf Hölzer in der nächst höheren Preiskategorie, den
Industrieresthölzer39. Dieses Produkt wird jedoch von verschiedenen Industriezweigen
mehr oder weniger stark nachgefragt. Durch die verstärkte Nachfrage zur
Energieerzeugung wird dieser Markt in Zukunft stabiler sein als derzeit, was z.B. die
Situation der Sägewerke verbessern könnte.
38 Geregelt im Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien (EEG) vom 01.04.2000, BGBl I, S. 305 und in
den Ausführungsverordnungen, Novellierung vom 1.8.2004 39 Siehe z.B. KÖPKE, R.; SCHMIDTFERICK, K. (2002)
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
173
6.5.2.1 Derzeitige Verwendung
2001 wurden in Rheinland-Pfalz rund 1.870.000 Fm Rohholz eingeschnitten. Davon
werden 1.160.000 Fm als Endprodukte wie z.B. Kanthölzer oder Bretter u.a. weiter
vermarktet, das heißt, es werden etwa 60 % des Rohholzes ausgeschöpft40. Weitere
64.000 Fm der Sägenebenprodukte wurden einer internen Verwendung, meist einer
energetischen Nutzung zugeführt. An Energieunternehmen wurden jedoch
deutschlandweit nur 34.000 Fm weiterverkauft, was einem Anteil von 0,3 % an den
Sägenebenprodukten aus Gesamtdeutschland in 2001 entspricht.41. In 2003 wurden
nach Berechnungen des deutschen Holzpelletverbandes bereits 110.000 Mg Holzpellets
verkauft. Die Herstellungskapazität der deutschen Pelletproduzenten ist auf 200.000
Mg/a gewachsen. Die Entwicklung läßt auf eine weitere Absatzsteigerung der
Sägewerksnebenprodukte in die Pelletherstellung schließen.
Auch MARUTZKY42 sieht eine wachsende Auswirkung auf die Rohstoffversorgung der
Holzwerkstoffindustrie, v. a. wenn die Holzpelletproduktion ähnlich erfolgreich wie in der
Schweiz oder in Österreich wird. Die Holzwerkstoffindustrie bezog deutschlandweit 50 %
des Rohstoffs Holz aus den Sägewerken und noch rund 14 % des Rohstoffs aus dem
Altholzbereich.
Ein Sägewerksbetreiber gab bei den vom IfaS durchgeführten Umfragen43 an, dass die
kostenfreie Entsorgung der anfallenden Resthölzer den Betrieb noch rentabel macht. Für
den Fall, dass Entsorgungsgebühren in nächster Zukunft anfallen würden, spräche das
dafür, den Betrieb aufzugeben und in den Ruhestand zu gehen. Das Problem, das dieser
Betreiber schilderte, liegt in der Entsorgung von Sägespänen, die keine Abnehmer
finden.
6.5.2.2 Zukünftige Verwendungsmöglichkeiten
Auch andere Beispiele zeigen, dass es sehr wichtig ist, einen funktionierenden
Holzhackschnitzelmarkt aufzubauen. V.a. die Sägeindustrie ist von der derzeitigen
wirtschaftlichen Lage betroffen. Die Umfrage zur Situation der Sägewerke in 200244
ergab, dass 20 % der Sägewerke, die 1999 noch in Betrieb waren, bereits den Betrieb
eingestellt haben. Erschwerend kommt nach Auskunft vieler Sägewerke hinzu, dass nicht
alle das Invest aufbringen können, um auf neue Produkte wie Konstruktionsvollholz
umzustellen. Eine sichere Abnahme der Reststoffe könnte dazu beitragen, die Situation
der Sägewerke zu verbessern.
40 MANTAU, U., WEIMAR, H., WIERLING, R. (2002) 41 Ebenda 42 MARUTZKY, R. (2003) 43 siehe Kapitel 3.5.1 44 siehe Kapitel 3.5.1
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
174
Die Holzwerkstoffindustrie wird sich in Zukunft mehr vom Waldholzmarkt bedienen
müssen, da bei Beibehaltung der derzeitigen Fördersituation ein erheblicher Abfluss der
Gebrauchthölzer und Industrieresthölzer ins Energieholz zu erwarten ist.
Das derzeit auf Grund der geringen Harzgehalte in der Pelletindustrie nicht bevorzugt
verwendete Laubholz und evtl. weitere Rindenanteile könnten zukünftig bei steigender
Umsetzungsquote im Bereich der Biomassenutzung, für die Produktion von so genannten
Industriepellets Verwendung finden. Diese haben ähnliche Eigenschaften wie die
genormten Holzpellets, sind jedoch nicht den gleichen hohen Qualitätsanforderungen
unterworfen. Die günstigeren Produktionsbedingungen ergeben einen geringeren Preis,
der auch für größere Anlagen (vergleichbar mit Hackschnitzelheizungen) mit besonderen
logistischen Anforderungen (z.B. beschränktes Platzangebot) einen wirtschaftlichen
Anlagenbetrieb ermöglicht. Die Verfeuerung erfolgt in konventionellen
Hackschnitzelheizungen. Durch die Schüttfähigkeit und die geringere Störstoffanfälligkeit
mit einem einheitlichen Brennstoff können die etwas höheren Brennstoffkosten durch
geringere Betriebskosten zum Teil ausgeglichen werden. Die derzeit in Österreich
produzierten Industriepellets sind in der Regel zwischen 10 und 20 Millimeter lang und
liegen um 24 % unter dem Preis für herkömmliche 6-mm-Holzpellets und um 28 % unter
dem Preis für die äquivalente Menge an Heizöl45. Ein Beispiel für die Produktion von
Industriepellets in Rheinland-Pfalz ist das Projekt Erneuerbare Energien in Nusbaum-
Freilingen. Dort wird die Überschusswärme einer Biogasanlage im Winter zur Produktion
von Industriepellets genutzt, während im Sommer mit einer leicht umgebauten Anlage
Grünmehlpellets für die Tierfütterung hergestellt werden. Die Vermarktung der Pellets
erfolgt in der Region. Durch Verträge mit regionalen Abnehmern kann eine langfristige
Planungsgrundlage geschaffen werden. Die genaue Projektbeschreibung ist unter Kapitel
11.3 nachzulesen.
6.5.3 Gebrauchtholz
Die Aussagen zur Gebrauchtholzsituation in Rheinland-Pfalz ist im Wesentlichen auf die
Datenerhebung von MANTAU46 gestützt. Die Erhebung wurde im Frühjahr 2001
durchgeführt. Die Definition von Gebrauchtholz ist in Kapitel 3.5.2 vorgenommen. Die
Verordnung über die Entsorgung von Altholz47 regelt die Einteilung in verschiedene
Altholzkategorien und deren Verwendung. Mengenmäßig ist es schwierig für Rheinland-
Pfalz verlässliche Aussagen über die Verwendungsarten zu treffen.
Während der Recherche zu dieser Studie gaben alle Entsorgungsbetriebe an, dass sie
die Hölzer noch nicht gemäß der neuen Altholzverordnung einsortieren48. Ferner sei eine
45 GREBE, A. (2003) 46 MANTAU, U., WEIMAR, H. (2001) 47 § 2 Ziffer 1 Verordnung über die Entsorgung von Altholz 48 Die Entsorgungsbetriebe bekamen einen Fragebogen (siehe Anhang 4) zugesandt. Dadurch entstanden viele
Kontakte zu einzelnen Entsorgern, die uns einen Einblick über die derzeitige Situation erlaubten.
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
175
Trennung der Althölzer nach den Altholzkategorien schwer, da die Entsorgungsfahrzeuge
die Hölzer oft zusammen abfahren und somit die Möglichkeit einer Trennung nicht
besteht.
Stofflich dürfen nur die Kategorien AI und AII in der holzbe- und verarbeitenden Industrie
verwendet werden. Die energetische Nutzung wird in § 7 Altholzverordnung und dem
Bundesimmissionsschutzgesetz und den entsprechenden Verordnungen 49 geregelt.
6.5.3.1 Derzeitige Verwendung
In Rheinland-Pfalz wird das Gebrauchtholz nicht innerbetrieblich weiterverwertet.
Stattdessen werden die Althölzer weiter vermarktet, wobei der Exportanteil bei rund
einem Fünftel der Altholzmenge liegt50, was einer Menge von ungefähr 40.000 t
entspricht. Rund die Hälfte des Gesamtpotenzials (etwa 100.000 Tonnen) werden
energetisch genutzt, der Rest geht in die stoffliche Verwertung51. Aufgrund der aktuellen
Entwicklungen im Altholzsektor und der Verknappung der Altholzpotenziale sind diese
Verhältnisse wahrscheinlich in Richtung der energetischen Nutzung verschoben.
6.5.3.2 Zukünftige Verwendungsmöglichkeiten
Aufgrund der Verknappung des Gebrauchtholzmarktes ist es naheliegend, dass die
energetische Nutzung verglichen mit der stofflichen Nutzung zunehmen wird, weil die
Energiebetriebe unter Berücksichtigung der derzeitigen Fördersituation konkurrenzfähig
zur holzbe- und verarbeitende Industrie wird.
Da die Nachfrage auf diesem Markt schon jetzt höher als das Angebot ist, liegen hier
keine weiteren Energieholzpotenziale vor. Diese müssen in der Region aus den
Sägewerken und dem Wald erschlossen werden. Diese Entwicklung kann sich positiv auf
die Forstwirtschaft auswirken, da zum einen der Bestand kleinerer Sägewerke durch eine
verbesserte Absatzlage gestärkt wird und zum anderen vermehrt Industrieholz aus dem
Wald für die holzbe- und verarbeitende Industrie nachgefragt werden wird.
6.5.4 Altfette / Altöle
Bei der Zubereitung von Nahrungsmitteln im gewerblichen und privaten Bereich werden
große Mengen Speiseöle und Speisefette, insbesondere zum Braten und Frittieren,
eingesetzt. Der Anteil der Fette, die nicht verzehrt werden, muss verwertet oder entsorgt
werden. Altspeisefette aus den privaten Haushalten werden häufig mit dem Abwasser
oder über den Restmüll entsorgt. Die Entsorgung über das Kanalnetz bringt negative
Effekte für die Kanalisation: Es bilden sich Ablagerungen im Leitungsnetz, die
Verstopfungen und Korrosionsschäden im Leitungssystem und Geruchsbelästigungen
verursachen. Mit der Sammlung und Wiederverwertung der Altspeisefette und –öle wird
49 Bundesimmissionsschutzgesetz 50 Postalische Auskunft Hr. Prof. Mantau vom 07.11.2001 an IfaS 51 MANTAU, U. (2002)
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
176
die Umwelt massiv entlastet. Einerseits können durch die Sammlung dieses Stoffes
Schäden im Kanalsystem und den Kläranlagen vermieden werden, andererseits kann ein
wertvoller Rohstoff gewonnen werden, der z.B. zur Produktion von Biodiesel
weiterverarbeitet werden kann. Dadurch werden Ressourcen geschont, und die
Verminderung des Verbrauchs von fossilem Diesel trägt zum Klimaschutz bei. Es wird ein
wichtiger Beitrag zur regionalen nachhaltigen Kreislaufwirtschaft geleistet.
6.5.4.1 Derzeitige Verwendung
Der Großteil der Altspeisefette ging bis vor kurzem vor allem in die
Mischfuttermittelindustrie. Dort werden Fette als Energieträger und Staubbinder
eingesetzt. Auch der Anteil der Altfette, der in die Niederlande exportiert wird, wurde
größtenteils zu Mischfuttermitteln verarbeitet. Seit der BSE-Krise haben sich die
deutschen und die niederländischen Futtermittelhersteller eine freiwillige
Selbstverpflichtung auferlegt, Altspeisefette nicht mehr in Futtermitteln zu verarbeiten.
Altspeisefett findet wegen seiner schlechten und schwankenden Qualität nur in relativ
geringem Maß Verwendung in der Chemie. Bis jetzt wird es vor allem zu Waschmitteln,
Seifen, Lacken, Schmier- und Kraftstoffen verarbeitet.
Vereinzelt erfolgt heute die Verbrennung von Altfett in Blockheizkraftwerken. Jedoch
bedarf es einer Umrüstung der Motorentechnik. Die Umesterung zu Biodiesel ermöglicht
den Einsatz des Altfettmethylesters (AME) in praktisch jedem Dieselmotor52. Zur
Ausgangsqualität der Altfette gibt es in der Literatur unterschiedliche Quellen. Für den
zulässigen Anteil von freien Fettsäuren reichen die Angaben von 3 %53 (gute Qualität,
ohne weitere Verschmutzung) bis 10 % mit bis zu 7,5 % bei Mineralöl und bis zu 30 %
bei Tierfett54. Die Möglichkeit zur Aufbereitung unterschiedlicher Qualitäten hängt damit
von der eingesetzten Technologie ab. Bisher werden in Deutschland nur Altfette von
guter Ausgangsqualität als Rohstoff für die Produktion verwendet. Diese Fette können mit
einfacher Anlagentechnik kostengünstig umgeestert werden.
6.5.4.2 Zukünftige Verwendungsmöglichkeiten
In Zukunft steht der Ausbau des Kraftstoffsektors im Mittelpunkt. Altfettmethylester fällt
unter die seit dem 30.10.2003 gültige Anforderungsnorm für Fettsäuremethylester
(Biodiesel) DIN EN 14214 (siehe Kapitel 8.4.2). Allerdings hat AME Probleme, die
Anforderungen der neuen Norm komplett zu erfüllen. Das Hauptproblem ist der CFPP
(Cold Filter Plugging Point). Dieser ist ein Maß dafür, bis zu welcher Temperatur
Biodiesel den Kraftstofffilter noch passieren kann55. AME hat einen CFPP von +5 °C 56,
52 Z.B. Verwendung eines Schiffsdieselmotors, Fa. Mann, Westerwälder Holzpellets, Langenbach 53 TUM (2001), S. 11 54 SÜSS, A. (1999), S.170 55 BCT JUNGE ENGINEERING (2004) 56 SÜSS, A. (1999), S. 115 ff
Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen
177
die Norm fordert vom 15.04. – 30.09. eines Jahres einen CFPP von 0 °C und vom
01.10. – 15.11. eines jeden Jahres einen CFPP von –10 °C und vom 16.11. – 28.02.
eines Jahres einen CFPP von –20 °C und vom 01.03. – 10.04. eines Jahres einen CFPP
von –10 °C. Die Norm kann aber trotzdem erreicht we rden, indem man dem AME
bestimmte Additive zusetzt, Dieselkraftstoff beimischt, eine Wintertauglichkeit herstellt,
eine Kombination von Additiven und Dieselkraftstoff beimischt, reines ungesättigtes
Pflanzenöl beimischt oder eine Vorerwärmung einbaut (z.B. Tankheizung,
Kraftstoffleitungsheizung oder Filterheizung)57. Entscheidend für die Einhaltung der Norm
ist die Altfettqualität.
Für weitere Produktsicherheit sorgt die vom Bundeskabinett verabschiedete neue
Kraftstoffkennzeichnungsverordnung. An öffentlichen Tankstellen muss demnach
Biodiesel mit einem Aufkleber unter Hinweis auf die europäische Norm für Biodiesel DIN
EN 14214 gekennzeichnet werden58. Zur störungsfreien Verwendung von AME wird
empfohlen ihn möglichst kühl (<15 °C), dunkel und e ventuell unter Sauerstoffabschluss
weniger als ein Jahr zu lagern.59
Genormter AME sollte sinnvoller Weise in umweltsensiblen Bereichen wie Bau- oder
Landwirtschaft oder Binnenschifffahrt eingesetzt werden. Ein Einsatz im PKW-Bereich
erscheint als schwierig, da nicht mit der Akzeptanz der Motorenhersteller gerechnet
werden kann.
Der Einsatz von Altfett in Blockheizkraftwerken ist möglich und bereitet weniger
Schwierigkeiten als im KFZ-Motor. Als Motoren kommen modifizierte Dieselmotoren und
Schwerölmotoren in Frage. Die verwendeten Fette sollten von möglichst guter Qualität
bzw. gründlich aufgereinigt sein, um Motorschäden vorzubeugen. Die Viskosität und der
hohe Schmelzpunkt der Fette bereiten bei der Verbrennung im Blockheizkraftwerk keine
Probleme, da eine Vorerwärmung ohne großen technischen Aufwand möglich ist.
Eine Verwendung von Altspeisefetten in Heizkesseln zur Dampferzeugung ist prinzipiell
denkbar und sinnvoll. Altfett besitzt einen nur leicht niedrigeren Heizwert als Heizöl,
aufgrund der schwankenden Qualität kann es allerdings zu Problemen kommen. Ähnlich
wie beim Einsatz in Blockheizkraftwerken sollten nur möglichst gute Qualitäten verwendet
werden. Speziell auf Altspeisefett ausgerichtete Brenner sind zur Zeit nicht auf dem
Markt.60
6.6 Literaturverzeichnis zu Kapitel 6
• BROCKER, C. (2003): Die Chancen und Möglichkeiten einer nachhaltigen
Klärschlammverwertung. Diplomarbeit, Institut für angewandtes
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S.174
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
181
7 Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
7.1 Umwandlungsverfahren
Zur Nutzung von Biomasse und anderen Energieträgern werden verschiedene
Umwandlungsverfahren unterschieden. Im Folgenden sollen diese näher erläutert
werden.
7.1.1 Physikalisch-chemische Umwandlung
Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass z.B. .Holzabfälle (Sägemehl, Späne)
in die für eine Verbrennung optimale Aufbereitungsform (Pellets, Presslinge, Briketts)
gebracht werden. Stroh, Heu und Waldrestholz werden durch physikalische Verfahren zu
Häckselgut oder Großballen geformt.
Die Pressung ölhaltiger nachwachsender Rohstoffe wie z.B. Raps, Öllein, Soja,
Sonnenblumen und Senf führt zu hochwertigen Einsatzstoffen für die chemische
Industrie. Da Öle und Schmierstoffe auf Biomassebasis biologisch voll abbaubar sind, ist
ihr Einsatz in sensiblen Bereichen der Forst- und Landwirtschaft äußerst sinnvoll. Rapsöl
kann als Biodieselkraftstoff, sowohl in Blockheizkraftwerken (BHKW) zur gekoppelten
Strom- / Wärmeerzeugung, als auch in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden.
Das physikalische Verfahren bereitet die Biomasse-Einsatzstoffe so auf, dass die
thermochemische und biologische Konversion prozessoptimiert verlaufen kann.1
7.1.1.1 Gewinnung von Pflanzenöl
Es existiert eine Vielzahl von Ölpflanzen aus denen Pflanzenöle gewonnen werden. Das
am weitesten verbreitete Pflanzenöl in Deutschland ist Rapsöl. Rapsöl wird entweder in
industriellen Ölmühlen abgepresst und extrahiert oder in dezentralen Anlagen
mechanisch abgepresst. Abbildung 7-1 zeigt den Verfahrensablauf in kleineren
Ölmühlen.
1 THÖMES,A (2003), S. 16
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
182
Abbildung 7-1: Verfahrensablauf bei der Pflanzenölg ewinnung in Anlagen im
kleinen Leistungsbereich
Quelle: KALTSCHMITT, M. (2001)
Zunächst wird die Ölsaat von Fremdbesatz und Fremdkörpern gereinigt, um die
gewünschte Ölqualität sicherzustellen und die Presswerkzeuge zu schonen. Außerdem
ist eine ausreichende Trocknung zur Erzielung einer hohen Ölausbeute und Ölqualität
sowie eine ausreichende Lagerstabilität der Ölsaat wichtig. Zur Ölgewinnung werden
nahezu ausschließlich Schneckenpressen verwendet. Kernstück der Schneckenpresse
ist eine Pressschnecke, die meist eine geringer werdende Steigung der Windungen und
einen steigenden Wellendurchmesser aufweist. Angetrieben von einem Elektromotor
dreht sie sich in einem Presszylinder, der von eng aneinander liegenden Stäben gebildet
wird. Das gewonnene Truböl enthält Feststoffe, die aus den festen Bestandteilen des
Ölsamens bestehen. Die Feststoffe müssen möglichst vollständig aus dem Öl entfernt
werden, da die Ölreinheit ein wichtiges Qualitätsmerkmal ist. Die Verfahren zur Trennung
lassen sich in Sedimentations- und Filtrationsverfahren einteilen.2 Der feste Rückstand
aus der Ölgewinnung, der Presskuchen, kann als Futtermittel verwendet werden.
7.1.1.2 Pflanzenöl als Brennstoff
Pflanzenöl zählt zu den biogenen Flüssigbrennstoffen. Für Rapsöl gibt es die beiden
bekannten Treibstofflinien Rapsölmethylester (RME) und kaltgepresstes naturbelassenes
Rapsöl. RME wird im mobilen Bereich zunehmend verwendet und ist beinahe ohne
Einschränkung einsetzbar, sofern in treibstoffführenden Teilen Kunststoffe aus
Fluorkautschuk verwendet werden. RME ist wegen der Mineralölsteuerbefreiung mit
fossilem Dieselöl konkurrenzfähig, hat jedoch unter ökonomischen Gesichtspunkten als
Treibstoff für Motor-BHKW´s wenig Chancen, da es dort mit den „Billig-Treibstoffen“
Erdgas und Heizöl in Konkurrenz tritt, die nur gering mit Steuern belastet sind.
2 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 550 ff
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
183
Naturbelassenes Rapsöl konnte, abgesehen von einigen mengenmäßig unbedeutenden
Marktnischen, bisher nur geringe Bedeutung erlangen. Wesentliche Ursachen hierfür sind
technische Probleme. Rapsöl weist zwar gegenüber RME wegen der vermiedenen
Veresterung Kostenvorteile auf, konkurriert aber als BHKW-Treibstoff genauso mit nur
minimal besteuertem Heizöl und Erdgas.3
7.1.2 Thermochemische Umwandlung
Energetische Verfahren, die thermochemische Prozesse zur Umwandlung von fester
Biomasse nutzen, werden nach den erzielten Produkten, d.h. feste, flüssige und
gasförmige Energieträger, unterteilt. Es wird zwischen Vergasung, Verflüssigung und
Verkohlung unterschieden, allerdings ist die Begriffsabgrenzung in der Literatur und in
der Praxis nicht einheitlich.4
Bei den technischen Verfahren der Vergasung, Verflüssigung und Verkohlung laufen
jeweils ein oder mehrere thermochemische (Teil-)Prozesse, d.h. Verbrennung,
Vergasung, pyrolytische Zersetzung ab, die im allgemeinen mit den gleichen Begriffen
bezeichnet werden.5
7.1.2.1 Verbrennung
Verbrennungsvorgänge von Festbrennstoffen werden in drei Hauptphasen unterteilt. Es
handelt sich um Trocknung, Entgasung und Restkoksabbrand.
Trocknung
Mit dem Erreichen von einer Oberflächentemperatur von 100°C setzt lokal die Trocknung
ein.6 Die Trocknung des Brennstoffes beginnt außen und wandert nach innen. Die
Trocknungsgeschwindigkeit ist abhängig von der Wärmeleitfähigkeit des Brennstoffes.
Während der Brennstoff innen noch trocknet, beginnt an der Oberfläche bereits die
Entgasung.
Entgasung
Bei Biomassen beginnt die Entgasung bereits bei ca. 200°C, bei Steinkohle hingegen erst
bei etwa 450°C. 7 Nach Erreichen dieser Temperatur entweichen die flüchtigen
Bestandteile aus dem Brennstoff. Bei fortdauernd betriebenen Feuerungen wird der
Brennstoff beim Eintritt in die Brennkammer überwiegend durch Wärmestrahlung und
Konvektion erhitzt. Die entwichenen Bestandteile reagieren mit dem zur Verfügung
stehenden Sauerstoff.
3 FLAIG et al. (1998), S. 159 f 4 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 242 5 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 242 6 FNR (o.J.): Leitfaden Bioenergie, S. 88 7 FNR (o.J.): Leitfaden Bioenergie, S. 88
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
184
Restkoksabbrand
Nach der Freisetzung der flüchtigen Bestandteile bleibt der Restkoks zurück. Dieser
reagiert während der Verbrennung in heterogenen Gas-Feststoff-Reaktionen. Die
Reaktionsgeschwindigkeit hängt hauptsächlich vom Sauerstofftransport zum
Restkoksteilchen ab.
7.1.2.2 Verflüssigung
Unter der Verflüssigung werden Prozesse verstanden, mit deren Hilfe ein fester
Biobrennstoff in einen flüssigen Sekundärenergieträger überführt wird (siehe auch Kapitel
7.3.5). Dies wird in der Regel mit Hilfe thermochemischer Prozesse, z.B. einer
Kombination aus Pyrolyse, Vergasung und Oxidation, realisiert.8 Ziel des Prozesses ist
die größtmöglichste Ausbeute an flüssigen Sekundärenergieträgern (z.B. Methanol).
7.1.2.3 Vergasung
Bei der Vergasung von Biomasse wird, im Unterschied zur Verbrennung, der Brennstoff
nur unvollständig oxidiert. Als Vergasung wird die thermochemische Zersetzung eines
Brennstoffs durch die unterstöchiometrische Zugabe eines Oxidationsmittels (i.d.R. Luft)
und dessen Überführung in ein brennbares Gas bezeichnet.9 Die für diesen Prozess
benötigte Wärmezufuhr wird entweder durch eine teilweise Oxidation des Brennstoffs
gewonnen oder extern zugeführt.
Bei Nutzung des Produktgases gibt es mehrere Möglichkeiten. Neben der reinen
Energieerzeugung kann es auch zur Herstellung von Synthesegasen und damit z.B. auch
für die Produktion biogener Treibstoffe oder Ersatzstoffe für die Petrochemie genutzt
werden. Außerdem kann das Gas in einem Arbeitsprozess (z.B. Gasturbine oder
Brennstoffzelle) zur Stromerzeugung genutzt werden.
Die Vergasung erfolgt in mehreren Zonen, die wie folgt gegliedert werden können:10
• Trocknungszone (Wasserverdampfung): Bei Temperaturen bis 200°C wird das
im Brennstoff gebundene Wasser verdampft, es findet noch keine Zersetzung der
Biomasse statt.
• Pyrolysezone (Entgasung): Bei ca. 200-500°C werden einzelne Bestandteile der
Biomasse endotherm pyrolytisch zersetzt. Produkte, die bei der Entgasung
ablaufenden Reaktionen, sind CO2, Methanol, Teere, organische Säuren und
fester Kohlenstoff (Holzkohle).
• Oxidationszone (Verbrennung): In dieser Zone wird aus Kohlen- und Sauerstoff
CO2 gebildet. Diese exotherme Reaktion liefert die Energie für die o.g.
pyrolytische Zersetzung der Biomasse.
8 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 245 9 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 33
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
185
• Reduktionszone (Vergasung des festen Kohlenstoffs): In der Reduktionszone
werden die Oxidationsprodukte CO2 und H2O an der glühenden „Holzkohle“ in
das eigentliche Produktgas umgewandelt.
Tabelle 7-1 zeigt typische Bereiche der Produktgaszusammensetzung bei der
Verwendung von Holz. Daneben enthält das Produktgas als Folge einer unvollständigen
Verbrennung unerwünschte Teerverbindungen (höhere Kohlenwasserstoffe) sowie
Phenole und Kohlenstoff.
Tabelle 7-1: Bandbreite der möglichen Gaszusammense tzung
Wasserstoff H2 7 – 25 %
Kohlenmonoxid CO 15 – 25 %
Methan CH4 0 – 4 %
Stickstoff N2 40 – 55 %
Kohlendioxid CO2 8 – 15 %
Heizwert (Hu) 3 – 6,5 MJ/Nm3
Quelle: nach KALTSCHMITT, M. (2001)
Der Wirkungsgrad der Vergasung ist ein Maß für die Effizienz und ist definiert als
Verhältnis des Energieinhaltes des abgekühlten Brenngases zum Heizwert (Hu) des
Brennstoffs. Der Vergasungswirkungsgrad liegt typischerweise zwischen 55 und 85 %.11
7.1.2.3.1 Vergaserarten
Abbildung 7-2 zeigt eine schematische Darstellung der derzeitig am meisten eingesetzten
Vergasungstechniken. Einen idealen Vergaser für die unterschiedlichen Arten von
Biomasse gibt es bisher noch nicht.12 Da in den meisten Vergasertypen die Biomasse
unter Einsatz von Luft vergast wird, lassen sich folgende Vergasersysteme
unterscheiden:
• Festbettvergaser,
• Wirbelschichtvergaser,
• Flugstromvergaser.
10 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 34 11 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 34 12 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 431
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
186
Abbildung 7-2: Schematische Darstellung verschieden er Vergasungssysteme
Quelle: verändert nach KALTSCHMITT, M. (2001)
Festbettvergaser
Im Festbettvergaser ist der Brennstoff in einer Schüttschicht, die sich vom Eintragsort bis
zum Ascheaustrag hin bewegt, dem Vergasungsmittel ausgesetzt.13 Der Vergaser wird
bei diesem System meist von oben mit stückigem Brennstoff beschickt. Die Schüttschicht
sinkt infolge der Schwerkraft und der Materialzersetzung kontinuierlich nach unten ab.
Die verschiedenen Zonen (Trocknungs-, Pyrolyse-, Oxidations- und Reduktionszone)
sind bei der Festbettvergasung weitestgehend räumlich getrennt. Je nach Art des Stoff-
und Wärmetauschs zwischen Feststoff und Gas wird in Gleichstrom- und
Gegenstromvergasung unterschieden. Abbildung 7-3 zeigt den schematischen Aufbau
einer Gegenstrom- und Gleichstromvergasung. Es ist deutlich zu erkennen, dass bei der
Gegenstromvergasung sich der Brennstoff- und Gasstrom in entgegengesetzter Richtung
bewegen. Bei der Gleichstromvergasung wird das entstehende Produktgas im
Gleichstrom zum Brennstoff geführt. In der Praxis werden diese beiden Verfahren häufig
kombiniert eingesetzt bzw. um spezielle Konstruktionsdetails erweitert.14
13 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 433 14 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 35
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
187
Abbildung 7-3: Schematische Darstellung von Gegenst romvergasung (links) und
Gleichstromvergasung (rechts)
Quelle: KALTSCHMITT, M. (2001)
Wirbelschichtvergaser
Der Aufbau eines Wirbelschichtvergasers entspricht im wesentlichen einem
Wirbelschichtkessel (siehe Kapitel 7.2.1.6 Wirbelschichtfeuerung). Allerdings wird dem
Prozess nur so viel Sauerstoff zugeführt, dass die Oxidation des Kohlenstoffs
unvollständig abläuft. Wirbelschichtvergaser enthalten ein Bett aus einem Inertmaterial15
(meist Quarzsand). Die Wirbelschicht entsteht, wenn das Vergasungsmittel durch den
Vergaser fließt, das Inertmaterial aufwirbelt und dabei den zugegebenen Brennstoff von
unten umströmt. Der Brennstoff, der kleiner ist als bei der Festbettreaktion, wird mit dem
Inertmaterial vermischt. Deshalb bilden sich bei Wirbelschichtvergasern keine
ausgeprägten Temperatur- und Reaktionszonen. Die einzelnen Reaktionen laufen
parallel im gesamten Vergaser ab, in dem nahezu eine gleichmäßige Temperatur von
etwa 700 bis 900°C herrscht. Analog zur Wirbelschic htfeuerung ist die -vergasung
apparativ sehr aufwendig und kann daher nur im großen Leistungsbereich, d.h. über 10
MW wirtschaftlich betrieben werden.16 Es wird ebenso, wie bei der
Wirbelschichtfeuerung, nach zirkulierender und stationärer Wirbelschicht unterschieden.
15 inert = untätig, träge, unbeteiligt, inerte Stoffe: reaktionstätige Stoffe, die sich an gewissen chemischen
Vorgängen nicht beteiligen, in: DUDEN (1990), S. 343 16 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 37
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
188
Flugstromvergaser
Bei der Flugstromvergasung wird der fein gemahlene Brennstoff vom Vergasungsmittel
durch den Reaktor geblasen. Durch das hohe Temperaturniveau (ca. 1.200°C) und die
geringe Partikelgröße erfolgt eine nahezu vollständige Vergasung innerhalb weniger
Sekunden, wodurch hohe Vergaserleistungen erzielt werden.17
Es kommen zwei technische Verfahren in Frage. Entweder werden die faserförmigen
Biomassepartikel direkt vergast oder sie werden zuerst pyrolytisch zersetzt und danach
der vermahlene Pyrolysekoks vergast. Die zweite Variante besitzt den Vorteil, dass der
Koks sich sehr leicht vermahlen lässt und einen fast doppelt so hohen Heizwert, wie z.B.
Holz oder Stroh, erzielt. 18 Die direkte Vergasung hat den Nachteil, dass die
feingemahlene Biomasse unter Einsatz von Sauerstoff, der erst aufwendig hergestellt
werden muss, vergast wird. Beide Verfahren sind technisch sehr aufwendig und werden
gegenwärtig, weder durch Forschungsinstitutionen untersucht oder entwickelt, noch von
Herstellern angeboten.19
7.1.2.3.2 Gasreinigung
Das Gas aus Gleichstrom- und Wirbelschichtvergasern enthält bis zu 30 g/Nm3 an
Teeren, das aus Gegenstromvergasern bis zu 150 g/Nm3.20 Der Partikelgehalt beträgt bei
Festbettvergasern etwa 1 g/Nm3, bei Wirbelschichtvergasern zwischen 1 und 100 g/Nm3.
Die Anforderungen an die Reinheit des Gases ergeben aus dem Verwendungszweck. So
kann das Produktgas, i.d.R. ohne Reinigung in Brennern zur Wärmeerzeugung
eingesetzt werden. Wird das Gas für weitere Arbeitsprozesse benötigt, muss es weitaus
höhere Anforderungen erfüllen. In Tabelle 7-2 sind zu den maximal zulässigen
Partikelanteilen verschiedene Verwendungszwecke des Produktgases dargestellt.
Hierbei handelt es sich jedoch um vorläufige grobe Werte, da bislang keine
ausreichenden Praxiserfahrungen vorliegen.21
17 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 39 18 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 446 19 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 39 20 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 39 21 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 40
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
189
Tabelle 7-2: Anforderungen an das Produktgas
Verbrennungs-
motor
Gasturbine Methanol-
synthese
Brennstoff-
zelle
Partikelgehalt in mg/Nm3 < 50 < 30 < 0,02
Partikelgröße in µm < 3 < 5
Teergehalt in mg/Nm3 < 100 < 0,1 < 1
Alkaligehalt in mg/Nm3 < 0,25
NH3-Gehalt in mg/Nm3 < 55 < 0,1 < 0,1
H2S-Gehalt in mg/Nm3 < 1150 < 1 < 1
Quelle: nach KALTSCHMITT, M. (2001)
7.1.2.4 Verflüssigung
Unter der Verflüssigung werden Prozesse verstanden, mit deren Hilfe ein fester
Biobrennstoff in einen flüssigen Sekundärenergieträger überführt wird. Dies wird in der
Regel mit Hilfe thermochemischer Prozesse, z.B. einer Kombination aus Pyrolyse,
Vergasung und Oxidation, realisiert.22 Ziel des Prozesses ist eine hohe Ausbeute an
flüssigen Sekundärenergieträgern (z.B. Methanol).
7.1.3 Biochemische Umwandlung
Im Pflanzenbereich werden ständig Stoffe gebildet und von Mensch und Tier als Nahrung
genutzt. Mikroorganismen bauen diese Stoffe wieder zu einfachen Verbindungen ab.
Dieser Abbau wird als Mineralisation bezeichnet.23 Als Endprodukte entstehen
Kohlendioxid, Wasser und Mineralsalze. Für ihre Arbeit benötigen die Mikroorganismen
Energie, die sie ebenfalls aus organischen Stoffen beziehen, dabei tritt der umgekehrte
Vorgang ein.
Diese Vorgänge laufen auch bei der Kompostierung von Biomasse ab. Je nach der
Belüftung laufen die Vorgänge unter Anwesenheit von Luftsauerstoff aerob
(Kompostierung) oder unter Luftabschluss anaerob (Vergärung) ab.
7.1.3.1 Aerobe Umwandlung (Kompostierung)
Die am weitesten verbreitete Form der Kompostierung ist die Miete, ein aufgeschüttetes
Haufwerk.24 Für die Massenentwicklung der Mikroorganismen ist eine bestimmte Menge
an Biomasse erforderlich, damit sich die bei den exothermen aeroben Vorgängen
entwickelte Wärme halten kann. Die Wärme ist notwendig, um die Biomasse zu
hygienisieren. Form, Größe und Betrieb der Miete werden entscheidend durch die
22 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 245 23 EMBERGER, J. (1993), S. 21 24 EMBERGER, J. (1993), S. 78
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
190
notwendige Versorgung der Mikroorganismen mit Sauerstoff bestimmt. Neben der
natürlichen Belüftung werden auch künstliche Belüftungseinrichtungen eingesetzt.
Die Miete ist Bestandteil jeder Kompostierungsanlage, sofern ein fertiger, d.h. pflanzen-
und wurzelverträglicher Kompost hergestellt werden soll.25 Mechanische Systeme
können zur Intensivierung der Kompostierung eingesetzt werden. So hat sich z.B. eine
Vorzerkleinerung der Biomasse bewährt. Unzerkleinerte und unvollkommen vermischte
Biomasse benötigt eine sehr lange Rottezeit. In Extremfällen können ganze Partien des
Komposters aus Mangel an Nährstoffen und Wasser die Lagerzeit praktisch unverändert
überdauern, was zu großen Kompostverlusten führt.26
7.1.3.2 Anaerobe Umwandlung (Vergärung)
Bei der Vergärung wird die Biomasse unter Luftabschluss (anaerob) durch speziell
adaptierte Mikroorganismen schrittweise zu Biogas (i.d.R. Methan) und einem anaerob
nicht abbaubaren Gärrückstand umgesetzt. Vereinfacht können bei der biologischen
Umwandlung die Abbauschritte Hydrolyse, Vergärung / Säurebildung, Acetogenese und
Methanogenese unterschieden werden.27
In der ersten Phase, der Hydrolyse, werden die organischen Substanzen (Eiweiß,
Kohlenhydrate, Fette, Zellulose) in ihre Bestandteile zerlegt (hydrolysiert). Die
entstehenden Produkte sind in der Regel einfache Einer- und Zweierverbindungen wie
z.B. Aminosäuren, Fettsäuren, Zucker und Glycerin. In der zweiten Phase, der
Vergärung, werden die gelösten Substrate zu organischen Säuren, Alkoholen,
Aldehyden, CO2 und H2 umgesetzt. Beide Abbauphasen werden von einer überwiegend
fakultativ-anaeroben Bakteriengruppe vorgenommen, die unempfindlich gegenüber
Schwankungen der Milieubedingungen ist und somit die beiden ersten Stufen recht
unempfindlich gegenüber Störungen macht. Die Acetogenese (Essigsäurebildung)
geschieht sehr schnell. Während dieser Phase werden die organischen Säuren und
Alkohole, die nicht direkt in die Methanbildung eingebracht werden, in Essigsäure,
Wasserstoff und Kohlendioxid umgewandelt.
Als vierte Phase schließt sich die Methanogenese an, in der Methanbakterien die
Endprodukte Methan und CO2 erzeugen.28
Zur Nutzung des vergorenen Substrates als Bodenverbesserer erfolgt häufig im
Anschluss an die anaerobe Umwandlung eine aerobe Nachrotte. Diese sorgt für eine
vollständige Stabilisierung der Bestandteile, die unter anaeroben Bedingungen nicht
weiter abgebaut werden können.
25 EMBERGER, J. (1993), S. 78 26ebenda, S. 78 27 ebenda, S. 154 28 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE e.V. (2002), S. 209 ff
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
191
7.2 Nutzung /Umsetzung der Verfahren
7.2.1 Wärme/Kältenutzung
Zur Nutzung von Biomasse eignen sich im Prinzip die Feuerungsanlagen, die heute auch
zur Verbrennung von fossilen Energieträgern eingesetzt werden. Der Hauptaspekt bei
der Wahl des Feuerungssystems liegt in der Größe der zu errichtenden Anlage. Es wird
zwischen Kleinstanlagen, bis 15 kW, mittleren Anlagen, bis zu einem Megawatt und
Großanlagen über einem Megawatt unterschieden.29 In Deutschland existieren
schätzungsweise 7 Mio. Kleinstanlagen, zwischen 200.000 und 400.000 mittlere Anlagen
und zwischen 900 und 1.200 Anlagen über 1 MW.30
Bei der Feuerung mit Biomasse auf Holzbasis treten Schadstoffemissionen auf. Diese
bestehen im Wesentlichen aus Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoff (CnHm),
Stickoxiden (NOX) und Staub. Des weiteren werden Wasserdampf (H2O) und das
klimarelevante Kohlendioxid (CO2) ausgestoßen. Schwefeldioxid (SO2), welches mit
Wasserdampf zu schwefliger Säure (H2SO4) reagiert, wird auf Grund des geringen
Schwefelgehalts des Inputmaterials so gut wie nicht gebildet.31
Je nach Anlagenleistung sowie Brennstoffart und -zusammensetzung werden folgende
Feuerungsarten unterschieden:
• Schachtfeuerung
• Vorofen- bzw. Entgasungsfeuerung
• Unterschubfeuerung
• Rostfeuerung
• Wirbelschichtfeuerung
• Einblasfeuerung
Das Inputmaterial muss in trockenen Lagerräumen aufbewahrt werden (siehe Kapitel
8.2.3 Holztrocknung).
Der Platzbedarf der verschiedenen Feuerungsanlagen hängt von der installierten
Leistung und dem vorzuhaltenden Brennstoffbedarf ab. Bei größeren
Hackschnitzelheizungen und Heizkraftwerken nehmen Brennstofflager und Heizhaus die
größte Fläche ein. Für den Hackschnitzelkessel ist der Platzbedarf mit dem eines
konventionellen Ölkessel vergleichbar. Für eine Hackschnitzelheizung mit 100 kW
installierter Wärmeleistung werden pro Tag bei einem Volllastbetrieb von 14 Stunden ca.
2 – 2,5 m³ Holzhackschnitzel benötigt.32 Je nach gewünschter Befüllhäufigkeit errechnet
29 HEIN et al (1996) 30 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 18f 31 C.A.R.M.E.N. E. V. (2002); S. 34 32 mündl. Auskunft Hr. Hemmer, GKM Ingenieurbüro, 12.3.2004
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
192
sich daraus das benötigte Bunkervolumen. Wichtig für die Brennstoffzurührung ist eine
gute Zugänglichkeit des Bunkers von außen. Die Gefahr der Verkantung des
Brennstoffes bei der Zuführung besteht vor allem für Hackschnitzelanlagen bei
Winkelelementen, in denen die Führung des Brennstoffes nicht optimal gewährleistet ist.
Daher ist darauf zu achten, dass die Zuführung möglichst windungsfrei gestaltet werden
kann.
Für Holzpelletheizungen in Ein- und Mehrfamilienhäusern kann der Platzbedarf einer
entsprechenden Ölheizung angesetzt werden. Die Räumlichkeiten des Tanklagers
können für die Pelletlagerung genutzt werden. Durch die leichte und schüttfähige Form
der Pellets ist die Lagerung in Räumen bis zu 20 m Entfernung von der Anlage möglich.
Durch ein Saugsystem können die Pellets in einen Tagesvorratsbehälter an der Anlage
über diese Strecke gesaugt werden.
Neben dem ansteigenden Kältebedarf für die Gebäudeklimatisierung, ist eine große
Nachfrage im Bereich der Lebensmittelindustrie (z. B. Molkereien, Brauereien) und der
Prozesskühlung (z. B. Werkzeugkühlung, Bergwerkskühlung) zu verzeichnen. Die
Deckung des Kältebedarfs erfordert dabei, in Analogie zur Wärmeversorgung, innovative
Kälteversorgungskonzepte mit zentraler oder dezentraler Erzeugung und integrierter
Speicherung.
Derzeit werden vornehmlich Absorptionskälteanlagen zur Bereitstellung von Klimakälte
eingesetzt. Diese werden mit einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (vgl. Kapitel 7.2.2.9
Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK)) kombiniert und gewährleisten so eine ganzjährig
hohe Auslastung der jeweiligen Anlage. Die Effektivität der Kraft-Wärme-
Kopplungsanlage wird so gesteigert und gleichzeitig der Beitrag elektrisch getriebener
Kompressionskältemaschinen zu den Strombedarfsspitzen gesenkt.33
7.2.1.1 Schachtfeuerung
Schachtfeuerungen sind manuell beschickte Feuerungen, die nach dem Prinzip des
unteren bzw. seitlichen Abbrandes arbeiten, d.h. die Flamme brennt von unten oder
seitlich in die Brennkammer hinein. Die Luftzufuhr erfolgt durch Naturzug oder Gebläse,
bei modernen Anlagen getrennt als Primär- und Sekundärluft.34 Schachtfeuerungen
kommen im Bereich kleiner Leistung (ca. 20-250 kW Wärmeleistung) zum Einsatz. Sie
sind vor allem für Holzhackschnitzel, Holzscheite oder Pellets geeignet. Abbildung 7-4
zeigt die schematische Darstellung einer Schachtfeuerung. Die Anlagen zeichnen sich
durch geringe Anschaffungskosten, einfache Feuertechnik und nicht erforderliche
Brennstoffaufbereitung aus. Diese Vorteile führten zu einer weiten Verbreitung in diesem
Leistungsbereich.35 Der Wirkungsgrad liegt etwa bei 78 – 80 %.36
33 INSTITUT FÜR ENERGIETECHNIK (o.J.) 34 JAHRAUS et al. in: FNR (o.J.), S. 101 35 JAHRAUS et al. in: FNR (o.J.), S. 102 36 NAGEL, J. (1998), S. 30
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
193
Abbildung 7-4: Schematische Darstellung einer Schac htfeuerung
Quelle: SPLIETHOFF, H. in FNR, (o.J.)
7.2.1.2 Vorofenfeuerung
Die Teilverbrennung und Entgasung des Brennstoffes findet bei der Vorofenfeuerung in
einer getrennten Kammer (Vorofen) statt. Das entstandene Holzgas wird in eine
nachgeschaltete Brennkammer geleitet und nachverbrannt. Diese Art der Feuerung wird
vollautomatisch und kontinuierlich betrieben. Als Brennkammer genügt ein
konventioneller Heizölkessel, damit bei Bedarf eine kostengünstige Brennstoffumstellung
möglich ist. Die Vorofenfeuerung ist insbesondere für die Verbrennung von
Hackschnitzeln geeignet37. Der Nachteil der Vorofenfeuerung liegt bei dem relativ hohen
Platzbedarf. Abbildung 7-5 verdeutlicht den Aufbau einer Vorofenofenfeuerung.
Abbildung 7-5: Vorofenfeuerung, Entgasungsraum mit Schubrost (links) und
Flammenraum (rechts)
37 JAHRAUS et al. in: FNR (o.J), S. 102
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
194
Quelle: WVT in FNR, (o.J.)
7.2.1.3 Unterschubfeuerung
Bei der Unterschubfeuerung wird der Brennstoff (meist Hackschnitzel) mit Hilfe einer
Zuführschnecke von unten oder von der Seite in die Feuermulde gebracht. Durch die, in
den Seitenwänden angebrachten, Luftdüsen wird Primärluft zugeführt, welche eine
Vortrocknung bewirkt. Die Vergasung erfolgt in den obersten Schichten des
Brennstoffhaufens, die eigentliche Verbrennung findet durch die Sekundärluftzugabe
oberhalb des Brennstoffhaufens statt38. Abbildung 7-6 zeigt den schematischen Aufbau
einer Unterschubfeuerung.
Diese Art der Feuerung hat einen erheblichen Marktanteil bei kleineren und mittleren
Anlagen (ab. ca. 500 kW) erreicht. Sie zeichnet sich durch eine vergleichsweise einfache
und relativ kostengünstige Anlagentechnik aus, welche hervorragend den
vollautomatischen Betrieb gestattet. Eine sehr wichtige Rolle spielt die Wahl des
Brennstoffs, da die maximale Größe des Brennstoffes durch die Brennstoffzuführung
begrenzt ist39. Zusätzlich führt ein Wassergehalt von mehr als 50 % zu einer unsauberen
Verbrennung. Die Unterschubfeuerung hat einen entscheidenden Nachteil, dass weder
stückiges noch staubförmiges (über 50 % Staubanteil) Material verbrannt werden kann.
Der Wirkungsgrad beträgt ca. 81 %.40
Abbildung 7-6: Schematische Darstellung einer Unter schubfeuerung
Quelle: SPLIETHOFF, H. in FNR, (o.J.)
38 FLAIG et al. (1998), S. 42 39 JAHRAUS et al. in: FNR (o.J.), S. 103 40 NAGEL, J. (1998), S. 33
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
195
7.2.1.4 Rostfeuerung
Die am weitesten verbreitete Feuerungsart für feste Brennstoffe bei einer Anlagengröße
bis 1 MW ist die Rostfeuerung. Bei dieser Art der Feuerung wird mit Hilfe einer Schnecke
der horizontal oder schräg stehende Verbrennungsrost mit dem Brennstoff beschickt. Der
Verbrennungsrost kann als Vorschub-, Wander- oder Treppenrost ausgeführt sein. In
Abbildung 7-7 ist eine Vorschubrostfeuerung dargestellt. Außer dem Wanderrost besitzen
alle Rostfeuerungen bewegliche Roststäbe, mit deren Hilfe der Brennstoff durch den
Verbrennungsraum geführt wird. Die Einteilung des Rostes in mehrere Rostzonen
bewirkt, dass diese durch die zugeführte Luftmenge und die Rostgeschwindigkeit
voneinander getrennt geregelt werden können. Bei der Wanderrostfeuerung wird mit Hilfe
einer Art Panzerkette, die als Verbrennungsrost dient, der Brennstoff durch den
Verbrennungsraum transportiert. Die Geschwindigkeit der Kette wird dabei dem
jeweiligen Brennstoff angepasst41.
Bei allen Rostfeuerungen wird die primäre Verbrennungsluft unterhalb des Rostes
zugeführt, diese sorgt gleichzeitig für die Rostkühlung. Oberhalb des Rostes wird
Sekundärluft eingeblasen. Sie bewirkt eine Trocknung des Brennstoffes im vorderen
Rostbereich. Der mittlere Bereich dient der Hauptverbrennung, im letzten Bereich findet
der Ausbrand der Holzkohle statt. Am Ende des Rostes erfolgt der automatische
Ascheaustrag. Die Möglichkeit der Rostfeuerung, grobstückiges und auch sehr feuchtes
(bis ca. 60 % Wassergehalt) Material zu verbrennen, macht sie zum Favoriten bei der
Verbrennung von Grünschnitt auf holzartiger Basis42. Es treten lediglich Probleme bei der
Verbrennung von staubförmigem Material auf. Dieses Material kann durch die Lücken
zwischen dem Rost oder in die Luftdüsen fallen. Der Wirkungsgrad dieser Feuerung liegt
bei ca. 81 - 83 %.43
41 FLAIG et al. (1998), S. 45 42 JAHRAUS et al. in: FNR (o.J.), S. 103 43 NAGEL, J. (1998), S. 33
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
196
Abbildung 7-7: Schematische Darstellung einer Vorsc hubrostfeuerung
Quelle: SPLIETHOFF, H. in FNR, (o.J.)
7.2.1.5 Rotationsfeuerung
Die Verbrennungstechnik arbeitet mit einer kontinuierlichen Vergasung unter Luftmangel.
Die aufsteigenden Brenngase werden mittels Rotationsgebläse mit zerstäubter und mit
einem Drehimpuls versetzter Sekundärluft vermischt. Dadurch wird eine sehr gute
Durchmischung mit den Brenngasen gewährleistet. Bei dieser Feuerung werden in einem
runden schamottierten Feuerraum mit einer spiralförmigen rotierenden Feuerwalze, durch
eine Verlängerung des Ausbrandweges, die Brenngase drehend vollständig verbrannt
(vgl. Abbildung 7-8). Die entstehende Flugasche wird unter Nutzung der Zentrifugalkraft
schon in der Brennkammer und vor dem Wärmetauscher ausgeschieden. Bedingt durch
die zylindrisch Wasser geführte Konstruktion werden weitere Strahlungsverluste
(üblicherweise 3 - 5 %) eingespart. In Summe verringert sich der Materialbedarf um
mindestens 10 %. Brennstoff bis zu einem Wassergehalt von 40 % kann problemlos
verwendet werden. Es können etwa Reste aus der Holzbearbeitung, Holzpellets mit
Gütesiegel oder Industriepellets verfeuert werden. Dabei kann auch problemlose
Verbrennung von Brennstoffen erfolgen, die üblicherweise zur Verschlackung neigen. Die
Kesselleistung liegt, je nach Kesseltyp, zwischen 80 und 300 kW. Der
feuerungstechnische Wirkungsgrad liegt zwischen 85 % und 90 %.44 Abbildung 7-9 zeigt
die Kostendegression des Kessels der Rotationsfeuerung bei steigender installierter
Leistung.
44 KOEB & SCHÄFER (2004)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
197
Abbildung 7-8: Rotationsfeuerung
Quelle: KÖB&SCHÄFER (2004)
0 €
50 €
100 €
150 €
200 €
250 €
300 €
100 150 220 300 400 540 650 1000
Anlagengröße in kW
Kes
selk
oste
n pr
o kW
Abbildung 7-9: Kesselkosten je KW für Rotationsfeue rungen unterschiedlicher
Größe
Quelle: KÖB (2004)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
198
7.2.1.6 Wirbelschichtfeuerung
Bei der Wirbelschichtfeuerung wird ein mit Düsen versetzter Anstromboden von unten mit
Luft durchströmt. Auf diesen wird der Brennstoff aufgegeben (Im Falle aschearmer
Brennstoffe, wie Holz, unter Zusatz eines Inertmaterials). Das sich daraufhin bildende
Wirbelbett besteht aus einer Brennstoff-Inertmaterial-Luft-Suspension, in der die
Verbrennung stattfindet. Der Brennstoff wird, je nach Konsistenz, über Lanzen,
Wurfbeschicker, Schubböden oder Schnecken in oder auf die Wirbelschicht gebracht.
Durch die prozessbedingte intensive Mischung und Verbrennung zwischen dem
Brennstoff und der Wirbelschicht, kann, hinsichtlich der Feuchte, der Zusammensetzung
und der Aufbereitung, ein breites Brennstoffband eingesetzt werden. Daher eignet sich
die Wirbelschichtfeuerung im Prinzip zur Verbrennung fester Brennstoffe beliebiger
Qualität mit hohen Wassergehalten, wie etwa Holz, Rinde, Torf, Klärschlamm etc.
7.2.1.6.1 Stationäre Wirbelschicht
Die stationäre Wirbelschicht zeichnet sich dadurch aus, dass die Luftgeschwindigkeit
bzw. Wirbelfluidisierung so eingeregelt wird, dass das Inertmaterialvolumen sich zwar in
turbulenter Bewegung befindet, jedoch noch nicht vom Rauchgasstrom mitgerissen wird.
Die stationäre Wirbelschichtfeuerung besteht im wesentlichen, wie in Abbildung 7-10
gezeigt, aus einer zylindrischen, vertikal angeordneten und ausgemauerten
Brennkammer. Den unteren Abschluss bildet ein Düsenboden, auf dem eine
Feststoffschüttung, i.d.R. Sand, von unten her mit Verbrennungsluft durchströmt und
dadurch fluidisiert wird. Da es apparativ sehr aufwendig ist, eine Wirbelschichtfeuerung
zu konstruieren, kann sie nur im großen Leistungsbereich (> 10 MW) wirtschaftlich
betrieben werden45.
Die bei der stationären Wirbelschicht anfallende Asche enthält CO- und NOx und hat
meist eine geringe Einbindung von SO2, HF und HCL.46
45 JAHRAUS et al. in: FNR (o.J.), S. 105 46 Vgl.: MARUTZKY (1999), S. 143 ff
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
199
Abbildung 7-10: Schematische Darstellung einer stat ionären Wirbelschicht
Quelle: TREIBER, H., SCHROTH, H. in FNR (o.J.)
7.2.1.6.2 Zirkulierende Wirbelschicht
Die zirkulierende Wirbelschicht unterscheidet sich von der stationären durch eine deutlich
größere Luftzugabe unterhalb des Wirbelbettes, wodurch das Wirbelbett ausgetragen
wird. Ein ausgeprägtes Wirbelbett mit einer sichtbaren Phasengrenze ist bei einer
zirkulierenden Wirbelschicht nicht mehr vorhanden. Bei der zirkulierenden Wirbelschicht
findet die Verbrennung, nicht wie bei der stationären nur im Wirbelbettbereich, sondern in
der gesamten Wirbelbrennkammer statt. Abbildung 7-11 zeigt den schematischen Aufbau
einer zirkulierenden Wirbelschicht.
Abbildung 7-11: Schematische Darstellung einer zirk ulierenden Wirbelschicht
Quelle: SPLIETHOFF, H. in FNR, (o.J.)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
200
7.2.1.7 Einblasfeuerung
Staubförmiger Brennstoff mit einer Teilchengröße von weniger als 5 bis 10 mm bei
deutlich mehr als 50 % Staubgehalt47 kann mittels der Einblasfeuerung optimal verbrannt
werden (Vgl.: Abbildung 7-12). Hierbei wird mit Hilfe einer speziellen Brennmuffel und
einem geringen Trägerluftanteil der Brennstoff in den Verbrennungsraum eingebracht.
Um eine optimale Verbrennung des Brennstoffes zu gewährleisten, muss der
Wassergehalt unter 15 bis 20 % liegen. Außerdem wird ein Zündbrenner zum Anfahren
der Anlage benötigt, welcher den Verbrennungsraum auf ca. 450-500°C aufheizt.
Es ist auch eine Kombination aus Einblasfeuerung und Rostfeuerung möglich, hierbei
werden stückige Brennstoffe mechanisch auf den Rost gefördert, während darüber der
feinkörnige Brennstoff pneumatisch zugeführt wird.48
Abbildung 7-12: Schematische Darstellung einer Einb lasfeuerung
Quelle: SIEGLE, V. in FNR, (o.J.)
7.2.1.8 Sonderform: Pelletfeuerung
Holzpellets sind nach DIN 51731 oder in Österreich nach ÖNORM M 7135 gepresste,
zylindrische Presslinge. Sie werden aus naturbelassenem Restholz (Sägemehl,
Hobelspäne u.ä.) hergestellt. Die Pellets besitzen, laut der Normung, einen Durchmesser
von 6 – 8 mm und eine Länge von 10 – 30 mm. Die Pellets werden ohne Zugabe von
chemischen Bindemitteln unter hohem Druck gepresst. Ein Kilogramm Pellets hat einen
Heizwert von ca. 5 kWh, dies entspricht ungefähr einem halben Liter Heizöl.49
Pellets müssen in einem trockenen, abgeschlossenen und staubdichten Lagerraum
aufbewahrt werden und vor der Verfeuerung bei ca. 150°C getrocknet werden, bis sie
47 Vgl.: MARUTZKY (1999), S. 145 ff 48 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 355 49 LANDESINITIATIVE ZUKUNFTSENERGIEN NRW, S. 3
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
201
einen nach DIN- bzw. ÖNORM vorgegebener Feuchtegehalt besitzen (siehe Kapitel
8.2.5).
Je nach Feuerungsaufbau des Pelletheizkessels werden grundsätzlich zwei Systeme
unterschieden.50
Schubfeuerungssystem
Bei den Schubfeuerungen (Seiteneinschub- oder Unterschubfeuerung) werden die
Pellets von der Seite auf einen Rost oder von unten in einen Stahlteller geschoben. Da
sich die Pellets in der Schubschnecke aber immer in direkter Verbindung mit der
Glutzone befinden, kann ein Nachschwelen höhere Emissionen zur Folge haben.
Fallstufensystem (Retortenfeuerung)
Bei den Fallstufensystemen werden die Pellets durch die Zuführschnecke hochgefördert
und fallen anschließend durch einen Fallschacht auf den Feuerungsrost. Die Pellets in
der Schnecke haben keinen Kontakt mit der Glutzone, was ein Nachschwelen verhindert.
Auf dem Markt werden derzeit vier verschiedene Heizungssysteme für Pellets angeboten.
Die Heizsysteme unterscheiden sich in Bezug auf Leistung und Bedienkomfort.51
• Einzelöfen
• Einzelöfen mit Wassertaschen
• Halbautomatische Zentralheizungskessel
• Vollautomatische Zentralheizungskessel
Einzelöfen
Die Pellet-Einzelöfen haben eine Leistung bis ca. 11 kW, ihr Anwendungsgebiet liegt
hauptsächlich in der Beheizung einzelner Wohnräume. Sie werden aber auch in
Kombination mit anderen Heizsystemen, zum Beispiel Solaranlagen, eingesetzt. Die
Einzelöfen werden wie Kaminöfen im Wohnraum des Hauses aufgestellt. Die Öfen
besitzen einen vom Brennraum abgetrennten Vorratsbehälter, welcher in regelmäßigen
Abständen manuell befüllt werden muss. Der Vorratsbehälter ist so ausgelegt, dass er,
abhängig vom Heizbedarf, für 24 bis 100 Stunden ausreicht.
Mit Hilfe einer Schnecke werden die Holz-Pellets automatisch vom Vorratsbehälter in den
Verbrennungsraum des Ofens transportiert und dort elektrisch gezündet. Je nach
gewünschter Raumtemperatur bzw. Heizleistung wird die Menge der zugeführten Pellets
bestimmt. Durch den Einsatz einer digital-elektronischen Überwachung wird das optimale
Verhältnis von Verbrennungsluft, Pelletsmenge und Betriebstemperatur gesteuert.
50 BIOMASSE INFO-ZENTRUM (2002), S. 11 51 LANDESINITIATIVE ZUKUNFTSENERGIEN NRW (o.J.), S. 8
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
202
Dadurch wird ein exakt aufeinander abgestimmter Verbrennungsvorgang mit einem
thermischen Wirkungsgrad bis zu 95 % und geringeren Emissionen erreicht.52
Einzelöfen mit Wassertaschen
Für den Anschluss an ein Heizungssystem ist der Einbau einer Wassertasche in den
Einzelofen erforderlich. Dadurch kann der Ofen in Ergänzung zur Zentralheizungsanlage
genutzt werden. Das in der Wassertasche erwärmte Wasser wird an das Heizsystem
abgegeben und zur Beheizung anderer Räume bzw. zur Brauchwassererwärmung
verwendet. Dieses Heizsystem empfiehlt sich aufgrund der häufig anfallenden
Neubefüllungen des Vorratsbehälters allerdings nur für Wohnungen mit geringem
Wärmebedarf. Da jedoch ca. 20 % der erzeugten Wärme immer als Raumwärme
abgegeben wird, ist dieses System zur Brauchwassererwärmung im Sommer ungeeignet,
deshalb ist eine Kombination mit einem anderen Heizsystem (z.B. Solaranlage, vgl.:
Abbildung 7-13) unabdingbar.53
Abbildung 7-13: Beispiel einer Kombination von Sola ranlage und Pellet-Einzelofen
Quelle: Wodtke GmbH, Tübingen. in: Biomasse InfoZentrum (2001)
Voll- und halbautomatische Zentralheizungssysteme
Sollen Wohnungen mit größerem Wärmebedarf ausschließlich mit Holzpellets beheizt
werden, können Pellet-Zentralheizungen installiert werden. Die voll- und
52 LANDESINITIATIVE ZUKUNFTSENERGIEN NRW (o.J.), S. 8 53 BIOMASSE INFOZENTRUM (2001), S. 10
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
203
halbautomatischen Systeme unterscheiden sich lediglich im Arbeitsaufwand bei der
Befüllung des Vorratsbehälters bzw. Lagerraums. Die halbautomatischen Anlagen
besitzen einen größeren Vorratsbehälter, der von Hand mit Pellets befüllt wird. Die Größe
des Vorratsbehälters sollte zwischen 200 und 400 l liegen. Bei den vollautomatischen
Systemen wird der Kessel automatisch mittels einer Saugaustragung bzw.
Förderschnecke direkt aus dem Pellets-Lagerraum beschickt (vgl. Abbildung 7-15). Der
Lagerraum sollte so konzipiert sein, dass er nur einmal pro Jahr mittels eines Pellets-
Tankwagen befüllt werden muss, wodurch die vollautomatische Zentralheizung ohne
weiteres mit Ölheizungen konkurrieren kann.54 Die Größe eines Pellets-Lagerraums ist
mit der eines Öltanks vergleichbar.
Die Anlagen eignen sich sowohl für Einzelhaushalte als auch für größere Gebäude. Mit
steigender Wärmeabnahme sinken die spezifischen Kosten je kW installierter Leistung
(vgl. Abbildung 7-14). Die Kosten des Kessels machen ca. 50% der gesamten
Investitionskosten aus.
- €
100,00 €
200,00 €
300,00 €
400,00 €
500,00 €
600,00 €
700,00 €
12 15 22 35 55 100 200 300
Anlagengröße in kW
Kes
selk
oste
n pr
o kW
Abbildung 7-14: . Vergleich der Kesselkosten von Pe lletheizungen je kW, bei
unterschiedlichen Anlagengrößen
Quelle: Eigene Darstellung
7.2.2 Kraft-Wärme-Kopplung
In den oben beschriebenen Verfahren wurde lediglich die Erzeugung von Wärme aus
biogenen Festbrennstoffen dargestellt, es ist aber auch möglich, zusätzlich elektrische
Energie zu erzeugen. Da die Energie bei den hierbei eingesetzten Prozessvarianten stets
durch eine thermochemische Umwandlung erzeugt wird, fällt als Kuppelprodukt immer
Wärme an, die als Nutzwärme z.B. in ein Wärmenetz eingespeist werden kann.55 Diese
54 LANDESINITIATIVE ZUKUNFTSENERGIEN NRW (o.J.), S. 10 55 KALTSCHMITT, M. (2001), S 390
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
204
parallele Nutzung von Wärme und elektrischer Energie wird als Kraft-Wärme-Kopplung
bezeichnet.
Abbildung 7-15: Beispiel einer Pellet-Zentralheizun g mit vollautomatischer
Schneckenförderung aus dem benachbarten Lagerraum
Quelle: ÖkoFEN, Lemberg. in: Biomasse InfoZentrum (2001)
7.2.2.1 Aufbau und Funktion
Eine Kraft-Wärme-Kopplung wird meist mittels Blockheizkraftwerken (BHKW) realisiert.
Dies besteht im Allgemeinen aus einem oder mehreren BHKW-Modulen mit den
notwendigen Hilfseinrichtungen, Schalt- und Steuerungseinrichtungen,
Schallschutzdämmung, Abgasabführung sowie dem Aufstellungsraum. Hauptbestandteil
eines BHKW-Moduls ist das BHKW-Aggregat, das sich aus einer Antriebseinheit und
dem Generator zusammensetzt.56 Der Generator zur Stromerzeugung wird von einem
Verbrennungsmotor oder einer Gasturbine angetrieben. Als Verbrennungsmotoren
kommen Gas-Otto-, Gas-Diesel- oder Dieselmotoren zum Einsatz. Die anfallende
Abwärme der Motoren aus dem Kühlkreislauf und den Abgasen wird durch die Kraft-
Wärme-Kopplung für Heizzwecke oder als Niedertemperatur-Prozesswärme genutzt. Die
Bereitstellung der Nutzwärme ist also zusätzlich zur Produktion von elektrischer Energie
56 StMLU, (2002), S. 14
1 = Brennteller 2 = Flammrohr 3 = Aschebox 4 = Wärmetauscher 5 = Reinigungsmotor 6 = Gebläse 7 = Kesselisolierung 8 = Regelung 9 = Eletrozündung 10 = Brennerschnecke 11 = Hauptantrieb 12 = Brandschutzklappe 13 = Raumaustragung: Schneckenkanal 14 = Raumaustragung: Schnecke 15 = Raumaustragung: Antriebsmotor 16 = Sauggebläse
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
205
möglich.57 Im Gegensatz zu der herkömmlichen Stromerzeugung in
Kondensationskraftwerken, in denen die Abwärme oft im Allgemeinen ungenutzt bleibt,
wird in einem BHKW ein höherer Wirkungsgrad erzielt.
Es gibt eine Vielzahl von Konzepten, die es ermöglichen einen Prozess auf Basis einer
Kraft-Wärme-Kopplung durchzuführen. Die verschiedenen Prozesse sind in Tabelle 7-3
dargestellt.
Unter dem Grundprinzip der KWK ist die Umwandlung von mechanischer Energie in
elektrische Energie durch einen Generator und die zusätzliche Verwendung der heißen
Motorabgase zur Bereitstellung von Wärme58 zu verstehen. Als Reststoff fallen Abgase
und bei festen Brennstoffen auch Asche an. Im Folgenden soll, auf Grund der Vielzahl
von KWK-Prozessen, lediglich auf einige Verfahren, die sich besonders für den Einsatz
von Biomasse eignen, näher eingegangen werden.
Tabelle 7-3: Konzepte der Kraft-Wärme-Kopplung
Kraft-Wärme-Kopplung
mit Gegendruckturbine Dampfprozess
mit Entnahme-Kondensationsturbine
mit Wärmerückgewinnung
"Cheng Cycle" (STIG-Cycle) Gasturbinenprozess
Mikroturbine
mit Gegendruckturbine Gas- und Dampfturbinenprozess
mit Entnahme-Kondensationsturbine
Diesel- und Gasmotorenprozess
Dampfkolbenmotor Alternative Prozesse
Organic Rankine Cycle (ORC)
Brennstoffzelle
Stirling-Motor
Dampfschraubenmotor
Heißluftturbine
Spilling-Motor
Innovative Prozesse
Inverser Gasturbinenprozess
Quelle: energytech.at / Arbeitsgemeinschaft Erneuerbare Energien (1999-2001)
57 FLAIG et al., (1998), S. 158 58 INSTITUT FÜR PHYSIK (2002)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
206
7.2.2.2 Gasmotor
Gasmotoren werden zur Zeit in einem Bereich von 0,05 bis 10 MWel eingesetzt, sie
benötigen jedoch einen flüssigen bzw. gasförmigen Brennstoff.59 Aus diesem Grund ist
beim Einsatz von Biomasse deren vorherige Vergasung erforderlich. Der Generator
wandelt die an der Motorwelle erzeugte mechanische Arbeit in elektrische Energie um.
Die bei der Stromerzeugung durch Verbrennung des Gases entstehende Wärme wird für
die Bereitstellung von Prozesswärme oder zu Heizzwecken genutzt.60 Die Wärme wird
aus den Verbrennungsabgasen und dem Motorkühlwasser gewonnen. Der Wärmeinhalt
des Motorkühlwassers kann auf Grund der niedrigeren Temperatur lediglich zu
Heizzwecken in unmittelbarer Umgebung der Anlage nutzbar gemacht werden. Der
elektrische Wirkungsgrad liegt, je nach Anlagengröße zwischen 29 und 36 %. Der
thermische Wirkungsgrad beträgt ca. 38 - 52 %. Davon können bei Biogasanlagen ca.
30 % für die Beheizung des Faulraumes verwendet werden.61
Beim Einsatz von Pflanzenöl oder aufbereitetem Altfett-Methyl-Ester (siehe Kapitel 8.4.2)
als Kraftstoff in Gasmotoren werden die Vorteile des erneuerbaren Energieträgers
Pflanzenöl mit dem hohen Wirkungsgrad (29 – 38 % elektrisch, 44 – 56 % thermisch62)
der Kraft-Wärme-Kopplung verbunden. Das eingebrachte Pflanzenöl muss gemäß DIN-
Norm vorbehandelt werden und den Hygieneanforderungen entsprechen (siehe Kapitel
8.4.2).
7.2.2.2.1 Besonderheit der Technik bei Pflanzenölnu tzung
Der Einsatz von naturbelassenem Rapsöl in stationären Anlagen stellt derzeit noch eine
Ausnahme dar. Für die Verwendung des Pflanzenöls als Kraftstoff ist es erforderlich, die
Verbrennungstechnik der Motoren an die Eigenschaften des Pflanzenöls anzupassen.
Das im Vergleich zu Dieselkraftstoff komplexere Pflanzenölmolekül benötigt eine feinere
Zerstäubung bei der Einspritzung, höhere Verbrennungstemperaturen sowie einen
größeren Brennraum mit möglichst guter Vermischung von Kraftstoff und
Verbrennungsluft. Mit solchen speziell für Pflanzenöl entwickelten Motoren wurden
bislang sehr unterschiedliche Erfahrungen gemacht. Vor allem bei Blockheizkraftwerken
mit direkt einspritzenden Motoren ist deshalb noch eine weitergehende technische
Optimierung erforderlich. Eine entscheidende Rolle für die Zuverlässigkeit des Systems
spielt die Kraftstoffqualität. Wie bei konventionellen Dieselmotoren werden auch bei
Pflanzenölmotoren Vor- und Wirbelkammer- sowie Direkteinspritz-Verfahren
unterschieden. Bei Vor- oder Wirbelkammerverfahren verläuft die Verbrennung im Motor
in zwei Stufen. Zunächst wird der Kraftstoff unter hohem Druck, Kraftstoffüberschuss und
Sauerstoffmangel teiloxidiert. Dann wird der restliche Kraftstoff bei geringerem Druck
59 JAHRAUS et al. in: FNR (o.J.), S. 112 60 INSTITUT FÜR THERMISCHE TURBOMASCHINEN UND MASCHINENDYNAMIK (1999-2001) 61 ebenda S. 36 62 NAGEL, J. (1998), S. 36
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
207
sowie starker Durchmischung nahezu vollständig oxidiert. Für Pflanzenöle geeignet sind
lediglich großvolumige Motoren. Charakteristische Merkmale von direkt einspritzenden
Motoren sind in der Regel eine halbkugelförmige Brennmulde im Kolben sowie die
Verwendung von Einloch-Einspritzdüsen für die bessere Zerstäubung des hochviskosen
Pflanzenöls.63 Der bekannteste pflanzenöltaugliche Direkteinspritzer ist der von Ludwig
Elsbett entwickelte Duotherm-Motor, bei dem der Kraftstoff in einem Wirbel der
Verbrennungsluft eingespritzt wird. Dieses Duotherm-Verfahren hat den Vorteil, dass
durch die Verbrennung im Kern des Wirbels die außenliegende isolierende Luftschicht
die Wärmeverluste aus dem Verbrennungsraum vermindert.64
Nutzung von Altfett als Brennstoff
Derzeit sind bereits mehrere Anlagen in Betrieb, es fehlt jedoch noch die langjährigen
Erfahrungen mit Serienmodellen. Im Jahr 2001 nahm die Mann Naturenergie GmbH &
Co. KG ein BHKW auf Altfettbasis in Betrieb.65
7.2.2.2.2 Kosten bei Pflanzenölnutzung
Die Kosten eines BHKW ergeben sich aus der Summe der kapitalgebundenen, der
verbrauchsgebundenen und der betriebsgebundenen Kosten. Die kapitalgebundenen
Kosten leiten sich aus den erforderlichen Investitionen für die gesamte BHKW-Anlage ab.
Die Gesamtinvestitionskosten setzen sich zusammen aus den Investitionskosten der
einzelnen BHKW-Komponenten. Bei Pflanzenöl-BHKW´s sind für die thermische und
elektrische Einbindung, die Abgasanlage, bauliche Maßnahmen, sowie für die Planung
etwa gleich hohe Kosten wie bei heizölbetriebenen BHKW´s anzusetzen. Lediglich für
den Motor können höhere Kosten entstehen. Dies begründet sich vor allem darin, dass
spezielle Pflanzenölmotoren im allgemeinen in geringeren Stückzahlen als konventionelle
Stationär-Dieselmotoren gefertigt werden. Die Investitionskosten für Tank und
Kraftstoffzuführung sind bei einem Betrieb mit Pflanzenöl oder Heizöl annähernd gleich.
Allerdings gilt zu beachten, dass für die Lagerung von Heizöl zusätzliche
Sicherheitsmaßnahmen zum Boden und Gewässerschutz getroffen werden müssen. Zu
den verbrauchsgebundenen Kosten zählen Brennstoffkosten und Hilfsenergiekosten wie
etwa für Pumpen. Unter die betriebsgebundenen Kosten fallen in erster Linie
Instandhaltungskosten. Prinzipiell besteht hier zwischen Pflanzenöl- und
Heizölaggregaten kein großer Unterschied. Dennoch sind in Anbetracht der neueren
Technologie und der noch geringen Verbreitung von Pflanzenöl-BHKW´s höhere Kosten
einzuplanen. Die Wirtschaftlichkeit von BHKW´s wird neben den Kosten entscheidend
von den erzielbaren Preisen für Strom und Wärme bestimmt. Bei der Einspeisung von
Strom aus Biomasse wird gemäß dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) eine
gesetzlich festgeschriebene Mindestvergütung gewährt. Für die
63 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 573 ff 64 FNR (2002), S. 182 65 MANN NATURENERIE GMBH & CO. KG (o. J.)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
208
Wirtschaftlichkeitsberechnung dürfen die beim Einsatz eines BHKW´s anfallenden Kosten
entweder nur auf die produzierte Wärme oder nur auf den erzeugten Strom bezogen
werden, da es sich um zwei verschiedene Energieformen handelt. Dabei ist es notwendig
den Preis bzw. den Erlös entweder für Wärme oder für Strom vorzugeben, um die
Gestehungskosten der jeweiligen Energieform zu ermitteln.66
7.2.2.3 Dampfturbine
Dampfturbinen sind Strömungsmaschinen, in denen Dampf durch einen, mit Schaufeln
bestückten Rotor, Energie entzogen wird.67 Die Turbine treibt einen Generator zur
Stromerzeugung an. Das Arbeitsmittel (i.d.R. Dampf, der durch Verbrennung von
flüssigem oder gasförmigen Brennstoff erzeugt wird) durchströmt den mit Schaufeln
besetzten Rotor und erzeugt ein Drehmoment, das an die Turbinenwelle abgegeben wird
und somit die Turbine antreibt. Abbildung 7-16 zeigt den Wasser-Dampf-Kreislauf in einer
Dampfturbine. Um Erosion an den Schaufeln zu vermeiden, wird der Dampf im
Allgemeinen überhitzt, da eine Dampfnässe von etwa 12 bis 15 % nicht überschritten
werden sollte.68 Der Einsatz von Dampfturbinen zur Stromerzeugung ist in Anlagen ab 2
MWel wirtschaftlich. Die derzeit größten ausgeführten Anlagen besitzen eine elektrische
Leistung von ca. 850 MW.69
Abbildung 7-16: Wasser-Dampf-Kreislauf eines Dampft urbinen-Heizkraftwerkes bis
etwa 20 MW Feuerungswärmeleistung
Quelle: FNR (o.J.)
66 StMLU, (2002), S. 34 f 67 JAHRAUS et al. in: FNR (o.J.), S. 114 68 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 395 69 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE e.V. (2002); S. 109 ff
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
209
7.2.2.4 Mikroturbine
Werden im Bereich der Abwärme hohe Temperaturen benötigt, empfiehlt sich der Einsatz
einer Mikroturbine.
Unter einer Mikroturbine ist eine kleine, schnelllaufende Gasturbine im niedrigen
Leistungsbereich (bis ca. 200 kWel) zu verstehen.70 Die Grundlagen zur Entwicklung von
Mikroturbinen liegen in der Luftfahrtindustrie und in der Turboladertechnologie. Mit Hilfe
eines schnelllaufenden Permanentmagnetgenerators wird, ähnlich wie bei Hilfsantrieben
von Flugzeugen, mittels Dampf Strom erzeugt. Allerdings liegt der elektrische
Wirkungsgrad auf Grund der kleinen Bauweise und des hohen Temperaturniveaus
lediglich bei ca. 15 – 25 %71. Für den Betrieb einer Mikroturbine können alle fossilen
sowie biogenen Brennstoffe eingesetzt werden. Da Biomasse bei der Verbrennung, im
Vergleich zu fossilen Energieträgern, geringere Temperaturen erzeugt, ist sie nur bedingt
einsetzbar.
7.2.2.5 Stirling-Motor
Der Stirling-Motor gehört zu den Heißgas- oder Expansionsmotoren. Hier wird der Kolben
nicht, wie bei Verbrennungsmotoren, durch die Ausdehnung von Verbrennungsgasen
bewegt, sondern durch die Ausdehnung einer konstanten Menge eines eingeschlossenen
Gases.72 Dieses Gas (z.B. Luft, Helium, Stickstoff oder Wasserstoff) dehnt sich auf Grund
der Energiezufuhr durch eine externe Wärmequelle aus. Als Wärmequelle kommen
neben den fossilen Energieträgern auch die biogenen in Frage.
Der grundlegende Arbeitsprozess des Stirling-Motors basiert darauf, dass das
Arbeitsmedium zwischen zwei Zylindern (Arbeits- und Kompressionszylinder) bewegt
wird. Im Arbeitszylinder erfolgt durch Wärmezufuhr eine Ausdehnung des
Arbeitsmediums. Das Arbeitsmedium wird nun zum Kompressionszylinder verschoben
und die Restwärme im Regenerator gespeichert. Beim Rücktransport des verdichteten
Mediums in den Arbeitszylinder kann diese Wärme wieder genutzt werden.73 Die
grundlegenden Elemente des Motors sind der durch die Wärmequelle erhitzte
Arbeitszylinder, der gekühlte Kompressionszylinder und der zur
Energiezwischenspeicherung benötigte Regenerator. Anhand einer Abbildung lässt sich
die genaue Funktionsweise des Stirling-Motors am besten beschreiben.
70 JELINEK, D. (2002) in Bayern Innovativ GmbH, S. 152 71 INSTITUT FÜR THERMISCHE TURBOMASCHINEN UND MASCHINENDYNAMIK (1999-2001) 72 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 402 73 INSTITUT FÜR THERMISCHE TURBOMASCHINEN UND MASCHINENDYNAMIK (1999-2001)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
210
Abbildung 7-17: Arbeitsweise eines Stirlingmotors
Quelle RAGGAM, A. in KALTSCHMITT, M. (2001)
Wie in Abbildung 7-17 unter (1) zu erkennen ist, wird zunächst der Kompressionszylinder
zur geschlossenen Seite bewegt, somit strömt das kalte Arbeitsmedium durch den
Regenerator in den warmen Arbeitszylinder. Das Gas strömt durch den Regenerator,
welcher die zuvor aufgenommene Wärme isochor74 an das Arbeitsgas abgibt.75 Der
Regenerator kühlt sich auf die Temperatur des kalten Raumes ab. Durch Wärmezufuhr
dehnt sich das Gas im Arbeitszylinder isotherm76 aus und drückt den Kolben nach rechts
(2). Erreicht der Arbeitszylinder den unteren Totpunkt, wird das Arbeitsgas durch den
Regenerator zurück, in den Kompressionszylinder, bewegt. Dabei wird isochor Wärme
vom Arbeitsgas an den Regenerator abgegeben (isochorer Kühltakt (3)). Das Gas kühlt
sich auf die Temperatur des kalten Raumes ab und der Regenerator erwärmt sich auf die
Temperatur des warmen Raumes. Schließlich (4) wird das Arbeitsgas isotherm
komprimiert und gibt die dabei entstehende Wärme an den kalten Raum ab.
Die Vorteile des Stirling-Motors liegen darin, dass er unabhängig von der Art der
Wärmequelle arbeitet und somit geringe Anforderungen an die Brennstoffqualität stellt.
Außerdem ist der Motor relativ wartungsarm, da er nur wenig bewegliche Teile besitzt
und die Verbrennung außen abläuft. Auf Grund der äußeren Verbrennung können auch
Schadstoffe wie CO oder unverbrannte Kohlenwasserstoffe weitgehend vermieden
werden.
Nachteilig am Stirling-Motor ist, dass bislang noch keine zuverlässige Lösung für die
Dichtungsprobleme, besonders beim Einsatz von Helium als Arbeitsmedium, vorliegen.
Auch die Kosten für den Motor sind, auf Grund geringer Stückzahlen, noch
74 Isochor = Der Druck ist proportional zur absoluten Temperatur T. , in KILIAN (1999) 75 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 403 76 Isotherme Zustandsänderungen finden bei konstanten Temperaturen statt, in KILIAN, 1999
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
211
vergleichsweise hoch. Des Weiteren ist der elektrische Wirkungsgrad des Motors
vergleichsweise niedrig. Dies ist darauf zurückzuführen, dass beim Brennstoff Biomasse,
zur Verhinderung der Überschreitung des Ascheschmelzpunktes, nur geringe
Rauchtemperaturen (<1000°C) erreichbar sind. Außerd em kann auf Grund der sehr
hohen erforderlichen Rauchgastemperatur am Austritt des Wärmetauschers (>700°C) ein
nur geringer Anteil (ca. 20 – 30 %) der Wärme des Rauchgases an den Stirling-Motor
übertragen werden.
Der elektrische Wirkungsgrad bei einer Rauchgastemperatur von 1000°C liegt beim
Stirling-Motor bei etwa 25 %. Auf Grund der geringen Rauchgaswärme (ca. 20 – 30 %)
wird der elektrische Wirkungsgrad des Gesamtprozesses langfristig nicht über 10 %
steigen.77
Wird der Kompressionszylinder im richtigen Phasenwinkel über ein Triebwerk zum
Arbeitszylinder gekoppelt, kann das komplette System selbständig als Kraft-Wärme-
Maschine arbeiten.
Zur Zeit wird der biomassebetriebene Stirling-Motor noch in Pilotanlagen erprobt.
7.2.2.6 Spilling-Motor (Dampf-Motor)
Der Spilling-Motor wird seit langem als Kraft-Wärme-Kopplungsmaschine in Verbindung
mit biomassegefeuerten Kesseln eingesetzt. Hierbei können alle fossilen und biogenen
Brennstoffe und auch die Abhitze von Industrieprozessen als Wärmeträger eingesetzt
werden. Die Technik und das Leistungsvermögen wurden fortdauernd weiterentwickelt
und verbessert. Einige Merkmale, die den Motor als ideale KWK-Maschine für den
kleineren und mittleren Leistungsbereich qualifizieren, sind immer noch gültig. Dies sind
der modulare Aufbau, die effiziente Füllungsregelung und die robuste Ausführung.78 Der
gute Wirkungsgrad, auch im Teillastbetrieb, wird durch eine optimierte Zylindergeometrie
und die gute Füllstandsreglung erreicht. Dadurch erzielt der Motor im wärmegeführten
KWK-Betrieb über einen großen Regelbereich ein konstantes Verhältnis zwischen Strom
und Wärmelieferung. Abbildung 7-18 zeigt die wesentlichen Bauteile des Spilling-Motors.
Weitere positive Eigenschaften der Spilling-Technologie sind die relative
Unempfindlichkeit des Expansionsprozesses (innerer Wirkungsgrad) gegen
Schwankungen von Frischdampfdruck und -temperatur, welche aufgrund von
Schwankungen von Feuchte, Heizwert und Brennstoffzufuhr beim Betrieb von
Biomassekesseln auftreten können.79
77 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE e.V. (2002); S. 109 ff 78 AUGUSTIN, T. (2003) in: Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg GmbH 79 AUGUSTIN, T. (2002), in: KALTSCHMITT et al., S. 71
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
212
Abbildung 7-18: Schnittbild eines Spilling-Motors
Quelle: AUGUSTIN, T in KALTSCHMITT et al. (2002)
In einer bereits installierten Anlage wurden allerdings Probleme bei dem Betrieb des
Spilling-Motors registriert. Bei hohen Dampfdrücken halten die Dichtungen des Motors
nicht stand. Daher kann die Anlage nicht im Vollastbetrieb gefahren werden. Dieses
Problem soll jedoch bis Ende 2004 behoben sein.80
7.2.2.7 ORC-Prozess (Organic Rankine Cycle)
Der Unterschied zwischen dem ORC-Prozess und dem klassischen Dampfkraftprozess
besteht darin, dass an Stelle von Wasser ein organisches Arbeitsmedium (z.B.
Kohlenwasserstoffe wie Iso-Pentan, Toluol oder Silikonöl) eingesetzt wird.81 Dieses
Arbeitsmedium weist, im Gegensatz zu Wasser, bei niedrigeren Temperaturen und
Drücken Kondensation auf. Auf Grund der geringeren Temperaturen die Biomasse, im
Vergleich zu fossilen Energieträgern, bei der Verbrennung erzeugt, ist dieses Verfahren
sehr gut für die Biomassefeuerung geeignet. Silikonöl ist besonders als Arbeitsmedium
für KWK-Anlagen, die mit Biomasse betrieben werden, geeignet.82 Die von der
Verbrennung erzeugte Wärme wird über einen Thermoölkreislauf an den eigentlichen
ORC-Prozess übertragen. Thermoöl wird eingesetzt, da mit dessen Hilfe die für den
ORC-Prozess nötige Wärme erreicht wird. Im ORC-Prozess verdampft das Silikonöl, und
80 nach Auskunft von Hansen Christian, IBS Ingenieurbüro Schneider GmbH 81 LUTZ, A. (2002) in Bundesinitiative Bioenergie , S. III-92 82 ebenda , S. III-92
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
213
wird somit in die Dampfphase überführt. Der Dampf wird in eine Turbine weitergeleitet
und entspannt. Die dadurch erhaltene mechanische Arbeit wird mit Hilfe eines
Generators in elektrische Energie umgewandelt. Der entspannte Dampf gelangt in einen
Kondensator und wird kondensiert. Die gewonnene Nutzwärme kann zur
Warmwassergewinnung genutzt oder in ein Nahwärmenetz abgegeben werden. Das
Kondensat wird mit einer entsprechenden Pumpe dem Silikonöl-Kreislauf, und somit dem
Verdampfer, zugeführt. Damit ist der Kreislauf geschlossen. Abbildung 7-19 verdeutlicht
in anschaulicher Weise den Aufbau eines ORC-Pozesses.
Zur Steigerung des elektrischen Wirkungsgrades können in den Kreislauf ein oder
mehrere Rekuperatoren zur internen Wärmerückgewinnung eingebaut werden. Durch
Einsatz eines Rekuperators erfolgt mittels Wärmeübertragung ein Wärmeaustausch
zwischen dem aus der Turbine austretenden Dampf und dem Silikonöl-Kondensat.83
Für ORC-Prozesse mit Biomassefeuerung fehlen allerdings noch längerfristige
Betriebserfahrungen. Des Weiteren weisen die organischen Arbeitsmittel häufig eine
ozonschädigende oder toxische Wirkung auf oder sind leicht entflammbar.84 Außerdem
fallen hohe Investitionskosten an, da der Thermoöl-Kreislauf die Anlage verteuert.
Der Vorteil der ORC-Anlagen besteht darin, dass sie einsatzbereit in Modulbauweise
angeliefert werden. Es stellt daher kein Problem dar, eine bestehende ORC-Anlage zu
erweitern und damit eine höhere Leistung zu erzielen. Die Anlagen werden ab einer
elektrischen Leistung von etwa 200 kWel angeboten, das Maximum liegt bei rund 1500
kWel.85 Außerdem weisen die Anlagen eine gute Regel- und Automatisierbarkeit, einen
relativ geringen Wartungs- und Instandhaltungsaufwand und ein gutes Teillastverhalten
auf.86
Der ORC-Prozess als solcher ist eine marktreife und erprobte Technologie. Weltweit
sind eine große Anzahl von ORC-Anlagen in Betrieb, jedoch ist ihre Anzahl, im Vergleich
zu Dampfturbinenanlagen, relativ gering. Die Beheizung eines ORC-Prozesses mittels
Abwärme aus der Biogas-Feuerung wird jedoch erst seit wenigen Jahren erprobt und
befindet sich noch im Demonstrationsstadium.
83 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 401 84 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE e.V. (2002) 85 INSTITUT FÜR THERMISCHE TURBOMASCHINEN UND MASCHINENDYNAMIK (1999-2001) 86 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE e.V. (2002); S. 109 ff
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
214
Abbildung 7-19: Vereinfachtes Wärmeschaltbild eines ORC-Prozesses
Quelle: OBERNBERGER, I., HAMMERSCHMID, A. in KALTSCHMITT, M. (2001)
7.2.2.8 Brennstoffzelle
Die Brennstoffzelle ist eine Möglichkeit zur dezentralen Strom- und Wärmeversorgung.
Es werden sehr hohe Wirkungsgrade bei sehr geringen Emissionen erzielt.87 Sie kann
Energieträger wie Wasserstoff, Methanol oder Erdgas mit dem Sauerstoff der Luft direkt
in elektrischen Strom und Wärme umsetzen, wobei Erdgas vorher zu Wasserstoff
aufbereitet werden muss. Da dies ohne zwischengeschaltete Verbrennung abläuft,
geschieht es mit sehr hoher Effizienz. So werden die Energieträger etwa doppelt so gut
ausgenutzt wie die von dieselbetriebenen Generatoren; der elektrische Wirkungsgrad
kann 60 % und mehr erreichen.88 Bei dieser Energieumwandlung entstehen praktisch
keinerlei Schadstoffe, wie etwa Stick- oder Schwefeloxide. Die Endprodukte sind im
wesentlichen Wasserdampf und, beim Einsatz fossiler Brennstoffe, Kohlendioxid. Dieser
fällt jedoch wegen der hohen Effizienz in deutlich geringeren Mengen an als bei der
direkten Verbrennung.89
Die Funktionsweise einer Brennstoffzelle entspricht der Umkehrung der Elektrolyse von
Wasser. Bei der Wasserelektrolyse wird durch Anlegen einer Spannung an zwei
Elektroden das Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten.
Werden umgekehrt die Elektroden mit Wasserstoff (bzw. wasserstoffreichem Gas) und
mit Sauerstoff (bzw. Luft) umspült, so wird durch die stark exotherme Knallgasreaktion
(Vereinigung von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser) eine Gleichspannung messbar
87 INSTITUT FÜR THERMISCHE TURBOMASCHINEN UND MASCHINENDYNAMIK (1999-2001) 88 SIEMENS WEBZINE (2000) 89 SIEMENS WEBZINE (2000)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
215
und Wärme frei. Für ein kontinuierliches Aufrechterhalten des Prozesses muss eine
gleichmäßige Zufuhr der Prozessgase gewährleistet sein.90
Normalerweise werden mehrere Brennstoffzellen zu einem Block zusammengefasst, die
Kühlung erfolgt lediglich zwischen der 4. und 5. Zelle.91 Das Funktionsprinzip eines
Brennstoffzellenblocks ist in Abbildung 7-20 dargestellt.
Abbildung 7-20: Funktionsprinzip einer Brennstoffze lle
Quelle: energytech.at/Arbeitsgemeinschaft erneuerbare Energien (1999-2001)
Es gibt fünf Arten von Brennstoffzellen, die entsprechend ihrer Temperatur unterschieden
werden. Für die Biomassenutzung in Brennstoffzellen kommen jedoch nur die PAFC- und
die MCFC-Brennstoffzelle in Betracht.
Die PAFC-Brennstoffzelle (Phosphorsäure-Brennstoffzelle) verwendet Phosphorsäure als
Elektrolyt und hat eine Betriebstemperatur von ca. 150 – 220°C. Da mit steigender
Temperatur CO leichter desorbiert, hat die PAFC-Brennstoffzelle eine hohe CO-Toleranz
und der CO-Anteil kann problemlos bis zu 1,5 % betragen. Ein hoher Stickstoffanteil im
Brenngas erweist sich dagegen als ungünstig und auch die Schwefelkonzentration muss
so gering wie möglich gehalten werden um unerwünschte Reaktionen zu vermeiden. Der
elektrische Systemwirkungsgrad liegt bei dieser Brennstoffzellenform bei ca. 40 – 45 %.
Bei der MCFC-Brennstoffzelle (Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle) besteht der Elektrolyt
aus einer Schmelze aus Li2CO3 und K2CO3 und gehört mit einer Betriebstemperatur von
90 INSTITUT FÜR THERMISCHE TURBOMASCHINEN UND MASCHINENDYNAMIK (1999-2001) 91 INSTITUT FÜR THERMISCHE TURBOMASCHINEN UND MASCHINENDYNAMIK (1999-2001)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
216
600 - 660°C zur den Hochtemperaturzellen, die CO im Brenngas tolerieren. Schwefel
hingegen wird nur in geringen Mengen toleriert und muss daher durch eine
Feinentschwefelung entfernt werden. Durch die hohen Temperaturen kann die MCFC-
Brennstoffzelle auch mit einer Dampfturbine gekoppelt werden. Der Wirkungsgrad liegt
bei 53 – 57 %.Trotz mehrerer großtechnischer Demonstrationsanlagen befindet sich die
MCFC-Brennstoffzelle noch im Entwicklungsstadium und ist zur Zeit nicht kommerziell
erhältlich. 92
7.2.2.9 Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK) unter Ein satz einer
Absorptionskältemaschine
Eine Absorptionskältemaschine ermöglicht es, mit dem Einsatz von Wärmeenergie, Kälte
zu erzeugen. Absorptionskältemaschinen arbeiten auf der Basis eines Zweistoffsystems,
in dem eine Flüssigkeit eine andere absorbiert und wieder von ihr getrennt wird.93 In den
meisten Fällen ist es Lithiumbromid, das Wasser absorbiert, oder Wasser, das Ammoniak
absorbiert. Der absorbierte Stoff hat die Funktion des Kältemittels, während der andere
Stoff als Lösungsmittel bezeichnet wird. Kältemittel und Lösungsmittel werden zusammen
als Arbeitspaar bezeichnet. In Abbildung 7-21 ist der schematische Aufbau einer
Absorptionskälteanlage dargestellt. Im Folgenden soll auf die Funktionsweise näher
eingegangen werden.
Abbildung 7-21: Schematische Darstellung einer Abso rptionskältemaschine
Quelle: GAILFUß, M. (1999)
92 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE e.V. (2002)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
217
Die Stoffe werden im sogenannten Austreiber voneinander getrennt, indem die Lösung
erhitzt wird. Das Kältemittel verdampft auf Grund der geringeren
Verdampfungstemperatur zuerst. Der dadurch entstehende Wasserdampf wird im
Kühlturm kondensiert und das kondensierte Wasser wird dem Verdampfer zugeleitet. Auf
Grund des im Verdampfer herrschenden Vakuums verdampft Wasser bereits bei 5°C.
Das Kältemittel (Wasser) wird unter Aufnahme der Umgebungswärme verdampft,
wodurch der Nutzeffekt entsteht. Eine Lösungsmittelpumpe führt nun die angereicherte
Lösung zurück zum Austreiber. Damit ist der Kreislauf geschlossen. Der gesamte
Lösungsmittelkreislauf arbeitet als "thermischer Verdichter", da er die entsprechenden
Aufgaben des Verdichters der Kompressionskältemaschine übernimmt. Das Verhältnis
von Heizleistung zu Kälteleistung ist 1,4:1.94
Der Betrieb von Absorptionskältemaschinen entspricht heute dem Stand der Technik.
7.2.3 Biogas
In einer Biogasanlage wird unter Einsatz von Bakterien organisches Material abgebaut.
Abbildung 7-22 zeigt ein vereinfachtes Schema der Biogasgewinnung.
fermentative Bakterien
essigsäurebildende Bakterien
methanbildende Bakterien
Biogas (v.a. Methan und
Kohlendioxid)
Essigsäure Wasserstoff
Zucker, organische Säuren,
Alkohole
Wirtschaftsdünger Kosubstrate
Abbildung 7-22: Vereinfachte Darstellung des Abbaus organischer Substanz bei
der Biogasgewinnung
Quelle: FNR (2002)
Vor dem Einbringen der Biomasse muss diese von Fremdstoffen (z.B. Glas, Plastik und
Metalle) gereinigt werden. Außerdem muss die Biomasse vor der Vergärung von
organisch bedenklichen Stoffen (bspw. Klärschlamm) für mind. 1 Std. auf 70°C erwärmt
werden, um evtl. enthaltene Keime unschädlich zu machen. In einer Vorgrube wird die
93 GAILFUß, M. (1999) 94 GAILFUß, M. (1999)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
218
Biomasse dann vermischt und es werden Feststoffe eingebracht. Mit Hilfe von
fermentativen Bakterien werden die Eingangsstoffe (bei denen ein bestimmter
Trockensubstanzgehalt nicht überschritten werden darf) in Zucker, organische Säuren
und Alkohole umgesetzt. Hieraus produzieren essigsäurebildende Bakterien Wasserstoff
und Essigsäure. Schließlich entsteht durch den Einsatz von methanbildenden Bakterien
das Biogas. Biogas besteht zu einem Großteil aus dem energiereichen Methan (50 – 75
% CH4) und aus Kohlendioxid (25 – 50 % CO2) sowie geringen Anteilen (< 1 %)
Schwefelwasserstoff und Spurengasen.95
Die Gärrückstände sind fest. Sie können als Wirtschaftsdünger ausgebracht werden und
versorgen den Boden mit Pflanzennährstoffen, basisch wirksamen Stoffen und
organischer Substanz (siehe auch Kapitel 9.2).
7.2.3.1 Aufbau einer Biogasanlage
Biogasanlagen werden meist für einen Einzelbetrieb konzipiert. Hierbei spielt die
Betriebsgröße (Anzahl der Großvieheinheiten) und das Exkrementaufkommen eine
wichtige Rolle. Es wird mit einem durchschnittlichen Gasanfall je Großvieheinheit (GVE)
gerechnet. Eine GVE entspricht 500 kg Tierlebendgewicht, also etwa einer Milchkuh oder
6 Mastschweinen. Pro GVE werden ca. 1,5 m3 Biogas produziert.96
Biogasanlagen in der Landwirtschaft bestehen im Wesentlichen aus:
Fermenter
Der Fermenter, auch Gärbehälter genannt, ist der wichtigste Teil der Anlage. Hier wird
durch Abbau des Substrats anaerob, d.h. ohne Sauerstoff, das Biogas produziert.
In der Regel ist dem Fermenter ein Behälter vorgeschaltet, der es ermöglicht, auch bei
unregelmäßigem Exkrementanfall ein kontinuierliches Beschicken der Anlage zu
gewährleisten. In diesem Behälter können organische Kosubstrate z.B. durch
Hygienisierung97 und Zerkleinerung aufbereitet werden.
Eine Biogasanlage kann in drei Temperaturbereichen betrieben werden. Die
unterschiedlichen Bakterienstämme sind innerhalb dieser Bereiche besonders aktiv:98
• psychrophiler Bereich (Umgebungstemperatur)
• mesophiler Bereich (28 – 40°C)
• thermophiler Bereich (50 – 55°C)
Bei hohen Temperaturen werden die höchsten Abbauraten erzielt und somit die
Verweildauer der Substrate im Fermenter reduziert. Allerdings führen hohe Temperaturen
95 FNR (2002): Biogas – eine natürliche Energiequelle, S. 6 96 FLAIG et al. (1998), S. 94 97 Vor der Vergärung muss die Biomasse auf 70°C erwärmt werd en, um evtl. enthaltene Keime unschädlich zu
machen. 98 FLAIG et al. (1998), S. 94
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
219
zur einer Verschlechterung der Energiebilanz, da der Anteil an benötigter Energie zur
Erwärmung des Gärbehälters steigt. Zusätzlich entsteht ein höherer Regel- und
Steuerungsaufwand. Da niedrige Temperaturen eine lange Verweildauer des
Gärsubstrats im Fermenter erfordern, arbeiten die meisten Biogasanlagen im mesophilen
Bereich. Die eingesetzten Methanbakterien in allen Temperaturbereichen arbeiten in
einem feuchten Milieu (>50 %).99
Je nach Anforderungen werden verschiedene Ausführungen des Fementers eingesetzt:
stehend oder liegend, aus Beton, Stahl oder Kunststoff, rechteckig oder zylindrisch.
Entscheidend ist jedoch, dass der Behälter wasser- und gasdicht, lichtundurchlässig
sowie korrosionsbeständig ist.100
Die im Gärbehälter eingebaute Rühreinrichtung sorgt für die Homogenität des
Substrates, da sich, je nach Zusammensetzung des Gärsubstrates, Sink- und
Schwimmschichten bilden können, die die Vergärung negativ beeinflussen. Zusätzlich
sorgt eine Heizung für den Erhalt der Prozesstemperatur. Die Verweilzeit im Fermenter
schwankt zwischen 18 und 35 Tagen, in der Regel wird bei einer Verweilzeit von
mindestens 20 Tagen bei 28 – 40°C bereits die maxim ale Gasausbeute erzielt.101
Gasreinigung und -speicherung
Da sich im Biogas Feststoffpartikel befinden, wird das Gas gereinigt und gleichzeitig
entschwefelt, entschäumt und zum Teil getrocknet. Die Entschwefelung führt neben einer
Reduktion von Abgasemissionen zu verringerten Geruchsemissionen und mindert
außerdem die Korrosionsgefahr der BHKW-Motoren.102
Gasspeicher sind meist Foliensäcke aus PVC-Gewebematerial. Sie dienen als Ausgleich
zwischen der Gasproduktion und dem Gasverbrauch. Der Speicher sollte so ausgelegt
sein, dass die Gasproduktion von maximal 0,5 bis 1 Tag gespeichert werden kann.103
7.2.3.2 Biogasgewinnung
7.2.3.2.1 Verfahrenstechniken
Zur Gewinnung von Biogas gibt es unterschiedliche Verfahren. Das Batch-Verfahren, das
Wechselbehälter-Verfahren, das Durchfluss-Verfahren und das Speicher-Verfahren
werden im Nachfolgenden näher beschrieben.
Das Batch-Verfahren ist ein Verfahren, bei dem der Fermenter auf einmal gefüllt wird.
Das Gärsubstrat verbleibt dann bis zum Ende der gewählten Verweilzeit im Fermenter,
ohne dass neues Substrat zugeführt wird. Da das Substrat erst vergären muss, setzt die
99 SCHULZ, H.; EDER, B. (2001); S.17 ff 100 FNR (2002): Biogas – eine natürliche Energiequelle, S. 10 101 FLAIG et al. (1998), S. 96 102 FLAIG et al. (1998), S. 97 103 FNR (2002): Biogas – eine natürliche Energiequelle, S. 11
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
220
Gasproduktion langsam ein, steigt dann rapide an und sinkt anschließend wieder. Ist die
Verweilzeit abgelaufen, wird der Behälter bis auf einen kleinen Teil (ca. 5 – 10 %) geleert.
Dieser leitet dann bei erneuter Befüllung den Faulprozess ein, da die enthaltenen
Bakterien das Gärsubstrat zum Faulen bringen. Nachteilig am Batch-Verfahren sind die
diskontinuierliche Gasproduktion und die relativ hohen Kosten, da für eine rasche
Befüllung und Entleerung neben dem Fermenter noch ein Vorbehälter und ein
Lagerbehälter angelegt werden müssen. Um die diskontinuierliche Gasproduktion
auszugleichen, ist es ratsam zwei kleine Fermenter anzulegen, die jeweils um die halbe
Verweilzeit versetzt befüllt werden. Allerdings werden durch diese Maßnahme die Kosten
erhöht, da zwei kleine Fermenter kostenintensiver sind als ein großer.104
Das Wechselbehälter-Verfahren arbeitet mit zwei Fermentern. In einer Vorgrube wird
der Substratanfall von 1 bis 2 Tagen gesammelt, welcher anschließend langsam aber
gleichmäßig in den Fermenter gefüllt wird. Zeitversetzt verfault in einem zweiten
Fermenter die gleiche Menge an Substrat. Ist der erste Behälter befüllt, wird der zweite,
inzwischen ausgefaulte, in einen Lagerbehälter entleert und im Anschluss wieder befüllt.
Von dort aus wird der Faulschlamm auf geeignete Flächen ausgebracht und somit der
Lagerbehälter wieder geleert. Die Vorteile des Wechselbehälter-Verfahrens sind die
kontinuierliche Gasproduktion und eine gute Hygienisierungswirkung, jedoch ist die
Anlage, wie auch beim Batch-Verfahren, relativ kostenintensiv.105
Die meisten Biogasanlagen weltweit arbeiten mit dem Durchfluss-Verfahren . Der
Unterschied zwischen diesem und den anderen Verfahren besteht darin, dass der
Fermenter immer gefüllt ist und nur für Reparaturen oder zur gelegentlichen Entfernung
der Sinkschichten entleert werden muss. Ein- bis zweimal täglich wird aus einem kleinen
Vorbehälter frisches Gärsubstrat in den Fermenter eingebracht. Dadurch wird
gleichzeitig, über einen Überlauf, eine entsprechende Menge von ausgefaultem Substrat
in den Lagerbehälter hinausgeschoben. Während des gesamten Gärprozesses muss das
Gärsubstrat über einen Rührmechanismus durchmischt werden um eine gleichmäßige
Vergärung zu gewährleisten. Dieses Verfahren ist durch eine Zeitschaltuhr oder durch
einen Schwimmschalter, der bei absinkendem Niveau neues Substrat einleitet, leicht
automatisierbar. Außerdem wird durch die dauerhafte Befüllung eine kontinuierliche
Gasproduktion gewährleistet und der Platzbedarf der Anlage ist geringer als bei den
anderen Verfahren. Nachteilig ist jedoch, dass je nach Rührtechnik und Behältertyp
frisches Substrat mit ausgefaultem Substrat vermischt werden kann und somit der
Hygienisierungseffekt beeinträchtigt werden kann. Eine exakt definierte Verweilzeit kann
daher nicht garantiert werden.106
Beim Speicher-Verfahren dient der Fermenter gleichzeitig als Lagerbehälter . Somit wird
beim Ausfahren des Faulschlammes der Behälter bis auf einen kleinen Rest vollständig
104 SCHULZ, H.; EDER, B. (2001), S. 30 ff 105 ebenda 106 SCHULZ, H.; EDER, B. (2001), S. 30 ff
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
221
geleert. Mittels dieses Restes wird, wie beim Batch-Verfahren, die erneute Vergärung von
frischem Substrat eingeleitet. Der Behälter wird nach der Entleerung aus einem
Vorbehälter, durch ständigen Zufluss von Gülle oder durch ein natürliches Gefälle
kontinuierlich neu befüllt. Das entstehende Biogas wird mittels einer Folienabdeckung
aufgefangen. Der Hauptvorteil des Speicher-Verfahrens liegt in den geringen Betriebs-
und Investitionskosten, da nur ein Behälter gebaut werden muss.. Außerdem sind
Speicheranlagen leicht und übersichtlich zu betreiben. 107
Durch die Kombination von Durchfluss- und Speicher-Verfahren lassen sich die
höchsten Gasausbeuten erzielen. Bei diesen Anlagen wird dem Speicheranlagen-Teil,
der als Nachgärbehälter dient, ein Durchflussfermenter vorgeschaltet. Aus der Praxis
weiß man, dass bei den üblicherweise 7-monatigen Lagerzeiten 20-40 % des
Gasertrages aus dem Lagerbereich stammen. Da dieser bei der Kombination überdacht
ist, kann das entstehende Gas, dass bei den anderen Anlagen verloren gehen würde,
aufgefangen und verwertet werden. Somit wird eine hohe Gasausbeute gewährleistet
und es treten kaum Wärmeverluste durch fehlende Isolationen auf.108
7.2.3.2.2 Feucht- und Trockenvergärung
Zur Gewinnung von Biogas gibt es zwei Verfahren, die Trockenvergärung und die
Feuchtvergärung. Bei beiden Verfahren werden vornehmlich leicht abbaubare organische
Substrate verwendet, wobei Flüssigmist (Gülle) in den meisten landwirtschaftlich
genutzten Anlagen als Grundsubstrat dient. Zusammen mit dem Grundsubstrat können
andere organische Stoffe (sog. Kosubstrate) mitvergoren werden, um einen höheren
Gasertrag zu erhalten. Dieser Vorgang wird als Kofermentation bezeichnet. Als
organische Reststoffe aus der Landwirtschaft stehen z.B. Kartoffelkraut, Rübenblatt oder
speziell für die Vergärung angebaute nachwachsende Rohstoffe, wie z.B. Mais oder
Futterrüben, als Kosubstrate zur Verfügung. Durch den Einsatz von Reststoffen
außerhalb der Landwirtschaft können evtl. zusätzliche Entsorgungserlöse erzielt werden.
Dadurch kann die Rentabilität der Biogasanlage weiter gesteigert werden. Als
außerlandwirtschaftliche Reststoffe kommen z.B. Verarbeitungsreste aus der
Lebensmittelindustrie oder Bioabfall aus der Kommunalentsorgung in Frage. Bei der
Verwendung solcher Reststoffe ist allerdings u.a. die Düngemittel- und
Bioabfallverordnung zu beachten.
Die Feuchtvergärung wird in der Regel als Kombination von Durchfluss- und Speicher-
Verfahren betrieben,109 jedoch ist auch die Nutzung aller anderen oben genannten
Verfahren möglich. Für die Nutzung des Speicher-, Wechselbehälter und des
107 ebenda 108 ebenda 109 GRUBER, W. (2003); S. 14 ff
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
222
Durchflussverfahrens muss eine Fließ- oder Pumpfähigkeit des Substrates gegeben sein,
so dass ein Trockensubstanzgehalt im Substrat von 5 – 15 % möglich ist.110
Die Trockenvergärung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat bei der
Vergärung von Trockengut (Festmist, Gras, etc.) kontinuierlich mit – aus dem Substrat
austretenden – Flüssigkeiten (Perkolat) berieselt wird. Das durchgesickerte Perkolat wird
wiederum aufgefangen und erneut zur Berieselung verwendet. Die Bakterien werden
gleichmäßig aufgebracht und das Substrat muss nicht durchgemischt werden. Dadurch
ist die Verwertung von Substraten mit einem TS-Gehalt von 25 bis zu 45 % möglich.111
Dieses Verfahren, das sogenannte Perkolationsverfahren, unterscheidet sich nur
hinsichtlich der Berieselung vom oben beschriebenen Batch-Verfahren. Um die optimale
Durchsickerung des Substrates zu gewährleisten, bedarf diese Technologie möglichst
grobkörniger Substratkörper. Eine grobe Struktur ist jedoch ungünstig für eine optimierte
Gasproduktion. Die biologischen Abbauprozesse bei der Vergärung laufen umso
schneller ab, je größer die Oberfläche ist. Ist diese nun auf Grund der großen
Substratkörper gering, verlängert sich die Verweilzeit im Fermenter112 im Vergleich zur
Nassvergärung. Durch die nicht erfolgende Durchmischung verteilt sich das Perkolat
nicht gleichmäßig. Hierdurch kann es zu einer Bevorzugung und Benachteiligung
verschiedener Bereiche kommen.. Vorteilhaft am Perkolationsverfahren ist die hohe
Prozessstabilität, da es nahezu unmöglich ist, diese Art von Biogasfermenter zu einer
kompletten Versäuerung zu bringen. Dies liegt daran, dass vom Perkolat nur
unzureichend durchsickerte Bereiche das Gleichgewicht im Fermenter wieder
herstellen.113
Feuchtvergärung ist heute Stand der Technik und wird bereits in vielen Anlagen
eingesetzt. Auch die Trockenvergärung ist in verschiedenen Anlagen in Betrieb, jedoch
gibt es hier noch technischen Anpassungsbedarf.
7.2.3.3 Gasnutzung
Biogas kann zur Wärmegewinnung in Gaskesseln oder zur kombinierten Strom- und
Wärmegewinnung in BHKW’s genutzt werden. Ebenso ist der Einsatz in Brennstoffzellen
und Gasturbinen möglich. Auch die Einspeisung in ein Erdgasnetz ist denkbar. Der
Einsatz von Biogas als Treibstoff für Kraftfahrzeuge ist realisierbar, jedoch gegenwärtig
noch mit recht hohem finanziellen und verfahrenstechnischem Aufwand verbunden.114
Abbildung 7-23 zeigt ein vereinfachtes Schema einer Biogasanlage mit Kofermentation
und anschließender Nutzung des Biogases in einem BHKW.
110 SCHULZ, H., EDER, B. (2001), S. 25 111 FNR (2004) 112 Verweilzeit ca. zwei bis vier Wochen 113 FISCHER, T.; KRIEG, A. (o. J.) 114 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 218
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
223
Abbildung 7-23: Verfahrensschema einer Biogasanlage
Quelle: FNR (2002)
7.2.3.4 Wirtschaftlichkeit einer Biogasanlage
Die Nutzung von Biogas ist bereits in kleinen Einzelanlagen wirtschaftlich möglich,
allerdings steigt die Wirtschaftlichkeit mit zunehmender Biogasmenge. Aus diesem Grund
wird mit einem verstärkten Trend zu sogenannten Gemeinschaftsanlagen gerechnet.115
Als Schwelle zur Wirtschaftlichkeit gelten allgemein 100-200 GVE (je nach örtlichen
Voraussetzungen und Möglichkeit zur Wärmenutzung). Zusätzlich sollte die Möglichkeit
der Kofermentation gegeben sein.116
Die Platzbedarf der Anlage hängt von der Anzahl der Fermenter und Endlager ab. Bei
kleinen Anlagen mit einem Fermenter (∅ ca. 12 - 19 m) und einem Endlager (∅ ca. 12-
30 m) werden ca. 1.500 m² Fläche benötigt. Bei mittelgroßen Anlagen mit zwei
Fermentern und einem Endlager (∅ ca. 24 m) werden etwa 2.000 m² Fläche benötigt. Die
größte Anlage der Region liegt in Redingen117 und hat mit 8 Fermentern, einer Halle und
Silos einen Flächenbedarf von 1,6 ha.
115 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 218 116 ENERGIEAGENTUR NRW (o.J.), S. 5 117 Luxemburg; Leistung 700 kW
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
224
7.3 Innovative Technologien zur Biomassenutzung
7.3.1 Bioraffinerie
Die Bioraffinerie ist eine innovative Technologie, die aus herkömmlichem Gras
verschiedene Stoffe herstellt. Sie bildet ein dezentrales System, das die Struktur der
Landwirtschaft berücksichtigt, zum Erhalt der Kulturlandschaft beiträgt und die
Einkommenssituation der Landwirte verbessert. Neben der Verwendung von Frischgras
sollte Grassilage als wichtiger Rohstoff berücksichtig werden. Die Bioraffinerie besitzt ein
hohes technisches und wirtschaftliches Potenzial. Die einfachste Nutzung von Gras wäre
die Vergärung in einer Biogasanlage. Wiesengrünmasse, welche nach der Ernte mit
herkömmlichen landwirtschaftlichen Maschinen zu 80 % aus Wasser und zu 20 % aus
Feststoff besteht, beinhaltet eine Vielzahl von Komponenten, die sinnvoller zu nutzen
sind, als sie schlicht zu vergären.
Dafür ist es jedoch notwendig, verschiedene Verfahrensschritte durchzuführen:
Das Verfahren zur Verarbeitung von Biomasse besteht im Wesentlichen aus den
Verfahrensschritten Rohstoffvorbereitung und Fraktionierung, sowie Abtrennung und
Aufbereitung von Fasern, Protein und Energie. Die Fraktionierung erfolgt ohne
Chemikalieneinsatz. Es entstehen keine festen Produktionsabfälle.
Zur Verarbeitung von Gras zu Fasern, Protein und Biogas wird ein mechanischer
Zellaufschluss vorgenommen. In diesem Prozessschritt wird das Inputmaterial in einem
Shredder zerkleinert. Zu diesem Zweck können konventionelle Zerkleinerungsmaschinen
aus der Entsorgungstechnik oder der Landwirtschaft eingesetzt werden.
Im zweiten Schritt gelangt das Material in die Konditionierungseinheit. Diese besteht aus
zwei Schritten. In einem Mischungsschritt wird das Gras mit Frischwasser versetzt, um
einen Trockensubstanzgehalt von 3-4% zu erreichen der in den weiteren
Verfahrensschritten benötigt wird.
Um Abrasionen zu vermeiden werden in einem zweiten Sedimentationsschritt
Schwerstoffe wie Sand und Steine abgeschieden. Dies verbessert die Struktur des
Materials im Hinblick auf die weiteren Prozessschritte und trägt zur Verbesserung der
Qualität des Endproduktes bei.
Im nächsten Verfahrensschritt gelangt das Material in einen Macerator, eine
Hochleistungszerkleinerungsmaschine für die Nassfraktion des Materials, die
Hauptkomponenten der mechanischen Aufbereitung der Bioraffinerie.
Aus dem Macerator wird das Material in eine Presse geleitet und die flüssige von der
festen Phase getrennt. Die flüssige Phase wird zur Gewinnung eines Proteinkonzentrates
weiterverarbeitet. Durch Ausflockung oder Filtration gewinnt man ein Proteinkonzentrat
mit ca. 40% Rohprotein und 10% Rohfett. Die Aminosäure-Zusammensetzung des
Proteins ist für verschiedene Anwendungen günstig, z.B. als Futterkomponenten für
Schweine und Legehennen. Die feste Phase, der anfallende Presskuchen, dient als
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
225
Rohstoff der Faserproduktion und sein Verwendungszweck beeinflusst eine weitere
Verarbeitung. Die getrockneten und teilweise behandelten Fasern werden hauptsächlich
als alternatives Isolierungsmaterial benutzt.
7.3.2 BISEA (Bi os trome rzeugungsa nlage) 118
Das BISEA-Verfahren besteht aus einer Vergasung mit einer stationären Wirbelschicht
(vgl. Kap. 7.2.1.6) und einer nachgeschalteten Gaswäsche mit Waschöl, wobei die
Teergehalte im Produktgas auf motorverträgliche Grenzwerte abgesenkt werden können.
Während des gesamten Verfahrens werden Prozesse optimal gesteuert und es
entstehen keinerlei Reststoffe, die verwertet bzw. entsorgt werden müssen.
Durch die Vergasung mit einer stationären Wirbelschicht können bereits im Feuerraum
Schadstoffe und Teere aktiv vermindert werden. Eine hohe Ausbrandrate kann durch die
homogene Betttemperatur sowie die intensive Durchmischung in der Wirbelzone erreicht
werden. Im Gegensatz zu anderen bekannten Verfahren (vgl. Kap.7.1.2.3) können mit
einer stationären Wirbelschicht alle festen, körnigen Stoffe bis hin zum Staub thermisch
optimal genutzt werden.
Durch den Öl-/Gas-Wäscher werden die Restteere mit Waschöl ausgewaschen und
gleichzeitig werden die unlöslichen Bestandteile durch Abkühlung des Gases von ca.
250°C auf ca. 40°C kondensiert und über das Waschöl ausgeschleust. Das teerbeladene,
erwärmte Waschöl wird solange durch den Wäscher gepumpt, bis es unbrauchbar bzw.
gesättigt ist, wobei ein Teil des Waschöls kontinuierlich abgezogen und durch frisches
Waschöl ersetzt wird. Das ausgeschleuste Waschöl kann in einem Öl-BHKW energetisch
genutzt werden. Dort kann das verunreinigte Waschöl als Zündöl in einem Waschölmotor
(=Gas-Diesel-Motor) verstromt und somit vollkommen entsorgt werden.
Die während den thermischen Umwandlungsprozessen entstehende Abwärme sowie die
Abstrahlwärme der Bausteine stehen gebündelt als Trocknungs-, Heiz- oder
Prozesswärme zur Verfügung. Nicht absetzbare Hochtemperaturwärmen können mittels
eines mit Kältemittel gefüllten ORC-Prozesses (organic rakine cycle) ebenfalls als Strom
nutzbar gemacht werden. Des weiteren kann der produzierte Dampf mit einer
Dampfturbine in zusätzliche elektrische Energie umgewandelt werden.
118 Es handelt sich um ein Patent der Fa. CET, Eduard –Didion - Straße 14, 66539 Neunkirchen
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
226
7.3.3 Carbo-V-Verfahren
Das Carbo-V-Verfahren ist ein universeller Vergasungsprozess, der gleichermaßen
Kohle, Biomasse oder vorbehandelte Siedlungsabfälle in absolut teerfreies Rohgas
umwandelt. Dieses Gas kann entweder als Brennstoff oder als Synthesegas für die
Weiterverarbeitung zu flüssigen Kraftstoffen verwendet werden.
Das Carbo-V-Verfahren gliedert sich in 3 Prozessstufen:
• Niedertemperaturvergasung
• Hochtemperaturvergasung
• Endotherme Flugstromvergasung
Abbildung 7-24: Verfahrensschema Carbo-V
Quelle: CHOREN INDUSTRIES119
119 Vgl.: CHOREN INDUSTRIES (2002)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
227
Die getrocknete Biomasse wird in einem speziell entwickeltem
Niedertemperaturvergaser (NTV) karbonisiert. Durch partielle Oxidation (Verschwelung)
mit Luft oder Sauerstoff bei 400 – 600°C wird die B iomasse in Biokoks und Schwelgas
zerlegt.
Im Hochtemperaturvergaser wird das noch teerhaltige Schwelgas bei 1.300 – 1.500°C
mit Luft oder Sauerstoff verbrannt. Dabei werden die langen Kohlenwasserstoffketten, zu
denen auch Teer gehört, in CO, H2, CO2 und Wasserdampf aufgespalten.
Der Biokoks aus der NVT wird bei der Endothermen Flugstromvergasung unterhalb
der Brennkammer eingeblasen und reagiert dort mit dem Gas aus der Brennkammer.
Hierbei sinkt die Temperatur durch endotherme Reaktionen sekundenschnell von 1.300
auf 800°C.
Von November 1997 bis April 1998 wurde eine Pilotanlage am Technologiestandort in
Freiberg gebaut. Diese 1998 in Betrieb genommene Anlage besitzt zahlreiche
Messtechniken um einzelne Abläufe kontrollieren und protokollieren zu können.
Das Carbo-V-Verfahren wurde mit Erfolg für drei Jahre mit unterschiedlichen
Einsatzstoffen erprobt und lief insgesamt 5.000 Betriebsstunden.
Durch öffentliche Demonstrationen in den Jahren 2000 und 2001, bei denen die
Pilotanlage mit naturbelassenem Holz, zerkleinerten Bahnschwellen, Trockenstabilat aus
der Müllaufbereitung und Kohle betrieben wurde, konnte gezeigt werden, dass das
Carbo-V-Verfahren gut dazu geeignet ist, die unterschiedlichsten Rohstoffe in einer
Anlage zu verwerten.
„Die mehrstufige Prozessführung beim Carbo-V-Verfahren bietet verfahrensspezifische
Vorteile gegenüber dem Stand der Technik bei der Vergasung und Verbrennung fester
Brennstoffe, Müll und Biomasse:
• teerfreies Gas aus allen Brennstoffen ohne katalytische Nachbehandlung
• hohe Brennstoffausnutzung
• wahlweise Brenn- oder Synthesegas
• höherer elektrischer Wirkungsgrad durch Umwandlung in Motoren oder
Gasturbinen
• große Produktpalette von Strom und Wärme bis Kraftstoffe und Methanol
• niedrige Emissionswerte
• “baustoffgeeignete Schlacke“
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
228
7.3.4 Seaborne Verfahren
Das Seaborne Verfahren ist eine innovative Technologie zur Zerlegung
schadstoffbelasteter Biomasse (z.B. Klärschlamm) in Einzelkomponenten. Durch
chemisch-physikalische Verfahren werden Phosphor, Stickstoff und Kalium abgespalten
und zu handelsüblichem Dünger verarbeitet. Die in der belasteten Biomasse enthaltenen
Schwermetalle werden ausgefällt und organische Schadstoffe werden durch biologische
und chemische Behandlungsschritte zum großen Teil abgebaut. Durch die Abtrennung
von CO2 und H2S wird Methan erzeugt, welches in das Erdgasnetz eingespeist oder
mittels KWK in Strom und Wärme umgewandelt werden kann.
Die Grundlage des Seaborne Verfahrens ist ein Fermentationsprozess.
Im Fermenter wird die Biomasse unter anaeroben Verhältnissen verfault (s. Abbildung
7-25). Durch die Arbeit von Bakterien werden organische Verbindungen abgebaut und es
entsteht Biogas. Gärsubstrat und Biogas kommen zur Weiterverarbeitung ins RoHM-
Modul, in dem in einem ersten Schritt Schwermetalle und Nährstoffe von der festen
Masse abgeschieden werden. Der übrig bleibende Feststoff wird abgetrennt und dient als
Brennstoff zur Energieerzeugung. Die entstehende Asche wird wieder in den RoHM-
Prozess zurücktransportiert um eventuell verbliebene Nähr- und Schadstoffe zu
entziehen. In einem zweiten Verfahrensschritt werden im RoHM-Modul mit Hilfe des
Schwefelwasserstoffs aus dem Biogas die Schwermetalle als Sulfide ausgefällt.“ In der
Industrie können diese Sulfide weiter verwertet werden. 120
Im RGU-Modul wird das nun schwefelfreie Biogas zu Methan veredelt. Methan kann als
Brennstoff in BHKW´s dienen, an Gastankstellen abgezapft oder in das Erdgasnetz
eingespeist werden.
Im nächsten Modul, dem NRS1-Modul, wird von der flüssigen Biomasse Stickstoff und
Phosphor abgespalten, welche als Düngemittel Verwendung finden. Dies geschieht durch
die Zugabe von Na2CO3, welches im RGU-Modul bei der Entfernung von CO2 aus dem
Biogas entsteht.
Wasser mit geringfügigen Belastungen ist der einzige Reststoff, der nach dem Seaborne
Verfahren übrig bleibt. Dieses kann abschließend ins Klärwerk eingeleitet werden.
120 Vgl.: MINISTERIUM FÜR UMWELT, NATURSCHUTZ UND LANDWIRTSCHAFT (2003)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
229
Abbildung 7-25: Aufbereitung mittels Seaborne Verfa hren
Quelle: SEABORNE EMP AG (2004)
In Owschlag (Schleswig-Holstein) wurde eine Pilotanlage errichtet, die Anfang 2000 in
Probebetrieb genommen wurde. Dieser wurde mittlerweile erfolgreich abgeschlossen.
Auf dem Gelände des Klärwerks der Stadt Gifhorn (Niedersachsen) ist die erste
großtechnische Anlage in Planung, die als Demonstrationsanlage vom
Bundesumweltministerium (BMU) gefördert wird. Ihre Schlüsselwerte sind in der Tabelle
7-4 aufgeführt.
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
230
Tabelle 7-4 Schlüsselwerte der Pilotanlage in Owsch lag (Jahresmengen)
Biomasse-Input 2.900 m3
Biogasmenge 72.000 l Heizöl 120.000 m3
Stickstoff (NH4-N)
14.500 kg
(5 kg NH4-N / m3 Biomasse)
Phosphor 4.000 kg
Kalium 8.000 kg
Strom 264 MWh
Wärme 528 MWh
Wärme (Verbrennungsanlage) 612 MWh
Asche 2.300 kg
Schwermetalle (Deponie) 5 kg
Schwermetalle (Verwertung) 95 kg
Quelle: MINISTERIUM FÜR UMWELT; NATURSCHUTZ UND LANDWIRTSCHAFT
(2003)
Vor dem Hintergrund der Abfallablagerungsverordnung, nach der ab dem 1. Juni 2005
keine organischen Abfälle ohne vorherige Behandlung deponiert werden dürfen, erhält
das Verfahren besondere Bedeutung. Durch die Extraktion von Phosphaten kann dieser
Düngestoff auch dann wieder in den Kreislauf zurück geführt werden, wenn eine
landwirtschaftliche Ausbringung des Klärschlammes auf Grund zu hoher
Schwermetallbelastungen oder auf Grund rechtlicher Vorgaben nicht mehr möglich ist.
Dies verhindert einen zusätzlichen Eintrag von Cadmium durch zugekaufte
Phosphatdünger.121 (vgl. Kapitel 11.1.2.2.4)
7.3.5 Flash-Pyrolyse
Die Flash-Pyrolyse ist ein modernes Verfahren der „Holzverflüssigung“, bei der sich aus
Holz Pyrolyseöl (ca. 75 %), Gas (ca. 15-20 %) und Holzkohle (ca. 10-15 %) gewinnen
lässt (vgl.: Abbildung 7-26).
121 SEABORNE EMP AG (2004)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
231
Abbildung 7-26 Typische Ausbeuteverteilung der Haup tprodukte bei der Flash-
Pyrolyse von Holz
Quelle: MEIER (2003)
Die Flash-Pyrolyse (vgl.: Abbildung 7-26) findet unter Ausschluss von Sauerstoff und
einer Temperatur von ca. 475 °C statt, bei der die komplexen Moleküle von Cellulose,
Hemicellulose und Lignin in kleine, einfach gebaute Moleküle aufgespaltet werden.
Wichtig hierbei ist, dass die Aufheizgeschwindigkeit der Holzpartikel sehr hoch, die
Aufenthaltsdauer im Heizraum jedoch so gering wie möglich sein muss, um eine hohe
Ausbeute an Pyrolyseöl zu erreichen.
Das Pyrolyseöl, eine rötlich-braune Flüssigkeit, entsteht durch schnelles Abkühlen und
kondensieren der heißen Biomasse (z.B. Holz, Stroh, organische Rohstoffe). Es hat in
etwa den halben Heizwert von normalem Heizöl und kann in Dieselmotoren verbrannt
werden. Außerdem findet es auch als chemischer Rohstoff Verwendung. Die anfallenden
„Nebenprodukte“ Gas und Holzkohle werden zum Teil als Energieträger zur Erzeugung
von Prozesswärme genutzt, die wiederum das Holz erhitzt und somit neues Pyrolyseöl
herstellt. Somit fällt als einziges Abfallprodukt Asche an. 122
122 Vgl.: FAIX; MEIER (2003)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
232
Abbildung 7-27: Zusammenstellung der Bausteine eine r kompletten Anlage zur
Flash-Pyrolyse von Biomasse. Die Prozessenergie wir d aus den Nebenprodukten
Gas und Kohle gewonnen
Quelle: MEIER (2003)
7.3.6 Blauer Turm
Die gestufte Reformierung biogener Reststoffe ist ein neues Reformierungsverfahren,
das von der D.M.2 Verwertungstechnologien Dr. Mühlen GmbH & Co. KG für die Nutzung
von Biomasse entwickelt wurde. Die Pilotanlage in Herten (NRW) trägt den Namen
„Blauer Turm“.
Die Anlage „Blauer Turm“ Herten arbeitet nach der BTS-Technik (Blauer Turm Solid), die
im Gegensatz zur BTL-Technik (Blauer Turm Liquid) mit biogenen und nicht mit fossilen
Reststoffen betrieben wird (vgl.: Abbildung 7-28). 123
Das BTS-Verfahren läuft zweistufig ab und besteht im Wesentlichen aus vier
Hauptkomponenten, der Thermolyse (thermische Zersetzung), der Aufheiz- und
Reformierungsstufe (homogene Vergasung), der Koks-Feuerung und dem
Wärmeträgerkreislauf.124
Im ersten Schritt wird mit Hilfe von Wärmeträgermaterial eine Thermolyse der Biomasse
durchgeführt. Dabei entstehen ca. 80 Masse-% Thermolysegas und ca. 20 Masse-%
Thermolysekoks. Der Koks wird zur Feuerung verwendet, während das Thermolysegas
zusammen mit Wasserdampf in die Reformierungsstufe eingeleitet wird. Nach Abschluss
der Reformierung erhält man ein Produktgas, das etwa zu 50 – 60 Vol.-% aus H2 besteht.
123 Vgl.: HORSTMANN (2003) 124 HERTENER STADTWERKE GMBH; MINISTERIUM FÜR WIRTSCHAFT UND MITTELSTAND, ENERGIE
UND VERKEHR (2001)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
233
Der Rest besteht zum Großteil aus CO2, CO und Restmethan (CH4). Dieses Gas hat
einen Heizwert von ca. 13 MJ/Nm3. 125
WT-Vorwärmer
Produktgas
Reformer
Pyrolysereaktor
Feuerung
Abgas
Wärmeträger
Dampf
Pyrogas
Bio-masse
Pyrolysekoks
Wärme-träger-kreislauf
HeißgasWT
Abbildung 7-28: BTS-Technik
Quelle: SONNTAG (2001)
Das entstehende Gasprodukt ist für die Nutzung im BHKW, zu Synthesezwecken oder
zur Gewinnung von erneuerbarem Wasserstoff geeignet. Der zukünftige Einsatz als
Brenngas für Brennstoffzellen wird mit Nachdruck verfolgt.
Die BTS-Technik kann grundsätzlich alle kohlenstoffhaltigen Materialien mit organischer
Substanz als Einsatzstoffe verwerten. Voraussetzung hierfür ist nur, dass diese bei der
Erwärmung den Großteil ihrer Organik in die Gasphase abgeben. Zum Beispiel kann
naturbelassenes Holz, Biomüll, Grünschnitt, Knochenmehl, Schlachtabfälle, Klärschlamm
und selbst hochbelastete Althölzer verwendet werden.
125 MÜHLEN (2004)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
234
Abbildung 7-29: Bestandteile des durch BTS-Technik gewonnenen Produktgases
Quelle: MÜHLEN (2004)
Die Pilotanlage „Blauer Turm“ Herten wurde 2001 eingeweiht und in Betrieb genommen.
Seit Ende 2001 wurden mit Grünschnitt eine Reihe von Versuchen durchgeführt. Diese
lieferten den Beweis, dass die Umwandlung der eingeführten Biomasse zu einem stark
wasserstoffhaltigen Gas gelingt.126 Abbildung 7-29 zeigt die verschiedenen Bestandteile
des gewonnenen Produktgases.
7.3.7 Thermodruckhydrolyse (TDH)
Bei der Thermodruckhydrolyse werden organische Anteile von Klärschlamm, durch eine
Druck- und Temperaturerhöhung, in biologisch gut abbaubare Bruchstücke aufgespalten.
Anfallende Feststoffe können separiert werden, das Hydrolysat wird zur
Biogasgewinnung eingesetzt. Als Nebeneffekt wird durch das TDH-Verfahren eine
bessere Entwässerbarkeit (bis zu 50 % TS) des anfallenden Schlamms erreicht. Hinzu
kommt, dass durch den Zellaufschluss die in der Biomasse vorhandene Organik in die
Hydrolysatphase übergeht, wodurch die zur Entsorgung anstehende Klärschlammmenge
um bis zu 60 % reduziert werden kann. Ist an der Kläranlage noch ein BHKW zur
Energieerzeugung aus Biogas vorhanden, kann die Abwärme zur Thermodruckhydrolyse
genutzt werden. Eventuelle anorganische Schadstoffe werden im Feststoff eingebunden
und können somit dem System entzogen werden. Die TDH kann entweder vor oder nach
dem Faulturm eingesetzt werden. Die Gasausbeute ist höher als bei der herkömmlichen
Vergärung.
Die Thermodruckhydrolyse ist für Kläranlagen mit anaerober Schlammbehandlung
geeignet, da hierbei die bereits bestehende Infrastruktur genutzt werden kann.
Bei Versuchen in der Technikumsanlage am ATZ-EVUS, Sulzbach-Rosenberg, wurde ein
Faulschlamm der Kläranlage Sulzbach-Rosenberg mit einem TS-Gehalt von 3-8 % und
einem Glühverlust von 55 - 57 % eingesetzt. Reaktionsbedingungen waren im
126 SONNTAG (2001)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
235
Temperaturbereich >150°C und im Druckbereich >10 ba r bei einer Verweilzeit von ca.
30 Minuten.127 Die Hydrolysatausbeute betrug durchschnittlich 44 %. Derzeit wird die
Technikumsanlage mit einem Durchsatz von 1 m³/h bei 85 m³ Fermentervolumen
betrieben. Mit verschiedenen Partnern sind mehrere technische Anlagen mit Durchsätzen
zwischen 5.000 - 50.000 Mg/a in der Planung. Dieses Verfahren ist außer für
Klärschlamm noch einsetzbar für tierische Nebenprodukte, Schlachtabfälle, Tierkörper,
Speise- und Kantinenreste, Bioabfälle und Abfälle aus der Lebensmittelindustrie.128
Das Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens führt derzeit, gefördert vom Ministerium für
Umwelt und Forsten, eine Vorstudie zur Überprüfung der Machbarkeit des Einsatzes
einer derartigen Anlage an der Kläranlage Pirmasens durch.129
7.3.8 Rohöl aus Tiermehl
Allein im Jahre 2000 fielen in Deutschland ca. 750.000 Mg proteinhaltiges Tiermehl an,
welches vor der BSE-Krise oftmals Tierfutter beigemischt wurde. Heutzutage wird es
Großteils in Verbrennungsöfen entsorgt und zur Zementherstellung genutzt. Doch dies ist
mittlerweile kostenpflichtig.
Ein gemeinsames Forschungsprojekt der FH Gießen-Friedberg und der Universität in
Tübingen hat nun gezeigt, das Tiermehl auch anderweitig verwerten werden kann. Aus
Tiermehl kann im Laborreaktor Rohöl und Aktivkohle hergestellt werden. Auch ist mit
diesem Verfahren eine Verwertung von Klärschlamm möglich. 130
Bei diesem Verfahren wird Tiermehl unter Luftausschluss auf ca. 350 °C erhitzt und unter
Einwirkung von Katalysatoren in Rohöl und Aktivkohle umgewandelt. Hierbei werden, je
nach Zusammensetzung des Tiermehls, ca. 30 % Rohöl, 40 % Aktivkohle, 10 %
brennbare Gase und 20 % Wasser erzeugt. Hierbei stellt das Verfahren die natürliche
Rohölentstehung nach, wie sie vor ca. 500.000 Jahren in der Natur abgelaufen ist. Das
entstehende Rohöl hat die Qualität von schwerem Heizöl und ist durch die hohen
Temperaturen von möglichen BSE-Erregern befreit.
Da Tiermehl in Deutschland kaum Abnehmer findet, es aber für Rohöl und Aktivkohle
einen großen Markt gibt, ist die Umwandlung von Tiermehl zu Rohöl von Vorteil.
Durch Laborversuche wurde die Machbarkeit des Verfahrens bereits gezeigt. Im März
2003 wurde ein Versuchsreaktor an der Kläranlage im bayerischen Füssen errichtet. Dort
wird aus solargetrocknetem Klärschlamm Rohöl hergestellt. Die Errichtung dieses
Versuchsreaktors wurde von der Bundesstiftung Umwelt gefördert. Die Versuche mit
Tiermehl werden bei einer hessischen Tierkörperverwertungsanlage gefahren. 131
127 Vgl.: PRECHTL ET AL. (2001) 128 Vgl.: ATZ (2001) 129 persönliche Information Hr. M. Lorig, Ministerium für Umwelt und Forsten 3.8.04 130 Vgl.: RANNIKO (2003) 131 Vgl.: ZENTRALVERBAND DEUTSCHER SCHORNSTEINFEGER E.V. (2001)
Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien
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Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
241
8 Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und
Bereitstellung
Bei der Betrachtung einzelner Stoffströme unterscheiden sich die Anforderungen sowohl
hinsichtlich der Aufbereitung und Bereitstellung durch die Stoffeigenschaften als auch im
Zusammenhang mit möglichen Anlagen. Je nach gewünschter Qualität und Konfektion
müssen für die entsprechenden Technologien unterschiedliche Aufbereitungsschritte
erfolgen.
Die Aufbereitung hat das Ziel, die Biomassemerkmale an die Anforderungen der
jeweiligen Konversionsverfahren anzupassen. In den meisten Fällen kommt es dabei zu
einer Veränderung der physischen bzw. mechanischen Eigenschaften.1
In Tabelle 8-1 werden die Arten der Biomasse ihrer jeweiligen Herkunft zugeordnet.
Tabelle 8-1: Übersicht der Arten von Biomassen und deren Herkunft
Herkunft Art der Biomasse
Landwirtschaft
Landwirtschaftliche Reststoffe (Gülle, Stroh),
Energiepflanzen (z.B. Ölsaaten, Gras, Mais),
Sonderkulturen (Rebschnitt, Obstschnittgut)
Forstwirtschaft Waldholz
Kommunale Bereiche Klärschlamm, Bioabfälle, kommunaler und privater
Grünschnitt, private Altöle und Fette
Landschaftspflege
Grünschnitt (holzartig / nicht holzartig) aus
Pflegebeständen (Straßen-, Ufer- und
Schienenbegeleitgrün, Biotoppflegegrün)
Industrie und Gewerbe
Roh- und Reststoffe aus der Verarbeitung, (z.B.
Altfette, Industrierestholz, Kartoffel-,
Rübenschlempe, organ. Abfälle), Speisereste
Quelle: Eigene Bearbeitung
Zur Verwertung der einzelnen Biomassen stehen unterschiedliche Technologien zur
Verfügung.
1 Vgl. Kaltschmitt & Hartmann (2001) , S. 177
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
242
8.1 Vergärbare Biomasse
8.1.1 Aufbereitung
8.1.1.1 Silierung
Als Silierung bezeichnet man die Konservierung feuchter Biomasse unter Luftabschluss
ohne chemische Zusatzstoffe. Dieses Verfahren beruht auf einem Gärprozess, bei dem
anaerobe Mikroorganismen Säure (z.B. Milchsäure) bilden, die bei einem pH-Wert von
4,0 die Zellatmung, die Buttersäurebildung und die Eiweißspaltung auf ein Minimum
reduzieren und somit die Zersetzung des Materials minimieren. Die Voraussetzung für
gute Silage sind:
• eine möglichst hohe Zerkleinerung der Biomasse,
• die Verdichtung z.B. im Silo,
• einen Mindestwassergehalt von 50-70 %.
Aufgrund des Mindestwassergehalts kommt die Silierung überwiegend für feuchte
Halmgüter (z.B. Grasschnitt, Mais, Getreidepflanzen) zum Einsatz. Das Verfahren lässt
sich grundsätzlich auch für frische Holzhackschnitzel aus Waldrestholz oder aus
Kurzumtriebsplantagen anwenden. Gegenüber der abgedeckten Schüttung ergeben sich
folgende Vorteile:
• sehr geringe Substanzverluste (0-1 % TM/Monat),
• keine Selbsterwärmung im Gutstock,
• keine Umverteilung des Wassergehalts,
• geringer Pilzbefall.
Ungünstig für die energetische Verwertung ist der gleich bleibend hohe Wassergehalt,
der durch die Silierung nicht verringert wird. Somit ist es gegebenenfalls erforderlich die
Biomasse vor der Verwertung zu entwässern oder mit trockener Biomasse (z.B. Stroh) zu
mischen. Es gibt mehrere Verfahren der Silierung. Im Rahmen dieser Arbeit werden
jedoch lediglich die häufigsten Formen, die Ballensilage und die Silierung in Fahrsilos
beschrieben. Für das Gelingen der Silage ist der richtige Schnittzeitpunkt wichtig, d.h.
Beginn des Rispenschiebens bis volles Rispenschieben.2
8.1.1.1.1 Ballensilage
Bei der Ballensilage wird die Biomasse nach dem Mähen aufgenommen und in einer
Rundballenpresse verdichtet. Das Silieren geschieht durch einwickeln der Biomasse in
eine spezielle Folie. Es muss darauf geachtet werden, dass ein vollständiger und
dauerhafter Luftabschluss gesichert ist. Daher sollten die Ballen mindestens vier- bis
2 Vgl. KALTSCHMITT, M. (2001), S. 225
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
243
sechsmal mit der Folie umwickelt werden. Dabei dürfen keine Hohlräume entstehen. Die
Biomasse sollte möglichst sofort nach dem mähen siliert werden, spätestens aber nach
zwei bis drei Stunden. Abbildung 8-1 zeigt ein Verfahren in dem die Biomasse in einem
Verarbeitungsschritt aufgenommen, verdichtet und siliert wird. Vorteile der Ballensilage
sind u.a. geringe Investitionskosten und hohe Flexibilität. Damit ist der Einsatz vor allem
für kleine Flächen lohnenswert.
Abbildung 8-1: Pressen und gleichzeitiges Einwickel n
Quelle: ROSCHER, K (o.J.)
8.1.1.1.2 Fahrsilo
Ein Fahrsilo ist ein längliches Betonsilo (Abbildung 8-2) (mindestens 5 m breit, 1,20 m
hoch und 15 m lang), in welches die gemähte Biomasse (i. d. R. Gras) eingefahren wird.
Es sollten pro Tag mindestens 50 cm in das Fahrsilo eingefahren werden. Anschließend
wird dieses verdichtet (mindestens mit 5 t) und mit einer luftdichten Folie abgeschlossen.
Bei Bedarf wird das Silo geöffnet und Futterblöcke können mit einem Blockschneider
herausgeschnitten werden.
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
244
Abbildung 8-2: Fahrsilo (links mit Folie abgedeckt)
Quelle: HUMPFER (2004)
Abbildung 8-3: Mit Folie abgeschlossenes Fahrsilo
Quelle: BÖCK AG (2004)
8.1.1.2 Transport
Der Transport vergärbarer Biomassen richtet sich nach der jeweiligen energetischen
Verwertung. Bei der energetischen Verwertung in einer Biogasanlage wird die Biomasse
in Grund- und Kosubstrat unterschieden. Als Grundsubstrat eignen sich die
verschiedenen Arten von Gülle (Rinder-, Schweine-, Hühnergülle) bei der Anwendung
der Feuchtvergärung. Hierbei ist zu beachten, dass im Falle der Verwendung von
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
245
Schweine- und Hühner- bzw. Geflügelgülle eine Hygienisierungsstufe der Biogasanlage
vorgeschaltet ist. (siehe Kap. 10.4.1.5.1.)
Der Betrieb einer Biogasanlage allein auf Basis von Gülle setzt für einen wirtschaftlichen
Betrieb eine sehr große Anzahl von Großvieheinheiten voraus, wie sie bei ehemaligen
LPG-Betrieben in den neuen Bundesländern zu finden sind. Im Regelfall werden jedoch
Kosubstrate zusätzlich zum Grundsubstrat eingesetzt.
Die innovative Technologie der Bioraffinerie (siehe Kapitel 7.3.1) enthält die Komponente
der Biogasanlage, die den Grassaft energetisch nutzt. Durch die verfahrenstechnischen
Ähnlichkeiten ergeben sich bei einer räumlichen Nähe der Anlagen möglicherweise
Synergieeffekte (siehe Kap. 11.1).
Die Verwertung von organischen Reststoffen (z.B. Bioabfälle), die nicht
landwirtschaftlichen Ursprungs sind, erfordert eine generelle Hygienisierung, um die
Eliminierung von Krankheitserregern und Schadstoffen zu gewährleisten und deren
weiterer Verbreitung vorzubeugen.
Entsprechend der verschiedenen Substrate lassen sich die unterschiedlichen
Anforderungen an die Logistik bei einer energetischen Nutzung graphisch wie folgt
darstellen.
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
246
Abbildung 8-4: Logistiksystem von vergärbaren Bioma ssen zur energetischen
Nutzung
Quelle: Eigene Darstellung
Auf Grund der Anforderungen des § 3 IV Düngeverordnung kann Wirtschaftsdünger in
der Landwirtschaft vom 15.11 bis 15.01 nicht ausgebracht werden. Zusätzlich fallen die
eingesetzten nachwachsenden Rohstoffe saisonal an. Daher sind entsprechende
Lagerkapazitäten für die Rohstoffe und das ausgegorene Substrat vorzusehen. Biomasse
kann folgendermaßen gelagert werden:
• auf freiem Gelände (z.B. Feldmieten) offen oder geschützt
• in Hallen
• oder in Behältern (z.B. Silo, Container, etc.).
Bei der Dimensionierung von Lagerkapazitäten sind der voraussichtliche
Brennstoffbedarf, eventuelle Lieferengepässe, zusätzliche Brennstoffe als Puffer oder für
Hochlastzeiten sowie Flächen für die eventuelle Aufbereitung der Stoffe zu beachten 3.
8.1.2 Hygienisierung
Die Anforderungen an die Hygienisierung verschiedener Biomassen sind abhängig von
den rechtlichen Rahmenbedingungen und werden in Kapitel 10.4.1 ausführlich erläutert.
8.2 Holzartige Biomasse
8.2.1 Holzernte
Während der Holzernte wird der Baum gefällt und entastet. Danach muss der Stamm an
die Waldstraße gerückt werden. Holz unter einem Durchmesser von 6 bis 8 cm wird im
Wald gelassen, um dem Waldboden nicht zu viele Nährstoffe zu entziehen: Im Reisig und
dem Blattwerk befinden sich die meisten Nährstoffe. Vor allem der Mechanisierungsgrad
der Holzernte hat einen entscheidenden Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit.4
Vollmechanisierte Arbeiten sind am günstigsten. Hier wird das Fällen und das Entasten
durch einen Harvester ausgeführt. Als besonderes Beispiel gilt der
Hackschnitzelharvester. Er hat, wie alle Harvester, ein Aggregat am Auslegearm, das
einen Baum fällen und entasten kann (Abbildung 8-5).
3 BMU (o.J.), S.51-52 4 ERLER (2000)
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
247
Abbildung 8-5: Hackschnitzelharvester im Einsatz
Quelle: JACOBI (o.J.)
Zusätzlich besitzt dieser Typ von Harvester einen Hacker, so dass es möglich ist, direkt
nach dem Einschlag das Holz zu hacken und die Hackschnitzel in einen Container
einzublasen (Abbildung 8-6). Da hier das Ernten, Hacken und Vorrücken an die
Waldstraße durch eine Maschine erledigt wird, ist dieses Verfahren das günstigste
(Tabelle 8-2). Das Problem hierbei ist jedoch die Einsatzfähigkeit der Maschine: Sie kann
nur bis zu einer Hangneigung von 10 % eingesetzt werden.
Abbildung 8-6: Hackschnitzelharvester beim Umschütt en seines Hackgutes
Quelle: JACOBI (o.J.)
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
248
Tabelle 8-2: Holzerntekosten bei verschiedenen Holz ernteverfahren
Aufarbeiten durch einen Hackschnitzelharvester5
[Euro/sRm]
Aufarbeiten mit Harvester und Forwarder (Eigene Bearbeitung) [Euro/sRm]
Holzpreis stehend im Wald
0,80 0,80
Holzernte 6,90 – 13,70 8,00- 10,00
Hacken / 3,50 – 4,50
Transportkosten 1,50 – 4,50 1,50– 4,50
Gesamtkosten 9,20 – 18,50 13,80 – 19,00
Quelle: Eigene Bearbeitung
Wird ein normaler Harvester eingesetzt, erledigt das Vorrücken der Stämme zur
Waldstraße (Vorliefern) z.B. ein so genannter Forwarder, der die Stämme aufgreift und
auf eine Rungenbank lädt. Damit können immerhin Steigungen bis zu 25 % bewältigt
werden. Andere Verfahren sind flexibler aber teuerer, da sie noch arbeitsintensiver sind.6
8.2.2 Holz-Konfektionierung/Hacken
Es gibt eine ganze Palette verschiedener Holzhacker. Sie unterscheiden sich zum einen
im Antrieb: So gibt es Hackerlösungen, die durch den landwirtschaftlichen Schlepper
angetrieben werden, jedoch sind auch sehr leistungsstarke Hacker mit Eigenantrieb auf
dem Markt (Tabelle 8-3). Bei einer Anschaffung ist vor allem darauf zu achten, dass der
Einzug und die Hackervorrichtung es erlauben, Stämme mit einem Durchmesser bis zu
60 cm einzuziehen, da ansonsten beispielsweise Holz, das aus minderwertigen
verfaulten Stämmen anfällt, nicht mehr gehackt werden kann.
Zum anderen unterscheiden sich die Hacker in der Hackeinrichtung: Es gibt
Trommelhacker, Scheibenhacker und Schneckenhacker. Die Scheibenhacker setzen sich
zunehmend durch, da sie qualitativ höherwertige Hackschnitzel produzieren. Derzeit
drängen jedoch auch Schneckenhacker auf den Markt, welche mit weniger Antriebskraft
auskommen.
Gehackt wird an der Waldstraße, im Zwischenlager oder direkt neben der mit
Holzhackschnitzeln betriebenen Heizung.
5 LÖBF (2002) 6 Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (2000b)
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
249
Tabelle 8-3: Verschiedene aktuelle Hackertechnologi en, ausgestellt bei der
Interforst 2002 in München
200-300
60
30
110-200(Leistungsannahm e)
45(Leistungsannahm e)
120-200(Leistungsannahm e)
430
Leistung
(PS)
Schlepper
PKW / Schlepper
PKW / Schlepper
760 x 400LH/NH 400
190 x 190LH/NH 190
800 x 780LH/NH 150
•M US-MAX W ood Term inator 8
•Junkkari HJ 200 Mob
•Green MechECM150 M T30D
Mobiler AnhängehackerEigenantrieb
Schlepper
Schlepper
Schlepper
450 x 420LH/NH 420
240 x 240LH/NH 240
450 x 600k. A.
•Junkkari HJ 500 Contractor
•EschlböckBiber 5 KL
•Foresteri C4560 LF
Mobile Hacker an der W aldstraßeFrem dantrieb
selbstfahrend820 x 620LH 400NH 500
Bruks 804 CT (ERJOFANT)
Mobile Hacker in der W aldfläche
Benötigte Zugm aschinen
Einzugsöffnung/
Stam m durchm esser (in mm )
Modell
200-300
60
30
110-200(Leistungsannahm e)
45(Leistungsannahm e)
120-200(Leistungsannahm e)
430
Leistung
(PS)
Schlepper
PKW / Schlepper
PKW / Schlepper
760 x 400LH/NH 400
190 x 190LH/NH 190
800 x 780LH/NH 150
•M US-MAX W ood Term inator 8
•Junkkari HJ 200 Mob
•Green MechECM150 M T30D
Mobiler AnhängehackerEigenantrieb
Schlepper
Schlepper
Schlepper
450 x 420LH/NH 420
240 x 240LH/NH 240
450 x 600k. A.
•Junkkari HJ 500 Contractor
•EschlböckBiber 5 KL
•Foresteri C4560 LF
Mobile Hacker an der W aldstraßeFrem dantrieb
selbstfahrend820 x 620LH 400NH 500
Bruks 804 CT (ERJOFANT)
Mobile Hacker in der W aldfläche
Benötigte Zugm aschinen
Einzugsöffnung/
Stam m durchm esser (in mm )
Modell
Quelle: Eigene Bearbeitung
8.2.3 Holztrocknung 7
8.2.3.1 Physikalische Kenngrößen der Holztrocknung
Bei der Verwendung von Holz als Brennstoff müssen zunächst einige grundlegende
Eigenschaften von Holz betrachtet werden, welche die thermische Verwertung von Holz
entscheidend beeinflussen. Zu diesen Eigenschaften zählen zum Beispiel der
Wassergehalt und die Holzfeuchtigkeit des Holzes.
8.2.3.1.1 Wassergehalt und Holzfeuchtigkeit
Der Wassergehalt (w) lässt sich aus folgender Formel berechnen:
Formel 1: Wassergehalt
)(
)()()( 0
u
u
mtNassgewich
mtDarrgewichmtNassgewichwltWassergeha
−=
Das Nassgewicht ist dabei das Gewicht des frischen Holzes, das Darrgewicht ist definiert
als das Gewicht des vollständig trockenen Holzes, das heißt, das Holz hat 0 % Feuchte.
7 Vgl. hierzu auch: ZIMMERMANN (2004)
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
250
Darrtrockenes Holz wird auch als atro (absolut trocken) bezeichnet. Holz mit einer
Feuchte von unter 20 % wird lutro (lufttrocken) genannt.8
Die Holzfeuchtigkeit berechnet sich hingegen über folgende Formel:
Formel 2: Holzfeuchtigkeit
)(
)()()(
0
0
mtDarrgewich
mtDarrgewichmNaßgewichtuigkeitHolzfeucht u −
=
Man versteht also unter Holzfeuchtigkeit das Verhältnis des im Holz enthaltenen
Wassergewichtes zum Gewicht des absolut trockenen Holzes.9
Im Folgenden wird ausschließlich der Wassergehalt des Holzes betrachtet, da sowohl in
der ÖNORM 51718 als auch in den einschlägigen DIN Vorschriften der Wassergehalt als
Einheit gewählt wird.
Die Verwendung von elektrischen Messgeräten zur Bestimmung des Wassergehaltes ist
ebenfalls möglich, jedoch ungenauer als das Darrverfahren. Es beruht auf dem
Zusammenhang zwischen dem Wassergehalt und der elektrischen Leitfähigkeit des
Holzes. Die Temperatur des Holzes beeinflusst dabei die Genauigkeit der Ergebnisse
erheblich. In Temperatur-Korrektur-Tabellen des Herstellers dieser Messgeräte kann man
die Abweichungen ablesen und korrigieren.10
Der Heizwert wird erheblich durch den Wassergehalt beeinflusst, da das sich im Holz
befindliche Wasser verdampft werden muss. Dies beansprucht Wärme aus dem
Verbrennungsprozess, die dann nicht mehr als Nutzenergie zur Verfügung steht.11
In Abbildung 8-7 wird der Zusammenhang zwischen Heizwert und Wassergehalt
dargestellt. So hat Holz zum Beispiel bei einem Wassergehalt von 50 % einen Heizwert
von 7,5 MJ/kg, während bei einem Wassergehalt von 20 % bereits ein Heizwert von
14,5 MJ/kg zu verzeichnen ist.
8 Vgl. NIEMZ (1993), S.66 9 Vgl. LOHMANN (1998), S.111 10 Vgl. LOHMANN (1998), S. 112 11 Vgl. BUNDESMINISTERIUM FÜR VERBRAUCHERSCHUTZ, ERNÄHRUNG UND LANDWIRTSCHAFT
(2000), S.76
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
251
Abbildung 8-7: Zusammenhang Wassergehalt und Heizwe rt 12
Quelle: Hartmann et al. (2003)
8.2.3.1.2 Das Sorptionsverhalten von Holz
Holz hat die Eigenschaft, sich in der Feuchte an das umgebende Klima anzupassen.
Ändert sich das Klima, wird das Holz feuchter oder trockener. Diese Erscheinung nennt
man Sorption.13 Wenn das Holz in einem Zustand ist, indem es weder Feuchtigkeit abgibt
noch aufnimmt ist das Holzfeuchtegleichgewicht erreicht.
8.2.3.1.3 Vorgänge bei der Trocknung
Der Fasersättigungspunkt bezeichnet den Wassergehalt, bei dem alle Fasern mit Wasser
gesättigt sind, aber kein freies oder flüssiges Wasser in der Kapillarstruktur des Holzes
vorhanden ist.14
Oberhalb des Fasersättigungspunktes befindet sich also dieses freie Wasser in größeren
Zellhohlräumen, es ist sehr leicht durch Trocknung zu entfernen. Unterhalb des
Fasersättigungspunktes befindet sich das gebundene Wasser in den Zwischenräumen,
es lässt sich nur schwer entfernen. Hieraus ist die sich verringernde
Trocknungsgeschwindigkeit mit zunehmendem Trockenheitsgrad des Holzes zu
erklären.15
12 Vgl. HARTMANN et al. (2003), S.53 13 Vgl. LOHMANN (1998), S.114 14 Vgl. EDLER et al. (1998), S.12-16 15 Vgl. LOHMANN (1998), S.112
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
252
8.2.3.1.4 Die Trocknungsverlaufskurve
Der Trocknungsverlauf lässt sich in drei Phasen einteilen, diese ergeben sich aus den
verschiedenen Arten der Wasserbewegung im Holz. In Abbildung 8-8 sind diese drei
Abschnitte der Trocknung deutlich zu erkennen.
Abbildung 8-8: Trocknungsverlaufskurve
Quelle: EDLER et al. (1998), S.14
Im ersten Trockenabschnitt ist das Holz mit einem Flüssigkeitsfilm überzogen, das
bedeutet es ist freies Wasser an der Oberfläche vorhanden. Zudem wird von einer
konstanten Temperatur ausgegangen. An der Oberfläche wird nun durch die Trocknung
eine Verdampfung dieses Wassers ausgelöst. Die Kapillarkräfte ziehen dabei so lange
Wasser aus dem Inneren an die Oberfläche, bis die kapillare Zugkraft nicht mehr
ausreicht um eine konstante Wassermenge an der Oberfläche sicherzustellen.16 Die
Trocknung erfolgt bis zu diesem Punkt konstant. Dieser erste Trockenabschnitt endet bei
einem Wassergehalt von 17 – 20 %.17 Aus diesem Grund wurde in dieser Arbeit der
Zielwassergehalt bei 20 % festgelegt, denn danach wird der Trocknungsaufwand zu
groß. Der Trocknungserfolg hingegen sinkt immer mehr wie im Folgenden beschrieben.
Um also einen weiteren Trocknungsfortschritt zu erreichen, ist künstliche Energie
notwendig. Bis zum Ende dieses ersten Trocknungsabschnitts führt auch die natürliche
Trocknung zum Erfolg.
Im zweiten Trocknungsabschnitt wandert der Trocknungsspiegel in das Innere, die
Trocknung erfolgt dadurch langsamer. Die Trocknungskurve im zweiten Abschnitt ist
durch eine stetige Abnahme geprägt. Dieser Abschnitt endet mit Erreichen des
Fasersättigungspunktes, ab dieser Stelle wird die Kurve noch flacher.
Im dritten Trocknungsabschnitt erfolgt eine Anpassung der im Holz noch vorhandenen
Feuchtigkeit an die Luftfeuchtigkeit. Somit hängt der erreichbare Wassergehalt des
16 Vgl. HILDEBRAND (1979), S.34 17 Vgl. TERLECKI - BRUNNBAUER, (1997), S. 17
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
253
Holzes von dem Zustand der Umgebungsluft ab. Der sich einstellende Wassergehalt liegt
bei 5-8 %. Weitere Trocknung ist durch noch größere Energiezufuhr möglich, da die
molekularen Bindungskräfte des Wassers im Holz gelöst werden müssen.
Eine Erhöhung der Luftgeschwindigkeit bei sonst konstanten Bedingungen bewirkt eine
Erhöhung der Trocknungsgeschwindigkeit, dies gilt jedoch nur im ersten
Trocknungsabschnitt. Im Zweiten und Dritten dagegen bewirkt die Erhöhung der
Luftgeschwindigkeit eine immer geringere Beschleunigung des Trocknungsvorgangs.18
8.2.3.2 Hackschnitzeltrocknung
Hackschnitzel fallen z.B. beim Sägeprozess im Sägewerk als Sägenebenprodukt
zwangsweise an oder werden im Wald mit mobilen Hackern eigens für die energetische
Verwertung hergestellt. Nach der ÖNORM M 7133 werden Hackschnitzel in 3 Klassen
eingeteilt. G30 sind Hackschnitzel mit einem maximalen Querschnitt von 3 cm2, G50
Hackschnitzel haben einen maximalen Querschnitt von 5cm2 und Hackschnitzel mit
einem maximalen Querschnitt von 10cm2 gehören in die Klasse G100.
Große Hackschnitzel sind besser lagerungsfähig. Wegen der günstigeren Durchlüftung
entsteht wenig Schimmel oder Pilzbefall. Des Weiteren trocknen große Hackschnitzel,
ebenfalls wegen der besseren Durchlüftung, auf dem Haufen besser als kleinere.19 Im
Folgenden werden alle vorhandenen Trocknungsmöglichkeiten für Holzhackschnitzel
vorgestellt.
8.2.3.2.1 Die Arten der natürlichen Holzhackschnitz eltrocknung
Unter natürlicher Trocknung versteht man die Trocknung der Holzhackschnitzel ohne
jegliche Zufuhr von Fremdenergie.
Trocknung durch Sonnenenergie
Bei dieser Trocknungsform werden die Holzhackschnitzel in dünner Schicht (bis 5 cm) im
Freien am Boden ausgebreitet, die Einwirkung der Sonnenstrahlung ist dabei der
wichtigste Faktor des Trocknungsprozesses. Unter günstigen Bedingungen kann eine
Trocknung auf 20 % Wassergehalt in einem Tag abgeschlossen sein.20
Trocknung durch Selbsterwärmung
In einem Haufwerk mit frischen Hackschnitzeln kommt es zu einer Selbsterwärmung
durch den Abbau von organischer Substanz. Dadurch entsteht eine aufwärts gerichtete
Luftbewegung in der Schüttung, was dazu führt, dass kühlere Luft von unten oder von der
Seite nachströmt. Damit steigt die warme Luft im Haufen hoch und trocknet die
Hackschnitzel. Der Boden sollte dazu luftdurchlässig sein, zum Beispiel durch
18 Vgl. EDLER et al., (1998), S.12-16 19 Vgl. WEINGARTMANN, (1991), S.46 20 Vgl. WEINGARTMANN, (1991), S.18
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
254
Luftschächte. Für dieses Verfahren sind nur grobe Hackschnitzel (G50-G100) geeignet,
die gut luftdurchlässig sind, um eine gleichmäßige und ausreichende Belüftung
sicherzustellen. Werden kleinere Hackschnitzel verwendet, ist die Gefahr der Bildung von
Gärprozessen, Schimmel und Pilzen groß. Eine Trocknung stellt sich nur wenig oder gar
nicht ein. Die Trocknung von 50-60 % auf 20 % Wassergehalt dauert zwei bis drei
Monate.21
Bisher aus der Nachrotte von Bioabfall bekannt ist das so genannte
Dombelüftungsverfahren, welches von Professoren am Institut für Verfahrenstechnik und
Umwelttechnik der Universität Dresden entwickelt wurde. Das Verfahren macht sich
ebenfalls die Selbsterwärmung zu Nutze. Die Belüftung erfolgt durch Dome und Kanäle
welche aus Stahlmatten hergestellt sind. Die Kanäle liegen im Fuß des Haufens und
schauen an den Enden heraus. Der Druck der Außenluft bringt die in der Kompostmiete
erwärmte Luft in den Domen zum Aufsteigen und die Trocknung stellt sich ein. Genauso
gut geeignet sind dafür auch Drainagerohre, die an den Enden der Mieten
herausschauen müssen.22
Abbildung 8-9 zeigt den Aufbau einer Kompostmiete mit dem Dombelüftungsverfahren.
Deutlich zu erkennen sind die Dome und Kanäle, die in einem bestimmten Abstand
zueinander angebracht werden müssen, um eine ausreichende Belüftung zu
gewährleisten.
Abbildung 8-9: Dombelüftungsverfahren
Quelle: BRUMMACK et al. (o.J.)
21 Vgl. HARTMANN (2003), S.47 22 laut Aussage von Herrn Dr. Ing. J. Brummack, TU Dresden, Telefonische Befragung am 17.09.2003
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
255
8.2.3.2.2 Die Arten der künstlichen Holzhackschnitz eltrocknung
Unter künstlicher Trocknung versteht man die Trocknung von Holzhackschnitzeln unter
Zufuhr von Fremdenergie. Dies kann durch einfache Kalt- oder Warmbelüftung
geschehen oder durch speziell auf die Schüttguttrocknung ausgelegte Systeme.23
Belüftungstrocknung
Die bereits beschriebene Trocknung durch Selbsterwärmung kann unter Energiezufuhr
beschleunigt werden. Dies geschieht entweder durch Kalt- oder Warmbelüftung.
Die Hackschnitzel werden unter einem Dach gelagert. Durch ein oder mehrere Gebläse
gelangt Außenluft (Kaltluft) über ein Leitungssystem in die Schüttung.24 Die
Hackschnitzeltrocknung wird dadurch beschleunigt.
Dies ist in der schematischen Darstellung der Belüftungstrocknung gut zu erkennen (vgl.:
Abbildung 8-10).
Abbildung 8-10: Belüftungstrocknung
Quelle: STREHLER (1984), S.9
Die Warmbelüftung wird ebenfalls in einer Schüttung eingesetzt. Mit einem Gebläse wird
künstlich angewärmte Luft in die Schüttung geblasen.
Trommeltrockner
Trommeltrockner haben mit bis zu 15 t Wasser pro Stunde hohe
Verdampfungsleistungen. Die Temperatur beträgt 150 - 1.000 °C. Das Nassgut wird über
23 BAYERISCHE LANDESANSTALT FÜR WALD UND FORSTWIRTSCHAFT 2000b, S.42 24 Vgl. WEINGARTMANN, H. 1991, S.37
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
256
eine Aufgabevorrichtung der Trocknungstrommel zugeführt. Transportschaufeln nehmen
das Gut auf und führen es den Trommeleinbauten zu. Die Trocknung erfolgt meist im
Gleichstrom. Das Nassgut trifft dabei auf das heiße Trocknungsgas. Die Verweilzeit des
Trockengutes im Trockner ist abhängig von Trommeldrehzahl, Trommelneigung,
Strömungsgeschwindigkeit des Trocknungsgases und der Stauvorrichtung am
Trommelende.25
Eine schematische Abbildung des Trommeltrockners verdeutlicht das Funktionsprinzip
(vgl. Abbildung 8-11).
Abbildung 8-11: Trommeltrockner
Quelle: Vgl. Prospekt Fa. Stela Laxhuber GmbH: Trocknungsprinzip Trommeltrockner
Dampftrockner
Das feuchte Produkt wird durch eine speziell entwickelte Schleuse eingetragen und
durchwandert eine Anzahl von Trocknungszellen, die rund um den zentralen Überhitzer
für den Trocknungsdampf angeordnet sind, bevor es als Trockengut ausgetragen wird
(Abbildung 8-12).
25 Vgl. Prospekt Fa. Stela Laxhuber GmbH: Trocknungsprinzip Trommeltrockner
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
257
Abbildung 8-12: Dampftrockner
Quelle: Informationsmaterial der Firma Niro Dampftrockner
Bandtrockner
Der Bandtrockner ist ein separater Trockner, kein einfaches Förderband das in einer
Schnittholztrockenkammer eingebaut wird. Abbildung 8-13 zeigt das Modell eines
Bandtrockners. Die Hackschnitzel werden von einem luftdurchlässigen Förderband
langsam durch den Trocknertunnel bewegt, dort von Warmluft durchströmt und dabei
getrocknet. Es gibt Einband- und Mehrbandtrockner, letztere sind geeignet für Produkte
mit langer Verweilzeit im Trockner. Das Förderband wird hierbei am Ende des Trockners
umgelenkt und zurückgeführt. Dadurch ergibt sich eine gute Durchmischung und somit
auch eine gleichmäßige Trocknung des Gutes bei der Übergabe auf die Folgebänder.26
26 Vgl. Prospekt der Firma Stela Laxhuber GmbH: Trocknungsprinzip Bandtrockner
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
258
Abbildung 8-13: Bandtrockner
Quelle: Vgl. Prospekt der Firma Stela Laxhuber GmbH: Trocknungsprinzip Bandtrockner
Trocknung durch Abwärme27
Die Trocknung ist der Verbrennung der Hackschnitzel für energetische Zwecke
vorgeschaltet. Es wurden Versuche mit einem Modelltrockner in Österreich gemacht.
Dabei wurde ein Metallfass mit Hackschnitzeln befüllt und von unten mit der 35 °C
warmen Luft durchströmt, oben wurde die feuchte Luft abgeführt. Nach vier Stunden
konnte ein Wassergehalt von 20 % erreicht werden, wobei Kondensationszonen oben an
den Wänden des Fasses auftraten. Deshalb muss eine gute Durchlüftung gewährleistet
werden, zum Beispiel durch drei Reihen mit jeweils vier senkrecht angeordneten Rohren,
die an den für die Belüftung vorgesehenen Ebenen mit Bohrungen versehen sind. Durch
diese wird dann die Warmluft eingeblasen.
Trocknung der Hackschnitzel in der vorhandenen Schnittholztrockenkammer
Die Möglichkeit einer besseren Auslastung der Schnittholztrockenkammer durch die
Trocknung der Holzhackschnitzel wird ebenso geprüft.
Eine Möglichkeit der Trocknung der Hackschnitzel wäre auf einem Haufen oder in einer
Gitterbox in der Trockenkammer.
Eine andere zu untersuchende Variante für die Trocknung der Hackschnitzel in der
Trockenkammer ist ein Förderband mit den Hackschnitzeln durch die Trockenkammer
laufen zu lassen. Dieses würde an der Decke aufgehängt.
8.2.4 Transport
Vor dem Bau von Heizanlagen muss zur Definition der geeigneten Fahrzeuge geklärt
werden, wie die Zufahrt des Vorratsbunkers an dem Heiz(kraft)werk beschaffen ist und
welche Größe der Hackschnitzelbunker hat.
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
259
In kleineren Heizanlagen ist es möglich, dass ein Allzweckkipper eingesetzt wird, um das
Hackgut zu transportieren und abzukippen. Bei größeren Anlagen mit entsprechend
großen Vorratsbunkern können Hochkipper, Wechselcontainerfahrzeuge oder gar
Sattelkipper eingesetzt werden.28
8.2.5 Pelletierung
8.2.5.1 Anforderungen an das Inputmaterial
Holzpellets entstehen durch starkes Verdichten (Pelletierung) von Holzabfällen und
Waldresthölzern der Holzindustrie. Als Inputmaterial finden Sägemehl, Hobelspäne,
Schleifstaub, sowie Waldresthölzer aus der Durchforstung der Wälder Anwendung. Der
Prozess des Pelletierens ist seit Anfang dieses Jahrhunderts bekannt und kommt
ursprünglich aus der Futtermittelindustrie. Durch die Entwicklung der Pelletheizungen
wurde das Pelletieren von Holzabfällen interessant. Der Zusammenhalt der Pellets wird
hauptsächlich durch das im Holz enthaltene Lignin und die holzeigenen Harze ermöglicht.
Das Pelletieren von Holzabfällen ermöglicht die Herstellung eines Brennstoffes mit hoher
Energiedichte, guter Verbrennungsqualität und bequemer Handhabung bezüglich des
Transportes zum Vorratslager, sowie die vollautomatische und dosierte Zuführung zum
Brenner der Holzpelletheizung.
8.2.5.2 Herstellungsprozess
Der Herstellungsprozess der Holzpelletproduktion umfasst folgende Verfahrensschritte: 29
• Trocknen
• Mahlen
• Pelletieren
• Abkühlen
• Lagern
• Abfüllen
Die Vorraussetzung für die Pelletierung ist eine Holzfeuchte von etwa 12 bis 14 %. Bei
Holzausgangsprodukten mit einem höheren Feuchtegehalt ist eine vorherige Trocknung
erforderlich. Die Trocknung erfordert einen intensiven Energieeinsatz und ist daher
entsprechend kostenaufwendig. Durch Wärmerückgewinnung kann jedoch ein
erheblicher Teil der eingesetzten Energie eingespart werden. Das Mahlen der Holzreste
erfolgt in Hammermühlen. Hierbei werden grobe Holzreste zerkleinert und auf eine
einheitliche Größe gebracht.
27 Vgl. TERLECKI - BRUNNBAUER (1997), S. 25 ff 28 vgl. KALTSCHMITT & HARTMANN (2001) 29 HOLZ, T. (2003), S. 8
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
260
Das Pelletieren erfolgt in einer Pelletierpresse, mit Hilfe einer zylinderförmigen
Ringmatrize (vgl. Abbildung 8-14) mit horizontal angeordnetem Mantel. Für kleinere
Produktionsleistungen findet die Flachmatrize (vgl. Abbildung 8-15 und Abbildung 8-16)
Anwendung.
Abbildung 8-14: Querschnitt durch eine Pelletierpre sse mit Ringmatrize
Quelle: AMANDUS (2004), S. 12
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
261
Abbildung 8-15: Kollerwalzenpressen
Quelle: MATADOR (1994)
Abbildung 8-16 Prinzip der Pelletierung mit Flachma trizen
Quelle: GURSCH, M. (2001)
Die Ringmatrizen- und Flachmatrizenpressen gehören zu den Kollergangpressen30. Bei
diesem Verfahren sind 2 bis 5 Koller (Rollen) an einer bzw. mehreren gekreuzten Achsen
angebracht, welche in der Mitte eine gemeinsame vertikale (Flachmatrizenpresse) oder
horizontale (Ringmatrizenpresse) Drehachse aufweisen. Bei der Flachmatrizenpresse
überfahren die Koller mit ihrer Lauffläche eine Matrizenoberfläche mit Bohrungen von
einigen Millimetern Durchmesser. Durch Rotationsbewegungen wird die Biomasse über
die Matrizenoberfläche getrieben und weiter zerkleinert. Das entstehende Feinmaterial
wird dann in die Bohrungen der Matrize hineingepresst und dort verdichtet. Die Größe
der Bohrungen bestimmt somit den Durchmesser der Pellets. Am Ende der Bohrungen
treten die Presslinge aus und können auf die gewünschte Länge abgeschert werden.
Bei der Ringmatrizenpresse verharren die Kollerachsen in starrer Position, während die
Matrize angetrieben wird. Hierbei wird ebenfalls ein Verpressen des Materials erreicht.
Dabei wird ein gleich bleibender Verschleiß erreicht. Am Austritt der Bohrungen befinden
30 KALTSCHMITT, M. (2001), S.193 - 194
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
262
sich Abschermesser, durch die der Pelletstrang auf die vorgesehene Länge (30 bis
40 mm) abgebrochen werden kann.
Durch die Zugabe von Wasser oder Wasserdampf (Konditionierung) wird der
vorgegebene Feuchtigkeitsgehalt von ca. 11 bis 14 % des trockenen Pressgutes
gewährleistet. Die Gleitfähigkeit der Pellets wird somit verbessert. Diese Maßnahme dient
der Leistungssteigerung und der Betriebssicherheit, indem die Gefahr von Verstopfungen
verringert wird.
Die durch den Pelletierungsprozess erzeugte Reibung heizt die Presslinge auf
Temperaturen von ca. 120 °Celsius auf. Sobald sie d ie Presse verlassen, müssen sie
möglichst rasch abgekühlt werden. Dieser Prozessschritt dient der Aushärtung der
Pellets und erhöht somit deren Stabilität. Der Wassergehalt nach der Pelletierung beträgt
deshalb nur noch rund 10 %. Anschließend werden die Pellets gelagert.
Die Verteilung und Vermarktung erfolgt bei kleineren Abnehmern z.B. Ofenbetreibern in
Säcken. Größere Mengen z.B. für Betreiber von Zentralheizungen werden lose verkauft
und direkt in Silofahrzeuge abgefüllt.
Der Energieaufwand für industriell hergestellte Holzpellets ist im Vergleich zum
eigentlichen Energiegehalt mit einem Anteil von etwa 3 – 7 % sehr gering. Abhängig von
den Anforderungen an die Aufbereitung des Ausgangsmaterials kann dieser Wert leicht
variieren. Der Heizwert beträgt 5 kWh/kg. Zwei Kilogramm Holzpellets können einen Liter
Heizöl oder einen Kubikmeter Erdgas ersetzen.
Abbildung 8-17 stellt die einzelnen Stationen der Pelletherstellung graphisch dar.
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
263
Abbildung 8-17: Verarbeitungsstationen bei der Prod uktion von Holzpellets
Quelle: Eigene Darstellung
8.2.5.3 Eigenschaften des Outputmaterials
Maßgeblich für die Qualität der Pellets ist die Dichte. Je dichter Holzpellets gepresst sind,
desto höher ist ihr Heizwert bzw. das Brennverhalten. Die enthaltene Restfeuchte sollte
gering sein, um eine effiziente Verbrennung sicherzustellen. Das wichtigste
Qualitätsmerkmal ist der Abriebswert, welcher durch einen Ligno-Tester ermittelt wird. Je
höher der Abrieb, desto höher ist der Gewichtsverlust durch Zerbröckelung der Pellets
aufgrund mechanischer Belastungen, beispielsweise während des Transports.
Zusammenfassend sind die Eigenschaften von qualitativ hochwertigen Pellets in Tabelle
8-4 dargestellt.
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
264
Tabelle 8-4: Eigenschaften von Holzpellets
Durchmesser 6 mm
Länge 30 – 40 mm
Dichte > 1,2 kg/dm3
Heizwert (oberer) > 4,9 kWh/kg
Restfeuchte 8 – 10 %
Schüttgewicht 650 kg/m3
Abrieb max. 2 % (im Lignotester)
Quelle: HOLZ, T. (2003), S.10
Die Qualität der Pellets wird durch die ÖNORM M 1735, die DIN-Norm 51731 und die
DIN-Plus-Norm zertifiziert. Die ÖNORM gestattet zusätzlich die Beigabe von bis zu 2 %
so genannter „Presshilfsmittel“. Durch die Zugabe von Mais- oder Kartoffelstärke soll eine
verbesserte Verpressung erreicht werden. Die ÖNORM ist insgesamt anspruchsvoller als
die DIN-Norm, da sie im Gegensatz zur DIN-Norm auch noch den Abrieb und Aschewert
berücksichtigt. Die derzeit beste Qualität weisen die nach der Gütenorm DIN Plus31
zertifizierten Pellets auf. Die Qualitätsanforderungen dieses Gütesiegels gehen über die
Anforderungen der DIN 51731 hinaus und lehnen sich den technischen Vorgaben der
ÖNORM M 7135 an. Zusätzlich fließen ökologische, gesundheitliche, soziale und
technische Aspekte bei der Bewertung mit ein. Der gesamte Lebenszyklus des
Produktes, von der Produktion bis zur Entsorgung, wird vollständig betrachtet und
bewertet.
Das DIN-Plus Zeichen wird durch die DIN-Tochtergesellschaft DIN CERTO vergeben.
Die Prüfung erfolgt durch unabhängige Stellen, welche durch die DIN CERTO anerkannt
sind.
31 HOLZ, T. (2003), S.10/ und DIN CERTCO (2004)
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
265
Tabelle 8-5: Vergleich: ÖNORM und DIN-Norm für Holzpellets
ÖNORM DIN-Norm DIN-Plus-Norm
Durchmesser D 4 – 10 mm 4 – 10 mm 4 – 10 mm a)
Länge L < 5 x d mm < 50 mm < 5 x d mm b)
Rohdichte > 1,12 kg/dm3 > 1,0 – 1,4 kg/dm3 > 1,12 kg/dm
Wassergehalt < 10 % < 12 % < 10 %
Abrieb 2 % - 2,3 %
Aschegehalt < 0,50 % < 1,5 % < 0,50 % c)
oberer Heizwert > 18,0 MJ/kg 15,5 – 19,5 MJ/kg > 18,0 MJ/kg c)
Schwefelgehalt < 0,04 Gew.% <0,08 Gew.% < 0,04 % c)
Stickstoffgehalt < 0,30 Gew.% < 0,30 Gew.% < 0,30 % c)
Chlorgehalt < 0,02 Gew.% < 0,03 Gew.% < 0,02 %
Presshilfsmittel 2 % - 2, % d)
a) Der anzugebende Durchmesser muss innerhalb einer Toleranz von + 10 % des angegebenen Durchmessers liegen.
b) Maximal 20 % der Masse der Presslinge dürfen Längen von bis zu 7,5 x d aufweisen.
c) Der Aschegehalt darf bis zu 0,80 % betragen, wenn das verwendete naturbelassene Holz bereits einen natürlichen höheren Aschegehalt aufweist.
d) Chemisch nicht veränderte Produkte aus der primären land- und forstwirtschaftlichen Biomasse (solche sind z.B. Maisschrot, Maisstärke, Roggenmehl), die – aus Gründen der Erreichung des Pressvorganges und damit auch der Verpressung der Energiebilanz sowie zur Erhöhung der Abriebsfestigkeit – dem Ausgangsmaterial zur Erzeugung von Holz- oder Rindenpresslingen beigemengt werden dürfen. Die Prüfung über Art und Menge eines Presshilfsmittels erfolgt im Rahmen der Fremdüberwachung anhand der Herstellerunterlagen.
Quelle: DIN 51731 – HP 5, ÖNORM M 7135 – HP1, DIN CERTCO (2004)
8.3 Sonstige thermisch verwertbare Biomasse
8.3.1 Stroh und Energiekorn
Für die gängigen Getreidearten, die neben der stofflichen Nutzung auch zur
energetischen Verwertung angebaut werden können, besteht in der Landwirtschaft ein
breites Wissen zu Anbau- und Aufbereitungstechniken. Die Voraussetzungen für die
energetische Verwertung sind im Gegensatz zum Anbau von Nahrungsmitteln weniger
streng und aufwändig. So können z.B. weniger Herbizide eingesetzt werden, da eine
Durchmischung mit Ackerkräutern keine technischen Probleme verursacht. Die
Verwendung alter Getreidesorten mit niedrigem Eiweißgehalt bietet sich für die
Energiekornnutzung auf Grund der hierdurch niedrigeren NOx-Emissionen an.
Gegebenenfalls müssen alte Anbauweisen und Behandlungsweisen neu erlernt werden.
Wird für eine Fläche eine Stilllegungsprämie beantragt, muss sichergestellt werden, dass
der Aufwuchs nicht im Nahrungs- oder Futtermittelbereich genutzt wird. Daher ist für die
energetische Nutzung eine Denaturierung32 des Aufwuchses vorgeschrieben33. Dies kann
beispielsweise durch die Durchmischung mit Holzpellets erfolgen. Somit ist eine
32 Ungenießbarmachung einer Frucht für die Verwertung als Futter- oder Lebensmittel 33 Vgl. www.INARO.de/download/Anlage1bis13Zukauf.pdf
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
266
Verfütterung des Getreides ausgeschlossen, während der energetischen Nutzung nichts
im Wege steht.
8.3.1.1 Transport
Der Transport der halmgutartigen Biomasse ist von der Transformation des Mähgutes
nach, bzw. während der Ernte abhängig, d.h. von der Bereitstellung des Mähgutes z.B. in
Ballenform oder in Häckselform. Das Mähgut stellt im Regelfall keine endgültige
Ernteform dar, da eine Transformation aus Gründen des Transportes oder der Lagerung
erforderlich ist.34 Bei Verwendung von Vollerntemaschinen erfolgt die Umwandlung des
Mähgutes direkt bei der Ernte.
Der Einsatz von Mähdreschern bei der Ernte von Energiekorn erfordert die Bereitstellung
entsprechender Transportfahrzeuge, z.B. landwirtschaftliche Anhänger, und
anschließend eine Verarbeitung des beim Drusch anfallenden Strohs durch Pressen, etc.
Abbildung 8-18 zeigt eine graphische Darstellung des Transportweges nach Ernte und
Transformation.
Abbildung 8-18: Logistiksystem Halmgut (energetisch e Nutzung)
Quelle: Eigene Darstellung
8.4 Biogene Treibstoffe
8.4.1 Altfette
Zum derzeitigen Standpunkt ist die beste Verwertungsform für Altfette (auf pflanzlicher
Basis) die Nutzung als Energieträger für ein Blockheizkraftwerk (vgl. Tabelle 8-6). Eine
weitere Verwendung der Altfette als möglichen Treibstoff für Motoren (Biodiesel) wird
34 Vgl. KALTSCHMIDT, M.; HARTMANN, H. (2001), S. 164
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
267
nicht empfohlen, da die Aufbereitung sehr aufwendig ist und der Stand der Technik noch
nicht für eine Umsetzung ausreicht.35
Die Möglichkeiten für die Verwertung von Altfetten auf tierischer Basis werden derzeit
untersucht, zumal von der EU eine Verordnung über das Verbot von tierischen Altfetten
in der Viehfutterproduktion am 01. November 2002 erlassen36 wurde.
Tabelle 8-6: Übersicht Altfette
Technologie a. Blockheizkraftwerk
b. Biodiesel
Stand der Technik
a. Für pflanzliche Altfette umsetzbar; bei tierischen Altfette in
der Entwicklungsphase;
b. Sowohl bei pflanzlichen als auch bei tierischen Altfetten wird die Nutzung als Treibstoff entwickelt;
Biomasse - Kategorie a.+ b. pflanzliche / tierische Altfette aus Gewerbe- bzw.
Industriebetrieben, z.B. Gaststätten, Nahrungsmittelindustrie
Anforderungen an
Aufbereitung,
Lagerung und
Transport
Lagerung erfolgt entsprechend der Art der Sammlung (zentral /
dezentral); Störstoffbefreiung und Einschmelzung bei Nutzung
in einem BHKW; der Transport erfolgt mit Fahrzeugen der
jeweiligen Altfettsammlungsbetriebe
Quelle: Eigene Bearbeitung
8.4.1.1.1 Lipocal-Verfahren
Das LIPOCAL-Verfahren ist ein Verfahren zur energetischen Nutzung von Altfetten und -
ölen. Das Patent für dieses Verfahren wurde am 09.11.2001 von der Gesellschaft für
Motoren und Kraftanlagen mbH (GMK) angemeldet und am 03.07.2003 durch das
deutsche Patent- und Markenamt erteilt und veröffentlicht. 37
Das Verfahren gliedert sich in die Nachveresterung der freien Fettsäuren mit Glycerin
und der Entfernung der Schleimstoffe, Phosphatide und anderer Schadstoffe durch
Auswaschung.
Die Voraussetzung für die Aufarbeitung ist, dass die Fette und Öle ausschließlich
natürlichen Ursprunges sind. Nach AVV gehören diese Fette und Öle zu den nicht
besonders überwachungsbedürftigen Abfällen. Insbesondere können
• Abfälle aus tierischem Gewebe,
• Abfälle aus pflanzlichem Gewebe,
• für Verzehr oder Verarbeitung ungeeignete Stoffe,
35 Persönliche Mitteilung Herr Heegemann, Fa. Heegemann Engineering / Herr Friedmann, Fa. BKW
Fürstenwalde vom 20. November 2002 36 Persönliche Mitteilung Herr Heegemann, Fa. Heegemann Engineering vom 20. November 2002
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
268
• Fett- und Ölmischungen aus Ölabscheidern, die ausschließlich Speiseöle und -
fette enthalten, und
• Speiseöle und -fette
verarbeitet werden. Beimengungen von Mineralölen, Lösungsmitteln oder anderen Ölen
und Fetten, deren Herkunft nicht tierisch oder pflanzlich ist, machen die Aufarbeitung
extrem schwierig und sollten deshalb vermieden werden.
Die Abbildung 8-19 zeigt das Verfahrensfließbild des LIPOCAL-Verfahrens. In einem
ersten Schritt, der so genannten Nachveresterungsstufe werden die freien Fettsäuren
des Altfetts neutralisiert, da es durch lange Lagerungszeiten stark säurehaltig wird. Dazu
wird das Altfett auf ca. 60 – 80 °C erhitzt und von seinem Behälter [2] in den
Veresterungsreaktor [3] geführt, in dem Vakuum herrscht. Die Reaktionstemperatur
innerhalb des Veresterungsreaktors beträgt ca. 210 – 220 °C. Durch das Vakuum wird
das Fett vorgetrocknet und die Anlaufzeit der Veresterung wird herabgesetzt.
Anschließend wird technisches Glyzerin aus einem zweiten Behälter [1] in den
Veresterungsreaktor eingebracht. Die Verweilzeit des Fettes im Veresterungsreaktor
beträgt ca. 6 Stunden. Danach wird es mittels eines Wärmetauschers auf ca. 90 °C
herabgekühlt.
Nach dem Abkühlen folgen in einem zweiten Schritt zwei aufeinander folgende
Waschstufen, während denen Mineralien und Katalysatorgifte abgetrennt werden, da
diese einen Dieselmotor nach kürzester Zeit beschädigen oder zerstören könnten. In der
ersten Stufe der Wäsche [5] wird das Fett mit einer schwach sauren, wässrigen Lösung
vermischt. Auf Grund seiner geringeren Dichte setzt sich das Fett über der Lösung ab
und gibt Katalysatorreste der Nachveresterung sowie sämtliche andere wasserlöslichen
Bestanteile, wie Phosphorverbindungen und Salze, an sie ab. Von dort aus wird das Fett
abgepumpt und in die zweite Wäsche [7] befördert. In dieser Wäsche liegt eine basische
Lösung vor, durch welche die verbliebenen freien Fettsäuren herausgelöst werden.
37 Vgl.: DEUTSCHES PATENT- UND MARKENAMT (2001); GEITMANN (2003); GMK (2003); SÜSS (1999)
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
269
Abbildung 8-19: LIPOCAL Verfahrensfließbild
Quelle: GMK (2003)
Der entstehende regenerative Kraftstoff kann in BHKW´s und in sonstigen
schweröltauglichen Motoren, z.B. zur Strom- und Wärmeerzeugung, verbrannt werden.
Die Fette und Öle werden durch die Aufbereitung chemisch nicht verändert, wie es bei
der herkömmlichen Biodieselproduktion der Fall ist.
Die wesentlichen Vorteile des LIPOCAL-Verfahrens, insbesondere gegenüber
herkömmlichen Verfahren, sind im Folgenden aufgeführt:
• Es sind auch schlechteste Fettqualitäten verarbeitbar und erhalten damit einen
Wert als Energieträger
• Die LIPOCAL-Anlage ist einfach und überschaubar aufgebaut und mit geringem
Personalaufwand zu betreiben
• Hohe Ausbeute an gereinigtem Fett, wenig Abfallstoffe
• Geringe Investitions- und Betriebskosten
• Geringes Umweltgefährdungspotenzial, da ungiftige Zusatzstoffe verwendet
werden
8.4.1.1.2 Transport
Der Transport von Altfetten hängt von der Sammelorganisation des jeweiligen Akteurs,
der zu sammelnden Mengen und deren Konsistenz ab. Bei der bisherigen Verwertung
der Altfette im konkreten Fall des Altfettsammlers in Weilerbach werden den Kunden
Behälter zur Verfügung gestellt und regelmäßig abgeholt.
[1] Vorrat Glycerin
[2] Vorrat Altfett: 80°C
[3] Veresterungsreaktor: 220°C
[4] Vorrat Wäsche sauer
[5] Wäsche sauer: 90°C
[6] Vorrat Wäsche basisch
[7] Wäsche basisch: 90°C
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
270
Um die Qualität der gesammelten Fette auf einem konstanten Niveau zu garantieren
(max. 5 % Störstoffanteil), werden die Kunden angehalten, keine anorganischen
Reststoffe im gleichen Behälter zu entsorgen, da sonst keine Abholung erfolgen kann.
Die weitere stoffliche Verwertung im Rahmen eines Biogenergie- und Rohstoffzentrums
wird in Kapitel 11.1.1 beschrieben.
Bei einer Verwertung von Altfetten in einem BioEnergie- und RohstoffZentrum (BERZ)
kann das bestehende Sammelsystem beibehalten werden, die Lieferung erfolgt jedoch
zum Standort BERZ, an welchem die Aufbereitung und die thermische Verwertung
stattfindet.
Abbildung 8-20 zeigt ein mögliches Sammel- und Transportsystem am Beispiel der
energetischen Altfettverwertung in Weilerbach am Standort BERZ.
Abbildung 8-20: Logistiksystem Altfett (energetisch e Nutzung)
Quelle: Eigene Darstellung
8.4.2 Pflanzenöle
Pflanzenöle werden heute überwiegend zur Nahrungsmittelproduktion verwendet,
daneben werden aber auch Produkte wie Lacke, Seifen und Kosmetika aus Ölpflanzen
hergestellt. Prinzipiell können aus einer Reihe von Ölsaaten und Ölfrüchten aber auch
Öle erzeugt werden, die anschließend als Motorentreibstoffe eingesetzt werden können.
In Europa hat sich diesbezüglich Raps mit einem Ölgehalt von 40 bis 45 % als der am
besten geeignete pflanzliche Lieferant zur Herstellung für flüssigen Brennstoff und als
Ersatz für konventionellen Dieselkraftstoff erwiesen.
Der Einsatz von naturbelassenem Rapsöl als Kraftstoff gewinnt in Deutschland, aus
Gründen des Boden- und Gewässerschutzes, aber auch durch die Verminderung der
CO2-Emissionen, mehr und mehr Bedeutung.38
38 Vgl.: REMMELE, E. (2002); S. 211 ff
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
271
8.4.2.1 Biodiesel (RME) / reines Pflanzenöl
Gemäß der europäischen Norm für Dieselkraftstoffe EN 590 ist eine Zumischung von
maximal 5 % von Biodiesel zu herkömmlichen Diesel erlaubt.39 Der so genannte
Rapsmethylester (RME) muss dabei die in Tabelle 8-8 erwähnten Anforderungen
erfüllen. Reines Rapsöl eignet sich als Treibstoff in speziell angepassten (umgerüsteten)
Pflanzenölmotoren, die sich bereits beim Einsatz in Schleppern, Traktoren
Lastkraftwagen in der Praxis bewährt haben.40 Darüber hinaus eignet es sich auch als
Kraftstoff in stationären Stromerzeugungsaggregaten und Blockheizkraftwerken. Im
Gegensatz zu reinem Rapsöl entspricht Biodiesel im Hinblick auf Qualität und
Betriebseigenschaften weitgehend konventionellem Dieselkraftstoff.41
Der verlässliche Betrieb von Dieselmotoren mit reinem Pflanzenöl ist nur bei Einhaltung
von vorgegebenen Richtlinien, bezüglich seiner Eigenschaften und Inhaltsstoffe, möglich.
Diese müssen in ihrem Schwankungsbereich bestimmte Richtlinien einhalten, da sonst
ein dauerhafter Motorenbetrieb oder die Einhaltung vorgeschriebener
Emissionsgrenzwerte nicht gewährleistet werden kann.42 Des Weiteren sind definierte
Kraftstoffqualitäten für die Beurteilung des Betriebsverhaltens und für die
Weiterentwicklung von Motoren von großer Bedeutung. Um eine gleich bleibende
Qualität des Kraftstoffes gewährleisen zu können, müssen Kennzahlen und Grenzwerte
eingeführt werden, durch die der Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff festgelegt
sind. Vom Arbeitskreis „Dezentrale Pflanzenölgewinnung des Landtechnischen Vereins in
Bayern e.V. (LTV) wurden im Mai 2000 Qualitätsstandards für Rapsöl als Kraftstoff (RK-
Qualitätsstandards) verabschiedet, die in Tabelle 8-7 dargestellt sind.43
39 UFOP (2004) 40 Vgl. hierzu die Pflanzenölinitiative der Pfälzer GmbH&CoKG, Zweibrücken 41 DIW Wochenbericht 28/98 42 Vgl. REMMELE, E. (2002); S. 211 ff 43 REMMELE, E. (2002); S. 214
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
272
Tabelle 8-7: Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraft stoff (RK-Qualitätsstandard)
05/2000
Eigenschaften / Inhaltsstoffe Einheiten Grenzwerte Prüfverfahrenmin. max.
für Rapsöl ch arakteristische Eigenschaften
Dichte (15°C) kg/m³ 900 930DIN EN ISO 3675DIN EN ISO 12185
Flammpunkt nach P.-M. °C 220 DIN EN 22719
Heizwert kJ/kg 35000 DIN 51900-3
Kinematische Viskosität (40°C) mm²/s 38 DIN EN ISO 310 4
Kälteverhalten Rotationsviskosiometrie (Prüfbedingungen werden bearbeitet)
Zündwilligkeit (Cetanzahl) Prüfverfahren wird evaluiert
Koksrückstände Masse-% 0,4 DIN EN ISO 10370
Iodzahl g/100g 100 120 DIN 53241-1
Schwefelgehalt mg/kg 20 ASTM D5453-93
variable Eigenschaften
Gesamtverschmutzung mg/kg 25 DIN EN 12662
Neutralisationszahl mg KOH/g 2 DIN EN ISO 660
Oxidationsstabilität (110°C) h 5 ISO 6886
Phosphorgehalt mg/kg 15 ASTM D 3231-99
Aschegehalt Masse-% 0,01 DIN EN ISO 6245
Wassergehalt Masse-% 0,075 pr EN ISO 12937
Quelle: nach REMMELE, E. (2002)
Rapsöl besitzt im Vergleich zu Dieselkraftstoff stark abweichende Eigenschaften, vor
allem in Viskosität und Siedeverhalten. Aus diesem Grund ist eine Nutzung von Rapsöl
als Kraftstoff in herkömmlichen Dieselmotoren langfristig in der Regel nicht möglich. Für
Motoren, die nicht auf Pflanzenöl umgerüstet sind, bestehen laut Fachagentur
Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) Risiken. Hierzu wurden
Motorstanduntersuchungen an der Universität Hohenheim durchgeführt. Diese zeigten,
dass schon bei weniger als 1.000 Betriebsstunden und bei Verzicht auf intensive
Wartung der Motoren, Motorschäden die Folge sein können.44 Versuche, Diesel als
Kraftstoff gegen Rapsöl auszutauschen, wurden auch mit dem patentierten SCHUR-
ECOFUEL unternommen. SCHUR-ECOFUEL besteht aus 80 % Pflanzenöl und etwa
20 % Additiven, die das Pflanzenöl für Dieselmotoren verträglich machen. Hierzu wurden
etwa 100 verschiedene Dieseleinheiten, vom 1,6 Liter PKW bis hin zu LKWs getestet. Die
gesammelten Erfahrungen haben gezeigt, dass in Abhängigkeit der Reinheit des
44 GABRIEL, T. (2003)
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
273
verwendeten Pflanzenöls die nötigen Wechselintervalle für den Kraftstofffilter verkürzt
sind. Des Weiteren wird empfohlen bei direkteinspritzenden Dieselmotoren, die im
Niederlastbereich (d.h. bei weniger als 30 %), betrieben werden, eine
Dieselkraftstoffbeimischung vorzunehmen45. Im September 2000 wurde von der
Bundesregierung ein Demonstrationsvorhaben „Praxiseinsatz neuer serienmäßiger
rapsöltauglicher Traktoren“ (100-Schlepper Programm) ins Leben gerufen. Dieser
3 - jährige Versuch mit 100 Traktoren, die auf Rapsölbetrieb umgerüstet wurden, soll
technische und wirtschaftliche Eckdaten des Rapsöleinsatzes als Treibstoff in der
Landwirtschaft liefern. Mit der Durchführung wurde die Fachagentur Nachwachsende
Rohstoffe e.V. (FNR) beauftragt.46 Der Versuch zeigte, dass tiefgehende Modifikationen
an Motor und Peripherie sowie der Kraftstoffzuführung notwendig sind. Weiterhin
bereiteten Qualitätsschwankungen des Pflanzenöls sowie Nachlässigkeiten bei dessen
Lagerung die größten praktischen Schwierigkeiten.47, 48
Tabelle 8-8 Anforderungen und Prüfverfahren für Pfl anzenölmethylester (PME)DIN
EN 14214
Grenzwerte Eigenschaften Einheiten
Min . Max.
Prüfverfahren
Dichte bei 15° C kg/m 3 860 900 EN ISO 3675 EN ISO 12185
Kinematische Viskosität bei 40° C mm²/s 3,5 5,0 ISO 3104
Flammpunkt ° C 120 ISO /CD 3679
Grenzwert der Filtrierbarkeit (CFPP) 15.04. bis 30.09.01.10. bis 15.11. 16.11. bis 28.02. (in Schaltjahren bis 29.02.) 01.03. bis 14.04.
° C
0
-10 -201)
-10
DIN EN 116
Schwefelgehalt mg/kg 10
Koksrückstand (Massenanteil) von 10 % Destillationsrückstand nach Destillation unter vermindertem Druck bei 1,33 Pa (1,33·10-2 mbar)
% 0,30 ISO 10370
Zündwilligkeit (Cetarizahl) 51 ISO 5165
Sulfatasche-Gehalt % 0,02 I ISO 3987
45 SCHUR (1995) 46 BUNDESANSTALT FÜR LANDTECHNIK (2003), S. 12 47 FNR (o.J.) a 48 FNR (o.J.) b
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
274
Grenzwerte Eigenschaften Einheiten
Min . Max.
Prüfverfahren
Wassergehalt (Massenanteil) % 500 EN ISO 12937
Gesamtverschmutzung (Massenanteil)
mg/kg 24 EN 12662
Korrosionswirkung auf Kupfer (3 h bei 50° C)
Korrosionsgrad 1 ISO 2160
Oxidationsstabilität 110 ° C h 6 pr EN 14112
Neutralisationszahl mg KOH/g 0,5 DIN 51 558 Teil 1
Methanolgehalt (Massenanteil) % 0,2 pr EN 14105
Monoglyceride (Massenanteil) Diglyceride (Massenanteil) Triglyceride (Massenanteil) Freies Glycerin (Massenanteil) Gesamtglycerin (Massenanteil)
Masse.-%
0,8 0,2 0,2 0,02 0,25
pr EN 14105 pr EN 14106
Jodzahl (Massenanteil) mg/kg 120 pr EN 14111
Phosphorgehalt (Massenanteil) mg/kg 10 pr EN 14107
1) Die Korrelation zwischen dem CFPP und dem Kaltfahrverhalten ist noch nicht hinreichend bekannt.
Quelle: BCT JUNGE ENGENIERING (o.J)
Tabelle 8-9 Vor und Nachteile des Einsatzes von rei nem Pflanzenöl gegenüber
konventionellem Kraftstoff
Vorteile Nachteile
Dezentral herstellbar Hohe Viskosität
Weniger Russpartikel als RME Schlechte Zündwilligkeit
Enthält keinen Schwefel Höherer Kraftstoffverbrauch*
Sehr gute Grenzschmierfähigkeit
Gute biologische Abbaubarkeit
Sehr geringe Wassertoxizität
Geringer Energieaufwand bei Herstellung
Quelle: INFORMATIONSSYSTEM NACHWACHSENDE ROHSTOFFE (2001)
Anmerkung: der Mehrverbrauch ist nur unwesentlich höher als bei konventionellem
Dieselkraftstoff. (Eigene Studien; Ergebnis aufgrund eines Rundschreibens zur
Pflanzenölverträglichkeit in Dieselmotoren; Oktober 2001, IfaS)
Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung
275
8.5 Literaturverzeichnis zu Kapitel 8
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Entsorgung und Verwertung der Rückstände
278
9 Entsorgung und Verwertung der Rückstände
Im Zuge der immer stärkeren Nutzung von Biomasse als Energieträger stellt sich die
Frage der Verwertung von Reststoffen zur energetischen Nutzung. Diese Reststoffe
bereiten im Gegensatz zu anderen Energieträgern nur geringe Probleme. Trotzdem ist ihr
Verbleib zu klären. Die Entsorgung und Verwertung der Rückstände ist im Hinblick auf
die ökologische Argumentation beim Bau einer Biomasseanlage und den
Entsorgungskosten von Bedeutung.
Im Folgenden werden die rechtlichen, ökosystemaren und wirtschaftlichen
Zusammenhänge dargestellt. Zum einen werden die Rückstände bei der Verbrennung
von Biomasse betrachtet, zum anderen die Rückstände der Kofermente bei
Biogasanlagen.
9.1 Verbrennungsrückstände
Die Verwertung der Asche in der land- und forstwirtschaftlichen Bodennutzung ist bei
Verbrennungsrückständen das zentrale Thema. Bei dieser Verwertung wird der große
Nährstoffkreislauf geschlossen. Wichtig dabei ist jedoch, dass der Eintrag der Asche auf
und in Böden (z.B. über Düngemittel) mit dem vorsorgenden Bodenschutz vereinbar ist.
Unter dem Begriff Asche werden die Reaktionsprodukte der nichtbrennbaren
Bestandteile zusammengefasst, die überwiegend aus Mineralstoffen bestehen.1 Der
überwiegende Teil der Biomasse wird bei der Verbrennung in gasförmige Bestandteile
überführt. Nur ein geringer Anteil ist mineralischer Natur und verbleibt als Asche. Zur
Aschebildung tragen bei naturbelassenem Holz in der Praxis nicht nur der Gehalt an
diesen Stoffen bei, sondern auch anhaftende Verunreinigungen wie Sand oder andere
Bodenbestandteile.2 Steigt der Gehalt der Verunreinigungen, so erhöht sich auch die
Menge der anfallenden Asche. Die Aschemengen variieren auch je nach Art der
verwendeten Biomasse. Tabelle 9-1 gibt einen Überblick über die verschiedenen
prozentualen Aschegehalte von biogenen Brennstoffen. Dabei zeigt Holz ohne Rinde den
niedrigsten Aschegehalt und verschmutzte Rinde den höchsten Wert.
1 BAUMBACH, G. et al. (1997), S. 17 2 MARUTZKY, R.; SEEGER K. (1999), S. 225
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
279
Tabelle 9-1: Übersicht zum Aschegehalt von Holz und anderen biogenen
Brennstoffen
Brennstoff Aschegehalt (% von TS)
Holz, ohne Rinde 0,5 – 1
Rinde, rein 3 – 4
Rinde, verschmutzt 5 – 15
Holzwerkstoffe, unbeschichtet 0,5 – 3
Holzwerkstoffe, beschichtet 1 – 3
Holz, imprägniert (organisch) 0,5 – 2
Holz, imprägniert (anorganisch) 2 – 5
Gebrauchtholz 0,5 – 10
Stroh, Einjahrespflanzen 3 – 10
Quelle: MARUTZKY, R.; SEEGER, K. (1999)
9.1.1 Fraktionen der Asche
Die bei der Verbrennung von Biomasse anfallenden Aschen setzen sich üblicherweise
aus drei unterschiedlichen Aschefraktionen zusammen, die je nach Ort des Anfalls in der
Anlage unterschieden werden (vgl. Abbildung 9-1).
Abbildung 9-1: Schematischer Aufbau einer Rostfeuer ung mit den verschiedenen
Aschefraktionen
Quelle: MARUTZKY, R.; SEEGER, K. (1999)
Unter Grobasche oder Rostasche wird der im Verbrennungsteil der Feuerungsanlage
anfallende überwiegend mineralische Rückstand der eingesetzten Biomasse verstanden.
Hier finden sich die im Brennstoff enthaltenen Verunreinigungen, wie z.B. Sand, Erde
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
280
oder Steine wieder. Speziell beim Einsatz von Rinde und Stroh können gesinterte
Aschenteile und Schlackebrocken in der Grobasche enthalten sein. Unter Mittelasche
oder Zyklonflugasche werden die festen, als feine Partikel in den Abgasen mitgeführten,
überwiegend anorganischen Brennstoffbestandteile verstanden, die als Stäube im
Wendekammer- und Wärmeüberträgerbereich der Feuerung sowie in den
nachgeschalteten Fliehkraftabscheidern (Zyklon) anfallen. Die Feinstflugasche oder
Feinasche ist die in Elektro- oder Gewebefiltern bzw. als Kondensatschlamm in
Abgaskondensatoren anfallende Aschefraktion. Bei Feuerungsanlagen ohne eine
derartige Abgasreinigung wird die Feinstflugasche als Reststaub in die Atmosphäre
abgegeben.3
9.1.2 Physikalische Charakteristika und chemische
Zusammensetzung
9.1.2.1 Fraktionsanteile, Korngrößen und Dichten
Zu den wesentlichen physikalischen Eigenschaften der anfallenden Aschen zählen
Korngrößen, Teilchendichten und Schüttdichten. Die Richtwerte für die durchschnittlichen
Anteile der einzelnen Aschefraktionen an der gesamten anfallenden Asche bei einer
Rindenfeuerung liegen bei Grobasche bei 65 bis 85 Prozent der Trockenmasse (TM). Der
Anteil der Zyklonasche liegt bei 10 bis 25 % der TM und bei Feinasche bei 2 bis 10 % der
TM. Bei Stroh- und Ganzpflanzenfeuerungen hat die Grobasche einen Anteil von 80 bis
90 % der TM, die Zyklonasche 2 bis 5 % und die Feinasche 5 bis 15 % der TM.4 Die
tatsächliche Mengenverteilung variiert aufgrund der Abhängigkeit von den verschiedenen
Einflussfaktoren, wie der Korngröße des Brennstoffes oder der Feuerungstechnik.
Die Korngröße der Asche nimmt bei feiner werdendem Brennstoff, bei fallendem
Aschegehalt und bei weniger werdenden Verunreinigungen ab. Bei Grobaschen ist die
Korngröße abhängig von den Anteilen und der Größe versinterter oder verschlackter
Partikel.5
Die Teilchendichten der Aschefraktionen nehmen von der Grobasche bis zur Feinasche
leicht ab. Die Schüttdichten nehmen mit der Feinheit der Aschefraktionen ab. Aschen aus
Stroh- und Ganzpflanzenfeuerungen weisen besonders geringe Schüttdichten auf, was
auf die Unterschiede im mineralischen Aufbau und der Kristallstruktur im Vergleich zu
Holz- und Rindenaschen zurückzuführen ist.6
3 KALTSCHMITT, M.; HARTMANN, H. (2001), S. 412 4 KALTSCHMITT, M.;HARTMANN, H. (2001), S. 413 5 OBERNBERGER, I. (o.J.), S. 137 6 KALTSCHMITT, M.; HARTMANN H. (2001), S. 414
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
281
9.1.2.2 Basische Aschefraktionen
Die mittleren basischen Konzentrationen der in Rinden-, Hackgut- und Spänefeuerungen
(RHS-F), der in Strohfeuerungen (S-F) und der in Getreide-Ganzpflanzenfeuerungen
(GG-F) anfallenden Aschen sind in Tabelle 9-2 dargestellt.
Tabelle 9-2: Durchschnittliche Nährstoffgehalte in den einzelnen Aschefraktionen
Grobasche Zyklonasche Feinasche
RHS-F S-F GG-F RHS-F S-F GG-F RHS-F S-F GG-F
Stoffe
Nährstoffgehalte in Gew.-% der TS
CaO 41,7 7,8 7,0 35,2 5,9 6,0 32,2 1,2 1,0
MgO 6,0 4,3 4,2 4,4 3,4 3,2 3,6 0,7 0,4
K2O 6,4 14,3 14,0 6,8 11,6 12,7 14,3 48,0 47,0
P2O5 2,6 2,2 9,6 2,5 1,9 7,4 2,8 1,1 10,3
Na2O 0,7 0,4 0,5 0,6 0,3 0,3 0,8 0,5 0,3
Quelle: OBERNBERGER, I. (1995)
RHS-F (Rinden-, Hackgut- und Spänefeuerung): Analysiert wurden 10 Proben pro
Aschefraktion und Brennstoff, Testläufe mit Rinde, Hackgut und Sägespänen (in allen
Fällen Fichte) in Biomasseheizwerken über jeweils min. 48 h.
S-F (Strohfeuerung): Analysiert wurden 2 Proben pro Aschefraktion und Brennstoff,
Testläufe mit Stroh (Winterweizen) in 3,15 MWth-Zigarrenfeuerung über jeweils min. 48 h.
GG-F (Getreide-Ganzpflanzenfeuerung): Analysiert wurden 2 Proben pro Aschefraktion
und Brennstoff, Testläufe mit Getreide-Ganzpflanzen (Triticale) in 3,15 MWth-
Zigarrenfeuerung über jeweils min. 48 h
CaO: Calciumoxid
MgO: Magnesiumoxid
K2O: Kaliumoxid
P2O5: Diphosphorpentoxid
Na2O: Natriumdioxid
Aus Tabelle 9-2 wird ersichtlich, dass bedeutende Mengen an Nährstoffen in den Aschen
anfallen und somit eine Ausbringung im Boden eine Aufbesserung zur Folge hätte. Der
Vergleich der Calcium-Konzentrationen zeigt einen weit höheren Wert bei Aschen aus
den RHS-F gegenüber den Aschen aus Stroh- oder Ganzpflanzenfeuerungen. Calcium
zählt zu den Hauptbestandteilen der Holzaschen und verhindert kurzfristig eine
Versauerung des Bodens.7 Nur geringe Unterschiede liegen bei Magnesium vor. Kalium
liegt in Stroh- und Ganzpflanzenaschen deutlich konzentrierter vor. Bei Phosphor sind die
Unterschiede in den Aschen von Stroh, Rinde und Hackgut gering, während in
7 Vgl. z.B. HEINSDORF, D. (2000)
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
282
Ganzpflanzen infolge des erhöhten Gehaltes im Korn etwa eine 4-fach höhere
Konzentration vorliegt.
9.1.2.3 Schwermetallgehalte
Die Schwermetallkonzentrationen in den einzelnen Aschefraktionen steigen von der
Grobasche bis zur Feinasche deutlich an. Erklärbar ist dies durch den Übergang der
Schwermetalle bei großer Hitze in einen gasförmigen Zustand. Erst während der
Abkühlung der Gase findet eine Kondensation dieser Dämpfe an schon vorhandenen
Flugascheteilchen statt. Bei den üblichen hohen Verbrennungstemperaturen fallen daher
schwermetallarme Grobaschen an.8 Tabelle 9-3 zeigt die durchschnittlichen
Schwermetallgehalte verschiedener Feuerungen und stellt den Anstieg der
Schwermetallkonzentrationen bei den Flugaschefraktionen dar.
Generell sind die mittleren Schwermetallkonzentrationen von Stroh- und
Ganzpflanzenaschen, im Vergleich zu denen von Holzaschen, deutlich geringer.
Tabelle 9-3: Durchschnittliche Schwermetallgehalte in den Aschefraktionen von
Holzfeuerungen, von Strohfeuerungen und von Ganzpfl anzenfeuerungen (GP)
Grobasche Zyklonasche Feinasche
RHS-F S-F GG-F RHS-F S-F GG-F RHS-F S-F GG-F
Element
In mg/kg Trockenmasse
Kupfer (Cu) 165 17,0 47,0 143 26,0 60,0 389 44,0 68,0
Zinn (Zn) 433 75,0 150 1870 172 450 12981 520 1950
Molybdaen (Mo) 2,8 <10,0 <10,0 4,2 <10,0 10,0 13,2 10,0 18,0
Arsen (As) 4,1 <5,0 <5,0 6,7 <5,0 5,0 37,4 22,0 16,2
Chrom (Cr) 326 13,5 20,5 159 17,5 16,5 231 6,8 5,8
Blei (Pb) 13,6 5,1 4,5 57,6 21,5 15,0 1053 80,0 67,5
Cadmium (Cd) 1,2 0,2 0,2 21,6 1,8 1,4 80,7 5,2 5,1
Quecksilber(Hg) 0,01 <0,1 <0,1 0,04 <0,1 0,2 1,47 0,7 0,1
Quelle: OBERNBERGER, I. (1995)
9.1.2.4 PH-Werte von Pflanzenasche
Die pH-Werte von Holz- und Rindenaschen liegen zwischen 12,0 und 13,0 und damit im
stark basischen Bereich, was bei einer Ausbringung als Dünger erhebliche negative
Auswirkungen auf die Bodenmikroorganismen hat.9 Aufgrund der niedrigeren Calcium-
Gehalte und der höheren Schwefel- und Chlorgehalte weisen die Grob- und
Zyklonaschen aus Stroh- und Ganzpflanzenfeuerungen pH-Werte zwischen 10,5 und
11,5 auf. Tabelle 9-4 zeigt die gemessenen pH-Werte der einzelnen Aschefraktionen.
8 KALTSCHMITT, M.; HARTMANN, H. (2001), S. 417 9 DILLY, O. (2000)
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
283
Tabelle 9-4: PH-Werte von Pflanzenaschen
Grobasche Zyklonasche Feinasche
Rinde 12,7 12,7 12,7
Hackgut/Späne 12,8 12,7 12,6
Stroh 11,4 10,8 9,4
Ganzpflanzen 10,8 10,5 5,9
Quelle: KALTSCHMITT (2001)
9.1.3 Aufbereitung von Aschen
Bei der Aufbereitung von Aschen kann prinzipiell zwischen Primär- und
Sekundärmaßnahmen unterschieden werden.10 Primärmaßnahmen geschehen während
der Verbrennung. Durch eine entsprechende Feuerungs- und Abscheidetechnologie soll
neben einer möglichst vollständigen Verbrennung eine fraktionierte
Schwermetallabscheidung erreicht werden. Die Schwermetalle werden gezielt in der
Feinasche angereichert. Sekundärmaßnahmen sind nachträgliche Eingriffe wie die
chemische oder thermische Ascheaufbereitung. Eine nachträgliche Ascheaufbereitung ist
meist mit einem erheblichen Aufwand verbunden und sollte demnach zentral
durchgeführt werden. Es ist abzuwägen, ob bei diesen nachträglichen Eingriffen die
anfallenden Abfallmengen nicht größer sind, als die ursprünglich vorhandenen.
Nachträgliche Verfahren sollten nur dann in Betracht gezogen werden, wenn
Primärmaßnahmen nicht den gewünschten Erfolg bringen.
Das Ziel beider Verfahren ist die Schaffung der notwendigen Randbedingungen, um
einen möglichst großen Teil der anfallenden Aschen langfristig umweltverträglich zu
verwerten oder zu deponieren.
9.1.4 Ascheverwertung und rechtliche Aspekte
Durch das Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz11 hat der Gedanke der Abfallverwertung
an Gewicht gewonnen. So sind Abfälle vorrangig zu verwerten und nachrangig zu
beseitigen. Der Betreiber einer Feuerungsanlage ist daher gehalten, nach einer
Verwertungsmöglichkeit für seine angefallenen Aschen zu suchen. Die Art des
Verwertungsweges ist von der Menge und der Zusammensetzung der Aschen abhängig.
Je nach Brennstoff, Verbrennungsbedingungen und Ort ergeben sich Unterschiede, die
sich auf die weitere Verwertung auswirken.12
10 OBERNBEGER, I. (o.J.) 11 Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltverträglichen Beseitigung von
Abfällen (Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz – KrW-/AbfG) vom 27.09.1994 (BGBl. I S. 2705, zuletzt
geändert am 25.1.2004 BGBl. I S. 82 12 MARUTZKY, R.; SEEGER K. (1999), S. 239
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
284
Eine Möglichkeit stellt die industrielle Nutzung dar. Diese Nutzung kommt nur dann in
Frage, wenn ausreichende Mengen in gleich bleibender Qualität anfallen. Meist haben
Holzfeuerungen jedoch eine vergleichsweise geringe Leistung und somit einen geringen
Ascheanfall. Eine industrielle Verwertung kommt damit kaum in Frage.13
Für eine Verwendung im Straßenbau kommt die Grobfraktion der Rostasche in Frage.
Diese besteht überwiegend aus Schlacke und Steinen. Die Feinfraktion der Rostasche
sollte wegen der erhöhten Schwermetallkonzentration nicht im Straßen- und Wegebau
genutzt werden.14
An dieser Stelle soll ein kurzer Überblick über die bestehenden ordnungsrechtlichen
Rahmenbedingungen gegeben werden, die für eine Ascheausbringung in der Land- und
Forstwirtschaft in Deutschland besonders relevant sind. Eine detailliertere Ausführung
hierzu ist in Kapitel 10.3.6 zu finden.
Das Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz (KrW-/AbfG) regelt die Vermeidung,
Verwertung und Beseitigung von Abfällen. Biomasseaschen sind Abfälle im Sinne dieses
Gesetzes. Eine ordnungsgemäße und schadlose Verwertung hat dabei Vorrang vor einer
Beseitigung.15
Eine stoffliche Verwertung von Abfällen liegt vor, wenn nach einer wirtschaftlichen
Betrachtungsweise, unter Berücksichtigung der im einzelnen Abfall bestehenden
Verunreinigungen, der Hauptzweck der Maßnahme in der Nutzung des Abfalls und nicht
in der Beseitigung des Schadstoffpotenzials liegt. Nutzung setzt natürlich "Nutzen"
voraus, der in diesem Fall zum einen in der Qualität des Abfalls (Nährstoffgehalt) und
zum anderen im Nutzen für die Pedosphäre und die Pflanzen (Nährstoffbedarf) zu sehen
ist.
Das Wasserhaushaltsgesetz 16 (WHG) hat für den Gewässerschutz eine zentrale
Bedeutung. Eine Verwertung von Aschen darf demnach nur erfolgen, wenn die Besorgnis
einer Grundwasserverunreinigung durch definierte Rahmenbedingungen (z.B. Einhaltung
von Richtwerten, Mengenbeschränkungen) ausgeräumt werden kann.
Das neue Bundes-Bodenschutzgesetz 17 (BBodSchG) fordert die Funktion des Bodens
nachhaltig zu sichern. Hierzu sind schädliche Bodenveränderungen abzuwehren und
Vorsorge gegen nachteilige Einwirkungen auf den Boden zu treffen. Jeder, der auf den
Boden einwirkt, hat sich so zu verhalten, dass schädliche Bodenveränderungen nicht
13 KALTSCHMITT, M.; HARTMANN, H. (2001), S. 422 14 KALTSCHMITT, M.; HARTMANN H. (2001), S. 423 15 § 5 Abs. 2 KrW-/AbfG 16 Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts (Wasserhaushaltsgesetz – WHG) vom 27.7.1957 (BGBl I S. 1957
S. 1110, neugefasst durch Bek. v. 19.8.2002 BGBl. I S. 3245, zuletzt geändert am 6.1.2004 BGBl. I S. 2)) 17 Gesetz zum Schutz vor schädlichen Bodenveränderungen und zur Sanierung von Altlasten
(Bundesbodenschutzgesetz – BBodSchG) vom 17. März 1998 (BGBl. I S. 502, zuletzt geändert am 9.9.2001
BGBl. I S. 2331)
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
285
hervorgerufen werden (§ 4). In der Bundes-Bodenschutzverordnung18 sind im Anhang Nr.
4 Vorsorgewerte für Boden nach § 8 Abs. 2 Nr. 1 BBodSchG festgeschrieben. Die
Vorsorgepflicht gemäß § 17 Abs. 1 BBodSchG ist bei der landwirtschaftlichen
Bodennutzung durch die "gute fachliche Praxis in der Landwirtschaft" erfüllt (vgl. auch § 7
Satz 5 BBodSchG). Die Erläuterungen in § 17 Abs. 2 BBodSchG enthalten keine
Grundpflicht zur Geringhaltung von Schadstoffeinträgen.19
Das Düngemittelrecht regelt die gute fachliche Praxis bei der Düngung und definiert,
welche Stoffe oder Erzeugnisse als Dünger zugelassen sind. In der Vergangenheit
herrschten noch unklare Rechtsverhältnisse in Bezug auf die Ascheverwertung als
Düngemittel. Deshalb wurde im November vergangenen Jahres (2003) eine neue
Düngemittelverordnung (DüMV) verabschiedet, welche auch den Umgang mit
Verbrennungsrückständen aus der Holzverbrennung als Düngemittel regelt, jedoch mit
starken Einschränkungen.
Allgemein ist Asche nach der Legaldefinition des § 1 Nr.1 Düngemittelgesetz als
Düngemittel anzusehen, wenn es darum geht, die Nährstoffe Nutzpflanzen zuzuführen,
„um ihr Wachstum zu fördern, ihren Ertrag zu erhöhen oder ihre Qualität zu
verbessern“.20 Nach dem Düngemittelgesetz21 (DüMG) dürfen Düngemittel des weiteren
gewerbsmäßig nur in Verkehr gebracht werden, wenn sie einem zugelassenen
Düngemitteltyp entsprechen und vorschriftsmäßig gekennzeichnet sind. Die DüMV
definiert Asche aus der Verbrennung pflanzlicher Stoffe als Ausgangsstoff für den
Düngemitteltyp Kalkdünger wie folgt: „nur Feuerraumasche aus der Monoverbrennung
von naturbelassenen pflanzlichen Ausgangsstoffen, keine Verwendung von
Zyklonflugasche oder Feinstflugasche.“22 Die Düngemittelverordnung (DüMV) sieht vor,
dass Holzasche zu dem Düngemitteltyp „Kohlensaurer Kalk“ beigemischt werden kann.
Es darf jedoch nur max. 30% Brennraumasche von unbehandeltem Waldholz zugegeben
werden, wenn durch eine deutliche Kennzeichnung auf die ausschließliche Rückführung
auf forstliche Standorte hingewiesen wird.23
Das Bundeswaldgesetz 24 (BWaldG) und das Landeswaldgesetz 25 (LWaldG) für
Rheinland-Pfalz betonen die Bedeutung des Waldes für die Bodenfruchtbarkeit, die
nachhaltig sicherzustellen ist und verbieten jegliche Handlungen, die zu wesentlichen
18 Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung – BBodSchV vom 12.7.1999 (BGBl. I S. 1554) 19 KLINSKI, S. (2002), S. 30 20 KLINSKI, S. (2002), S.29 21 Düngemittelgesetz - DüngeMG vom 15.11.1977 (BGBl. I S. 2134, zuletzt geändert am 29.10.2001 BGBl. I S.
2785) 22 Düngemittelverordnung vom 26. November 2003 Anhang 2 Tabelle 10 23 Düngemittelverordnung vom 26. November 2003 Anhang 1.7 Vorgaben für Kalkdünger 24 Gesetz zur Erhaltung des Waldes und zur Förderung der Forstwirtschaft (Bundeswaldgesetz – BWaldG) vom
2.5.1975 (BGBl. I S. 1037, zuletzt geändert v. 29.10.2001 BGBl. I S. 2785) 25 Landeswaldgesetz vom 30. November 2000 (GVBl. S. 504)
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
286
Beeinträchtigungen der Produktionskraft des Waldes führen können. Darüber hinaus
bestimmen § 12 Abs. 8 Satz 1 und 2 der Bundesbodenschutz- und Altlastenverordung
(BBodSchV), dass das Aufbringen von „Material“ auf Waldböden (unabhängig von der
Höhe des Schadstoffgehalts) nicht durchgeführt werden soll. Wenn jedoch das
Aufbringen „aus forst- oder naturschutzfachlicher Sicht oder zum Schutze des
Grundwassers erforderlich“ ist, kann die fachlich zuständige Behörde in Anwendung des
§ 12 Abs. 8 Satz 3 BBodSchV Abweichungen von dieser Regel zulassen.26 Die
Düngerichtlinie (DüngeRL-87) legt Grundsätze für eine ordnungsgemäße Düngung im
Wald fest. Tabelle 9-5 stellt die Grenzwerte verschiedener Verordnungen und die
Messwerte unterschiedlicher Biomassen gegenüber
Tabelle 9-5: Vergleich der Messwerte für Grobaschen mit Grenzwerten
verschiedener Verordnungen
Parameter
DüM
V
Bio
Abf
V
BB
odS
chV
(R
ests
toff)
Laub
holz
Nad
elho
lz
Rin
de
Str
aßen
-be
glei
tgrü
n
Pap
pel
Feststoff mg/kg Trockenmasse
Blei (Pb) 150 150 70 < 5 < 5 < 5 10,4 9,24
Cadmium (Cd) 1,5 1,5 1 < 0,05 0,096 0,14 0,051 < 0,05
Chrom (Cr) 100 60 33,4 243 62,9 135 15,5
Chrom(VI) 2 3,72 40,8 5,51 17,7 3,75
Kupfer Cu 70 100 800 121 156 47,9 735 101
Nickel (Ni) 80 50 200 60,3 207 26,5 23,8 29,9
Zink (Zn) 1000 400 2500 13,4 376 56,9 56,8 35,1
Arsen (As) 40 8 0,325 0,72 3,17 4,62 0,822
Quecksilber (Hg) 1 1 < 0,07 < 0,07 < 0,07 0,135 < 0,07
Quelle: Ministerium für Umwelt und Verkehr Baden-Württemberg (2003)
• DüMV: Feuerraumasche aus der Verbrennung von naturbelassenem Rohholz ist
von den Grenzwerten ausgenommen, wenn durch deutliche Kennzeichnung auf
ihre ausschließliche Rückführung auf forstliche Standorte hingewiesen wird
• Laubholz: Mischung aus Esche, Kirsche, Buche und Eiche
• Nadelholz: Mischung aus Fichte, Douglasie und Kiefer
• Rinde: Mischung aus Kiefern- und Fichtenrinde
• Straßenbegleitgrün: Mischung aus Begleitgrün von Straßenmeisterei und
Grüngut von kommunalem Häckselplatz
• Pappelholz: schwaches Weichholz aus Niedrigenergiewald
Sofern die bei der Verbrennung von Biomasse anfallende Asche nicht verwertet werden
kann, muss sie in einer betreffenden Beseitigungsanlage entsorgt werden. Eine genaue
26 KLINSKI, S. (2002), S.30
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
287
Festlegung über die zulässigen Arten der Beseitigung von Holzaschen lässt sich den
geltenden abfallrechtlichen Regelungen nicht entnehmen. Meist handelt es sich um
Aschen mit einem erhöhten Schadstoffpotential, für die eine Ablagerung auf
Siedlungsdeponien unzulässig ist. Die Zuordnungskriterien der für
Siedlungsabfalldeponien maßgebenden Abfallablagerungsverordnung (AbfAblV) können
nicht sichergestellt werden. Deshalb kann derzeit die Beseitigung nur auf geeigneten
Sonderabfalldeponien erfolgen. Es ist zu erwarten, dass die Ablagerung der Asche
voraussichtlich in abschätzbarer Zeit nicht mehr auf oberirdischen Deponien möglich sein
wird, so dass nur noch eine Ablagerung in Untertagedeponien besteht27.
9.1.5 Handlungsleitlinien zur Ascheausbringung im W ald
In den vergangenen Jahrzehnten sind durch nutzungs- und immissonsbedingte Einflüsse
Waldböden großflächig versauert, was zu einer Überschreitung des natürlichen
Puffervermögens der Waldböden geführt hat. Es wurden waldbauliche Maßnahmen
ergriffen und großflächig auf versauerten und basenverarmten Standorten
Bodenschutzkalkungen im Wald durchgeführt. Ziel dabei war, dem ständigen
Säureeintrag durch Depositionen, sowie der nutzungsbedingten Versauerung durch
einen aktiven chemischen Eingriff entgegen zu wirken.28
In der Verbrennung von Holz entstehende Holzaschen sind mit basischen Elementen wie
Calcium, Kalium und Magnesium angereichert, die gleichzeitig wertvolle
Pflanzennährstoffe sind. Deshalb ist es sinnvoll, die mit der Holzbiomasse den Wäldern
entzogene Basizität in Form von Holzasche zurückzuführen. In der Holzasche sind aber
nicht nur für den Boden wertvolle Elemente, sondern auch Schwermetalle angereichert.
Zusätzlich besitzen Holzaschen eine extrem hohe Alkalinität (pH-Werte >10) sowie eine
hohe Löslichkeit, so dass bei der Ausbringung auch Schäden verursacht werden können.
Demnach bedarf es eines Holzaschen-Kreislaufkonzeptes, damit Schäden mit hohen
Sicherheitsmargen vermieden werden können und gleichzeitig eine hinreichend
ausgeprägte Nutzwirkung der Ascheausbringung erzielt wird. Mit dieser Thematik hat
sich VON WILPERT an der Freiburger forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt
Baden-Württemberg intensiv beschäftigt. Im Rahmen dieser Untersuchungen wurde bei
einem solchen Konzept ein Regelwerk, das eine umweltverträgliche Gestaltung eines
Holzaschekreislaufes bei hinreichender Nutzwirkung gewährleistet, als besonders wichtig
herausgestellt. Die Regeln müssen so einfach und operational formuliert sein, dass eine
routinemäßige Kontrolle und die Umsetzung im praktischen Betrieb der
Waldbodenmelioration möglich sind. Demnach muss die Ausbringung geeigneter
Holzasche einer strengen Qualitätsnorm unterworfen und deren Einhaltung durch
Analysen periodisch belegt werden, um eine politische Akzeptanz zu erhalten und eine
27 KLINSKI,S. (2002) S 27 28 TEUFEL, K.;SCHÄFFER J. (2002), S.1
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
288
verantwortliche Gestaltung des Holzaschen-Kreislaufkonzeptes zu gewährleisten. VON
WILPERT plädiert daher für die Einhaltung folgender Rahmenwerte und Festlegungen:
• Es dürfen nur Holzaschen aus reinem Waldholz ausgebracht werden.
• Die Ausbringung von Holzaschen sollte sich auf reine Brennraumasche
beschränken.
• Es werden Grenzwerte als Schwermetall-Orientierungswerte vorgeschlagen.
Diese Grenzwerte sollten unter einem ausreichend hohen Anteil der Rostasche
aus reinem Waldholz und im Rahmen einschlägiger Verordnungen der
Umweltgesetzgebung liegen.
• Die Ascheausbringung darf nicht allein, sondern sollte nur in Kombination mit der
Bodenkalkung erfolgen. Die Aschemischung sollte dabei nicht 30 %
überschreiten.
Die Einhaltung der genannten Regeln kann die Forstverwaltung durch entsprechende
organisatorische Regelungen in ihrem Einflussbereich sicherstellen.29
Die inhaltliche Erarbeitung der neuen Düngemittelverordnung, welche die alte
Verordnung vollständig ablöst, sieht eine Zulassung von Holzasche als Düngemittel in
der Forstwirtschaft vor. Jedoch werden strenge Einschränkungen gemacht, welche
inhaltlich an die Rahmenwerte und Festlegungen von VON WILPERT angelehnt sind:30
• Nur Aschen aus naturbelassenem Waldholz31
• Nur Feuerraumaschen aus der Monoverbrennung, keine Verwendung von
Zyklonasche oder Feinstflugasche
• Grenzwerte für Schwermetalle, angepasst an die Anforderungen der
Bodenschutzverordnung
• Nur kohlensaurem Kalk darf max. 30 % Brennraumasche zugegeben werden,
wenn eine deutliche Kennzeichnung auf die ausschließliche Rückführung auf
forstliche Standorte hinweist.
9.1.6 Biomasseheizkraftwerk Pfaffenhofen
In Pfaffenhoffen wurde 2001 ein Biomasse-Heizkraftwerk in Betrieb genommen.32 Eine
Besonderheit des Heizkraftwerkes liegt in der zum heutigen Zeitpunkt erstmalig in
Deutschland gegebenen Genehmigung der zuständigen Behörden, die eine Verwertung
der anfallenden Asche auf landwirtschaftlichen Flächen erlaubt. Insbesondere wurde die
29 WILPERT, K. (2002), S.23ff; Grundsätzlich ist auch Landschaftspflegeholz denkbar. Dieses muss jedoch
besonders bei Straßennähe auf Schwermetallgehalte hin geprüft werden. 30 Düngemittelverordnung vom 26. November 2003 Anhang 1.7 Vorgaben für Kalkdünger 31 Landschaftspflegeholz kann u.U. durch z.B. Abgasemissionen belastet sein. 32 telefonische Auskunft von Dipl.-Ing. Volkmar Schäfer der eta-Energieberatung in Pfaffenhofen, vom
14.03.2003
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
289
Einstufung der Aschen des Biomasse-Heizkraftwerkes als Feuerraumasche
vorgenommen. Für den Erhalt dieser Genehmigung mussten für das Modellprojekt
kostenintensive Analysen der Asche sowie deren Eluate hinsichtlich verschiedenster
Schadstoffe durchgeführt werden, um den Entscheidungsträgern in den verschiedenen
Behörden grundlegende Werte über die Belastungen der Asche zu liefern. Die Asche und
deren Ausbringung unterliegt einer strengen Überwachung. Die Frage, ob die anfallenden
Aschen als Zuschlagstoff für Kompost zur Herstellung von Pflanzsubstraten etc.
eingesetzt werden können, wird derzeit geklärt. Das Novum der Ascheausbringung auf
landwirtschaftlichen Flächen liegt darin, dass die Asche als Wertstoff angesehen wird und
nicht mehr als Abfall. Tabelle 9-6 zeigt die Schwermetallbelastung des Heizkraftwerkes
Pfaffenhofen im Vergleich zu konventionellen Feuerungen.
Tabelle 9-6: Feuerraumasche aus dem Biomasse-Heizkr aftwerk Pfaffenhofen im
Vergleich zu Aschen aus konventionellen Holzfeuerun gen
Bezeichnung Feuerraumasche Feuerraumasche Feuerraum 2) Zyklon 2)
Rost 1) Multizyklon 1)
• Blei [mg/kg TR] 10,35 12,5 15 121
• Cadmium [mg/kg TR] < 0,3 5,55 1 19
• Chrom [mg/kg TR] 36,5 18 35 151
• Kupfer [mg/kg TR] 68,5 56 119 120
• Nickel [mg/kg TR] 17 9,15 33 31
• Zink [mg/kg TR] 145 335 309 1.290
• Arsen [mg/kg TR] < 3 < 3 2,6 11
• Barium [mg/kg TR] 735 900 980 700
1) Mittelwert aus zwei Proben; Probennahmezeitraum 14.07. - 01.08.20012) Werte aus Anhang 4 des Merkblattes "Verwertung und Beseitigung von Aschen nachwachsender Rohstoffe "
Biomasse-Heizkraftwerk Pfaffenhofen konventionelle H olzfeuerung
Quelle: SCHÄFER (2003)
Im Heizkraftwerk Pfaffenhofen wird das Rauchgas aus der Biomassefeuerung in drei
Schritten entstaubt. Wie in Abbildung 9-2 dargestellt, findet die erste Reinigung im Zyklon
statt. Hier wird die mitgerissene Feuerraumasche mechanisch entfernt. Das so
vorgereinigte Rauchgas durchläuft einen hocheffizienten Elektrofilter, der einen
Gesamtentstaubungsgrad von rd. 99 % sicherstellt. Damit wird der Genehmigungswert
von maximal 25 mg Staub pro Normkubikmeter weit unterschritten. Bei Betrieb der
nachgeschalteten Rauchgaskondensationsanlage wird durch zusätzliche
Rauchgaswäsche eine weitere Entstaubung der Abgase erreicht. Der Begriff
Zyklonasche ist für das hier eingesetzte Verbrennungsverfahren ungeeignet. Im
Gegensatz zu herkömmlichen Holzfeuerungen wird nur ein geringer Teil des Holzes
direkt auf dem Rost verbrannt; der weitaus größere Teil des Brennstoffes wird im Flug in
einem Wirbel oberhalb des Rostes verbrannt. Deshalb ist beim Biomasse-Heizkraftwerk
Pfaffenhofen der Anteil der Rostasche mit etwa 40 % sehr gering. Bei konventionellen
Holzfeuerungen beträgt der Anteil der Feuerraumasche bis zu 90 % der Gesamtasche.
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
290
Etwa 48 % der Asche fällt bei dem Fliehkraft-/Prallabscheider (Multizyklon) an. Bei dieser
Fraktion handelt es sich um Feuerraumasche, die aus verfahrenstechnischen Gründen
nach dem Kesselhauptteil abgeschieden wird. Auf Grund des besonderen
Verbrennungsverfahrens werden daher die beiden ersten Aschefraktionen als
Feuerraumasche eingestuft und behandelt.
Feuerung LuvoMulti-zyklon
Elektro-filter Konden-
sation
Feuerraumasche (Rost)500 t/a
40 %
Feuerraumasche (Multizyklon)
600 t/a
48 %
Flugstaub(E-Filter) 150 t/a
12%
Staubemission< 10 mg/Nm³
Kondensat-schlamm< 10 t/a
<1%
Abbildung 9-2: Rauchreinigung und Aschefraktionen
QUELLE: SCHÄFER (2003)
Die in der Anlage anfallenden und verwerteten Aschen weisen in der
Schadstoffbelastung eine bessere Qualität als Mineralwasser auf. Die geringe Belastung
der Asche ergründet sich aus den hohen Temperaturen, wodurch Schadstoffe wie z.B.
Quecksilber noch flüchtig sind und erst bei niedrigeren Temperaturen in den Filtern
anfallen. Die im Brennstoff während des Wachstums über Jahre angereicherten
Schadstoffe aus Luft und Boden werden bei der Verbrennung freigesetzt. Schwermetalle
lagern sich bevorzugt an kleinen Staubpartikeln an und finden sich daher
überproportional im Kondensatschlamm und in der Filterasche. Diese beiden
Aschefraktionen werden deponiert und schleusen etwa 2/3 der im Holz enthaltenen
Schwermetalle aus dem natürlichen Kreislauf aus. Ihr Anteil beläuft sich zusammen auf
rund 13 %. Allerdings muss an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass in dem
Heizkraftwerk in Pfaffenhofen nur unbehandelte Hölzer aus dem Wald Verwendung
finden. Die Asche von Althölzern muss entsorgt werden, sobald eine Einteilung in eine
Kategorie erfolgt und darf nicht auf landwirtschaftlichen Flächen verwertet werden.
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
291
9.1.7 Schlussfolgerungen zur Ascheverwertung
Im Rahmen dieses Kapitels wurde aufgrund der immer stärkeren Nutzung von Biomasse
als Energieträger die Frage der Verwertung von Reststoffen der energetischen Nutzung
aufgeworfen. In Deutschland wurde im November 2003 eine neue
Düngemittelverordnung verabschiedet, die eine Zulassung von Holzaschen als Dünger
unter starken Einschränkungen vorsieht.
Eine ordnungsgemäße Verwertung der Asche aus der Verbrennung pflanzlicher Stoffe ist
demnach möglich, wenn der Eintrag der Asche auf und in Böden mit dem vorsorgenden
Bodenschutz vereinbar ist. Die Ausbringung von Asche, sowohl auf landwirtschaftlichen
Böden wie auch auf Waldböden, kann durch die von basischen Ascheeinträgen
ausgelösten extrem hohen pH-Werte zu einer irreversiblen Veränderung in der
Bodenfauna führen. Daher ist die Zulassung von Holzaschen als Düngemittel in der
Forstwirtschaft mit strengen Auflagen verbunden. Die geltende DüMV sieht nur
Feuerraumaschen aus der Monoverbrennung von naturbelassenem Waldholz als
Düngemittel vor, wobei die Holzasche zu max. 30 % in kohlensauren Kalk zugegeben
werden darf.
Falls die Asche nicht verwertet werden kann, muss sie in einer betreffenden
Beseitigungsanlage entsorgt werden. Abhängig von dem Schadstoffpotential der zu
entsorgenden Aschen müssen sie entweder auf einer Siedlungsdeponie oder auf einer
Sonderabfalldeponie gelagert werden. In abschätzbarer Zeit ist zu erwarten, dass die
Ablagerung der Asche nur noch in Untertagedeponien erfolgen kann.33
9.2 Verwertung und Entsorgung von Substraten aus
Biogasanlagen
9.2.1 Unterscheidung nach Inputstoffen
Die Zusammensetzung, sowie die Verwertung/Entsorgung des entstehenden
Endprodukts bei der Vergärung in Biogasanlagen ist von den Inputstoffen abhängig.
Nach den derzeitigen gesetzlichen Rahmenbedingungen (Kapitel 10.4) gelten -je nach
Input- unterschiedliche Voraussetzungen für die Verwertung der Gärsubstrate. Zu
unterscheiden sind Anlagen, die organische Abfälle entsorgen und solche, die rein
landwirtschaftliche Produkte verarbeiten. Neben den Hofanlagen, in denen die eigenen
Reststoffe des Betriebes (Gülle, Festmist, etc.) oder nachwachsende Rohstoffe
(Silomais, Gras, etc.) verwertet werden, entstehen zunehmend auch gemeinschaftliche
Anlagen mehrerer Landwirte z.B. in der Nähe großer Wärmeabnehmer, da die anfallende
Prozesswärme vom landwirtschaftlichen Betrieb ab einer bestimmten Anlagengröße oft
nicht voll genutzt werden kann.
33 KLINSKI, S. (2002), S.27
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
292
Das Ziel einer Vergärung organischer Reststoffe liegt, neben der energetischen Nutzung
vor allem bei Anlagen mit landwirtschaftlichen Inputstoffen, stets in der Herstellung von
Düngemitteln. Alle Biogasanlagen werden grundsätzlich als biologische
Abfallbehandlungsanlagen eingestuft und sind ab einer Leistungsgrenze von 10Mg/d bis
50 Mg/d oder 2500 m³ Lagervolumen (geregelt in der 4.BImSchV34) im vereinfachten
Verfahren genehmigungspflichtig nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz
(BImSchG35). Dies trifft auch auf Anlagen zu, die nur Gülle und nachwachsende
Rohstoffe vergären. Allerdings ist der entstehende Wirtschaftsdünger bei rein
landwirtschaftlichen Anlagen von den Regelungen der Bioabfallverordnung36
ausgenommen und kann somit ohne weitere Auflagen auf landwirtschaftliche Flächen
ausgebracht werden.
Für den Landwirt ergeben sich durch die Nutzung des Wirtschaftsdüngers gegenüber der
direkten Gülleverwertung folgende Vorteile:37
• Bessere Bodenverfügbarkeit des Stickstoffes durch Umwandlung von
organischem in mineralischen Stickstoff (Ammoniumstickstoff),
• Hygienisierung durch Abbau pathogener Keime bei Temperaturen bei 40 °C und
entsprechender Verweilzeit,
• Abtötung von Unkrautsamen (in Abhängigkeit von der Temperatur und
Verweilzeit),
• Homogenisierung durch Abbau strukturreicher organischer Substanzen,
• Reduzierung von Geruchsemissionen,
• Erzeugung von erneuerbarer Energie und
• Klimaschutz durch vermiedene Methanemissionen.
Im Vergleich zur Rohgülle weist die vergorene Gülle folgende geringere Emissionswerte
auf:38
• Ammoniak: 21-65 %,
• Kohlendioxid: 19-78 %,
34 Vierte Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über
genehmigungspflichtige Anlagen – 4. BImSchV) vom 24.6.1985 (BGBl. I S. 1586, neugefasst durch Bek. V.
14.3.1997 BGBl. I S. 504, zuletzt geändert am 6.1.2004 BGBl. I S. 2) 35 Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche,
Erschütterungen und ähnliche Vorgänge (Bundes-Immissionsschutzgesetz – BImSchG) vom 15.3.1974 (BGBl. I
S. 721,1193, zuletzt geändert durch G. v. 6.1.2004 BGBl. I S. 2) 36 Verordnung über die Verwertung von Bioabfällen auf landwirtschaftlich, forstwirtschaftlich und gärtnerisch
genutzten Böden (Bioabfallverordnung - BioAbfV) vom 21.09.1998 (BGBl. I S. 2955, zuletzt geändert am
26.11.2003 BGBl. I S. 2373) 37 vgl. WELLINGER, A. et. Al. (1991), S.14 ff 38 JÄKEL et al. (2000)
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
293
• Lachgas: 36-72 %
• Methangas: 64-76 %
9.2.2 Vergärung vs. Kompostierung
Zur stofflichen Verwertung organischer Abfälle gibt es zwei gebräuchliche Verfahren:
Kompostierung (aerobe Zersetzung) und Vergärung (anaerobe Zersetzung). (vgl. Kapitel
7.1.3) Ziel der Kompostierung ist es, organische Abfall- und Reststoffe in einen
hygienischen einwandfreien Zustand zu verwandeln, die enthaltenen organischen
Substanzen in Humusstoffe zu überführen sowie den „Wertstoff Kompost“ zu erzeugen.
Die Vergärung hat als Ziel organische Reststoffe zur Energiegewinnung und
Düngemittelherstellung zu nutzen. Es soll demnach ein geschlossener
Verwertungszyklus hergestellt werden. In den letzten Jahren hat neben der
Kompostierung, die Abfallvergärung bei der Bioabfallverwertung an Bedeutung
gewonnen.39
Sowohl die Kompostierung als auch die Vergärung von organischen Abfällen hat u.a. mit
Blick auf die Zusammensetzung des zu behandelnden Abfalls und der Standortwahl Vor-
und Nachteile, welche bei der Entscheidungsfindung zu berücksichtigen sind.
Ein wichtiger Punkt ist die Zusammensetzung des zu behandelnden Bioabfalls. Häufig
haben Bioabfälle aus Verdichtungsgebieten wegen weitgehend fehlenden Gartenabfällen
oder Abfällen aus Großmärkten einen Wassergehalt von ca. 80 %, der bei der
Kompostierung zu Emissionsproblemen führen kann. Aus diesem Grund müssen
entweder größere Menge an Trockensubstraten beigefügt werden oder die Bioabfälle
vorab entwässert bzw. angetrocknet werden. Andererseits führen hohe Anteile an
Gartenabfällen (insbesondere Strauch- und Baumschnitt) zu Problemen bei der
Vergärung, da die Lignozellulose unter anaeroben Bedingungen kaum bzw. gar nicht zu
Biogas abgebaut werden kann.
Der Flächenbedarf einer Vergärungsanlage ist i.d.R. geringer als der einer
Kompostieranlage. Des weiteren ist eine Vergärungsanlage stets gekapselt und hat
deshalb auch geringere Geruchsemissionen. Außerdem ist es technisch gesehen
einfacher völligen Luftabschluss zu gewährleisten, als stets ausreichend Luftsauerstoff zu
garantieren.40
Bei der Kompostierung wird Energie verbraucht, aber keine produziert. Im Gegensatz
dazu wird während dem Vergärungsprozess ein Gas zur Erzeugung von Wärmeenergie
und elektrischer Energie gewonnen. Zudem kann das Treibhausgas Kohlendioxid
reduziert werden (Biogas ist CO2-Neutral). Nach der Deckung des eigenen
Energiebedarfs verbleibt sogar noch ein Überschuss (größenabhängig von dem
39 BÖHM, P. (2000) 40 EMBERGER, J. (1993), S.153ff
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
294
jeweiligen Vergärungsprozess), so dass fossile Energieträger eingespart werden können.
Deshalb wird die Vergärung u.a. auch als ökologische Zukunftstechnologie bezeichnet.41
Abschließend ist zu sagen, dass vor allem in Anbetracht der Energienutzung die
Vergärung gefördert werden sollte. Dabei ist zu beachten, dass die bestehenden
Kompostieranlagen in Konkurrenz zu den energetisch effizienteren Biogasanlagen
stehen. Da jedoch in beiden Anlagen Kompost produziert werden kann, könnten in
Zukunft Kompostieranlagen durch Biogasanlagen ersetzt bzw. diesen nachgeschaltet
werden.42
9.2.3 Rechtliche Aspekte der Substratverwertung
Zur Gewährleistung einer unbedenklichen Verwertung von organischen Reststoffen
wurde in den letzten Jahren eine Reihe von gesetzlichen Rahmenbedingungen
festgeschrieben, die eine ordnungsgemäße landbauliche Nutzung der Stoffe regeln
sollen. Erläuterungen über diesbezügliche rechtliche Fragestellungen finden sich unter
Kapitel 10.4.4 ff. wieder.
9.2.4 Stoffliche Eigenschaften
Die Eigenschaften vergorener Substrate sind je nach Inputstoff unterschiedlich. Der
Wassergehalt und somit der Trockensubstanzgehalt des Frischmaterials reduziert sich
bei Nassfermentationen von ca. 12 % (Input) auf einen TS-Gehalt von 5-6 % im
Endlager. Die Dichte des Materials beträgt dann 0,95-1,05 Mg/m³. Das vergorene
Substrat hat einen pH-Wert von 6,5 - 7,5.43
Vor allem die Schwermetallbelastung ist abhängig von den jeweiligen Inputstoffen. Vor
allem bei Schweinegülle kann die Zufütterung von Zink und Kupfer zu erhöhten
Schwermetallgehalten führen. Besonders problematisch sind Bioabfälle (Grüne Tonne),
deren Schwermetallgehalt aufgrund von Fehlwürfen erhöht sein kann. Im Regelfall
werden die Grenzwerte der Bioabfallverordnung eingehalten.
9.2.5 Verwertungswege
Die Verfütterung von Speiseabfällen in der Schweinmast ist durch Schweinepest, BSE
und MKS in den letzten Jahren verstärkt in die Kritik gekommen. Aus diesem Grund
wurde im September 2002 die Verordnung über tierische Nebenerzeugnisse
verabschiedet. Diese sieht ein Verfütterungsverbot von Speiseabfällen ab 1.November
200644 vor. Bei einer Gewährleistung der hygienischen Anforderungen durch den
Biogasprozess kann die Behandlung von Speiseresten in Biogasanlagen eine
ökonomisch und energetisch sinnvolle Verwertungsmöglichkeit darstellen.
41 BÖHM, P. (2000) 42 wie beispielsweise bei der Vergärungsanlage der Firma Altvater in Hoppstädten-Weiersbach 43 Persönliche Mitteilung; SPURK, C., Ökobit GmbH, Föhren, 12.03.03 44 WERNER (2002)
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
295
Bioabfälle werden derzeit zu einem hohen Prozentsatz kompostiert. Auch für diese
Mengen bietet sich eine vorherige Fermentation an. Die Technologie der
Trockenfermentation (vgl. Kapitel 7.2.3.2.2) ermöglicht eine Vergärung auch ohne Gülle.
9.2.6 Anpassungsbedarf für rechtliche Rahmenbedingu ngen
Nach Aussagen verschiedener Anlagenbetreiber und –planer besteht erheblicher
Handlungsbedarf im Bereich der Vereinfachung der gesetzlichen Rahmenbedingungen,
die noch nicht auf die energetische Nutzung von organischen Abfällen ausgelegt sind.
Dies stellt die Voraussetzungen für Biogasanlagen wesentlich schlechter als die für alle
anderen Verwertungsmöglichkeiten. Beispiele hierfür sind die unterschiedliche
Handhabung einzelner Stoffe, so darf z.B. Apfeltrester als Futtermittel ohne
Genehmigung verfüttert werden. Die Nutzung in einer Biogasanlage bedarf allerdings
einer gesonderten Genehmigung. Weiterhin muss beispielsweise Schweinegülle vor der
Einbringung in eine Gemeinschaftsanlage pasteurisiert werden oder für sechs Wochen
gelagert werden. Für den Bau einer Biogasanlage besteht nach dem Baugesetzbuch45
keine Privilegierung, was den Bau von Gemeinschaftsanlagen in räumlicher Nähe zu den
für die Wirtschaftlichkeit benötigten Wärmeabnehmern erschwert. Eine Novellierung wird
zur Zeit im Bundestag beraten (vgl. Kapitel 10.4.2)
9.3 Rückstände anderer Technologien
9.3.1 Pyrolyserückstände
Unter Pyrolyse wird die Zersetzung von festen und flüssigen Stoffen bei hoher
Temperatur (400-700°C) unter Sauerstoffausschluss v erstanden. Ziel des Prozesses ist
die möglichst große Ausbeute an Pyrolyseöl, das in Dieselmotoren verbrannt werden
kann oder auch als chemischer Rohstoff Verwendung findet. Des weitern fallen während
des Pyrolyseprozesses Gas und Holzkohle an, die zum Teil als Energieträger zur
Erzeugung von Prozesswärme genutzt werden können.
Als einziges Abfallprodukt fällt Asche an, welche abhängig von der Zusammensetzung
der zu zersetzenden Stoffe meist mit einem erhöhten Schadstoffpotential belastet ist. Die
Asche kann jedoch während des Pyrolyseprozesses nicht vollständig abgeschieden
werden, so dass immer ein gewisser Feststoffanteil an Asche im Pyrolyseöl verbleibt.46
Eine genaue Festlegung über die zulässigen Arten der Beseitigung von Aschen aus dem
Pyrolyseprozess lässt sich den geltenden abfallrechtlichen Regelungen nicht entnehmen.
Die Aschen weisen ein erhöhtes Schadstoffpotential auf, für die eine Ablagerung auf
einer Siedlungsdeponie unzulässig ist. Deshalb können die Aschen aufgrund der hohen
Schadstoffbelastung in der Regel nur auf geeigneten Sonderabfalldeponien entsorgt
werden.
45 Baugesetzbuch vom 23.06.1960 (BGBl. I S. 341, zuletzt geändert am 23.7.2002 BGBl. I S. 2850) 46 LAUER, M. (2001), S.18
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
296
9.3.2 Vergasungsrückstände
Das bei der Vergasung von Biomasse erzeugte Brenngas kommt zum einen in
Kraftfahrzeugen sowie zur dezentralen Stromerzeugung zum Einsatz. Das Brenngas wird
dabei zum Antrieb von Gasturbinen und Gasmotoren genutzt. Dabei bereiten vor allem
die im Gas enthaltenen kondensierbaren Kohlenwasserstoffverbindungen, die im
Allgemeinen auch als Teer bezeichnet werden, große Schwierigkeiten. Wenn diese
Teere nicht vollständig entfernt werden, kommt es zu starken Verschmutzungen in
Rohrleitungen, Ventilen und Aggregaten. Ein kontinuierlicher Anlagenbetrieb wird
daraufhin unmöglich. Die Verbesserung der Gasqualitäten durch die Abscheidung des
Teers ist somit besonders wichtig.47
Die meisten Vergasungstechnologien scheitern gegenwärtig noch an der Beherrschung/
Beseitigung der bei der Gasreinigung meistens benutzten wässrigen Waschflüssigkeiten.
Das BISEA-Verfahren (vgl. Kapitel 7.3.2) bietet die Möglichkeit durch eine
nachgeschaltete Gaswäsche mit Waschöl, den Teergehalt im Produktgas auf
motorverträgliche Grenzwerte abzusenken. Während dem gesamten Verfahren werden
Prozesse optimal gesteuert und es entstehen keinerlei Reststoffe, die verwertet bzw.
entsorgt werden müssen.48
47 ISING,M. (2002), S.11 48 EDER, C. (2003)
Entsorgung und Verwertung der Rückstände
297
9.4 Literaturverzeichnis zu Kapitel 9
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Entsorgung und Verwertung der Rückstände
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Verwertung in Biogasanlagen? in Tagungsband der 11. Jahrestagung Biogas
und Bioenergie in der Landwirtschaft, Landesgewerbeamt Baden-Würtemberg,
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• VON WILPERT, K. (2002): Eckpunkte und wissenschaftliche Begründung eines
Holzasche-Kreislaufkonzepts; in Freiburger Forstliche Forschung, Holzasche-
Ausbringung im Wald, ein Kreislaufkonzept. Tagungsband, FVA-Kolloquium,
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Würtemberg, Freiburg
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
300
10 Rechtliche Zusammenhänge der energetischen
Biomassenutzung
10.1 Das Erneuerbare-Energien-Gesetz und die
Biomasseverordnung
Nach dem In-Kraft treten des Gesetzes über den Vorrang Erneuerbarer Energien und der
Biomasseverordnung, war in Deutschland eine enorme Steigerung an neuen Biomasse-
Kraftwerken zu erkennen, wobei Größenordnungen von Leistungen von unter 500 kW bis
zu 70 MW Feuerungswärmeleistung (Altholz-Heizkraftwerke) errichtet wurden.1
10.1.1 Das Erneuerbare-Engergien-Gesetz
10.1.1.1 Grundsätzliches
Das Gesetz für den Vorrang Erneuerbare Energien (EEG) regelt die Annahme und die
Vergütung von Strom, der ausschließlich aus erneuerbaren Energiequellen gewonnen
wird. Die Annahme und Vergütung hat dabei durch die Netzbetreiber zu erfolgen. Dies
sind diejenigen Versorgungsunternehmen, die die Stromnetze für die allgemeine
Versorgung betreiben. In Kraft getreten ist es erstmals am 01.04.2000.
Am 02.04.04 hat der Bundestag die Novelle des EEG verabschiedet, welches am 01.
Juni 2004 in Kraft treten wird. Das EEG bringt viele Neuerungen im Bereich der
Vergütung von Strom aus Biomasse mit sich.2
10.1.1.2 Die Vergütung von Strom aus Biomasse
Im Vergleich zur derzeit noch geltenden Fassung des EEG's bringt das neue EEG
insbesondere für kleine Anlagen erhebliche Verbesserungen im Bereich der Vergütung
mit sich. Die bisher geltenden Vergütungssätzen von 10,53 Cent/kWh für Anlagen mit
einer installierten elektrischen Leistung von bis zu 500 Kilowatt (§ 5 I Zif. 1 EEG a.F.)3
hatten nicht den gewünschten Effekt, dass die Errichtung solcher Anlagen vermehrt
angestrebt wird.4 Grund dafür war, dass durch die niedrige Vergütung sich eine solche
Kleinanlage aus ökonomischen Gründen nicht gelohnt hat. Um dennoch einen Anreiz zur
Errichtung solcher Anlagen zu schaffen, wurde insbesondere für Kleinstanlagen die
Vergütung erhöht.
1 MAIR K. (2003) S. 1 2 www.eeg-aktuell.de/index.php/article/articleview/123/1/2/ zugriff am 18.05.04 3 Anm.: EEG a.F. bezieht sich auf die Version des EEGs mit Stand 22.12.2003, EEG n.F. auf die Version des
EEGs, wie es am 01.06.2004 in Kraft treten wird 4 KLINSKI S. (2002) S. 7
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
301
10.1.1.3 Die Mindestvergütung von Biomasse
Nunmehr ergeben sich gemäß § 8 I EEG n.F. folgende Vergütungssätze für Strom aus
Biomasse:
• bis einschließlich einer Leistung von 150 Kilowatt mindestens 11,5 Cent/kWh
gemäß § 8 I 1 Zif 1 EEG n.F.
• bis einschließlich einer Leistung von 500 Kilowatt mindestens 9,9 Cent/kWh
gemäß § 8 I 1 Zif. 2 EEG n.F.
• bis einschließlich einer Leistung von 5 Megawatt mindestens 8,9 Cent/kWh
gemäß § 8 I 1 Zif 3 EEG n.F.
• ab einer Leistung von 5 Megawatt mindestens 8,4 Cent/kWh gemäß § 8 I 1 Zif. 4
EEG n.F., wobei gemäß § 8 I 1 EEG n.F. Anlagen mit einer Leistung bis
einschließlich 20 Megawatt in den Anwendungsbereich des EEGs und damit
unter die angegebenen Vergütungssätze fallen.
Sofern Altholz der Kategorie A III und A IV i.S.d. AltholzV in der Biomasseanlage zur
Stromerzeugung genutzt wird, ändert sich nach § 8 I 2 EEG n.F der Vergütungssatz
entgegen den o.a. Beträgen auf 3,9 Cent/kWh.
10.1.1.4 Die Privilegierung bestimmter Biomassearte n/-techniken
§ 8 II EEG n.F. privilegiert bzgl. der Vergütung solche Anlagen, die ausschließlich
bestimmte Biomassearten verwendet, mit einer Erhöhung der in § 8 I 1 Zif. 1 und 2 EEG
n.F. angegebenen Sätze um 6,0 Cent/kWh und einer Erhöhung der in § 8 I 1 Zif. 3 EEG
n.F. angegebenen Sätze um 4,0 Cent/kWh. Voraussetzung für diese Erhöhung ist, dass
in der Biomasseanlage ausschließlich
• rein pflanzliches Material5
• Gülle i.S.d. EG-HygieneV6 oder
• Gemischen aus diesen Stoffen
genutzt werden. Hintergrund dieser Privilegierung ist, dass insbesondere
landwirtschaftliche Biomasseanlagen unter ausschließlichem Einsatz dieser
Biomassearten ökonomisch gesehen unrentabel sind. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass
diese Stoffe im Vergleich zu Biomasse aus Abfällen nicht unwesentlich teurer sind. Mit
der Privilegierung will man u.a. dem Trend bei der Nutzung von Gülle als Einsatzstoff
entgegentreten, dass aus wirtschaftlichen Gründen Kofermente7 untergemischt werden,
die aufgrund ihres Energiereichtums eine höhere Ausbeute an Energie ermöglichen. Des
weiteren ist die Privilegierung aus dem Grunde erfolgt, dass aufgrund der EG-Hygiene-
5 § 8 II 1 zif 1 lit. a EEG n.F. 6 § 8 II 1 zif 1 lit. b EEG n.F. 7 Anm.: insbes. tierische Fette
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
302
Verordnung8, die seit dem 30.04.2003 Anwendung findet, erhebliche Kosten auf die
Anlagenbetreiber zukommen, da diese ihre Anlagen an die technischen Vorgaben der
Verordnung anpassen müssen.9
§ 8 II 2 EEG n.F. macht deutlich, dass diese Privilegierung sowohl für neu errichtete, als
auch für Altanlagen gilt, sofern die Voraussetzungen erfüllt sind.
Die Mindestvergütungen nach § 8 I 1 Nr. 3 erhöhen sich abweichend von § 8 II 1 um 2,5
Cent/kWh, bei einer Stromerzeugung durch die Verbrennung von Holz.
Wird Strom i.S.d. § 3 IV Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz hergestellt, so erhöhen sich die
Mindestvergütungen in § 8 I 1 um jeweils 2,0 Cent/kWh. Durch diese Regelung wollte der
Gesetzgeber den Anreiz schaffen, dass bei der Energieerzeugung der Anreiz der
Nutzung neuer Technologien geschaffen wird.10
§ 8 IV EEG n.F. enthält die sog. Degressionsregel des § 5 II EEG a.F. Danach erhöhen
sich die Mindestvergütungen nach § 8 I 1 Nr. 1 bis 3 „um jeweils weitere 2,0 Cent pro
Kilowattstunde, wenn der Strom in Anlagen gewonnen wird, die auch in Kraft-Wärme-
Kopplung betrieben werden, und die Biomasse durch thermochemische Vergasung oder
Trockenfermentation umgewandelt, das zur Stromerzeugung eingesetztes Gas aus
Biomasse auf Erdgasqualität aufbereitet worden ist oder der Strom mittels
Brennstoffzellen, Gasturbinen, Dampfmotoren, Organic- Rankine-Anlagen,
Mehrstoffgemisch-Anlagen, insbesondere Kalina-Cycle-Anlagen, oder Stirling-Motoren
gewonnen wird.“
Gemäß § 8 V EEG n.F. werden beginnend mit dem 1. Januar 2005 jährlich jeweils für ab
diesem Zeitpunkt neu in Betrieb genommene Anlagen um jeweils 1,5 Prozent des für die
im Vorjahr neu in Betrieb genommenen Anlagen maßgeblichen Wertes gesenkt und auf
zwei Stellen hinter dem Komma gerundet.
10.1.1.5 Ermächtigungsgrundlage für die Biomassever ordnung
Gemäß § 8 VII EEG n.F. ist das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und
Reaktorsicherheit dazu ermächtigt „im Einvernehmen mit dem Bundesministerium für
Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft und dem Bundesministerium für
Wirtschaft und Arbeit durch Rechtsverordnung, die der Zustimmung des Bundestages
bedarf, Vorschriften darüber zu erlassen, welche Stoffe als Biomasse im Sinne dieser
Vorschrift gelten, welche technischen Verfahren zur Stromerzeugung angewandt werden
dürfen und welche Umweltanforderungen dabei einzuhalten sind.“
8 EG Nr 1774/2002 9 Amtliche Begründung zu § 8 II EEG n.F. 10 Amtliche Begründung zu § 8 III EEG n.F.
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
303
Hiervon hat das BMU bereits unter der alten Fassung des EEGs11 gebrauch gemacht,
indem es die Biomasseverordnung erlassen hat, die am 21.06.2001 in Kraft getreten ist.
10.1.2 Die Biomasseverordnung
10.1.2.1 Grundsätzliches
Das EEG definiert nicht, was es unter dem Begriff Biomasse versteht. Vielmehr überlässt
es dem BMU, dies konkret in einer Rechtsverordnung rechtsverbindlich festzulegen.
Hierzu hat das BMU die Biomasseverordnung erlassen, die im Mai 2001 in Kraft getreten
ist. Diese regelt, welche Stoffe als Biomasse einzustufen sind und welche technischen
Verfahren zur Erzeugung von Strom aus Biomasse von dem EEG anerkannt werden.
Dabei stellt es an die technischen Verfahren spezifische Umweltanforderungen.12
10.1.2.2 Aufbau der Biomasseverordnung
Zunächst definiert die Biomasseverordnung, was unter Biomasse i.S.d. Verordnung und
des EEGs zu verstehen ist. Gemäß § 2 I BiomasseV sind Energieträger aus Phyto- und
Zoomasse sowie alle Folge- und Nebenprodukte Biomasse. In § 2 II BiomasseV zählt die
Verordnung auf, welche Stoffe insbesondere als Biomasse anerkannt sind. Dies sind
Pflanzen- und Pflanzenbestandteile (Nr. 1), Abfälle und Nebenprodukte pflanzlicher und
tierischer Herkunft (Nr. 2, 3), Bioabfälle gemäß § 2 Nr. 1 BioAbfV (Nr. 4) und aus
Biomasse durch Vergasung oder Pyrolyse erzeugtes Gas sowie aus Biomasse erzeugter
Alkohol (Nr. 5).
§ 2 Abs. 3 BiomasseV beschreibt dagegen Stoffe, deren Zuordnung auf Grund
unterschiedlicher Fremdstoffgehalte nicht immer gegeben ist. Zu diesen Stoffen gehört
Altholz, Pflanzenölmethylester, Treibsel und Biogas. Biogas wird nur als Biomasse
angesehen, wenn es frei von gemischten Siedlungsabfällen, Hafenschlick,
Gewässerschlämmen, Tierkörpern oder Erzeugnissen aus Tierkörpern ist.
Schließlich legt die BiomasseV in § 3 fest, welche Stoffe nicht als Biomasse anerkannt
sind.
In § 4 BiomasseV werden die technischen Verfahren aufgezählt, die vom EEG anerkannt
werden. Hierbei erfolgt lediglich eine Aufzählung verschiedener Verfahrensarten, ohne
dass dabei technisch ins Detail gegangen wird, wodurch eine Vielzahl von
Verfahrensarten denkbar ist. Des weiteren werden in § 5 BiomasseV
Umweltanforderungen gestellt.
11 § 2 I 2 EEG a.F. 12 BMU (Hrsg) Monitoring S. 3
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
304
Abbildung 10-1: Biomasse i.S.d. BiomasseV
Quelle: Monitoring Tab.3 S. 9
10.2 Die Genehmigung von Biomasseanlagen
10.2.1 Die Anlagengenehmigung
Im Folgendem werden die gesetzlichen Anforderungen zur Genehmigung einer
Biomasseanlage aufgeführt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird nach einem
allgemeinem Überblick zunächst die Genehmigung eines Altholz-Kraftwerks und
anschließend die Genehmigung einer Biogasanlage durchleuchtet, da zwischen beiden
Anlagen erhebliche rechtliche Unterschiede aufzufinden sind.
10.2.1.1 Allgemeiner Überblick
Beim Bau einer Biomasseanlage sind je nach Art und Größe der Anlage unterschiedliche
gesetzliche Vorgaben einzuhalten. Grundsätzlich richten sich diese nach BImSchG,
UVPG und Baurecht (BauGB).13
Im Einzelfall sind darüber hinaus weitere rechtliche Vorschriften einzuhalten. Hierbei
kommen folgende Vorschriften in Betracht:
1. BImSchV
4. BImSchV
9. BImSchV
13. BImSchV
13 MAIR K. (2003) S. 1
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
305
17. BImSchV
Altholzverordnung
Abfallverzeichnisverordnung
Düngemittelgesetz und Düngemittelverordnung
Bioabfallverordnung
Hygiene-Verordnung
Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz
Wasserhaushaltsgesetz und VAwS RP
Ta Luft/ TA Lärm
Darüber hinaus sind auch Arbeitsschutzgesetze u.ä. einzuhalten, die im Folgenden außer
Acht gelassen werden sollen.14
10.2.1.2 Genehmigungsverfahren nach Baurecht
Das Bau- und Planungsrecht lässt sich Aufteilen in das bundeseinheitliche Planungsrecht
(BauGB, BauNVO) sowie das jeweilige länderspezifische Bauordnungsrecht (LBO RP).
Während das Planungsrecht festlegt wo und was gebaut werden darf, wird im
Bauordnungsrecht das Genehmigungsverfahren festgelegt.15
Anlagen, die nicht unter die Genehmigungspflicht nach BImSchG fallen, weil sie die
Schwellenwerte der 4. BImSchV nicht erreichen, sind nach Baurecht zu genehmigen. Die
Betreiberpflichten gemäß § 22 BImSchG müssen eingehalten werden. Zuständig für die
Baugenehmigung ist die Untere Bauaufsichtsbehörde.
Im Rahmen der baurechtlichen Genehmigung werden nicht nur die baurechtlichen
Vorgaben, sondern auch solche des BImSchG, WHG, KrW-/AbfG überprüft. Außerdem
ist den Antragsunterlagen beizufügen, wie mit den Gärrückständen aus der Anlage
umgegangen werden soll.16
Gemäß § 63 I 1 LBauO RP hat der Bauherr die Antragsunterlagen schriftlich bei der
Gemeindeverwaltung einzureichen.
Insbesondere folgende Unterlagen sind für die baurechtliche Genehmigung einzureichen:
• Auszug aus der Flurkarte (Katasterkartenwerk) und aus der Deutschen
Grundkarte (Maßstab 1:5000)
• Lageplan
• Bauzeichnungen
14 BMU (Hrsg) (2003)Informationsteil S. I-95 15 BMU (Hrsg) (2003)Informationsteil S. I-99 16 KREIS STEINFURT (Hrsg) Band II S. 34
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
306
• Baubeschreibungen und Betriebsbeschreibungen
• Technische Angaben zu Anlageteilen
• Beschreibung der Gärsubstrate
• Angabe zu wassergefährdenden Soffen
• Berechnungen und Angaben zur Kostenermittlung
• Nachweise der Standsicherheit und des Schallschutzes
• Brandschutzkonzept
• Einhaltung der Betreiberpflichten (Dokumentation) nach § 22 BImSchG, wie z.B.
Angaben zum Emissions- und Immissionsverhalten der Anlage17
Während die Genehmigung einer Biomasseanlage innerhalb eines Bebauungsplans
weniger problematisch ist, da sich hierbei die Zulässigkeit einer solchen Anlage nach
dem konkreten Bebauungsplan ergibt, stellt sich die Errichtung einer solchen Anlage im
Außenbereich schwieriger dar. Auf diese Problematik wird unter Kapitel 10.4.2.4 genauer
eingegangen.
10.2.1.3 Genehmigungsverfahren nach dem Gesetz zum Schutz vor
schädlichen Umwelteinwirkungen durch
Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen un d
ähnliche Vorgänge (BImSchG)
10.2.1.3.1 Genehmigungsbedürftigkeit
Anlagen sind immissionsschutzrechtlich genehmigungsbedürftig, wenn sie „auf Grund
ihrer Beschaffenheit oder ihres Betriebs in besonderem Maße geeignet sind, schädliche
Umwelteinwirkungen hervorzurufen oder in anderer Weise die Allgemeinheit oder die
Nachbarschaft zu gefährden, erheblich zu benachteiligen oder erheblich zu belästigen
(...)“ (§ 4 I 1 BImSchG). Welche Anlagen der Gesetzgeber hierunter fasst, richtet sich
nach § 4 BImSchG i.V.m. der 4. BImSchV. Weiterhin ist zu prüfen, ob nicht evtl. mehrere
Anlagen derselben Art in einem engen räumlichen und betrieblichen Zusammenhang
stehen, so dass sie eine gemeinsame Anlage bilden könnten. In diesem Fall muss nur
eine Genehmigung für alle Anlagenteile eingeholt werden.18 Das ist nach § 1 III der 4.
BImSchV19 der Fall, wenn die Anlagen
• auf demselben Betriebsgelände liegen,
17 KREIS STEINFURT (Hrsg) Band II S. 34; Fischer/Krieg (2001) Kapitel 4 18 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 122 19 Vierte Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über
genehmigungspflichtige Anlagen – 4. BimSchV) vom 24.6.1985 (BGBl. I S. 1586, neugefasst durch Bek. V.
14.3.1997 BGBl. I S. 504, zuletzt geändert am 6.1.2004 BGBl. I S. 2)
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
307
• mit gemeinsamen Betriebseinrichtungen verbunden sind und
• einem vergleichbaren technischen Zweck dienen.
Sofern eine Biomasseanlage die Schwellenwerte der 4.BImSchV erreicht, ist sie nach
immissionsschutzrechtlichen Vorgaben zu genehmigen.20 Je nachdem, ob die Anlage in
Spalte 1 oder in Spalte 2 des Anhangs zur 4. BImSchV aufgeführt ist, werden
unterschiedliche Anforderungen an das Genehmigungsverfahren gestellt. Erreicht eine
Anlage nicht die Schwellenwerte der 4. BImSchV, so handelt es sich gemäß §§ 22 ff
BImSchG um eine nicht-genehmigungsbedürftige Anlage, die nach Baurecht zu
genehmigen ist, und den Anforderungen des § 22 BImSchG und der 1. BImSchV
entsprechen muss.21
10.2.1.3.2 Antragsunterlagen
Fällt die Biomasseanlage unter die Genehmigungsbedürftigkeit gemäß § 4 BImSchG, so
sind die erforderlichen Unterlagen, die in §§ 4 – 4e der 9.BImSchV genauer aufgelistet
sind, bei der zuständigen Behörde einzureichen.22 Dabei ist zu beachten, dass der
immissionsschutzrechtlichen Genehmigung eine Konzentrationswirkung zukommt. D.h.,
dass gemäß § 13 BImSchG u.a. auch die Baugenehmigung integriert ist und nicht
separat beantragt werden muss. Nicht einbezogen sind dagegen Erlaubnisse und
Bewilligungen gemäß §§ 7, 8 WHG, die Zulassung bergerechtlicher Betriebspläne und
Entscheidungen aufgrund atomrechtlicher Vorschriften.23 Für den Antragssteller bedeutet
dies, dass er auch die Unterlagen, die nach Baurecht gefordert sind, bei der zuständigen
Behörde im immissionsschutzrechtlichen Genehmigungsverfahren einzureichen hat.
Darüber hinaus sind folgende Unterlagen erforderlich:
• Antragsformulare für das BImSchG-Verfahren
• Topographische Karte im Maßstab 1: 25.000
• Darstellung der Immissions- und Emissionssituation der Anlage
o TA Luft
o TA Lärm
• Beschreibung der Maßnahmen zur Reinigung und Ableitung der Abgase
20 KLINSKI S (2002) S 18; Mair. K. (2003) S. 2 21 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 245 ff
22 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 186 23 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 206
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
308
10.2.1.3.3 Wesentliche Änderung
Die Genehmigungspflicht nach BImSchG besteht nicht nur für die Neuerrichtung von
Anlagen, sondern auch dann, wenn eine bestehende Anlage wesentlich geändert wird.
Eine wesentliche Änderung liegt nach § 16 I 1 BImSchG vor, „wenn durch die Änderung
der Lage, Beschaffenheit oder des Betriebs der Anlage nachteilige Auswirkungen
hervorgerufen werden können und dies für die Prüfung nach § 6 I Nr. 1 BImSchG
erheblich sein könnte“. Hierbei erfolgt ein Ist-Soll Vergleich der Anlage. Stellt sich dabei
heraus, dass durch die Änderung nachteilige Umwelteinwirkungen entstehen und hiervon
auch die Betreiberpflichten nach § 5 BImSchG betroffen sind, ist eine erneute
Genehmigung erforderlich.24 Berücksichtigt werden bei der Prüfung insbesondere solche
Belange, die die Luftreinhaltung (TA Luft), Lärmschutz, Sicherheitstechnik sowie die
Entstehung von Abfällen betreffen.25
10.2.1.3.4 Anzeigepflichtige Änderungen
Gemäß § 15 BImSchG unterliegen Änderungen, die nicht als wesentliche Änderungen
gemäß § 16 BImSchG einzustufen sind, einer Anzeigepflicht, sofern sie sich nachteilig
auf die Schutzgüter des § 1 BImSchG auswirken. Eine solche schriftliche Anzeige hat
gemäß § 15 I 1 BImSchG spätestens einen Monat vor Durchführung der Änderung zu
erfolgen. Innerhalb eines Monats prüft die zuständige Behörde dann, ob nicht doch eine
Genehmigungspflicht nach BImSchG besteht.26 Evtl. nötige anderweitige
Genehmigungen wie z.B. die Baugenehmigung sind durch den Anlagenbetreiber
eigenverantwortlich einzuholen, da es sich bei dem Anzeigeverfahren nicht um ein
Genehmigungsverfahren nach § 4 BImSchG handelt.27 (Vgl. hierzu auch Abbildung 10-2)
24 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 220 25 RUCHSER M (2001) S. 62, Mair K. (2003) S. 7 26 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 219 27 RUCHSER M. (2001) S. 63, Mair K (2003) S.7/8
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
309
Abbildung 10-2 : Genehmigungs- oder Anzeigepflicht gemäß §§ 15, 16 B ImSchG
Quelle: Mair Fließbild 1 S. 11, eigene Darstellung
10.2.1.3.5 Genehmigungsfähigkeit
Voraussetzung für die Erteilung einer Genehmigung ist, dass die in § 5 BImSchG
aufgeführten Betreiberpflichten eingehalten werden. Diese Pflichten sind dynamische,
d.h. sie gelten für den gesamten Betriebszeitraum bis hin zu der Zeit nach der
Betriebseinstellung der Anlage und müssen an den jeweiligen Stand der Technik und die
gesetzlichen Anforderungen angepasst werden. So ist es z.B. möglich, dass gemäß § 17
BImSchG nachträgliche Anordnungen durch die Behörde gestellt werden. Dies ist u.a.
dann der Fall, wenn sich der Stand der Technik ändert oder neue Rechtsverordnungen
Zusätzlich Informationen
u.a. über Emissions- und
Immissionsverhalten nach
§ 22 BImSchG
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
310
erlassen werden. Dabei ist aber immer der Verhältnismäßigkeitsgrundsatz zu
berücksichtigen.28 Anlagen sind so zu betreiben, dass:
- schädliche Umwelteinwirkungen und sonstige Gefahren, erhebliche Nachteile und
Belästigungen für die Allgemeinheit und Nachbarschaft nicht hervorgerufen werden
können (Schutzgrundsatz, § 5 I Nr. 1 BImSchG),
- Vorsorge gegen schädliche Umwelteinwirkungen und sonstige Gefahren, erhebliche
Nachteile und Belästigungen, insbesondere durch den Stand der Technik getroffen
wird (Vorsorgegrundsatz, § 5 I Nr. 2 BImSchG),
- Abfälle vermieden, nicht zu vermeidende Abfälle verwertet und nicht zu verwertende
Abfälle beseitigt werden (Abfallvermeidungsgrundsatz, § 5 I Nr. 3 BImSchG) und
- Energie sparsam und effizient verwendet wird (Abwärmenutzungsgrundsatz, § 5 I Nr.
4 BImSchG)29
- Des weiteren ist der Nachsorgegrundsatz nach § 5 III BImSchG zu beachten.
Neben den sog. Betreiberpflichten verlangt § 6 BImSchG, dass eine Genehmigung nur
dann erfolgen darf, wenn keine „anderen öffentlich-rechtlichen Vorschriften und Belange
des Arbeitsschutz der Errichtung dem Betrieb der Anlage“ entgegenstehen. Hierbei
kommen Vorschriften aus den Naturschutz-, Boden-, Gewerbe- Bau- und Straßenrecht in
Betracht.30 Des weiteren müssen die auf Grundlage des § 7 BImSchG erlassenen
Rechtsverordnungen, sofern sie anzuwenden sind, eingehalten werden. Als Beispiel
solcher Verordnungen sind hier die Störfallverordnung (12. BImSchV), sowie die 13. und
17. BImSchV zu nennen. Mit diesen Rechtsverordnungen wird dem Vorsorgegebot des
§ 5 I Nr. 2 BImSchG Rechnung getragen.31 Sofern dies eingehalten ist, hat der
Antragsteller einen Rechtsanspruch auf die Genehmigung der Anlage.32
10.2.1.3.6 Das Sachverständigengutachten
Die Behörde kann nach § 13 I der 9. BImSchV, sofern dies zur Prüfung der
Genehmigungsvoraussetzungen erforderlich ist, ein Sachverständigengutachten
einholen. Dabei beinhaltet solch ein Gutachten i.d.R. neben der Beschreibung der Anlage
Angaben bzgl. der Luftreinhaltung, des Gefahrenschutz, Lärmschutz, anfallenden
Abfällen und der Energienutzung. Zu beachten ist auch, dass ein vom Antragssteller
vorgelegtes Sacherständigengutachten nicht als solches, sondern lediglich als
Antragsunterlage bewertet wird.33
28 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 226 29 MAIR K. (2003) S. 5 30 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 155 31 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 158/159 32 KREIS STEINFURT (Hrsg) Band III S. 70 33 MAIR K. (2003) S. 10
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
311
10.2.1.3.7 Förmliches und vereinfachtes Genehmigung sverfahren
Betrachtet man die 4.BImSchV, so ist erkennbar, dass die Genehmigungsbedürftigkeit in
Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren ermittelt wird. Je nach Durchsatzleistung,
Feuerungswärme, usw. aber auch nach der Größenordnung dieser Anlagen, sind
unterschiedliche Schwellenwerte angegeben, wobei die Anlage der 4. BImSchV in zwei
Spalten aufgeteilt ist.34 Die Bedeutung der beiden Spalten liegt darin, dass, je nachdem in
welcher Spalte sich die Anlage befindet, die immissionsschutzrechtliche Genehmigung in
einem förmlichen oder einem vereinfachten Verfahren zu erteilen ist.
Anlagen der 1. Spalte sind gemäß § 2 I 1 Zif 1 der 4.BImSchV im einem förmlichen
Genehmigungsverfahren, d.h. mit Öffentlichkeitsbeteiligung, nach § 10 BImSchG zu
genehmigen, während Anlagen der 2. Spalte ohne Öffentlichkeitsbeteiligung im
vereinfachen Verfahren gemäß § 19 BImSchG genehmigt werden.
Aufgrund der Konzentrationswirkung der immissionsschutzrechtlichen Genehmigung (§
13 BImSchG), sind im Rahmen der förmlichen und vereinfachten
Genehmigungsverfahrens weitere benötigte behördliche Entscheidungen, Zulassungen,
Verleihungen, Erlaubnisse, öffentlich-rechtliche Genehmigungen, wie z.B. die
baurechtliche Genehmigung, bereits integriert.
Wie der konkrete Ablauf des Verfahrens auszusehen hat und welche Unterlagen bei
Antragsgenehmigung bei der zuständigen Behörde eingereicht werden müssen, richtet
sich nach der 9. BImSchV.35
10.2.1.3.8 Ablauf des förmlichen Verfahrens
Bevor ein Antrag auf die Genehmigung einer Anlage gestellt wird, ist es empfehlenswert,
dass die Möglichkeit eines Beratungsgesprächs bei der zuständigen Behörde in
Anspruch genommen wird. Dabei ist es erforderlich, dass man sich bereits Gedanken
über den zukünftigen Standort macht und eine Kurzbeschreibung der Anlage erstellt.36
Hierbei kann der Antragsteller Hilfestellungen für die Antragsstellung von der Behörde
erhalten.37 Des weiteren können hier sonstige erhebliche Fragen geklärt werden. In
diesem Gespräch wird erörtert, welche Gutachten evtl. notwendig sind, wie sich der
zeitliche Ablauf des Genehmigungsverfahrens gestaltet und welche weiteren Behörden
am Verfahren noch zu beteiligen sind.38
Gemäß § 10 BImSchG i.V.m. der 9. BImSchV gestaltet sich das Genehmigungsverfahren
folgendermaßen:
34 BMU (Hrsg) (2003) Informationsteil S. I-96 35 Anm.: für genaue Infos verweise ich auf die 9. BImSchV 36 KREIS STEINFURT (Hrsg) Band III S. 68 37 § 2 I 9. BImSchV 38 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 183/184
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
312
Eröffnet wird das Genehmigungsverfahren gemäß § 10 I, II BImSchG durch die Stellung
eines Antrags durch den Vorhabenträger. Diesem Antrag sind alle Informationen
beizufügen, die die Behörde zu ihrer Entscheidung benötigt.39
In einem zweiten Schritt hat nun die Genehmigungsbehörde alle übrigen betroffenen
Behörden gemäß § 10 IV BImSchG am Verfahren zu beteiligen, indem sie deren
Stellungnahmen bzgl. des Vorhabens einholt. Grund dafür ist, dass gemäß § 6 I Nr. 2
neben immissionsschutzrechtlichen Pflichten auch andere öffentlich-rechtliche
Vorschriften erfüllt sein müssen. So prüft z.B. die Baubehörde alle baurechtlichen
Vorschriften, die Naturschutzbehörde die Einhaltung naturschutzrechtlicher Vorschriften
usw.40
Neben der Behördenbeteiligung erfolgt gleichzeitig gemäß § 10 III, IV BImSchG eine
öffentliche Bekanntmachung des Vorhabens im Amtsblatt sowie einer örtlichen
Tageszeitung, die im Einzugsbereich des Standorts der Anlage gelten.
Nach § 9 II der 9. BImSchV soll zwischen Bekanntmachung und dem Beginn der
Auslegungsfrist eine Woche liegen. Einwendungen Dritter gegen das Vorhaben können
bis zwei Wochen nach Ablauf der Auslegungsfrist schriftlich erhoben werden (§ 10 III
BImSchG).41 Nach dem Ablauf der Einwendungsfrist findet die sog. Präklusion
Anwendung. Dieser Einwendungsausschluss besagt, dass mit Ablauf der
Einwendungsfrist alle (nachfolgenden) Einwendungen ausgeschlossen sind und zwar im
weiteren Genehmigungsverfahren (formelle Präklusion) und auch bei einem evtl.
späteren Gerichtsverfahren (materielle Präklusion).42
Nach Ablauf der Einwendungsfrist sind die erhobenen Einwendungen durch die
Genehmigungsbehörde und den Antragsteller, nach § 10 VI BImSchG, zu erörtern.
Danach hat die Genehmigungsbehörde unverzüglich über den Antrag zu entscheiden.
Die Entscheidung über den Antrag hat gemäß § 10 IV a innerhalb von 7 Monaten nach
Eingang der vollständigen Antragsunterlagen zu erfolgen.
Durch die Erteilung der Genehmigung gemäß § 10 VII BImSchG ist es dem Antragsteller
erlaubt, die Anlage im genehmigten Umfang zu errichten. Diese hat auch Bestandsschutz
gegenüber den Behörden und Privaten. Durch die Beteiligung der Öffentlichkeit und die
damit verbundene Präklusion ist es nunmehr nicht mehr möglich, dass Nachbarn
Abwehransprüche geltend machen können. Vielmehr erreicht die Anlage in dieser
Hinsicht einen Bestandsschutz.43 Somit hat die Genehmigung nach § 10 BImSchG einen
wesentlichen Vorteil gegenüber der Genehmigung nach § 19 BImSchG bzw. der
Baugenehmigung, da bei diesen nach Genehmigung immer noch Abwehrrechte geltend
gemacht werden können. Grund dafür ist, dass hier keine Öffentlichkeitsbeteiligung
39 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 186 40 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 187 41 UMWELTBUNDESAMT (2001) S. 40 42 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 192
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
313
erfolgt und deshalb auch keine Präklusion von Abwehransprüchen erfolgen kann.44
Deshalb ist es empfehlenswert, sich freiwillig einer Genehmigung nach § 10 BImSchG zu
unterziehen. (Vgl. hierzu Abbildung 10-3)
Abbildung 10-3 : Ablauf des BImSchG Genehmigungsverfahren
Quelle: Mair, Fließbild 2 S. 12
43 KREIS STEINFURT (Hrsg) Band III S. 70 44 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 200
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
314
10.2.1.4 Genehmigungsverfahren nach dem Gesetz über die
Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG)
Neben den Anforderungen des BImSchG und ihren Verordnungen kann die Anlage
darüber hinaus in den Anwendungsbereich des UVPG fallen.45 Das UVPG wurde zum
27.07.2001 wesentlich geändert. Ist das UVPG einschlägig, so ist eine
Umweltverträglichkeitsprüfung durchzuführen, deren Zweck es ist „sicherzustellen, dass
bei bestimmten öffentlichen und privaten Vorgaben zur wirksamen Umweltvorsorge nach
einheitlichen Grundsätzen
1. die Auswirkungen auf die Umwelt frühzeitig und umfassend ermittelt, beschrieben
und bewertet werden,
2. das Ergebnis der Umweltverträglichkeitsprüfung so früh wie möglich bei allen
behördlichen Entscheidungen über die Zulässigkeit berücksichtigt wird“ (§ 1
UVPG)
Dabei wird das gesamte Vorhaben auf seine Umweltverträglichkeit in überprüft.46
Bei welchen Anlagen eine UVP durchzuführen ist, richtet sich nach dem Anhang des
UVPG. Anlagen, die in Spalte 1 mit einem „X“ versehen sind, sind dabei stets UVP-
Pflichtig. Daneben müssen im Einzelfall Anlagen der 2. Spalte, je nach Eintragung einer
allgemeinen Vorprüfung gemäß § 3 c I 1 UVPG (A in Spalte 2), einer standortbezogenen
Vorprüfung i.S.d. § 3 c I 2 UVPG (S in Spalte 2) unterzogen werden oder ihre UVP-Pflicht
richtet sich nach landesrechtlichen Vorgaben gemäß § 3 d UVPG (L in Spalte 2).
Je nach Einzelfall entscheidet dann die Behörde, ob eine UVP erforderlich ist oder nicht.
Diese Entscheidung ist verbindlich.47
Kommt man zum Ergebnis, dass die Anlage der UVP-Pflicht unterliegt, ist nicht etwa eine
separate Genehmigung einzuholen. Da die UVP gemäß § 2 I UVPG ein „unselbständiger
Teil verwaltungsbehördlicher Verfahren“ ist, ist sie in das Genehmigungsverfahren nach
BImSchG integriert.
Das Verfahren gliedert sich gemäß der 9. BImSchV i.V.m. dem UVPG wie folgt auf:
1. Feststellung der UVP-Pflicht
Auf Antrag bzw. Ersuchen unterrichtet die Behörde den Vorhabenträger gemäß § 5
UVPG über die „voraussichtlich zu erbringenden Unterlagen“
2. Vorlage der Unterlagen zur Ermittlung und Beschreibung der Umweltauswirkungen:
Der Vorhabenträger legt die geforderten Unterlagen, wie Informationen bzgl. der
Anlagen- und Betriebsbeschreibung, die den Bedarf an Grund und Boden darstellt sowie
45 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 182 46 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 196 47 BMU (Hrsg) (2003) Informationsteil S. I-89, Mair K. (2003)S. 6
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
315
einen Bericht über die Prüfung möglicher Alternativentscheidungen vor. Es muss
ebenfalls eine Immissionsprognose und Sicherheitsanalyse vorgelegt werden.
3. Beteiligung anderer Behörden und der Öffentlichkeit:
Die möglichen Auswirkungen des Vorhabens machen es erforderlich, Stellungnahmen
von Fachbehörden, soweit sie in ihrem umweltbezogenen Aufgabenbereich von dem
Vorhaben berührt sind und auch möglicherweise anderer Staaten, einzuholen (vgl. §§ 7 f
UVPG). Außerdem wird die Öffentlichkeit gemäß § 9 UVPG an diesem Verfahren
beteiligt.
4. Zusammenfassende Darstellung und Bewertung der Umweltauswirkungen:
Auf Grundlage der gesammelten Unterlagen erarbeitet die zuständige Behörde gemäß §
11 UVPG eine zusammenfassende Darstellung und Bewertung der Auswirkungen des
Vorhabens. Das Ergebnis der UVP ist dann gemäß § 12 UVPG „im Hinblick auf eine
wirksame Umweltvorsorge i.S.d. §§ 1, 2 I S. 4 und § 4 UVPG“ zu berücksichtigen.
10.3 Die Genehmigung eines Altholz-Kraftwerks
10.3.1 Die Vorgaben der Altholzverordnung
10.3.1.1 Grundsätzliches
Am 01.03.2003 ist die Altholzverordnung in Kraft getreten. Sie konkretisiert die
Anforderungen bzgl. der stofflichen und energetischen Verwertung sowie der Beseitigung
von Altholz. Gleichzeitig erfolgte eine Harmonisierung mit den Regelungen des
Chemikalien- und Gefahrstoffrechts und der Nachweisverordnung.48
Unter Altholz versteht die AltholzV „Industrieholz und Gebrauchtholz, soweit diese Abfall
im Sinne des § 3 Abs. 1 des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes sind.“49
10.3.1.2 Der Geltungsbereich der Altholzverordnung
Im Bereich der stofflichen Verwertung befasst sich die Verordnung gemäß ihrem Anhang
I nur mit folgenden 3 Verfahren:
1. Aufbereitung von Altholz zu Holzhackschnitzeln und Holzspänen für die
Herstellung von Holzwerkstoffen
2. Gewinnung von Synthesegas zur weiteren chemischen Nutzung
3. Herstellung von Aktivkohle/Industrieholzkohle
Alle weiteren Verfahren der stofflichen Verwertung sind zwar nicht von der AltholzV
erfasst, aber unter den Voraussetzungen des KrW-/AbfG zulässig. Damit soll der Weg zu
48 KREIS HÖXTER (Hrsg.) (2003) S. 2 49 § 2 S.1 Zif 1 AltholzV
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
316
neuen Verwertungsverfahren vereinfacht werden. Eine Anpassung der Altholzverordnung
ist beim Vorliegen neuer Verwertungsverfahren nicht erforderlich.
Die AltholzV findet Anwendung auf die energetischen Verwertung, stoffliche Verwertung
und Beseitigung von Altholz gemäß § 1 Absatz 1 AltholzV.
Die energetische Verwertung von Altholz hat nach den Vorschriften des Bundes-
Imissionsschutzgesetzes und den auf dieser Grundlage ergangenen Rechtsvorschriften
zu erfolgen gemäß § 3 Absatz 2 AltholzV. Demnach gibt es unterschiedliche
landesrechtliche Regelungen bzgl. der energetischen Verwertung der einzelnen
Altholzkategorien. Altholz, dass nicht verwertet sondern beseitigt wird, muss einer
thermischen Behandlung unterzogen werden gemäß § 9 AltholzV. Verboten ist damit
eine Deponierung von Altholz.
10.3.1.3 Einteilung in Altholzkategorien
Die Altholzverordnung versteht unter Altholz gemäß § 2 S.1 Nr. 1 AltholzV
Industrierestholz und Gebrauchtholz, sofern es sich hierbei um Abfall i.S.d. § 3 KrW-
/AbfG handelt. Dabei sind zum Industrierestholz gemäß § 2 S.1 Nr. 2 Holzreste zu
zählen, die in der Holzbe- und Verarbeitung anfallen einschließlich der in der
Holzwerkstoffindustrie anfallenden Holzwerkstoffreste sowie anfallende Verbundstoffe mit
einem Holzanteil von über 50%. Gebrauchthölzer sind dagegen gemäß § 2 S.1 Nr. 3
AltholzV gebrauchte Erzeugnisse aus Massivholz, Holzwerkstoffen oder Verbundstoffen
mit einem Holzanteil von über 50%.
Die Altholzverordnung teilt gemäß § 2 S.1 Zif. 4 AltholzV das Altholz je nach seinem
Belastungsgrad an Schadstoffen in Altholzkategorien ein. Diese lauten wie folgt:
A I: naturbelassenes oder lediglich mechanisch bearbeitetes Altholz, das bei seiner
Verwendung nicht mehr als unerheblich mit holzfremden Stoffen verunreinigt
wurde.50
Unter diese Kategorie fallen z.B. Europaletten, Kisten, Verschläge, Industrieresthölzer,
soweit die in der Definition angegebene Voraussetzung der geringen
Schadstoffbelastung erfüllt ist.
A II: Verleimtes, gestrichenes, beschichtetes, lackiertes oder anderweitig behandeltes
Altholz ohne halogenorganische Verbindungen in der Beschichtung und ohne
Holzschutzmittel.51
Hierunter können z.B. Gebrauchtmöbel ohne PVC-Beschichtung, Zuschnittreste u.ä.
fallen.
50 § 2 S. 1 Zif 4 lit a AltholzV 51 § 2 S. 1 Zif 4 lit b AltholzV
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
317
A III: Altholz mit halogenorganischen Verbindungen in der Beschichtung ohne
Holzschutzmittel.52
Als Bsp. sind hier Gebrauchtmöbel mit PVC-Beschichtungen u.ä. aufzuzählen.
A IV: Mit Holzschutzmitteln behandeltes Altholz, wie Bahnschwellen, Leitungsmasten,
Hopfenstangen, Rebpfähle, sowie sonstiges Altholz, das aufgrund der
Schadstoffbelastung nicht den Altholzkategorien A I, A II oder A III zugeordnet
werden kann, ausgenommen PCB-Altholz53
Altholz, das mit PCB belastet ist, wird damit von der Anwendung der Altholzverordnung
ausgenommen. Solches Altholz ist nach der PCB/PCT -Abfallverordnung zu entsorgen.54
Als Hilfestellung für die Einordnung des Holzes in eine Altholzkategorie ist Anhang III
heranzuziehen, in dem gängige Altholzarten nach ihrem Regelfall eingestuft werden.
10.3.2 Die Anforderungen der BiomasseV bzgl. des Ei nsatzes von
Altholz
Gemäß § 2 III BiomasseV unterscheidet die BiomasseV Altholz zwischen
Industriehölzern und Gebrauchthölzern. Entgegen der Einteilung in die 4
Altholzkategorien der AltholzV, definiert die BiomasseV zwei eigene Schadstoffkategorien
(BUND):
1. Altholz, das Rückstände von Holzschutzmitteln oder das halogenische
Verbindungen in der Beschichtung enthält. (§ 3 III 2 BiomasseV)
2. Althölzer mit höher Belastung. Hierunter fallen Althölzer, die PCB-/PCT-belastet,
quecksilberhaltig und/oder wegen ihrer chemischen Verunreinigung einer
besonderen Entsorgung nach Abfallrecht bedürfen.
Althölzer, die in die 2. Kategorie einzustufen sind, sind gemäß § 3 S.1 Zif. 4 lit. a-c
BiomasseV von dem Anwendungsbereich der BiomasseV ausgenommen, was zur Folge
hat, dass bei Nutzung dieser Stoffe keine Vergütung nach EEG erfolgt.
Althölzer der 1. Kategorie werden nur dann als Biomasse anerkannt, wenn sie in Anlagen
genutzt werden, die nach BImSchG genehmigt wurden und die Anlage den
Anforderungen der 17.BImschV entspricht. Dabei handelt es sich um Althölzer der
Altholzkategorie A III und A IV.55 Allerdings fallen nur solche Anlagen in den
Anwendungsbereich der BiomasseV und damit des EEGs, die bis zum Juni 2004
genehmigt sind. Grund für diese Regelung war, dass verhindert werden sollte, dass
schwer belastete Althölzer aus anderen Ländern importiert werden.56
52 § 2 S. 1 Zif 4 lit c AltholzV 53 § 2 S. 1 Zif 4 lit d AltholzV; Kreis Höxter (Hrsg) (2003) S. 11/12 54 § 2 S.1 Zif. 5 AltholzV 55 KGV-Rundbrief (2001) S. 1 56 BUND-Position
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
318
Alle übrigen Althölzer, die keiner Kategorie zuzuordnen sind, sind generell als Biomasse
i.S.d. BiomasseV anzusehen.57 Wird das Altholz zur weiteren energetischen Nutzung
zunächst vergast, so gelten diese Vorgaben gemäß § 2 III 1 Zif. 2 BiomasseV
entsprechend.
10.3.3 Relevante Regelungen nach der 4. Verordnung zum Schutz
vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch
Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen u.
ähnliche Vorgänge (BImSchV) (Altholzverbrennung)
Eine Genehmigungsbedürftigkeit von Altholz-Kraftwerken richtet sich jeweils nach dem
Anlageninput (Altholzkategorien) und der Kapazität der Anlage (Schwellenwerte) nach
den Vorschriften des § 4 BImSchG i.V.m. dem Anhang der 4. BImSchV.
Bezüglich der Zuordnung von Altholzkategorien nach der Altholzverordnung zu
bestimmten Anlagenummern nach dem Anhang zur 4. BImSchV gibt es unterschiedliche
Regelungen in den Bundesländern. Dies ist u.a. damit begründet, dass die
Altholzverordnung hinsichtlich der energetischen Verwertung des Altholzes
immissionsschutzrechtlichen Regelungen ausdrücklich den Vorrang einräumt. In
Rheinland-Pfalz gibt es zur Zeit fachliche Überlegungen, Altholz der Kategorien II und III
in Anlagen nach 8.2 zuzulassen, wenn dem Einsatz eine Analyse der Altholzcharge auf
bestimmte Schadstoffe vorausgegangen ist.
Wird als Einsatzstoff des Altholz-Kraftwerks ausschließlich naturbelassenes Holz
verwendet ist Nr. 1.2 a des Anhangs zur 4. BImSchV einschlägig. Hiernach sind solche
Anlagen im vereinfachen Verfahren nach § 19 BImSchG zu genehmigen, soweit eine
Feuerungswärmeleistung von 1 Megawatt bis weniger als 50 Megawatt vorliegt. Beträgt
die Feuerungswärmeleistung 50 Megawatt und mehr, ist die Anlage gemäß Nr. 1.1 des
Anhangs der 4. BImSchV im förmlichen Verfahren gemäß § 10 BImSchG zu
genehmigen.
Wenn Althölzer der Kategorie A I und A II der AltholzV zum Einsatz kommen, richtet sich
die Genehmigung der Anlage nach Nr. 8.2 des Anhangs zur 4. BImSchV. Zusätzlich soll
eine Genehmigung des Einsatzes von A II Altholz nur nach vorhergehender Analyse auf
Schwermetallgehalte erfolgen. Folgende Schwermetallgehalte dürfen nicht überschritten
werden: Chrom 30 mg/kg Trockenmasse, Cadmium 2 mg/kg Trockenmasse, Kupfer 20
mg/kg Trockenmasse, Blei 30 mg/kg Trockenmasse und Quecksilber 0,4 mg/kg
Trockenmasse.58 Althölzer der Kategorie A III, die Sperrmüllsammlungen entstammen
und soweit aufbereitet wurden, dass Anteile mit halogenorganischen Verbindungen in der
Beschichtung aussortiert wurden, dürfen dann in Anlagen der Nr. 8.2 der 4. BImSchV
verbrannt werden, wenn sie zusätzlich zu den Anforderungen bzgl. des
57 BUND-Position 58 Az. 1064-83 112-4- vom 04.12.2003, Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
319
Schwermetallgehaltes für Althölzer der Kategorie A II einer Beprobung und Analyse auf
Inhaltsstoffe und Grenzwerte unterzogen wurden. Dabei darf keine Überschreitung der
Grenzwerte von Chlor organisch 600 mg/kg Trockenmasse, PCP 3 mg/kg
Trockenmasse, PCB 5 mg/kg Trockenmasse und Fluor (gesamt) von 100 mg/kg
Trockenmasse erfolgen.59 Die Probennahmen und Analysen richten sich nach den
Anforderungen und Verfahrenshinweise aus § 6 i.V.m. Anhang IV der Altholzverordnung.
§ 7 i.V.m. Anhang V der Altholzverordnung bleibt hiervon unberührt.
Je nachdem, ob die Anlage (Kapazität) in Spalte 1 oder in Spalte 2 des Anhangs zur 4.
BImSchV aufgeführt ist, werden unterschiedliche Anforderungen an das
Genehmigungsverfahren gestellt. Eine Genehmigungspflicht der Anlage richtet sich nach
dem vereinfachten Verfahren des § 19 BImSchG bei Anlagen, deren
Feuerungswärmeleistung bei 1 Megawatt bis weniger als 50 Megawatt liegt, und eine
Genehmigungspflicht nach § 10 BImSchG bei Anlagen mit einer
Feuerungswärmeleistung von 50 Megawatt und mehr. Unterhalb dieser Schwellenwerte
sind Anlagen, in denen Altholz der Kategorie A I und A II zum Einsatz kommen, nach
Baurecht zu genehmigen, wobei die Anforderungen aus § 22 BImSchG und der
1.BImSchV eingehalten werden müssen.
Sobald in Anlagen Althölzer der Kategorie A III, die die oben genannten Kriterien nicht
einhalten können oder A IV oder PCB-haltiges Altholz verwendet werden, ist Nr. 8.1 des
Anhangs zur 4. BImSchV einschlägig. Althölzer dieser Kategorien müssen in Anlagen der
Nr. 8.1. des Anhangs zur 4. BImSchV verbrannt werden. Unabhängig von Anlagengröße
und Kapazität ist dabei stets ein förmliches Genehmigungsverfahren gemäß § 10
BImSchG durchzuführen.60
Allerdings ist bei einer Vergasung des Altholzes darauf zu achten, dass je nach
angewandter Anlagentechnik eine Einstufung in Nr. 8.1 des Anhangs der 4. BImSchV
erfolgt. Dies ist insbesondere bei Einsatz von Altholz der Kategorie A III und A IV der
Fall.61
59 Az. 1064-83 112-4- vom 04.12.2003, Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz 60 KLISNKI S (2002) S. 18; Mair K. (2003) S. 2 61 MAIR K. (2003) S. 3
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
320
Tabelle 10-1: Übersicht immissionsschutzrechtliche Genehmigungspflicht für
Altholz-Kraftwerke
Altholzkategorie Genehmigungsverfahren
vereinfacht (§ 19 BImSchG) förmlich (§ 10 BImSchG)
A I 1 MW </= FWL < 50 MW FWL =/> 50 MW
Nr. 1.2 Anhang 4. BImSchV Nr. 1.1 Anhang 4.BImSchV
A II 1 MW </= FWL < 50 MW FWL =/> 50 MW
Nr. 8.2 Anhang 4. BImSchV Nr. 8.2 Anhang 4. BImSchV
A III --- immer
Nr. 8.1 Anhang 4. BImSchV
A IV --- immer
Nr. 8.1 Anhang 4. BImSchV
FWL = Feuerungswärmeleistung
Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Mair Tab. 1
10.3.4 Relevante Regelungen des Gesetz über die
Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG)
Stets UVP-pflichtig sind gemäß Nr. 8.1.1 des Anhangs zum UVPG Anlagen, in denen
Althölzer der Kategorie A III und/oder A IV eingesetzt werden. Beim Einsatz von Altholz
das nicht zu in diese Kategorien fällt, ergibt sich bei einer Feuerungswärmeleistung von
50 Megawatt und mehr eine generelle UVP-Pflicht nach Nr. 8.2.1 des Anhangs des
UVPG. Beträgt die Feuerungswärmeleistung 1 Megawatt bis unter 50 Megawatt, so ist
gemäß Nr. 8.2.2 des Anhangs des UVPGs im Einzelfall eine standortbezogene
Vorprüfung gemäß § 3 c I 2 UVPG durchzuführen.62
Wird das Altholz zur energetischen Nutzung vergast, so findet Nr. 1.1.5 der Anlage des
UVPG’s Anwendung, wobei eine standortbezogene Vorprüfung im Einzelfall erforderlich
ist, wenn die Feuerungswärmeleistung zwischen 1 und 50 Megawatt liegt.
10.3.5 Technische Anforderungen an Altholz-Kraftwer ke
10.3.5.1 Kleinfeuerungsanlagenverordnung (1. BImSch V)
Fällt das Altholz-Kraftwerk nicht unter die immissionsschutzrechtliche
Genehmigungspflicht (bis 1 MW Nennwärmeleistung), so sind die Anforderungen aus §
62 KLINSKI S. (2002) S. 18
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
321
33 BImSchG und der 1. BImSchV (Kleinfeuerungsanlagenverordnung) einzuhalten. Die
1. BImSchV dient der Sicherung eines immissionsschutzrechtlichen Mindestschutz,
indem sie den Stand der Technik für nicht genehmigungsbedürftige Anlagen definiert.63
Gemäß § 15 der 1. BImSchV werden die vorgeschriebenen Werte durch den
Bezirksschornsteinfeger regelmäßig überprüft.
In § 3 der 1. BImSchV wird festgelegt welche Brennstoffe kleiner und mittlerer
Feuerungsanlagen in den Anwendungsbereich der 1. BImSchV fallen. Gemäß § 3 I Nr. 4,
5, 5a der 1. BImSchV werden naturbelassene Hölzer (Hölzer der Kategorie A I gemäß §
2 Nr. 4 a) AltholzV) benannt. Des weiteren werden in den Anwendungsbereich der 1.
BImSchV behandelte Hölzer gemäß § 3 I Nr. 6, 7 der 1. BImSchV aufgelistet, die der
Altholzkategorie II gemäß § 2 Nr. 4 b) AltholzV entsprechen.
10.3.5.1.1 Ausschließliche Nutzung von A I-Hölzern
Feuerungsanlagen bis 15 KW dürfen nur mit Altholz der Kategorie I betrieben werden
gemäß § 5 i.V.m. § 3 Absatz 1 Nr. 4 und 5a der 1. BImSchV. Im Gegensatz zu den
übrigen Feststoffen ist es danach zulässig, dass naturbelassenes Holz auch in Anlagen
mit einer Nennwärmeleistung von unter 15 kW eingesetzt wird.64
Der Einsatz von Altholz in Feuerungsanlagen über 15 KW der Kategorie A I richtet sich
nach den Vorschriften gemäß § 6 I Nr. 2 der 1. BImSchV. Aus § 6 I Nr. 2 der 1. BImSchV
ergeben sich folgende Grenzwerte, die bei einer ausschließlichen Nutzung von A I-
Hölzern einzuhalten sind (vgl. Tabelle 10-2).
Tabelle 10-2 : 1. BImSchV bei der Nutzung von AI-Hölzern O 2-Bezugswert: 13 %
Emissionskriterium Grenzwert
zusätzliche
Einschränkungen
Rußzahl 1 nach Ringelmannskala
Staubgehalt 0,15 g/m³
Kohlendioxid 4 g/m³ NWL bis 50kW
2 g/m³ NWL über 50kW bis 150 kW
1 g/m³ NWL über 150kW bis 500 kW
0,5 g/m³ NWL bis 500kW
Stickstoffoxide - -
Gesamtkohlenstoff - -
63 BMU (Hrsg) (2003) Informationsteil I-96 64 BMU (Hrsg) (2003) Informationsteil I-101
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
322
Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an § 6 I Nr. 2 der 1. BImSchV
10.3.5.1.2 Nutzung von A II Hölzern
Gemäß § 6 II der 1.BImSchV dürfen A II Hölzer in Kleinfeuerungsanlagen nur eingesetzt
werden, wenn die Nennwärmeleistung mindestens 50 kW beträgt und dies auch nur in
Betrieben der Holzbearbeitung und Holzverarbeitung.65
Tabelle 10-3: 1. BImSchV bei der Nutzung von A II - Hölzern, O 2-Bezugswert: 13 %
Emmissionskriterium Grenzwert
zusätzliche
Einschränkungen
Staubgehalt 0,15 g/m³
Kohlendioxid 0,8 g/m³ NWL bis 100 kW
NWL über 100 kW bis 500 kW
NWL bis 500 kW
Stickstoffoxide - -
Gesamtkohlenstoff - -
Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an § 6 I Nr. 3 der 1. BImSchV
10.3.5.2 Die TA Luft 2002 (vgl.: Tabelle 10-4)
Anlagen, die nach Nr. 1.2 und 8.2 der Anlage der 4. BImSchV immissionsschutzrechtlich
genehmigungsbedürftig sind, haben die Anforderungen bzgl. der Emissionsgrenzwerte
nach der TA Luft einzuhalten, sofern ihre Feuerungswärmeleistung zwischen 1 und unter
50 Megawatt liegt.66
Einschlägig sind dabei insbesondere die Nr. 5.4.1.2. bei Nutzung von A I-Hölzern und Nr.
5.4.8.2 bei A II –Hölzern. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick, wann welche
Maßnahmen im Rahmen der TA Luft durchzuführen sind.
Anzumerken ist, dass es sich bei der TA Luft um eine Verwaltungsvorschrift handelt. Dies
bedeutet, dass sie grundsätzlich nur Bindungswirkung gegenüber der Verwaltung
entwickelt.67 Da die Behörde diese Verwaltungsvorschrift bei ihrer Entscheidung bzgl. der
Genehmigung der Anlage zugrundelegt, ist es empfehlenswert, diese als Richtlinie bei
der Planung der Anlage zu nutzen.
65 BMU (Hrsg) (2003) Informationsteil I-102 66 www.Boxer99.de/biomasse_verbrennungsanlagen.htm zugriff 24.05.04 67 BMU (Hrsg) (2003) Informationsteil S. I-105
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
323
Tabelle 10-4: TA Luft 2002
Quelle: Konrad Mair, Genehmigungs...S. 14 (nbHolz = naturbelassenes Holz)
10.3.5.3 Genehmigungsbedürftige Anlagen nach der 13 .
Verordnung zum Schutz vor schädlichen
Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen,
Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge
(BimSchV)
Überschreiten die Altholz-Kraftwerke gemäß Nr. 1.2 und 8.2 der Anlage der 4. BImSchV
die 50 Megawatt-Grenze, so sind die Vorgaben der Verordnung über
Großfeuerungsanlagen (13. BImSchV) einzuhalten. Aufgrund der EG-Richtlinie
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
324
2001/80/EG zur Begrenzung von Schadstoffemissionen von Großfeuerungsanlagen in
der Luft vom 23. Oktober 2001 wird die 13. BImSchV derzeit novelliert. Der Entwurf der
13. BImSchV sieht für die Nutzung fester Brennstoffe in Feuerungsanlagen gemäß § 3
des Entwurfs der 13. BImSchV folgende Grenzwerte vor (vgl.:Tabelle 10-5).
Tabelle 10-5: Grenzwerte nach der 13. BImSchV
Tagesmittel
mg/m³ Feuerungswärmeleistung
Gesamtstaub 20
Unabhängig der
Anlagengröße
10 FWL > 100 MW
Quecksilber 0,03
Kohlenmonoxid 150 FWL 50 - 100 MW
200 FWL > 100 MW
Stickstoffmonoxid und 250 FWL 50 - 300 MW bei Einsatz von naturbelassenem Holz
Stickstoffdioxid 200 FWL > 300 MW
350 FWL 50 - 100 bei Einsatz sonstiger Biobrennstoffe
300 FWL > 100 - 300 MW außer Wirbelschichtfeuerungen
200 FWL > 300 MW
300 FWL 50 - 100 bei Wirbelschichtfeuerung, ausgen.
200 FWL > 100 Einsatz von naturbelassenem Holz
400 FWL 50 - 100 bei anderen Brennstoffen oder anderen
200 FWL > 100 Feuerungen
Schwefeldioxid und 350 FWL 50 - 100 MW
Wirbelschichtfeuerung,
Schwefelabscheidegrad mind. 75 %
Schwefeltrioxid 850 FWL 50 - 100 MW
sonstige Feuerung,
Schwefelabscheidegrad mind. 85 %
200 FWL > 100 MW
Wirbelschichtfeuerung und sonstige
Feuerung, Schwefelabscheidegrad mind.
85 %
Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an § 3 des Entwurfs der 13. BImSchV
Weitere Werte finden sich unter § 3 II ff des Entwurfs der 13. BImSchV.
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
325
10.3.5.4 Genehmigungsbedürftige Anlagen nach der 17 .
Verordnung zum Schutz vor schädlichen
Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen,
Geräusche, Erschütterungen u. ähnliche Vorgänge
(BImSchV)
Bei Einsatz von Altholz der Kategorie A III und A IV, ist es nach § 5 II BiomasseV
erforderlich, dass die Anlage die Anforderungen der Verordnung über die Verbrennung
und die Mitverbrennung von Abfällen (17. BImSchV) erfüllt.68 Am 14. August 2003 wurde
die 17. BImSchV an die Richtlinie über die Verbrennung von Abfällen angepasst, wobei
grundlegende Neuerungen für die Genehmigung von Verbrennungsanlagen eingefügt
wurden, die Althölzer der Kategorie A III und A IV einsetzen. Während nach der alten
Fassung lediglich halogenorganische Verbindungen in Althölzern berücksichtigt werden
mussten ist nun auch der Schwermetallgehalt ausschlaggebend.69
Gemäß § 1 I 1 i.V.m. § 2 S. 1 Nr. 6 der 17. BImSchV gilt die Verordnung für
Verbrennungsanlagen. Hierunter fallen „Anlagen, die dazu bestimmt sind, thermische
Verfahren zur Behandlung von Abfällen oder Stoffen nach § 1 I zu verwenden. Des
weiteren gilt sie gemäß § 1 I 1 i.V.m. § 2 S.1 Nr. 7 der 17. BImSchV für
Mitverbrennungsanlagen, d.h. solche Anlagen deren Hauptzweck die
Energiebereitstellung oder die Produktion stofflicher Erzeugnisse ist. Wann ein
Altholzkraftwerk in welche Kategorie einzustufen ist, ist derzeit noch streitig. Aus diesem
Grund werden im Folgenden die Anforderungen für beide Anlagenarten dargestellt.70
Die Emissionsgrenzwerte für Verbrennungsanlagen sind in § 5 der 17 BImSchV
festgelegt (vgl.:Tabelle 10-6). Sofern in einer Mitverbrennungsanlage mehr als 25 % der
gefahrenen Feuerungswärmeleistung einer Verbrennungslinie71 aus
Mitverbrennungsstoffen erzeugt werden, sind gemäß § 5a I S. 2 der 17. BImSchV
ebenfalls die Vorgaben des § 5 der 17. BImSchV einzuhalten.
68 BUND-Position 69 SCHMOECKEL in Bayrisches Landesamt für Umweltschutz S. 27 70 KLINSKI S. (2002) S. 20 71 Anm: gemäß § 2 der 17. BImSchV ist dies die jeweilige technische Einrichtung bestehend aus Brennraum
und ggfls. Brenner incl. von Nebeneinrichtungen u.ä.
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
326
Tabelle 10-6: Anforderungen an Feuerungsanlagen für mit Holzschutzmittel
behandelte Hölzer gemäß §§ 4, 5 der 17. BImSchV
Quelle: MAIR K (2002) S. 17 Tab 6
Neben den Grenzwerten für Schadstoffe findet man in § 5 der 17.BImSchV auch
Grenzwerte für krebserzeugende Stoffe, die in Tabelle 10-7 aufgeführt sind:
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
327
Tabelle 10-7: Emissionsgrenzwerte der 17. BImSchV f ür krebserzeugende Stoffe
Quelle: Mair Tab 7 S. 18
10.3.6 Umgang mit Abfällen aus der Holzverbrennung
10.3.6.1 Einstufung von Holzaschen
Beim Einsatz von Holz als biogener Energieträger sind auch die
Verbrennungsrückstände zu betrachten. Hierbei sind die in Betracht kommenden
Entsorgungswege zu hinterfragen, die in einer umweltverträglichen Verwertung oder
Beseitigung liegen können.
Fraglich ist, ob die anfallenden Aschen und Schlacken als Abfall im Sinne des § 3 I KrW-
/AbfG einzustufen sind. Ein wesentliches Kriterium für den Abfallbegriff liegt in dem
Tatbestand, dass der Besitzer sich der beweglichen Sache entledigt (u.a. subjektiver
Entledigungswille). Der Entledigungswille ist gemäß § 3 III Nr. 1 KrW/AbfG auch
anzunehmen, wenn bei der Energieumwandlung, Herstellung, Behandlung oder Nutzung
von Stoffen oder Erzeugnissen bewegliche Sachen anfallen, ohne dass der Zweck der
Nutzung darauf gerichtet war. Holzasche fällt im Rahmen der Energieumwandlung von
Holz in Holzfeuerungsanlagen an. Diese werden nicht primär zur Produktion von Asche
verwendet, sondern zur Energieerzeugung. Demnach unterliegt Asche dem Abfallbegriff
nach § 3 I KrW-/AbfG und ist nach den abfallrechtlichen Regelungen zu entsorgen.
10.3.6.1.1 Die Regelungen der AVV
Am 01.01.2002 ist die Abfallverzeichnis-Verordnung (AVV) in Kraft getreten. Diese
Verordnung hebt die EAKV, sowie die BestBüAbfV auf. Zum einen regelt die AVV,
welcher Abfall unter welchen Abfallschlüssel fällt, zum anderen legt sie fest, welche
Abfälle als besonders überwachungsbedürftig einzustufen sind.
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
328
Gemäß § 3 I AVV sind solche Abfälle besonders überwachungsbedürftig i.S.d. § 41 I 1
und III Nr 1 des KrW-/AbfG, die im Abfallverzeichnis in der Anlage zur AVV mit einem
Sternchen (*) versehen sind. Bei diesen Stoffen wird gemäß § 3 II AVV davon
ausgegangen (Vermutungsregel), „dass sie eine oder mehrere der im Anhang III der
Richtlinie 91/689/EWG des Rates vom 12.Dezember 1991 über gefährliche Abfälle72
aufgeführten Eigenschaften und hinsichtlich der dort aufgeführten Eigenschaften H3 bis
H8, H10 und H11 eines oder mehrere (...) Merkmale aufweisen“. Hiervon kann die
zuständige Behörde gemäß § 3 III AVV Ausnahmen zulassen. Nach der Richtlinie
91/689/EWG gilt ein Abfall bereits als gefährlich, wenn er eine einzige gefahrenrelevante
Eigenschaft aufweist. Diese gefahrenrelevanten „Eigenschaften“ sind in den sogenannten
H-Kriterien der Richtlinie 91/689/EWG definiert. Der Begriff „Merkmale“ gibt
Konzentrationsgrenzen wieder, die aus dem Gefahrenstoffrecht übernommen wurden. Zu
den Eigenschaften H1, H2, H9, H13 und H14 bestehen bisher noch keine
Konkretisierungen im Gesetz. Hierzu gibt es ein Arbeitspapier einer ATA AG (Dezember
2001) sowie den Entwurf einer Verwaltungsvorschrift des BMU vom 17.3.2004.
10.3.6.1.2 Einschlägige Abfallschlüssel
Eine konkrete Einstufung der Holzaschen und Filterstäube als büA oder nbüA ist
schwierig vorzunehmen, da es keine bundesweit gültigen Vorgaben gibt. Die
Zuordnungswerte für das Eluat der DK II der AbfAblV können herangezogen werden.
Spezialregelungen für Feststoffe gibt es häufig gar keine oder landesspezifische
Spezialregelungen.
Entsprechend den Vorgaben der EG-Abfallverbrennungsrichtlinie 2000/76/EG
unterscheidet die AVV zwischen der Herkunftsarten aus Verbrennungsanlagen und
Mitverbrennungsanlagen.
„Verbrennungsanlagen“ sind nach Art. 3 Nr. 4 der Richtlinie solche, die „zur thermischen
Behandlung von Abfällen mit oder ohne Nutzung der entstehenden Verbrennungswärme
eingesetzt“ werden.
„Mitverbrennungsanlagen“ sind gemäß Art. 3 Nr. 5 S. 1 der Richtlinie Anlagen, „deren
Hauptzweck in der Energieerzeugung oder der Produktion stofflicher Erzeugnisse besteht
und in der Abfall als Regel- oder Zusatzbrennstoff verwendet wird oder in der Abfall im
Hinblick auf die Beseitigung thermisch behandelt wird." Dabei ist Satz 2 zu beachten, der
besagt: „Falls die Mitverbrennung in solch einer Weise erfolgt, dass der Hauptzweck (...)
nicht in der Energieerzeugung (...), sondern in der thermischen Behandlung von Abfällen
besteht, gilt die Anlage als Verbrennungsanlage im Sinne der Nr. 4“.
Je nachdem in welchen Anlagen die Aschen anfallen, werden diese in bestimmte
Abfallschlüssel eingeordnet. In Abfallverbrennungsanlagen kommen die Abfallschlüssel
19 01 11*, 19 01 12 für Rost- und Kesselaschen in Betracht. 19 01 13*und 19 01 14
72 Abl. EG Nr. L 377 S.20
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
329
beziehen sich auf Filterstäube. In sonstigen Verbrennungsanlagen greifen die
Abfallschlüssel 10 01, darunter u.a. 10 01 01, 10 01 03, 10 01 14*, 10 01 15, 10 01 16*,
10 01 17, 10 01 18* und 10 01 19.
Anlagen, die überwiegend naturbelassenes Holz einsetzen (keine Althölzer im Sinne der
AltholzV), beispielsweise Schwachhölzer aus der Forstwirtschaft und
Landschaftspflegehölzer, sind Mitverbrennungsanlagen. Für die entstehenden Abfälle
(Schlacken und Aschen) wird in der Regel der Abfallschlüssel der AVV-Gruppe 10 01
beantragt. Beispielsweise sind diese anfallenden Schlacken, Rost- und Kesselaschen
unter dem AbfSchl 10 01 15 zu entsorgen: „ Rost- und Kesselasche, Schlacken und
Kesselstaub aus der Abfallmitverbrennung mit Ausnahmen derjenigen, die unter 10 01
14* fallen“.
Schlacken und Aschen, die in Verbrennungsanlagen anfallen, in denen hauptsächlich
Althölzer der Kategorie A III und A IV eingesetzt werden, werden je nach ihrer speziellen
Zusammensetzung als besonders überwachungsbedürftige Abfälle eingestuft. Jedoch
kann auch der Filterstaub von Althölzern der Kategorie II in die Kategorie der besonders
überwachungsbedürftigen Abfälle fallen, da zum Teil relativ hohe Bleigehalte im Feststoff
nachgewiesen werden können. Im Eluat kann dabei der Grenzwert der Deponieklasse II
der Abfallablagerungsverordnung überschritten werden. Die Überschreitung der DK II-
Werte im Eluat besagt, dass eine Ablagerung auf Siedlungsabfalldeponien (DK II) nicht
mehr zulässig ist. In der Regel können für diese Abfälle aus Verbrennungsanlagen
folgende Abfallschlüssel herangezogen werden:
19 01 11*: Rost- und Kesselaschen sowie Schlacken, die gefährliche Stoffe enthalten
19 01 13*: Filterstaub, der gefährliche Stoffe enthält
Im sonstigen Bereich der Abgasbehandlung kommen die Abfallschlüssel 19 01 05* – 10*
in Betracht, die alle unabhängig ihrer speziellen Zusammensetzung, als besonders
überwachungsbedürftig eingestuft sind.
Vergleichbares findet man für Mitverbrennungsanlagen in den Abfallschlüsseln 10 01 14*,
10 01 16*, 10 01 17, 10 01 18* und 10 01 19.
10.3.6.1.3 Folgen der Einstufung
Die Einstufung der anfallenden Aschen und Schlacken nach AVV wirkt sich auf das
Nachweisverfahren, die Art der zur Entsorgung zugelassenen Anlagen, Pflichten zur
Erstellung von Abfallwirtschaftskonzepten-/Bilanzen und evtl. auf Andienungspflichten an
landesspezifische Sonderabfallgesellschaften aus. Die Abfalleinstufung in besonders
überwachungsbedürftige Abfälle (mit “*“), überwachungsbedürftige und nicht
überwachungsbedürftige Abfälle sagt nichts darüber aus, ob grundsätzlich eine
Verwertung oder Beseitigung vorzunehmen ist. Für die richtige Deklaration der
Verbrennungsrückstände ist stets der Abfallerzeuger verantwortlich, der in Kenntnis der
Zusammensetzung seiner Abfälle (ggf. nach Analyse) die Einstufung nach AVV
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
330
vorzunehmen hat. Werden Asche und Schlacken oder Filterstäube, etc. als besonders
überwachungsbedürftige Abfälle eingestuft, so sind diese Abfälle der Zentralen Stelle für
Sonderabfälle gemäß § 8 Abs. 4 S. 1 LAbfWAG anzudienen. Die Zentrale Stelle ist für
Rheinland-Pfalz die Sonderabfallmanagement Gesellschaft RLP mbH (SAM). Die SAM
hat die ihr ordnungsgemäß angedienten Abfälle gemäß § 8 Abs. 5 S.1 LAbfWAG einer
dafür zugelassenen und aufnahmebereiten Anlage zur Entsorgung zuzuweisen, soweit
eine solche zur Verfügung steht. Der Erzeuger/Besitzer der besonders
überwachungsbedürftigen Abfälle kann zugelassene und aufnahmebereite Anlagen zur
Entsorgung der SAM vorschlagen. Andienungspflicht bedeutet, dass Erzeuger/Besitzer
die besonders überwachungspflichtigen Abfälle der SAM melden müssen und nur von
der SAM gebilligten Entsorgungswege einschlagen dürfen.
10.3.6.2 Die Verwertung von Holzasche
§ 5 II 2 KrW-/AbfG beinhaltet einen Vorrang der Verwertung gegenüber der Beseitigung
für Abfälle. § 4 I Nr. 2 lit a) und b) KrW-/AbfG unterteilt die Verwertung in eine stoffliche
und energetische Verwertung auf. § 6 KrW-/AbfG definiert die Kriterien, wann eine
stoffliche Verwertung Vorrang vor einer energetischen Verwertung hat. Gemäß § 4 III
KrW-/AbfG beinhaltet eine stoffliche Verwertung die Substitution von Rohstoffen durch
das Gewinnen von Stoffen aus Abfällen (sekundäre Rohstoffe) oder die Nutzung der
stofflichen Eigenschaften der Abfälle für den ursprünglichen Zweck oder für andere
Zwecke mit Ausnahme der unmittelbaren Energierückgewinnung. Hauptzweck der
Maßnahme muss in der Nutzung des Abfalls und nicht in der Beseitigung des
Schadstoffpotenzials liegen. Dabei ist eine wirtschaftliche Betrachtungsweise, unter
Berücksichtigung der bestehenden Verunreinigungen heranzuziehen. Gemäß § 5 III KrW-
/AbfG liegt eine energetische Verwertung vor, wenn Abfälle als Ersatzbrennstoffe dienen.
Die Abgrenzung zur thermischen Behandlung von Abfällen zur Beseitigung muss auf den
Hauptzweck der Maßnahme abgestellt werden. Hierbei kommt es auf den einzelnen
Abfallstoff an, dessen Art und Ausmaß an Verunreinigungen, sowie die durch seine
Behandlung anfallenden weiteren Abfälle und Emissionen.
§ 5 III 1 KrW-/AbfG stellt auf eine ordnungsgemäße und schadlose Verwertung ab. Stellt
sich gemäß § 5 IV 1 KrW-/AbfG heraus, dass eine Beseitigung der Abfälle
umweltverträglicher ist, so hat eine Beseitigung des Abfalls zu erfolgen. Die zu
erwartenden Emissionen, die Schonung der natürlichen Ressourcen, die einzusetzende
oder zu gewinnende Energie und die Anreicherung von Schadstoffen in Erzeugnissen
sind Beurteilungskriterien. Sind Abfälle zu beseitigen, so stehen unterschiedliche
Deponien zur Verfügung. Hierunter fallen Deponien mit unterschiedlichen Standards, z.B.
Deponien für mineralische Abfälle, Hausmülldeponien, Untertagedeponien oder
Sonderabfalldeponien. Eine Verwertung steht (meist) vor der Beseitigung. Eine
Verwertungsmöglichkeit kann der Einsatz von Aschen und Schlacken in Anlagen zum
Bergversatz sein. Eine andere Verwertungsmöglichkeit könnte in der Verwertung der
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
331
Aschen als Düngemittelersatz liegen. Fraglich ist, ob eine solche stoffliche Verwertung
zulässig ist.
Eine Verwertung ist als ordnungsgemäß einzustufen, wenn sie im Einklang mit formellem
und materiellen Recht steht.73 Hierunter fällt z.B. das Düngemittelrecht. Gemäß § 5 III 3
KrW-/AbfG ist die Verwertung als schadlos anzusehen, „wenn nach der Beschaffenheit
der Abfälle, dem Ausmaß der Verunreinigungen und der Art der Verwertung
Beeinträchtigungen des Wohls der Allgemeinheit nicht zu erwarten sind, insbesondere
keine Schadstoffanreicherung im Wertstoffkreislauf erfolgt“.
In Betracht kommt die Nutzung der Asche als Düngemittel. Hierbei ist das
Düngemittelrecht heranzuziehen. Gemäß § 1 S.1 Nr. 1 DüMG sind Düngemittel Stoffe,
„die dazu bestimmt sind, unmittelbar oder mittelbar Nutzpflanzen zugeführt zu werden,
um ihr Wachstum zu fördern, ihren Ertrag zu erhöhen oder ihre Qualität zu verbessern;
ausgenommen sind Stoffe, die überwiegend dazu bestimmt sind, Pflanzen vor
Schadorganismen und Krankheiten zu schützen oder, ohne zur Ernährung von Pflanzen
bestimmt zu sein, die Lebensvorgänge von Pflanzen zu beeinflussen, sowie
Bodenhilfsstoffe, Kultursubstrate, Pflanzenhilfsmittel, Kohlendioxid, Torf und Wasser.“
Asche ist für ihren hohen Nährstoffgehalt bekannt, wobei grundsätzlich denkbar wäre,
dass Asche als Düngemittel anzusehen ist. Allerdings ist, wenn man die Asche als
Düngemittel in Verkehr bringen möchte, die Düngemittelverordnung zu beachten.
(Genauere Erläuetrungen zum Düngemittelrecht unter Kapitel 10.4.4.1) Nach der
Düngemittelverordnung werden Typen von Düngemitteln zugelassen. Die
Düngemitteltypen werden u.a. durch ihre Zusammensetzung unterschieden. Aschen aus
der Verbrennung pflanzlicher Stoffe sind in Abhängigkeit von den Nährstoffgehalten als
Ausgangsstoff für den Düngemitteltyp mit der Bezeichnung „Kalkdünger aus Aschen aus
der Verbrennung pflanzlicher Stoffe“ sowie für Bodenhilfsstoffe, Kultursubstrate oder
Pflanzenhilfsmittel grundsätzlich zugelassen. Gleiches gilt für die Zugabe von
Holzaschen zu kohlensaurem Kalk. Hier ist der Anteil auf maximal 30 % begrenzt. Es darf
sich nur um Brennraumasche von unbehandeltem Waldholz handeln, das zur
Rückführung auf forstliche Standorte bestimmt ist. Aschen können weiterhin als PK-
Dünger oder als NPK-Dünger in den Verkehr gebracht werden. Im letzteren Fall jedoch
nur als Zugabe, die nicht überwiegen darf. Weiterhin sind verschiedene Aschen in der
Tabelle 12 der Anlage 2 zur DüMV für die Zugabe zu organisch-mineralischen
Düngemitteln des Abschnitts 3 der Anlage 1 DüMV oder zu Bodenhilfsstoffen,
Kultursubstraten oder Pflanzenhilfsmitteln genannt. Dabei wird in jedem Fall der Einsatz
auf Feuerraumaschen aus der Monoverbrennung von naturbelassenen pflanzlichen
Ausgangsstoffen beschränkt. Die Verwendung von Zyklonflugasche oder Feinstflugasche
ist ausgeschlossen. Sie enthalten deutlich höhere Gehalte an Schwermetallen.
73 KÖLLER, (1996) Kommentar zu § 5 III KrW-/AbfG
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
332
Im Rahmen der Novellierung der Düngemittelverordnung wurden Anforderungen an die
Schadstoffgehalte eingeführt. Sie sind in der Tabelle 10-8 beschrieben und dürfen sowohl
von den Ausgangsstoffen (=Aschen) als auch von den Düngemitteln nicht überschritten
werden. Kritisch werden kann hier der Gehalt an Chrom (VI) sein. Vor der Verwertung als
Düngemittel sind daher entsprechende Analysen durchzuführen.
Nach allgemeiner Einschätzung kommen zum Beispiel solche Aschen in Betracht, die in
Anlagen anfallen, in denen nur A I-Hölzer eingesetzt werden. In der Regel kann man
davon ausgehen, dass die entstehenden Schlacken und Aschen nicht als
überwachungsbedürftige Abfälle anfallen und die Grenzwerte der Düngemittelverordnung
nicht überschritten werden. Eine Einzelfallprüfung ist zu unternehmen.
Fraglich ist, wie mit der Asche umzugehen ist, sofern es sich nicht um Asche aus der
Verbrennung von A I- Hölzern handelt. Je nach Schadstoffgehalt (Analytik) muss über
eine Verwertung oder eine Beseitigung der Aschen entschieden werden. Bei der
Aufbringung von Aschen auf landwirtschaftliche Böden, die die einschlägigen Grenzwerte
überschreiten, handelt es sich nicht um eine ordnungsgemäße Verwertung i.S.d. § 5 III 1,
2 KrW-/AbfG.
Tabelle 10-8: Grenzwerte der DüMV
Quelle: Tab 1 Anh 2 der DüMV
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
333
Ist eine Verwertung der Aschen nicht möglich, kommt nur noch die Beseitigung in
Betracht.
10.3.6.3 Die Beseitigung von Holzasche nach KrW-/Ab fG
Holzaschen, welche oben genannte Anforderungen nicht erfüllen, werden nach KrW-
/AbfG entsorgt.
Zunächst kommt eine Ablagerung der Asche auf Siedlungsabfalldeponien in Betracht.
Dazu müsste die Asche insbesondere die Anforderungen der
Abfallablagerungsverordnung (AbfAblV), zuletzt geändert am 24.Juli 2002, erfüllen.
Gemäß § 1 S.1 Nr. 1 gilt die AbfAblV für die Ablagerung Siedlungsabfällen und Abfällen,
die wie Siedlungsabfälle entsorgt werden können. Fraglich ist, ob Asche wie
Siedlungsanfälle entsorgt werden kann. Dazu müsste sie insbesondere die
Anforderungen des Anhangs 1 der AbfAblV erfüllen, in der Grenzwerte für die Zuordnung
in Deponieklasse I und II angegeben sind, auf denen gemäß § 3 I Siedlungsabfälle zu
entsorgen sind. Gemäß § 6 II DepV dürfen besonders überwachungsbedürftige Abfälle
nur abgelagert werden, wenn die Zuordnungskriterien des Anhangs 3 für die
Deponieklasse III und IV eingehalten werden oder die Deponie die Anforderungen für
Deponieklasse IV im Salzgestein erfüllt.
Inwieweit die Holzaschen diesen Anforderungen genügen, kann an dieser Stelle nicht
geklärt werden, da hierzu insbesondere die konkreten Zusammensetzungen der Asche
heranzuziehen ist.
Zur Zeit bestehen jedoch fachliche Überlegungen die Aschen bei Baumaßnahmen auf
Deponien einzusetzen. Diese Überlegungen finden sich im Entwurf einer „Verordnung
über die Verwertung von Abfällen auf Deponien über Tage“ vom 11.6.2004 bzw. im
Papier der LAGA wieder.
10.4 Rechtliche Anforderungen an eine Biogasanlage
10.4.1 Biomassefähigkeit verschiedener Einsatzstoff e
10.4.1.1 Anforderungen der BiomasseV
Die einschlägige Vorschrift der BiomasseV ist § 2 III Nr. 5, die durch anaerobe Vergärung
erzeugtes Biogas als Biomasse anerkennt und damit für vergütungsfähig nach EEG
erklärt, sofern zur Vergärung keine Stoffe nach § 3 Nr. 3 gemischte Siedlungsabfälle aus
privaten Haushaltungen sowie ähnliche Abfälle aus anderen Herkunftsbereichen, § 3 Nr.
7 Hafenschlick und sonstige Gewässerschlämme und -sedimente, § 3 Nr. 9 Tierkörper, -
teile und Erzeugnisse i.S.d. § 1 I des Tierkörperbeseitigungsgesetzes74 oder mehr als
maximal 10 % Klärschlamm eingesetzt werden. Für die Vergärung von Biomasse
74 Anm. an dessen Stelle ist das TierNebG getreten
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
334
kommen die in § 2 II der BiomasseV aufgeführten Stoffe, die generell als Biomasse
anzusehen sind, in Betracht.75
Für die Biogasanlage sind dies insbesondere die § 2 II Nr. 1, 3, 4, 5 BiomasseV
aufgeführten Stoffe.
Gemäß § 2 II Nr. 1 BiomasseV fallen Pflanzen- und Pflanzenbestandteile, die zur
Energieerzeugung verwendet werden, unter den Begriff der Biomasse. Dabei kommt es
nicht darauf an, ob diese Stoffe eigens für die Energieerzeugung angebaut wurden, oder
als Abfall angefallen sind.
Des weiteren zählen hierzu gemäß § 2 II Nr. 3 BiomasseV Abfälle und Nebenprodukte
pflanzlicher und tierischer Herkunft aus Land-, Forst- und Fischwirtschaft. Dies sind z.B.
Gülle und Mist aus der Tierhaltung u.a.m. Aufgrund der Aufführung der Begriffe „Abfälle
und Nebenprodukte“ wird deutlich, dass nicht alle diese Stoffe als Abfall einzustufen sind.
Inwieweit die Stoffe in Anlagen zur Energieerzeugung genutzt werden dürfen, richtet sich
nach den einschlägigen Fachgesetzen (Begründung zu § 2 II).
§ 2 II Nr. 4 erkennt Bioabfälle i.S.d. § 2 Nr. 1 der BioAbfV als Biomasse an. Hierunter
fallen z.B. Bioabfälle aus der Nahrungsmittelverarbeitung, kompostierbare Küchen- und
Kantinenabfälle, Landschaftspflegeabfälle, getrennt gesammelte Bioabfälle privater
Haushalte und des Kleingewerbes.76
Zu beachten ist, dass in § 2 III Nr. 5 BiomasseV nicht alle Stoffe, die gemäß § 3 zur
direkten Verstromung ausgeschlossen sind, auch für die Vergärung ausgeschlossen
sind. Da der § 2 III Nr. 5 BiomasseV speziell die Stoffe benennt, die nicht zur Vergärung
zugelassen sind, ist es z.B. möglich, dass Pappe, Papier und Kartons mitvergärt werden,
wobei gemäß § 3 Nr. 5 BiomasseV diese nicht als Biomasse zur direkten Verstromung
anerkannt werden.77
10.4.1.2 Einsatz von Stoffen aus einer mechanisch-b iologischen
Abfallbehandlung
Fraglich ist, inwieweit Stoffe aus einer mechanisch-biologischen Abfallbehandlungs-
anlage mitvergärt werden können, wenn diese so sortiert wurden, dass ihre
Zusammensetzung der von getrennt gesammelten Bioabfällen entspricht. Man könnte
diese Abfälle zum einen als Bioabfall einstufen, wobei eine Vergärung gemäß § 2 III Nr. 5
i.V.m. II Nr. 4 zulässig wäre. Stellt man auf den Ursprung der Stoffe ab, so handele es
sich hierbei um Siedlungsabfälle, deren Vergärung § 2 III Nr. 5 BiomasseV ausschließt.78
Betrachtet man die Definition des Bioabfalls, wie sie in § 2 Nr. 1 BioAbfV zu lesen ist, so
wird deutlich, dass grundsätzlich nur solche Stoffe als Bioabfall gelten, die pflanzlicher
75 KLINSKI S. (2002) S. 10 76 Amtliche Begründung § 2 II BioAbfV 77 KLINSKI S. (2002) S. 10 78 KLINSKI S. (2002) S. 11
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
335
oder tierischer Herkunft sind. Lediglich solche Fremdstoffe, wie sie in Anhang 1 Nr. 1 der
BioAbfV definiert sind, sind erlaubt, damit man den Stoff als Bioabfall einstufen kann.
Betrachtet man Anhang 1 Nr. 1 der BioAbfV, so findet man an Position 30 Gemischte
Siedlungsabfälle (Abfallschlüssel gemäß AVV: 200301). Diese werden allerdings insoweit
eingeschränkt, dass nur solche als Bioabfall gelten, die getrennt gefasst wurden. Da im
Fall der Nutzung der Stoffe aus einer mechanisch-biologischen Anlage ursprünglich keine
Trennung des Bioabfalls vom übrigen Abfall erfolgte, sind diese Stoffe somit nicht von der
Definition erfasst.79 Somit hat man es bei diesen Stoffen, auch wenn die
Zusammensetzung weitgehend denen von Bioabfällen entspricht, mit gemischten
Siedlungsabfällen zu tun, die gemäß § 2 III Nr. 5 BiomasseV nicht zur Vergärung
zugelassen werden.
Allerdings steht dies nicht im Einklang mit dem geltenden EG-Recht. So gelten z.B.
biogene Stoffe in Siedlungsabfällen in der am 27.10.2001 in Kraft getretene EG-
Richtlinie über die Förderung von Strom aus erneuerbaren Energien im
Elektrizitätsbinnenmarkt (EE-Richtlinie) als Biomasse, nach der BiomasseVO sind sie
aber explizit davon ausgenommen. Bei einer Anpassung der BiomasseV an das EG-
Recht wäre die Ausschlussklausel in der Biomasseverordnung (§ 3 Nr. 3) zu streichen
und der biogene Anteil im Abfall ausdrücklich als Biomasse anzuerkennen. Inwieweit dies
noch erfolgen wird, bleibt anzuwarten.80
10.4.1.3 Einsatz von Haushaltsabwässern
In Haushalten anfallendes Schmutzwasser ist dem Abwasserbegriff gemäß § 51 Absatz 1
LWG zugeordnet. Gemäß § 18 a WHG sind Abwässer so zu beseitigen, dass das Wohl
der Allgemeinheit nicht beeinträchtigt wird. Die kreisfreien Städte, verbandsfreien
Gemeinden und Verbandsgemeinden tragen als Pflichtaufgabe der Selbstverwaltung die
Abwasserbeseitigung gemäß § 18 a Absatz 2 WHG i.V.m. § 52 Absatz 1 S.1 LWG.
Die erforderliche Erlaubnis für das Einleiten von Abwasser darf nur erteilt werden, wenn
die Schadstofffracht so gering gehalten wird, wie dies unter Einhaltung der jeweils in
Betracht kommenden Verfahren nach dem Stand der Technik möglich ist. Die
Mindestanforderungen an die Beseitigung von kommunalem Abwasser sind in Anhang 1
der AbwVO geregelt. Die Abwasserproduzenten sind satzungsgemäß dazu verpflichtet
das Abwasser in die kommunalen Abwasseranlagen einzuleiten. Grundsätzlich ist
innerhalb geschlossener Ortsanlagen eine Einleitung in die kommunalen
Abwasseranlagen vorzunehmen. § 53 Absatz 3 LWG eröffnet jedoch die Möglichkeit
einer Befreiung von der kommunalen Abwasserbeseitigungspflicht. Grundstücke, die
außerhalb im Zusammenhang stehender bebauter Gebiete liegen, können von dem
Anschluss- und Benutzungszwang befreit werden. Auch bei einer Befreiung von der
kommunalen Abwasserbeseitigungspflicht nach § 53 Absatz 3 LWG ist häusliches
79 KLINSKI S. (2002) S. 12 80 http://www.itad.de/energie/statusklima.html#6
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
336
Abwasser nach dem Stand der Technik zu behandeln. In Kleinkläranlagen oder
Pflanzenkläranlagen können beispielsweise die häuslichen Abwässer gereinigt werden.
Der Einsatz von häuslichem Abwasser in Biogasanlagen ist grundsätzlich verboten. Im
Ausnahmefall können Abwässer oder Schlämme aus Abwasserbehandlungsanlagen in
einer Biogasanlage mitvergärt werden. In diesem Fall ist die Biogasanlage der
Abwasserbeseitigung zuzurechnen. Eine wasserrechtliche Zulassung ist erforderlich. Die
Gärrückstände, die einer landbaulichen Verwendung zugeführt werden sollen,
unterliegen den seuchenhygienischen Vorsorgemaßnahmen, wie bei der Anwendung von
Klärschlamm aus kommunalen Abwasseranlagen.
10.4.1.4 Einsatz von Speiseresten in Biogasanlagen
Die Verwertung von Nahrungsmittelabfällen in Biogasanlagen und das anschließende
Aufbringen auf landwirtschaftlichen Flächen als Düngesubstrat ist hinsichtlich
europäischer und nationaler Vorschriften zu untersuchen. Die europäische
Rechtssetzung hat aufgrund der Einführung der EG-Verordnung Nr. 1774/2002 mit
Hygienevorschriften für nicht oder nicht mehr für den menschlichen Verzehr bestimmte
tierische Nebenprodukte81 (EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte) neue
Anforderungskriterien an die Behandlung und Verwertung von Speiseresten erlassen.82
Da nationales Recht erst teilweise an das Gemeinschaftsrecht angeglichen wurde,
verbleiben derzeit noch einige Unsicherheiten auf Seiten der Biogasanlagenbetreiber.
Hiervon ist beispielsweise die Verwertung von Speiseabfällen in Biogas- und
Kompostieranlagen betroffen. Die EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte hat in den
Mitgliedsstaaten unmittelbare Geltung. Eine Angleichung nationaler Gesetzgebung, die
bisher die Speiserestentsorgung regelte, wurde bisher nur teilweise durchgeführt. Eine
Angleichung erfolgte durch das Außer-Kraft-Treten des nationalen TierKBG83 und das In-
Kraft-Treten des neuen TierNebG84 mit Durchführungsvorschriften zur Handhabung der
EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte im Januar 2004. Trotzdem verbleiben
Regelungslücken, insbesondere da eine Speiseabfall-VO und eine Durchführungs-VO
zum TierNebG auf Bundesebene sowie landesrechtliche Regelungen noch zu erlassen
sind. Auf Grund unvollständiger Anpassung des nationalen Rechts an das
Gemeinschaftsrecht verbleiben Regelungslücken und somit Unsicherheiten bzgl. der
Umsetzung auf Seite der Biogasanlagenbetreiber.
81 Verordnung (EG) Nr.1774/2002 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 3.Oktober 2002 mit
Hygienevorschriften für nicht für den menschlichen Verzehr bestimmte tierische Nebenprodukte, anzuwenden
seit dem 1. Mai 2003, Abl.Nr.L273 vom 10.Oktober 2002,S.1-95 82 Anzuwenden seit dem 1.Mai 2003 83 Gesetz zur Beseitigung von Tierkörpern, Tierkörperteilen und tierischen Erzeugnissen, i. d. F. d.
Bekanntmachung vom 11.April 2001, BGBL. I S. 523, geändert durch Gesetz v. 25.Juni 2001, BGBL. I S. 1215 84 Gesetz zur Durchführung gemeinschaftsrechtlicher Vorschriften über die Bearbeitung und Beseitigung von
nicht für den menschlichen Verzehr bestimmten tierischen Nebenprodukten, i.d.F.d. Bekanntmachung v.
25.Januar 2004, BGBL. I S.84
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
337
10.4.1.4.1 Europäische Hygieneverordnung Nr.1774/20 02 (EG-Hygiene-VO
Tierische Nebenprodukte)
Die EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte ist seit dem 1.Mai 2003 anzuwenden.
Regelungsgehalte dieser unmittelbar geltenden Verordnung bestehen aus Anforderungen
an die Entsorgung von tierischen Nebenprodukten, die nicht oder nicht mehr für den
menschlichen Verzehr bestimmt sind.85 Tierische Nebenprodukte sind gemäß Art. 2 I lit.
a) der EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte Tierkörperteile, Tierkörper und tierische
Erzeugnisse, die in einer der drei Kategorien gemäß den Artikeln 4, 5 oder 6 einzustufen
sind. Die EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte erlaubt neue Verwertungswege und
vergrößert den Einsatzbereich der bisherigen nationalen Beseitigungsvorschriften.
Anhang 1, Nr.15 definiert den Begriff der Küchen- und Speiseabfälle. Demnach fallen
unter diesen Begriff alle aus Restaurants, Catering-Einrichtungen und Küchen,
einschließlich aus Groß- und Haushaltsküchen stammende Speisereste. Die Entsorgung
von Küchen- und Speiseabfällen unterliegt dem Geltungsbereich der EG-Hygiene-VO
Tierische Nebenprodukte gemäß Artikel 1 nur sofern es sich um Küchen- und
Speiseabfälle von Beförderungsmitteln im grenzüberschreitenden Verkehr oder für die
Tierernährung oder für die Verwendung in einer Biogasanlage oder zur Kompostierung
handelt. Eine Differenzierung ist innerhalb der Einstufung von Speiseresten zu finden.
Grundsätzlich werden in der EG-Verordnung die Ausgangsrohstoffe entsprechend ihrer
Gefährdungspotenziale in drei Kategorien eingeteilt. Kategorie 1 erfasst besonders
risikobehaftetes Material und erlaubt in der Regel lediglich die Entsorgung in Form der
Beseitigung (Verbrennung in Verbrennungsanlagen, Deponierung). Hierunter fallen
explizit Küchen- und Speiseabfälle von Beförderungsmitteln aus dem
grenzüberschreitenden Verkehr gemäß Art.4 I lit. e). Eine Verwertung dieses Materials in
Biogasanlagen ist nicht zulässig. In der Regel ist lediglich eine Beseitigung nach anderen
Beseitigungsmethoden entsprechend dem Stand der Wissenschaft möglich. Küchen- und
Speisereste, die nicht in Kategorie 1 zuzuordnen sind, werden in Kategorie 3 eingestuft
gemäß Art.6 l lit. l). Diesen Materialien stehen unterschiedliche Entsorgungswege offen.
Anforderungen an die Entsorgung sind durch die Benennung der jeweils zulässigen
Verwendungs-, Behandlungs- und Verwertungswege beschrieben. Ausdrücklich ist die
Verwertung von Speiseresten der Kategorie 3 in Biogas- oder Kompostieranlagen erlaubt
gemäß Art.6 II lit. f). Die Verwendung von Küchen- und Speiseresten in Biogasanlagen
setzt eine Hygienisierungseinrichtung voraus, indem die Materialien auf ≦ 12 mm
Teilchengröße zerkleinert und eine Stunde ≧ 70°C in dem Reaktor ohne Unterbrechung
erhitzt werden müssen (gemäß § 24a Viehverkehrs-VO) Anhang VI Kapitel II,
Unterkapitel C, Nr. 12 lit. a-c). Des weiteren müssen Biogasanlagen grundsätzlich eine
unumgehbare Pasteurisierungs-/Entseuchungsabteilung haben, auf die allerdings unter
bestimmten Bedingungen verzichtet werden kann. Biogasanlagen müssen außerdem
85 KNÄPPLE,H-J. (2003), S. 50
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
338
geeignete Einrichtungen zur Reinigung und Desinfektion von Fahrzeugen und Behältern
bei Verlassen der Biogasanlagen haben.
Bis zum Erlass weitergehender europäischer Vorschriften dürfen die nationalen
Behörden anderweitige Verarbeitungsnormen zulassen, sofern gewährleistet wird, dass
eine gleichwertige Wirkung in Bezug auf Verringerung der Krankheitserreger erreicht wird
gemäß Anhang IV, Kapitel II, Unterkapitel C, Nr. 14. Diese Ausnahmeregelung gilt
lediglich für Anlagen, die ausschließlich mit Küchen- und Speiseresten arbeitet. Diese
Regelung greift allerdings zur Zeit auf Grund der noch bestehenden Gültigkeit des
nationalen Rechts nicht.
10.4.1.5 Einsatz von Gülle
Fraglich ist, ob der Einsatz von Gülle in Biogasanlagen zulässig ist. In der EG-
Verordnung Nr. 1774/2002 vom 3. Oktober 2002, anzuwenden seit dem 1. Mai 2003, mit
Hygienevorschriften für nicht oder nicht mehr für den menschlichen Verzehr bestimmte
tierische Nebenprodukte findet sich Gülle in der Kategorie 2 nach Artikel 5 I der EG-
Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte wieder. Material der Kategorie 2 (Artikel 5 Abs. 1
der EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte) ist Tiermaterial mit einem gewissen Risiko
(nicht TSE-relevant), wie z.B. Erzeugnisse mit Rückständen bestimmter Tierarzneimittel
oder Umweltkontaminanten sowie Ausscheidungen aus landwirtschaftlicher
Nutztierhaltung (Gülle), Magen- und Darminhalt (der Kategorie 2) und Kolostrum. Artikel
5 I lit. a) stuft Gülle als Material der Kategorie 2 ein. Für die Nutzung der Gülle in einer
Biogasanlage bedeutet dies, dass die Gülle gemäß Art. 5 II lit. e), sofern nach Ansicht der
zuständigen Behörde keine Seuchengefahr besteht, in einer gemäß Art. 15 zugelassenen
Biogasanlage verarbeitet werden darf. In Biogasanlagen dürfen grundsätzlich tierische
Nebenprodukte der Kategorien 2 und 3 verwertet werden.
10.4.1.6 Einsatz von Biotonneninhalten
Biotonneninhalte sind i.d.R. mit tierischen Küchen- und Speisenabfällen vermischt, die
gemäß Art. 6 I lit. I) der EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte grundsätzlich als
Material der Kategorie 3 einzustufen sind. Gemäß Art. 6 II lit. g) der EG-Hygiene-VO
Tierische Nebenprodukte sind diese nach den Vorschriften die nach Art. 33 II erlassen
wurden (existieren z.Zt. noch nicht) oder bis zum Erlass dieser Vorschriften, nach
innerstaatlichem Recht in einer Biogasanlage zu verarbeiten (...). Dies bedeutet, dass bei
einer ausschließlichen Nutzung von Biotonneninhalten in einer Biogasanlage Art. 15 Abs.
1 und 2 und Anhang VI der EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte nicht greift und
eine Zulassung nicht erforderlich ist.86 Damit sind lediglich die nationalen Gesetze, wie
z.B. das KrW-/AbfG, DüMG und ihre Verordnungen, BioAbfV etc zu beachten.
86 www.bgkev.de/news/news.thm?newsid=04_1_024, 14.06.2004
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
339
10.4.2 Genehmigung einer Biogasanlage
Neben den Vorgaben aus dem BImSchG und dem BauGB sind bei der Errichtung von
Biogasanlagen eine Vielzahl von Rechtsvorschriften zu beachten (vgl. Abbildung 10-4).
Dies sind insbesondere das Abfallrecht (KrW-/AbfG), das Wasserrecht (WHG), und das
Düngemittelrecht (DüMG).87
Abbildung 10-4: Biogasanlage und anzuwendende Geset ze
Quelle: Infoteil S. I-108 Abb IX-2
87 BMU (Hrsg) (2003)Informationsteil S. 1-103
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
340
10.4.2.1 Relevante Regelungen nach der 4. Verordnun g zur
Durchführung ders Bundes-Immissionsschutzgesetzes -
Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen (4.
BImSchV)
Eine Biogasanlage besteht i.d.R. aus einer Anlage zur Erzeugung von Biogas und einer
Anlage, die das Biogas in Energie umwandelt. Eine Genehmigungsbedürftigkeit nach § 4
BImSchG i.V.m. der 4. BImSchV kann sich aus beiden Anlageteilen ergeben:
Eine Anlage, die der Biogaserzeugung dient, ist nach Nr. 8.6 der 4. BImSchV
genehmigungsbedürftig, sofern Stoffe eingesetzt werden, die Abfälle i.S.d. KrW-/AbfG
sind. In diesem Fall hat man es mit einer Anlage zur biologischen Behandlung von
Abfällen zu tun. Bei kommunalen Anlagen ist eine solche Anlage der Regelfall.88 Beim
Einsatz besonders überwachungsbedürftiger Abfälle ist die Anlage gemäß Nr. 8.6 a -2.
Spalte des Anhangs der 4. BImSchV bei einer Durchsatzleistung von 1 Mg bis weniger
als 10 Mg pro Tag im vereinfachten Verfahren (§ 19 BImSchG) und gemäß Nr. 8.6 a –1.
Spalte des Anhangs der 4. BImSchV bei einer Durchsatzleistung von 10t und mehr pro
Tag nach dem förmlichen Verfahren des § 10 BImSchG zu genehmigen.
Werden Stoffe eingesetzt, die nicht unter das Regime des Kreislaufwirtschafts- und
Abfallgesetzes (KrW-/AbfG) fallen (z.B. Gülle, Kofermente Nawaros) fallen gemäß § 2 II
Nr. 1 lit. a) KrW-/AbfG, kann die imissionsschutzrechtliche Genehmigungspflicht nach Nr.
8.6 des Anhangs zur 4. BImSchV nicht mehr unterstellt werden. Biogasanlagen, die
Einsatzstoffe einsetzen, die aus dem Regime des KrW-/AbfG fallen bedürfen lediglich
einer baurechtlichen Genehmigung.
Werden ausschließlich nicht überwachungsbedürftige Abfälle eingesetzt, so liegen die
Mengenschwelle für das vereinfachte Verfahren bei 10 Mg Durchsatzleistung/Tag (Nr.
8.6 B- 2. Spalte) und für das förmliche Verfahren bei 50 Mg Durchsatzleistung/Tag.
Bei Anlagen zur Nutzung von Biogas zur Stromerzeugung kommt eine
immissionsschutzrechtliche Genehmigung aufgrund der Überschreitung der
Schwellenwerte in Nr. 1.2 bis 1.5 des Anhangs der 4. BImSchV in Betracht. Dies sind
insbesondere:
• gemäß Nr. 1.2 b – 2. Spalte des Anhangs der 4. BImSchV Anlagen zur
Erzeugung von Strom aus Biogas mit einer Feuerungswärmeleistung von 10 MW
bis unter 50 MW
• gemäß Nr. 1.4 b aa - 2. Spalte des Anhangs der 4. BImSchV
Verbrennungsmotoranlagen mit einer Feuerungswärmeleistung von 1 MW bis
unter 10 MW
88 BMU (Hrsg) (2003)Informationsteil S. I- 104
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
341
• gemäß Nr. 1.5 - 2. Spalte des Anhangs der 4. BImSchV Gasturbinenanlagen zur
Energieerzeugung mit einer Feuerungswärmeleistung von 1 MW bis unter
10 MW
Sobald eine der Anlagenkomponenten gemäß § 4 BImSchG i.V.m. der 4. BImSchV
genehmigungsbedürftig ist, ist die gesamte Biogasanlage nach BImSchG zu
genehmigen.89
Fraglich ist, inwieweit § 2 II der 4. BImSchV bei Biogasanlagen Anwendung findet. Dieser
besagt, dass in dem Fall, in denen eine Anlage vollständig zu verschiedenen
Anlagebezeichnungen des Anhangs zugeordnet werden kann, die speziellere
Anlagenbezeichnung maßgebend ist. Da die Möglichkeit besteht, dass die Anlage zum
einen gemäß Nr. 1.2-1.5 bzgl. der Stromerzeugung sowie gemäß Nr. 8.6 des Anhangs
der 4. BImSchG bzgl. der Vergasung von Biomasse (Abfallverwertung)
genehmigungsbedürftig ist. Allerdings stehen die beiden Bewertungen völlig unabhängig
nebeneinander, da keine eine Spezifizierung der anderen darstellt. Aus diesem Grund ist
zu erwarten, dass die Genehmigungsbehörde die Vorschriften beider Anlagenteile
nebeneinander beachtet.90
Auch wenn die o.a. Schwellenwerte nicht erreicht werden, kann sich aufgrund der
Zugehörigkeit der Biogasanlage als Nebeneinrichtung gemäß § 1 II 2 der 4. BImSchV
genehmigungsbedürftig sein. (Band II S. 35/Infoteil S. I-104) Hierbei kommen in Betracht:
• Nr. 7.1 des Anhangs der 4. BImSchV: genehmigungsbedürftiger
Tierhaltungsbetrieb
• Nr. 9.36 – 2. Spalte des Anhangs der 4. BImSchV: Lagerung von Gülle mit einem
Fassungsvermögen von 2.500 m³ und mehr.
• Nr. 8.12 a des Anhangs der 4. BImSchV: Anlagen zur zeitweiligen Lagerung von
besonders überwachungsbedürftigen Abfällen mit einer Aufnahmekapazität ab
1 Mg bzw einer Gesamtlagerungskapazität ab 30 Mg nach vereinfachtem
Verfahren und bei einer Aufnahmekapazität ab 10 Mg/Tag oder einer
Gesamtlagerungskapazität von 150 Mg nach dem förmlichen Verfahren.
• Nr. 8.12 b – 2. Spalte des Anhangs der 4. BImSchV Anlagen zur zeitweiligen
Lagerung von nicht besonders überwachungsbedürftigen Abfällen mit einer
Aufnahmekapazität ab 10t/Tag oder einer Gesamtlagerungskapazität ab 100 Mg.
Erreicht die Biogasanlage bzw. die Anlage, deren Nebeneinrichtung die Biogasanlage ist,
keinen der o.a. Schwellenwerte, ist abermals eine Genehmigung nach Baurecht
erforderlich (vgl. hierzu auch Abbildung 10-5).
89 www.mlur.brandenburg.de/i/biogas09.htm 90 KLINSKI S. (2002) S.36
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
342
Abbildung 10-5: BImSchG-Verfahren
Quelle: Informationsteil S. I-104 Tabelle IX-6
10.4.2.2 Relevante Regelungen nach dem Gesetz über die
Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG)
In folgenden Fällen ist eine Umweltverträglichkeitsprüfung nach UVPG erforderlich
(vgl.: Tabelle 10-9):
• Nr. 8.4.1 der Anlage 1 des UVPG: Anlagen zur biologischen Behandlung von
nicht besonders überwachungsbedürftigen Abfällen, auf die die Vorschriften des
KrW-/AbfG Anwendung finden, mit einer Durchsatzleistung von 50 Mg
Einsatzstoff oder mehr je Tag unterliegen der allgemeinen Vorprüfung des
Einzelfalls gemäß § 3 c I 1 UVPG.
• Nr. 8.4.2 der Anlage 1 des UVPG: Anlagen mit 10 Mg bis weniger als 50 Mg
Einsatzstoffen der vorgenannten Einsatzstoffe je Tag bedürfen einer
standortbezogenen Vorprüfung des Einzelfalls gemäß § 3 c I 2 UVPG.
• Nr. 8.3.1 der Anlage 1 des UVPG: Anlagen zur biologischen Behandlung von
besonders überwachungsbedürftigen Abfällen i.S.d. KrW-/AbfG unterliegen ab
10 Mg Einsatzstoffen oder mehr je Tag der zwingenden
Umweltverträglichkeitsprüfung (§ 3 b UVPG).
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
343
• Nr. 8.3.2 der Anlage 1 des UVPG: Anlagen zur biologischen Behandlung von
besonders überwachungsbedürftigen Abfällen i.S.d. KrW-/AbfG unterliegen ab
einer Tonne einer standortbezogenen Prüfung (§ 3 c I UVPG).
• Nr. 1.3.2 bzw. 1.5.2 der Anlage 1 des UVPG: Verbrennungsmotoranlagen bzw.
Gasturbinenanlagen zur Erzeugung von Strom, Dampf, Warmwasser,
Prozesswärme oder erhitztem Dampf mit einer Feuerungswärmeleistung von
1 MW bis weniger als 10 MW beim Einsatz von Biogas, bedürfen einer
standortbezogenen Vorprüfung des Einzelfalls (§ 3 c I 2 UVPG).
• Nr. 7.1 ff. der Anlage 1 des UVPG: Soweit die Anlage als Nebeneinrichtung einer
UVP-pflichtigen Anlage betrieben wird, ist ebenfalls zu prüfen ob eine UVP
erforderlich ist: z.B. bei Tierhaltungsanlagen.
Tabelle 10-9: UVP-Pflicht
Quelle: BMU (Hrsg) (2003) Informationsteil S. I-105 Tabelle IX-7
10.4.2.3 Relevante Regelungen nach der Europäische
Hygieneverordnung Nr.1774/2002 für nicht oder nicht mehr
für den menschlichen Verzehr bestimmte tierische
Nebenprodukte
Je nachdem, welcher Einsatzstoff in der Biogasanlage verwendet werden soll, muss die
Biogasanlage den Anforderungen der EG-Verordnung Nr. 1774/2002 vom 3. Oktober
2002 mit Hygienevorschriften für nicht oder nicht mehr für den menschlichen Verzehr
bestimmte tierische Nebenprodukte, entsprechen. Diese Verordnung ist seit dem 1. Mai
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
344
2003 anzuwenden. Fraglich ist, wann eine Zulassung nach Artikel 15 Abs. 1 und 2 und
Anhang VI der EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte benötigt wird.
So ist in den Fällen, in denen insbesondere folgende tierische Materialien verwendet
werden, eine Zulassung nach Art. 15 Abs. 1 und 2 und Anhang VI der EG-Hygiene-VO
Tierische Nebenprodukte erforderlich:
• Blut, Horn, Borsten, Haare oder Haut von Tieren, die fleischhygienerechtlich als
tauglich zum Genuss für Menschen beurteilt wurden,
• Wolle, Federn und Eierschalen von Tieren, die keine Anzeichen einer über diese
Erzeugnisse auf Mensch oder Tier übertragbaren Krankheit zeigen,
• überlagerte Lebensmittel mit Anteilen tierischer Herkunft,
• Gülle im Sinne der EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte, d.h. alle
Exkremente von Nutztieren mit und ohne Einstreu, also auch Hühnerkot,
Stallmist und Jauche,
• ehemalige Lebensmittel mit tierischen Anteilen als charakteristischem
Hauptbestandteil. Unter diesen Punkt fallen Stoffe, die aus kommerziellen
Gründen oder aufgrund von Herstellungs-, Verpackungs- oder sonstigen
Mängeln, die weder für den Menschen noch für Tiere ein Gesundheitsrisiko
darstellen, nicht mehr für den menschlichen Verzehr geeignet sind.
Gemäß Anhang I Nr. 37 versteht die EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte unter
dem Begriff Gülle: „Exkremente und/oder Urin von Nutztieren, mit oder ohne Einstreu,
sowie Guano, entweder unverarbeitet oder verarbeitet in Übereinstimmung mit Anhang
VIII Kapitel III oder auf andere Weise in Biogas- und Kompostieranlagen umgewandelt“.
Diese Definition besagt, dass unter den Begriff Gülle lediglich Exkremente (mit oder ohne
Einstreu) von Nutztieren fallen. Gemäß Art. 2 I lit. f) der EG-Hygiene-VO Tierische
Nebenprodukte sind Nutztiere „Tiere, die von Menschen gehalten, gemästet oder
gezüchtet und zur Erzeugung von Lebensmitteln oder zur Gewinnung von Wolle, Pelzen,
Federn, Häuten oder anderer Erzeugnisse tierischen Ursprungs genutzt werden“. Damit
fällt unter die Definition neben Mist und Jauche z.B. auch Hühnerkot. Ausgenommen sind
Exkremente von Heimtieren, Zootieren, Zirkustieren, aus Tierheimen usw.91 Sofern die
Exkremente solcher Tiere zum Einsatz kommen, sind lediglich die Vorgaben der
nationalen Gesetze und Verordnungen einzuhalten. Wird nun aber z.B. Schweinegülle
oder Rindergülle eingesetzt, fällt die Biogasanlage unter den Anwendungsbereich der
EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte.
Eine Zulassung nach Artikel 15 Abs. 1 und 2 und Anhang VI der EG-Hygiene-VO
Tierische Nebenprodukte ist nicht erforderlich, wenn in der Behandlungsanlage
ausschließlich folgende Materialien verarbeitet werden:
91 www.bgkev.de/news/news.htm?mewsid=04_1_024, 11.06.2004
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
345
• pflanzliche Materialien (z.B. Garten- und Parkabfälle, pflanzliche Küchen- und
Gewerbeabfälle oder andere pflanzliche Bioabfälle, nachwachsende Rohstoffe
etc.),
• Küchen- und Speiseabfälle der Kat. 3 (Artikel 6 Abs. 1 lit. l)) der Verordnung inkl.
Biotonneninhalte, andere Materialien tierischer Herkunft oder Materialien, die
Erzeugnisse tierischer Herkunft enthalten, die nicht in den Regelungsbereich des
Art. 15 Abs. 1 und 2 und Anhang VI der EG-Hygiene-VO Tierische
Nebenprodukte fallen.92
Eine Zulassung nach Artikel 15 Abs. 1 und 2 und Anhang VI der EG-Hygiene-VO
Tierische Nebenprodukte ist im Rahmen des jeweils relevanten
Genehmigungsverfahrens (Bundes-Immissionsschutzgesetz, Baurecht) einzuholen. Bei
Neugenehmigungen nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz wird die Zulassung nach
Artikel 15 Abs. 1 und 2 und Anhang VI der EG-Hygiene-VO von der
immissionsschutzrechtlichen Genehmigung eingeschlossen gemäß § 13 BImSchG
(Konzentrationswirkung).
Die für das Veterinärrecht zuständigen Behörden vergeben eine Zulassungsnummer mit
der Ziffer 11 (Biogasanlage) für die Betriebsart.
10.4.2.4 Baurecht
10.4.2.4.1 Bauen im Außenbereich § 35 BauGB
Wie bereits erwähnt, bestehen derzeit bzgl. der Genehmigung von Biogasanlagen im
Außenbereich erhebliche Schwierigkeiten auf die im Folgenden eingegangen werden
soll. Unter den Außenbereich fällt die Gesamtheit der Fläche, die weder im räumlichen
Geltungsbereich eines qualifizierten Bebauungsplans (§ 30 I BauGB), oder eines
vorangezogenen Bebauungsplans (§ 30 II BauGB) noch innerhalb der im
Zusammenhang bebauten Ortsteile (§ 34 BauGB) liegt. Damit § 35 BauGB überhaupt
anwendbar ist, muss es sich zunächst um ein Vorhaben i.S.d. § 29 BauGB handeln.
Danach versteht man darunter solche Vorhaben, die die Errichtung, Änderung oder
Nutzungsänderung von baulichen Anlagen zum Inhalt haben. Da wir es mit der
Errichtung einer Biogasanlage zu tun haben, ist diese Voraussetzung erfüllt.
Als weitere Voraussetzung zur Anwendung des § 35 BauGB darf § 38 BauGB nicht
zutreffen. Dieser besagt, dass die §§ 29 – 37 BauGB auf Planfeststellungen und die
Errichtung und den Betrieb öffentlich zugänglicher Abfallbeseitigungsanlagen nach
BImSchG nicht anzuwenden sind. Da es sich bei der Biogasanlage höchstens um eine
Abfallverwertungsanlage handeln kann, ist § 38 BauGB nicht anwendbar.
Alle Vorhaben im Außenbereich haben die Voraussetzung, dass die Erschließung
(Straßennetz, Wasser-, Stromversorgung und Abwasserbeseitigung) gesichert ist.
92 www.bgkev.de/news/news.htm?mewsid=04_1_024, 09.06.2004
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
346
10.4.2.4.2 Privilegiertes oder nicht-privilegiertes Vorhaben
Die weiteren Genehmigungsvoraussetzungen des § 35 BauGB richten sich danach, ob
es sich bei der Biogasanlage, um ein privilegiertes oder nicht-privilegiertes Vorhaben
handelt.
Die Unterscheidung hat zur Folge, dass privilegierte Vorhaben zulässig sind, wenn
gemäß § 35 I BauGB keine öffentlichen Belange entgegenstehen. Hintergrund dieser
Bestimmung ist, dass der Gesetzgeber möchte, dass diese Vorhaben im Außenbereich
errichtet werden. Deshalb ist die Genehmigung nur bei Entgegenstehen öffentlicher
Belange zu versagen.93
Gemäß § 35 II BauGB sind nicht-privilegierte Vorhaben nur im Einzelfall zulässig, wenn
hier öffentliche Belange nicht beeinträchtigt werden. Daraus folgt, dass Unzulässigkeit
bereits dann besteht, wenn öffentliche Belange lediglich beeinträchtigt werden. Hier sieht
der Gesetzgeber ein grundsätzliches Bauverbot mit Ausnahmevorbehalt vor.
Zunächst kommt § 35 I Nr. 3 BauGB in Betracht, der u.a. Anlagen privilegiert, die der
öffentlichen Versorgung mit Elektrizität dienen. Allerdings verlangt die Rechtsprechung
für die Privilegierung einer solche Anlage, dass sie nur an diesem Standort und
nirgendwo anders errichtet werden kann. Da Biogasanlagen nicht ortsgebunden sind,
scheidet dieser Privilegierungstatbestand aus.94
Des weiteren könnte § 35 I Nr. 4 BauGB einschlägig sein. Demnach ist ein Vorhaben
privilegiert, wenn es wegen seiner besonderen Anforderungen an die Umgebung oder
wegen seiner nachteiligen Wirkung auf die Umgebung nur im Außenbereich ausgeführt
werden soll. Im Gegensatz zu den übrigen privilegierten Vorhaben, die genau bezeichnet
werden, handelt es sich hierbei um einen Auffangtatbestand, bei dem ein Vorhaben
aufgrund der Wertung „das es nur im Außenbereich errichtet werden soll“ eingestuft wird.
Dabei bedeutet „nur“ dass es keinen geeigneten Alternativstandort im Innenbereich gibt.
Da Biogasanlagen i.d.R. ohne Probleme im Innenbereich errichtet werden können,
scheidet auch diese Privilegierung aus.95
Somit haben wir es bei der Errichtung einer Biogasanlage nicht mit einem privilegierten
Vorhaben i.S.d. § 35 I BauGB zu tun. Dies hat zur Folge, dass die Errichtung einer
Biogasanlage im Außenbereich nach § 35 II BauGB zu beurteilen ist. Danach ist im
Einzelfall die Errichtung einer Biogasanlage zulässig, sofern keine öffentlichen Interessen
entgegenstehen, wobei § 35 III BauGB nicht abschließend aufzählt, wann eine
Beeinträchtigung öffentlicher Belange vorliegt.
Nach der bisherigen Gesetzeslage gestaltet es sich schwierig, eine Biogasanlage im
Außenbereich zu errichten, da es sich hierbei nicht um ein Privilegiertes Vorhaben i.S.d.
93 KLINSKI S. (2002) S. 37 94 KLINSKI S. (2002) S. 39 95 KLINSKI S.(2002) S. 39
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
347
§ 35 BauGB handelt. Dies könnte sich aber in Zukunft ändern, da derzeit die Novellierung
des BauGB angestrebt wird.
10.4.2.4.3 Novellierung zum Baugesetzbuch in Releva nz für den Bau von
Biogasanlagen im Außenbereich
Die Änderungen des BauGB wurde am 24. Juni 2004 im BGBl. I S. 1359 vom 30.06.2004
veröffentlicht und ist am 20.07.2004 in Kraft getreten.
Die Neuerungen betreffen unter anderem Bestimmungen zugunsten der Errichtung von
Biogasanlagen im Außenbereich. Der hierzu von der Fachkommission Städtebau
verabschiedete Mustererlass soll vom Ministerium der Finanzen Rheinland-Pfalz als
Rundschreiben eingeführt werden. Die für Biogasanlagen entscheidenden Aussagen
wurden im Entwurf des Handbuchs für die Errichtung und den Betrieb von Biogasanlagen
in der Landwirtschaft in Rheinland-Pfalz, dass voraussichtlich im September/Oktober
2004 veröffentlicht wird.
Zu den privilegierten Vorhaben im Außenbereich zählen nun Vorhaben, die „der
Herstellung und Nutzung der Energie von aus Biomasse erzeugter Energie im Rahmen
eines landwirtschaftlichen Betriebs nach Nummer 1 dienen“96. Nicht nur die Herstellung
und Nutzung der Energie von aus Biomasse erzeugtem Gas, sondern jede energetische
Nutzung von Biomasse (einschließlich der thermischen Energienutzung der Biomasse)
priviligiert. Die Voraussetzungen und weitere Erläuterungen sind detalliert im Entwurf des
Handbuchs für die Errichtung und den Betrieb von Biogasanlagen in der Landwirtschaft in
Rheinland-Pfalz zu finden, dass voraussichtlich im September/Oktober 2004
veröffentlicht wird.
Die derzeitige Reglung trägt jedoch den Anforderungen der Praxis nicht hinreichend
Rechnung. Zum rentablen Betrieb einer Biomasseanlage ist oft die Verwendung von
Fremdstoffen zur Gaserzeugung oder die Stromeinspeisung in das öffentliche
Versorgungsnetz in höherem Maße notwendig, als die derzeitige Rechtslage zulässt.
Gerade bei kleineren landwirtschaftlichen Betrieben sind kleinere, wenig rentable
Anlagen zur Biomassegewinnung genehmigungsfähig. Die vorgeschlagene Erweiterung
der Privilegierungstatbestände erfasst ausdrücklich auch die Nutzung der Energie von
aus Biomasse erzeugtem Gas wenn mehrere Betriebe kooperieren. Die Betriebe müssen
dabei im räumlichen-funktionalen Zusammenhang mit der Hofstelle eines
landwirtschaftlichen Betriebes stehen. Die Beschränkung auf nahe liegende Betriebe soll
sowohl aus ökologischen, wie auch aus ökonomischen Gründen einen überregionalen
Transport der Rohstoffe verhindern.97
96 Bundesregierung (2003), S.16 97 ebenda, S. 54 f.
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
348
10.4.3 Technische Anforderungen an Biogasanlagen
10.4.3.1 Die Technische Anleitung zur Reinhaltung d er Luft (TA Luft
2002)
Genehmigungsbedürftige Biogasanlagen haben die Anforderungen der TA Luft unter Nr.
5.4.8.6.1 zu erfüllen. Hier werden neben den einzuhaltenden Grenzwerten auch
Anforderungen an den Bau und Betrieb der Biogasanlage gestellt.
Gemäß 5.4.8.6.1 a) TA Luft muss ausreichend Lagerkapazität vorhanden sein und ggfls.
eine Nachrotte errichtet werden. Des weiteren muss das Eindringen von Sickerwässern
in den Boden vermieden werden und Prozesswasser ist aufzufangen. Aufnahmebunker
müssen verschlossen und mit einer Fahrzeugschleuse versehen werden. Abgase sind an
der Entstehungsstelle zu erfassen. Insbesondere Abgase aus der Nachrotte sind einem
Biofilter o.ä. zuzuführen, wobei dieser einer regelmäßigen Leistungsprüfung zu
unterziehen ist, damit die vorgeschriebene Geruchstoffkonzentration von 500 GE/m³ im
Abgas gewährleistet ist. Diese Geruchsstoffkonzentration gilt bei Anlagen mit einer
Durchsatzleistung von 30 Mg Abfällen/Tag
Bei staubförmigen Emissionen darf die Massenkonzentration 10 mg/m³ nicht
überschreiten.
Des weiteren werden in Nr. 5.4.1.4 Anforderungen an den Betrieb einer
Verbrennungsmotoranlage gestellt.
Danach dürfen staubförmigen Emissionen bei Verbrennungsmotoranlagen, die
ausschließlich dem Notantrieb dienen oder bis zu 300 Stunden je Jahr zur Abdeckung
der Spitzenlast (z. B. bei der Stromerzeugung, der Gas- oder Wasserversorgung)
betrieben werden, als Mindestanforderung die Massenkonzentration 80 mg/m3 nicht
überschreiten.
Die Emissionen an Kohlenmonoxid im Abgas dürfen folgende Massenkonzentrationen
nicht überschreiten:
- bei Fremdzündungsmotoren, die mit Biogas oder Klärgas betrieben werden, mit einer
Feuerungswärmeleistung von
o 3 MW oder mehr: 0,65 g/m3
o weniger als 3 MW: 1,0 g/m3
- bei Zündstrahlmotoren, die mit Biogas oder Klärgas betrieben werden, mit einer
Feuerungswärmeleistung von
o 3 MW oder mehr: 0,65 g/m3
o weniger als 3 MW: 2,0 g/m3
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
349
Diese Grenzwerte gelten nicht für Verbrennungsmotoranlagen, die ausschließlich dem
Notantrieb dienen oder bis zu 300 Stunden je Jahr zur Abdeckung der Spitzenlast (z. B.
bei der Stromerzeugung, der Gas- oder Wasserversorgung) betrieben werden.
Die Emissionen an Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid im Abgas dürfen folgende
Massenkonzentrationen nicht überschreiten:
- bei Zündstrahlmotoren, die mit Biogas oder Klärgas betrieben werden, mit einer
Feuerungswärmeleistung von
o 3 MW oder mehr: 0,50 g/m3
o weniger als 3 MW: 1,0 g/m³
- bei Magergasmotoren und anderen Viertakt-Otto-Motoren, die mit Biogas oder
Klärgas betrieben werden 0,50 g/m3
Wird von Biogas in Zündstrahlmotoren mit einer Feuerungswärmeleistung von weniger
als 3 MW eingesetzt, sind die Möglichkeiten, die Emissionen an Stickstoffoxiden durch
motorische Maßnahmen weiter zu vermindern, auszuschöpfen.
Schwefeldioxid ist nach dem Stand der Technik zu reduzieren. Die Emissionen an
Formaldehyd im Abgas dürfen die Massenkonzentration 60 mg/m3 nicht überschreiten.
Bisher findet man keine konkrete Regelung bzgl. Emissions- und Immissionswerten von
Keimen. Die TA Luft spricht lediglich davon, dass solchen Emissionen durch den Stand
der Technik zu mindern sind.
10.4.3.2 Umgang mit wassergefährdenden Stoffen
In landwirtschaftlichen Biogasanlagen unterscheiden sich die chemische
Zusammensetzung der in der Vergärungsanlage befindlichen Stoffe nicht wesentlich von
der von Jauche, Gülle und Silagesickersäften. Zur Ableitung der wasserrechtlichen
Anforderungen an landwirtschaftlichen Biogasanlagen wird deshalb das
Wassergefährdungspotenzial der zu vergärenden Stoffe mit dem
Wassergefährdungspotenzial von Jauche, Gülle und Silagesickersäften gleichgesetzt.
Gülle unterliegt keiner Einstufung in eine Wassergefährdungsklasse. Die technischen
Anforderungen ergeben sich somit aus der Landesverordnung über Anforderungen an
Anlagen zum Lagern und Abfüllen von Jauche, Gülle, Silagesickersäften, Festmist und
Silagen (JGSF-Verordnung) vom 1. April 1999 (GVBl. Vom 29.04.1999, S. 102). Die im
Anhang der JGSF-Verordnung und mit den wasserwirtschaftlichen Anforderungen an
JGS-Anlagen eingeführten technischen Regeln sind analog anzuwenden. Das
Rundschreiben des Ministeriums für Umwelt und Forsten „Wasserwirtschaftliche
Anforderungen an Anlagen zum Lagern von Jauche, Gülle und Silagesickersäften (JGS-
Anlagen) vom 7. Dezember 1994, Az.: 1033-05.90 ist weiterhin gültig.
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
350
10.4.3.3 Gerätesicherheitsrecht
Biogas besteht überwiegend aus Methan, Kohlendioxid und geringen Teilen von
Schwefelwasserstoff. Erreicht der Methangehalt in einem Luft-Gas-Gemisch 30 % Anteil
oder mehr entwickelt sich eine explosive Atmosphäre (Biogas Schleswig-Holstein S. 3).
Dies hat zur Folge, dass besondere Anforderungen an die Errichtung und den Betrieb
solcher Anlagen aus Gründen der Sicherheit gestellt werden. Hierbei finden
insbesondere gemäß § 1 II i.V.m. § 2 VII Nr. 9 GPSG das Geräte- und
Produktsicherheitsgesetz sowie die Regelungen der Betriebssicherheitsverordnung vom
27.September 2002 gemäß § 1 II BetrSichV Anwendung.
Bzgl. der Sicherheitsregeln wird auf die „Sicherheitsregeln für landwirtschaftliche
Biogasanlagen“ (zu beziehen über den Bundesverband der landwirtschaftlichen
Berufsgenossenschaften e.V., Weißsteinstr. 70 – 72 D-34131 Kassel) des
Bundesverbandes der landwirtschaftlichen Berufsgenossenschaften e.V., Stand
05.09.2002 verwiesen, die insbesondere die Vorgaben nach Gerätesicherheitsrecht
(allerdings noch in der alten Fassung) und den Regeln der Technik machen.
Anforderungen an den baulichen Brandschutz und Bodenschutz sind unter der
Berücksichtigung der vorgesehenen Sicherheitstechnik zu entwickeln.
10.4.4 Verwendung von Gärrückständen
10.4.4.1 Düngemittelverordnung
Der Einsatz von Gärsubstraten auf landwirtschaftlichen Flächen wird von
unterschiedlichen rechtlichen Regeleungen diktiert. Die Düngemittelverordnung gibt
Anweisungen, die sich aus der Verwertung tierischer Stoffe ergeben als auch zusätzlich
erforderliche Vorgaben für die landwirtschaftliche Verwertung von Bioabfällen.
Grundsätzlich regelt die Düngemittelverordnung die Zulassung von Düngemitteltypen,
regelt Anforderungen an das Inverkehrbringen von Düngemitteln, Wirtschaftdüngern,
Bodenhilfsstoffen, Kultursubstrate und Pflanzenhilsmittel gemäß § 1 DüMG. Beim Einsatz
von Bioabfällen oder Gemische, wobei Bioabfälle als Ausgangsstoffe eingesetzt werden,
sind zusätzlich die Regelungen der der BioAbfV bzgl. Der stofflichen Zusammensetzung
und Behandlung befolgt werden. Regelungsgehalt des DüMV bezieht sich auf das
Inverkehrbringen von Düngemitteln etc nach § 1 DüMG. Die Verwertung von
Gärsubstraten wird von dieser Verordnung nicht geregelt.
10.4.4.2 Düngeverordnung
Landwirtschaftliche Flächen und gartenbaulich genutzte Flächen, auf denen Düngemittel
aufgebracht werden unterfallen den Regelungen der Düngeverordnung. Hierbei gelten
die Regeln der guten fachlichen Praxis. Bei der Anwendung von Wirtschaftsdüngern
tierischer Herkunft gelten besondere Grundsätze. Nach § 3 DüV sind besondere
Einschränkungen bei der Ausbringung von Gülle oder stickstoffhaltigen flüssigen
Sekundärrohstoffdüngern zu beachten.
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
351
10.4.4.3 Verwertung
Die Ausgangsstoffe, die auf landwirtschaftlich genutzten Flächen ausgebracht werden,
müssen hierfür geeignet sein. Hierbei muss eine Verwertbarkeit der Gärreste
nachgewiesen werden. Sollen Gärreste an andere abgegeben werden
(Inverkehrbringen98), so ist dies nur zulässig, wenn diese einem zugelassenem
Düngemitteltyp entsprechen. Nach Anhang 3 der Düngemittelverordnung müssen diese
Gärreste, die in Verkehr gebracht werden, den Anforderungen der Düngemittelzulassung
entsprechen und gekennzeichnet sein.
10.4.4.4 Die Kofermentation
Im Regelfall werden zur Steigerung der Energieausbeute der Gülle Kofermente
untergemischt. Hierbei handelt es sich i.d.R. um Abfälle i.S.d. BioAbfV, was zur Folge
hat, dass bzgl. der Gärrückstände zusätzlich die BioAbfV einzuhalten ist.99 In
Abhängigkeit der Schadstoffkonzentration ist die Ausbringungsmenge auf 20 bzw. 30
Tonnen Trockenmasse je Hektar in drei Jahren begrenzt.
Mit dem Begriff Kofermentation wird die Vergärung von Gülle oder Festmist zusammen
mit organischen Stoffen, die nicht in der Viehwirtschaft anfallen, bezeichnet. Für
Biogasanlagen kommen evtl. Speisereste, Grasschnitt, Maissilage, organische Fette und
Öle, biologische Abfälle, Grüngut etc. als Kosubstrate in Betracht. Fett- und
Fettrückstände dürfen nur dann mit verwendet werden, wenn sie bei der Herstellung und
Verarbeitung von Lebens-, Genuss- und Futtermitteln stammen. Es darf kein
Risikomaterial darin enthalten oder die Fette dürfen nur von pflanzlicher Herkunft sein.
Aufgrund dieser Rechtslage scheidet der Einsatz von Fettabscheiderinhalten und
Flotatfetten aus Schlachtbetrieben in Biogasanlagen und die anschließende Ausbringung
des Substrates auf landwirtschaftlichen Flächen aus.100
Mit Grasschnitt bewegen wir uns wiederum im Abfallrecht. Es bestehen allerdings auch
Ausnahmen. Wird Gras eigens für die Verwertung in landwirtschaftlichen Biogasanlagen
angebaut, fällt es nicht, wie in den meisten anderen Fällen, zwangsläufig an, sondern ist
zweckgerichtet auf dessen Verwertung, d. h. es liegt somit kein Abfall nach KrW-/AbfG
vor. Fallen aber Garten-, Park und Landschaftspflegeabfälle unbeabsichtigt an, so
werden diese zu kompostierbaren Abfällen.
98 Inverkehrbringen beinhaltet jedes Abgeben an andere . Hierunter fallen auch Personengesellschaften, die die
Gärreste an ihre Mitglieder gibt oder Kapitalgesellschaften, bspsw. eine GmbH, die eine Biogasanlage betreibt
und die Gärreste an landwirtschaftliche Betriebe mit anderer Rechtsform abgeben. s. Handbuch für die
Planung, Errichtung und den Betrieb von Biogasanlagen in der Landwirtschaft in Rheinland-Pfalz, Entwurf,
Stand 19.07.2004 99 MINISTERIUM FÜR UMWELT NRW (2002) Kap. 4.2.2, BMU (Hrsg) (2003) Informationsteil I-105 100 PHILIPP, W. (2002), S. 107
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
352
Zusammenfassend ist zu sagen, dass bei Speiseabfällen, die nicht in Großküchen
anfallen, und Grasschnitt, der nicht speziell für die Verwertung angebaut wird, das
Abfallrecht einschlägig ist.
10.4.4.5 Abfallrecht
10.4.4.5.1 Verordnung über die Verwertung von Bioab fällen auf
landwirtschaftlichen, forstwirtschaftlichen und gär tnerisch genutzten
Böden (BioAbfV)
Die BioAbfV wurde auf Grundlage des § 8 I und II KrW-/AbfG erlassen und trat am
01.10.1998 in Kraft. Ihr Regelungsbereich liegt gemäß § 1 I BioAbfV in der Verwertung
von Bioabfällen auf landwirtschaftlichen, forstwirtschaftlichen und gärtnerische genutzten
Böden und sie regelt die Anforderungen an die Behandlung von Bioabfällen.
Anzuwenden ist diese Verordnung u.a. von öffentlich-rechtlichen Entsorgungsträgern (§ 1
II Nr. 1), Abfallbesitzern (§ 1 II Nr. 2) und Bioabfallbehandlern (§ 1 II Nr. 3).
Anzuwenden ist die BioAbfV, wenn in der Biogasanlage Abfälle mitvergärt werden.
Handelt es sich bei der Mitvergärung der Abfälle um eine Eigenverwertung, ist die
BioAbfV gemäß § 1 III Nr. 2 und § 2 Nr. 6 BioAbfV nicht anzuwenden. Die Definition der
Eigenverwertung ergibt sich aus § 2 Nr. 6 BioAbfV.
10.4.4.5.2 Einstufung als Bioabfall
Die BioAbfV definiert in § 2 S. 1 Nr. 1 BioAbfV Bioabfälle als „Abfälle tierischer und
pflanzlicher Herkunft zur Verwertung, die durch Mikroorganismen, bodenbürtige
Lebewesen oder Enzyme abgebaut werden können.“ Insbesondere gehören hierzu
Abfälle, die in der Anlage 1 Nr. 1 der BioAbfV aufgezählt werden.
Grundsätzlich dürfen in einer Biogasanlage nur solche Stoffe zur Kofermentation
eingesetzt werden, die in Anlage 1 der BioAbfV aufgeführt sind. Gemäß § 6 II BioAbfV
kann die zuständige Behörde daneben weitere Einsatzstoffe tierischer und pflanzlicher
Herkunft zur Kofermentation zulassen.
§ 3 BioAbfV enthält Anforderungen an die Behandlung zur Gewährleistung der seuchen-
und phytohygienischen Unbedenklichkeit des Gärrückstandes. Sofern Anhang 1 der
BioAbfV nichts anderes sagt bzw. keine Befreiung nach § 10 II BioAbfV besteht, sind
Bioabfälle vor einer landwirtschaftlichen Verwertung aerob oder anaerob zu behandeln,
wobei i.d.R. eine Hygienisierung erfolgt. Bei den Gärrückständen aus der Biogasanlage
handelt es sich um anaerob behandelte Bioabfälle gemäß § 2 S.1 Nr. 4 lit. b BioAbfV.
§ 3 BioAbfV schreibt vor, dass Erzeuger und Besitzer von Bioabfällen diese vor dem
Einsatz als Düngemittel so behandeln müssen, dass:
• eine seuchen- und phytohygienische Unbedenklichkeit gegeben ist und
• die Obergrenzen für Schwermetalle in Bioabfällen eingehalten werden.
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
353
10.4.4.5.3 Schadstoffgrenzwerte
Durch die Vergärung der Kofermenten kommt es zu einer Erhöhung des
Schwermetallgehalts. Hier schreibt die BioabfallV in § 4 III i.V.m. § 6 I 1 und 2 folgende
Grenzwerte vor, die bei einer maximalen Ausbringmenge von 20 mg Bioabfall -TS pro
Hektar in drei Jahren eingehalten werden müssen (vgl.:Tabelle 10-10).
Tabelle 10-10: Maximal zulässige Schwermetallgehalt e (mg/kg TS) und
Aufbringungsmengen (Mg TS in 3 Jahren) nach BioAbfV
Schadstoff 20 Mg TS / ha 30 Mg TS / ha
(§ 4 III 1BioAbfV) (§ 4 III 2 BioAbfV)
Blei 150 100
Cadmium 1,5 1
Chrom 100 70
Kupfer 100 70
Nickel 50 35
Quecksilber 1 0,7
Zink 400 300
Quelle: Eigene Darstellung
Diese Grenzwerte hat der Bioabfallbehandler gemäß § 4 II BioAbfV einzuhalten, wenn er
die Bioabfälle abgeben oder auf betriebseigenen Flächen aufbringen will.
Gemäß § 4 V BioAbfV hat der Anlagenbetreiber im Rahmen seiner Nachweispflicht alle
drei Monate Kontrollen des Gärrückstands durchzuführen.
Je angefangener 2000 mg Frischmasse erfolgt eine Untersuchung der
Schwermetallgehalte ( siehe Tabelle oben), sowie des pH-Gehalt, Salzgehalt, Gehalt an
Trockenmasse und organischer Trockenmasse und des Anteils an Fremdstoffen.
10.4.4.5.4 Anwendung der BioAbfV in Abhängigkeit de s eingesetzten Stoffes
1) Stoff, bei dem gemäß Anhang 1 der BioAbfV eine landbauliche Verwertung
zulässig ist
2) Bevor der Stoff in der Biogasanlage eingesetzt wird, hat er die Anforderungen
des § 4 III 1 BioAbfV zu erfüllen. Des weiteren besteht für den Anlagenbetreiber
gemäß § 4 V BioAbfV eine Untersuchungspflicht der Einsatzstoffe durch ein
anerkanntes Prüflabor.
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
354
Solche Stoffe dürfen gemäß § 6 II BioAbfV mit Zustimmung der unteren Abfallbehörde
eingesetzt werden, wobei diese das Einvernehmen der landwirtschaftlichen Fachbehörde
einzuholen hat. Dabei sind die Abfälle auf ihren Schadstoffgehalt hin zu überprüfen,
wobei neben § 4 III BioAbfV weitere Schadstoffprüfungen gemäß § 4 VIII BioAbfV
angeordnet werden können. Auch hier besteht die Untersuchungspflicht gemäß § 4 V
BioAbfV.
10.4.4.5.5 Seuchenhygienische Anforderungen
Bzgl. der seuchenhygienischen Anforderungen ist § 3 i.V.m. Anhang 2 zur BioAbfV zu
beachten. Im Anhang 2 werden Vorgaben bzgl. der Behandlung der Bioabfälle gemacht,
damit ihre seuchen- und phytohygienische Unbedenklichkeit gewährleistet werden kann.
Grund für diese Vorgaben ist, dass in biogenen Abfällen Hygienerisiken bei der Lagerung
und Behandlung der Abfälle bestehen, da hier diverse Bakterien, Pilze, Viren und
Parasiten vorzufinden sind.101
So ist z.B. bei Fettabschneiderinhalte (02 02 04) gemäß Anhang 1 Nr. 1 3. Spalte eine
Pasteurisierung vorgeschrieben. Dies bedeutet, dass ein Hygienisierungsbehälter
erforderlich ist, in dem der Einsatzstoff für eine Stunde auf 70 °C erhitzt wird. Diese
Wärmebehandlung muss vom Anlagenbetreiber dokumentiert werden (Fischer in S. 71).
10.4.4.6 Ausbringung von Gülle
Bei der Ausbringung von Gülle als Gärrückstand in Form von Wirtschaftsdünger i.S.d. § 1
S.1 Nr. 2 DüMG kann der Gärrückstand nach den Vorschriften des DüMG i.V.m. der DüV
und DüMV auf landwirtschaftlichen Flächen aufgebracht werden.
10.4.4.6.1 Düngeverordnung
Die Düngeverordnung ist anzuwenden, wenn Düngemittel auf landwirtschaftliche Böden
aufgebracht werden soll. Neben den allgemeinen Grundsätzen der guten fachlichen
Praxis gemäß § 2 DüV sind gemäß § 3 DüV bei der Ausbringung von Wirtschaftsdünger
besondere Anforderungen einzuhalten. Dies sind besondere Anforderungen an die Art
der Ausbringung, Zeitraum der Ausbringung usw. Insbesondere ist § 3 VII DüV zu
beachten, der besagt, dass im Betriebsdurchschnitt höchstens bis zu 210 kg
Gesamtstickstoff/ha und a auf Grünland und 170 kg/ha und a auf Ackerland aufgebracht
werden darf. Außerdem besteht gemäß § 3 III DüV eine Beschränkung der Ausbringung
von Düngemitteln nach der Ernte der Hauptfrucht dahingehend, dass insgesamt nur bis
zu 40 kg Ammoniumstickstoff oder 80 kg Gesamtstickstoff pro Hektar ausgebracht
werden dürfen. Gemäß § 3 IV DüV ist im Zeitraum vom 15 November bis zum 15 Januar
die Ausbringung von Gülle gänzlich unersagt.
101 MINISTERIUM FÜR UMWELT NRW Kapitel 4.2.3; Aufgrund des Umfangs wird auf Anhang 2 der BioAbfV
verwiesen
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
355
10.4.4.6.2 Düngemittelverordnung
Soll der Wirtschaftsdünger in Verkehr gebracht werden, ist insbesondere § 3 DüMV zu
beachten, der Anforderungen an die Wirtschaftsdünger stellt. Wirtschaftsdünger ist
gemäß den Vorgaben des § 5 i.V.m. der Anlage 4 der DüMV zu kennzeichnen.
Sobald den Wirtschaftsdünger Stoffe zugesetzt werden, die nicht Abfall i.S.d. KrW-/AbfG
sind, so z.B. bei Energiepflanzen, die für diesen Zweck angebaut wurden, erfolgt eine
Behandlung des Gärrückstands als organischer Dünger gemäß Abschitt 3 der Anlage 1
der DüMV.102 In diesem Fall erfolgt die Kennzeichnung nach Anlage 3 der DüMV.
Danach ist der Wirtschaftsdünger als solcher zu bezeichnen. Des weiteren sind die
Gehalte für folgende Stoffe anzugeben, sofern die angegebenen Werte erreicht werden
(vgl.: Tabelle 10-11):
Tabelle 10-11: Gehalte in Wirtschaftsdünger
Grenzwert mg/kg TM
Arsen 40 mg/kg TM
Blei 150 mg/kg TM
Chrom(IV) 2 mg/kg TM
Nickel 80 mg/kg TM
Quecksilber 1 mg/kg TM
Thallium 1 mg/kg TM
Kupfer ab Gehalt von 0,01 %
Zink ab Gehalt von 0,01 %
Bor ab Gehalt von 0,01 %
Kobalt 10 mg/kg TM
Selen 5 mg/kg TM
Quelle: Anhang 4 Nr. 1.5 der DüMV
Darüber hinaus ist die Tierart anzugeben, deren Fäkalien im Wirtschaftsdünger enthalten
sind, sowie die Nährstoffgehalte in Prozent für N, P2O5 oder K2O. Überschreitet der Anteil
an Ca O 5 % in der Trockenmasse, so ist dies ebenfalls anzugeben.
10.4.4.6.3 Inverkehrbringen von Gülle nach der EG-H ygienevorschrift
Will man die vergorene Gülle i.S.d. EG-Hygienevorschriften aus der Biogasanlage
inverkehrbringen, so hat man die Vorgaben des Anhangs VIII Kapitel III der EG-HygieneV
zu beachten. Danach muss die Gülle mindestens 60 Min lang einer Hitzbehandlung von
mind. 70 °C oder einer gleichwertigen Behandlung (A rt. 33 II) unterworfen werden.
Darüber hinaus müssen sie frei von Salmonellen und Enterobacteriaceae sein und einer
Behandlung unterworfen sein, die die Anzahl Sporen bildender Bakterien und von Toxin
102 www.mlur.brandenburg.de/i/biogas09.htm
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
356
verringert. Bei der Lagerung darf es nicht zu einer Kontamination, Sekundärinfektion oder
Feuchtigkeit kommen (Lagerung in dichten Silos oder verschlossenen Packungen). Soll
Gülle aus Nicht-EU-Ländern importiert werden, darf dies nur aus solchen Ländern
erfolgen, die in Anhang XI Teil IX aufgeführt sind.
10.4.4.7 Ausbringung von Speiseresten auf landwirts chaftlichen
Flächen
Die DüngemittelV103 gibt Ausgangsstoffe an, die als Düngemittel auf landwirtschaftlichen
Flächen ausgebracht werden. Werden Speisreste bzw. deren vergorene Substrate in
dieser Verordnung erfasst, ist eine Ausbringung auf landwirtschaftlichen Flächen als
Düngesubstrat zulässig. Tabellen 11 und 12 der DüngeMV sind einschlägig, wenn es um
die Verwertung von Speiseresten geht.
Alle in Tabelle 11 genannten Stoffe sind als „Ausgangsstoffe für die Aufbereitung von
Düngemitteln“ zulässig. Die Stoffe aus dieser Positivliste können unverdünnt und
ungemischt als Dünger direkt auf landwirtschaftlichen Flächen ausgebracht werden.
Speisereste sind nicht in Tabelle 11 aufgelistet. Lediglich getrennt gesammelte Bioabfälle
aus privaten Hausalten und des Kleingewerbes sind in Tabelle 11 lit.c) Nr.43 nach einer
anaeroben oder aeroben Behandlung als Ausgangsstoffe für Düngemittel zulässig. In
Tabelle 11 lit.c) Nr. 48 sind überlagerte Lebens- Genuss- und Futtermittel aufgelistet, die
keine tierischen Bestandteile innehaben. Besondere Anforderungen bestehen hinsichtlich
dieser pflanzlichen Stoffe nicht. Sobald überlagerte pflanzliche Stoffe im Gemisch mit
tierischen Stoffen auftreten, ist Tabelle 12 einschlägig.
In Tabelle 12 sind jene Stoffe aufgezählt, die als „Ausgangsstoffe zur Zugabe von
Düngemitteln“ verwendet werden können. Diese Stoffe dürfen jedoch nur bis zu einem
Mengenanteil von höchstens 50 % zu dem Düngemittel hinzugegeben werden. In Tabelle
12 lit.a) Nr.1 sind Küchen- und Kantinenabfälle mit Stoffen tierischer Herkunft aufgelistet,
die einer anaeroben Behandlung zu unterziehen sind. Einer anaeroben Behandlung
müssen auch überlagerte Lebens-, Genuss-, und Futtermittel unterzogen werden, ehe sie
zur Zugabe von Düngemittel eingesetzt werden dürfen.
Die neue Düngemittelverordnung hat eine Ausweitung der zulässigen Ausgangsstoffe zur
Herstellung von Düngemittel gebracht. Bisher waren nicht alle Stoffe, die nach der
BioAbfV zur Vergärung zugelassen waren, auch als Düngemittel einsetzbar. Eine
wichtige Ausweitung gibt es im Bereich der organisch kompostierbaren Küchenabfälle
oder getrennt eingesammelten Fraktionen, die ab sofort als Düngemittel eingesetzt
werden dürfen.
Speisereste mit tierischen Bestandteilen sind als Düngemittelsubstrat zulässig, wenn sie
in einem vorherigen technischen Prozess vergoren werden und als Zusatzdüngemittel
103 Verordnung über das Inverkehrbringen von Düngemitteln, Kultursubstraten und pflanzlichen Hilfsstoffen, i. d.
F. Bekanntmachung v. 26.November 2003, BGBL. I S. 2373
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
357
verwandt werden. Demnach ist die Aufbringung von vergorenen Speiseresten als
Düngemittel nach nationalem Recht zulässig.
10.4.4.8 Aufbringen von Klärschlamm
10.4.4.8.1 Bestehende Rechtslage
Grundsätzlich handelt es sich bei den Gärrückständen nicht um Klärschlamm i.S.d.
Klärschlammverordnung (AbfKlärV). Die AbfKlärV ist allerdings in den Fällen, in denen in
der Biogasanlage gemäß § 2 III 1 Nr. 5 BiomasseV Klärschlamm bis zu einem Anteil von
10 % mitvergärt, im Rahmen der Nutzung der Gärrückstände zu beachten.
Gemäß § 2 II 1 AbfKlärV fällt unter die Definition des Klärschlamms auch solcher, der in
sonstiger Form behandelt wurde. Damit fällt auch die Vergärung von Klärschlamm noch
unter diesen Begriff. Nun hat man es in der Biogasanlage aber nicht mit reinem
Klärschlamm zu tun. Hier hilft § 2 II 5, AbfKlärV weiter, nach denen auch
Klärschlammgemische als Klärschlamm gelten. Unter einem Klärschlammgemisch
versteht die AbfKlärV eine Mischung von Klärschlamm mit Stoffen nach Anlage 2
Tabellen 11 und 12 der Düngemittelverordnung.
Gemäß § 1 S.1 Nr. 2a handelt es sich bei den Gemischen aus Wirtschaftsdünger und
Klärschlamm um einen sog. Sekundärrohstoffdünger. Gemäß Tabelle 11 lit b Nr. 40 kann
Klärschlamm zur Aufbereitung von Düngemitteln des Abschnitts 3 der Anlage 1 der
DüMV genutzt werden. Gemäß Abschnitt 3 Nr. 7.5 ist darauf hinzuweisen, dass bei der
Aufbringung auf landwirtschaftlichen Flächen Anwendungs- und Mengenbeschränkungen
aus dem Abfallrecht zu beachten sind.
Für die Aufbringung von Klärschlamm ist insbesondere § 3 AbfKlärV zu beachten, der
festlegt, unter welchen Voraussetzungen die Aufbringung erfolgen darf.
Gemäß § 3 V, AbfKlärV müssen Klärschlämme, die auf landwirtschaftlichen Böden
aufgebracht werden spätestens alle 6 Monate durch die zuständige Behörde auf ihren
Nährstoffgehalt hin untersucht werden. Bzgl. des Gehalts an polychlorierte Biphenylen
bzw. Dibenzodioxine und Dibenzofurane besteht diese Untersuchungspflicht nach § 3 VI
AbfKlärV alle 2 Jahre.
§ 4 AbfKlärV regelt die Aufbringungsverbote und Beschränkungen
Verboten ist demnach die Aufbringung von Klärschlamm auf obst- und
Gemüseanbauflächen (§ 4 II), Dauergrünland (§ 4 V), auf Böden in Zone I und II von
Wasserschutzgebieten (§ 4 VI).
Ebenfalls ist die Aufbringung bei Überschreitung folgender Werte verboten (vgl.: Tabelle
10-12).
Tabelle 10-12: Grenzwerte AbfKlärV
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
358
Schwermetall
mg/kg
Trockenmasse bei
Bodenuntersuchung
nach § 3 II, III
mg/kg Klärschlamm-
Trockenmasse bei
Klärschlammuntersuchung
nach § 3 V
Blei 100 900
Cadmium 1,5 10
Chrom 100 900
Kupfer 60 800
Nickel 50 200
Quecksilber 1 8
Zink 200 2500
Datenquelle: § 4 VIII AbfKlärV § 4 XII AbfKlärV
Sofern Böden bei der Bodenuntersuchung als leichte Böden eingestuft wurden und ein
pH-Wert von 5 oder kleiner besteht darf Klärschlamm nicht aufgebracht werden. Bei pH-
Werten zwischen 5 und 6 gelten für Zink und Cadmium die in Tabell 10-15
beschriebenen Werte.
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
359
Tabelle 10-13: Tabelle Grenzwerte leichte Böden Abf KlärV
Schwermetall
mg/kg Trockenmasse bei
Bodenuntersuchung nach
§ 3 II, III
mg/kg Klärschlamm-
Trockenmasse bei
Klärschlammuntersuchung
nach § 3 V
Cadmium 1 5
Zink 150 2000
Datenquelle: § 4 VIII AbfKlärV § 4 XII AbfKlärV
Gemäß § 4 XIII 1 AbfKlärV sind die einzuhaltenden Schadstoffwerte des Klärschlamms
sowohl bei dem eingesetzten Klärschlamm als auch bei den daraus hergestellten
Gemischen einzuhalten.
Schließlich wird die Aufbringungsmenge gemäß § 6 I AbfKlärV dürfen nicht mehr als
5 mg Trockenmasse/ha in einem Zeitraum von 3 Jahren aufgebracht werden. Bei
Klärschlammgemischen, wie sie in einer Biogasanlage anfallen, bezieht sich dieser Wert
gemäß § 6 II 1 AbfKlärV nur auf den Anteil des Klärschlamms im Gemisch, wobei für das
gesamte Gemisch die o.a. Grenzwerte einzuhalten sind.
Des weiteren bestehen gemäß § 7 AbfKlärV Nachweispflichten, auf die hier nicht explizit
eingegangen werden soll.
10.4.4.8.2 Zukunft der Klärschlammentsorgung
- Laut der Verordnung über umweltfreundliche Ablagerungen von Siedlungsabfällen
vom 20. Februar 2001 ist ab dem 01.06.2005 nicht mehr zulässig, dass organische
Abfälle auf Deponien abgelagert werden. Vielmehr sind solche Abfälle z. B. in einer
mechanisch- biologischen Abfallbehandlungsanlage vorzubehandeln. Lediglich inerte
Abfälle dürfen noch deponiert werden.
Die Zukunft der Klärschlammentsorgung ist offen. Die Form der landwirtschaftlichen
Kreislaufwirtschaft wird schon seit langem kontrovers diskutiert, und die BSE-Krise hat
diese Diskussion noch verschärft: die nordrhein-westfälische Umwelt- und
Landwirtschaftsministerin Höhn plädiert dafür, nur noch Klärschlämme aus
landwirtschaftlich geprägten Regionen zu verwerten. Ein Erlass vom 02.03.2001 des
Ministeriums für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz
Nordrhein-Westfalen untersagt bis auf weiteres die landwirtschaftliche
Klärschlammverwertung bei BSE-gefährdeten Betrieben. Dieser Erlass führte in der
Praxis dazu, dass ab diesem Zeitpunkt keine Klärschlämme mehr in die landbauliche
Verwertung gegeben werden konnten, weil flächendeckend in allen Kläranlagen des
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
360
Landes Nordrhein-Westfalen Abwässer aus fleischverarbeitenden Betrieben wie z.B.
Metzgereien eingeleitet wurden. Der Deutsche Bauernverband forderte in einer
Resolution vom 13.02.2001 strengste Qualitätsanforderungen und eine weitere
Absenkung der Schadstoffgrenzwerte, andernfalls ein Verbot der landwirtschaftlichen
Verwertung.104 Andere forderten bereits den totalen Ausstieg aus der landwirtschaftlichen
Verwertung von Klärschlamm. Die Befürchtung, dass BSE-Erreger über den
Klärschlamm wieder in die Nahrungskette kommen, muss zwar ernst genommen werden,
kann aber wissenschaftlich nahezu ausgeschlossen werden. Nach Ergebnissen eines
Umweltbundesamt-Forschungsvorhabens sind die Gefahren, die von unvergorener Gülle
ausgehen, wesentlich höher einzustufen. In diesem Zusammenhang plädiert der
Bundesverband Sekundärrohstoffe und Entsorgung e.V. (bvse) für eine langfristige
Gleichstellung der eingesetzten Düngemittel in der Landwirtschaft und hat deshalb mit
anderen Verbänden aus der Wirtschaft einen offenen Brief an den Bundeskanzler zur
Aufrechterhaltung der landwirtschaftlichen und landbaulichen Klärschlammverwertung
gerichtet.105
Der Wert des Klärschlamms als Düngemittel ist nicht unbeachtlich, jedoch ist die
Aufwandmenge auf 5 mg pro ha in 3 Jahren beschränkt.106 „Vor allem die Nutzung von
Phosphaten sei von großer Bedeutung. Die in kommunalen Klärschlämmen insgesamt
enthaltenen Mengen an Phosphat könnten rechnerisch immerhin 15–20 % des Bedarfs
der Landwirtschaft abdecken. Aber auch die Düngeeigenschaften der enthaltenen
Mengen an Stickstoff, Kalk, Kalium und Magnesium könnten positiv genutzt werden.“107
Der Wert dieser Düngefracht in 5 mg Klärschlamm, gemessen am Wert anderer
Düngemittel, beträgt zwischen 150 und 250 €. Die jährlich aufgebrachten
Klärschlammengen besitzen somit einen Wert von ca. 25 - 50 Mio. € pro Jahr. Die
Düngemittelindustrie wird angesichts dieser Tatsache durchaus einen Wettbewerber
sehen, was manchen Widerstand auch von dieser Seite gegen die
Klärschlammverwertung erklärt. Landwirte, die Klärschlamm als Dünger einsetzen,
sparen nicht nur den Erwerb von Mineraldünger, sondern erhalten noch eine Zuzahlung
vom kommunalen Klärschlammerzeuger, der für eine andere Entsorgung entsprechende
Kosten tragen müsste.
Die EU bereitet eine Novelle der Klärschlammrichtlinie vor. Daneben auch eine
erstmalige Regelung für Bioabfälle.
Die Kommission strebt an, die landwirtschaftliche und landbauliche Verwertungsrate für
Klärschlämme zu erhöhen. Die Klärschlammrichtlinie, von der derzeit ein Arbeitspapier
im 3. Entwurf vorliegt, ist durch einen positiven Grundtenor hinsichtlich der
104 DEUTSCHER BAUERNVERBAND (2001) 105 offener Brief der Verbände zur landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung (2001) 106 OEHMICHEN et al. (o.J.), S. 18 107 LÜBBE, E. Dr.-Ing. (o.J.)
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
361
bodenbezogenen Klärschlammverwertung gekennzeichnet.108 Kernstück der Richtlinie109
sind Vorgaben für höchstzulässige Gehalte von Schwermetallen in Klärschlämmen und in
Böden. Hierbei sind allerdings nur Bandbreiten festgelegt, innerhalb derer die einzelnen
Staaten die jeweiligen nationalen Grenzwerte festlegen sollen.110
Folgende Änderungen sind zu erwarten:
Die Verwendung von Klärschlamm soll auf die Bereiche Waldflächen und sonstige
Flächen (Landschaftsbau, Park- und Grünflächen) ausgeweitet werden. Erstmals werden
in dem Entwurf auch konkrete Vorgaben zur Entseuchung und maximal zulässige Werte
für sog. pathogene Keime (Salmonella senftenberg, Escherichia coli) genannt.111 Auch
werden die Grenzwerte für Schwermetalle und organische Verbindungen (die
Schadstoffgrenzwerte werden in Stufen verringert, neben Dioxinen und Furanen, PCB112
und AOX (Summenparameter für absorbierbare organisch gebundene Halogene),
voraussichtlich auch LAS (lineare Alkylbenzolsulfonate), DEHP (Di-(2-ethyhexyl)-
phthalat), Nonylphenol und PAK´s (polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe))
verschärft. Weiterhin wird über eine Einführung einer Qualitätsgarantie aufgrund von
Analysen nachgedacht. Gegen die Verwertung auf Waldflächen gibt es, vor allem in
Deutschland, Widerstände. U.a. auch ästhetische / hygienische Aspekte bzgl.
Waldbeeren und Pilzen sprechen dagegen. Die Vorgaben in Bezug auf
Klärschlammuntersuchungen (Probenentnahme) und die Nachweispflichten entsprechen
schon weitestgehend den deutschen Bestimmungen.113 In einem Workshop des BMU
wurde das gemeinsame Konzept des BMU und BMVEL (Bundesministerium für
Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft) zur langfristigen Sicherung der
Nutzbarkeit landwirtschaftlicher Böden vorgestellt, mit dem eine Neuorientierung des
Düngemitteleinsatzes in der Landwirtschaft eingeleitet werden soll. Im Kern geht es um
eine Begrenzung des Schadstoffeintrages durch Klärschlämme, Gülle und Komposte.
Eine Aufkonzentrierung soll verhindert werden.114 Für die Nachhaltigkeitsstrategie der
Bundesregierung sollen die bestehenden Regelungen im Bereich Klärschlamm und
Düngemittel zur Vermeidung nachteiliger Stoffeinträge weiterentwickelt werden.
Schadstoffeinträge können über die Luft, illegale Ablagerungen, Wirtschaftsdünger oder
über Klärschlamm in den Boden gelangen. Es müssen die Bodenvorsorgewerte nach der
Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung eingehalten werden. Der Bodenschutz
soll in 3 Schritten erfolgen.
108 BANNIK et al. (2002), S. 11 109 Richtlinie des Rates vom 12.Juni 1986 über den Schutz der Umwelt und insbesondere der Böden bei der
Verwertung von Klärschlamm in der Landwirtschaft (86/278/EWG) 110 BANNIK et al. (2002), S. 10 111 BANNIK et al. (2002), S. 11 112 Polychlorierte Biphenyle 113 BANNIK et al (2002), S. 11 114 BMU
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
362
Zuerst werden die Gehalte an Schadstoffen in Düngemitteln je nach Bodensubstrat auf
den langfristig im Boden verbleibenden Anteil der Düngemittel bezogen. Dieser Anteil
beträgt für Komposte durchschnittlich 71 %, für Klärschlamm und Gülle etwa 48 % und
für Festmist 58 %.
Im 2. Schritt sind auch die Mengen an Schwermetallen zu berücksichtigen, die durch
Pflanzen entzogen werden. Daraus ergeben sich dann akzeptable Schwermetallgehalte,
die allerdings deutlich unter den bestehenden Grenzen liegen.
Schließlich werden Fehlertoleranzen der Analytik berücksichtigt. Aus diesem Grund sind
Übergangsfristen zwingend notwendig, um die Qualität landwirtschaftlicher
Wirtschaftsdünger und von Klärschlämmen den neuen Anforderungen anzupassen und
um für nicht mehr verwertbare Klärschlämme alternative Entsorgungseinrichtungen zu
schaffen.115
Wesentliche Alternative zur landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung ist momentan
nur die Verbrennung. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass durch die 17. BImSchV für
Brennstoffe, die nicht Regelbrennstoffe sind (wie Klärschlamm), erhebliche
Anforderungen im Hinblick auf die rauchgasseitigen Emissionen definiert sind. Dies ist als
Grund dafür anzusehen, dass eine Vielzahl vorhandener Schlammverbrennungsanlagen
derzeit in der Bundesrepublik Deutschland mit aufwendigen Anlagen zur
Rauchgasreinigung umgerüstet oder gar stillgelegt werden müssen. Berücksichtigt man
neben den Kosten auch die zeitaufwendigen Verfahren für die Genehmigung neu zu
errichtender Schlammveraschungsanlagen, so wird verständlich, dass bei vorhandenen,
sehr großen Verbrennungskapazitäten in Kohlekraftwerken vermehrt darüber
nachgedacht wird, eine Mitverbrennung von Klärschlamm mit Regelbrennstoffen zu
realisieren. Der Einsatz von Klärschlamm in Verbrennungsanlagen unterschreitet
grundsätzlich die Heizwertkriterien nach § 6 II Nr.1 KrW-/AbfG. Demnach liegt eine
Beseitigung des Klärschlamms vor. Wird der Klärschlamm jedoch getrocknet,
beispielsweise mit anfallender Abwärme, kann der Heizwert mindestens 11 000 kj/kg
betragen. In diesem Fall liegt eine energetische Verwertung des Klärschlamms vor
gemäß § 6 II Nr. 1 KrW-/AbfG.
Zur Zeit gibt es verschiedene Verfahren:
• die Verbrennung in Monoverbrennungsanlagen: In Deutschland existieren
insgesamt 23 Monoverbrennungsanlagen. Insgesamt weisen diese Anlagen eine
Verbrennungskapazität von 630.000 Mg Trockensubstanz pro Jahr (Mg TS/a)
auf, was 20% des Klärschlammanfalls in der BRD entspricht. Jedoch wird nur in
ca. 50% der Anlagen der Klärschlamm autark, also selbstgängig ohne fossilen
Zusatzbrennstoff, verbrannt. Bei allen Anlagen findet eine
Klärschlammbeseitigung und nicht -verwertung statt. Aufgrund der niedrigen
Entsorgungspreise für flüssige und entwässerte Schlämme im Landschaftsbau
115 BMU, BVEL (2002), S. 2ff
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
363
wird ein Ausbau der Monoverbrennung zur Zeit jedoch nicht im großen Stil
verfolgt.
• die Mitverbrennung in Müllheizkraftwerken (MHKW) un d
Müllverbrennungsanlagen (MVA): Die Mitverbrennung in
Hausmüllverbrennungsanlagen erfolgt in 10 bis 13 Anlagen mit einer geschätzten
Jahreskapazität von 120.000 bis 140.000 Mg TS/a. Dies entspricht ca. 5 % des
Klärschlammaufkommens in Deutschland.
• die Mitverbrennung in Kohlekraftwerken: Die Mitverbrennung von
Klärschlamm in Stein- und Braunkohlekraftwerken ist die zur Zeit in Deutschland
sowohl von den Kraftwerksbetreibern als auch von den Kläranlagenbetreibern
verfolgte Strategie für die Klärschlammentsorgung. Der Grund liegt für beide
Seiten in den ökonomischen Vorteilen. Für die Kläranlagenbetreiber stellt die
Entsorgung des Schlamms im Kohlekraftwerk bei Preisen von 48 € pro Tonne
entwässertem Schlamm (30 % TS) bzw. 38 € pro Tonne getrocknetem
Klärschlamm (> 90 % TS) im Vergleich zu den Kosten für Deponierung oder für
die Entsorgung durch eigene Trocknungs- und Verbrennungsanlagen eine
preiswerte Lösung dar, an die preislich nur noch die Verwertung in der
Landwirtschaft und im Landschaftsbau heranreicht. Für die Kraftwerksbetreiber
ist die Mitverbrennung eine willkommene Möglichkeit, im liberalisierten
Strommarkt die Betriebskosten der als Mittellastkraftwerke betriebenen
Kohlekraftwerke zu senken.
Die Mitverbrennung erfolgt in Deutschland mittlerweile an mehreren Standorten im
genehmigten Dauerbetrieb und hat die Phase des Probebetriebs erfolgreich
abgeschlossen. Geplant ist die Mitverbrennung an insgesamt 14 Standorten. Nach einer
Schätzung des Umweltbundesamtes ließe sich das gesamte Klärschlammaufkommen in
den bundesdeutschen Kohlekraftwerken durch Substitution von 6 Gewichtsprozent der
eingesetzten Kohle bei Einsatz von entwässertem Schlamm (25 % TS) vollständig
energetisch verwerten. Der Anteil des Klärschlamms an der Feuerungswärmeleistung der
Anlage ist auf 25 % gemäß der 17. BImSchV begrenzt, in der Praxis wird meist aus
Gründen der Prozessstabilität und der Schlackenqualität Klärschlamm nur in der
Größenordnung von 2 % der Feuerungswärmeleistung (ca. 5 Massenprozent) zugesetzt.
Klärschlamm eignet sich ohne Störstoffe aufgrund seiner hohen Homogenität
(Partikelgrößenverteilung) hervorragend als Brennstoffadditiv von Kohle. Die
Feuchteschwankungen in der Kohle, sowie die Reserven bei den Trocknungsmühlen, die
ausschließlich durch Abwärme aus dem Verbrennungsprozess gespeist werden, können
zur Vortrocknung des Klärschlamms genutzt werden.
Trotz der strikten inhaltlichen und zeitlichen Regelungen, wie sie in der
„Ablagerungsverordnung“ vorgesehen sind, ist es immer noch fraglich, wie sich ab dem
Jahre 2005 die Klärschlammbehandlung und -beseitigung tatsächlich darstellen wird. Um
all die Schlämme, die derzeit in der Bundesrepublik Deutschland deponiert werden,
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
364
verbrennen zu können, müsste eine Vielzahl von Klärschlammverbrennungsanlagen
errichtet werden.
10.4.5 Kommunaler Anschluss- und Benutzungszwang fü r Fern-
/Nahwärme?
Der Einsatz von Wärme aus Biomasse-Heizanlagen in Fern-/Nahwärmenetzen stellt eine
umweltfreundliche Lösung dar. Über Rohrleitungssysteme wird die in Biomasse-
Heizanlagen erzeugte Wärme mittels Wärmeträger transportiert. Die Wärmeabnehmer
sollten sich aufgrund von Investitionskosten und Leitungsverlusten in der unmittelbaren
Nachbarschaft zur Biomasse-Heizanlage befinden. Die Wirtschaftlichkeit einer
wärmeproduzierenden Anlage steigt mit der Menge der angenommenen Wärme und der
zunehmenden Größe der installierten Leistung. Befinden sich mehrere Wärmeabnehmer
in einem räumlichen Zusammenhang können so genannte „Nahwärmeinseln“ gebildet
werden. Beispielsweise kann die Versorgung von kommunalen Einrichtungen wie von
Schulen, Schwimmbädern, Alten- und Pflegeheimen, Krankenhäusern, etc. durch
Nahwärmeversorgung auf umweltfreundliche Energieträger umgestellt werden.
(Ausführlische Erläuterungen unter Kapitel 13.3, Nahwärmeversorgung). Zur Zeit werden
die meisten privaten und öffentlichen Einrichtungen mit Wärme aus nichterneuerbaren
Energien versorgt. Um eine Wärmeversorgung durch umweltfreundliche erneuerbare
Energien zu erreichen, ist es fraglich, inwieweit ein Anschluss- und Benutzungszwang
bzgl. der Energieversorgung insbesondere der Nahwärmeversorgung, von der Kommune
ausgesprochen werden darf.
Festgesetzt werden könnte u.a. ein Anschluss- und Benutzungszwang:
• direkt durch eine Satzung gemäß § 26 GemO RP
• direkt durch eine privatrechtliche Vereinbarung im Grundstückskaufvertrag116
10.4.5.1 Anordnung durch kommunale Satzung nach § 2 6
Gemeindeordnung Rheinland–Pfalz (GemO Rh.-Pf.)
Die Gemeinden haben nach Art. 28 II Grundgesetz (GG) das Recht auf Selbstverwaltung
ihrer eigenen Angelegenheiten. Aufgrund dieser Vorschrift ist es den Gemeinden erlaubt,
gemäß § 2 (GemO Rh-Pf.117), in ihrem Gebiet jede öffentliche Aufgabe der örtlichen
Gemeinschaft zu übernehmen. Sie können also aufgrund von Art. 28 II GG im Rahmen
ihrer örtlichen Angelegenheiten tätig werden. Es sollen solche Angelegenheiten zum
kommunalen Regelungsbereich gehören, die im jeweiligen Gemeindegebiet ihren
Ursprung haben, also in der örtlichen Gemeinschaft wurzeln oder sich spezifisch auf sie
beziehen. Darunter fallen auch die Angelegenheiten zur Daseinsvorsorge, d.h. solche
116 RADLOFF (2003) S. 3 117 Gemeindeordnung Rheinland – Pfalz vom 31.01.1994 (GVBI. S. 153, zuletzt geändert am 22.12.2003 GVBl.
S. 390)
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
365
Aufgaben, der Leistungsverwaltung, die als selbstverständlich vorausgesetzt werden,
auch die Energieversorgung.118 Vorgesehen ist der Anschluss- und Benutzungszwang
u.a. für die öffentliche Wasserversorgung, die Abfallbeseitigung, Straßenreinigung und
ähnliche Einrichtungen.119 Dafür müssen die Gemeinden eine ordnungsgemäße Satzung
erlassen. Satzungen sind Rechtsvorschriften von Selbstverwaltungskörperschaften zur
Regelung eigener Selbstverwaltungsangelegenheiten und sie sind öffentlich bekannt zu
machen.
In den Landkreisordnungen und Gemeindeordnungen sind Ermächtigungen für einen
Anschluss- und Benutzungszwang vorgesehen. Unter einem Anschlusszwang ist „das
Gebot [zu verstehen], die Vorrichtungen zu treffen und zu unterhalten, die dem
Pflichtigen die jederzeitige Benutzung der öffentlichen Einrichtung ermöglicht.“120 Im
Rahmen des Benutzungszwanges „können [die Gemeinden] durch Satzung bei
öffentlichem Bedürfnis auch die Benutzung dieser und anderer dem Gemeinwohl
dienender Einrichtungen vorschreiben.“121
Gemäß § 26 I GemO RP ist es zulässig, dass die Gemeinde bei einem öffentlichen
Bedürfnis durch Satzung einen Anschluss- und Benutzungszwang für Grundstücke ihres
Gebiets an „den Gemeinwohl dienende Einrichtungen“ anordnen. In § 26 I 1 4.
Alternative GemO Rh.-Pf. ist dabei explizit der Anschlusszwang an eine Fernheizung von
Heizungsanlagen an bestimmte Energieversorgungseinrichtungen aufgeführt.
Als bedeutendes Urteil bzgl. des Anschluss- und Benutzungszwangs für die Nutzung von
Fernwärme ist hier das „Wahlstedt-Urteil“122 des OVG Schleswig vom 21. August 2002
anzubringen. Auch wenn dieses Urteil in einem anderen Bundesland erlassen wurde, ist
es für Rheinland-Pfalz dahingehend interessant, da auch in Schleswig-Holstein gemäß §
17 GO-SH der Anschluss- und Benutzungszwang an Fernwärmeversorgungsnetze
mittlerweile zulässig ist.
Das OVG Schleswig entschied im Wahlstedt-Urteil, dass ein Anschluss- und
Benutzungszwang an ein Fernwärmenetz neben den Vorteilen des Umweltschutz für das
Gemeindegebiet auch aus Gründen der globalen Umweltvorsorge zulässig ist.
Folgende Aspekte wurden dabei in dem Urteil durchleuchtet:
Bezüglich des „dringenden öffentlichen Bedürfnisses“ das erforderlich ist, damit ein
Anschluss- und Benutzungszwang angeordnet werden kann (vgl. § 26 I 1 GemO RP),
stellte das AVG Schleswig fest, dass den Gemeinden diesbzgl. ein Beurteilungsspielraum
zusteht, der durch die Gerichte nur hinsichtlich offensichtlicher Fehlurteile überprüfbar
sei. Dies ergäbe sich nicht zuletzt aus Art. 28 II 1 GG, der der Gemeinde die
118 WAGENER, M. Dr. (1988), S. 85 119 WAGENER, M. Dr. (1988), S. 38 120 WAGENER, M. Dr. (1988), S. 37 121 KOMMUNALBREVIER, § 26 GemO Rh-Pf. 122Az. 2 L 30/00
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
366
Selbstverwaltung in eigenen Angelegenheiten garantiert. Insbesondere kann das Gericht
deshalb nur prüfen, ob die Anordnung des Anschluss und Benutzungszwangs nach § 17
II GO-SH123 unverhältnismäßig sei. Das OVG sah in der Anordnung des
Anschlusszwangs an das Fernwärmenetz zum Zweck des Umweltschutzes eine
Übereinstimmung mit dem Zweck des § 17 GO-SH. Es hielt es auch für legitim, dass eine
solche Anordnung auch der Sicherung der Wirtschaftlichkeit der Fernwärmeversorgung
diene, da die Einrichtung dem Schutz natürlicher Lebensgrundlagen diene.124 So könne
sich der dringende öffentliche Zweck daraus ergeben, dass der Zweck der Einrichtung
nur dann erreicht werden kann, wenn eine Vielzahl von Grundstücken an dieselbe
angeschlossen werden, sofern eine zentrale Einrichtung bereits entsteht. Ebenfalls ist der
Anschluss- und Benutzungszwang vor dem Hintergrund zulässig, dass durch den Wegfall
der Einrichtung aufgrund ihrer Unrentabilität negative Auswirkungen auf die Gesundheit
oder die natürlichen Lebensgrundlagen resultieren können.
Das OVG Schleswig wies auch darauf hin, dass durch die Änderung der GO-SH
Fernwärmeversorgungsanlagen als der Volksgesundheit dienende öffentliche
Einrichtungen anerkannt wurden. Damit sollte der Luft- und Gewässerverunreinigung
entgegengewirkt werden. Bei der Anordnung des Anschluss- und Benutzungszwang sei
auch die Staatszielbestimmung des Art. 20 a GG zu beachten, die den Schutz der
natürlichen Lebensgrundlagen für zukünftige Generationen vorschreibt. Auf globaler
Ebene könne durch die Nutzung der Fernwärme eine Schadstoffverringerung erreicht
werden, da der CO2-Ausstoss reduziert werden kann. So komme es nicht auf eine
konkrete Luftverbesserung durch den Anschluss- und Benutzungszwang an, vielmehr sei
es ausreichend, wenn die bestehende Luftqualität einbehalten werde. Dadurch würde
dem Schutz der Umwelt genügend Rechnung getragen, wodurch das dringende
öffentliche Bedürfnis i.S.d. § 17 GO-SH zu bejahen wäre.125
Die Bedeutung des Urteils liegt insbesondere darin, dass bereits aus Gründen der
Umweltvorsorge ein Anschluss- und Benutzungszwang zulässig ist, was sich u.a. aus der
Staatszielbestimmung des Art. 20 a GG ergibt, der zum Klimaschutz aus Gründen der
Nachhaltigkeit verpflichtet. Insbesondere ist auch zu beachten, dass das OVG nur solche
Fernwärme als für den Umweltschutz positiv erachtet, die aus Biomasse oder KWK
hergestellt wird, da nur hierdurch der CO2-Ausstoß erheblich reduziert werden kann.126
10.4.5.2 Privatrechtlicher Anschluss- und Benutzung szwang
Des weiteren ist es denkbar, dass ein Anschluss- und Benutzungszwang durch eine
privatrechtliche Vereinbarung im Grundstückskaufvertrag festgelegt wird. Dies war z.B.
auch im Börnsen-Urteil der Fall, bei dem die Gemeinde Börnsen gemeindeeigene
123 Anm.: hier ist der Anschluss- und Benutzungszwang in Schleswig Holstein geregelt 124 Urteil OVG Schleswig Az. 2 L 30/00 125 Urteil OVG Schleswig Az. 2 L 30/00 126 RADLOFF (2003) S. 7
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
367
Grundstücke mit einem Anschluss- und Benutzungszwang an das Nahwärmenetz, der im
Kaufvertrag festgesetzt wurde, verkauft hatte. Das KWK-Blockheizkraftwerk steht dabei
ebenfalls im Gemeindeeigentum. Der Gesamtverband des deutschen Brennstoff- und
Mineralölhandels Region Nord e.V. hielt dies für wettbewerbswidrig i.S.d. § 1 UWG.127
Sowie das Landgericht Kiel128 als auch das Oberlandesgericht Schleswig129 bestätigten
die Stellung des Gesamtverbands und hielten die Ausnutzung der Vorteile aus der
öffentlich-rechtlichen Stellung der Gemeinde als wettbewerbswidrig und
kartellrechtswidrig, da hierdurch andere Energieversorger insbes. die Mineralölhändler
vom Wettbewerb ausgeschlossen würden.
Der BGH hat in seinem Urteil vom 9. Juni 2002130 diesem Urteilen nicht zugestimmt und
die Entscheidungen der Vorinstanzen aufgehoben. Insbesondere stellte der BGH fest,
dass die Gemeinde keinen strengeren Regeln unterliege als private
Energieversorgungsunternehmen sowie private Grundstücksveräußerer. Bzgl. ihrer
hoheitlichen Stellung dürfe sich die Gemeinde keine unsachlichen Vorteile gegenüber
anderen Mitbewerbern schaffen. Insbesondere darf sich diese nicht mit Mitteln, die ihr
aufgrund ihrer hoheitlichen Stellung zustehen, andere vom Markt verdrängen, denen
diese Mittel nicht zu Verfügung stehen. Allerdings sah der BGH solch einen Fall in
Börnsen nicht gegeben. Auch ein privater Bauträger kann eine solche
Benutzungsverpflichtung in seine Grundstückskaufverträge aufnehmen und damit eine
Nahwärmeversorgung verbindlich anordnen. Auch sei deshalb kein Wettbewerbsverstoß
zu begründen, da durch die Kopplung eines Anschlusszwangs im Kaufvertrag die
Gemeinde als primäres Ziel den Schutz von Umwelt und Klima verfolgt und nicht
wirtschaftliche Ziele im Vordergrund stehen.
Das BGH Urteil ist von großer Bedeutung für Gemeinden, die zum einen die
Nahwärmenutzung anbieten und zum anderen eigene Baugrundstücke zum Verkauf
anbieten, da der BGH damit die Festlegung eines privatrechtlichen Anschluss- und
Benutzungszwangs als legitim anerkannt hat.
10.5 Der Anbau schnellwachsender Hölzer im Rahmen d er
Eingriffsregelung nach §§ 18 – 21 BNatSchG 131
10.5.1 Grundlagen der naturschutzrechtlichen Eingri ffsregelung
Zunehmender Verbrauch von naturnahen Flächen und eine damit einhergehende
Bodenversiegelung prägen die alltägliche Situation in Deutschland.132 Der deutsche
127 RADLOFF (2003)S. 7 128 Az. 14 O Kart 125/99 129 Az. 6 U Kart 78/99 130 Az. KZR 30/00 131 Gesetz über Naturschutz und Landschaftspflege (Bundesnaturschutzgesetz – BNatSchG) vom 25.3.2002
(BGBl. S.1193, zuletzt geändert am 25.11.2003 BGBl. I S. 2304)
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
368
Gesetzgeber versucht die Folgen für Natur und Landschaft durch die Eingriffsregelung
des Bundesnaturschutzgesetzes vom 25. März 2002 einzudämmen.133 Diese
naturschutzrechtlichen Vorschriften regeln die Verletzungsfolgen, wenn die Funktionen
und die Leistungsfähigkeit der Natur und Landschaft durch anthropogenes Handeln
beeinträchtigt werden. Anknüpfungspunkt ist jede Veränderung der Gestalt oder der
Nutzung von Grundflächen oder Veränderungen des mit der belebten Bodenschicht in
Verbindung stehenden Grundwasserspiegels, welche die Leistungsfähigkeit des
Naturhaushaltes oder des Landschaftsbildes erheblich beeinträchtigen können gemäß §
18 I BNatSchG. Beeinträchtigungen der Belange der Natur sind vorrangig zu vermeiden
gemäß § 19 I BNatSchG. Ist eine Vermeidung nicht vollständig oder nur teilweise
möglich, so ist der Verursacher dazu verpflichtet, die unvermeidbaren Beeinträchtigungen
auszugleichen oder in sonstiger Weise zu kompensieren gemäß § 19 II S 1 BNatSchG.
Hierzu sind geeignete Flächen heranzuziehen, deren ökologisches Potenzial
aufwertungsfähig ist. Ausschließlich Flächen, die sich in einen Zustand versetzen lassen,
der sich im Vergleich zu dem früheren als ökologisch höherwertig einstufen lässt, sind
geeignet.134 § 21 BNatSchG schlägt eine Brücke ins Baurecht und verweist auf die
Anwendung der naturschutzrechtlichen Eingriffsregelung in der städtebaulichen Planung,
die sich im Übrigen nach § 1 a BauGB vollzieht. Der deutsche Gesetzgeber hat somit den
Anwendungsbereich der Eingriffsregelung in zwei Gesetzbüchern erfasst.
10.5.2 Problemaufriss
Die Ausführung der gesetzlich vorgeschriebenen Kompensationspflicht zeigt in praxi
Umsetzungsdefizite. Bestehen auf kommunaler, Kreis- oder regionaler Ebene keine
Kompensationskonzepte, beispielsweise in Form von Ökokonten135, können sich
Hemmnisse im Hinblick auf Planung und Umsetzung ergeben.136
132 Der Flächenverbrauch von Deutschland lag im Jahr 2003 bei 117 ha/Tag. Gründe dafür liegen
beispielsweise in dem erhöhten Wohnkomfort der Bürger. Während vor 50 Jahren die Siedlungsfläche bei 15
qm2/Kopf lag, stieg dieser Wert heute auf 42 qm2/Kopf. Zwar lässt sich eine Senkung des Flächenverbrauchs im
Vergleich zu 1997-2001 erkennen (durchschnittlicher Wert von 129 ha/Tag), jedoch ist das von der
Bundesregierung angestrebte Ziel eines Rückgangs von 30 ha/Tag bis zum Jahr 2020 noch in weiter Ferne, in
TRAUNER, Der Flächenverbrauch, Stand Juli 2003,
http://www.vistaverde.de/news/Natur/0307/30_flaechenverbrauch.htm. 133 §§18 – 21 BNatSchG, Gesetz zur Neuregelung des Rechts des Naturschutzes und der Landschaftspflege
und zur Anpassung anderer Rechtsvorschriften v. 25.3.2002, BGBl. I S.1193 134 BVERWG-URTEIL, BAUR (1999), 484ff. Neben der qualitativen Eignungsprüfung müssen auch planerische
Vorprägungen, wie etwa landschaftsplanerische oder gesamtplanerische Darstellungen, beachtet werden, s.
KÖCK (2003),S.5 135 Ökokonto wird definiert als „Konzept zur Bevorratung von Flächen und Maßnahmen zum Ausgleich künftiger
Beeinträchtigungen von Natur und Landschaft.“ Definition s. BUSSE/DIRNBERGER/PRÖBSTL/SCHMID (2001), S.123 136 HECK (2003), S.143, 144
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
369
10.5.2.1 Umsetzungsproblem: Flächenverfügbarkeit
Im Rahmen der Kompensation zerstörter Funktionen des Naturhaushaltes und des
Landschaftsbildes können sich im Einzelfall Probleme bzgl. des Flächenmanagements
ergeben. Das Folgenbeseitigungsprogramm der Eingriffsregelung fordert die
Wiedergutmachung der Schäden an Natur und Landschaft. Eine Natur- bzw.
Flächenaufwertung vor Ort oder an anderer Stelle des Eingriffes ist aufgrund des
voranschreitenden Flächenverbrauchs gesetzlich gefordert. Grundlegende
Voraussetzung zur Erfüllung der Kompensationspflicht liegt demnach in der Beschaffung
von ökologisch aufwertungsfähigen Flächen. Der Eingriffsverursacher muss die
Verfügungsmacht über Grundstücke, die zur Kompensation geeignet sind, erlangen.
Dazu ist der Flächenankauf ein geeignetes und gängiges Mittel.137 Flächen für
Kompensationsmaßnahmen138 sind nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch und
rechtlich knappe Güter.139 Sollen diese Flächen rechtlich verfügbar gemacht werden
treten oftmals Umsetzungsschwierigkeiten auf. Insbesondere kann sich der Erwerb
größerer zusammenhängender Flächen als schwierig gestalten. In Einzelfällen werden
Flächen nicht aufgrund ihrer ökologischen Eignung, sondern primär wegen ihrer
Verfügbarkeit herangezogen. Resultate sind häufig aufgrund von Zufälligkeiten der
Flächenverfügbarkeit angelegte „ökologische Inseln“. Eine Verbindung zwischen den
einzelnen Naturflächen (so genannte „Trittsteinfunktion“) wäre aber zur Optimierung der
faunistischen und floristischen Entwicklung im Naturraum zu wünschen.
Großflächiges aufwertungsfähiges Land befindet sich größtenteils in landwirtschaftlicher
Nutzung. Eine Aufgabe der landwirtschaftlichen Nutzung (Produktion) wird schnell mit
ökonomischen Nachteilen für die Landwirtschaft in Bezug gebracht. Diese
Einnahmeverluste aus der Landwirtschaft können sich zusätzlich nachteilig auf die
regionale Wertschöpfung auswirken.140 Herkömmliche Kompensationskonzepte, die eine
weitere landwirtschaftliche Nutzung ausschließen, werden häufig aus diesen Gründen
von den Landwirten nicht unterstützt.141 Demnach können im Einzelfall
Nutzungskonflikte142 zwischen Akteuren der Landwirtschaft und des Naturschutzes
auftreten. Besonders hinsichtlich dieser Problematik wird der Landwirtschaft die
137 BUNZEL (1999), S.105 138 Kompensation wird definiert als „umfassender Begriff für die Bewältigung unvermeidbarer erheblicher
Beeinträchtigungen; er schließt sowohl Ausgleichs- als auch Ersatzmaßnahmen ein, die bei Eingriffen in Natur
und Landschaft erforderlich sind, um die Eingriffsfolgen so gering wie möglich zu halten. Der
naturschutzrechtliche Begriff der Kompensation entspricht dem im BauGB verwendeten Ausgleichsbegriff, der
neben Flächen und Maßnahmen zum Ausgleich auch Ersatzmaßnahmen umfasst, wie sie in §19 BNatSchG
und in den Landesnaturschutzgesetzen geregelt sind.“ Definition s. GERHARDS (2002), S.117 139 WOLF, NuR (2001), S.481, 488 140 HECK (2003), S.143, 144 141 Zusätzlich sind landwirtschaftliche Grundstücke im Rahmen der Flächenbeschaffung von neuem Bauland ein
beliebter Fundus STEPHANY, AgrarR (2003), S.361ff 142 BUNZEL (1999), S.106ff: Zur Problematik des Schutzes des Eigentums an landwirtschaftlichen Flächen, s.
SEEWALD, AgrarR (2004), 1ff; GRZESZICK, AgrarR (2003), S.165ff
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
370
Bereitstellung ihrer Nutzflächen in Rheinland-Pfalz durch eine Reihe von
Ministerialerlassen erleichtert. Nach den „ Hinweisen zum Vollzug der Eingriffsregelung
(HVE) nach den §§ 4-6 LPflG Rh.-Pf.“ sind extensive Bewirtschaftungsformen durch die
Landwirte als Kompensationsmaßnahme in Anhang 14 ausdrücklich benannt. Bei der
Auswahl von Kompensationsflächen ist laut HVE darauf zu achten, dass
landwirtschaftliche Betriebe nicht in wirtschaftlich unzumutbarer Weise beeinträchtigt
werden.143 Auch wird explizit die Möglichkeit der Anerkennung der Entwicklungspflege als
Kompensationsmaßnahme angegeben.144 Die Integration einer landwirtschaftlichen
Nutzung im Rahmen von Kompensationsmaßnahmen ist durch das Prinzip „Pflege durch
Nutzung“ ausdrücklich erwünscht und wird in Punkt 5 des rheinland-pfälzischen
Gemeinsamen Rundschreibens zur „Anwendung der HVE unter besonderer
Berücksichtigung der landwirtschaftlichen Betroffenheit“ hervorgehoben. Demnach fördert
die Landesregierung die Integration der extensiven landwirtschaftlichen Bewirtschaftung
bei der Durchführung von Kompensationsmaßnahmen. Diese Regelungen sind somit
auch für den Anbau nachwachsender Rohstoffe von Bedeutung.
10.5.2.2 Umsetzungsproblem: Finanzierung
Aus Gründen des Erschließungsrechts und der Vorgaben der Mustersatzung der
kommunalen Spitzenverbände hat sich in der Umsetzung der städtebaulichen
Eingriffsregelung folgende Ausgangslage gefestigt: Die Refinanzierung durch die
Bauherren, der von der Kommune im Voraus gebrachten Kompensationsleistungen,
beläuft sich in den wenigsten Fällen auf die vollständige Summe der tatsächlichen
Wiederherstellungskosten. Eigene Einnahmen die zur Deckung der Pflege- und
Unterhaltungskosten verwendet werden können fallen in herkömmlichen
Kompensationskonzepten nicht an. Der naturschutzfachliche Refinanzierungsansatz145
berechnet die Umlage der Pflegekosten auf den Verursacher für eine Dauer von fünf
Jahren im Falle der Umwandlung von intensiv genutztem Acker in extensive Nutzung. In
praxi trägt die öffentliche Hand nach fünf Jahren die Pflege- und Unterhaltungskosten
meistens selbst.146 Grundsätzlich jedoch steht der Verursacher dauerhaft in der
Verantwortung bzgl. der Deckung der Kosten der zerstörten Naturfunktionen
(Verursacherprinzip). Letztendlich deckt dieser Refinanzierungsansatz nicht die vom
Verursacher zu tragenden Wiederherstellungsleistung.
Besonders im Hinblick auf die allgemein schlechte öffentliche Haushaltslage sollten
Kompensationskonzepte zusätzliche Belastungen der öffentlichen Kassen vermeiden und
gleichzeitig dem Eingriffsverursacher (Investor) keine zu hohe monetäre Belastung
aufbürgen.
143 HVE, S.24, Fußnote 15 144 HVE, S.28 i.V.m. Anhang 14 145 vgl. Mustersatzung der kommunalen Spitzenverbände in BUNZEL (1999), S.191ff 146 WOLF, NuR (2001), S.481, 489 ff
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
371
10.5.3 Konzept
Vor dem Hintergrund der dargestellten Problematik wurde ein Konzept entwickelt,
welches einen nachhaltigen Ausgleich sichert, dem Landwirt das Eigentum an der
Fläche, bzw. im Falle der Pacht eine weitere Nutzung an der Fläche ermöglicht und
gleichzeitig zu einer Kostenreduzierung für den Verursacher und der Kommune führt. Die
Bildung eines solchen Konzeptes zielt auf eine naturverträgliche, ökonomisch tragfähige,
sozialverträgliche und langfristige Nutzung von Kompensationsflächen. Die beteiligten
Akteure sind im Allgemeinen die Bauherren als Eingreifer in den Naturhaushalt, die
Kommune, die Kreisverwaltung bzw. das Land als Exekutive des Naturschutzgesetzes
sowie die Landwirte147, unter deren Mitwirkung die Kompensationsmaßnahmen in aller
Regel durchgeführt werden sollen.
10.5.3.1 Kompensationsmaßnahme
Dieses konkrete Konzept sieht damit eine produktionsintegrierte
Kompensationsmaßnahme auf landwirtschaftlichen Flächen vor. Bei der Umsetzung des
Konzeptes fungieren die Landwirte als sogenannte „Öko-Dienstleister“ bzw. „kommunale
Dienstleister“. Sie verpflichten sich naturschutz- oder landschaftspflegerische
Maßnahmen den naturschutzfachlichen Vorgaben selbstständig durchzuführen. Dieses
Modell stellt eine innovative Form neuer Einnahmequellen des landwirtschaftlichen
Sektors dar: Die Abkehr der originären Produktion landwirtschaftlicher Erzeugnisse hin
zum Angebot naturschutzfachlicher Aufwertungspotenziale.148 Durch vertragliche
Bindung mit der Kommune und der Unteren Landespflegebehörde verpflichten sich die
Landwirte zur Flächenbereitstellung und Maßnahmendurchführung.
Das Kompensationskonzept sieht im Idealfall eine Kompensationsfläche von 40 Hektar
vor. Hierin sind die Biotopflächen (autochthone Gehölzstruktur und daran angrenzender
Gras- Krautsaum) bereits integriert. Kosten, die dem Verursacher angerechnet werden
liegen in der Berechnung der einmaligen Kosten der Flächenvorbereitung, der einmaligen
Kosten für die Pflanzung und der Kulturpflege im jeweils ersten Umtriebsjahr der
gesamten Fläche. Der Anbau von schnellwachsenden Hölzern erfordert nach 21 Jahren
eine Neuanlage der Fläche. Diese Neuanlage entspricht ihrerseits dem Erfordernis der
Kompensation auf Dauer. Die Kommune legt die veranschlagten Mittel zur Durchführung
der Kompensationsmaßnahme in einem regionalen Fonds an, der revolvierend ist.149 Die
Kommune fungiert als Gewährleistungsträgerin des Fonds. Die Kosten der Herstellung
sowie die Wiederanlage der Fläche nach 21 Jahren sollen in diesen Fonds eingezahlt
werden. Da die Grundstücke in der Hand der Eigentümer bleiben sollen wird der
Kaufpreis des Kompensationsgrundstückes nicht auf den Verursacher umverlegt. Eine
147 SCHRADER, NuR (2003), S.80f 148 Günstig erscheinen auch hier die Auswahl von landwirtschaftlichen Flächen, die sich auf ertragsschwache
Böden beziehen , STEPHANY, AgrarR (2003), S.361 149 HECK, (2003), S.143, 149
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
372
dingliche Belastung des Grundstückes muss jedoch aus Gründen der dauerhaften
Flächensicherung erfolgen. Hierdurch können aber Kostenvorteile in der
Flächenbereitstellung entstehen. Durch die Verzinsung des Kapitalstocks können die
sonst den Gemeinden entstehenden Unterhaltungskosten vermieden werden. Weiterhin
können im Rahmen der Neuauflage der Fläche die Kosten des Umbruchs generiert
werden. Zusätzlich profitiert die Landwirtschaft auch insoweit, als dass sie das
Pflegematerial der ökologisch aufgewerteten Fläche an eine regionale Heizkraftanlage
(z.B. Holzhackschnitzelanlage) verkaufen kann. Die Landwirte können die bisher
landwirtschaftlich genutzten Flächen weiter beernten und erzielen für den Ertrag der
Biomasse einen marktfähigen Preis.
Weiter Anreiz zur Flächeneinbringung könnte in der Flexibilisierung innerhalb der
eingebrachten Kompensationsflächen liegen. Bei der Flächeninanspruchnahme ist auf
die gesetzlich geforderte Flächensicherung zu achten. Eingriffe, die auf Dauer die
Funktionen des Naturhaushaltes und Landschaftsbildes beeinträchtigen oder zerstören,
müssen auch auf Dauer kompensiert werden. In der Regel muss eine unbefristete
dingliche Sicherung der Maßnahmen zugunsten der Verursachers oder der Kommune
(bzw. Landespflegebehörde) erfolgen. Eine flexibilisierte Flächensicherung ist jedoch nur
durchführbar, wenn eine Fläche eingebracht wird, die größer ist als die tatsächlich im
Abwägungsprozeß nach § 1 Absatz 6 i.V.m. § 1 a Absatz 2 Nr.2 BauGB bestimmte
Kompensationsfläche. Innerhalb dieser erweitert eingebrachten Fläche könnte die
Kompensationsfläche unter naturschutzfachlicher Kontrolle flexibel bewirtschaftet
werden. Die Art und der Umfang der Durchführung muss in der Begründung des
Bebauungsplanes konkret beschrieben werden. Denkbar ist, dass ein Anteil von 25% der
eingebrachten erweiterten Kompensationsfläche immer im aufgewerteten Zustand
verbleibt. Die restlichen 75 % der Gesamtfläche können währenddessen im Anbau
variieren. Die Gesamtfläche unterliegt der Festsetzung im Bebauungsplan. Hierbei darf
im Laufe der Zeit jedoch keine Verschlechterung im Sinne der ökologischen und
qualitativen Gesamtbilanz der Gesamtfläche eintreten. Eine Verschlechterung der bereits
aufgewerteten Bodenfunktionen darf nicht erfolgen. Grundvoraussetzung einer solchen
Flächenflexibilisierung ist die Garantie der Bewahrung der ökologischen und qualitativen
Gesamtbilanz der Kompensationsmaßnahme.
Vorteile dieses Kompensationskonzeptes liegen in der Flächenverfügbarkeit, die
aufgrund der Motivation der Landwirte durch flexible Bewirtschaftungsformen und
innovative Einnahmequellen hervorgehen und des Kostenersparnisses der Kommunen,
die durch die Fondslösung die langfristigen Pflege- und Unterhaltungskosten nicht mehr
tragen müssen.
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
373
Abbildung 1 Regionales Ausgleichskonzept
Quelle: eigene Bearbeitung
10.5.3.2 Ökologische Aufwertung
Grundvoraussetzung, dass eine Maßnahme als Kompensationsmaßnahme
herangezogen werden kann, liegt in der ökologischen Aufwertung zerstörter und
beeinträchtigter Funktionen der Landschaft, die durch einen Eingriff zurückzuführen sind.
Das Konzept sieht den Umbau intensiv genutzter Ackerflächen in eine ökologisch
gestaltete Gehölzstruktur vor. Diese Fläche kann entweder großflächig angelegt oder als
Ackerrandstreifen bepflanzt werden. Günstig erscheinen Ackerflächen, die an einen
vorhandenen Waldsaum grenzen. Kurzumtriebsplantagen sind mit schnellwachsenden
Baumarten wie populus spec., salix spec. auch alnus spec. oder robinia pseudoacacia
bestockt. Die Anbaufläche wird im Kern mit Weiden und Pappeln und an den Säumen mit
standortgerechten, autochthonen Sträuchern bepflanzt, denen wiederum ein offener
Gras-Kraut-Saum vorgelagert wird. Somit soll das Landschaftsbild eines gestuften
Waldrandes erschaffen werden. Der Kern wird in einer 3-5 jährigen Rotation geerntet. Die
Saumstruktur wird nach Bedarf analog der Pflege von heckenartigen Gehölzbiotopen
gepflegt. Als ideale zusammenhängende Flächengröße werden mindestens 5 ha
angesehen.150 Kleinere Flächen sind jedoch auch möglich, wenn sie in Rahmen der Ernte
zusammenhängend erreichbar sind. Die Saumstrukturen unterliegen keiner
150 Vgl. PARIKKA (2002), S.50ff
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
374
Bewirtschaftung, allenfalls der aus Naturschutzsicht notwendigen Pflegemaßnahmen
(Biotop).
Durch die linienartige Ausprägung der Saumstrukturen entlang der landwirtschaftlichen
Flächen können gehölzbestimmte Biotope miteinander verbunden werden und so in
einem Biotopverbundsystem wichtige Funktionen (Trittsteinfunktion) übernehmen. Der
Anbau dieser Gehölzstrukturen verbessert die Bodenfunktionen bzgl. der
Regelungsfunktion (z.B. Nährstoffkreislauf) und der Lebensraumfunktion (z.B. der
epigäischen Wirbellosenfauna) im Vergleich zur Bodenbeschaffenheit von ehemaligen
Ackerflächen. Im Folgenden seien nur einige Beispiele genannt.151 So baut sich nach
Erfahrungen auf Versuchsflächen ein typischer Mull auf und somit eine aktive
Humusform, die eine effiziente Rückführung der in der Streu gebundenen Elemente in
den pflanzenverfügbaren Wurzelraum gewährleistet.152 Die in den Mineralboden
eingeführten Huminstoffe bewirken im Vergleich zu Ackerflächen einen leichten
Rückgang des pH-Wertes, einhergehend mit einem Verlust des austauschbaren
Calciums. Dennoch sind gute Voraussetzungen für den Anbau von Pappeln und Weiden
gegeben.153 Der Rückgang des pH-Wertes ist ein natürlicher Prozess, der auf eine
Erholung der künstlichen chemischen Bodenverhältnisse von ehemalig intensiv
genutzten Ackerflächen schließen läßt. In den Kurzumtriebsplantagen kann somit bei
schonender Bewirtschaftung eine Verbesserung der Bodenfunktionen erreicht werden.
Des Weiteren ist eine höhere Anzahl der Reviere von Sommervögeln pro Hektar auf
Kurzumtriebsflächen gegenüber der Feldflur zu verzeichnen.154 Hierbei ist zu beachten,
dass wertvolle Offenlandbereiche für verschiedene Vogelarten nicht durch diese
Gehölzstrukturen nachteilig verändert werden dürfen. Wesentliches
Aufwertungspotenzial der Maßnahme liegt in der Verbesserung der Bodenfunktionen.
10.5.4 Ergebnis der rechtlichen Überprüfung des Kon zeptes
innerhalb der naturschutzrechtlichen und städtebaul ichen
Eingriffsregelung
Erster Prüfschritt des Konzeptes liegt in der Zulässigkeitsprüfung von
Kompensationsmaßnahmen, die sich durch eine weitere Bewirtschaftung der
ökologischen Flächen spezifizieren. Aufgrund bundes-155 und länderrechtlich156
gesetzlicher Vorgaben sowie konkretisierenden Erlassen157 nach dem LPflG Rh.-Pf. kann
151 Genauere Informationen siehe FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE (1999) 152 MAKESCHIN/STETTER, FNR (1999), S.366f 153 JUG, FNR (1999), S.382ff 154 LIESEBACH, FNR (1999), S.455ff 155 LORZ/MÜLLE/STÖCKEL, §19 Rdnr.10 156 LOUIS, §5 Rdnr.21 157 Ministerielle Erlasse (Rheinland-Pfalz): Hinweise zum Vollzug der Eingriffsregelung ,S.28 i.V.m. Anhang
14,S.53; Hinweise zur Durchführung von Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen im Wald, S.8; Anwendung der
HVE unter besonderer Berücksichtigung der landwirtschaftlichen Belange
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
375
ein extensiver landwirtschaftlicher Anbau von nachwachsenden Rohstoffen als
Kompensation im Rahmen der Eingriffsregelung in Betracht gezogen werden.
10.5.4.1 Naturschutzrechtliche Eingriffsregelung
Grundsätzlich können Ausgleichs- sowie Ersatzmaßnahmen
(Kompensationsmaßnahmen) im Rahmen der sogenannten Ökokontoregelung auch
zeitlich vorgezogen werden. Die Maßnahmenträger (z.B. Landwirte) vereinbaren mit der
Landespflegebehörde, dass sie Kompensationsmaßnahmen im Voraus zu einem
zukünftigen Eingriff durchführen. Der Anbau schnellwachsender Hölzer mit
angrenzenden Gehölzstrukturen und einem Gras-Krautsaum kann demnach mit
kompensierwilligen Maßnahmenträgern im Voraus durchgeführt werden. Ideale
Voraussetzungen zur Realisierung des Konzeptes im Rahmen der Ökokontenregelung
liegen dann vor, wenn alle Beteiligten im Voraus (auch zukünftiger Verursacher des
Eingriffes) bekannt sind und konkrete Vereinbarungen unter diesen geschlossen wurden.
Die Kompensationspflicht der Verursacher kann unter bestimmten gesetzlichen
Voraussetzungen nach § 5 Absatz 3 bzw. nach § 5 a LPflG i.V.m. § 1 ff AusglV
Rheinland-Pfalz auch monetär geschuldet werden. Diese Gelder können direkt in der
Trägerschaft der Unteren Landespflegebehörde durchgeführt werden (Fondsmodell).
Im Rahmen der naturschutzfachlichen Eingriffsregelung können die Kosten der
Kompensationsmaßnahme auf vertraglicher Basis zwischen den Parteien ausgehandelt
werden.
10.5.4.2 Städtebauliche Eingriffsregelung
Die Regelungen im Baurecht beruhen im Wesentlichen auf den materiellen
Anforderungen des Naturschutzrechts gemäß § 1 a II Nr2 BauGB. Zwar besteht auf den
ersten Blick eine Reduktion des Kompensationsbegriffes (Ausgleichs-,
Ersatzmaßnahmen) auf den Begriff des Ausgleichs. Jedoch umfasst der baurechtliche
Ausgleichsbegriff auch Ersatzmaßnahmen gemäß § 200 a BauGB. Ein unmittelbarer
räumlicher Zusammenhang zwischen Eingriffsort und Ausgleich ist gemäß § 200 a S. 2
BauGB nicht erforderlich. Demnach können im Rahmen des Abwägeprozeß gemäß § 1
Absatz 6 BauGB i.V.m. § 1 a Absatz 2 Nr. 2 BauGB landwirtschaftliche Flächen weiter
entfernt liegender Betriebe zum Eingriffsort in Betracht gezogen werden. Liegt ein
Ausgleich innerhalb des Eingriffsbebauungsplanes vor, kann die Gemeinde Flächen für
Ausgleichsmaßnahmen gemäß § 9 Absatz 1 Nr. 20 BauGB im Bebauungsplan festlegen
oder städtebauliche Verträge zur Durchführung der Maßnahmen gemäß § 1a Absatz 3
Satz 3 i.V.m. § 11 Absatz 1 Nr.2 BauGB eingehen, um der gesetzlich geforderten
Sicherung der Kompensationsmaßnahme gerecht zu werden. Die
Durchführungsverantwortung verbleibt primär in den Händen der Kommunen. Anstelle
des Vorhabensträgers führt die Kommune gemäß § 135 a Absatz 2 BauGB die
Maßnahmen durch und hat somit gemäß § 135 a Absatz 2 BauGB einen Anspruch auf
Refinanzierung durch den späteren Vorhabensträger.
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
376
Die Refinanzierung der Kosten beruht auf unterschiedlichen Instrumenten, die die
Kommunen wählen können. Die formalstrengeren Kriterien haben
Kostenerstattungsbescheide gemäß § 135 a Absatz 3 S.2 BauGB. Unterhaltungskosten
der Kompensationsfläche über den Zeitraum von 5 Jahren hinaus sind bisher nicht
umlagefähig, da diese nicht im Bebauungsplan festgesetzt werden dürfen. Ein anderes
Refinanzierungsinstrument liegt gemäß § 11 Absatz 1 Nr.2 BauGB im Abschluss von
städtebaulichen Verträgen. Unter Beachtung des Grundsatzes der Verhältnismäßigkeit158
kann die einmalige Neuanlage der Fläche dem Verursacher angelastet werden. Die
Bildung eines revolvierenden Fonds aus Ausgleichsgeldern ist auf dieser Grundlage
haushaltsrechtlich nicht bedenklich.
10.5.5 Resümee
Das Konzept „Der Anbau schnellwachsender Hölzer mit einem autochthonen
Gehölzsaum und einem angrenzendem Gras- und Krautsaum auf ehemalig intensiv
genutzten Ackerflächen“ stellt ein innovatives und modellhaftes Kompensationskonzept
dar, dass hinsichtlich der Aufwertung von Bodenfunktionen, zu einer naturverträglichen,
ökonomisch tragfähigen, sozialverträglichen und langfristigen Nutzung von
Kompensationsflächen entwickelt worden ist. Wesentliches Aufwertungspotenzial hat
diese Maßnahme im Bereich der Bodenaufwertung. Im Einzelfall muss die Durchführung
und Finanzierung der Kompensationsmaßnahme in Kooperation zwischen den
Landwirten („Öko-Dienstleister“), den Vorhabensträgern und den behördlich zuständigen
Vollzugsverantwortlichen festgelegt werden.
10.6 Weitere energierechtliche Regelwerke
10.6.1 Gesetz über die Elektrizitäts- und Gasversor gung -
Energiewirtschaftsgesetz (EnWG 159)
Zweck des Gesetzes, nach § 1 EnWG, ist eine möglichst sichere, preisgünstige und
umweltverträgliche leitungsgebundene Vorsorgung mit Elektrizität und Gas im Interesse
der Allgemeinheit. Diese Energieversorgung bedarf einer Genehmigung. Ausnahmen
sind:
- Einspeisungen in das Netz eines Energieversorgungsunternehmens
- die Versorgung von Abnehmern außerhalb der allgemeinen Versorgung i.S.d. § 10 I
EnWG, sofern die Belieferung überwiegend aus Anlagen zur Nutzung erneuerbarer
Energien, aus Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen oder aus Anlagen erfolgt, die
Industrieunternehmen zur Deckung des Eigenbedarfs betreiben sowie
- die Versorgung verbundener Unternehmen i.S.d. § 15 des Aktiengesetzes160.
158 Kosten im Vergleich zu pauschalisierten Kosten gleichwertiger Ausgleichskonzepte
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
377
Nach § 11a EnWG sind die Errichtung und der Betrieb folgender Energieanlagen
genehmigungsbedürftig:
- Hochspannungsfreileitungen, ausgenommen Bahnstromfernleitungen, mit einer
Nennspannung von 110 kV oder mehr und
- Gasversorgungsleitungen mit einem Durchmesser von mehr als 300 mm.
Sie bedürfen der Planfeststellung, soweit dafür eine Umweltverträglichkeitsprüfung
durchzuführen ist. Andernfalls bedarf es einer Plangenehmigung; sie entfällt in Fällen von
unwesentlicher Bedeutung. Diese liegen vor, wenn die Voraussetzungen des § 74 VII
Verwaltungsverfahrensgesetz (VwVfG161) erfüllt sind. Bei der Planfeststellung und der
Plangenehmigung sind die von dem Vorhaben berührten öffentlichen und privaten
Belange abzuwägen. Nach dem UVPG sind die folgenden Anlagen UVP-pflichtig:
- die Errichtung und Betrieb einer Hochspannungsfreileitung mit einer Länge von mehr
als 15 km und mit einer Nennspannung von 220 kV und mehr und
- die Errichtung und Betrieb einer Gasversorgungsleitung i.S.d. EnWG, ausgenommen
Anlagen die den Bereich eines Werksgeländes nicht überschreiten mit einer Länge
von mehr als 40 km und einem Durchmesser von mehr als 800 mm.
Alle anderen Anlagen unterliegen nicht der UVP und bedürfen somit nur einer
Plangenehmigung.
Ein Planfeststellungsverfahren richtet sich nach den Vorschriften der §§ 73 – 78 VwVfG.
Das Verfahren gliedert sich in die folgenden Schritte auf:
- Anhörungsverfahren: Zuerst kommt es zu einer Vorbesprechung zwischen der
Behörde und dem Antragsteller, wie es auch bei dem Genehmigungsverfahren nach
BImSchG der Fall ist. Anschließend wird, mit einreichen der Planunterlagen nach §
73 I VwVfG, der Antrag auf Erteilung der Genehmigung gestellt. Die Behörde prüft
nun, ob die Unterlagen vollständig eingereicht sind.
- Behördenbeteiligung: Stellungnahmen anderer Fachbehörden, nach § 73 II, III a
VwVfG, werden eingeholt.
- Öffentlichkeitsbeteiligung: Es wird die Auslegung des Plans bekannt gegeben (§
73 V VwVfG). Anschließend wird der Plan in den betroffenen Gemeinden einen
Monat ausgelegt (§ 73 III VwVfG). Bis 2 Wochen nach Ablauf der Auslegungsfrist
kann jeder, nach § 73 IV VwVfG, dessen Belange durch das Vorhaben berührt sind,
Einwendungen gegen den Plan erheben. Mit Ablauf der Einwendungsfrist sind alle
Einwendungen ausgeschlossen (sog. Präklusion, siehe Kapitel 0.). Danach hat der
159 Gesetz über die Elektrizitäts- und Gasversorgung (Energiewirtschaftsgesetz – EnWG) vom 24.04.1998
(BGBl. I S. 730, zuletzt geändert am 25.11.2003 BGBl. I S. 2304) 160 Aktiengesetz – AktG vom 6.9.1965 (BGBl. I S. 1089, zu letzt geändert am 25.11.2003 BGBl. I S. 2304) 161 Verwaltungsverfahrensgesetz vom 25.5.1976 (BGBl. I S. 1253, neugefasst durch Bek. v. 23.1.2002 BGBl. I
S. 102)
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
378
Antragsteller Gelegenheit zur Stellungnahme bzgl. der Einwendungen. Dies
geschieht bei einem Erörterungstermin nach § 73 VI VwVfG. Hier wird das Vorhaben,
die Stellungnahmen und die Einwendungen mit dem Antragsteller, den
Fachbehörden, den Trägern öffentlicher Belange und Einwendern erörtert.
- Feststellungsbeschluss: Nach dem Anhörungsverfahren gibt die betroffene
Behörde eine Stellungnahme, nach § 73 IX VwVfG, ab. Dieser wird an die
Planfeststellungsbehörde weiter geleitet. Sie fällt den Beschluss mit der
Entscheidung über die Einwendungen, Begründungen und legt die Schutz- und
Ausgleichsmaßnahmen nach § 74 I VwVfG fest. Abschließend wird der Beschluss
öffentlich bekannt gegeben.
10.6.2 10.6.2. Gesetz zur Einsparung von Energie in Gebäuden -
Energieeinsparverordnung (EnEV 162)
Die Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende
Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung) stellt nach § 1 EnEV
Anforderungen an:
- Gebäude mit normalen Innentemperaturen und
- Gebäude mit niedrigen Innentemperaturen
einschließlich ihrer Heizung-, raumlufttechnischen und zur Warmwasserbereitung
dienenden Anlagen. Sie ist nicht anwendbar auf die in § 1 II EnEV genannten Gebäude.
Der Abschnitt 2 (§§ 3 - 7) der EnEV bezieht sich auf Neubauten. Dort ist u.a. geregelt,
welche Höchstwerte bzgl. des Primärenenergiebedarfs nicht überschritten werden dürfen.
Diese Vorschrift gilt allerdings nicht für Gebäude, die mind. zu 70 % durch Kraft-Wärme-
Kopplung beheizt werden (§ 3 III EnEV). In Abschnitt 3 (§§ 8-9) werden Regelungen für
bestehende Gebäude und Anlagen getroffen. Wichtig ist hierbei der § 9 EnEV. Er besagt,
dass Eigentümer von Gebäuden, in denen Heizkessel eingebaut sind, die mit flüssigem
oder gasförmigen Brennstoffen beschickt werden und vor dem 01.10.1978 eingebaut
oder aufgestellt worden sind, bis zum 31.12.2006 außer Betrieb genommen werden
müssen. Diese Vorschrift gilt allerdings nicht für Niedertemperatur-Heizkessel oder
Brennwertkessel, sowie für heizungstechnische Anlagen, deren Nennwärmeleistung
weniger als 4 KW oder mehr als 400 KW beträgt. Des Weiteren müssen die Eigentümer
bei heizungstechnischen Anlagen ungedämmte, zugängliche Wärmeverteilungs- und
Warmwasserleitungen bis zum 31.12.2005, nach den in Anhang 5 genannten
Vorschriften, dämmen. Ausnahmen von dieser Verordnung gelten, nach § 16 EnEV, nur
bei Baudenkmälern oder sonstiger erhaltenswerter Bausubstanz bei denen die
Anforderungen der Verordnung die Substanz oder das Erscheinungsbild beeinträchtigen
würden oder die Maßnahmen mit einem unverhältnismäßig hohen Aufwand verbunden
162 Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden
(Energieeinsparverordnung – EnEV) vom 16.11.2001 (BGBl. I S. 3085, zuletzt geändert am 25.11.2003 BGBl. I
S. 2304)
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
379
wären. Eine Befreiung nach § 17 EnEV ist auch möglich, wenn die Aufwendungen für die
Eigentümer der Anlagen zu einer unbilligen Härte führen und wenn die Aufwendungen
innerhalb einer angemessenen Frist durch die eintretenden Einsparungen nicht
erwirtschaftet werden können. Die Verordnung wird in dem folgenden Schaubild
verdeutlicht.163
163 CARTELLI, A. (2001)
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
380
HEIZKESSEL (Öl oder Gas) i.S.d. § 2 Nr.6
Wurde er vor dem 01.10.1978 installiert, § 9 Abs.1
Wurden Wirkungsgrade z.B. durch Anforderungen der 1.BImSchV verbessert oder Brenner nach 1.11.1996 erneuert, gem. § 9 Abs.1 S.2?
Außerbetriebnahme bis zum 31.12.2008 § 9Abs.1 S.2
Außerbetriebnahme bis zum 31.12.2006 § 9Abs.1 S.1
Beträgt die Nennwärmeleistung mind. 4KW und höchstens 400 KW, gem. § 11Abs.1? (gilt auch für Heizkessel, die aus Geräten zusammengefügt werden)
Inbetrieb-nahme nur mit CE-Kennzeich-nung
§ 11 Abs.1
Ausnahmen:
- Niedertemperatur-Heizkessel
- Brennwertkessel
- Heizungstechnische Anlagen, deren Nennwärme < 4KW oder > 400kW ist
- Betriebsgebäude, die überwiegend zur Aufzucht/Haltung von Tieren genutzt werden
- Betriebsgebäude, soweit sie nach ihrem Verwendungszweck großflächig und langanhaltend offengehalten werden müssen
- unterirdische Bauten
- Unterglasanlagen u. Kulturräume für Aufzucht, Vermehrung u. Verkauf von Pflanzen, Traglufthallen, Zelte u. sonstige Gebäude, die dazu bestimmt sind, wiederholt aufgestellt und zerlegt zu werden
- Heizkessel, deren Eigenschaften von marktüblichen flüssigen u. gasförmigen Brennstoffen erheblich abweichen
- Anlagen zur ausschließlichen Warmwasserbereitung
- Küchenherde u. Geräte, die hauptsächlich zur Beheizung des Raumes, in dem sie sich befinden, ausgelegt sind, daneben aber auch Warmwasser für die Zentralheizung u. für sonstige Gebrauchszwecke liefern
Ausnahmen:
- einzeln produzierte Heizkessel
- Geräte mit einer Nennwärmeleistung < 6KW zur Versorgung eines Warmwasserspeichersystems mit Schwerkraftumlauf
- Heizkessel, deren Eigenschaften von marktüblichen flüssigen u. gasförmigen Brennstoffen erheblich abweichen
- Anlagen zur ausschließlichen Warmwasserbereitung
- Küchenherde u. Geräte, die hauptsächlich zur Beheizung des Raumes, in dem sie sich befinden, ausgelegt sind, daneben aber auch Warmwasser für die Zentralheizung und für sonstige Gebrauchszwecke liefern
Die Ausnahmen dürfen in Betrieb bleiben, jedoch gilt die Mindestanforderung der Dämmung nach anerkannten Regeln der Technik gegen Wärmeverluste, auch für alle anderen Heiz-kessel, heizungstechnischen Anlagen und Geräte, §§ 1 Abs.2, 9 Abs.1 S.3, 1 Abs.3 u. 4.
Ja
Ja Ja
Ja
Nein
Nein Nein
Ja
Ja Ja
Inbetrieb-nahme auch ohne CE-Kennzeich-nung
§ 11 Abs.1
Nein
HEIZKESSELAUSTAUSCH NACH DER VERORDNUNG ÜBER ENERGIESPARENDEN
WÄRMESCHUTZ UND ENERGIESPARENDE ANLAGENTECHNIK BEI GEBÄUDEN (ENEV)
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
381
Neben der in der EnEV geltenden Regelung bestehen aber auch noch die Grenzwerte für
Abgasverluste nach der 1. BImSchV. In einem Stufenplan für Altanlagen, dies sind
Anlagen, die vor dem 01.11.1996 erbaut worden sind, ist festgelegt, bis zu welchem
Zeitpunkt sie einzuhalten sind (vgl. Tabelle 10-18)
Tabelle 10- 18: erlaubte Abgasverluste
Bei der Einstufung ermittelter Abgasverlust Nennwärme-
leistung [kW] bis 10 % 11 % 12 % 13 %
über 4 bis 25 01.11.2004 01.11.2004 01.11.2004 01.11.2002
über 25 bis 50 01.11.2004 01.11.2004 01.11.2002 01.11.2001
über 50 bis 100 01.11.2004 01.11.2002 01.11.2001 01.11.2001
über 100 01.11.2004 01.11.2002 01.11.1999 01.11.1999
Quelle: BINE Informationsdienst (2002)164
Seit dem 01.01.1998 müssen neue Heizungsanlagen folgende Abgasverluste einhalten:
- 11 % von 4 – 25 kW Nennwärmeleistung,
- 10 % von 25 – 50 kW Nennwärmeleistung und
- 9 % über 50 kW Nennwärmeleistung.165
164 ZDS, S. 6 165 ZDS, S. 6
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
382
10.7 Genehmigungsrechtliche Zuständigkeiten
Bundesimmissions-schutzgesetz
Struktur- und Genehmigungsdirektion Stersemannstraße 3 - 5 56068 Koblenz Struktur- und Genehmigungsdirektion Friedrich-Ebert-Straße 14 67433 Neustadt an der Weinstraße
Baugesetzbuch Landesbauordnung
Abfallrecht (z.B. Zulassungs- verfahren nach der Klärschlamm- oder Bioabfallverordnung),
Wasserrecht und Bodenschutz
Struktur- und Genehmigungsdirektion Regionalstellen Abfallwirtschaft und Koblenz, Monatbaur und Struktur- und Genehmigungsdirektion Regionalstellen Abfallwirtschaft und Kaiserslautern, Mainz und Neustadt an Weinstraß
Veterinär- und Hygienerecht
Landesuntersuchungsamt Rheinland-Mainzer Straße 56068
Düngemittelrecht Aufsichts- und Kurfürstliches Willy-Brandt-Platz 54290 Landesanstalt für Pflanzenbau PflanzenschutEssenheimer Str. 55128
Umweltverträglichkeitsprüfung Jeweilige Genehmigungsbehörden
Energiewirtschaftsgesetzz Ministerium für Wirtschaft, Landwirtschaft und Weinbau
Untere Bauaufsichtsbehörden: Kreisvw., Vw. d. kreisfr. und kreisan-geh. Städte, Verbandsgemeinden
10.8 Literaturverzeichnis zu Kapitel 10
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Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
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Genehmigungsverfahren für Biogasanlagen; Anforderungen an Einsatzstoffe und
Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung
386
an die Verwertung von Gärsubstraten aus Biogasanlagen, EEG Expertise GmbH,
Mühlheim a.d. Ruhr
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
387
11 Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfal z
In den vorherigen Abschnitten wurden die bestehenden Potenziale, deren aktuelle
Verwertung, die bestehenden Technologien und die Voraussetzungen für deren Nutzung
dargestellt. Daraus wurde deutlich, dass die Biomasse in ein komplexes Netzwerk
unterschiedlicher Zuordnungs-, Aufbereitungs- und Nutzungsmöglichkeiten eingebunden
ist. Um eine optimierte Nutzung der zur Verfügung stehenden Stoffströme in einer Region
zu ermöglichen, bedarf es einer Neuorganisation der energetisch nutzbaren Biomassen.
Die folgenden Konzepte sollen - durch ihre ganzheitliche Berücksichtigung der
bestehenden Rahmenbedingungen - optimierte Lösungen für die Region aufzeigen.
Durch die Beteiligung der Akteure vor Ort und die Nutzung vorhandener Ressourcen
kann damit ein erheblicher Beitrag zur regionalen Wertschöpfung geleistet werden.
Synergien sind im stofflichen, organisatorischen und unternehmerischen Bereich
vorhanden und müssen über vorausschauende Planungs- und
Kommunikationsstrategien genutzt werden.
11.1 BioEnergie- und RohstoffZentrum (BERZ)
11.1.1 Konzeption BioEnergie- und RohstoffZentrum
Das Konzept des BioEnergie- und RohstoffZentrums bietet die Möglichkeit, regionale
Stoffströme durch eine Kombination verschiedener innovativer Nutzungstechnologien
optimal zu lenken und zu nutzen. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Technologien, die
zum Teil transport- und energieintensiv sind (z.B. zentrale Müllverbrennung, Deponierung
oder Kompostierung) wird im BERZ-Konzept auf eine dezentrale und energetisch
sinnvolle Verwertungsweise geachtet. Die Bündelung „neuer“ innovativer Technologien
zur Biomassenutzung in BioEnergie- und RohstoffZentren führt zu Synergieeffekten, da
Outputstoffströme bestimmter Anlagen als Input anderer Anlagen dienen können. Im
Anschluss an die Herstellung neuer Produkte (z.B. Fasern und Proteine aus Gras in einer
Grasraffinerie) und die stoffliche Nutzung, werden die Reststoffe energetisch verwertet
(z.B. in einer Biogasanlage). Durch das Angebot gesamtheitlicher Lösungskonzepte für
die Lieferanten können weitere Stoffströme in der Region aktiviert werden. Es lassen sich
gemeinsame Strukturen, vor allem für den Bereich der Logistik, der beteiligten Akteure
nutzen und vernetzen, was zu einer effizienteren Organisation führen kann. Diese
effizientere Organisation lässt sich anhand von Einsparungen bei Transportwegen und
nicht zuletzt anhand der daraus entstehenden Kosten für Unternehmen und Kommunen
darstellen.
In den unterschiedlichen Bereichen Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Kommune, Gewerbe
und Industrie können die bereits vorhandenen Logistikdienstleister, wie z.B. Maschinen-
und Betriebshilfringe, Straßenmeisterei oder Stadtwerke, identifiziert werden. Eine
detaillierte Identifikation der logistischen Akteure bildet die Voraussetzung für die
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
388
Ermittlung von Synergien beim Transport der einzelnen Stoffströme. Durch die Wahl
eines geeigneten Standorts (z.B. Deponiestandorte, ehemalige Industrie- oder
Militärstandorte oder neu zu errichtende Industrie- und Gewerbegebiete) können
nahegelegene Wärmeabnehmer mit der erzeugten Energie versorgt werden.
Abbildung 11-1: Mögliche Akteure, Stoffströme, Tech nologien und Produkte eines
BERZ
Quelle: Eigene Darstellung
Die Umsetzung eines BERZ bedarf einer intensiven interdisziplinären Kommunikation
und Kooperation der verschiedenen Akteure aus Kommune, Politik, Land- und
Forstwirtschaft und evtl. externen Investoren. Besteht bei den jeweiligen
Entscheidungsträgern der Wille zur Nutzung der bestehenden Potenziale, kann ein BERZ
einen erheblichen Anteil zur Steigerung der regionalen Wertschöpfung leisten. Abbildung
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
389
11-1 zeigt die möglichen Akteure, Stoffströme, Technologien und Produkte eines BERZ
in einer Übersicht.
11.1.2 Bio Energie- und RohstoffZentrum Weilerbach (BERZ)
11.1.2.1 Projektbeschreibung
Die Konzeption eines BioEnergie- und Rohstoffzentrums soll in der Verbandsgemeinde
Weilerbach umgesetzt werden.
Abbildung 11-2: Gebiet der Verbandsgemeinde Weilerb ach
Quelle: Eigene Bearbeitung
Der geplante Standort für das BERZ liegt, wie Abbildung 11-2 darstellt, am südlichsten
Punkt der Verbandsgemeinde Weilerbach. Er befindet sich in unmittelbarer Nähe zur
Airbase Ramstein und im Hinblick auf logistische Gesichtspunkte unweit der Autobahn 6,
Abfahrt Einsiedlerhof.
Es handelt sich um das Gelände eines ehemaligen „Class III“ Lagers der amerikanischen
Streitkräfte. Am 29.11.2001 beschloss der Ortsgemeinderat Weilerbach die Aufstellung
eines Bebauungsplanes für diesen Bereich als sonstiges Sondergebiet und änderte damit
einen Beschluss vom 14.10.1996, in dem der Bereich als Industriegebiet genutzt werden
sollte.
Die Ausweisung als sonstiges Sondergebiet sieht für die Zweckbestimmung folgende
Nutzungen vor:
• Verwertung und Kompostierung von Klärschlammrückständen
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
390
• Aufbereitung von Grünabfällen
• Lagerung, Aufbereitung und Verwertung von organischen Abfällen und Restholz
• Thermische Verwertung der aufbereiteten Rohstoffe1
Das „übergeordnete Ziel des Bebauungsplanes ist die energetische Nutzung /
Verwertung von Stoffströmen, um damit den Kommunen die Möglichkeit zur Erfüllung
ihrer Aufgaben im Bereich der Ver- und Entsorgung zu eröffnen bzw. diese zu
verbessern.“2
Die Lage und der Geltungsbereich des Geländes wird in Abbildung 11-3 dargestellt:
Abbildung 11-3: Lage und Geltungsbereich Gelände Cl ass III Lager
Quelle: Eigene Darstellung
Das Gelände ist durch Vorgaben der Wehrbereichsverwaltung in drei Bereiche A, B und
C zu unterteilen (Abbildung 11-4). Im Bereich A ist kein Anlagenbetrieb gestattet. In den
Bereichen B und C ist ein Anlagenbetrieb grundsätzlich unter gewissen Voraussetzungen
gestattet.
Die in Abbildung 11-4 dargestellte Aufteilung in Zonen wurde durch die
Wehrbereichsverwaltung geprüft und am 16. Dezember 2002 bestätigt.
1 Vgl. Amtsblatt Verbandsgemeinde Weilerbach vom 15. Februar 2002, S. 6 2 Vgl. Amtsblatt Verbandsgemeinde Weilerbach vom 15. Februar 2002, S. 6
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
391
Abbildung 11-4: Gelände Class III mit den drei Teil bereichen
Quelle: Eigene Bearbeitung
Der Bereich B ist für die Lagerung, Konfektionierung und für Parkplätze vorgesehen. In
diesem Abschnitt des Geländes darf nur eine Lagerung von Stoffen in den dafür
vorgesehenen Lagerstätten vorgenommen werden. Die Voraussetzung für eine
entsprechende Nutzung ist die maximale Aufenthaltszeit der Arbeitskräfte von vier
Stunden pro Tag. Eine Errichtung von „Produktionsanlagen" im Sinne der im folgenden
Absatz beschriebenen ist nicht möglich. In diesem Teil ist bereits die Firma AGH GmbH
ansässig, die dort seit 1998 eine Schredderanlage zur Aufbereitung von Altholz betreibt.
Die Errichtung der geplanten Anlagen (Klärschlammvergasung, Biogasanlage,
Grasraffinerie, Altfett-Blockheizkraftwerk, Holzhackschnitzelheizkraftwerk) ist im Bereich
C vorgesehen. In diesem Abschnitt betreibt die Firma PM-Recycling seit 1996 eine
Klärschlammkompostierungsanlage.
Nach einer räumlichen Abschätzung des Geländes ergibt sich eine zur Verfügung
stehende Fläche von ca. vier Hektar für den Bereich der Bebauung (Bereich C) und für
den Bereich der Lagerung (Bereich B) eine Fläche von ungefähr sechs Hektar.
Neben den Vorgaben des Wehrbereichskommandos richtet sich die mögliche Anordnung
der Anlagen im Bereich C nach den anlagenspezifischen Erfordernissen und den
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
392
entstehenden Synergieeffekten. Die Anlagen Grasraffinerie, Biogasanlage und Altfett-
BHKW sind in räumlicher Nähe zueinander angeordnet, um mögliche Synergieeffekte zu
nutzen.
Die Synergieeffekte ergeben sich jedoch nicht nur bezüglich der Anlagen bzw. der
entsprechenden Stoffströme, die Konzentration mehrerer Anlagen an einem regionalen
Standort vereinfacht zudem die Planung und Umsetzung der benötigten Infrastruktur. Die
entstehenden Kosten können auf die Anlagen umgelegt werden und somit die
Wirtschaftlichkeit der Einzelanlagen positiv beeinflussen. Im weiteren Projektverlauf
werden diese Kosten für die erforderliche Infrastruktur kalkuliert. Da die
Verbandsgemeinde Weilerbach zum Ziel 2-Fördergebiet in Rheinland-Pfalz gehört3, wird
für die Schaffung der Infrastruktur eine Förderung gemäß des Schwerpunktes 1
(Förderung der wirtschaftsnahen Infrastruktur und der Tourismusinfrastruktur) durch das
Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau angestrebt.
Für die Klärschlammverwertung bedarf es der Einrichtung eines entsprechend
dimensionierten Zwischenlagers, da an den Standorten der dezentralen Kläranlagen
keine Lagerkapazitäten vorliegen.
Die Lagerung des Waldrestholzes und des Sägewerkrestholzes kann im Bereich B
vorgenommen werden, sofern die Vorschriften des Wehrbereichskommandos, die für
entzündliche Stoffe gelten (Brandschutzmaßnahmen), eingehalten werden.
Abbildung 11-4 gibt einen Überblick über das Gelände.
Auf die einzelnen Stoffströme, Anlagentechnologien und Akteure wird im nachfolgenden
Kapitel „Stoffstromkonzept und Technologieauswahl“ eingegangen. Für die dort
aufgeführten Anlagentechnologien wurde bereits von der zuständigen
Genehmigungsbehörde (SGD Süd) eine Stellungnahme hinsichtlich der
genehmigungsrechtlichen Voraussetzungen eingeholt.
3 das Ziel-2-Programm ist Teil der regionalen EU-Strukturförderung
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
393
Abbildung 11-5: Anlagenpositionen BERZ
Quelle: Eigene Bearbeitung
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
394
11.1.2.2 Stoffstromkonzept und Technologieauswahl
Die Auswahl der Stoffströme für eine energetische Verwertung in dem BERZ Weilerbach
orientiert sich an den regional verfügbaren Potenzialen, an den für den Standort
geeigneten Stoffströmen bzw. möglichen Technologien sowie den Voraussetzungen der
Wärmeeinspeisung in ein Nahwärmenetz. In der nachfolgenden Abbildung 11-6 werden
die einzelnen Stoffströme und deren Verwertungsarten dargestellt. Die in der Abbildung
umrahmten Technologien wurden im Projektverlauf bereits dimensioniert und zum Teil
aus ökonomischer Sicht betrachtet.
Für den Stoffstrom "gewerbliche Bioabfälle" wurde die innovative Technologie des
Pyroferm-Verfahrens vorgesehen. Im bisherigen Projektverlauf konnten die Planungen
wegen des erst vorliegenden Pilotstatus noch nicht konkretisiert werden. Derzeit werden
alternative Technologien und Stoffströme geprüft, die im BERZ-Konzept implementiert
werden können.
Bei der Auswahl der Technologien wurde vorrangig darauf geachtet, möglichst innovative
Prozesse mit zu betrachten, um die Innovation des Gesamtkonzeptes zu betonen und
den Stand der Technik in der Umwelttechnikbranche abzubilden.
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
395
Abbildung 11-6: Übersicht Stoffströme und Verwertun g BERZ
Quelle: Eigene Bearbeitung
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
396
11.1.2.2.1 Stoffstrom Holz
Der Stoffstrom Holz setzt sich aus zwei verschiedenen Arten von naturbelassenen
Holzresten zusammen. Zum einen ist dies Energieholz aus dem Wald und zum anderen
unbelastete Hackschnitzel vom Gebrauchtholz eines Sägewerkes (Reste aus der
Holzverarbeitung) und einem Spänehändler aus der Region. Die Konfektionierung des
Energieholzes erfolgt auf dem Standort BERZ mittels eines Hackers der Firma AGH
Steinwenden. Die dafür erforderliche Bereitstellung des Energieholzes wird per Spedition
von den Forstämtern veranlasst. Die Andienung der Hackschnitzel von Gebrauchtholz
wird im Falle des Sägewerkers selbst durchgeführt. Für die Hackschnitzel des
Sägewerkes wird ein Logistikdienstleister für die Anlieferung an das BERZ benötigt.
Die bisherigen Absprachen mit den Lieferanten ergaben die nachfolgenden Mengen mit
den dazugehörigen Preisen, welche die Kosten für Bereitstellung, Transport, ggf. Hacken
und für Verwaltung / Lager enthalten.
Tabelle 11-1: Holzarten, -menge und –preise
Herkunft
Menge
[in Festmeter]
Gesamtpreis
[€ / Schüttraummeter]
Waldholz
(ab Forststraße) 11.500 Fm 16,50 €
Sägewerk, gehackt
(frei Sägewerk) 3.600 Fm 11,00 €
Spanservice
(frei Zwischenlager) 6.200 Fm 10,00 €
Quelle: Eigene Bearbeitung
Aus den oben dargestellten Preisen ergibt sich ein gewichteter Gesamtpreis von
13,24 € / Srm bzw. 42,91 € / Mg (waldfrisch).
Für die thermische Verwertung des Holzes wurde zunächst die Form eines
Heizkraftwerkes mit ORC-Technik (ECOCAL-Biomasseheizkraftwerke1) ausgewählt und
auf deren Machbarkeit untersucht. Die ökonomische Betrachtung des Prozesses führte
im Projektverlauf zu einem positiven Ergebnis. Eine Umsetzung auf dem BERZ ist jedoch
derzeit nicht darstellbar, da der Prozess nicht die Anforderungen der Wärmeeinspeisung
in das Nahwärmenetz erfüllt. Die möglichen Nahwärmenetze erfordern eine
Vorlauftemperatur von mindestens 110° C. Der ORC-Pr ozess in der betrachteten Form
liefert aber nur Wärme mit einem Temperaturniveau von ca. 95° C.
1 patentiert von der GMK Gesellschaft für Motoren und Kraftanlagen mbH
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
397
Als Alternative zum Heizkraftwerk mit ORC-Technologie wird derzeit die Verwertungsform
eines Heizkraftwerkes mit Spilling-Dampfmotor-Technologie geprüft, welches das
geforderte Vorlauftemperaturniveau für das Nahwärmenetz erfüllen kann.
11.1.2.2.2 Stoffstrom Altfett
Die zur Verfügung stehenden pflanzlichen Altfette sind Abfälle der Lebensmittelindustrie
und der Gastronomie und werden von einem regionalen Akteur mit Firmensitz in
Weilerbach gesammelt. Bisher wurden die Altfette in Weilerbach von einem
holländischen Unternehmen zweimal wöchentlich abgeholt, in einer Fettschmelze
aufbereitet und weiter verkauft. Dieser Verwertungsweg ist mit einem hohen
Transportaufwand verbunden. Eine Verwertung in der Region würde diesen
Transportaufwand reduzieren und die regionale Wertschöpfung erhöhen.
Die Menge der gesammelten Altfette beläuft sich auf jährlich ca. 3.000 Tonnen und kann
mittelfristig auf 4.000 Tonnen erhöht werden. Hinzu kommt die Möglichkeit, eine Menge
von 4.000 - 6.000 Jahrestonnen über den holländischen Abnehmer zu akquirieren, da
dieser Altfette in ganz Deutschland bis in die Schweiz sammelt, in die Niederlande
transportiert und aufbereitet. Durch die Verwertung dieser Mengen am BERZ kann der
Unternehmer sein Transportaufkommen und die damit verbundenen Kosten mindern.
Die gewählte Aufbereitungstechnologie mit dem LIPOCAL-Verfahren liefert einen
schwerölähnlichen Kraftstoff, der in einem BHKW mittels Kraft-Wärme-Kopplung in Strom
und Wärme umgesetzt werden kann. Eine Anlage mit unterschiedlichen
Größenszenarien (4.000, 10.000, 12.000 Jahrestonnen) wurde während des
Projektverlaufs dimensioniert und hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit betrachtet.
11.1.2.2.3 Stoffstrom vergärbare landwirtschaftlich e Biomasse
Im Gegensatz zu den Stoffströmen Altfett und Klärschlamm wurde für diesen Stoffstrom
mit der landwirtschaftlichen Biogasanlage eine bereits weit verbreitete Technologie
gewählt. Hierbei ist hervorzuheben, dass es sich ausschließlich um Inputstoffe handelt,
die nach dem Vergärungsprozess zur Ausbringung auf landwirtschaftlichen Flächen
geeignet sind. Zum einen sind dies Rindergülle als Grundsubstrat und zum anderen
nachwachsende Rohstoffe, wie z.B. Mais als Kosubstrat zur Steigerung des Gasertrages.
Ferner besteht die Möglichkeit zur Verwertung von Getreideschlempe eines
landwirtschaftlichen Brennereibetriebes.
Die bisherigen Potenzialerhebungen ergaben für die Rindergülle eine Anzahl von ca.
600 - 700 Großvieheinheiten. Aufgrund dieses Wertes ließe sich eine Anlagengröße von
ca. 1,5 MW Gesamtleistung ableiten.
Das Potenzial für die nachwachsenden Rohstoffe ist abhängig von der Art des
Kosubstrates und den jeweiligen Preisen. Aus Gesprächen mit dem zuständigen
Maschinen- und Betriebshilfsring wurde ein ausreichendes Potenzial bestätigt.
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
398
11.1.2.2.4 Stoffstrom Klärschlamm
Das Vorhaben, kommunale Klärschlämme am BERZ zu verwerten, begründet sich mit
der aktuellen Diskussion über die Umwelt- und Gesundheitsverträglichkeit von
Klärschlämmen bei einer landwirtschaftlichen Ausbringung, die den größten Anteil (BRD
2001: ca. 44 %, RLP 2001 : 65 %) der Verwertungswege einnimmt. Die aus dieser
Diskussion zu erwartenden gesetzlichen Änderungen zur Ausbringung von
Klärschlämmen als Sekundärrohstoffdünger könnten mittelfristig zu einem faktischen
Ausbringungsverbot führen. Mit dem Ausbringungsverbot entstünde auf den bisher
klärschlammbeaufschlagten Flächen ein zusätzlicher Bedarf an Phosphatdünger, der
durch Importe abgedeckt werden müsste. Die importierten Phosphaterze bspw. aus
Marokko sind bei voranschreitender Ausbeutung der global verfügbaren Ressourcen
zunehmend mit Cadmium belastet, welches mit der Ausbringung in die Böden gelangt
und somit langfristig Gesundheitsschäden verursachen kann.
Darüber hinaus sind die Kapazitäten für die Mitverbrennung in Kohlekraftwerken oder
Müllbrennungsanlagen begrenzt.2 Ferner entstehen hohe Transportkosten zu den
wenigen Anlagen, in denen eine Mitverbrennung möglich ist, so dass andere Formen der
Verwertung angestrebt werden. Dieser Entwicklung soll im BERZ mit dem Aufbau eines
regionalen Verwertungskonzeptes für kommunale Klärschlämme Rechnung getragen
werden. Das Konzept gliedert sich in die drei Phasen Trocknung, Vergasung und
Phosphatextraktion.
Die Bereitstellung der Klärschlämme erfolgt durch die Technischen Werke Kaiserslautern
(Bereich Stadtentwässerung), die von der Stadt Kaiserslautern als öffentlich-rechtlicher
Entsorgungsträger beauftragt wurde. Die Klärschlämme stammen aus den Kläranlagen
des Landkreises Kaiserslautern und der Stadt und belaufen sich auf eine Menge von ca.
50.000 Jahrestonnen mit einem Trockensubstanzgehalt von 20 - 30 %.
Während bereits verschiedene marktfähige Technologien zur Klärschlammtrocknung
existieren, die im BERZ implementiert werden können, befinden sich Technologien zur
(Mono-)Vergasung und zur Phosphatextraktion noch in der Pilot- bzw. Technikumsphase.
Ferner stellt die Trocknung der Klärschlämme eine Wärmesenke dar, die mit Hilfe der
anderen am BERZ befindlichen Technologien mit ausreichend Wärme versorgt werden
kann, ohne dass auf externe Energielieferanten zurückgegriffen werden muss.
Um eine oben beschriebene Umsetzung der Klärschlammverwertung zu erreichen,
wurden bereits zahlreiche Gespräche mit KMU und wissenschaftlichen Institutionen
durchgeführt. Ziel ist die großtechnische Umsetzung verschiedener Technologien. Im
Einzelnen sind dies:
• der Prozess der Mineralisierung,
• die Monovergasung,
2 UMWELTBUNDESAMT, 2002
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
399
• das ETVS-Verfahren (EU-Projekt SEDIS)
• das BISEA-Verfahren (Biostromerzeugungsanlage – Strom- und
Wärmeerzeugung durch Vergasung und motorische Nutzung)
Die Umsetzung des BISEA-Verfahrens würde eine Kombination der Inputstoffe aus
Biomasse (90 %) und Klärschlamm (10 %) bedeuten, die z.B. Stoffströme wie Holz und
Grünschnitt mit einschließt.
Die Phosphatextraktion von Klärschlämmen befindet sich wie die Vergasung noch im
Entwicklungsstatus. In der geplanten dreistufigen Behandlung und Verwertung des
Klärschlammes am BERZ käme die Phosphatgewinnung mit dem BioCon-Verfahren in
Frage. Bei diesem Verfahren ist eine Extraktion der Phosphate aus der
Klärschlammasche enthalten. Andere Verfahren zur Phosphatextraktion (Krepro-,
Seaborne- und Aqua-Reci-Verfahren) sind einer thermischen Verwertung vorgelagert.
Dies würde aber eine Behandlung größerer Mengenströme bedeuten, die sich wiederum
auf die Größe und dementsprechend auf die Investitionskosten einer solchen Anlage
auswirken.
Das zurück gewonnene Phosphat kann in der Landwirtschaft als Düngemittel eingesetzt
werden.
Ein Förderantrag für die Konzeption dieses regionalen Klärschlammkonzeptes wurde
seitens der Technischen Werke Kaiserslautern / Bereich Stadtentwässerung gestellt.
11.1.2.3 Organisationskonzept
11.1.2.3.1 Modell Stoffstrommanagement-GmbH
Die umfassende Organisation der Stoffströme, die den Betrieb der Anlagen am Standort
gewährleistet und die Akteure, die für die Stoffströme und als Betreiber der Anlagen
fungieren, erfordern ein klar strukturiertes und definiertes Konzept, das durch die
Gründung einer Standortgesellschaft realisiert werden kann.
In der nachfolgenden Tabelle 11-2 können die einzelnen Aufgaben und
Verantwortlichkeiten den verschiedenen Akteuren zugeordnet werden.
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
400
Tabelle 11-2: Aufgaben einzelner Akteure im Netzwer k BERZ
Akteur Aufgaben
Kommune
(z.B. Verbandsgemeinde, Ortsgemeinde, Landkreis)
Standortwahl; ggf. Grundstückserwerb und Ausweisung
eines Industrie-, Gewerbe- oder sonstigen Sondergebietes;
evtl. Gesellschafter in einer eigens gegründeten
Standortgesellschaft.
Behörden
(z.B. Ministerien, Struktur- / Genehmigungsdirektionen)
Fördermittelzuweisung; Abwicklung des
Genehmigungsverfahrens.
Wissenschaftliche Institutionen (z.B. Institute, Hochschulen)
Planung und Entwicklung eines Konzeptes; Übernahme der
Mittlerfunktion für die beteiligten Akteure.
Industrie / Gewerbe (z.B. KMU)
Bereitstellung der Stoffströme; Übernahme der
Logistikfunktion; Gesellschafter in einer eigens gegründeten
Standortgesellschaft.
Land- / Forstwirtschaft (z.B. Forstämter, Maschinen- und Betriebshilfsringe)
Bereitstellung von Stoffströmen; Übernahme der
Logistikfunktion; Gesellschafter in einer
Standortgesellschaft.
Technik (z.B. Ingenieurbüros, Anlagenhersteller)
Anlagenplanung unter Berücksichtigung der
standortspezifischen Gegebenheiten.
Quelle: Eigene Bearbeitung
Die Tabelle verdeutlicht die komplexe Struktur dieses regionalen Stoffstrommanagement-
Modells. Daraus lassen sich die unterschiedlichen Beteiligungen im Gesamtkonzept
ableiten, die durch eine Gesellschaftsgründung vertraglich geregelt und abgesichert
werden können.
Die mehrheitliche Beteiligung an der GmbH würde bei der Gründung der
Verbandsgemeinde Weilerbach obliegen. Hinzu kommen die Technischen Werke
Kaiserslautern als voraussichtlicher Leitinvestor und Wärmeabnehmer sowie evtl. Dritte,
wie z.B. der MBR, Landwirte oder weiteren Rohstofflieferanten.
11.1.2.3.2 Aufbereitungsanlage pflanzlicher und tie rischer Altfette mit
energetischer Nutzung in einer angeschlossenen Kraf t-Wärme-
Kopplungsanlage
Ausgangssituation
Der vorliegende Geschäftsplan wurde für eine Anlage zur Aufbereitung pflanzlicher und
tierischer Altfette mittels der LIPOCAL®-Technologie erstellt.
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
401
Dieses Verfahren wurde von der Fa. GMK3 mit Firmensitz in Bargeshagen (Mecklenburg-
Vorpommern) entwickelt und ermöglicht die Herstellung eines schwerölähnlichen
Kraftstoffes, der zur Energieproduktion in Blockheizkraftwerken eingesetzt werden kann
(vgl. Kapitel 8.4.1.1.1). Das Verfahren unterscheidet sich in der Verfahrenstechnik4
wesentlich von der Biodieselherstellung und bietet durch die Aufbereitungsmöglichkeiten
auch schlechter Fettqualitäten sowie tierischer Fette, den Einsatz von günstigen Betriebs-
und Hilfsmitteln, geringem Energieverbrauch und minimalem Anfall von Kuppel- und
Abfallprodukten große Vorteile gegenüber den bisherigen Aufbereitungs- und
Entsorgungsmöglichkeiten.
Besonders die derzeitige Entsorgung pflanzlicher Altfette und -öle entspricht in vielen
Fällen nicht den Vorgaben des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes. Große Mengen
Altfett werden derzeit besonders in privaten Haushalten und kleinen Gewerbebetrieben
nicht gesammelt sondern über den Hausmüll entsorgt. Es bedarf neuer Entsorgungs- und
Verwertungskonzepte, um diese Missstände zu beseitigen. Das LIPOCAL®-Verfahren mit
angeschlossenem BHKW stellt im Sinne des KrW-/AbfG eine Verwertung dar und ist
somit eine innovative und ökologisch vorteilhafte Möglichkeit einen hochwertigen
Sekundärrohstoff zu nutzen.
Ziel ist es, diese Technologie in das Projekt des „BioEnergie- und RohstoffZentrums
Weilerbach“ einzubinden, um regional verfügbare Altfettmengen im Sinne des KrW-/AbfG
aufzubereiten und energetisch zu verwerten. Durch die Kooperation mit lokalen und
regionalen Partnern können Anstöße zur Förderung der regionalen Wertschöpfung und
zur Schaffung von Arbeitsplätzen gegeben werden. Zur Erreichung dieser Ziele muss
neben der standortspezifischen Implementierbarkeit und der technischen Machbarkeit
bereits im Vorfeld eine wirtschaftliche Darstellbarkeit gewährleistet sein.
Wirtschaftlichkeit
Für die Darstellung der Wirtschaftlichkeit einer LIPOCAL®-Anlage mit angeschlossenem
BHKW wird eine Aufbereitungsanlage mit 8.000 Jahrestonnen und zwei BHKW mit
jeweils einer Leistung von 2 MWel dargestellt. Neben dieser Anlagengröße wurden
ebenfalls Anlagen für die Verarbeitung von 4.000 und 12.000 Jahrestonnen im Rahmen
eines Projektes auf ihre Wirtschaftlichkeit hin geprüft. Diese beiden Anlagengrößen
stellen für das Projekt den „worst case“ und den „best case“ dar. Die Verarbeitung von
4.000 Mg in der kleinen Anlage ist Wirtschaftlichkeit schwer darstellbar. Betrachtet man
die 12.000 Mg Anlage, ist diese mit einer aufwendigen Beschaffungslogistik verbunden.
Aus diesen Gründen wird im Folgenden die mittlere Anlagengröße vorgestellt.
Für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung wurden die Annahmen in Tabelle 11-3 und Tabelle
11-4 getroffen.
3 Vgl.: www.gmk.info 4 Vgl.: Verfahrensbeschreibung Fa. GMK
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
402
Tabelle 11-3: Betriebswirtschaftliche Annahmen
Betriebswirtschaftliche Annahmen
Investitionsvolumen gesamt 5.950.000 €
Betrachtungszeitraum 15 Jahre
Eigenkapitalanteil 30 %
Fremdkapitalanteil 70 %
Zinssatz Fremdkapital 5,5 %
Laufzeit Fremdkapital BHKW 10 Jahre
Laufzeit FK Lipocal 15 Jahre
Kapitalzinssatz 12 %
Abschreibungsdauer Lipocal 15 Jahre5
Abschreibungsdauer BHKW 10 Jahre6
Vergütungshöhe Strom 0,089 €/kWh7
Vergütungsdauer 15 Jahre8
Vergütungshöhe Wärme 0,03 €/kWh9
Wartungskosten 4,5 %
Quelle: Eigene Darstellung
Tabelle 11-4: Technische Annahmen
Technische Annahmen
Nutzungsdauer Lipocal 15 – 20 Jahre
Laufzeit BHKW 7.500 h/a
Aufbereitungsverluste Lipocal 3 %
Betriebsmittel entsprechend Herstellerangabe
Quelle: Eigene Darstellung
Basierend auf diesen Annahmen wird die Wirtschaftlichkeit mit Hilfe
finanzmathematischer Methoden errechnet und durch den Kapitalwert, den internen
Zinsfuß und die Annuität dargestellt. Weiterhin werden die Wärme- und
Kraftstoffgestehungskosten durch die Annuitätenmethode und der durchschnittliche
Gewinn pro Periode ermittelt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 11-5 dargestellt.
5 Vgl. Tabelle 2 Nutzungsdauer Lipocal-Anlage 6 Vgl. AFA-Tabellen, Fundstelle 3.1.4 7 Vgl. §8 Abs.1 Nr.3 EEG Novelle, jährliche Degression um 1% 8 Vgl. §12 Abs.3 Satz 2 EEG Novelle
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
403
Tabelle 11-5: Wirtschaftlichkeit Anlagengröße 8.000 Mg/a
8.000 Jahrestonnen
Wärmegestehungskosten 0,0972 €/kWh
Kraftstoffgestehungskosten 266,89 €/t
Kapitalwert 1.588.791,82 €
Interner Zinsfuß 16,4 %
Annuität 233.273,17 €
durchschn. Gewinn 514.465,10 €
Quelle: Eigene Darstellung
An Hand der in Tabelle 11-5 dargestellten Ergebnisse ist erkennbar, dass alle
Kennzahlen zur Ermittlung der Wirtschaftlichkeit sich positiv darstellen lassen. Auf Grund
des positiven Kapitalwertes und der positiven Annuität ist die Investition als absolut
vorteilhaft zu bewerten. Der Interne Zinsfuß liegt ebenfalls deutlich über der
angenommenen Mindestverzinsung von 12 % und stellt somit die Investition auch als
absolut vorteilhaft dar.
In dieser wirtschaftlichen Betrachtung sind zwei standortabhängige Einflussfaktoren noch
nicht berücksichtigt.
Zum einen können Synergieeffekte innerhalb eines Anlagenparks genutzt werden,
welche anlagenspezifische Investitions- und Betriebskosten senken können. Beispiele
dafür sind Personal-Sharing, oder günstige Abgabe von Kuppel- und Abfallprodukten z.B.
an eine Biogasanlage.
Zum anderen können weitere Kosten durch spezifische Standortbedingungen entstehen.
Beispiele sind Geländeerschließungskosten, z.B. für den Anschluss an ein
Nahwärmenetz oder höhere Baukosten auf Grund baurechtlicher Vorgaben.
Auf Grund dieser zurzeit noch unbekannten Faktoren und den zum Teil nur auf
Annahmen beruhenden Kostenstellen, müssen diese Unsicherheiten in der
fortschreitenden Planungsphase weiter konkretisiert und verifiziert werden. Diese zum
Teil weit über den wirtschaftlichen Mindestanforderungen liegenden Ergebnisse lassen
aber eine tendenzielle Aussage über die wirtschaftliche Darstellbarkeit zu.
11.1.2.4 Logistikkonzept
Das primäre Ziel des Aufbaus der logistischen Struktur ist die direkte Beteiligung der
verantwortlichen Akteure bei der Bereitstellung der Rohstoffe und Verteilung der
Produkte bzw. Entsorgung der Reststoffe.
9 Vorgabe des örtlichen Energieversorgers
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
404
Die Landwirtschaft (Landwirte / MBR) nimmt eine wichtige Rolle in dem Logistikkonzept
ein. Sie übernimmt sowohl die Bereitstellung und den Transport von Gülle,
nachwachsenden Rohstoffen und Gras als auch die Verwertung des Gärsubstrates der
Biogasanlage und der Grasraffinerie sowie die Ausbringung des aus dem Klärschlamm
gewonnenen Phosphates als Sekundärrohstoffdünger.
Für die Bereiche Altfett und Klärschlamm ist die entsprechende logistische Struktur
bereits vorhanden. Bei Altfett wird der regionale Fettsammler und voraussichtlich dessen
holländischer Abnehmer weiterhin für die Beschaffungslogistik zuständig sein. Für die
Klärschlämme wird dies durch die Technischen Werke Kaiserslautern / Bereich
Stadtentwässerung organisiert und durchgeführt, wobei die Lieferung der Klärschlamme
zum Standort mangels vorhandener Lagerkapazitäten direkt bzw. indirekt bei
vorhandenen Lagerkapazitäten erfolgt. Die entsprechenden Planungen zur
Zwischenlagerung der Klärschlämme sind bei den Planungen bereits berücksichtigt.
Die Organisation der Logistik für den Stoffstrom Holz wird sowohl von Speditionen
(Energieholz / Span-Service GmbH) als auch vom Forst übernommen.
Im Falle einer Umsetzung der Grasraffinerie am Standort ist eine Organisation der
Distributionsstruktur für die produzierten Futterproteine und Fasern z.B. an
Futtermittelhersteller bzw. die Baustoffindustrie oder Automobilhersteller erforderlich.
Die jeweiligen Stoffströme mit der Transportstruktur sind in Abbildung 11-7
zusammengefasst abgebildet und verdeutlichen die umfangreiche Organisation und
Koordination.
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
405
Abbildung 11-7: Übersicht der Stoffströme mit der j eweiligen Transportstruktur
Quelle: Eigene Darstellung
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
406
11.1.2.5 Wertschöpfungspotenziale des Konzeptes
11.1.2.5.1 Energiebilanz
Bioenergie- und Rohstoffzentren dienen der optimalen Bündelung von regionalen
Stoffströmen in Hinsicht einer stofflichen und energetischen Verwertung. Durch die
Kombination unterschiedlicher Technologien werden alle Potenziale der Biomassen
optimal genutzt. Viele Anlagen und damit die Nutzung vieler regionaler Biomassen
werden durch ein BERZ ökonomisch erst ermöglicht. Diese Tatsache alleine bedeutet
eine gesteigerte Wertschöpfung in ökologischer, ökonomischer und sozialer Sicht.
Einsparung des Energieaufwands für unnötige Transporte, Aktivierung bisher nicht
genutzter energetischer Potenziale und Verbesserung von Nutzungsverfahren führen zu
einer Steigerung der Energieausbeute durch BERZ.
Wärme als häufiges Kuppelprodukt der Strombereitstellung aus Biomasse wird in BERZ
zu 100 % genutzt. Gegenüber dezentralen Biomasseanlagen, die häufig große Mengen
Wärme (vor allem in den Sommermonaten) nicht nutzen bedeutet dies eine erhebliche
Verbesserung des energetischen Wirkungsgrades.
11.1.2.5.2 Umweltaspekte
Das BERZ ermöglicht darüber hinaus eine optimierte Logistik mit Einsparungen von
unnötigen Transporten. Dadurch werden verkehrsbedingte Emissionen, Lärm und
Transportenergie reduziert. Das BERZ verhindert die ungeordnete Verarbeitung von
Biomassen durch Einsatz neuester Technologien und Überführung aller Stoffströme in
eine stoffliche oder energetische Senke.
11.1.2.5.3 Ökonomie
Das BERZ bietet eine Fülle von Möglichkeiten im Bereich des Public Private
Partnership (PPP). Die Gemeinde oder Stadt kann sowohl im Bereich der
Stoffstrombeschaffung wie auch im Bereich der Versorgung durch Biomasse enge und
langfristige Kooperationen mit – vor allem – kleinen und mittleren Unternehmen
eingehen.
Dadurch ermöglicht das BERZ eine externe Mittelbeschaffung für die Aktivierung
regionaler Potenziale. Die öffentliche Hand kann die Ver- und Entsorgen von z.B.
Klärschlammkosten günstiger gestalten. Existenzgründer wie auch existierende KMU
erhalten Optionen auf langfristig lukrative Geschäfte. Insgesamt wird die Umwandlung
von Biomasse durch Synergismen im Bereich des Standortmanagements, entsprechende
Anlagengrößen und eine optimierte Standortwahl mit optimaler Logistik erheblich
verbessert.
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
407
11.1.2.5.4 Arbeitsplätze
Das BERZ ermöglicht neben technisch anspruchsvollen Arbeitsplätzen die Schaffung
einfacher Arbeitsplätze für beispielsweise Menschen vom zweiten und dritten
Arbeitsmarkt. Durch die intensive Nutzung von regionaler Biomasse werden Arbeitsplätze
in der Landwirtschaft, bei Lohnunternehmern und im Transportbereich gesichert und neu
geschaffen. Im Bereich der technischen Innovation werden durch BERZ erhebliche
Innovationspotenziale aktiviert, die ohne die Kombination unterschiedlicher Technologien
an einem Standort ökonomisch nicht darstellbar wären. Die Aufarbeitung mit
Entsorgungsmöglichkeiten für Siebrückstände in Biogasanlagen und/oder
Vergasungsanlagen oder die Optimierung von landwirtschaftlichen Biogasanlagen durch
einen besseren Wärmeabsatz sind nur einige Beispiele.
11.1.2.5.5 Nachhaltigkeit
Die drei Aspekte der Nachhaltigkeit werden durch das BERZ erfüllt. Die lokal oder
regional höhere Lärm- oder Emissionsbelastung liegt im Bereich der gesetzlich erlaubten
Werte. Alle Umweltmedien werden nicht über die Tragfähigkeit hinaus belastet. In der
Summe werden wesentlich weniger Emissionen in die Umwelt abgegeben als ohne das
BERZ. Der Arbeitsplatzsaldo über die gesamte Bereitstellungskette der Energie ist
ebenfalls positiv.
11.1.2.5.6 Zielgruppenorientierte Öffentlichkeitsar beit
Für interessierte Kommunalpolitiker, Landwirte, Handwerker sowie für Schulklassen,
Journalisten oder Studenten bietet ein BERZ auf engstem Raum eine Vielzahl möglicher
Umwandlungstechnologien für Biomasse. Wichtig ist dabei die gleichzeitige Darstellung
der Vernetzung und Integration unterschiedlicher Technologien und Stoffströme.
11.1.2.5.7 Probleme
Die Probleme von dem BERZ liegen in der Lokalisierung eines geeigneten Standortes in
der Etablierung der äußerst komplizierten Akteursnetzwerke und in der Stoffstromlogistik.
Deshalb stellt sich die Planung von dem BERZ als sehr aufwendig und damit
kostenintensiv dar. Einzelne Marktakteure können diesen Aufwand in der Regel nicht
einfach als Vorleistung auf ein mögliches Projekt erbringen.
11.2 Morbacher Energielandschaft
Nach dem Abzug des US-Militärs vom größten Bombenlager Zentraleuropas fiel das 145
ha große Gelände des Munitionsdepots Morbach/Wenigerath wieder zurück an die
Einheitsgemeinde. Anschließend suchte man nach neuen Nutzungskonzepten.
Zahlreiche Investorengespräche folgten, jedoch stellten sich die Ideen zur Errichtung
eines „Leasure-Parks“ oder einer „Westernstadt“ als nicht umsetzbar heraus. 2001
kamen dann Überlegungen zur Errichtung eines Windparks auf. Angeregt durch die erste
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
408
Biomasse-Tagung und Gespräche mit dem IfaS wurde die Idee der Energielandschaft mit
einer Kombination aus Windkraft, Photovoltaik und Biomassenutzung geboren.
Abbildung 11-8: Montage Windkraftanlage Abbildung 11-9: Montage
Photovoltaik;
Quelle: Gemeinde Morbach
Mit der Firma Juwi konnte ein Generalinvestor gefunden werden, der in allen drei
Bereichen eine Umsetzung anstrebte. Mittlerweile sind 14 Windkraftanlagen mit je 2 MW,
sowie 500 kWp (Kilowatt peak) Photovoltaik installiert. Damit wird bereits jetzt mehr Strom
produziert, als die Gemeinde Morbach mit ihren ca. 11.000 Einwohnern jährlich
verbraucht. Abbildung 11-10 zeigt die Morbacher Energielandschaft mit 14
Windkraftanlagen und 5.000 m2 Photovoltaik.
Abbildung 11-10: Morbacher Energielandschaft im Apr il 2003
Quelle: UCB-GmbH
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
409
In einem weiteren Schritt sollen auch die Biomassen der Region in das Gesamtkonzept
integriert werden. Im April 2003 erfolgte die Auftragsvergabe für die erste Projektphase
der Konzepterstellung, die im Juli 2003 abgeschlossen werden konnte.
Um die Umsetzbarkeit des Gesamtkonzeptes zu gewährleisten, wurden durch
Einbeziehung mehrerer Partner verschiedene Disziplinen bei der Konzepterstellung
integriert:
• Städteplanerisches Konzept: ISU Kaiserslautern
• Touristisches Konzept: Pohl-Plan Walldorf
• Stoffstromkonzept und Machbarkeitsabschätzung für mögliche Anlagen: IfaS
Erweiterungsflächen für Biomasse
P
Erweiterung MEL-Gewerbe
Photovoltaikanlagen
ohne Maßstab
Biomasse
MEL-Gewerbe
Erweiterung MEL-Gewerbe
Pflanzen- öltank- stelle und Waage
Erweiterungsflächen Photovoltaikanlagen
Technikum
Freizeitpark / Infoparcours
Informationszentrum
Aussichts- gondel
Triticale
Abbildung 11-11: Flächenplanung für die Energieland schaft Morbach
Quelle: ISU
Abbildung 11-11 zeigt die Flächenplanung, die sich aus der Zusammenarbeit der
verschiedenen Partner für eine mögliche Umsetzung ergab. Zu erkennen sind die
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
410
Standorte der bestehenden Windkraft- (Kreise) und Photovoltaikanlagen. Für die
Biomassenutzung ist eine Fläche im Zentrum des Geländes mit Erweiterungsflächen
ausgewiesen. Ausgehend von der bestehenden Halle der ehemaligen
Bombenwartungsanlage sollen die Anlagen in westlicher Richtung angeordnet werden.
Im nördlichen Bereich ist ein Gelände für die Ansiedlung von so genanntem MEL-
Gewerbe vorgesehen, welches für Betriebe mit thematischer oder stofflicher Verbindung
zur Energielandschaft vorgesehen ist. Denkbar wären hierbei Produzenten von Lebens-
oder Futtermitteln mit Biomasseabfällen oder Betriebe mit großem Wärmebedarf, der von
den Biomasseanlagen gedeckt werden könnte. Ein weiterer Bereich ist für ein Technikum
vorgesehen, in welchem Labore und Forschungseinrichtungen untergebracht werden
können. Die direkte Nachbarschaft zum Informationszentrum ermöglicht interessierten
Besuchern gegebenenfalls einen Einblick in die Forschungs- oder
Entwicklungsaktivitäten. Der Weg der Freizeitbesucher führt vom Besucherparkplatz
zunächst durch die Flächen für nachwachsende Rohstoffe zu dem neu zu errichtenden
Aussichtswindrad mit Besuchergondel. Anschließend betreten die Besucher das Gelände
auf einem Rundweg, der im Süden entlang eines zu konzipierenden Freizeit-Parcours mit
verschiedenen Stationen zum Aussichtspunkt oberhalb der Photovoltaikanlagen führt.
Für den Anlieferverkehr wurde ein separater Weg ausgewiesen, der über eine
gemeinschaftliche Waage und an einer Pflanzenöltankstelle vorbei führt und den Weg
der Besucher nur an einer Stelle kreuzt.
Zur Abschätzung der vor Ort vorhandenen Potenziale wurden zunächst die bestehenden
Stoffströme aus der Land- und Forstwirtschaft, der Kommune sowie der vor Ort
ansässigen Unternehmen ermittelt. Erfragt wurden hierbei unter anderem die Mengen,
die Verfügbarkeit und die Preise, für welche eine bisherige Verwertung oder Entsorgung
erfolgt. Anschließend wurden mögliche Verwertungstechnologien zusammengestellt, in
welchen die ermittelten Potenziale genutzt werden können. Für die Umsetzung von
Biomassepotenzialen ist es vor allem wichtig, die entsprechenden Schlüsselpersonen mit
einzubeziehen und diesen den Nutzen des Gesamtkonzeptes zu verdeutlichen. Aus einer
Kombination verschiedener Anlagen ergeben sich im Optimalfall Synergieeffekte, die es
bereits bei Beginn der Planungen mit zu berücksichtigen gilt. Die tatsächliche
Ausgestaltung der Energielandschaft kann im Vorfeld nicht exakt definiert werden, da die
Umsetzung und die Wirtschaftlichkeit der Anlagen in Abhängigkeit von zahlreichen
Umständen steht. Daher wurden verschiedene Szenarien mit unterschiedlichen
Umsetzungswahrscheinlichkeiten erstellt. Diese bauen aufeinander auf und münden in
einem Maximal-Szenario, welches als Zukunftsziel angesehen werden kann (vgl.
Abbildung 11-12). Bei der Untersuchung der Stoffströme und möglicher Abnehmer der
Produkte stellte sich heraus, dass die Energielandschaft Morbach nicht alleine auf das
Munitionsdepot beschränkt werden sollte. Für die energetische Nutzung von Holz bietet
sich dadurch ein Standort bei einem der in der Gemeinde ansässigen Sägewerksbetriebe
an. Von hier aus können entweder Resthölzer zu dezentralen Anlagen gebracht werden
oder das Produkt Wärme oder Gas wird von einer Anlage beim Sägebetrieb zu den
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
411
Verbrauchern im Ort geleitet. Hierzu wurden ebenfalls verschiedene Szenarien erstellt
(s. Abbildung 11-13 und Abbildung 11-14).
Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz
412
Abbildung 11-12: Maximalszenario für die Morbacher Energielandschaft
Quelle: Eigene Darstellung
413
Abbildung 11-13: Szenario Holz, zwei Heizzentralen
Quelle: Eigene Darstellung
Abbildung 11-14: Szenario Holz eine Heizzentrale
Quelle: IfaS
414
Schwierigkeiten für die Umsetzung eines Gesamtkonzeptes ergeben sich durch die
zeitlich versetzten Umsetzungsphasen und die nach nur kurzer Planungszeit noch nicht
vorhandenen Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen. Da auf dem Gelände des ehemaligen
Munitionsdepots derzeit keine Wärmeabnahme vorhanden ist, stellt dieses in dieser
Hinsicht zunächst keinen optimalen Standort für eine abwärmeproduzierende Anlage dar.
Als Ausgangstechnologie profitiert sie nur dann vom Standort, wenn Wärmeabnehmer
dort etabliert werden können. Primäre Anforderung ist daher die Wirtschaftlichkeit ohne
größere Wärmeabnehmer bzw. die Ansiedlung von weiteren Wärmeabnehmern.
Die erste Anlage, die bereits von den Firmen Juwi und Umweltschutz Nord zur
Genehmigung eingereicht wurde, ist eine landwirtschaftliche Biogasanlage. Auf Basis der
vorhandenen Rohstoffe bei den interessierten Landwirten wurde eine Anlagenleistung
von 330 kWel und 392 kWth konzipiert. Als Inputstoffe dienen nachwachsende Rohstoffe
in Form von 3.137 Mg Maissilage und tierische Reststoffe in Form von 8.044 Mg Gülle
und 777 Mg Mist pro Jahr. Die Lieferung von Rohstoffen für die Anlage erfolgt von bis zu
6 Landwirten, die ebenfalls an der Investition beteiligt werden sollen. Abbildung 11-15
stellt das geplante Anlagenschema dar.
1 Gülleannahme 2 Silagefläche 3 Silagefläche 4 Durchfahrtsschleuse 5 Annahmebereich 6 Pum penstation 7 Dosierbunker mit Feststoffeintrag 8 Fermenter 9 Separation und Gärkompostlager10 Flüssigdüngerlager11 Technikräume für Gasaufbereitung Gasverwertung Elektrik12 Sozialräum e, Büros und Besichtigung
8
2
3
1
10
6
5
9
7
4
12
11
Abbildung 11-15: Anlagenschema der Biogasanlage
Quelle: Juwi GmbH
Die Wirtschaftlichkeit der Anlage ist auch ohne Wärmeabnehmer sicher gestellt. Die
Ansiedlung weiterer Abnehmer könnte jedoch die Erlöse steigern. Die ungenutzte
Abwärme könnte beispielsweise zur Trocknung von 1.200 Mg TS Klärschlamm genutzt
werden1. Würden die Mengen der Gemeinde Morbach sowie diejenigen der Stadt Idar-
1 Fa. Klein GmbH
415
Oberstein, die derzeit bereits in die Verbrennung gehen, sowie die Mengen aus
Bernkastel-Kues auf dem Standort getrocknet, könnte die Biogasanlage ca. 30.000 –
50.000 € für die Trocknungsleistung aus der Abwärme erzielen (Abbildung 11-16).
Derzeit werden hierzu die Transport- und Entsorgungskosten ermittelt.
Abbildung 11-16: Szenario Biogas und Klärschlammtro cknung
Quelle: Eigene Darstellung
Verschärfen sich die Grenzwerte für die landwirtschaftliche Ausbringung, stehen größere
Mengen für die thermische Verwertung zur Verfügung, so dass eine Mineralisierung des
Klärschlamms auf dem Gelände denkbar ist.
Eine gesteigerte Wärmeabnahme könnte ebenfalls durch die Ansiedlung von Industrie-
und Gewerbebetrieben oder durch die Errichtung einer sogenannten Grasraffinerie
erreicht werden. Eine Grasraffinerie erstellt aus Wiesengras die Produkte Fasern,
Proteine und Biogas2, benötigt sehr viel Wärme und stellt damit vortreffliche Synergien
mit der Biogasanlage her. Weiterhin wird derzeit geprüft, ob durch die Abwärme der
Biogasanlage Holzhackschnitzel getrocknet werden können. Auf dem Gelände der
Energielandschaft könnte ein sog. Biomassehof entstehen, von dem aus
Holzhackschnitzelanlagen auf dem Gelände und in der Gemeinde Morbach versorgt
werden könnten.
Um die hier nur kurz skizzierten Möglichkeiten weiter zu prüfen und voran zu bringen,
vergab die Gemeinde Morbach, mit Unterstützung des Ministeriums des Inneren und für
Sport und des Ministeriums für Wirtschaft, Landwirtschaft, Verkehr und Weinbau einen
weiteren Auftrag, nach dem der Standort vermarktet und weiter entwickelt werden soll.
2 Vgl. Biomasse-Potenzialstudie, Tagungsband zur Biomassetagung 2002 am Umwelt-Campus Birkenfeld
416
Investoren für machbare Technologien sollen gefunden und deren Beratung fortgeführt
werden. Bei Bedarf werden Finanzierungs- und Sponsorenmodelle entwickelt. Bereits
angedachte Projekte, wie z.B. die Konzipierung des Nahwärmenetzes auf Basis von
Hackschnitzeln oder die Vermarktung von gegebenenfalls produzierten Pellets werden
durchgeführt. Derzeit befindet sich ein DBU-Antrag zur Förderung der
Anlagentechnologien in Bearbeitung.
Eine zentrale Aufgabenstellung im Projekt ist die Ausräumung der „Henne-Ei-
Problematik“ im Wärmebereich. Bei der Planung von Biomasseanlagen spielen die
wirtschaftlichen Sachverhalte eine entscheidende Rolle. Die Situation für
wärmegenerierende Anlagen verbessert sich durch die Ansiedlung fester
Wärmeabnehmer. Diese benötigen jedoch zur Ansiedlung eine gesicherte
Energiebereitstellung. Da die zeitlichen Planungen mehrerer Projekte nur selten parallel
laufen, stellt sich ständig die Frage, welcher Bereich zuerst in Angriff genommen wird.
Das IfaS strebt daher eine möglichst gleichzeitige Entwicklung der Anfrager- und
Nachfragerseite an.
Zu unterschätzen ist jedoch auch nicht der persönliche Umgang der verschiedenen
Parteien (z.B. Landwirtschaft, Unternehmer, Forstwirtschaft, Gewerbetreibende)
miteinander. Der Aufbau von Vertrauen zwischen den Projektpartnern stellt einen der
wichtigsten Einflussfaktoren bei der Umsetzung einer solchen Anlage dar. Die
verschiedenen Mentalitäten der Partner müssen bei der Planung beachtet und in
Einklang gebracht werden, da nur durch eine gemeinsame Identifikation mit dem Projekt
eine optimale Lösung für alle Seiten erzielt werden kann. Dies bedarf zahlreicher offener
Gespräche, bietet jedoch die Chance der Aktivierung von großen Mengen- aber auch
humanen Potenzialen. Das Projekt der Energielandschaft kann anschaulich für
unterschiedliche Zielgruppen die Möglichkeiten der Nutzung erneuerbarer Energien an
einem Ort verdeutlichen und somit die Informationsbarrieren und Vorbehalte gegen neue
und innovative Technologien abbauen. Die enge Zusammenarbeit mit dem Umwelt-
Campus Birkenfeld und die räumliche Nähe ermöglicht eine angewandte Forschung und
erleichtert auch ausländischen Studierenden den Zugang zu innovativen und
markterprobten Anlagen. Die Kooperation trägt somit dazu bei, auch im Ausland neue
Märkte für deutsche und rheinland-pfälzische Technologien zu erschließen.
11.3 Abwärmenutzung von Biogasanlagen durch Holz- u nd
Grastrocknung zur Pelletierung
Die Möglichkeit zur Nutzung von Abwärme stellt für Biogasanlagen einen entscheidenden
Standortfaktor dar. Oft können Anlagen nicht in direkter Nachbarschaft zur
Wohnbebauung errichtet werden und sind daher bei der Vermarktung der entstehenden
Wärme gegenüber anderen Energieträgern benachteiligt. Vor allem für
Gemeinschaftsanlagen ergibt sich diese Problematik, da hier vergleichsweise große
Wärmemengen anfallen. Bestehen an einem Standort keine Wärmeabnehmer, besteht
417
die Möglichkeit, diese zu etablieren und so die Wertschöpfung in zweifacher Hinsicht zu
steigern. Bei der Planung des Projektes “Erneuerbare Energien in Nusbaum-Freilingen“
sah sich das Ingenieurbüro Berg & Partner vor eine solche Aufgabe gestellt.
Kern des Projektes war zunächst der Bau und Betrieb einer Biogasanlage in Freilingen.
Die Biogasanlage wurde von 4 ortsansässigen Bauern initiiert und wird von 17 weiteren
landwirtschaftlichen Betrieben in der Umgebung unterstützt. Die Biogasanlage wird im
Jahr ca. 1.800.000 m³ Biogas aus Gülle, Festmist, nachwachsenden Rohstoffen,
Speiseresten und Fetten produzieren. Aus diesem lassen sich in einem BHKW ca.
4.000.000 kWh/a Strom und ca. 5.000.000 kWh/a Wärme produzieren. Der produzierte
Storm wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Die Wärme, die bei der
Stromproduktion entsteht, wird zu ca. 28 % für den Betrieb der Biogasanlage benötigt.
Die überschüssige Energie wird normalerweise nicht verwendet. Aus dieser Problematik
heraus wurde das Projekt, Nutzung der Überschusswärme einer landwirtschaftlichen
Biogasanlage in Kombination mit landwirtschaftlichen Produktionsabläufen, entwickelt.
Dazu wird die Biogasanlage um eine Trocknungshalle zur Herstellung von Grünmehl-
und Holzpellets erweitert. Im Sommerhalbjahr findet die Produktion von jährlich ca.
1.050 Mg Grünmehlpellets statt. Grünmehlpellets sind ein hochwertiger diätischer
Futterstoff, der durch die maschinelle Trocknung und Pressung von Gräsern entsteht. Im
Winterhalbjahr werden 2.350 Mg Holzpellets hergestellt, diese sind so genannte
Industriepellets und nicht nach der deutschen Pellets Norm normiert. Die
Maschinentechnik des Trocknungs- und Pelletierbereiches wurde soweit entwickelt, dass
sie sowohl zur Produktion von Holzpellets als auch zur Produktion von Grünmehlpellets
(mit geringfügigen Umbauten) verwendet werden kann. Die produzierten Pellets werden
im regionalen Umfeld der Biogasanlage vermarktet. Abbildung 11-17 zeigt, dass sich der
Ausnutzungsgrad der Überschusswärme der Biogasanlage Freilingen durch die
Ergänzung der Trocknungshalle zur Produktion von Grünmehlpellets und Holzpellets von
ca. 28 % auf ca. 80 % steigern lässt. Dadurch hebt sich die Biogasanlage Freilingen
ökologisch und ökonomisch deutlich positiv von anderen Biogasanlagen ohne
Wärmenutzung ab. Die Vorteile der kombinierten Anlage „Nusbaum-Freilingen“ sind die
regionale Vermarktung, der regionale Erwerb der Rohstoffe, die Vermeidung von
übermäßigen Transporten durch die dezentrale Produktion, Stärkung der Landwirtschaft
sowie effizientere Technikausnutzung.
418
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%
100%
Janu
ar
Febru
arApr
ilM
aiJu
ni Juli
Augus
t
Septem
ber
Oktobe
r
Novem
ber
Dezem
ber
Monat
Aus
last
ung
ungenutzte Wärme
Grastrocknung,gesamt
Holztrocknung,gesamt
Prozesswärme,gesamt
Abbildung 11-17: Auslastung Wärmepotenzial Biogasan lage Freilingen
Quelle: Ingenieurbüro H. Berg & Partner GmbH
Abbildung 11-18: Perspektivische Darstellung der Bi ogasanlage Nusbaum-
Freilingen
Quelle: Ingenieurbüro H. Berg & Partner GmbH
11.4 Konzept zum Anbau schnellwachsender Hölzer auf
landwirtschaftlichen Flächen
In der Verbandsgemeinde Weilerbach ist 2003/2004 das Modellprojekt „Der Anbau
schnellwachsender Hölzer auf ehemalig intensiv genutzten Ackerflächen“ ins Leben
gerufen worden.3 Die erste Projektphase bestand in der Prüfung der theoretischen
3 Modellvorhaben Weilerbach, genehmigtes Projekt der Struktur- und Genehmigungsbehörde Nord.
419
Voraussetzung zur Umsetzung. Hierzu wurden die rechtliche Aspekte des Anbaus
schnellwachsender Hölzer im Rahmen der naturschutzrechtlichen Eingriffsregelung
geprüft und eine dazugehörige Wirtschaftlichkeitsberechnung (bezogen auf eine
Flächengröße von 40 ha) erstellt., als auch landwirtschaftliche Akteurs gesucht, die den
Anbau durchführen werden. Im Rahmen der Akteursfindung konnten vier Landwirte4 in
der Ortsgemeinde Rodenbach/Verbandsgemeinde Weilerbach/Landkreis Kaiserslautern
ausfindig gemacht werden, die aufgrund ihrer zusammenhängenden landwirtschaftlichen
Flächen geeignete Größendimensionen zum Anbau schnellwachsender Hölzer zur
Verfügung stellen können. Demnach kann eine Fläche von ca. 40 ha landwirtschaftlicher
Flächen in die Planung eingehen. Die Wirtschaftlichkeitsberechnung, die über einen
Zeitrahmen von über 21 Jahren angelegt wurde, kann den Landwirten durchschnittliche
erntekostenfreie Erlöse von 312,29 €/ha/a garantieren. Im kommenden
Planungszeitraum, dass heißt Mitte 2004, sind erste konkrete Verhandlungen und
Umsetzungsschritte mit den landwirtschaftlichen Akteuren geplant.
11.4.1 Bisherige Nutzungsformen und Anbauversuche
Zum Thema Anbau von schnellwachsenden Baumarten gab es seit 1950
Grundlagenforschung einschließlich einiger Referenzanlagen. Als Beispiel seien hier
Flächen genannt, die im durch das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und
Forsten geförderten Modellvorhaben „Schnellwachsende Baumarten“ untersucht
wurden.5 Die Hölzer werden zum einen in der schwachholzverarbeitenden Zellstoff- und
Plattenindustrie, zum anderen aber auch energetisch in Holzhackschnitzel-
(heiz)kraftwerken genutzt. Die konkrete Umsetzung dieser Projekte scheiterte bisher an
der fehlenden Wirtschaftlichkeit und der fehlenden Infrastruktur für den Absatz. Die
Bewirtschaftung der Flächen stellen sich zur Zeit nur durch Zahlungen aus
Stilllegungsprämien6 wirtschaftlich dar. Da diese Finanzierung aus europäischen
Stilllegungsmaßnahmen auf Dauer nicht gesichert erscheint7, sind neue Wege der
Finanzierung von schnellwachsenden Hölzern zu suchen.
4 Landwirte Rodenbach: Herr Friedmann Blauth, Herr Gerd Lang, Herr Manfred und Hartmut Glöde. 5 LIESEBACH, M.; MULSOW, H.; ROSE, A.; MECKE, R. (1999), S.455ff. 6 VERORDNUNG (EG) Nr. 2461/1999 Der Kommission vom 19. November 1999
mit Durchführungsbestimmungen zur Verordnung (EG) Nr.1251/1999 des Rates in Bezug auf die Nutzung
stillgelegter Flächen für die Erzeugung von Ausgangserzeugnissen, die in der Gemeinschaft zur Herstellung
von nicht unmittelbar zu Lebens- oder Futtermittelzwecken bestimmten Erzeugnissen dienen (Amtsblatt der
Europäischen Gemeinschaften Nr. L 299 vom 20.11.1999, S.16). 7 Der Rat hat eine Energiepflanzenprämie in Höhe von 45 €/ha beschlossen, die ab 2005 EU-weit für max. 1,5
Mio. ha außerhalb der Stilllegung gezahlt werden kann, Quelle: http://www.deutsche-landwirte.de/100303f.htm;
weiterhin ist der Anbau schnellwachsender Rohstoffe auf landwirtschaftlichen Stilllegungsflächen ab 2005 nicht
mehr zulässig, Quelle: http://www.infodienst-mlr.bwl.de/mlr/Fachinfo/z/positionspapier.pdf.
420
11.4.2 Neue Anbauwege
Im Rahmen der naturschutzrechtlichen Eingriffsregelung kann der Anbau
schnellwachsender Hölzer auf diesen Flächen umgesetzt werden. Eine
Anschubfinanzierung ist aufgrund der Verursacherhaftung aus der Eingriffsregelung
zugunsten der Anlage der Flächen möglich.8 Da der geforderte Ausgleich auf Dauer
anzulegen ist, ist eine langfristige Finanzierung und Anlage der Fläche zu planen. Der
Zeitrahmen wird in diesem Fallbeispiel auf einen Zeitraum von über 21 Jahren berechnet.
11.4.3 Finanzierungskonzept
Zur Finanzierung der Anlage soll ein revolvierender Fonds gebildet werden, der zum
einen die Erstanlage der Fläche finanziert und zum anderen die Wiederanlage der Fläche
nach 21 Jahren finanziert. Diese Gelder stammen aus der Verursacherhaftung der
naturschutzrechtlichen Eingriffsregelungen und werden dementsprechend von
kompensationspflichtigen Bauherren getragen. Zur Wirtschaftlichkeit von
Kurzumtriebsplantagen sind in der Literatur einige Angaben vorhanden.9 Die einzelnen
Kosten- und Ertragsposten wurden noch einmal neu ermittelt, um aktuelle Preisangaben
in die Berechnung mit einzubeziehen. Bei der Betrachtung der Wirtschaftlichkeit ist zu
beachten, dass kostenseitig und ertragsseitig mit Variablen gerechnet werden muss, die
weit in die Zukunft hereinreichen. Es wird darauf verwiesen, dass nur mit den derzeitig
ermittelten Kosten und Erträgen gerechnet wurde, da die zukünftige Entwicklung des
Marktes nicht vorhergesehen werden kann.
Alle folgenden Rechnungen wurden unter der Annahme einer Kompensationsfläche von
40 ha berechnet. Hierin enthalten sind 2 ha Biotopfläche2, welche je nach dem Stand der
Sukzession beerntet wird.3 Weitere Grundannahmen bestehen in der Ernte von 7 Mg
Biomasse auf einem Hektar im Zyklus von drei Jahren, da ein dreijährige Umtriebszeit
angenommen wurde. Die Erlöse für die Landwirte fallen demnach alle drei Jahre an. In
der Wirtschaftlichkeitsberechnung wurden diese durchschnittlichen Erlöse auf ein Jahr
gemittelt. Davon ausgehend sind die erntekostenfreien Erlöse zu betrachten.
11.4.3.1 Erntekostenfreie Erlöse
Die folgenden erntekostenfreien Erträge verstehen sich als Erträge frei
landwirtschaftlicher Fläche. Der Brennstoff wird hier als Hackschnitzel bereitgestellt.
Weitere Erlöse, die der Landwirt durch den Transport an das Heiz(kraft)werk
erwirtschaften kann, werden nicht mit eingerechnet.
8 Genauere rechtliche Erläuterungen unter Kapitel 11.7. 9 LWF (1998), S.433. 2 Dies entspricht 5% der Fläche bei Annahme eines zwei mal 2,50 m breiten Streifens als Saum der
Kurzumtriebsfläche. 3 Das Ziel ist die Aufrechterhaltung der Heckenstruktur des Saumes.
421
Die Erntekosten betragen unter Verwendung eines „Vollernters mit Häcksler“ ca. 350,-
€/ha. Bei der Ermittlung der Erntekosten wurden zum einen die Angaben
landwirtschaftlicher Lohnunternehmer und zum anderen Literaturangaben zu Rate
gezogen.4 Derzeit sind verschiedene Vollernter auf dem Markt verfügbar. Als Beispiel sei
genannt:
• Modifizierter Maishäcksler der Firma Claas: Claas Jaguar 695 (selbstfahrende
Erntemaschine)
• Anbaugerät der Firma Bender, Schweden: Bender 125 kW
Die Verfügbarkeit solcher Maschinen auf dem deutschen Markt wird hier vorausgesetzt.
In Deutschland werden u.a. in Schleswig-Holstein5 Kurzumtriebsflächen mit einem
modifizierten Maishäcksler beerntet. Eine weitere Ausdehnung dieser Flächen wird
aufgrund der Situation in der Landwirtschaft angenommen.6
Die Erträge und somit die Erlöse können nur über den Zeitraum von 21 Jahren betrachtet
werden. Nach sieben dreijährigen Umtrieben muss die Fläche neu angebaut werden, da
die Stockausschlagfähigkeit abnimmt.7 In einer Cashflowanalyse über 21 Jahre wurden
erntekostenfreie Erlöse von 12.492 € pro Jahr ermittelt. Dies bedeutet bei 40 ha einen
erntekostenfreien Erlös von rund 312 € ha*a. Wird dies mit den derzeitigen
Stilllegungsprämien der EU von rund 300 €/ha verglichen, so ergibt sich ein durchaus
attraktiver Betrag, da von den Stilllegungsprämien Kosten für eine Mahd der Fläche
abgezogen werden müssen.
Nicht berücksichtigt sind hierbei die Erlöse für die Ernte der Biotopflächen. Diese fallen
jedoch unregelmäßig an und sind somit von den Zuwächsen und somit den Erträgen her
schwer zu kalkulieren. Es wird angenommen, dass die für das Holz aus diesen
Strukturen erzielten Erlöse die Erntekosten decken. Erntet der Landwirt die
Kurzumtriebsfläche selbst, so kann er pro ha beerntete Fläche zusätzlich 350 €
umsetzen. Das gleiche gilt für die Umsätze der anderen anfallenden Arbeiten wie die
Flächenvorbereitung.
11.4.3.2 Anlagekosten
Bei den Anlagekosten muss zwischen den Anlagekosten für die Kurzumtriebsfläche und
den Anlagekosten für die Biotopfläche unterschieden werden.
4 Janssen, Die Heizenergieversorgung von Gewächshäusern durch Bereitstellung von Holz aus
Kurzumtriebsflächen 1997, S.67. 5 Dörpmund, Mit der Getreidequetsche auf Tour. 6 vgl. Bemmann, Agrarpolitische und klimapolitische Möglichkeiten von Kurzumtriebsplantagen auf
landwirtschaftlichen Flächen. 7 In der Literatur wird hierzu eine 30-jährige Nutzung genannt (CHISTERSSON & SENNERBY-FORSSE 1994).
Die Firma AGROBRÄNSLE, SCHWEDEN und das SLU (Departement of Short Rotation Forestry, Uppsala,
Schweden) berichten jedoch von verminderten Erträgen nach 20 bis 25 Jahren (Stand 10.2002).
422
Die Anlage der Kurzumtriebsfläche kostet rund 1.450 €/ha. In Tabelle 11-6 sind die
Kosten detailliert aufgeführt. Als Quellen dienten die Angaben von HOFMANN (2002)
sowie eigene Umfragen. Die Kosten für den Zaunbau wurden absichtlich nicht mit
eingerechnet, da die Flächen für das Wild eine Trittbrettfunktion zwischen einzelnen
Waldhabitaten hat. Bei einer Fläche von 38 ha bedeutet dies ein Anfangsinvest von etwa
55.200 €.
Tabelle 11-6: Anlagekosten der Flächen mit schnellw achsenden Hölzern
Kosten pro ha der Kurzumtriebsfläche (€/ha)
Flächenvorbereitung (Einmalige Kosten)
Pflügen im Herbst 90,00 Quelle: Hofmann 2003
Pflügen im Frühjahr 90,00 Quelle: Hofmann 2003
Eggen 35,00 Quelle: Hofmann 2003
Pflanzung (einmalige Kosten)
Pflanzmaterial 748,00 Quelle: Angebot Fa.
AGROBRÄNSLE/ Schweden
Pflanzkosten 300,00 Quelle: Maschinenbetriebsring
Lohnunternehmer
Zaunbau
Kosten/ha 0,00
Kulturpflege (im jeweils ersten Umtriebsjahr)
Mechanische Bekämpfung der Begleitflora,
einmalig 80,00 Quelle: Hofmann 2003
Standörtliche Erkundung 75,36 Forstl. Gutachten
Planung der Fläche 34,80 Forstl. Gutachten
Anlagekosten 1.453,16
Quelle: eigene Bearbeitung
Die Anlagenkosten der Biotopfläche betragen rund 2.600 €/ha (vgl.: Tabelle 11-7). Hier
schlagen die höheren Pflanzkosten und Planungskosten der Biotopfläche zu Buche Bei
einer Fläche von 2 ha bedeutet dies ein Anfangsinvest von rund 5.200 €.
423
Tabelle 11-7: Kosten der Biotopfläche
Kosten der Biotopfläche (€/ha)
Flächenvorbereitung (Einmalige Kosten)
Pflügen im Herbst 90,00 Quelle: Hofmann 2003
Pflügen im Frühjahr 90,00 Quelle: Hofmann 2003
Eggen 35,00 Quelle: Hofmann 2003
Pflanzung (einmalige Kosten)
Pflanzmaterial 748,00 Quelle: Angebot Fa.
AGROBRÄNSLE/Schweden
Pflanzkosten 1.500,00 Quelle: Maschinenbetriebsring,
Lohnunternehmer
Zaunbau
Kosten/ha 0,00
Kulturpflege (im jeweils ersten Umtriebsjahr)
Mechanische Bekämpfung
der Begleitflora, einmalig 00,00 Quelle: Hofmann 2003
Standörtliche Erkundung 75,36 Forstl. Gutachten
Planung der Fläche 60,00 Forstl. Gutachten
Anlagekosten 2.598,36
Quelle: eigene Bearbeitung
Es ergeben sich Gesamtkosten von 60.416,80 € (vgl.: Tabelle 11-8). Die Anlage der
Gesamtfläche ist also auf rund 60.400 € zu beziffern.
Tabelle 11-8: Gesamtkosten der Anlage der Ausgleich sfläche
Gesamtkosten (€)
Kosten Kurzumtrieb 40 ha 55.220,08
Kosten Biotop 5.196,72
Summe 60.416,80
Quelle: eigene Bearbeitung
424
Nach 21 Jahren muss die Fläche neu angelegt werden. Hierzu müssen zu obigen Kosten
die Kosten des Vollumbruchs addiert werden. Diese betragen in etwa 500 €/ha.8 Die
Kosten für die Gesamtfläche belaufen sich auf 20.000 € (vgl.: Tabelle 11-9). Aufgrund der
Forderung der Langfristigkeit wird die Fläche im 21. Jahr wieder neu angelegt. Das
Gesamtinvest „Anlage der Gesamtfläche“ und „Vollumbruch“ beträgt dann rund 80.400 €.
Tabelle 11-9: Investitionskosten der Neuanlage der Fläche
Neuanlage der Fläche nach 21 Jahren
Kosten Vollumbruch/ha 500,00
Kosten Vollumbruch 40 ha 20.000
Kosten Ausgleichsfläche 60.416,80
Kosten Neuanlage gesamt 80.416,80
Quelle: eigene Bearbeitung
Da die Kosten nach 21 Jahren anfallen, muss hier ein Erwartungswert berechnet werden.
Dieser richtet sich nach der Inflation. Bei einer Inflation von 1% würden in 21 Jahren
Kosten von rund 99.000 €, bei einer Inflation von 2% von rund 121.900€ anfallen.
11.4.3.3 Die Höhe des Kapitalstocks zur Anlage der
Kompensationsfläche
Der Kapitalstock des Fonds zur Finanzierung der Anlage berechnet sich aus den
Beträgen für die Erstanlage der Fläche und aus den Beträgen für eine künftige
Wiederanlage der Fläche. Somit bedeutet die einmalige Investition in die
Kurzumtriebsplantage eine langfristige Sicherung der Fläche.9
In Tabelle 11-10 werden die heutigen Barwerte der zukünftigen Investitionen in die
Fläche berechnet. Wenn heute ein Betrag von 52.900 € zu 4,50% angelegt wird, so ergibt
der Fonds nach 21 Jahren einen Betrag von 80.400 €, der abgeschöpft werden kann,
ohne dass der Kapitalstock angegriffen werden muss.
8 Eigene Recherche bei landwirtschaftlichen Lohnunternehmern. 9 Im Sinne von §§19ff. BNatSchG.
425
Tabelle 11-10: Berechnung der Höhe des Barwertes de r periodischen Rente zur
Anlage des Kapitalstockes zur Neuanlage der Fläche 10
Inflation
0 % 1 % 2 %
Anlagekosten pro ha für
Neuanlage der Fläche 80.416,80 99.105.02 121.885,04
Jährliche Verzinsung 4,5% 4,5% 4,5%
Rotationszeit 21 Jahre 21 Jahre 21 Jahre
Barwert einer
periodischen Rente mit
n=21 Jahren
52.897,40 65.190,33 80.174,80
Quelle: eigene Bearbeitung
Zu den Barwerten werden die Kosten der Fläche und die Kosten der Erstanlage der
Fläche addiert. Es ergeben sich je nach Inflationsszenario Kosten von 0,28 € bis 0,35 €
pro Quadratmeter Kompensationsfläche (vgl.: Tabelle 11-11). Den Autoren ist hierbei
bewusst, das bei unterstellter Inflation auch der Zinssatz inflationär ist. Diese Kosten
wurden jedoch als Finanzreserve betrachtet.
Tabelle 11-11: Herleitung der Kosten der Kompensati onsmaßnahme pro m²
Heutige einmalige Anlagekosten 60.416,80 60.416,80 60.416,80
Kosten (€) pro m 2 0,15 0,15 0,15
Zukünftige Anlagekosten, inkl. Inflation nach 21 Ja hren
0 %/ Jahr 1 %/ Jahr 2 %/ Jahr
Kosten für die Bereitstellung
einer Neuauflage (€) 80.416,80 99.105,02 121.885,04
Barwert dieser Kosten, Zinswert
4,5% 52.897,40 65.190.33 80.174,80
Kosten (€) pro m 2 0,13 0,16 0,20
Gesamtkosten(€) pro m 2 0,28 0,31 0,35
Quelle: eigene Bearbeitung
10 Zu den Formeln der Berechnung der Barwerte siehe Deegen, Forstökonomie kennenlernen, S.39 ff.
426
11.4.4 Resümee
Anhand dieser tabellarischen Berechnung belaufen sich die durchschnittlichen Erlöse/a
auf 12.491,75 € und die durchschnittlichen erntekostenfreien Erlöse/ha*a-1 auf 312,29 €.
Eine Anreizfinanzierung bzw. die Finanzierung des Anbaus schnellwachsender Hölzer ist
auf der Grundlage der naturschutzrechtlichen Eingriffsregelung in Weilerbach
wirtschaftlich umsetzbar. Im Laufe des folgenden Jahres 2004 werden die ersten
Umsetzungsschritte in Kooperation mit den Landwirten unternommen. Zur Zeit gibt es
bundesweit Bestrebungen Pflanzungen mit schnellwachsenden Hölzern anzulegen.
Durch den Aufbau einer bundesweiten Pflanz- und Erntelogistik sowie die Anlage von
Mutterquartieren für Energiehölzer ist zu erwarten, dass sich der Anbau in einigen Jahren
selbst finanziert. Eine Ausweitung dieses Konzeptes ist auch außerhalb der
Landesgrenzen von Rheinland-Pfalz beabsichtigt. Voraussichtliche Standorte befinden
sich Nordrhein-Westfalen.
11.5 Europäische Kooperationsprogramme zur
grenzüberschreitenden Umsetzung von Biomassekonzept en
Biomassenutzung macht an Landesgrenzen nicht halt. Insbesondere im grenznahen
Bereich können Potenziale oft besser in Kooperation mit internationalen Partnern genutzt
werden.
Für diese Arbeiten stellen Programme der EU finanzielle Mittel bereit. Insbesondere
INTERREG IIIA aber auch Programme aus dem 6. Forschungsrahmenprogramm
kommen in Frage. Im Folgenden ist ein Projekt exemplarisch beschrieben, welches von
IfaS und Partnern aus Rheinland Pfalz, Frankreich, Luxemburg und dem Saarland
entwickelt wurde.
Im Rahmen des EU-Programmes INTERREG IIIA wurde von einem Partnerkonsortium
aus Luxemburg (CRTE, Agence de l´Energie), dem Saarland (IZES), Lothringen
(ADEME), Belgien und Rheinland-Pfalz (Gemeinde Reinsfeld, Zweckverband
Kommunale Entsorgung Zweibrücken, IfaS) jeweils ein Projektantrag in den
Programmgebieten DeLor (Saarland – Lothringen – Westpfalz) und DeLux (Luxemburg –
deutschsprachiges Belgien – westliches Rheinland-Pfalz, LK Merzig) mit dem
gemeinsamen Thema der Erstellung eines grenzüberschreitenden Biomasse-
Masterplanes für die Großregion der beiden Programmgebiete eingereicht. Das
Biomasse-Kompetenzzentrum übernimmt die Durchführung dieses Projektes RUBIN
(Regionale Strategie zur nachhaltigen Umsetzung der Biomasse-Nutzung).
11.6 Handels- und Informationssystem Biomassen
Das IfaS hat im Jahr 2002 im Auftrag des Ministeriums für Umwelt und Forsten
Rheinland-Pfalz das Forschungsprojekt „Evaluierung bestehender deutschsprachiger
Internetbörsen und Erstellung einer Datenbank als Grundlage der Konzeption einer
427
Biomassebörse Rheinland-Pfalz“ bearbeitet10. Die Studie beinhaltet eine Bewertung
bestehender Internet-Biomassebörsen mit dem Ziel die Ergebnisse dieser Bewertung als
Grundlage zur Implementierung einer Biomassebörse Rheinland-Pfalz zu verwenden. Es
wurde bis 2003 ein Projektvorhaben vorbereitet mit der Zielsetzung der inhaltlichen,
finanziellen und visuellen Gestaltung einer Biomassebörse Rheinland-Pfalz. Aufgabe
dieser Börse soll sein, die Biomasseakteure, also die Anbieter und Nachfrager von
Biomasse, sowie die Heizanlagenbetreiber und Dienstleister der Zwischenkette auf einer
zentralen Plattform zusammenzubringen.
Im Rahmen dieser Studie wurde die Planung und die Verwirklichung eines Handels- und
Informationssystems Biomassen Rheinland-Pfalz beauftragt. Auf einer Internetseite
werden Biomassepotenziale bis auf Landkreisebene dargestellt, alle Akteure der
Biomassebranche in einem Branchenbuch aufgeführt, größere
Biomasseheiz(kraft)anlagen beschrieben und Projekte aufgezeigt. Des Weiteren wird
eine Biomassebörse den Handel mit Biomasse in Rheinland-Pfalz erleichtert. Ein erster
Prototyp wird im September online gestellt.
11.7 Rekultivierung durchgewachsener Niederwälder z ur
Energieholzbereitstellung in dezentralen Heizanlage n
Niederwälder sind die älteste Form planmäßiger und nachhaltiger Waldbewirtschaftung11.
Sie zählen wegen selten vorkommender Arten wie u.a. dem Haselhuhn (bonasa
bonasia)12 zu den in der Vogelschutzrichtlinie vorgegebenen schützenswerten
Lebensräumen13.
Die Bewirtschaftung dieser Niederwälder wurde in den vergangenen Jahrzehnten
größtenteils eingestellt, was ein Durchwachsen dieser Bestände in hochwaldartige
Bestände zur Folge hatte.
Die Pflege dieser Habitate durch die regelmäßige Entnahme von Energieholz wäre eine
Möglichkeit zum aktiven Artenschutz. Zur Zeit ist ein Projektvorhaben in Vorbereitung,
das die praktischen Ausführungen dieser Energieholzbereitstellung zunächst anhand
verschiedener Szenarien prüft. Hierbei sollen die Niederwälder zusammen mit den
Landesforsten in Nutzungskategorien eingeteilt werden. Besonders an Steillagen ist die
Wirtschaftlichkeit der Brennholznutzung oft nicht gegeben.
Die in Frage kommenden Flächen werden in verschiedene Flächenfachwerke eingeteilt,
die neben der Masseeinteilung auch Einteilungen wie Befahrbarkeit, Holzpolterplätze
oder „Holzhackplätze“ vorsehen. Es werden kombinierte Verfahren der Holzernte, des
Vorkonzentrierens, des Hackens, des Trocknens und des Abtransports entworfen.
10 HÖHE et al (2003) 11 BURSCHEL, P.; HUSS, J. (1997), S. 181 f 12 siehe Richtlinie 79/409/EG, Anhang I 13 siehe Artikel 1 Satz 2 i.V.m. Art. 3 Satz 2 b), Richtlinie 79/409/EG
428
Untersuchungen zur Netzwerksbildung und die Analyse eines Netzwerkes
„Niederwaldnutzung“ sind geplant.
Anschließend werden diese Verfahren an Referenzbeispielen in Rheinland-Pfalz
durchgeführt. Hier wird der erste Schritt sein, mit Hilfe einer bestandesbezogenen
Inventur die Holzvorräte zu bestimmen, um so einen Überblick über die
Biomassepotenziale zu bekommen. Gleichzeitig soll nach dem Vorbild der
Bundeswaldinventur eine modifizierte permanente Stichprobeninventur eingerichtet
werden, die neben dem langfristigen Monitoring des (Bestandes) Gesamtzuwachses
auch eine Beobachtung der faunistischen und floristischen Abundanzen in den
Niederwäldern in Abhängigkeit von den Bewirtschaftungsszenarien erlaubt. Hierzu muss
die Bundeswaldinventur um faunistische und floristische Erhebungen erweitert werden.
Neben dem zoologischen, botanischen und ertragskundlichen Monitoring soll mit Hilfe
von UMBERTO14 eine ökologische Bewertung der Logistikszenarien der
Referenzbeispiele durchgeführt werden. Zusätzlich werden Gestehungskosten der
verschiedenen Szenarien verglichen, um angelehnt an DIETER et al.15 eine ökonomische
Bewertung vorzunehmen.
Ziel ist ein Leitfaden der Rekultivierung von Niederwäldern zur energetischen Nutzung,
welcher konkrete Handlungsempfehlungen an Waldbesitzer und Akteure der Logistikkette
Holzbereitstellung gibt.
11.8 Literaturverzeichnis zu Kapitel 10
• AFZ (2002): Neues Holzwirtschaftsreferat bei der Landwirtschaftskammer
Rheinland. AFZ-DerWald 18/2002, S.968 f
• BEMMANN, A. (2002): Agrarpolitische und klimapolitische Möglichkeiten von
Kurzumtriebsplantagen auf landwirtschaftlichen Flächen. Saarländisches
Holzforum 2002, Tagungsband, saarländisches Ministerium für Umwelt und
Forsten, Saarbrücken.
• BURSCHEL, P.; HUSS, J. (1997): Grundriß des Waldbaus. Pareys Buchverlag
im Blackwell Wissenschaftsverlag, Berlin
• CHRISTERSSON,L; SENNERBY-FORSSE,L. (1994): The Swedish Programme
for Intensive Shrot-rotation Forests. In Biomass and Bioenergy 6, S. 145-169.
• DEEGEN,P.;TAUPITZ,H. (1994): Forstökonomie kennenlernen. Bogenschützen-
Verlag, Dresden.
• DIETER, M.; ENGLERT, H.; KLEIN, M. (2001): Abschätzung des
Rohholzpotenzials für die energetische Nutzung in der Bundesrepublik
14 umberto ist ein Programm zu Computerunterstützten Stoffstromanalysen und Ökobilanzen, Institut für
Energie- und Umweltforschung (ifeu), Heidelberg 15 DIETER et al. (2001)
429
Deutschland. Arbeitsbericht, BFH und Ordinariat für Holzbiologie,
Holztechnologie und Weltforstwirtschaft, Hamburg, unveröffentlicht
• DÖRPMUND,H-G. (2002): Mit der Getreidequetsche auf Tour.
Lohnunternehmen7/2002, Offizielles Organ der Lohnunternehmen-
Berufsorganisation
• HOFFMANN,M. (2002): Schnellwachsende Gehölze auf Landwirtschaftlichen
Stilllegungsflächen. Vortrag bei ZNR,
http://www.duesse.de/znr/veranstaltungen/biomasse_2003/hofmann.pdf,
Hannover-Münden, besucht am 14.03.2002
• HOFFMANN,M.; SCHÜTTE,A. (1999): Modellvorhaben „Schnellwachsende
Baumarten“. Schriftenreihe „nachwachsende Rohstoffe“, Band13,
Landwirtschaftsverlag GmbH, Münster
• HÖHE, H.; WERN, B.; HECK, P. (2003): Evaluierung bestehender
deutschsprachiger Internetbörsen und Erstellung einer Datenbank als Grundlage
der Konzeption einer Biomassebörse Rheinland-Pfalz. Abschlußbericht, Institut
für angewandtes Stoffstrommanagement, Birkenfeld, unveröffentlicht
• JANNSEN,E. (1997): Die Heizenergieversorgung von Gewächshäusern durch
Bereitstellung von Holz aus Kurzumtriebsflächen. Diplomarbeit, Institut für
Gartenbau und Landwirtschaft der Universität Hannover, Hannover
• LIESEBACH,M./MULSOW,H./ROSE,A./MECKE,R. (1999): Ökologische Aspekte
der Kurzumtriebswirtschaft. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.,
Landwirtschaftsverlag GmbH, Münster
• LÖBF (2002): Ernte- und Logistikvarianten zur Energieholzbereitstellung. Führer
zur Fachexkursion, Dezernat 42, Landesanstalt für Ökologie, Bodenordnung und
Forsten, Arnsberg
• LWF (1998): Vollmechanisierte Waldhackschnitzel-Bereitstellung - Ergebnisse
am Hackschnitzelharvester. Bayerische Landesanstalt für Wald und
Forstwirtschaft, Nr. 16
• LWF (2000): Teilmechanisierte Bereitstellung, Lagerung und Logistik von
Waldhackschnitzel. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft, Nr.
21
• NEUSS,J. (2003): Präsentation Nusbaum-Freilingen. Biomassetagung
Rheinland-Pfalz 2003, Tagungsband, (Hrsg.): Heck&Wern, P+H-Verlag, Berlin
• NEWS (2003): Zeitung des Ingenieurbüros H. Berg & Partner GmbH, Ausgabe
1/2003
• WERN, B. (2002): Waldhackschnitzel wirtschaftlich bereitstellen. Rheinische
Bauernzeitung, RBZ - Nr. 49 / 7. Dezember 2002
Öffentlichkeitsarbeit
430
12 Öffentlichkeitsarbeit
Eines der Ziele der Studie zur Weiterentwicklung der energetischen Biomassenutzung in
Rheinland-Pfalz ist es, die ermittelten Potenzialmengen umzusetzen. Da es sich bei der
Nutzung von Biomassen um ein sehr umfangreiches und neues Geschäftsfeld handelt,
welches unter Umständen die Bildung neuer Strukturen bedarf, besteht ein beträchtlicher
Informations- und Beratungsbedarf bei den regionalen Akteuren. Zum Teil müssen diese
über die Möglichkeiten in Kenntnis gesetzt werden, die sich aus den ihnen zur Verfügung
stehenden Stoffströmen darstellen, zum Teil kennen sie diese Möglichkeiten bereits,
benötigen jedoch Unterstützung bei der konkreten Organisation der Umsetzung. Der
Auftrag der Landesregierung beinhaltet daher die Unterstützung und die Anregung
umsetzungswilliger Akteure durch Öffentlichkeitsarbeit und die Verbreitung der
gewonnenen Informationen. Die Nachfrage für unabhängige Beratungsleistungen im
Bereich der Biomassenutzung war bereits zu Beginn der Studie im April 2001 vorhanden
und nimmt seither stark zu. Anfragen nach Beratungs- und Informationsgesprächen von
regionalen Akteuren treffen auch außerhalb der Modellkommune ein.
Während der Laufzeit der Studie bis zum Abschlussbericht wurden Rheinland-Pfalz weit
ca. 75 Beratungs- und Informationsgespräche mit umsetzungswilligen Akteuren geführt.
Häufig ergaben diese Gespräche weitere Schritte in Richtung einer Projektumsetzung. 52
weitere Besprechungen bezogen sich bereits auf konkrete Folgeprojekte, die sich aus
ersten Informationsgesprächen entwickelt hatten. Die derzeit aktuellen Projekte sind in
Kapitel 13 mit Umsetzungsstand und Realisierungswahrscheinlichkeit aufgelistet. Vor
allem die Biomasse-Tagungen im November 2001 mit 115 Teilnehmern, November 2002
mit 152 Teilnehmern und November 2003 mit insgesamt 242 Teilnehmern waren für viele
Akteure Anlass zur Anfrage nach weiteren Informationen und zur Vertiefung
verschiedener Schwerpunkte. Das Programm richtete sich an land- und
forstwirtschaftliches Publikum, kommunale Vertreter, Gemeinde- und
Verbandsgemeinderäte, Agenda-Gruppen und weitere Zielgruppen, die in den
verschiedenen rheinland-pfälzischen Regionen aktiv sind. Die Vorträge und Ergebnisse
werden jeweils in einem Tagungsband festgehalten.1 Auf Basis verschiedener Anfragen
hielten die Mitarbeiter der Biomassestudie ca. 36 Vorträge und nahmen an zwei
Ausstellungen zu verschiedenen Themengebieten der Biomassenutzung teil. Auch kleine
und mittelständische Betriebe in Rheinland-Pfalz beschäftigen sich zunehmend mit dem
Themengebiet der Biomasse. So konnten ca. 30 Gespräche mit Vertretern rheinland-
1 Vgl. HECK, P. HOFFMANN, D. (Hrsg.), (2001): Tagungsdokumentation Biomasse-Tagung und –workshop im
Rahmen der Biomasse-Potenzialstudie Rheinland-Pfalz am 22. und 23.11.2001 am Umwelt-Campus Birkenfeld,
unveröffentlicht;
HECK, P. HOFFMANN, D. (Hrsg.), (2003): Biomasse-Potenzialstudie Rheinland-Pfalz – Dokumentation zur 2.
Biomassetagung am Umwelt-Campus Birkenfeld, P+H-Verlag, Berlin;
HECK, P. WERN B. (Hrsg.), (2004) Biomassetagung Rheinland-Pfalz 2003, Tagungsband, P+H-Verlag, Berlin
Öffentlichkeitsarbeit
431
pfälzischer KMU´s geführt werden. Hierbei zeigte sich ein großes Interesse zur
Kooperation und Bündelung von verschiedenen Kompetenzen zur Schaffung von
Gesamtkonzepten. Im Kompetenznetzwerk Umwelttechnik Rheinland-Pfalz, einem
weiteren Projekt des IfaS, werden derzeit alle rheinland-pfälzischen KMU´s im Bereich
der Umwelttechnologie erfasst und geclustert, um bei Bedarf auch im Ausland
Gesamtlösungskonzepte aus einer Hand anbieten zu können.
Auch im Jahre 2004 plant das IfaS wieder eine Biomasse-Tagung. Voraussichtlicher
Termin ist der 11.-12.11.04. Im Anhang 6 - 8 sind die Teilnehmerlisten, Presseartikel und
Tagungsbände der Tagungen 2001 – 2003 beigefügt.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
432
13 Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland -
Pfalz
Neben der Ermittlung der Potenziale und der oben erfolgten Beschreibung der
Nutzungsmöglichkeiten setzte sich das IfaS ebenfalls zum Ziel, konkrete Projekte und
Akteure in ihrer Umsetzung zu unterstützen und zu beraten. Weiterhin werden machbare
Projekte aufgezeigt und bezüglich ihrer Umsetzungswahrscheinlichkeit bewertet.
13.1 Akteursanalyse
Zur Umsetzung von Projekten und zur Nutzung von Potenzialen bedarf es der Aktivierung
von Akteuren und Akteursnetzwerken in den einzelnen Regionen. Im Rahmen der
Öffentlichkeitsarbeit (vgl. Kapitel 12) wurden Maßnahmen zur Information und zur
Sensibilisierung verschiedener Akteure für die aus Biomasseprojekten erwachsenden
Möglichkeiten dargestellt. Eine Umsetzung von Projekten erfolgt nur dann, wenn die
entsprechenden Akteure die für sie aus dem Projekt entstehenden Vorteile erkennen und
die dazu nötigen Schritte als, aus ihrer Sicht, machbar erachten. Die Struktur von
Biomasse-Projekten bedingt häufig die Einbeziehung mehrerer Akteure oder
Akteursgruppen auf verschiedenen Ebenen. Daraus ergibt sich ein erheblicher
Koordinationsbedarf, der – vor allem bei neuartigen Konzepten – einen erheblichen
Zeitbedarf in Anspruch nehmen kann. Die Akteure bewegen sich dabei auf
verschiedenen Ebenen. Zu nennen sind hierbei Akteure aus den Bereichen
Biomassebereitstellung, der Energiebereitstellung und der Energienutzung, die zum Teil
identisch sein können. Nicht zu vernachlässigen sind jedoch auch Akteure mit konträren
oder konformen Interessen, die nach der Verhinderung oder Beförderung einer
Umsetzung streben. Im Folgenden werden die relevanten Akteure für die Umsetzung von
Biomasseprojekten benannt und kurz mit ihren Besonderheiten beschrieben.
13.1.1 Forstwirtschaft
In Rheinland-Pfalz ist die Forstverwaltung dem Ministerium für Umwelt und Forsten
angesiedelt. Die Zentralstelle der Landesforstverwaltung ist der Struktur- und
Genehmigungsbehörde Süd angegliedert. Ihr unterstellt sind seit dem 01.01.2004 45
Forstämter, die wiederum aufgeteilt sind in 616 Forstreviere. Die Forstämter sind aus
ehemals 88 Forstämtern zusammengefasst. Das Leitbild der Landesforsten ist eine
geschlossene Darstellung von Zweck, Zielen, Überzeugungen und Werten sowie
obersten Grundsätzen. Durch die gemeinsame Identifizierung mit den Inhalten des
Leitbildes erhalten die gesamten Landesforsten eine einheitliche “Ausrichtung”.
Sechs Funktionszentren koordinieren landesweite Aufgaben der Landesforstverwaltung.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
433
• Struktur- und Genehmigungsdirektion Süd, Zentralstelle der Forstverwaltung,
Fachbereich Marketing, Holzmarktservice (Regionalbüro in Koblenz, Hermeskeil
und Dahn); Hauptaufgabe: landesweite Koordinierung des Holzverkaufs
Struktur- und Genehmigungsdirektion, Zentralstelle der Forstverwaltung Süd,
Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft (FAWF), Trippstadt;
Hauptaufgabe: Forstliche Forschung, z.B. im Forstschutz und der Standortslehre
• Struktur- und Genehmigungsdirektion Süd; Zentralstelle der Forstverwaltung;
Kommunikation und Marketing der Landesforsten (KOMMA); Waldalgesheim;
Hauptaufgabe: Öffentlichkeitsarbeit, Marketing, Koordinierung der
Energieholzaktivitäten,
• Struktur- und Genehmigungsdirektion Süd; Zentralstelle der Forstverwaltung;
Forstliches Bildungszentrum Rheinland-Pfalz der Landesforsten (FBZ),
Hachenburg; Hauptaufgabe: forstliche Weiterbildung, Ausbildung von
Waldarbeitern
• Struktur- und Genehmigungsdirektion Süd; Zentralstelle der Forstverwaltung;
Zentrum für Benutzerservice und Informationstechnologie der Landesforsten
Rheinland-Pfalz (ZeBIT) Emmelshausen; Hauptaufgabe: informationstechnische
Unterstützung der Landesforsten
• Struktur- und Genehmigungsdirektion Süd; Zentralstelle der Forstverwaltung;
Außenstelle Forsteinrichtung Koblenz; Durchführung der Standortskartierung und
der Forsteinrichtung
Abbildung 13-1: Organisationsstruktur der Landesfor sten Rheinland-Pfalz
Quelle: Landesforsten Rheinland-Pfalz
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
434
Für die Nutzung von Energieholz wurden eigens regionale Energieholzbetreuer berufen,
die über das Funktionszentrum Kommunikation und Marketing zu erfragen sind. Werden
Heiz(kraft)werke auf der Basis von Waldholz geplant, sollten diese unbedingt mit
eingebunden werden.
13.1.2 Landwirtschaft
Ein zweiter wichtiger Lieferant von Biomassen ist die Landwirtschaft, die – je nach Bedarf
– unterschiedlichste Biomassen bereitstellen kann. Auch die Konfektionierung, der
Transport und die Lagerung können von diesem Klientel übernommen werden. Oft
werden auch Dienstleistungen für andere Akteure, wie z.B. die Kommunen
(Landschaftspflege, Klärschlammverwertung) in Form von Lohnarbeiten übernommen.
Daher stellt die Landwirtschaft eine zentrale Akteursgruppe, vor allem für die
Biomassebereitstellung dar. Im Rahmen der sich stetig wandelnden Strukturen wandelt
sich auch die Landwirtschaft. Ausgehend vom ursprünglichen Arbeitsfeld der reinen
Produktion von Rohstoffen ist seit einigen Jahren der Trend zur eigenständigen
Veredelung der landwirtschaftlichen Produkte durch die Bereitstellung von
Energiedienstleistungen oder stofflich nutzbaren Endprodukten (z.B. Pflanzenöl oder
Pflanzenfasern) zu verzeichnen. So kann die Wertschöpfung für den einzelnen Betrieb an
einem Produkt erhöht werden. Dies belegt auch der stark wachsende Anbau von
nachwachsenden Rohstoffen auf landwirtschaftlichen Flächen (vgl. Abbildung 13-2) die in
einem immer stärkeren Ausmaß von der Landwirtschaft veredelt werden (vgl. Projekt zum
Pflanzenölanbau, der Pressung und der Vermarktung durch den Maschinen- und
Betriebshilfering Südwestpfalz-Kaiserslautern, Abschnitt 13.4.2.7)
Abbildung 13-2 Entwicklung der angebauten nachwachs enden Rohstoffe in
Deutschland
Quelle: FNR (2004)
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
435
Vor allem vor dem Hintergrund der Verabschiedung der Reform der gemeinsamen
Agrarpolitik (GAP) der EU-Agrarminister am 26.6.2003 herrscht in der Landwirtschaft eine
große Unsicherheit über die zukünftige Entwicklung ihrer Einkunftsmöglichkeiten. Die
Reform, deren einzelne Elemente 2004 und 2005 in Kraft treten, dient dem Ziel, die
Preisstützung und die produktionsabhängige Förderung auf eine umfassendere Politik
der Stützung der landwirtschaftlichen Einkommen umzustellen. Mit der EU-Ost-
Erweiterung (30 % mehr Fläche, 50 % mehr Betriebe) werden grundlegende
Strukturveränderungen unverzichtbar. Ab 2005 werden einzelbetriebliche Zahlungen
eingeführt, die die Betriebe an die Einhaltung von Umwelt-, Lebensmittelsicherheits- und
Tierschutznormen binden. Hierdurch soll die europäische Landwirtschaft
wettbewerbsfähiger und marktorientierter werden und den Landwirten zugleich
Einkommensstabilität garantieren. Durch eine Kürzung der Direktzahlungen an die
größeren Betriebe sollen den Landwirten mehr Gelder für Umwelt-, Qualitäts- oder
Tierschutzprogramme zur Verfügung stehen.1 Die praktische Umsetzung dieser
Reformen wird in den einzelnen Bundesländern jedoch kontrovers diskutiert,2 da
unterschiedliche Regelungen einzelne Gebiete benachteiligen. Vor allem viehhaltende
Betriebe sind mit diesem Hintergrund stark an alternativen Lösungen für ihre
Zukunftsplanung interessiert. Auf dieser Basis bestehen für die rheinland-pfälzische
Landwirtschaft gute Voraussetzungen zur Entwicklung eines weiteren Standbeines im
Bereich der Energiewirtschaft. Die Entwicklung eines solch neuen Bereiches kann jedoch
nicht aus der Landwirtschaft alleine kommen. Die Kommunikation und Abstimmung mit
anderen Akteursgruppen ist für eine erfolgreiche Projektumsetzung essentiell.
Wichtige Akteursgruppen für die Umsetzung von Biomasseprojekten sind daher die
verschiedenen lokalen und regionalen landwirtschaftlichen Organisationen und
Vereinigungen, wie z.B. die Maschinen- und Betriebshilferinge, Bauern- und
Winzerverbände und die Lohnunternehmerverbände, die als Multiplikator in den
Regionen fungieren, enge Kontakte zu den einzelnen Landwirten pflegen und deren
Vertrauen genießen. Wichtig für diese Gruppen sind jedoch auch Vorgaben der
übergeordneten Einheiten, wie z. B. der Landwirtschaftskammer und des
Landwirtschaftsministeriums. Daher wurden mehrere Arbeitsgruppensitzungen mit
Entscheidungsträgern und Multiplikatoren der landwirtschaftlichen Organisationen
durchgeführt. Die Landwirtschaftskammer Rheinland-Pfalz hat einen Ausschuss
Nachwachsende Rohstoffe eingerichtet, der sich mit den verschiedenen Möglichkeiten
der energetischen und stofflichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe beschäftigt.3
1 Verordnung des Rates mit gemeinsamen Regeln für Direktzahlungen im Rahmen der gemeinsamen
Agrarpolitik und mit bestimmten Stützungsregelungen für Betriebsinhaber und zur Änderung der Verordnungen
(EWG) Nr. 2019/93, (EG) Nr. 1452/2001, (EG) Nr. 1453/2001, (EG) Nr. 1454/2001, (EG) Nr. 1868/94, (EG) Nr.
1251/1999, (EG) Nr. 1254/1999, (EG) Nr. 1673/2000, (EWG) Nr. 2358/71 und (EG) Nr. 2529/2001 2 vgl. http://www.lwk-rlp.de 3 Die Sitzung des Ausschusses Nachwachsende Rohstoffe am 5.2.2004 fand am Umwelt-Campus Birkenfeld
statt. Diskutiert wurden die verschiedenen Möglichkeiten der landwirtschaftlichen Biomassenutzung. Weiterhin
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
436
Diese Einrichtung kann, in Kooperation mit Projektentwicklern im Bereich Biomasse, die
fachlichen Voraussetzungen für eine landesweite Nutzungsstrategie nachwachsender
Rohstoffe liefern und verschiedene Pilotprojekte durchführen und begleiten.
13.1.3 Kommune/Politik
Die Kommunen stellen im Vergleich zu den anderen Akteuren zwar nur einen geringen
Teil der verfügbaren Biomassen bereit (Vgl. Kapitel 3.7), sind jedoch auf Grund ihrer
Multiplikatorfunktion von besonderer Wichtigkeit. Die kommunalen Biomassen werden
derzeit größtenteils als Abfälle kompostiert oder an die Landwirtschaft zur Ausbringung
auf die Flächen weitergegeben. Die Ausschreibung der Mengen für die energetische
Nutzung gibt jedoch einen Anreiz an den Markt zur Entwicklung entsprechender
Lösungsangebote. Eine Möglichkeit zur Förderung des Aufbaus regionaler Biomasse-
Logistikstrukturen ist beispielsweise die Zusage der Kommunalverwaltung zur Beheizung
von öffentlichen Gebäuden mit regionaler Biomasse bei einem vergleichbaren oder
niedrigerem Preis als für fossile Brennstoffe. Auf dieser Grundlage können anbietende
Akteure einen potenziellen Absatz innerhalb der Region kalkulieren und gleichzeitig die
vorhandenen kommunalen Mengen (z.B. holzartiger Grünschnitt) mit aufnehmen.
Durch die Beauftragung der vorliegenden Studie schaffte die Landesregierung
Rheinland-Pfalz die ersten Voraussetzungen für eine strategische Umsetzung von
regional verfügbaren Biomassen. Im Rahmen weiterer Konzepte kann über die
Landkreise und Verbandsgemeinden eine flächendeckende Umsetzung voran getrieben
werden. Im Modelllandkreis Kaiserslautern konnten bereits einige Projekte zur
Umsetzung gebracht werden – nicht zuletzt auf Grund des großen Engagements der
Kreisverwaltung und der Verbandsgemeindeverwaltung und verschiedener
Ortsgemeinden. Die Projekte werden durch die Unterstützung der Verwaltungsführung
Regionen weit bekannt und erhalten dadurch eine öffentlichkeitswirksame Vermarktung,
so dass weitere Projekte initiiert werden.
13.1.4 Private Haushalte/Unternehmen
Private Haushalte kommen im Bereich der Biomassenutzung vor allem als
Wärmeabnehmer vor. Jedoch stellen sie in der Summe auch erhebliche
Grünschnittfraktionen und organische Abfälle, die über die kommunalen Entsorger
verwertet werden. Wärmeabnehmer sind für Biomasseanlagen umso interessanter, je
größere Mengen sie benötigen. Daher bestehen in produzierenden Unternehmen
erhebliche Abnahmepotenziale. Im Bereich der lebensmittelproduzierenden Industrie und
dem Gastgewerbe fallen erhebliche Mengen an Speisereste mit oft sehr hohen
spezifischen Gaserträgen an. Weitere wichtige Akteure sind Unternehmen die sich mit
der Planung von Biomasseanlagen und -konzepten beschäftigen und somit ebenfalls
wurden die Biomasseanlagen der Firma Altvater (Vergärungsanlage für Bioabfälle) und der Firma OIE
(Holzhackschnitzelheizkraftwerk) besichtigt. Die Veranstaltung fand reges Interesse der Beteiligten.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
437
einen erheblichen Beitrag zur Information der Akteure und zum Know-how-Transfer
beitragen.
Die forstlichen und landwirtschaftlichen Lohnunternehmer sind wichtige Akteure in der
Logistikkette. Die forstlichen Lohnunternehmer führen im Forst den Holzeinschlag durch.
Einige sind darüber hinaus auf Energieholz spezialisiert und haben einen Holzhacker im
Maschinenpark.
Die landwirtschaftlichen Lohnunternehmer haben ihr Know-how in großen
Landmaschinen und Dienstleistungen rund um die Bestellung und Ernte
landwirtschaftlicher Flächen. Oftmals ist neben einem großen Fuhrpark auch ein großes
Betriebsgelände vorhanden. Somit kommen die landwirtschaftlichen Lohnunternehmer
als Betreiber eines BioEnergie- und Rohstoffzentrums in Frage.
Die Sägewerker sind nicht nur ein wichtiger Rohstofflieferant. Durch ihr Fachwissen mit
dem Werkstoff Holz können sie eine große Rolle in der Holztrocknung und
Konfektionierung spielen.4
13.1.5 Militär
Militärische Akteure sind bei der Umsetzung von Biomasse-Potenzialen nicht zu
vernachlässigen. Sie verfügen oft über großflächige Liegenschaften (z.B. Flughäfen,
Lager- und Übungsgelände) und sind als Abnehmer für Biomassewärme bestens
geeignet.
13.1.6 Energieversorger
Der Status von Energieversorgungsunternehmen in Biomasseprojekten kann sich sowohl
fördernd als auch verhindernd auswirken. Der Absatz von Energie stellt, neben evtl.
Entsorgungserlösen, die Haupteinnahmequelle für die Biomasseanlagen dar. Während
die Abnahme des Stromes über das EEG gesichert ist, konkurriert die Biomassewärme
mit der aus Öl und Gas gewonnenen Wärme. Für Energieversorger wird die
Durchführung von Biomasse-Projekten dann interessant, wenn sich ein wirtschaftlicher
Betrieb erwarten lässt, und der Betrieb von Biomasseanlagen in das Geschäftskonzept
des jeweiligen Unternehmens passt. Für kommunale EVU können sich zusätzlich
Einsparungen in Form von Entsorgungskosten ergeben. In Form des Contracting konnten
in der VG Weilerbach bereits zwei Projekte mit dem regionalen Energieversorger
umgesetzt werden. Sollte kein Energieversorger Interesse zeigen, besteht die Möglichkeit
der Gründung einer eigenen Gesellschaft zur Energieversorgung, an der sich Akteure
aus allen oben genannten Bereichen beteiligen können. Übernimmt diese Gesellschaft
auch weitere Dienstleistungen, z.B. Transport und Konfektionierung, können regionale
Biomassen im Sinne einer Stoffstrommanagement-Gesellschaft optimiert werden.
4 vgl. ZIMMERMANN (2004)
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
438
13.1.7 Sonstige Institutionen
Universitäten und Fachhochschulen sowie wissenschaftliche Institutionen sind wichtige
Akteure zur Information und Beratung der Projektbeteiligten. Durch wissenschaftliche
Studien und Machbarkeitsbetrachtungen können Projekte konzipiert und initiiert werden.
Vor allem dem Status der Unabhängigkeit wird in der Praxis bei
Umsetzungsentscheidungen (vor allem in Kommunen) ein großer Stellenwert
beigemessen, da die Beratung unabhängig von der tatsächlichen Umsetzung erfolgen
kann.
In Rheinland-Pfalz hat die rheinland-pfälzische Energieagentur die Aufgabe, die Akteure
der regenerativen Energien zu vernetzen. Sie hat ihren Sitz an der Universität
Kaiserslautern. Die neuesten Informationen werden in einem Newsletter herausgegeben.
Ab Frühjahr 2004 wird eine Internetseite frei geschaltet.5
Auf Bundesebene ist die Fachagentur nachwachsenden Rohstoffen (FNR)6 der wichtigste
Ansprechpartner für Biomasseprojekte. Projektträger ist das Bundesministerium für
Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft. Ziel ist die Forschung, Entwicklung
und Markteinführung von nachwachsende Rohstoffe. Die FNR ist Projektträger
zahlreicher Forschungsprojekte und legt Schriftenreihen mit neuen
Forschungsergebnissen auf. Beispielhaft seien die „Gülzower Fachgespräche“ genannt.
Der Bundesverband BioEnergie e.V. (BBE)7 wurde 1998 gegründet. Sie ist eine Initiative
der am Bioenergiemarkt tätigen Unternehmen und Institutionen und der Dachverband
des deutschen Bioenergiemarktes. Es werden zahlreiche Tagungen durchgeführt, die ein
Schnittpunkt zwischen Forschung und Markt sind. Jährlich veranstaltet der BBE u.a. den
Kongreß „Holz Energie“ in Augsburg. Hier werden Erkenntnisse rund um die Themen
Holz im Strom- und Wärmemarkt, innovative Technologien, Holzenergie in Kommunen
und Holzenergie im Internationalen Markt diskutiert.
13.2 Fördermöglichkeiten für Biomasseprojekte in Rh einland-Pfalz
In Deutschland gibt es eine Reihe von Maßnahmen zur Förderung erneuerbarer
Energien. Unter Fördermaßnahmen werden sämtliche staatliche Unterstützungen
verstanden. Das folgende Kapitel gibt eine Übersicht über die wichtigsten
Förderinstrumente.
13.2.1 Förderinstrumente
Die staatliche Förderpraxis in Deutschland beruht im Wesentlichen auf den vier
Instrumenten Investitionskostenzuschüsse, verbilligte Darlehen, Steuervergünstigungen
sowie den Betriebskostenzuschüssen/Einspeisevergütungen.
5 http://www.eor.de/, 13.03.2004 6 http://www.fnr.de/, 13.03.2004 7 http://www.bioenergie.de, 13.03.2004
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
439
In Tabelle 13-1 werden die wichtigsten Vor- und Nachteile dieser monetären
Förderinstrumente verglichen.8
Tabelle 13-1: Vor- und Nachteile verschiedener Förd erinstrumente
Instrument Vorteile Nachteile Investitionskosten- zuschüsse
• Unmittelbare Anreizwirkung zur Investition, insbesondere bei Kapitalknappheit wird die Finanzierung erleichtert
• Einmalige Abwicklung beim Bau einer Anlage
• Anpassung an unterschiedliche Techniken möglich
• Starke Belastung des Förderbudgets zum Investitionszeitpunkt
• In der Praxis häufig lange Bearbeitungszeiten
• Relativ hohe Transaktionskosten9
• Gefahr von Mitnahmeeffekten über Preiserhöhungen bei Herstellern
• Planungssicherheit für Hersteller wegen starker Abhängigkeit von öffentlichen Haushaltsmitteln gering
Verbilligung des Kapitals durch Förderdarlehen; teilweise auch Bürgschaften
• Hoher Anreiz für Investoren mit hohem Fremdkapitalbedarf
• Erhöhung der Liquidität bei tilgungsfreien Zeiten
• Administration wird auf Banken verlagert
• Verteilung der Förderung über die Kreditlaufzeit
• Niedrige Transaktionskosten
• Als Sicherheiten werden häufig die Anlagen selbst nicht akzeptiert
• Nur mittelbarer Anreiz zum erfolgreichen Anlagenbetrieb
• Kein Anreiz für Investoren, die über ausreichend eigene Mittel verfügen
Reduzierte bzw. erlassene Steuern
• Einfache Handhabung • Verteilung der Förderung
über den Abschreibungszeitraum
• Niedrige Transaktionskosten
• Nur für Investoren mit hohem Einkommen interessant (im Fall erhöhter Abschreibungen)
Einspeisevergütungen • Erfolgsabhängige Förderung • Verteilung der Förderung
über die Anlagenlebensdauer
• Erschwerte Finanzierung bzw. höhere Kapitalkosten
Quelle: Jahrbuch erneuerbare Energien (2003)10
13.2.2 Bundesförderung
Die deutsche Bundesregierung fördert den Einsatz erneuerbarer Energien, um ihre
gesetzten Ziele zu erreichen. Die Hauptziele sind, den Anteil erneuerbarer Energien am
gesamten Energieverbrauch bis zum Jahre 2010 mindestens zu verdoppeln und die CO2-
Emmissionen bis 2005 um 25 % gegenüber 1990 zu vermindern.
Die CO2-Emmissionen sanken im Zeitraum zwischen 1990 und 1996 trotz einer Zunahme
der Bevölkerung und einer realen Zunahme des Bruttoinlandsprodukts (BIP) um 10,3 %.
Das Verhältnis der energiebedingten CO2-Emmissionen zum Bruttoinlandsprodukt (BIP)
ist in Deutschland im Zeitraum 1990 bis 1996 um rd.19 % zurückgegangen. Die CO2-
Emmissionen verminderten sich im gleichen Zeitraum um 13,3 % pro Einwohner. 11
8 vgl. STAIß, F. (2003), S. I-121-122 9 Transaktionskosten umfassen Kosten der Informationsbeschaffung, Verhandlungskosten, Kontrollkosten bei
Auflagen etc.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
440
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
Wasser kraft
Windenergie
Biodiesel
biogene Brennstoffe, Strom
Solarthermie
Geothermie
Fotovo ltaik
Abbildung 13-3: Energiebereitstellung erneuerbarer Energien an der Endenergie (106,8 TWh) 2002
Quelle: http://www.erneuerbare-energien.de, 18.12.2003
Abbildung 13-3 zeigt, dass im Jahr 2002 mehr als die Hälfte der aus erneuerbaren
Energiequellen bereitgestellten Endenergie aus Biomasse zur Verfügung gestellt wurden.
Im Bereich der Wärmeerzeugung nimmt die Biomasse mit 93,5 % die eindeutige
Spitzenposition ein (vgl. Abbildung 13-4) und stellt damit den größten Anteil der
gesamten Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Energien bereit.12
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Biomas se fest
Solarthermie
Geothermie
Abbildung 13-4: Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Ene rgien 2001
Quelle: STAIß (2003)
10 STAIß, F. (2003), S. I-122 11 BMU, Klimaschutzprogramm, S. 4; 6 12 STAIß (2003) Kap. I, S. 9
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
441
13.2.2.1 Förderprogramme
13.2.2.1.1 Marktanreizprogramm 13
Ziel des Marktanreizprogramms ist, eine zukunftsfähige und nachhaltige
Energieversorgung zu gewährleisten. Aus Gründen des Umwelt- und Klimaschutzes und
der Endlichkeit fossiler Energien ist es erforderlich den Ausbau des Anteils erneuerbarer
Energien im Energiemarkt zu erhöhen. Zur Erreichung dieses Ziels muss die
Marktdurchdringung von Technologien zur Nutzung erneuerbarer Energien gestärkt
werden. Aus diesen Motiven fördert der Bund den stärkeren Einsatz erneuerbarer
Energien.
Zum Jahresbeginn hat das Bundesumweltministerium im Rahmen des
Marktanreizprogramms die Förderungen für erneuerbare Energien verbessert. Ab 2004
können neben privaten Nutzern auch Kommunen, Kirchen und sonstige öffentlich-
rechtliche Körperschaften das Marktanreizprogramm nutzen. Kleine und mittlere
Unternehmen sowie freiberuflich Tätige können das Programm erst nach erfolgter
Genehmigung der EU-Kommission in Anspruch nehmen.
Das neue Marktanreizprogramm wird, speziell für Maßnahmen der Biomassenutzung, im
Folgenden erläutert. Hierin enthalten sind auch die einzelnen Änderungen gegenüber
dem früheren Marktanreizprogramm.
Im Marktanreizprogramm der Bundesregierung sind folgende Anlagen zur Nutzung von
Biomasse förderfähig:
• Die Errichtung automatisch beschickter Anlagen mit Leistungs- und
Feuerungsregelung sowie automatischer Zündung zur Verfeuerung fester
Biomasse zur Wärmeerzeugung ab einer installierten Nennwärmeleistung von
8 kW (früher 3 kW) – bei Anlagen bis zu einer installierten Nennwärmeleistung
von 50 kW nur, soweit es sich um eine Zentralheizungsanlage handelt.
• Die Errichtung von Scheitholzvergaserkesseln mit Leistung- und
Feuerungsregelung (Temperaturfühler hinter der Verbrennungskammer und/oder
Lambdasonde zur Messung des O2-Gehaltes im Abgasrohr) zur
Wärmeerzeugung mit Pufferspeicher mit einem Mindestspeichervolumen von
55 l/kW und ab einer installierten Nennwärmeleistung von 15 kW und, sofern im
Datenblatt der Anlage nachgewiesen, die Einhaltung der Anforderungen an
Anlagen nach den unten aufgeführten Maßnahmen.14
13 Richtlinie zur Förderung von Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien, veröffentlicht am 26.11.2003
im Bundesanzeiger Nr. 234 14 Diese Maßnahme wurde im früheren Marktanreizprogramm nicht gefördert
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
442
• Die Errichtung von Anlagen zur Gewinnung und Nutzung von Biogas aus
Biomasse zur Stromerzeugung oder zur kombinierten Strom- und
Wärmeerzeugung (Kraft-Wärme-Kopplung).
• Die Errichtung automatisch beschickter Anlagen zur Verfeuerung fester
Biomasse zur kombinierten Wärme und Stromerzeugung (Kraft-Wärme-
Kopplung).
Bei Anlagen nach a und b werden folgende Maßnahmen nicht gefördert:
• Solche, die überwiegend der Verbrennung von Abfallstoffen aus der
gewerblichen Be- und Verarbeitung von Holz dienen,
• Zentralheizungsanlagen, die unter Naturzugbedingungen arbeiten,
• Anlagen zum Einsatz von Biomasse, für die die Verordnung über
Verbrennungsanlagen für Abfälle und ähnlich brennbare Stoffe (17. BImSchV) in
der jeweils gültigen Fassung zur Anwendung kommt,
• Anlagen in denen zur Beseitigung bestimmte Abfälle einer Behandlung vor einer
Ablagerung zugeführt werden (§ 10 Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz).
Maßnahmen nach a, b und d können gefördert werden, wenn folgende
Emissionsgrenzwerte bezogen auf ein Volumengehalt an Sauerstoff im Abgas von 13 %
im Normzustand (273 K, 1013 hPa) und technische Anforderungen eingehalten werden:
• Bei Feuerungsanlagen mit einer Nennwärmeleistung bis zu 1.000 kW (früher
300 kW) für den Einsatz naturbelassener Biomasse gemäß § 3 Abs.1 Nr. 4, 5, 5a
oder 8 der Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen (1. BImSchV):
o Kohlenmonoxid (bei Einsatz von Brennstoffen gemäß § 3 Abs. 1 Nr. 8
der 1. BImSchV in Anlagen mit einer Feuerungswärmeleistung von
100 kW oder mehr beziehen sich die Emissionsgrenzwerte auf ein
Volumengehalt an Sauerstoff im Abgas von 11 %):
� 250 mg/m3 bei Nennwärmeleistung,
� 250 mg/m3 bei Teillastbetrieb, soweit Brennstoffe nach § 3 Abs.
1 Nr. 8 der 1. BImSchV eingesetzt werden,
� früher zusätzlich 500 mg/m3 im Teillastbetrieb bei kleinster
einstellbarer Wärmeleistung [kleiner gleich 30 % der
Nennwärmeleistung]
o staubförmige Emissionen (bei Einsatz von Brennstoffen gemäß § 3 Abs.
1 Nr. 8 der 1. BImSchV in Anlagen mit einer Feuerungswärmeleistung
von 100 kW oder mehr beziehen sich die Emissionsgrenzwerte auf ein
Volumengehalt an Sauerstoff im Abgas von 11 %) 50 mg/m3,
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
443
o Kesselwirkungsgrad (feuerungstechnischer Wirkungsgrad bei
Holzpelletöfen): mindestens 88 % (früher 85 %), im Falle der
Mindestbetragsförderung mindestens 90 %,
• Bei Feuerungsanlagen mit einer Nennwärmeleistung von mehr als 1.000 kW für
den Einsatz naturbelassener Biomasse gemäß § 3 Abs. 1 Nr. 4, 5, 5a oder 8 der
1. BImSchV (jeweils bezogen auf ein Volumengehalt im Sauerstoff auf 11 %):
Anlagen nach c werden nicht gefördert, wenn sie nicht mit anerkannter Biomasse gemäß
§ 2 der geltenden Biomasseverordnung betrieben werden.
Umfang und Höhe der Förderung
1. Folgende Maßnahmen können mit Festbeträgen durch Zuschüsse gefördert werden,
die nicht zurückgezahlt werden müssen (Projektförderung):
• Automatisch beschickte Anlagen mit Leistungs- und Feuerungsregelung zur
Verfeuerung fester Biomasse bis zu einer Nennwärmeleistung von 100 kW
o Der Zuschuss beträgt 60 € je kW (früher 55 € je kW) errichteter
installierter Nennwärmeleistung, mindestens jedoch 1.700 € (früher
1.500 €) bei Anlagen mit einem Kesselwirkungsgrad von mindestens
90 %.
o Für Öfen ohne Wärmedämmung mit einem Kesselwirkungsgrad von
mindestens
90 %, die konstruktionsbedingt auch Wärme an den Aufstellraum
abgeben, beträgt der Zuschuss mindestens 1.000 € (letztgenannte
Maßnahme ist im alten Marktanreizprogramm nicht enthalten).
• Manuell beschickte Holz-Vergaserkessel mit Leistungs- und Feuerungsregelung
bis zu einer Nennwärmeleistung von 100 kW und mit Pufferspeicher mit einem
Mindestspeichervolumen von 55 l/kW.
o Der Zuschuss beträgt 50 € je kW errichteter installierter
Nennwärmeleistung, mindestens jedoch 1.500 € bei Anlagen mit einem
Kesselwirkungsgrad von mindestens 90 %.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
444
2. Folgende Maßnahmen werden durch Darlehen aus Eigenmitteln der KfW und
Teilschulderlasse gefördert:
• Die Errichtung automatisch beschickter Anlagen zur Verfeuerung fester
Biomasse mit einer installierten Nennwärmeleistung von mehr als 100 kW
• Die Errichtung und Erweiterung von Biogasanlagen mit einer installierten
elektrischen Leistung bis 70 kW
• Die Errichtung automatisch beschickter Anlagen zur Verfeuerung fester
Biomasse zur kombinierten Wärme- und Stromerzeugung15 (Kraft-Wärme-
Kopplung)
• Förderfähig sind die Nettoinvestitionskosten
3. Folgende Maßnahmen werden durch Darlehen aus Eigenmitteln der KfW gefördert.
• Die Errichtung und Erweiterung von Biogasanlagen mit einer installierten
elektrischen Leistung größer 70 kW wird durch ein Darlehen aus Eigenmitteln der
KfW gefördert
• Es werden Darlehen zu folgenden Konditionen gewährt:
o Der Zinssatz wird zum Zeitpunkt der Kreditzusage festgelegt. Er ist fest
für die ersten 10 Jahre der Kreditlaufzeit, danach wird er neu festgelegt.
Die jeweils geltenden Nominal- und Effektivzinssätze (gem.
Preisangabenverordnung) entsprechen zur Zeit dem CO2-
Minderungsprogramm der Kreditanstalt für Wiederaufbau und sind unter
dem „Programm zur Förderung erneuerbarer Energien“ der
Konditionenübersicht für Investitionskreditprogramme zu entnehmen.
o Auszahlung 96 %
o Zusageprovision 0,25 % pro Monat, beginnend einen Monat nach Zusagedatum, für noch nicht ausgezahlte Kreditbeträge.
o Kreditlaufzeit Die maximale Kreditlaufzeit beträgt 20 Jahre bei höchstens drei tilgungsfreien Anlaufjahren
o Finanzierungsanteil bis zu 100 % der Nettoinvestitionskosten.
o Tilgung Nach Ablauf der tilgungsfreien Anlaufjahre in gleich hohen halbjährlichen Raten. Während der tilgungsfreien Jahre sind lediglich die Zinsen auf die ausgezahlten Kreditbeträge zu leisten. Im übrigen kann der Kredit jederzeit außerplanmäßig zurückgezahlt werden.
15 Diese Maßnahme wurde im alten Marktanreizprogramm nur durch Darlehen aus Eigenmitteln der KfW
gefördert ohne Teilschulderlasse.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
445
4. Bei den Maßnahmen nach 1 wird ein Teilschulderlass auf das Darlehen in Höhe eines
Festbetrags gewährt:
• Bei Errichtung von automatisch beschickten Anlagen zur Verfeuerung fester
Biomasse mit einer installierten Nennwärmeleistung von mehr als 100 kW:
o 60 € je kW (früher 55 € je kW) installierter Nennwärmeleistung,
höchstens jedoch 275.000 € (früher 250.000 €) je Einzelanlage.
o Für ein im Rahmen der Investition zur Errichtung automatisch
beschickter Anlagen zur Verfeuerung fester Biomasse zu errichtendes
Nahwärmenetz wird zusätzlich ein Teilschulderlass in Höhe von 50 €/m
Rohrleitung bei einem nachgewiesenen Mindestwärmeabsatz von
1,5 MWh/Jahr und Meter Rohrlänge gewährt, höchstens jedoch
600.000 €. Ab dem Jahr 2005 ist die degressive Ausgestaltung der
Förderhöchstsätze beabsichtigt. Diese Förderung ist bis zum 31.12.2006
befristet.16
• Bei Errichtung automatisch beschickter Anlagen zur Verfeuerung fester
Biomasse zur kombinierten Wärme- und Stromerzeugung (KWK) 250 €/kWel bis
zu einer Leistung von 250 kWel. Für den Leistungsteil über 250 kWel wird kein
Teilschulderlass gewährt. (Diese Maßnahme wurde im früheren
Marktanreizprogramm nur durch ein Darlehen aus Eigenmitteln der KfW
gefördert, ohne einen Teilschulderlass)
• Bei Errichtung und Erweiterung von Anlagen zur Gewinnung und Nutzung von
Biogas aus Biomasse zur Stromerzeugung oder zur kombinierten Strom- und
Wärmeerzeugung (Kraft-Wärme-Kopplung) bis zu einer installierten elektrischen
Leistung von 70 kW: 15.000 € je Einzelanlage.17
13.2.2.1.2 EEG
Die Förderbedingungen des Gesetzes für den Vorrang erneuerbarer Energien wurden in
Kapitel bereits 10.1. ausführlich dargestellt.
13.2.2.1.3 KfW/DtA-Programm
Aufgrund der Fusion zwischen der Deutschen Ausgleichsbank (DtA) und der Kreditanstalt
für Wiederaufbau (KfW) wurden die Förderstrukturen neu geordnet. Das Programm zur
Förderung erneuerbarer Energien lief zum 31.12.2003 aus. Eine neue Richtlinie hierzu
soll Mitte März 2004 veröffentlicht werden. Im folgenden wird das KfW-Programm zur
CO2-Minderung erläutert.
16 Diese Maßnahme wurde im ersten Marktanreizprogramm nicht gefördert 17 BAFA, (2003), S. 2-10
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
446
Die KfW unterstützt Antragsteller bei Klimaschutzinvestitionen in Wohngebäuden und
beim Bau von KfW-Energiesparhäusern 60. Finanziert werden abgeschlossene
Wohneinheiten, die selbst genutzt oder mit Mietverträgen nach BGB vermietet sind.
Maßnahmen im Bereich der Biomassenutzung werden durch folgenden Schritte
gefördert:
Die Erneuerung der Heizung einschließlich der unmittelbar dadurch veranlassten
Maßnahmen, wie Installation von
• Brennwertkesseln,
• Niedertemperaturheizkesseln,
• Wärmeübergabestationen für eine Fern- oder Nahwärmeversorgung,
• Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen.
Dabei sind die Anforderungen der Energieeinsparverordnung (EnEV) in der jeweils
gültigen Fassung einzuhalten.
Maßnahmen an bestehenden und neuen Wohngebäuden zur Nutzung Erneuerbarer
Energien, einschließlich der unmittelbar durch die Nutzung der Anlage veranlassten
Maßnahmen, und zwar die Installation von
• Biogas-Anlagen,
• Biomasse-Anlagen: Hierbei muss es sich um eine automatisch beschickte
Zentralheizungsanlage handeln, die ausschließlich mit Biomasse befeuert wird
(außer bei Holzvergasern),
• Holzvergaser: Das Pufferspeichervolumen muss mindestens 55 Liter je kW
Nennleistung oder mindestens 12 Liter pro kW Brennstoffspeichervolumen
betragen.
Gefördert werden die Maßnahmen durch langfristige, zinsgünstige Darlehen mit
Festzinssätzen und tilgungsfreien Anlaufjahren.
• Finanzierungsanteil
bis zu 100 % des Investitionsbetrages
• Kredithöchstbetrag
i. d. R. 5 Mio. EUR
Bei KfW-Energiesparhäusern 60: bis zu 30.000 EUR je Wohneinheit
Kreditlaufzeit
Die Kreditlaufzeit beträgt in der Regel bis zu 20 Jahre bei mindestens einem und
höchstens 3 tilgungsfreien Anlaufjahren. Es kann auch eine Laufzeit von bis zu 30 Jahren
bei mindestens einem und höchstens 5 tilgungsfreien Anlaufjahren beantragt werden.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
447
Diese kann sich insbesondere für größere Maßnahmen eignen. Die Beantragung einer
Laufzeit von bis zu 10 Jahren mit mindestens einem und maximal 2 tilgungsfreien
Anlaufjahren ist ebenfalls möglich. Diese kann insbesondere für kleinere Maßnahmen
geeignet sein.
Verzinsung
Der Zinssatz liegt unter Kapitalmarktniveau und wird bei Zusage durch die KfW für die
ersten 10 Jahre festgelegt. Nach Ablauf der ersten 10 Jahre wird der Zinssatz neu
bestimmt.
Tilgung
Während der tilgungsfreien Anlaufjahre werden lediglich die Zinsen vierteljährlich
nachträglich auf den abgerufenen Kreditbetrag berechnet. Nach Ablauf der tilgungsfreien
Anlaufjahre ist in vierteljährlichen Annuitäten zu tilgen. Im übrigen kann der Kredit
jederzeit außerplanmäßig zurückgezahlt werden.
Auszahlung
Der Kreditbetrag wird zu 96 % ausgezahlt.
Bereitstellungsprovision
Zwei Tage und einen Monat nach Zusage wird eine Bereitstellungsprovision in Höhe von
0,25 % p. M. auf den noch nicht ausgezahlten Kreditbetrag berechnet. Nach Ablauf der
tilgungsfreien Anlaufjahre ist in vierteljährlichen Annuitäten zu tilgen.
Sicherheiten
Die Darlehen sind von privaten Antragstellern banküblich zu besichern, z. B. mittels
Grundschulden oder Bürgschaften. Form und Umfang der Besicherung werden im
Rahmen der Kreditverhandlungen zwischen dem Investor und seiner Hausbank
vereinbart. Bei Gebietskörperschaften sind grundsätzlich keine Sicherheiten erforderlich.
Kommunale Eigengesellschaften stellen eine 100 %ige modifizierte Ausfallbürgschaft der
Gebietskörperschaft(en).
Kombinationsmöglichkeiten
Die Mittel aus dem KfW-Programm zur CO2-Minderung sind grundsätzlich mit anderen
Fördermitteln aus öffentlichen Haushalten kombinierbar (z. B. KfW-CO2-
Gebäudesanierungsprogramm).
Die KfW unterstützt auch Contracting-Vorhaben im Rahmen des KfW-Programms zur
CO2-Minderung, wenn Ihre Maßnahmen vorrangig auf das Einsparen von Energie
abzielen.18
18 KFW, (2003), http://www.kfw.de/DE/Bauen%20Wohnen%20Energiesparen/DieProgram13/CO2-
Minder14/Frderbedin.jsp
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
448
13.2.2.2 Auswirkungen der Förderung
Die Auswirkungen der Förderung im Bereich der Nutzung erneuerbarer Energien wurden
im Rahmen der Biomasse-Tagung 2003 am Umwelt-Campus von Herrn Dr. Gerhard
Justinger, Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft
ausführlich erläutert und sind im Tagungsband zur Biomasse-Tagung 2003 in Anhang 8
nachzulesen.
Das Marktanreizprogramm hat, nur für den Bereich Biomasse, ein geplantes
Investitionsvolumen von 600 Millionen Euro. Das realisierte Investitionsvolumen beläuft
sich zur Zeit auf 347,4 Millionen Euro. Der Fördersatz beträgt 11,5 %.
Seit September 1999 wurden rund 56 Millionen Euro an Investitionskostenzuschüssen für
diese Anlagen ausgezahlt. Gegenüber anderen Förderprogrammen liegt der Förderanteil
mit durchschnittlich rund 12 % der Investitionskosten sehr niedrig. Das heißt, die
gezahlten Zuschüsse fließen bereits mit der durch die jeweilige Investitionsmaßnahme
entstandenen Mehrwertsteuer in die öffentlichen Kassen zurück. Die Rund 23.000
geförderten Projekte führten bisher insgesamt zu einer installierten Leistung von rund 576
Megawatt.19 Die in Abbildung 13-5 dargestellten Investitionen entfallen hauptsächlich auf
den Neubau, nur zu einem geringen Teil auch auf die Erweiterung oder Ertüchtigung von
Anlagen, wie z.B. die Reaktivierung alter Wasserkraftwerke.
1.420
2.430
30100 120
450
650
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
Biomasse
Wind
Geothermie
Wasser
Fotovoltaik
Solart hermie
Investitionsvolumen inMio. EUR
Abbildung 13-5: Investitionsvolumen im Bereich erne uerbare Energien 2001;
Quelle: BMU (2003)
19 JUSTINGER,G. (2003), S. 17
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
449
13.2.3 Landesförderung Rheinland-Pfalz
13.2.3.1 Förderprogramm Erneuerbare Energien
Die Förderung des Landes Rheinland-Pfalz erfolgt im Wege der Anteilsfinanzierung
durch die Gewährung von Zuschüssen.
Es werden folgende Maßnahmen gefördert:
• Errichtung von handbeschickten Holzfeuerungsanlagen in Kombination mit einer
solarthermischen Anlage – „100 % Energie aus Sonne“
Es werden nur Systeme gefördert, bei denen ein Bundeszuschuss für die
Holzfeuerungsanlage nicht möglich ist.
Das System muss so ausgelegt sein, dass der Wärmebedarf des zu
versorgenden Objektes ausschließlich durch die Kombination von
solarthermischer Anlage und Holzfeuerungsanlage abgedeckt wird. Die
Zuwendung beträgt 2.750 €, höchstens jedoch 30 % der förderfähigen Kosten
• Errichtung von Anlagen zur energetischen Nutzung fester Biomasse zur
Wärmeerzeugung mit einer installierten Nennwärmeleistung von mehr als
100 kW.
Die Zuwendung beträgt 75 € je kW, höchstens jedoch 50.000 € je Anlage;
gleichzeitig darf die Zuwendung nicht mehr als 25 % der förderfähigen Kosten
betragen.
• Errichtung von Biogasanlagen zur kombinierten Strom- und Wärmeerzeugung in
der Landwirtschaft.
Die Zuwendung beträgt bis zu 25 % der förderfähigen Kosten, höchstens jedoch
100.000€ je Anlage.
• Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung und Nutzung anderer Wärmepotenziale.
Gefördert werden Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen zur Holzgasnutzung und
Anlagen der industriellen Abwärmenutzung einschließlich der dazugehörigen
Netze.
Die Zuwendung beträgt 20 % der förderfähigen Kosten, höchstens jedoch
75.000 € je Anlage.
• Pilot- und Demonstrationsvorhaben zur Nutzung erneuerbarer Energien sowie
zur Energieeinsparung
Eine Förderung setzt voraus, dass von dem Vorhaben neue Erkenntnisse
gegenüber bereits markteingeführten Systemen zu erwarten sind.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
450
Die Zuwendung beträgt bis zu 30 % der förderfähigen Kosten, höchstens jedoch
50.000 Euro.20
13.2.3.2 Auswirkungen der Förderung in Rheinland-Pf alz
Das Förderprogramm erneuerbare Energien des Landes Rheinland-Pfalz fördert eine
Reihe von Anlagen21. Ziel dieser Maßnahmen ist es, fossile Energieträger einzusparen
und die CO2-Emmissionen zu vermindern (vgl Tabelle 13-3 und Tabelle 13-4).
2.454
12.271
1.278
3.068
5.113
2.454
102 256639
2.045
1020
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
Wasserkraft
Windkraft
Photovoltaik
Sola rkollektoren
NaWaRo
KWK
Holz-Sonne
Biogas
Pilot - und Demo
Machb arke it
Fördermittel inTEUR
Abbildung 13-6: Fördergegenstand und Fördermittel v on 1990 bis 2001
Quelle: MWVLW (2002)
20 MWVLW.RLP, (2003), S. 1, 2; http://www.mwvlw.rlp.de/inhalt/etc/download/FEE_VV8206.pdf 21 Vgl. Abbildung 13-6 und Abbildung 13-7
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
451
75 130
625500
3.750
17530 125 30 60 400
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Wasserkraf t
Windkraft
Photo voltaik
Solarkollektoren
NaWaRo
KWK
Holz-Sonne
Biogas
Pilot- und Demo
Machbarke it
Abbildung 13-7: Anzahl geförderter Projekte
Quelle: MWVLW (2002)
Bei der Förderung von fester Biomasse zur energetischen Nutzung wird zwischen kleinen
Holzfeuerungsanlagen mit einer Nennwärmeleistung von bis zu 20 kWth, einer
Nennwärmeleistung von über 20 kWth und Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen
unterschieden. Für den letztgenannten Anlagentyp wurden jedoch noch keine
Fördermittel in Anspruch genommen.22
102 100 383
2.500
1.790
13.500
2.045
16.500
2.556
24.000
0
5000
10000
15000
20000
25000
1995 1996 1997 2000 2001
Fördermittel TEUR
inst.Leis.kWth
Abbildung 13-8: Energetische Nutzung fester Biomass e
Quelle: MWVLW (2002)
22 MWVLW, (2002), S 32
Fördermittel in T€
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
452
Tabelle 13-2: Leistung sowie jährliche Arbeit, CO 2- Einsparung und Primärenergie-
Einsparung der von 1995 bis 2001 geförderten Anlage n
für 1995 – 2001 Einheit
installierte Leistung kWth 23.595
gewonnene thermische Arbeit MWh/a 113.256
CO2-Einsparung t CO2 /a 22.493
Primärenergie-Einsparung MWhPE/a 139.979
Quelle: MWVLW, (2002), S. 3223
Das Land Rheinland-Pfalz bezuschusst in dem Programm „Förderung erneuerbarer
Energien“ ebenfalls Anlagen zur Holz-Sonne-Kopplung (vgl. Abbildung 13-9 und
Abbildung 13-10). Bei der Holz-Sonne-Kopplung wird eine Anlage auf Basis einer
Holzfeuerung mit einer Solaranlage gekoppelt. Hierbei muss die Leistung ausreichen, um
das betreffende Objekt vollständig mit Wärme zu versorgen.
26
200256
1.575
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
2000 2001
Fördermittel TEUR
inst.Leist.ges.kW
Abbildung 13-9: Förderung und installierte Leistung in der Maßnahme Holz-Sonne-
Kopplung
Quelle: MWVLW (2002)
23 MWVLW, (2002), S. 32
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
453
8
88
0
20
40
60
80
100
2000 2001
Anzahl
Abbildung 13-10: Anzahl der geförderten Projekte in der Maßnahme Holz-Sonne-Kopplung 2000 und 2001
Quelle: MWVLW (2002)
Tabelle 13-3: Jährliche thermische Arbeit der von 2 000 bis 2001 geförderten
Anlagen
Anzahl Anlagen Stück 96
Installierte Leistung (Kessel) kWth 1.733
Jahresvollbenutzungsstunden h/a 1.453
Thermische Arbeit (Kessel) MWhth/a 2.518
Installierte Fläche (Solar) m2 798
Thermische Arbeit (Solar) MWhth/a 338
Summe thermische Arbeit MWhth/a 2.857
Quelle: MWVLW, (2002)
Im Jahr 2000 wurde eine spezielle Fördermöglichkeit für landwirtschaftliche
Biogasanlagen geschaffen. Insgesamt wurde die Förderung auf 10 Anlagen begrenzt. Es
handelt sich hierbei um größen- und leistungsmäßig sehr unterschiedliche Anlagen (vgl.
Abbildung 13-11, Abbildung 13-12 und Tabelle 13-4).
307
1.300
205 300
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
2000 2001
Fördermittel TEUR inst.Leist.ges.kW
Abbildung 13-11: Fördermittel und installierte Leis tung der Biogasanlagen von 2000 bis 2001
Quelle: MWVLW (2002)
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
454
0
1
2
3
4
5
6
2000 2001
Anzahl
Abbildung 13-12: Anzahl der Biogasanlagen 2000-2001
Quelle: MWVLW(2002)
Tabelle 13-4: Jährliche elektrische und thermische Arbeit der von 2000 bis 2001
geförderten Anlagen
Anzahl Anlagen Stück 10
Installierte elektrische Leistung kWel 1.873
Elektrische Arbeit MWhel/a 4.497
Thermische Arbeit MWhth/a 5.917
Jahresvollbenutzungsstunden h/a 3.000 – 8.000
Quelle: MWVLW (2002)
Die Nutzung gasförmiger und flüssiger Biomasse, die industrielle Abwärmenutzung, die
geothermische Wärmenutzung sowie die dazugehörigen Nahwärmenetze werden durch
Rheinland-Pfalz mit Förderungen zu Kraft-Wärme-Kopplung unterstützt. Im Jahr 2000
wurde diese Fördermaßnahme aufgenommen. 2 Projekte wurden mit insgesamt ca.
43.000 € gefördert.
13.2.4 Sonstige Förderungen
13.2.4.1 Energieversorger
13.2.4.1.1 Naturstrom Rheinland-Pfalz GmbH
Die Naturstrom Rheinland-Pfalz GmbH fördert Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer
Energien in Form von Spenden. Eine Auflistung der Fördermaßnahmen liegt nicht vor.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
455
13.2.4.1.2 Heag NaturPur AG
Heag NaturPur AG fördert in Einzelfällen durch geringfügige Mehrvergütung
landwirtschaftliche Stromeinspeiser aus der Umgebung, vorausgesetzt, dass dieser
Strom im Strommix der NaturPur AG benötigt wird. Die Stromabnahme ist auch von
Kooperationsbereitschaft der Netzbetreiber vor Ort abhängig.
13.2.4.1.3 LichtBlick GmbH
Die LichtBlick GmbH fördert Neuanlagen durch freiwillige Investitionen von 25 % der
Gewinne, sofern Gewinne erwirtschaftet werden. Im Bereich der Biomassenutzung
wurden bisher keine Förderanträge eingereicht.
LichtBlick ist nach Recherchen der Stiftung Warentest24 günstigster Anbieter von
Ökostrom und ist bei niedrigem Verbrauch billiger als herkömmlich produzierter Strom.
13.2.4.1.4 NaturEnergie AG
Die NaturEnergie AG bietet im Rahmen des Programms NaturEnergie Gold und unter
Berücksichtigung der Zertifizierungskriterien des EnergieVision e.V. - individuell und nach
Rücksprache - Produzenten von regenerativem Strom einen Zuschuss zum EEG an,
sofern die von ihnen betriebene Anlage nicht wirtschaftlich betrieben werden kann. Zur
Zeit werden nur Produzenten von Strom aus Wasserkraft und Solarenergie bezuschusst.
Zukünftig plant die NaturEnergie AG auch Strom aus Windenergie und Biomasse zu
fördern.
13.2.4.1.5 Naturstrom AG
Die Naturstrom AG hat derzeit Kooperationen mit ökologisch arbeitenden Biogasanlagen
und kleinen Pflanzenöl-BHKW. Generell sind Kooperationen mit allen Betrieben möglich,
die Anlagen nach der Biomasseverordnung betreiben wollen. Die Naturstrom AG nimmt
nur Neuanlagen unter Vertrag, die allein bei Vergütung nach dem EEG durch den
Netzbetreiber nicht wirtschaftlich sind. Dies trifft vor allem für kleinere Biomasseanlagen
zu. Dementsprechend werden ausschließlich Kleinanlagen bis 100 kW berücksichtigt. Zur
Zeit ist lediglich eine investive Förderung nach Einzelfallentscheidung möglich.25
13.2.4.2 Verbandsgemeinden
13.2.4.2.1 Verbandsgemeinde Bad Marienberg
Die Verbandsgemeinde Bad Marienberg ist sich der Aufgabe, eine umweltfreundliche und
nachhaltige Energieversorgung zu gewährleisten, bewusst und trägt mit ihrem
Förderprogramm „Förderung von Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien“
24 Stiftung Warentest, (2001) S. 2 f. 25 CARMEN e.V., (2003), S. 36, 37; http://www.carmen-ev.de/dt/energie/foerderprogramme.pdf
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
456
hierzu bei. Die Förderinstrumente von Bad Marienberg sollen dazu beitragen,
erneuerbare Energien, wie Sonnenkollektoranlagen und Anlagen zur Verfeuerung fester
Biomasse, im heimischen Raum weiter zu stärken. Die Unterstützung erfolgt in Form von
Zuschüssen als Investitionsanreiz für private Nutzer. Anlagen zur Verfeuerung fester
Biomasse, die als Zentralheizungsanlage oder zur Unterstützung26 einer bestehenden
Zentralheizungsanlage betrieben werden, bezuschusst die Verbandsgemeinde mit einem
Betrag von 650 €. Seit Beginn des Förderprogramms 1995 sind 96 Solaranlagen und
neun Anlagen zur Verfeuerung fester Biomasse in Betrieb gegangen. Die
Verbandsgemeinde gewährte für diese Anlagen Zuschüsse über 87.000 €. Das
Gesamtinvestitionsvolumen beläuft sich auf 550.000 €.27
13.3 Projekte und Umsetzungskonzepte in der Verband sgemeinde
Weilerbach
Die Verbandsgemeinde Weilerbach als Modellkommune wurde im Rahmen der
vorliegenden Studie und der ebenfalls beim IfaS laufenden Studie „Zero Emission-Village
Weilerbach“ intensiv auf Umsetzungsmöglichkeiten für Biomassekonzepte untersucht.
Der Wärmeenergiebedarf deckt den größten Anteil am Gesamtenergiebedarf. Aus
diesem Grund liegt in diesem Bereich ein besonderes Augenmerk bei der Umsetzung
regionaler Energiekonzepte. Es stellt aber gleichzeitig ein schwieriges Themengebiet dar.
Aufgrund der schlechten Transportierbarkeit ist, im Gegensatz zur Stromerzeugung, eine
räumliche Kopplung der Energieerzeugung und des Energieverbrauchs gegeben.
Weiterhin erschwert die dezentrale Wärmeversorgung durch Einzelanlagen in den
Haushalten die Erschließung von Nahwärmenetzen. Denn die von den Haushalten
getätigten Investitionen in die Heizanlage sind langfristig orientiert und eine
Ersatzinvestition fällt in den einzelnen Haushalten zu unterschiedlichen Zeitpunkten an.
13.3.1 Vorkartierung Wärmeinseln
Zur Identifizierung potenzieller Standorte für eine Nahwärmeversorgung wurden in allen
acht Ortsgemeinden Begehungen durchgeführt. Dabei wurden die Gebiete dokumentiert,
kartiert und anschließend auf eine mögliche Umsetzung hin analysiert (siehe Tabelle
13-5).
26 Feuerungsanlage muss mit Rohrleitungen an den bestehenden Heizkreislauf der Zentralheizungsanlage
angeschlossen sein.
27 http://www.bad-marienberg.de/dwonloads/infopaket_erneuerbare_energie.pdf
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
457
Tabelle 13-5: Nahwärmeinseln
GemeindeGemeindeGemeindeGemeinde ObjObjObjObjekt / Gebietekt / Gebietekt / Gebietekt / Gebiet
Erzenhausen Neubaugebiet Kollweiler Bürgerhaus Neubaugebiet Mackenbach Grundschule, Bürgerhaus, Kindergarten Kaisers Saal, Dienstleistungszentrum zu erschließendes Gewerbegebiet Reichenbach-Steegen Feuerwehr Neubaugebiete
Rodenbach Grundschule, Dienstleistungszentrum, Sporthalle, Feuerwehr
Gewerbegebiet Wohnsiedlung am Schützenhaus, geplantes Hotel Schwedelbach Neubaugebiet Weilerbach Industriegebiet „Auf dem Immel“ Gewerbegebiet Ost Neubaugebiet „Am Hochrein“ Neubaugebiet „Am Palmenkreuz“ Neubaugebiet „In den Sennsmannswiesen“ Regionale Schule Grundschule, Bürgerhaus, Kindergarten
VG-Verwaltung, Dienstleistungszentrum, Bauhof, Feuerwehr
Golfplatz: geplantes Hotel und Vereinsheim
13.3.1.1 Nahwärme „Gewerbegebiet Ost“, und „Auf dem Immel“,
Weilerbach
Im Gewerbegebiet Ost sind insgesamt 18 Firmen, im Gewerbegebiet „Auf dem Immel“ 16
Firmen ansässig. Die Datenaufnahme fand in Form von telefonischen Befragungen und
Ortsbehegungen statt. Insgesamt zeigten im Gewerbegebiet Ost acht Firmen, im Gebiet
„Auf dem Immel“ neun Firmen eine positive Resonanz.
Die Gebäude und Heizungsanlagen in beiden Gebieten sind relativ neuwertig und vor
Ablauf einer Zeitspanne von etwa 10 Jahren werden keine größeren heiztechnischen
Erneuerungen notwendig sein. Im Hinblick auf eine Ersatzinvestition bietet dieses
Gewerbegebiet ein mittel- bis längerfristiges Potenzial für eine Nahwärmeversorgung.
Dies sollte bei der Planung weiterer Konzepte berücksichtigt werden.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
458
13.3.2 Konzepte
13.3.2.1 Nahwärmenetz Kaisers Saal, Mackenbach
13.3.2.1.1 Objektbeschreibung
Betrachtungsobjekt der Studie ist ein Gebiet im Zentrum der Ortsgemeinde Mackenbach.
Ein Lageplan des Gebietes ist in Abbildung 13-14 dargestellt. Dabei handelt es sich um
ein Wohngebiet mit einem Lebensmittelmarkt (Gebäude 18) und einem neu zu
errichtenden Dienstleistungszentrum (Gebäude 17). Entlang der Gartenstraße erstrecken
sich fünf Mehrfamilienhäuser (Gebäude 1 – 5). An der Hauptstraße befindet sich der
Kaisers Saal (Gebäude 15), der zu einem Bürgerhaus umgebaut wird. Bei den restlichen
Gebäuden (6 bis 14 und 16) handelt es sich um ältere Ein- und Zweifamilienhäuser. Die
beschriebenen Objekte werden als potenzielle Wärmeabnehmer angesehen.
Ein optimaler Standort für die Wärmezentrale wäre der Hof des stillgelegten
landwirtschaftlichen Betriebes der Familie Schmitt (Anwesen 14) (siehe Abbildung
13-13). Hier ist genügend Platz vorhanden, zudem gibt es verschiedene Gebäude, die
zum Teil als Lager oder Anlagenstandort genutzt werden können. Die zu versorgenden
Gebäude liegen alle in einer Entfernungen von unter 100 Metern. Als Brennstofflager
kann die Scheune genutzt werden, die sich direkt neben dem Stall befindet. Die
Versorgung der Anlage mit Brennstoff wäre problemlos über die Hauptstrasse und die
Marktstrasse zu bewerkstelligen.
Die überwiegende Anzahl der Gebäude liegt innerhalb eines Häuserblocks. Die
Leitungen könnten innerhalb dieses Blockes relativ leicht verlegt werden, da praktisch
keine versiegelte Fläche durchquert werden muss. Nur der Kaisers Saal, sowie der
Supermarkt, das Dienstleistungszentrum und das Gebäude mit der Hausnummer 16
liegen auf der anderen Straßenseite und müssten durch eine, die Strasse überquerende
Leitung, versorgt werden.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
459
Abbildung 13-13: Potenzieller Anlagenstandort
Quelle: IfaS
Abbildung 13-14: Lageplan Nahwärmenetz Kaisers Saal , Mackenbach; Quelle: VG
Weilerbach
13.3.2.1.2 Wärmebedarf
Die Summe der einzelnen Werte aller Abnehmer (siehe Tabelle 13-6) ergibt einen
Wärmebedarf von ca. 1.102,8 MWh/a und eine benötigte Leistung von 615 kW. Die
Wärmeübergabestationen haben einen Wirkungsgrad von ca. 95 %, daher muss mit
einem Aufschlag von 5 % gerechnet werden. Damit ergibt sich eine theoretisch benötigte
Leistung von 646 kW. Unter Berücksichtigung eines Gleichzeitigkeitsfaktors von 0,75
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
460
ergibt sich eine Leistung von 484 kW. Setzt man nun noch die Verluste des
Nahwärmeleitungssystems mit 5 % an, erhält man eine benötigte Leistung von 508 kW.28
Tabelle 13-6: Auflistung der Gebäude mit erforderli chem Wärmebedarf
GebäudeGebäudeGebäudeGebäudeGebäudeGebäudeGebäudeGebäude----artartartart
BaujahrBaujahrBaujahrBaujahr Wohnfläche Wohnfläche Wohnfläche Wohnfläche (m²)(m²)(m²)(m²)
kWh/akWh/akWh/akWh/a Leistung Leistung Leistung Leistung (kW)(kW)(kW)(kW)
1 MFH 1956 200 31.000 16
2 MFH 1956 200 31.000 16
3 MFH 1956 200 31.000 16
4 MFH 1956 200 31.000 16
5 MFH n. b. 615 93.000 45
6 MFH n. b. ca. 360* 28.000 16
7 EFH n. b. ca. 150* 10.300 6
8 MFH ca. 1970 980 180.000 90
9 EFH 1959/1960 400-450 38.000 21
10 EFH n. b. ca. 180 36.000 20
11 MFH 1910 / 1965 197 39.000 21
12 MFH ca. 1900 ca. 270 40.500 22
13 MFH ca. 1900 300 47.000 23
14 a EFH 1890 140 27.000 15
14 b EFH 1890 100 19.000 10
15 Bürgersaal
n. b. 664 30.000 60
16 MFH 1959 300 39.000 22
17 DLZ 2002 1.800 294.000 140
18 Supermarkt
1995/1996 ca. 720* 58.000 40
Quelle: HOFFMANN, D. (2002), S. 26
13.3.2.1.3 Auslegung der Heizzentrale
Im vorliegenden Fall ist eine Aufteilung der Kesselleistung auf zwei
Wärmeversorgungssysteme mit je 40 % und 60 % sinnvoll. Der erste Kessel, der 40 %
der Leistung abdeckt, kann den größten Teil des benötigten Wärmebedarfs decken und
bildet damit die Grundlast. Nur an wenigen Tagen im Jahr muss der zweite Kessel
zugeschaltet werden, um die benötigte Spitzenleistung zur Verfügung zu stellen. Mit
dieser Aufteilung der Leistung ist eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet. Beim
Ausfall eines Kessels kann der andere anspringen und die Wärmebereitstellung
übernehmen. Bei einer zur Verfügung zu stellenden Leistung von 508 kW, entspricht
diese Aufteilung den erforderlichen Kesselgrößen von 203,20 kW und 304,80 kW. Es
empfiehlt sich daher, als Grundlastkessel einen 200 kW Biomassekessel einzusetzen.
Zum Einsatz des Spitzenlastkessels wurden verschiedene Varianten diskutiert. Es
28 HOFFMANN, D. (2002), S. 24
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
461
besteht die Möglichkeit, Gas- oder Ölkessel einzusetzen, aber auch ein zweiter
Biomassekessel ist möglich.29
13.3.2.1.4 Auslegung Nahwärmenetz
Der optimale Rohrdurchmesser eines Netzes wird einerseits von Material- und
Tiefbaukosten, andererseits vom Druckverlust und damit von den Pumpenstromkosten
bestimmt. Außerdem spielen auch durch die Fließgeschwindigkeit entstehenden
Geräuschemissionen eine Rolle. Daher muss im Einzelfall eine spezielle Analyse
durchgeführt werden. Die Bestimmung der Rohrnennweite kann mit Hilfe von
Auslegungsprogrammen erfolgen. Die Auslegung des Nahwärmenetzes erfolgte in
diesem Fall über eine Dimensionierungstabelle. Daraus lässt sich die erforderliche
Rohrstärke in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz ∆T zwischen Vor- und Rücklauf
und der erforderlichen Leistung bestimmen. Dabei wurde ein ∆T von 40 K gewählt. Die
erforderliche Leistung der einzelnen Abnehmer wird addiert und das Rohr für diese
Summe dimensioniert. Das Netz wurde in drei Stränge unterteilt. Dabei ergab sich eine
Rohrlänge von insgesamt 535 Metern mit Rohrweiten zwischen DN 15 und DN 65.
Verwendet wurde ein Kunststoffmantelrohr (KMR). Das KMR ist bereits gedämmt und
wird in Längen von 6 und 12 Metern geliefert30. In Abbildung 13-15 ist eine Übersicht des
Leitungsnetzes dargestellt.
29 HOFFMANN, D. (2002), S. 26 30 HOFFMANN, D. (2002), S. 27
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
462
Abbildung 13-15: Lageplan Nahwärmenetz Kaisers Saal , Mackenbach mit
Rohrleitungsnetz
Quelle: Hoffmann, D. (2002), S. 26
13.3.2.1.5 Auslegung Brennstoffversorgung
In der Verbandsgemeinde Weilerbach sind folgende Holzpotenziale vorhanden:
Auf den Grünschnittplätzen fallen insgesamt 3.000 Mg (Tonnen) Biomasse an, wobei der
Holzanteil weit über 50 % liegt. Auf Grund ihrer Größe eignet sich nicht die gesamte
Holzmasse zur Verbrennung in Hackschnitzelanlagen. Es ist darauf zu achten, dass die
Austragungssysteme auf die entsprechenden Hackschnitzelgrößen angepasst sind. Für
den vorliegenden Fall wird daher angenommen, dass ca. 1.500 Mg zur Verbrennung
geeignet sind. Für Konfektionierung, Transport, Trocknung und Lagerung kann
näherungsweise ein Betrag von 20,45 €/Mg angesetzt werden. Mit dem Forstamt
Weilerbach wurde besprochen, dass Waldrestholz zu einem Preis von 61,36 €/Mg
angeboten werden kann. Des Weiteren sind am Markt Hackschnitzel aus unbelastetem
Altholz verfügbar. Da es sich hierbei um Holz aus der Industrie handelt, welches die
Unternehmen entsorgen möchten, wird davon ausgegangen, dass es zu einem Preis von
15,34 €/Mg verfügbar gemacht werden kann. Werden die 1.500 Mg
Grünschnitthackschnitzel mit 2.000 Mg Hackschnitzel aus Waldrestholz und 2.000 Mg
Hackschnitzel aus unbelastetem Altholz gemischt, erhält man einen Preis von 33,23
€/Mg. Damit ergeben sich 5.500 Mg Hackschnitzel, die jährlich in der Verbandsgemeinde
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
463
Weilerbach zu einem wirtschaftlichen Preis für die Verbrennung zur Verfügung stehen.
Dies entspricht in etwa einer Menge von 1.850.000 Litern Heizöl.31
Im Fall der vorliegenden Nahwärmeversorgung müssen jährlich ca. 1.200 MWh Wärme
erzeugt werden. Wird von einem durchschnittlichen Heizwert von 4 kWh/kg und einem
Wassergehalt von 20 % ausgegangen, entspricht dies einem Volumen von ca. 1.000
Schüttraummetern oder ca. 300 Mg Hackschnitzel.32
13.3.2.1.6 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
Für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung wurden folgende vier Szenarien geprüft:
• Dezentrale Versorgung mit einem Gas-Brennwertkessel
• Zentrale Versorgung mit einem Biomasse- und Gaskessel
• Zentrale Versorgung mit einem Biomasse- und Ölkessel
• Zentrale Versorgung mit zwei Biomassekesseln
Zu jeder der Varianten wurde eine Kostenbetrachtung durchgeführt und die
Wärmegestehungskosten errechnet. Die errechneten Wärmegestehungskosten der
verschiedenen Varianten werden in Tabelle 13-7 dargestellt. Bei einer Versorgung über
das Nahwärmenetz, stellt sich die reine Biomassefeuerung als die günstigste heraus,
obwohl bei dieser Variante die Investitionskosten am höchsten sind. Die
Wärmegestehungskosten liegen im Bereich derer des dezentralen Systems, wobei
hierbei zu beachten ist, dass dies nur eine exemplarische Rechnung für ein
durchschnittliches Gebäude ist und daher von Fall zu Fall abweichen kann. Bei einer
Umsetzung der Nahwärmeversorgung ist daher eine reine Biomassefeuerung zu
empfehlen, da sie sich sowohl betriebswirtschaftlich rechnet, als auch der Umwelt
Rechnung trägt.33
Tabelle 13-7: Zusammenfassung der Wirtschaftlichkei tsbetrachtung
DM/kWhDM/kWhDM/kWhDM/kWh €/kWh€/kWh€/kWh€/kWh
Dezentrale Versorgung 0,1137 0,0581
Zentrale Versorgung Biomasse Gas 0,13337 0,06819
Zentrale Versorgung Biomasse Öl 0,13762 0,07036
Zentrale Versorgung Biomasse 0,12433 0,06357
HOFFMANN, D. (2002), S. 56
31 HOFFMANN, D. (2002), S. 37 32 HOFFMANN, D. (2002), S. 37 33 HOFFMANN, D. (2002), S. 56
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
464
13.3.2.1.7 Emissionsbilanz
Mit Hilfe der Ökobilanzierungssoftware Umberto wurden die freigesetzten Mengen bei
einer Verbrennung von Öl und Gas zur Wärmeversorgung des Gebietes errechnet.
Dieses Programm ist in der Lage, zwischen fossil erzeugtem und regenerativ erzeugtem
CO2 zu unterscheiden und erlaubt dadurch eine Beurteilung der Anlagen auf ihre
Umweltverträglichkeit.
Im Betrachtungsgebiet in Mackenbach werden derzeit jährlich ca. 64.800 Liter Heizöl EL
und ca. 680.000 kWh Erdgas verfeuert. Hierbei werden 11.028 kWh elektrischer Strom
verbraucht. Dabei entstehen auf der Outputseite des Prozesses Emissionen mit
305.814,39 kg und 1.102.800 kWh sekundäre Energie in Form von Wärme. Dies
entspricht einer Energie von 3.970.080.000 kJ. Die Zusammensetzung der Emissionen
ist Tabelle 13-8 dargestellt. Der weitaus größte Anteil der Emissionen liegt beim fossil
erzeugten CO2. Bei einer Versorgung mit 100 % Biomasse lässt sich diese Menge
nahezu komplett einsparen. Es wird durch regenerativ erzeugtes CO2 ersetzt. Nicht
betrachtet wurde hierbei die Vorkette der jeweiligen Brennstoffe, d.h. die Emissionen, die
bei der Verfügbarmachung und dem Transport zur Anlage entstehen.34
Tabelle 13-8: Jährliche Emissionen bei der Wärmeerz eugung mittels fossiler
Energieträger
Emissionen (LEmissionen (LEmissionen (LEmissionen (Luft), gesamtuft), gesamtuft), gesamtuft), gesamt 305.814,39 kg305.814,39 kg305.814,39 kg305.814,39 kg
Staub 1,014 kg
Distickstoffmonoxid 2,069 kg
Kohlendioxid, fossil 305.441,911 kg
Kohlenmonoxid 83,597 kg
NOx 100,854 kg
Schwefeldioxid 178,385 kg
Methan 2,806 kg
NMVOC, unspez. 3,755 kg
Energieträger, sekundärEnergieträger, sekundärEnergieträger, sekundärEnergieträger, sekundär 3.970.080.03.970.080.03.970.080.03.970.080.000 kJ00 kJ00 kJ00 kJ
Energie, thermisch 1.102.800 kWh
Quelle : HOFFMANN, D. (2002), S. 58
13.3.2.1.8 Zusammenfassung
Das Konzept für eine Nahwärmeversorgung im Bereich Kaisers Saal, Mackenbach zeigt
für den vorliegenden Fall, dass eine Nahwärmeversorgung auf Biomassebasis sowohl
vom wirtschaftlichen als auch ökologischen Gesichtspunkt die beste Alternative wäre.
Jedoch konnte das Konzept trotz Akzeptanz der Akteure nicht realisiert werden, da bis
zur Fertigstellung des Dienstleistungszentrums das Nahwärmenetz nicht rechtzeitig
34 HOFFMANN, D. (2002), S. 57 f. und HECK, P. (2003), S. 164 ff
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
465
erschlossen werden konnte und die verschiedenen potenziellen Abnehmer eine sehr
unterschiedliche Struktur bezüglich der Heizungsalter aufwiesen.
13.3.2.2 Holzpelletsheizung Kaisers Saal Mackenbach
Da das Nahwärmenetz im Gebiet um den Kaisers Saal in Mackenbach aufgrund der in
Kapitel 13.3.2.1 aufgeführten Aspekte nicht realisiert werden konnte, wurde nach einer
separaten Lösung auf Biomassebasis für den Kaisers Saal gesucht.
Nach Angaben der Fachplaner Sanitär, Heizung und Klima ist die Installation eines
Heizkessels in der Leistungsklasse bis 50 kW ausreichend, um den nach der Sanierung
wärmegedämmten Kaisers Saal zu beheizen.
Ausgehend von einer Heizleistung von ca. 50 kW und einer Betriebsdauer von 1.900
Jahresvolllaststunden, ergibt sich eine benötigte Wärmemenge von 95.000 kWh pro Jahr.
Bei einem Wirkungsgrad der heutigen Pelletanlagen von 90 % ergibt sich ein benötigter
Brennstoffbedarf in Höhe von 105.555 kWh/a. Bei einem durchschnittlichen Heizwert der
Holzpellets von 4,80 kWh/kg, ist davon auszugehen, dass etwa 21.990 kg Holzpellets pro
Jahr benötigt werden. Bei einem spezifischen Gewicht von ca. 650 kg pro
Schüttraummeter, ergibt sich eine benötigte jährliche Lagerkapazität von 33,83 m³ wenn
es gewünscht ist, das Lager nur einmal jährlich zu befüllen.
Um eine unproblematische Befüllung des Pelletlagers zu gewährleisten, sollte es im
hinteren Bereich des ehemaligen Schlachthauses eingerichtet werden. Der vordere
Bereich des Schlachthauses sollte nicht als Lagerbereich für den Kaisers Saal dienen,
sondern bei einer späteren Heizungssanierung des Wohnhauses als Pelletlager für das
Wohnhaus eingerichtet werden. Der hintere Raum ist vom vorderen Bereich durch eine
Wand abgetrennt und hat eine Kapazität von ca. 2,20 m * 4 m * 4 m = 35,2 m³. Eine
Skizze der räumlichen Anordnung ist in Abbildung 13-16 dargestellt.
Die Installationskosten für die Maßnahmen belaufen sich wie in Tabelle 13-9 dargestellt
auf 17.717 €. Damit wäre eine CO2 – neutrale Energieversorgung des Kaisers Saales in
Mackenbach möglich. Dieses Konzept wurde dem Gemeinderat Mackenbach vorgelegt,
der sich jedoch für die Installation eines Gasheizkessels entschied.35
35 HECK, P. (2003), S.182 ff
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
466
Tabelle 13-9: Kostenaufstellung Holzpelletanlage Ka isers Saal, Mackenbach
Kostenaufstellung zur Ermittlung der InvestitionskostenKostenaufstellung zur Ermittlung der InvestitionskostenKostenaufstellung zur Ermittlung der InvestitionskostenKostenaufstellung zur Ermittlung der Investitionskosten
TechnikTechnikTechnikTechnik Kosten ohne Kosten ohne Kosten ohne Kosten ohne
MwSt. in MwSt. in MwSt. in MwSt. in €€€€
Pelletkessel bis 50 kW, mit modulierendem Leistungsbereich (20 – 100 %), integrierter Rücklaufanhebung, Vorratsbehälter, Raumentnahmeschnecke (4,2 - 4,7 m) und Pelletsaugturbine
13.753 €
Steuerung für den Pelletkessel mit Außentemperaturregelung (zwei Mischerkreise, ein Boiler)
1.002 €
Kessel Sicherheitsgruppe 120 €
Saugzugregler zur Montage im Abgasrohr 136 €
Abgasrohr, 90° Bogen und Anschlussmanschette 240 €
Saug- und Rückluftschlauch (30 m) 390 €
Befüllstutzen zur Befüllung und Entlüftung des Pelletlagers
200 €
Prallschutzmatte 46 €
Winkelrahmen als Unterkonstruktion für den Lagerboden (4 x)
105 €
Elektrischer Hausanschlusskasten zur Speisung des Abluftgebläses des Pelletlieferanten
95 €
MontagekostenMontagekostenMontagekostenMontagekosten
Positionierung des Kessels 210 €
Anschluss des Kessels an den Heizkreislauf 210 €
Elektrische Installation der Kesselanlage 210 €
Montage der Pelletsauganlage und der Schlauchleitungen
210 €
Montage des Rauchrohrs bis zum Kamin und Installation des Saugzugreglers
70 €
Stemmarbeiten bzw. Kernbohrungen zur Installation der Befüll- und Absaugstutzen
300 €
Montage der Raumentnahmeschnecke 140 €
Installation des Lagerbodens mit Zubehör 210 €
Elektrischer Anschluss des Hausanschlusskastens 70 €
Summe der Positionen (netto):Summe der Positionen (netto):Summe der Positionen (netto):Summe der Positionen (netto): 17.717 17.717 17.717 17.717 €€€€
Quelle: Eigene Erhebung
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
467
Kamin
Heizkessel
Heizraum
Pelletsaugleitung
Rückluftleitung
Saugturbine
Raumaustragschnecke
Bodenschräge
Befüllstutzen
Abbildung 13-16: Übersicht Pelletlagerraum und Heiz raum Kaisers Saal,
Mackenbach
Quelle: Eigene Darstellung
13.3.2.3 Holzpelletsheizung, Neubau Feuerwehrgeräte haus
Reichenbach-Steegen
13.3.2.3.1 Objektbeschreibung
In Reichenbach-Steegen wird ein Neubau eines Feuerwehrgerätehauses mit integriertem
Bürgerhaus errichtet. Dieser soll aus einem Erdgeschoss bestehen, in dem die
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
468
Feuerwehr untergebracht wird und aus einem Obergeschoss, in dem sich das
Bürgerhaus befinden wird. Der größte Teil der Nutzfläche von ca. 670 m2 wird für die
Fahrzeughalle und den Bürgersaal mit jeweils ca. 180 m² genutzt. Die Fahrzeughalle
besitzt nach Süden hin vier große Tore. Das Objekt wird nicht kontinuierlich genutzt. Das
Bürgerhaus wird nur bei Bedarf auf die entsprechenden Temperaturen aufgeheizt. Die
Fahrzeughalle des Feuerwehrgerätehauses wird im Winter nur frostfrei gehalten. Die
voraussichtlichen Gebäudedaten sind in Tabelle 13-10 dargestellt.
Tabelle 13-10: Gebäudedaten Feuerwehrgerätehaus Rei chenbach-Steegen
Eigentümer: Verbandsgemeinde Weilerbach, Rummelstr. 15, Weilerbach
Gebäudetyp: freistehendes Feuerwehrgerätehaus
mit integriertem Bürgerhaus
Standort: Albersbacher Str., 66879 Reichenbach-Steegen
Baujahr: Voraussichtlich 2003
Beheizte Nutzfläche: ca. 670 m²
Nutzung: Feuerwehrgerätehaus und Bürgerhaus
Sonstiges: keine kontinuierliche Nutzung
Quelle: HECK (2003), S. 189
13.3.2.3.2 Heizungskonzept
Die benötigte Wärmeleistung für herkömmliche Dienstleistungsbauten wird mit etwa 60 –
80 W/m² angenommen. Bei einer beheizten Nutzfläche von ca. 670 m² kann von einer
benötigten Nennwärmeleistung des Heizkessels von 670 m² x 70 W/m² = 46.900 W
(46,9 kW) ausgegangen werden. Dementsprechend ist ein Holzpelletkessel mit einer
maximalen Nennwärmeleistung zwischen 45 kW und 50 kW erforderlich. Die
Warmwassergewinnung ist hier von untergeordneter Bedeutung, da die Duschen in der
Feuerwehr und die Küche des Bürgerhauses nicht oft frequentiert werden. Folglich
werden hier keine weiteren Zuschläge für die Warmwasserbereitung eingerechnet.
Bei einem angenommenen Heizenergiebedarf von 70 kWh/m²a ergibt sich bei einer
Hauptnutzfläche des Feuerwehr- und Bürgerhauses von ca. 670 m² ein jährlicher
Heizenergiebedarf von 70 kWh/m²a. Der für den jährlichen Holzpelletsverbrauch
benötigte Lagerbedarf erfordert entsprechend der Berechnung in Tabelle 13-11 ein
Volumen von 27 m³. Dieser Lagerraum muss in den Bauplänen zusätzlich berücksichtigt
werden. Sinnvoll wäre eine Erweiterung des Erdgeschosses durch einen zusätzlichen
Raum neben dem Technik- bzw. Heizraum. Der Lagerraum ist völlig erdbedeckt. Über
ihm verläuft der Zuweg ebenirdisch in das Bürgerhaus (Obergeschoss), der den Zugang
zu den Befüllstutzen ermöglicht.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
469
Tabelle 13-11: Berechnung des benötigten Lagervolum ens für Holzpellets
Durchschnittlicher Wärmebedarf: 47.600 kWh/a
Heizwert von Holzpellets: 4,8 kWh/kg
Gewicht pro m³ Pellets: 650 kg/m³
Lagerbedarf pro Jahr: 47.600 kWh/a : 4.8 kWh/kg = 9.770 kg/a
9.770 kg/a : 650 kg/m³ = 15,03 m³
≈≈≈≈ 15,00 15,00 15,00 15,00 mmmm³
+ 20 % Reserve: + 3,00 m³
+ 1/3 Leerraum (vom Gesamtvolumen):
+ 9,00 m³
Gesamtvolumen:Gesamtvolumen:Gesamtvolumen:Gesamtvolumen: = 27,00= 27,00= 27,00= 27,00 m³m³m³m³
Quelle: HECK (2003), S. 189
Die Besonderheit bei diesem Objekt ist, dass es aufgrund seiner Nutzung nicht ständig
sondern nur im Bedarfsfall beheizt wird. Überwiegend dient die Heizung dazu, das
Gebäude frostfrei zu halten. Daher ist als Kessel ein hochhitzebeständiger
schamottverkleideter Kessel mit modulierender Arbeitsweise und Rücklaufanhebung zu
installieren. Ein Pufferspeicher ist nicht notwendig.
Durch die Verwendung des CO2-neutralen Energieträgers Holz wird im Vergleich zu den
Energieträgern Öl und Gas bei einem jährlichen Verbrauch von 47.600 kWh eine
Emission von 12,4 Mg bzw. 9,5 Mg Kohlendioxid vermieden.
Für die Installation eines Pelletkessels “Haargassner Pellets-Feuerung HSV 50 WTH (12-
45 kW Leistung) mit Raumaustragung RAS 200“ wurde am 08.05.2002 ein Angebot der
Fa. UmWelt und Energie, Morbach in Höhe von 14.889 € zzgl. 2.382 € MwSt. vorgelegt.
Eine Umsetzung der Maßnahme ist nach abschließender Entscheidung auf Grund zu
geringer Rentabilität durch zu geringen Wärmebedarf von Seiten der
Verbandsgemeindeverwaltung nicht vorgesehen.
13.3.3 Realisierung
Im Bereich der Wärmeversorgung wurden vor allem im Altbestand
emissionsreduzierende Heizungsmodernisierungs- und Sanierungsmaßnahmen, sowie
die Installation von Solarthermieanlagen oder Pelletheizungen durchgeführt.
Im Bereich Neubauten sind mit der Erschließung der Neubaugebiete „Palmenkreuz“ in
Weilerbach und „Sensmannswiesen“ in Mackenbach bereits richtungsweisende Schritte
getätigt worden.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
470
13.3.3.1 Holzpelletsheizung Grundschule Reichenbach -Steegen
13.3.3.1.1 Objektbeschreibung
Die Grundschule Reichenbach-Steegen ist eine von vier Grundschulen in der
Verbandsgemeinde Weilerbach. Im Schuljahr 2001/2002 wurden 90 Schüler und
Schülerinnen von vier Lehrkräften unterrichtet36. Die genauen Gebäudedaten sind in
Tabelle 13-12 aufgeführt.
Tabelle 13-12: Gebäudedaten Grundschule Reichenbach -Steegen
Eigentümer: Verbandsgemeinde Weilerbach, Rummelstr. 15, 67806 Weilerbach
Gebäudetyp: Freistehendes Schulgebäude mit vier Klassenräumen und Gymnastiksaal
Standort: Schulstr. 1, 66879 Reichenbach-Steegen
Baujahr: ca. 1980
Beheizte Nutzfläche:
616 m²
Beheiztes Volumen:
1972 m³
Nutzung: als Grundschulgebäude mit Halbtagsnutzung
Sonstiges: nicht unterkellert
Quelle: HOFFMANN, W. (2001), S. 3
Im Rahmen des Projektes wurde von der Verbandsgemeinde ein Energiespargutachten
bei Herrn Dipl.-Ing. Architekt Wolf Hoffmann in Auftrag gegeben. Auf dessen Basis soll
die Grundschule einer vollständigen Sanierung unterzogen werden. Die Sanierung soll
sowohl einen verbesserten Wärmeschutz als auch eine effizientere Anlagentechnik
umfassen. Zur Zeit wird die Grundschule durch eine Ölzentralheizung (siehe Tabelle
13-13) beheizt. Die alte Ölheizung befindet sich in dem Heizungsraum im Erdgeschoss
des Schulgebäudes.
Tabelle 13-13: Heizungsdaten Grundschule Reichenbac h-Steegen
Grunddaten: Heizkessel Erdöl extra leicht an WW-Zentralheizanlage mit Radiatoren unter Fenster in ungedämmten HK-Nischen
Leistung: 120 kW
Baujahr: Ca. 1976
Nennwirkungsgrad: 87,2 %
Bereitschaftsverluste: 0,9
Hoffman, W. (2001), S. 3
36 VG WEILERBACH (2002)
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
471
13.3.3.1.2 Heizungskonzept
In Anlehnung an das Energiesparkonzept, welches von Dipl.- Ing. Architekt Wolf
Hoffmann erstellt wurde, nachdem die Grundschule einer vollständigen Sanierung
unterzogen werden soll, ist ein Austausch des alten Ölkessels durch einen neuen
Holzpelletkessel beabsichtigt. Die vorhandenen Heizkörper werden nicht ersetzt und
werden weiterhin genutzt.
Der zukünftige Wärmebedarf des Gebäudes wird durch die Sanierungsmaßnahmen vom
jetzigen Ist-Zustand von 179.862 kWh/a auf einen Soll-Zustand nach der Sanierung von
46.088 kWh/a reduziert.37 Auf dieser Basis ergibt sich eine benötigte Kesselleistung von
ca. 40 kW (Berechnung siehe Tabelle 13-14). Das Ergebnis wird durch die
Energiesparberatung von Dipl.-Ing. Architekt Wolf Hoffmann gestützt. Das
Energiesparkonzept sieht ebenfalls die Installation eines 40 kW Pelletheizkessels vor.
Der Lagerbedarf, der benötigt wird, um den jährlichen Holzpelletsverbrauch zu decken,
erfordert entsprechend der Berechnung in Tabelle 13-15 ein Volumen von 27 m³.
Tabelle 13-14: Berechnung der Leistung für den Holz pelletkessel
Wärmebedarf der Schule nach den Sanierungsmaßnahmen
46.088 kWh/a
Durchschnittliche Volllaststunden ohne Warmwasserbereitung pro Jahr
1.200 h
Berechnete Leistung, die der neue Holzpelletkessel aufweisen muss
46.088 kWh/a : 1.200 h/a = 38,40 kW
Quelle: HOFFMANN, W. (2001), S.25
Tabelle 13-15: Berechnung des benötigten Lagervolum ens für Holzpellets
Durchschnittlicher Wärmebedarf der Schule
46.088 kWh/a
Heizwert von Holzpellets 4,8 kWh / kg
Gewicht pro m³ Pellets 650 kg/m³
Lagerbedarf pro Jahr 46.088 kWh/a : 4,8 kWh/kg = 9.600 kg/a
9.600 kg/a : 650 kg/m³ = 14,78 m³ ≈≈≈≈ 15,00 m 15,00 m 15,00 m 15,00 m³
+ 20 % Reserve + 3,00 m³
+ 1/3 Leerraum (vom Gesamtvolumen) + 9,00 m³
GesamtvolumenGesamtvolumenGesamtvolumenGesamtvolumen = 27,00 m³= 27,00 m³= 27,00 m³= 27,00 m³
Quelle: HOFFMANN, W. (2001), S.25
Bisher wurde das Heizöl in einem Erdtank außerhalb des Gebäudes gelagert. Daher
existiert zur Zeit kein eigener Lagerraum. Aus diesem Grund wird der bisher als Heizraum
genutzte Kelleraum in einen Lagerraum für die Holzpellets und einen Raum für den
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
472
Standort des Heizkessels unterteilt. Der neu geschaffene Lagerraum hat mit den Maßen:
Länge: 3,20 m; Breite: 2,00 m, Höhe: 4,50 m ein Gesamtvolumen von 28,80 m³. Hierzu
ist das Fenster in der Nordwand von ca. 1,50 m2 auf 1,00 m2 zu verkleinern. Durch die
Errichtung des Lagerraums sind noch weitere kleinere Baumaßnahmen und die
Verlegung der Installationsleitungen erforderlich.
Abbildung 13-17: Grundriss des Lager- und Heizraume s, GS Reichenbach-Steegen
Quelle: HOFFMANN, W. (2001), S.25
Die energetische und wirtschaftliche Ergebnisbetrachtung der Installation der
Pelletheizung ist nur in Zusammenhang mit weiteren Maßnahmen der
Energiesparberatung durch Dipl.-Ing. Architekt Wolf Hoffmann möglich. Dadurch ist bei
einem Ersatz des alten Heizkessels durch einen Holzpelletkessel eine Verringerung der
Kesselgröße von 120 kW auf 40 kW möglich.38 Die bei der Installation der Heizanlage
durchzuführenden Verbesserung der Dämmung der Rohrinstallation an Schwachstellen
und Armaturen, eine neu angepasste Regeltechnik mit Tages-, Wochenabsenkung,
sowie das Schulferienprogramm, führen ebenso zu einer Energieeinsparung.
Durch die Verwendung des CO2-neutralen Energieträgers Holz wird im Vergleich zu den
Energieträgern Öl und Gas bei einem jährlichen Verbrauch von 46.000 kWh eine
Emission von 12,0 Mg bzw. 9,2 Mg CO2 vermieden. Im Vergleich zu dem bisherigen
37 HOFFMANN, W. (2001), S.25 38 HOFFMANN, W. (2001), S.23
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
473
Verbrauch von ca. 180.000 kWh Heizöl bedeutet dies eine Einsparung von 46,8 Mg
Kohlendioxid.
Für die Installation eines Pelletkessels “Haargassner Pellets-Feuerung HSV 50 WTH (12-
45 kW Leistung) mit Raumaustragung RAS 200“ wurde am 08.05.2002 ein Angebot der
Fa. UmWelt und Energie, Morbach in Höhe von 15.029 € zzgl. 2.405 € MwSt. vorgelegt.
Die Installation der Holzpelletsheizung erfolgte im Frühjahr 2004.
13.3.3.2 Solarthermieanlagen und Holzpelletsheizung en in
Privathaushalten
Im Bereich der Wärmeversorgung wurden von privaten Haushalten während der
Projektlaufzeit die in Tabelle 13-16 erfassten Solarthermieanlagen und
Holzpelletsheizungen installiert.
Tabelle 13-16: Erfasste Solarthermieanlagen und Hol zpelletsheizungen während
der Projektlaufzeit
NameNameNameName VornameVornameVornameVorname OrtOrtOrtOrt AnlageAnlageAnlageAnlage DetailangabeDetailangabeDetailangabeDetailangabe NennNennNennNenn----
leistungleistungleistungleistung FlächeFlächeFlächeFläche BaujahrBaujahrBaujahrBaujahr
Arndt Manfred Schwedelbach Solarthermie Röhrenkollektor 15,7 m² 2002
Mersinger Michael Reichenbach-Steegen Solarthermie Flachkollektor 4,29 m² 2002
Schlarb Werner Schwedelbach Solarthermie 5,0 m² 2001
Schulz Werner Eulenbis Solarthermie Flachkollektor 5,4 m² 2001
Stein Walter Weilerbach Solarthermie Röhrenkollektor 9,0 m² 2001
Strauss Albert Reichenbach-Steegen Solarthermie 3,6 m² 2001
Donauer Helmut Weilerbach Solarthermie Röhrenkollektor 5,0 m² 2002
Kleemann Matthias Rodenbach Holzpelletsheizung 15 kW 2001
Forster Gerd Eulenbis Holzpelletsheizung plus Solarthermie 30 kW 12,0 m² 2002
Stork Alexander Reichenbach-Steegen Holzpelletsheizung 15 kW 2002
SummeSummeSummeSumme 60 kW60 kW60 kW60 kW 60,0 m²
Quelle: HECK (2003), S. 192
13.3.3.3 Nahwärmenetz Neubaugebiet „Palmenkreuz“ We ilerbach
Neubaugebiete sind aufgrund der neu zu schaffenden Infrastruktur und der Möglichkeit
eine ökologische Energieversorgung und Energiespareffekte bereits bei der Planung zu
berücksichtigen, prädestiniert für umfassende Konzepte im Bereich der
Energieversorgung.
Die Ausarbeitung eines Nahwärmekonzeptes für das Neubaugebiet „Am Palmenkreuz“
erfolgte in Kooperation mit der Pfalzwerke AG, Ludwigshafen. Die Ortsgemeinde
Weilerbach beauftragte die Pfalzwerke AG für das Baugebiet die Wirtschaftlichkeit einer
Nahwärmeversorgung auf Basis von Holzhackschnitzel zu untersuchen. Die Grundlage
hierzu lieferte eine „Vorplanung und Wirtschaftlichkeitsuntersuchung Energieholznutzung
auf Basis von Holzfeuerungsanlagen im Nahwärmeverbund" für das Neubaugebiet
„Palmenkreuz in Weilerbach“, für die ein Auftrag von der Pfalzwerke AG an das Institut
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
474
für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) mit Sitz am Umwelt-Campus Birkenfeld
erfolgte.
13.3.3.3.1 Grundlageninformation zum Neubaugebiet „ Palmenkreuz“
Das Neubaugebiet am Palmenkreuz besteht aus insgesamt drei verschiedenen
Bereichen:
Einem Wohngebiet, einem Mischgebiet und einem Gewerbegebiet. Insgesamt umfassen
die Bereiche Wohn- und Mischgebiet 151 Grundstücke, von denen ca. 80 % im Besitz
der Ortsgemeinde Weilerbach stehen. Etwa 20 % der Grundstücke sind in Privatbesitz.
Laut Bebauungsplan ist in den beiden Gebieten größtenteils eine Einzel- oder
Doppelhausbebauung vorgesehen. Innerhalb der Untersuchung gelten die bebauten
Grundstücke als potenzielle Wärmeabnehmer.
Das Gewerbegebiet wurde innerhalb der Studie nicht in die Betrachtung einbezogen, da
bis zum Erstellungszeitpunkt der Studie nicht bekannt war, welche Art von Gewerbe sich
zukünftig dort ansiedeln wird und daher eine aussagekräftige Vorplanung und
Wirtschaftlichkeitsuntersuchung der Nahwärmeversorgung nicht möglich ist.
Aufgrund der geteilten Besitzverhältnisse der Grundstücke im Wohn- und Mischgebiet
wurden zwei verschiedene Szenarien für die Nahwärmeversorgung angefertigt, die im
Folgenden als „Best – Case“ und als „Worst – Case“ Szenario bezeichnet werden. Im
Best - Case Szenario wurde angenommen, dass alle 151 Grundstücke, wie im
Bebauungsplan ausgewiesen, bebaut und später als Wärmeabnehmer an die
Nahwärmeversorgung angeschlossen werden.
Im Worst – Case Szenario wurden die 27 in Privatbesitz befindlichen Grundstücke nicht
als Wärmeabnehmer betrachtet. Das bedeutet, dass sich in diesem Szenario die
Anschlussdichte im betrachteten Gebiet ändert und damit die
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung von unterschiedlichen Grundlagen ausgeht.
Abbildung 13-18 zeigt einen Ausschnitt aus dem Bebauungsplan und gibt einen Überblick
über das betrachtete Gebiet.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
475
Abbildung 13-18: Ausschnitt aus dem Bebauungsplan N eubaugebiet
„Palmenkreuz“
Quelle: VG Weilerbach
13.3.3.3.2 Energiebedarfsabschätzung
Auf Grundlage der Angaben im Bebauungsplan und Erfahrungswerten der Bauabteilung
der VG Weilerbach, wurde eine spezifische Wohnfläche für die einzelnen Grundstücke
ermittelt, auf deren Grundlage die mittlere Wohnfläche bestimmt wurde.
Die zur Beheizung der Gebäude jährlich benötigte Nutzenergie errechnet sich über die
mittlere Wohnfläche, die im Best – Case Szenario bei insgesamt 47.679 m² liegt. Zur
Versorgung des Neubaugebietes ergibt sich in der Summe eine benötigte Nutzenergie
von 4.051.835 kWh. Durch die Berücksichtigung des Warmwasserzuschlags in Höhe von
20 % ergibt sich ein Gesamtnutzenergiebedarf mit 4.862.202 kWh. Berücksichtigt man
die Netzverluste in Höhe von 9,2 % ergibt sich ein Endenergiebedarf von insgesamt
5.309.525 kWh.
13.3.3.3.3 Auslegung Heizzentrale
Auf der Basis der Endenergie erfolgt die Ermittlung der Gesamtnennwärmeleistung. Bei
einer Auslastung von 2.000 Volllaststunden ergibt sich eine benötigte
Gesamtkesselleistung von ca. 2,7 MW.
Die Lastenaufteilung erfolgte auf Grundlage des ermittelten Endenergiebedarfs. Die
Gesamtkesselleistung wurde in 30 % Grundlast und 70 % Spitzenlast aufgeteilt. Für den
Grundlastkessel wurde eine Jahreslaufleistung von 5.000 Stunden abgeleitet. Dies
bedeutet ausgehend von der errechneten Gesamtlast von 2,655 MW, dass der
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
476
Hackschnitzelgrundlastkessel über eine Leistung von 800 kW verfügen sollte und damit
ca. 75 % der benötigten Endenergie zur Verfügung stellt. Die Spitzenlast in Höhe von
1.858,50 kW wird aus Gründen von zeitlichen Verschiebungen bei der Bebauung des
Gebietes auf zwei Kessel im Verhältnis 1/3 zu 2/3 aufgeteilt. Es ergibt sich damit eine
Aufteilung von:
• Holzhackschnitzelkessel: 796,5 kW
• Gaskessel 1: 619,5 kW
• Gaskessel 2: 1.239 kW
Die beiden Gasheizkessel erzeugen in der Summe ca. 25 % der Endenergie. Die
Planung sieht vor, den kleineren Kessel als Niedertemperaturkessel auszuführen. Für
den größeren Kessel soll ein Brennwertgerät zum Einsatz kommen.
Für den Hackschnitzelkessel mit einer Leistung von 796,5 kW wurden Kosten in Höhe
von 174,98 €/KW angesetzt. Im Ergebnis betragen damit die Gesamtkosten etwa
139.375 €.
Für den Gasniedertemperaturkessel mit einer Leistung von 619,5 kW ergeben sich
spezifische Kosten in Höhe von 81,208 €/kW. Die Gesamtkosten betragen damit ca.
50.308 €.
Beim Brennwertheizkessel, mit einer Leistung von 1.239 kW, beziffern sich die Kosten
pro kW auf 69,10 €/kW. Damit ergeben sich Gesamtkosten in Höhe von etwa 85.616 €.
13.3.3.3.4 Primärenergie- und Brennstoffbedarf
Die Bestimmung der notwendigen Brennstoffmenge erfolgt über den
Primärenergiebedarf. Dieser setzt sich aus dem ermittelten Endenergieertrag und den
Wirkungsgraden der Heizkessel zusammen.
Es ergibt sich ein benötigter Primärenergiebedarf von 6.137.891 kWh, der sich wie folgt
aufteilt:
• Bedarf Holzhackschnitzelkessel: 4.740.647 kWh (inkl. Wirkungsgrad)
• Bedarf Gaskessel: 1.397.243 kWh (inkl. Wirkungsgrad)
Daraus ergibt sich ein Hackschnitzelbedarf von 1.763 Mg bzw. 2.124 Festmeter oder
5.310 Schüttraummeter. Bei einer Lagergröße von 60 m³ ergibt sich ein Bedarf von 88
Lieferungen pro Jahr.
13.3.3.3.5 Auslegung Nahwärmenetz
Für die Netzverlegung wurde eine Verlegung im Straßenbereich gewählt. Dies hat den
Vorteil, dass sich die Baunebenkosten durch die Erschließungsmaßnahmen des
Gewerbegebietes auf die Bereiche Elektrik und Nahwärmeleitungen aufteilen.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
477
Die Dimension der Rohrleitungen und die Auswahl der Rohrleitungstypen orientiert sich
an der zu übertragenden Wärmeleistung und nach den spezifischen Kosten des
jeweiligen Rohrleitungstyps. In Abbildung 13-19 ist ein Rohrnetzplan dargestellt. Er zeigt
die gewählten Rohrleitungswege als auch die verschiedenen Dimensionen und
Rohrsysteme.
Abbildung 13-19: Leitungsskizze Nahwärmenetz Palmen kreuz
Quelle: Verbandsgemeinde Weilerbach
13.3.3.3.6 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
Bei der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung wurde die zentrale Wärmeerzeugung über ein
Nahwärmenetz mit Heizzentrale gegenüber Gaseinzelheizungen verglichen.
Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung wurde auf Grundlage der Annuitätenmethode
durchgeführt. Im ersten Schritt wurden die spezifischen Wärmegestehungskosten für die
Wärmerzeugung im Nahwärmeverbund errechnet. Im Ergebnis führte die Berechnung zu
Jahresgesamtkosten in Höhe von 239.523,18 €. Die Wärmegestehungskosten für den
Anlagenbetreiber ergeben sich daraus in Höhe von 0,0579 €/kWh inkl. Mehrwertsteuer.
Da eine Erneuerung der Heizkessel rein rechnerisch nach Ablauf der Nutzungsdauer von
15 Jahren erfolgen sollte, wurde im zweiten Schritt unter der Berücksichtigung einer
Inflationsrate von 2 % ein Wärmepreis nach Ersatz der Heizkessel in Höhe von
0,0601 €/kWh ermittelt.
Als Basis für einen Kostenvergleich zwischen Gaseinzelheizungen und der
Nahwärmeversorgung dient der ermittelte Wärmepreis in Höhe von 0,0579 €/kWh. Es
wurde mit einem Realzinssatz von 6,5 % und einer Nutzungsdauer von 15 Jahren
gerechnet.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
478
Die Kapitalkosten sind für das Einfamilienhaus bei der Nahwärmelösung am günstigsten.
Beim Reihenhaus stellten sich die Brennwertthermen als günstigste Lösung in den
Kapitalkosten heraus.
Im Ergebnis, sind die spezifischen Wärmegestehungskosten sowohl beim
Einfamilienhaus, als auch bei den Reihenhäusern bei der Variante „Brennwerttherme“ am
niedrigsten. Sie betragen 9,52 ct/kWh für das Einfamilienhaus und 12,86 ct/kWh für das
Reihenhaus.
An zweiter Stelle liegt die Nahwärmelösung, die deutlich günstiger ist als die Variante mit
dem bodenstehenden Brennwertheizkessel. Hier betragen die spez.
Wärmegestehungskosten 9,99 ct/kWh für das Einfamilienhaus und 13,39 ct/kWh für das
Reihenhaus.
Beim Brennwertheizkessel ergeben sich Kosten in Höhe von 11,53 ct/kWh für das
Einfamilienhaus und 15,33 ct/kWh für das Reihenhaus.
Weiterhin, als Alternative zum Spitzenlastkessel auf Gasbasis, wird zur Zeit die
Wirtschaftlichkeit eines Spitzenlastkessels auf Altfettbasis überprüft. Hier ist im
Gewerbegebiet „Auf dem Immel“ in Weilerbach mit der Firma Richter & Co. GmbH ein
interessanter Partner vorhanden.
Die Anlage befindet sich derzeit im Bau.
13.3.3.4 Nahwärmenetz Neubaugebiet „Sennsmannswiese “
Weilerbach
Das Konzept umfasst die Nahwärmeversorgung von 18 Wohnhäusern mittels einer
zentralen Holzhackschnitzelheizung. Im Rahmen des Konzeptes wurde eine
Wirtschaftlichkeitsberechnung und ein Vergleich der Wärmegestehungskosten zu
anderen Energieträgern durchgeführt.
Für die Versorgung der 18 Haushalte, mit einem geschätzten Wärmeenergiebedarf von
460.000 kWh pro Jahr, ist eine Heizkesselanlage von 200 kW erforderlich. Jeder
Haushalt wird mit einer Nennwärmeleistung von 13 kW veranschlagt. Ingesamt ergibt
dies eine Nennwärmeleistung von 234 kW. Da der maximale Wärmebedarf der
Abnehmer jedoch nicht zur gleichen Zeit anfallen wird, ist ein Abschlag von 15 %
vorzunehmen.
Der Standort der Heizzentrale ist in Verlängerung der Zufahrtsstraße am nördlichen Rand
des Neubaugebietes vorgesehen. Die Nennwärmeleistung des installierten Heizkessels
beträgt 200 kW. Die Gebäude für die Heizzentrale und das Brennstofflager werden in
Leichtbauweise auf einer Grundfläche von ca. 100 Quadratmetern errichtet. Für die
befestigte Außenanlage werden ca. 200 Quadratmetern benötigt. Von der Heizzentrale
aus verläuft das Nahwärmenetz zu den einzelnen Wohngebäuden, die über
Hausanschlussleitungen mit dem ringförmig angeordneten Nahwärmenetz verbunden
sind. Für das Nahwärmenetz ist ein Leitungsnetz aus Kunststoffmantelrohren mit einer
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
479
Länge von ca. 250 Metern erforderlich, das im Zuge der Erschließungsmaßnahmen
neben der Trinkwasserversorgung erdverlegt wird. Parallel dazu wird das
Steuerungskabel, zum Auffinden von Störfällen verlegt. Die Wärmeübergabe in die
Wohngebäude erfolgt mittels Hausübergabestationen mit integriertem
Warmwasserspeicher. Sie sind mit Wärmemengenzählern versehen, die den
Wärmeverbrauch für die Abrechnung dokumentieren.
Das Betreiben einer Anlage in dieser Größenordnung hat einen Personalbedarf von einer
fünftel Stelle für Wartung, Instandhaltung und Betrieb.
Um den langfristigen Betrieb der Nahwärmeversorgung zu sichern, sind mit den
zukünftigen Hauseigentümern Wärmelieferungsverträge abzuschließen. Dies ist in
diesem Fall relativ einfach zu realisieren, da die Zuständigkeit von der Planung über den
Bau bis zum Vertrieb in einer Hand liegt. Die Entscheidung welche Energieversorgung
installiert wird, trifft der Bauherr, der auch die einzelnen Häuser einschließlich der von
ihm gewählten Energieversorgung vermarktet. Bei der Wahl einer Nahwärmeversorgung
mittels einer Heizzentrale auf Biomassebasis wäre somit der Abschluss eines
Wärmeliefervertrages in die Vermarktung der einzelnen Häuser integriert.
13.3.3.4.1 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung - Standar dkalkulation
Zunächst wurde eine wirtschaftliche Betrachtung auf Basis gültiger Durchschnittspreise
erstellt. Als Ergebnis ist grundsätzlich festzustellen, dass eine Nahwärmeversorgung in
der vorliegenden Größenordnung unter den betrachteten Umständen unwirtschaftlich ist.
Dem vorliegenden Nahwärmenetz von ca. 250 Metern Länge stehen nur wenige,
vereinzelte Abnehmer mit geringen Abnahmemengen (13 kW je Haushalt) gegenüber.
Insgesamt wurde mit einem jährlichen Absatz von 460.000 kWh Wärme gerechnet.
Zur Wirtschaftlichkeitsberechnung des Nahwärmekonzeptes „In den Sensmannswiesen“
wurde von einem am Markt erzielbaren Wärmeabnahmepreis von 0,08 €/kWh (brutto)
und einem Grundpreis von 250 €/Jahr und Haushalt ausgegangen. Unter
Berücksichtigung der Förderung des Landes Rheinland-Pfalz für holzbefeuerte Anlagen
in Höhe von 75 €/kW installierter Leistung, ergibt sich für diese 200 kW Anlage ein nicht
rückzahlbarer Zuschuss in Höhe von 15.000 €. Darüber hinaus wird von den jeweiligen
Hauseigentümern ein Baukostenzuschuss in Höhe von 5.000 € erhoben. Dies ergibt bei
18 Häusern ein Gesamtbetrag von 90.000 €. Dieser Baukostenzuschuss wird damit
begründet, dass den Haushalten keine Investitionskosten für Brenner, Schornsteine,
sowie die Erschließungskosten für den Gasanschluss entstehen. Die verbleibenden
Investitionskosten werden über ein langfristiges Annuitätendarlehen finanziert. Die
kurzfristigen Liquiditätsengpässe in den Folgejahren werden über einen
Kontokorrentkredit gedeckt. Zur Deckung fixer Kosten muss eine Grundgebühr erhoben
werden. Diese erfolgt in Anlehnung an die Gebühren anderer Energieträger,
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
480
insbesondere Gas. Derzeit beträgt die Grundgebühr für Gas 171,69 €39 (brutto). Die
Kosten für Schornsteinfeger und Wartung der Kesselanlage sind darüber hinaus
einzukalkulieren. Für das Nahwärmesystem wurde daher eine jährliche Grundgebühr von
250,00 € (brutto) pro Haushalt veranschlagt.
Bei diesen Wertannahmen ist eine Wirtschaftlichkeit des Betriebs der Anlage nicht
gegeben. Bereits im ersten Jahr läuft die Anlage defizitär und erreicht über eine Laufzeit
von 20 Jahren niemals die Gewinnzone.
Um die Anlage wirtschaftlich betreiben zu können, müsste der Wärmepreis bei
mindestens 0,14 €/kWh liegen, wobei die anderen Werte unverändert angesetzt wurden.
Dies ist sowohl derzeit, als auch in naher Zukunft nicht realisierbar. Da die
Heizungsanlage jedoch jetzt aufgrund des Neubaus errichtet werden muss, ist sie unter
rein wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht in dieser Form als Nahwärmekonzept auf
Holzhackschnitzelbasis zu vertreten.
13.3.3.4.2 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung – Konzept in Eigenregie auf
Holzpelletsbasis
Bei dem vorliegenden Nahwärmenetz liegt das Problem der Wirtschaftlichkeit in der Höhe
der laufenden Kosten, die sich aus dem Betrieb der Anlage ergeben. Die realisierbaren
Umsatzerlöse reichen nur aus, um die variablen Kosten zu decken. Dies entspricht der
kurzfristigen Preisuntergrenze. Um den Betrieb über die Laufzeit der Anlage wirtschaftlich
zu betreiben, müsste mindestens die langfristige Preisuntergrenze erzielt werden. Bei
dem vorliegenden Nahwärmenetz können mit der Wärmevergütung von rund 34.400 €
(im ersten Jahr) nur die Instandhaltungs- und Betriebskosten von zusammen 35.100 €
(im ersten Jahr) gedeckt werden. Mit der Grundgebühr müssten dementsprechend die
fixen Kosten, wie Zinsen, Tilgung und Verwaltungskosten gedeckt werden. Es sind aber
nur Grundgebühren von 4.200 € im ersten Jahr erzielbar, die nicht ausreichen, um die
fixen Kosten zu decken.
Grundvoraussetzung für die Wirtschaftlichkeit des Nahwärmenetzes ist demnach die
Reduktion der Instandhaltungskosten. Diese ergeben sich jedoch nach einem
entsprechendem Prozentsatz aus den Investitionskosten. Daraus folgend könnte die
Anlage wirtschaftlich betrieben werden, wenn die Investitionskosten ausreichend gesenkt
werden, wodurch auch die fixen Kosten sinken würden.
Diesen Ansatz hat der zuständige Bauherr und Planer der Siedlung zusammen mit
seinem Heizungsbauer verfolgt und zwei Möglichkeiten der Kostenreduktion eingeplant.
Zum einen rechnet er als Planer nicht nach HOAI ab und senkt somit drastisch die
Baunebenkosten. Zum anderen kann er in Zusammenarbeit mit dem Heizungsbauer
Synergieeffekte und Preisnachlässe nutzen. Zusammen ergibt sich hieraus eine
Kostenreduktion in Höhe von rund 120.000 €. So können die Investitionskosten von
39 Preisverzeichnis für die Versorgung mit Erdgas der Pfalzwerke AG, gültig ab 01.11.2001
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
481
287.850 € auf 164.048 € und die Betriebskosten von 28.800 € auf 10.800 €. reduziert
werden. Das neue Konzept des Bauherren sieht weiterhin einen Wechsel des Rohstoffes
von Holzhackschnitzel auf Holzpellets vor. Dies erhöht die Betriebskosten von 6.300 €
auf 17.142 €. Auf der Basis dieser neuen Daten wurde eine angepasste
Wirtschaftlichkeitsberechnung erstellt. Die Zusammensetzung der Kosten und der
Kostenvergleich ist in Tabelle 13-17 und Abbildung 13-20 dargestellt.
Tabelle 13-17: Kostenübersicht Nahwärmenetz „Sensma nnswiesen“ in Eigenregie
auf Holzpelletsbasis
Investitionskosten 164.048,00 € • Heizkesselanlage• zusätzl. Gaskessel• Peripherie• Hallen• Außenanlagen• Hausübergabestationen• Nahwärmenetz
Instandhaltungskosten 10.800,52 € • Bau-, Maschinen-, Elektro- und Leittechnik • Nahwärmenetz • Versicherung • Ascheentsorgung • Personalkosten
Betriebskosten 17.142,44 € • Betriebsm ittel (inkl. Strom ) 820,24 € • Brennstoffkosten (Pellets) 33.527,70 €
287850
164050
2880010800 6300
17150 35100 27950
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
EuroInvestitions-
kostenInstandhal-tungskosten
Betriebs-kosten
variableKosten
Standard
Eigenregie(Holzpellets)
Abbildung 13-20: Kostenvergleich zwischen Standardk alkulation und
Eigenregiekonzept auf Basis Holzpellets
Quelle: Eigene Darstellung
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
482
Aufgrund der gestiegenen Kosten für den Energieträger, arbeitet die Anlage in den ersten
15 Jahren defizitär. Erst nach 15 Jahren, wenn das Darlehen getilgt und die
Kesselanlage abgeschrieben ist, wird ein positives Jahresergebnis erzielt. Jedoch haben
sich in den ersten 15 Jahren Verluste angesammelt, so dass die Anlage sich auch nach
20 Jahren nicht amortisiert hat. Abbildung 13-21 und Abbildung 13-22 zeigen den
Liquiditäts- und Gewinnverlauf bei einem Wärmepreis von 0,08 €/ pro kWh.
-120.000,00 €
-100.000,00 €
-80.000,00 €
-60.000,00 €
-40.000,00 €
-20.000,00 €
- €
20.000,00 €
40.000,00 €
60.000,00 €
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Jahre
Summe Erträge
Summe Aufwendungen
kummulierter Gewinn
Abbildung 13-21: Gewinnbetrachtung bei einem Wärmep reis von 0,08 €/kWh
Quelle: Eigene Darstellung
-50.000,00 €
- €
50.000,00 €
100.000,00 €
150.000,00 €
200.000,00 €
250.000,00 €
1 3 5 7 9 11 13 15
Jahre
Summe der Einnahmen
Summe der Ausgaben
Liquidität am Jahresende
Abbildung 13-22: Liquiditätsbetrachtung bei einem W ärmepreis von 0,08 €/kWh
Quelle: Eigene Darstellung
Um auf der Basis von Holzpellets ein ausgeglichenes Ergebnis zu erzielen, müsste ein
Wärmepreis von 0,10 €/kWh zu erzielen sein. Unter diesen Vorraussetzungen ergäbe
sich das in Abbildung 13-23 und Abbildung 13-24 dargestellte Bild.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
483
-10.000,00 €
- €
10.000,00 €
20.000,00 €
30.000,00 €
40.000,00 €
50.000,00 €
60.000,00 €
70.000,00 €
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Jahre
Summe Erträge
Summe Aufwendungen
kummulierter Gewinn
Abbildung 13-23: Gewinnbetrachtung bei einem Wärmep reis von 0,10 €/kWh
Quelle: Eigene Darstellung
- €
5 0 . 0 0 0 , 0 0 €
1 0 0 . 0 0 0 , 0 0 €
1 5 0 . 0 0 0 , 0 0 €
2 0 0 . 0 0 0 , 0 0 €
2 5 0 . 0 0 0 , 0 0 €
1 3 5 7 9 1 1 1 3 1 5
J a h r e
S u m m e d e r E i n n a h m e n
S u m m e d e r A u s g a b e n
L i q u i d i t ä t a m J a h r e s e n d e
Abbildung 13-24: Liquiditätsbetrachtung bei einem W ärmepreis von 0,10 €/kWh
Quelle: Eigene Darstellung
13.3.3.4.3 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung – Konzept in Eigenregie auf
Holzhackschnitzelbasis
Beim Einsatz von Holzhackschnitzel als Energieträger bleibt der Brennstoff gegenüber
der Standardkalkulation unverändert. Dementsprechend bleiben die Betriebskosten
(Kosten für den Brennstoff und anderweitige Betriebsmittel) unverändert. Die
Instandhaltungskosten sinken proportional zu den Investitionskosten. In der folgenden
Grafik sind die Kosten der ursprünglichen Konzeption denen dieser Alternative
gegenübergestellt.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
484
287850
164050
28800 181006300 5700
3510023800
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
EuroInvestitions-
kostenInstandhal-
tungskostenBetriebs-kosten variable Kosten
bisher
aktuell
Abbildung 13-25: Kostenvergleich zwischen Standardk alkulation und
Eigenregiekonzept auf Basis Holzhackschnitzeln
Quelle: Eigene Darstellung
Diese Alternative ist gegenüber der ursprünglichen Variante wirtschaftlich. Wenn bei der
Kapitalwertmethode nur das eingesetzte Kapital (Investitionskosten abzüglich der
Förderung und des Baukostenzuschusses) betrachtet wird, ergibt sich bei einem internen
Zinsfuß von fünf Prozent bereits nach 15 Jahren ein positiver Kapitalwert. Auf die Laufzeit
von 20 Jahren gesehen wird ein positiver Kapitalwert bei einem internen Zinsfuß von 9 %
erwirtschaftet.
Es entsteht zu keiner Zeit ein Liquiditätsengpass. Bereits ab dem ersten Jahr wird am
Jahresende jeweils ein Liquiditätszuwachs verzeichnet. Bei der steuerlichen
Gewinnermittlung entsteht bereits ab dem achten Jahr ein Jahresüberschuss vor
Steuern. Ab dem 14. Jahr ist der kumulierte Gewinn ausgeglichen. Die Unterschiede
zwischen der Liquiditäts- und Gewinnrechnung stammen aus der unterschiedlichen
Behandlung zwischen Abschreibung und Tilgung des Darlehens. So sind bei der
steuerlichen Betrachtung die Investitionskosten voll abzuschreiben. Bei der
Liquiditätsrechnung sind jedoch nur die Tilgungszahlungen für die, um die Zuschüsse
geminderten Investitionskosten, zu berücksichtigen.
Unter Einbezug der niedrigen Investitionskosten durch die Errichtung des
Nahwärmenetzes in Eigenregie und der Zuschüsse, arbeitet diese Anlage auf Basis von
Holzhackschnitzel nach der Berechnung wirtschaftlich. Auf die Laufzeit von 15 Jahre
gesehen ergibt sich ein interner Zinsfuß von fünf Prozent. Bei einer Laufzeit von 20
Jahren ergibt sich ein interner Zinsfuß von neun Prozent.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
485
13.3.3.5 Nahwärmenetz Reichenbacher Weg in Mackenba ch
13.3.3.5.1 Projektbeschreibung
Das in der Ortsgemeinde Mackenbach geplante Neubaugebiet „Reichenbacher Weg“ soll
über ein Nahwärmenetz auf Basis von Holzhackschnitzeln mit Wärme versorgt werden.
Das Neubaugebiet „Reichenbacher Weg“ liegt am nordwestlichen Rand der bebauten
Ortslage von Mackenbach. Das Plangebiet wird wie folgt begrenzt:
• Im Norden und Nordosten durch anschließende landwirtschaftlich genutzte
Flächen
• Im Südosten durch bestehende Bebauung mit Wohn- und Mischnutzung, sowie
größeren Nutz- und Ziergartenstrukturen im Bereich der Schwedelbacher
Strasse.
• Im Süden durch die Bebauung der Miesenbacher Strasse
• Im Westen durch das nahegelegene Golfplatzgelände.
Die gesamte Fläche des Neubaugebietes umfasst ca. 19 ha. Die längste Erstreckung in
Nord-Süd Richtung beträgt etwa 460 m in Ost-West Richtung ca. 570 m.
13.3.3.5.2 Heizwärmebedarf
Der folgenden Abschätzung des Heizwärmebedarfs wurde ein Verhältnis der Anzahl von
Einfamilienhäusern zu Doppelhäusern von 75 % EFH zu 25 % DH zugrunde gelegt. Dies
entspricht im Neubaugebiet „Reichenbacher Weg“, Mackenbach ca. 173
Einfamilienhäuser und ca. 58 Doppelhäuser.
Der für diese Bebauung ermittelte Heizwärmebedarf liegt bei 519.399 kWh/a für
Raumwärme und bei 138.600 kWh/a für die Warmwasserbereitung. In der Summe ergibt
sich ein Gesamtwärmebedarf in Höhe von 657.999 kWh/a. Daraus errechnet sich eine
benötigte Gesamtheizlast in Höhe von 2,523 MW.
Die Gesamtlast wird in 30 % Grundlast des Holzhackschnitzelkessels (HHS-Kessel) und
70 % Spitzenlast der (Ölkessel) aufgeteilt. Es ergeben sich folgende Kesselleistungen:
HHS-Kessel 30%: 760,49 [kW]
Ölkessel gesamt 70 %: 1.770 ,11 [kW]
Durch die gewählte Aufteilung der Wärmelast erreicht der HHS-Kessel deutlich über
5.000 Betriebsstunden im Jahr und etwa eine 75 %-ige Deckung des
Gesamtenergiebedarfs. Die Heizlast der Ölkessel wird auf zwei Kessel aufgeteilt. Die
beiden Kessel erzeugen in der Summe ca. 25 % des gesamten Energiebedarfs. Da die
Baugrundstücke aufgrund zeitlich unterschiedlicher Fertigstellung der Gebäude nicht
gleichzeitig an das Nahwärmenetz angeschlossen werden können, werden die Kessel
nacheinander in Betrieb genommen. Für den geringeren Energiebedarf zu Beginn wird
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
486
der Öl-Kessel mit geringerer Leistung installiert. Bei Bedarf wird der HHS-Kessel
angeschlossen, gefolgt vom Öl-Kessel mit der größeren Leistung. Somit kann auch noch
im Laufe der Bauphasen eine Anpassung der Kesselleistung erfolgen.
13.3.3.5.3 Projektstatus
Mit der Erschließung des Geländes „Reichenbacher Weg“ wurde gegen Ende des Jahres
2003 begonnen. Mit der Erschließung des Gebietes erfolgte auch die Verlegung der
Nahwärmetrasse.
13.4 Projekte und Umsetzungskonzepte im Landkreis
Kaiserslautern
13.4.1 Konzepte
13.4.1.1 Holzhackschnitzelheizung Bruchmühlbach-Mie sau
13.4.1.1.1 Projektbeschreibung
Das Naherholungsgebiet befindet sich in der Ortsgemeinde Miesau der
Verbandsgemeinde Bruchmühlbach-Miesau.
Die Heizanlage des Waldwarmfreibades im Naherholungsgebiet Miesau, in der
Verbandsgemeinde Bruchmühlbach-Miesau muss ersetzt werden. Im Auftrag der
Verbandsgemeinde Bruchmühlbach-Miesau erstellte das IfaS eine Machbarkeits- und
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, in der verschiedene Möglichkeiten zur erneuerbaren
Energieversorgung untersucht wurden. Bei der Untersuchung wurden ebenfalls weitere
benachbarte Gebäude mit einbezogen.
Bei den zu versorgenden Einrichtungen handelt es sich um die Folgenden:
• (I) Die Regionalschule mit angeschlossener Turn- und Festhalle wird mit Erdgas
versorgt. Die Wärmeleistung der Heizanlage Marke Buderus beträgt 740 kW. Sie
wurde 1993 in Betrieb genommen.
• (II) Das Vereinsheim der Ortsgemeinde Miesau wird für festliche Anlässe seitens
der Vereine genutzt. Für Privatpersonen besteht ebenfalls die Möglichkeit der
Nutzung, z.B. für etwaige Familienfeiern. Dieses Gebäude wird mit Erdgas
versorgt.
• (III) Die neue Schulsporthalle Bruchmühlbach – Miesau wurde 2001 erbaut. Zur
Wärmeversorgung wird eine Erdgasheizung der Marke Viessmann genutzt. Die
Heizanlage wurde 2001 in Betrieb genommen und liefert eine Wärmeleistung
von 286 kW.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
487
• (IV) Der Kindergarten wurde vor zwei Jahren neu erbaut. Er wird zur Zeit mit
einem 40 kW Erdgaskessel der Firma Remeha versorgt, welcher im Jahre 2001
installiert wurde.
• (V) Das Sportheim Bruchmühlbach – Miesau wird vom örtlichen Sportverein
genutzt und beherbergt des Weiteren eine Gaststätte, die ganzjährig geöffnet ist.
Dieses Gebäude wird mit Öl versorgt.
• (VI) Die Beckenerwärmung des Waldwarmfreibad Bruchmühlbach – Miesau
erfolgt teilweise mit solarer Energie. Der restliche Beheizungsanteil, vor allem zur
Beckenaufheizung zu Saisonbeginn wird mittels einer Ölheizung gedeckt. Diese
ist nach jetzigem Stand sanierungsbedürftig.
• (VII) Der Campingplatz Hasenhübel wird zur Warmwasseraufbereitung in den
Sanitäreinrichtungen mit Flüssiggas mittels Außentank versorgt.
• (VIII) Die Reithalle Miesau wird nicht im Nahwärmenetz berücksichtigt, da
seitens der Verantwortlichen kein Interesse bestand.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
488
Abbildung 13-26: Lageplan des Nahwärmeverbundes mit möglichen
Standortvarianten
Quelle EIFLER, P. (2003), S. 29
Die Berechnungen ergaben eine Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu der derzeitigen
Energieversorgung.
13.4.1.1.1.1 Verbrauch
Der Verbrauch der einzelnen Einrichtungen wurde seitens der Verbandsgemeinde
ermittelt und wird folgend tabellarisch aufgezeigt.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
489
Tabelle 13-18: Gesamtverbrauch der einzelnen Objekt e (alle Einheiten in kWh)
(I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII)
Januar 264.947,00 38.662,53 63.714,00 25.381,75 27.306,35 - 2.300,00
Februar 121.077,00 17668,22 33.894,00 11.599,10 12.478,61 - 2.300,00
März 114.439,00 16.699,57 16.359,00 10.963,18 11.794,48 - 2.300,00
April 65.070,00 9.495,37 16.927,00 6.233,66 6.706,34 - 2.300,00
Mai 21.159,00 3.087,64 7.266,00 2.027,02 2.180,72 120.000,00 2.300,00
Juni 6.045,00 882,12 4.014,00 579,11 623,02 80.000,00 6.900,00
Juli 3.023,00 441,13 586,00 289,60 311,56 80.000,00 6.900,00
August 3.023,00 441,13 587,00 289,60 311,56 80.000,00 6.900,00
September 27.203,00 3.969,61 8.204,00 2.606,03 2.803,64 40.000,00 6.900,00
Oktober 53.634,00 7.826,57 8.071,00 5.138,10 5.527,71 - 2.300,00
November 142.371,00 20.775,56 38.574,00 13.639,05 14.673,25 - 2.300,00
Dezember 134.216,00 19.585,54 22.852,00 12.857,80 13.832,77 - 2.300,00
Summe 956.207,00 139.535,00 221.048,00 91604,00 98.550,00 400.000,00 46.000,00
Quelle: Verbandsgemeinde Bruchmühlbach-Miesau
Daraus ergibt sich ein Jahresgesamtverbrauch von 1.952.944 kWh.
13.4.1.1.1.2 Leistungsermittlung
Die Verbrauchssumme aller Versorgungsobjekte beträgt 1.952.944 kWh/a. Bei einer
geschätzten Jahresnutzungszahl von 1.800 Stunden40, die je nach Gebäudetyp variiert,
ergibt sich eine Leistung von 1.085 kW. Da die Wärmeübergabestationen einen
Wirkungsgrad von 95 % aufweisen, muss mit einem Aufschlag von 5 % gerechnet
werden. Daraus ergibt sich eine errechnete Leistung von 1.140 kW. Die gesamte
errechnete Leistung wird nicht vollständig benötigt, da die einzelnen Objekte nicht zur
gleichen Zeit beheizt werden. Das Schwimmbad weist einen reinen Sommerbetrieb auf,
während die Schule im Winter ihre höchste Heizleistung erreicht. Das Vereinsheim wird
nicht permanent genutzt und somit auch nicht permanent beheizt. Aus diesem Grund
kann mit einem sogenannten Gleichzeitigkeitsfaktor gerechnet werden, der den
Leistungswert abmindert. Der Faktor wird mit 0,7 festgelegt, was zu einer Leistung von
795 kW führt. Des Weiteren werden die Wärmeverluste im Leitungssystem berücksichtigt,
welche den Leistungswert um 5 % nach oben korrigiert.
Somit ergibt sich ein Leistung von 837 kW, die zur Versorgung der Objekte benötigt wird.
Um die Verbrauchsverteilung zu verdeutlichen, soll die nachfolgende Jahresganglinie für
den Gesamtverbrauch der Objekte I bis VII dienen (vgl.: Tabelle 13-19 und 13-20).
40 Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik, 70.Auflage
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
490
Jahresganglinie Gesamt
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
350000
400000
450000
Janu
ar
Febru
arApr
ilMai
Jun i
Juli
August
Septe
mb er
Oktobe
r
Novem
ber
Dezem
ber
Monate
KW
h
Tabelle 13-19 : Jahresganglinie des Gesamtverbrauches der Objekte I bis VII
Quelle: EIFLER, P. (2003)
Aus vorhergehender Jahresganglinie wird nun die Jahresdauerlinie des Verbrauchs
abgeleitet.
Jahresdauerlinie Gesamt
100,00
19,5321,6821,6821,7123,4525,27
37,4240,86
47,1348,69
55,01
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
730 1460 2190 2920 3650 4380 5110 5840 6570 7300 8030 8760
Jahresstunden
Wär
meb
edar
f in
% d
er H
öchs
tlast
Abbildung 13-27: Jahresdauerlinie des Gesamtverbrau ches der Objekte I bis VII
Quelle: EIFLER, P. (2003)
Mit Hilfe dieser Jahresdauerlinie kann folgend die Lastverteilung dargestellt werden.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
491
Abbildung 13-28: Grund- und Spitzenlastverteilung a nhand der Jahresdauerlinie für
den Jahresverbrauch 41
Quelle: EIFLER, P. (2003)
Bei dieser Anlagenkonzeption wird eine Verteilung der Kesselleistung von 40 % und
60 % gewählt, wobei die 40 % installierte Leistung zur Deckung der Grundlast verwendet
werden. Die übrigen 60 % installierte Leistung werden über den Zeitraum eines Jahres
nur selten zur Unterstützung des Biomassekessels benötigt und decken die Lastspitzen
ab.
Bei der zur Deckung der Wärmeversorgung benötigten Leistung von 837 kW entspricht
die Verteilung von 40 % und 60 % den Kesselgrößen von 334 kW und 503 kW. Aus
diesem Grund wird der Biomassekessel mit einer Größe von 500 kW gewählt, um
Reserven vorzuhalten.
13.4.1.1.2 Wirtschaftlichkeit
Referenzsystem
Kapitalgebundene Kosten:
Die kapitalgebundenen Kosten setzen sich folgendermaßen zusammen:
KK = KI * a
KK = Kapitalkosten
KI = Investitionskosten
41 Grundlast mit Farbe grün, Spitzenlast mit Farbe blau
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
492
Die Investitionskosten einer neuen Heizungsanlage im Waldwarmfreibad sollen 50.000 €
betragen. Die Nutzungsdauer der neuen Anlage wird mit 20 Jahren veranschlagt und der
Zinssatz beträgt 6 %. Daraus ergibt sich ein Annuitätsfaktor von 8,7185 %.
KK = 50.000 € * 0,087185
KK = 4.360 €
Betriebsgebundene Kosten:
Die neuinstallierte Heizungsanlage bedarf keiner Wartung oder Instandsetzung. Die
übrigen sechs Anlagen, deren Erbauungsdatum stark schwankt, werden nach eigenem
Ermessen mit einer Wartungspauschale von 400 € angesetzt. Hinzu kommen Kosten für
den Schornsteinfeger, der regelmäßige Emissionsmessungen durchführt. Bei Gaskesseln
sind es Einjahresintervalle, bei Ölheizungen Halbjahresintervalle. Dadurch entstehen
Kosten von 2.400 €42 als Wartungspauschale und 400 € für den Schornsteinfeger43, was
eine Gesamtsumme von 2.800 € für betriebsgebundene Kosten ergibt.
Verbrauchsgebundene Kosten:
Die verbrauchsgebundenen Kosten setzen sich zusammen aus dem Heizölpreis, dem
Flüssiggaspreis und dem Preis für Erdgas. Vier der sieben Objekte werden mit Erdgas
versorgt. Der Bezugspreis beträgt 3,89 Cent pro kWh bei einer Abnahme von jährlich
1.408.394 kWh und beinhaltet sowohl den Leistungspreis als auch den Arbeitspreis für
Erdgas.44 Das Heizöl wird bei einer Abnahmemenge von 49.855 Litern mit einem Preis
von 42,65 Cent pro Litern angerechnet.45 Das Flüssiggas wird bei einer Abnahmemenge
von 7.000 Litern mit einem Preis von 41,76 Cent pro Liter46 und einem Grundpreis von
202,80 € pro Jahr berechnet. Hinzu kommen Stromkosten in Höhe von 1.200 € jährlich
zum Betrieb der Anlagen.
Daraus ergeben sich die folgenden Kosten:
Erdgas: 54.787 €
Heizöl: 21.263 €
Flüssiggas: 3.126 €
Strom: 1.200 €
� Verbrauchsgebundene Kosten = 80.376 €
42 Sechs Gebäude a’ 400 € = 2.400 € 43 Angaben Herr Paul Schad, Bezirks-Schornsteinfegermeister 44 Bezug durch Pfalzwerke; Kommune hat Sondertarif da Großverbraucher; Stand 02.03.2003 45 Preis nachgefragt am 03.03.2003 46 Stand März 2003; Preis zugesichert bis September 2003; HGW HanseGas GmbH, 19055 Schwerin
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
493
Jährliche Gesamtkosten:
Die jährlichen Gesamtkosten setzen sich zusammen aus den kapitalgebundenen, den
betriebsgebundenen und den verbrauchsgebundenen Kosten.
K = KK + KB + KV
K = 4.360 € + 2.800 € + 80.376 €
K = 87.536 €
Wärmegestehungskosten
Die Wärmegestehungskosten errechnen sich durch die Division der jährlichen
Gesamtkosten durch die jährlich produzierte Wärmemenge.
KW = W
K=
kWh944.952.1
€536.87
K = Kapitalkosten
W = Wärmemenge
KW = 0,04482 €/kWh
13.4.1.1.2.1 Grundlast Hackschnitzelanlage + Spitze nlast Ölkessel
In der folgenden Variante wird die Grundlast durch eine Hackschnitzelanlage mit 500 kW
gedeckt. Die Spitzenlastabdeckung übernimmt ein Öl- oder Gaskessel, der je nach
Bedarf aus dem bestehenden Objektbestand zugeschaltet wird. Bei dieser
Konzeptvariante muss beachtet werden, dass für die unterschiedlichen Anlagenteile
verschiedene Annuitäten berechnet werden, da unterschiedliche Nutzungsdauern
gegeben sind.
Kapitalgebundene Kosten:
In die Berechnung fließen die Förderungen in Höhe von 38.345 € mit ein.
In der nachfolgenden Tabelle werden die unterschiedlichen Anlagenkomponenten mit
den jeweiligen Nutzungsdauern in Jahren und der sich daraus ergebenden Annuität
aufgezeigt.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
494
Tabelle 13-20: Kapitalgebundene Kosten der Holzhack schnitzelanlage mit
Spitzenlast Ölkessel
Inv.kosten Kapitalkosten Anlagenkomponenten
€ Nutzung/a Annuität €
Heizkessel mit Sockel47 1.209 20 7,3582% 89
Silo mit Abdeckung 31.060 20 7,3582% 2.285
Zuführschnecke u. Austrag 10.437 10 12,3291% 1.286
Regelung u. Steuerung HHS 10.265 10 12,3291% 1.265
Kaminanlage HHS 8.793 50 4,6550% 409
Inbetriebnahme HHS 3.758 20 7,3582% 277
Regelung Nahwärmenetz 37.326 10 12,3291% 4.602
Elektroarbeiten 5.452 20 7,3582% 401
Schlosserarbeiten 17.400 20 7,3582% 1.280
Nahwärmenetz 127.744 40 5,0523% 6.454
Hausübergabestationen 51.670 30 5,7830% 2.988
Spitzenlastkessel 4.350 20 7,3582% 320
Baumaßnahmen 107.233 50 4,6550% 4.992
Baunebenkosten 41.670 20 7,3582% 3.066
Summe 458.367 29.714
Quelle: EIFLER, P. (2003) S. 106
Betriebsgebundene Kosten
Die betriebsgebundenen Kosten setzen sich aus den Kosten für Wartung und
Instandhaltung, Personalkosten sowie Verwaltungs- und Versicherungskosten
zusammen. Für die Wartungs- und Instandhaltungskosten werden 1 % der
47 Förderung mit 38.345 € eingerechnet
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
495
Anlageninvestitionssumme angesetzt. Die Anlage erfordert einen normalen
Bedienungsaufwand und wird daher mit 1/10 Stelle berechnet. Das ergibt
Personenkosten in Höhe von 4.000 €, bei der Annahme von 40.000 € für eine volle
Stelle. Die Verwaltungskosten werden mit 0,5 % und die Versicherungskosten mit
0,25 % der Anlageninvestitionssumme angesetzt. Die Anlageninvestitionssumme beträgt
458.367 €.
Ausgehend von dieser Summe ergeben sich folgende Kosten:
Tabelle 13-21: Betriebsgebundene Kosten der Hacksch nitzelanlage mit Spitzenlast
Ölkessel
Betriebsgebundene Kosten pro Jahr €
Wartung und Instandsetzung 1 % 4.584
Personalkosten 1/10 Stelle 4.000
Verwaltungskosten 0,5 % 2.292
Versicherungskosten 0,25 % 1.146
Summe 12.022
Quelle: EIFLER, P. (2003), S. 107
Verbrauchsgebundene Kosten
Die verbrauchsgebundenen Kosten setzen sich zusammen aus den Brennstoff- und
Logistikkosten sowie aus den Kosten für Betriebs- und Hilfsstoffe, deren Höhe mit 1 %
der Investitionssumme angerechnet wird.
Tabelle 13-22: Verbrauchsgebundene Kosten der Hacks chnitzelanlage mit
Spitzenlast Ölkessel
Verbrauchsgebundene Kosten pro Jahr € Hilfs- und Betriebsstoffe (1 % der Investitionskosten) 4.584
Brennstoff Hackschnitzel (2.500 Srm) 28.45548
Brennstoff Spitzenlast Heizöl (22.000 l) 9.383
Summe 42.422
Quelle: EIFLER, P. (2003), S. 107
48 500 Srm aus Waldrestholz zu 12,91 €/Srm; 2.000 Srm aus Industrierestholz zu 6 €/Srm + 4 €/Srm für
Transport und Ascheaustrag
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
496
Jährliche Gesamtkosten
Die jährlichen Gesamtkosten setzen sich zusammen aus Addition der
kapitalgebundenen, der betriebsgebundenen und der verbrauchsgebundenen Kosten,
abzüglich den Erlösen.
K = KK + KB + KV
K = 29.714 € + 12.022 € + 42.422 €
K = 84.158 €
Wärmegestehungskosten
Die Wärmegestehungskosten errechnen sich durch die Division der jährlichen
Gesamtkosten durch die jährlich produzierte Wärmemenge.
KW = W
K=
kWh944.952.1
€158.84 K = Kapitalkosten
W = Wärmemenge
KW= 0,04309 €/kWh
Abbildung 13-29 zeigt den Wirtschaftlichkeitsvergleich des Referenzsystems mit dem
Biomassesystem auf Basis einer Hackschnitzelheizung.
Wirtschaftlichkeitsvergleich
0,043090,04482
0,0360,038
0,040,0420,0440,0460,048
0,05
Referenzsystem Biomassesystem
Systeme
Wär
meg
este
hung
s-ko
sten
€/k
Wh
Abbildung 13-29: Wärmegestehungskosten des Referenz systems und der
Biomassenanlagenvarianten im graphischen Vergleich
Quelle: Eigene Darstellung
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
497
13.4.1.1.3 Projektstatus
Die Berechnungen wurden an die Pfalzwerke AG weitergegeben, die jedoch kein
Interesse an einem Contracting zeigte, da die zu erwartenden Gewinne auf Grund der
langen Leitungen zum Schwimmbad zu gering ausfielen. Für die Beheizung des
Schwimmbades wird eine kurzfristige dezentrale Lösung angestrebt. Dabei soll die
Möglichkeit zum Bau einer Pelletheizung berücksichtigt werden. Die Gebäude I bis IV
verfügen über Heizungen, die nicht zum Austausch anstehen. Sollte dies mittelfristig der
Fall sein, wird das Konzept nochmals auf eine Anwendung geprüft.
13.4.1.2 Ausweitung des ZEV-Projektes auf den Landk reis
Kaiserslautern
13.4.1.2.1 Projektbeschreibung
Nach erfolgreichem Abschluss des Projektes Zero-Emission-Village Weilerbach wird das
ZEV-Konzept auf den gesamten Landkreis Kaiserslautern ausgeweitet. Projektziel ist die
Untersuchung der Möglichkeiten zur CO2-neutralen Energieversorgung der einzelnen
Verbandsgemeinden. Dabei werden konkrete Projektansätze aufgezeigt und angestoßen.
13.4.1.2.2 Projektstatus
Der Landkreis Kaiserslautern und die Landeszentrale für Umweltaufklärung (LZU)
unterstützen das Projekt finanziell und inhaltlich. In den Verbandsgemeinden herrscht
großes Interesse an der Umsetzung des Konzeptes. Derzeit werden die Entscheidungen
den Kommunen herbeigeführt.
13.4.2 Umsetzung
13.4.2.1 Holzhackschnitzelheizung Schopp
13.4.2.1.1 Projektbeschreibung
Die Ortsgemeinde Schopp liegt 12 Kilometer südlich der kreisfreien Stadt Kaiserslautern.
Sie ist eine von sechs Ortsgemeinden der Verbandsgemeinde Kaiserslautern-Süd.
Im Frühjahr 2000 wurden erhöhte Verbrauchs- und Abgaswerte der Heizung des
Rathauses und der Turnhalle gemessen. Daraus entstand die Notwendigkeit sich über
den Austausch der Anlage Gedanken zu machen. Seitens des Gemeinderates wurde
angeregt den eigenen 700 ha großen Wald als Brennstoffquelle zu nutzen. In diesem
Zusammenhang wurde eine Studie in Auftrag gegeben, eine mögliche
Nahwärmeversorgung der öffentlichen Gebäude mit Holzmasse zu untersuchen. Das
Ergebnis der Studie war positiv. Einziger Schwachpunkt stellten die hohen
Investitionskosten einer mit Holzmasse betriebenen Heizanlage im Vergleich zu einer
konventionell betriebenen Gas- oder Heizölanlage dar. Zur Behebung dieser
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
498
Investitionshürde wurde ein Zuschuss aus dem Europäischen LEADER+ Programm
beantragt.
13.4.2.1.2 Projektstatus
Die Holzhackschnitzel-Anlage konnte nur durch den Zuschuss aus dem Leader+
Programm realisiert werden. Insgesamt wurden zwei Anträge auf Förderung gestellt. Der
erste Antrag wurde abgelehnt, da sich Schopp nicht im Fördergebiet befand. Für den
Gemeinderat war die Zuschussmöglichkeit ausschlaggebend und daher hatte er vorerst
das Vorhaben abgelehnt. Einige Tage nach der Ablehnung wurde die lokale
Arbeitsgruppe "Zentrum und südlicher Pfälzerwald" in der sich auch Schopp befindet
LEADER+ Gebiet. Dies ergab eine neue Ausgangssituation, woraufhin im Juli 2002
erneut ein Antrag auf Zuschuss aus dem LEADER+ Programm gestellt wurde. Ende Juli
2002 kam ein positiver Bescheid von der ADD Trier der einen Zuschuss von 50 % der
Investitionskosten zusicherte. Nach der Bewilligung der Fördergelder konnte im
November 2002 mit der Installation einer 300 kW Holzhackschnitzel-Anlage begonnen
werden. Im Januar 2003 war die Anlage bereits betriebsbereit.
Angeschlossene Gebäude: Grundschule, Turn- und Festhalle, Lehrerwohnhaus,
Kindertagesstätte, Rathaus, Werkstätten.
Die Anlage in Schopp ist ein Projekt mit Pilotcharakter. Es ist das erste Vorhaben einer
Nahwärmeversorgung öffentlicher Gebäude mit Holzmasse im Landkreis Kaiserslautern.
Durch das Bestehen der Anlagen konnte im Landkreis demonstriert werden wie ein
solches Konzept zur Energieversorgung aus Holzhackschnitzel funktionieren kann.
Die schnelle Umsetzung des Vorhabens ist positiv zu bewerten. Wie bei allen innovativen
Konzepten mussten auch hier Kinderkrankheiten ausgemerzt werden. So konnten zur
Inbetriebnahme nicht ausreichend trockene Holzhackschnitzel bereitgestellt werden. Die
Anlagentechnologie war nicht für die feuchten Hackschnitzel eingerichtet, so dass es bei
der Materialzufuhr zunächst zu Problemen kam. Die Lagermöglichkeit zur Trocknung der
Holzhackschnitzel musste erst bereit gestellt werden. Derzeit werden die logistischen
Optimierungen durchgeführt.
13.4.2.2 Holzhackschnitzelheizung Schernau
13.4.2.2.1 Projektbeschreibung
Das Alten-, Pflege- und Übergangsheim Schernau befindet sich in der Ortsgemeinde
Martinshöhe der Verbandsgemeinde Bruchmühlbach-Miesau. Das Heim besteht aus
einem Komplex aus Wohn-, Nutz- und Nebengebäuden. Hier versorgen 80 Angestellte, in
Küche, Pflege und der Wäscherei, 210 Heimbewohner. Im April 1899 gründete die
Pfälzer Arbeiterkolonie e.V. in Ramstein das Heim. 1955 musste es aus wirtschaftlichen
Gründen auf das heutige Gelände (Bamsterhof) umgesiedelt werden. Das
Altenpflegeheim war von Anfang an auf Eigenversorgung ausgerichtet. Es hat einen
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
499
eigenen Brunnen und in seinem Eigentum befinden sich einige land- und
forstwirtschaftliche Flächen. Im Zuge der Verlegung der Schernau konnte der Landbesitz
nicht mehr bewirtschaftet werden und wird derzeit verpachtet.
Diese Flächen sind aufgeteilt in: Weide- und Wiesenland 40 ha, Ackerland (arrondiert)
15 ha, Ackerland (nicht arrondiert) 30 ha, Wald 15 ha.
Derzeit wird die Wärmeversorgung der Schernau durch eine Öl-Heizung gewährleistet.
Die Öl-Heizung ist veraltet und muss in den nächsten fünf Jahren ausgetauscht werden.
Angeregt durch Herrn Hemmer, vom Ingenieurbüro GKM, wurde über die Nutzung von
Biomasse zur Energieversorgung nachgedacht. In diesem Zusammenhang wurde eine
Studie in Auftrag gegeben. Ziel dieser Studie war die Prüfung, in wie fern sich Holz und
Rapsöl zur Energieversorgung der Schernau verwenden lassen. Bedingung ist, dass der
Einsatz dieser regenerativen Energieträger nur dann erfolgt, wenn diese sich im
Vergleich mit fossilen Energieträgern als ökonomisch vorteilhaft erweisen.
13.4.2.2.2 Projektstatus
Das Projekt befindet sich in der Bauphase. Es werden zwei Holzhackschnitzelanlagen mit
je 400 kW Leistung installiert. Die alte Anlage bleibt zur Deckung der Spitzenlast
bestehen. Das Vorhaben stößt auf reges Interesse innerhalb und außerhalb des
Landkreises. Bei Veranstaltungen konnten sich regionale und überregionale Akteure
informieren.49
Das Projekt ist auch ohne finanzielle Zuwendungen wirtschaftlich darstellbar. Durch einen
Zuschuss aus dem Ziel-2-Programm im Januar 2004 kann auch der Spitzenlastkessel
ausgetauscht und durch eine rapsölbetriebene Anlage ersetzt werden.50
13.4.2.3 Holzhackschnitzelheizung Neubaugebiet Haar spott,
Enkenbach-Alsenborn
13.4.2.3.1 Projektbeschreibung
Die Gemeinde Enkenbach-Alsenborn beschäftigt sich seit geraumer Zeit mit der
energetischen Optimierung öffentlicher und privater Einrichtungen. Im Rahmen eines
kommunalen Energieversorgungskonzeptes wurden im Jahre 1994 verschiedene
Nahwärmeinseln für die Eignung zum Betrieb eines Blockheizkraftwerkes ermittelt. Vor
dem Hintergrund der Anfrage eines potenziellen Investors für ein Biomasseheizkraftwerk
auf Gemeindegebiet, wandte sich die Gemeindeverwaltung mit Beratungsbedarf an das
IfaS. Zwar war das angedachte Projekt für die Gemeinde nicht interessant, das Interesse
an der Nutzung des eigenen Forst-Holzes zur Wärmeversorgung wurde jedoch
49 Am 27.02.2003 lud der Landrat zum Thema „Mit örtlicher Biomasse zur Energie-Autarkie“ ein. Unter den
zahlreichen Akteuren war auch Frau MdL Margit Mohr ( Mitglied des Ausschusses für erneuerbare Energie). 50 Aussagen des GKM Ingenieurbüros, Hr. Hemmer, betraut mit der Planung der Anlage.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
500
aufgegriffen. IfaS definierte, auf Basis der bereits ermittelten Daten, potenzielle
Wärmeinseln und stellte diese der Gemeinde vor. Als erstes Projekt wurde die
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zum Bau eines Nahwärmenetzes für das Neubaugebiet
„Haarspott“ beauftragt.
Das Neubaugebiet ist mit 110 Grundstücken und 195 Wohneinheiten ausgewiesen. Um
verschiedene Umsetzungsmöglichkeiten zu berücksichtigen, wurden mehrere Szenarien
erstellt. Die Szenarien 1 (Berücksichtigung nur der gemeindeeigenen Grundstücke) und 2
(Einbeziehung aller Grundstücke im Neubaugebiet und Anschluss der integrierten
Gesamtschule) wurden in einem ersten Schritt genauer betrachtet. Szenario 1 stellte
sich, auf Grund zu langer Leitungen und zu geringen Abnahmen als nicht wirtschaftlich
heraus. Für Szenario 2 (Abbildung 13-30) wird ein Wärmebedarf von ca. 5.000 MWh
erwartet. Die Wärmebedarfsdeckung wird mit 4.150 MWh durch einen
Holzhackschnitzelkessel und zwei Ölheizkesseln mit einer Gesamtleistung von 1.350 MW
bestimmt. Hierfür ist eine Holzhackschnitzel-Heizung von 650 kW erforderlich. Die in der
Gesamtschule vorhandenen Kessel (870 und 1.320 kW) können als Spitzenlastkessel
verwendet werden, so dass eine Gesamtkesselleistung von 2.840 kW erreicht wird. (vgl.
Tabelle 13-23).
Abbildung 13-30: Nahwärmenetz Szenario 2, Neubaugeb iet Haarspot mit
integrierter Gesamtschule
Quelle: ANTON, T., ANGILELLA, M. (2004)
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
501
Tabelle 13-23: Leistungsdaten Szenario 2
Szenario 2 EinheitLänge des Nahwärmenetzes 2.830 mHolzhackschnitzelkessel 650 kWÖlkessel 1 870 kWÖlkessel 2 1.320 kWGesamtkesselleistung 2.840 kWWärmebedarf 5.039.669 kWhHackschnitzelkessel liefert 4.157.727 kWhÖlheizkessel liefert 1.385.909 kWh
Quelle: ANTON, T., ANGILELLA, M. (2004)
Der Preisvergleich in Tabelle 13-24 zeigt die Wirtschaftlichkeit des
Biomassenahwärmenetzes im Vergleich mit konventioneller Beheizung. Gegenüber dem
bestehenden Kessel in der Schule kann die Heizwärme aus dem Nahwärmenetz
ebenfalls (um 19 %) günstiger angeboten werden. Die Berechnungen beinhalteten
zusätzlich Sicherheitsaspekte, so dass die Werte eher konservativ angesetzt wurden.
Tabelle 13-24: Vergleich verschiedener Heizsysteme für Szenario 1 und 2
Szenario 1 % Szenario 2 % Nahwärme 10,14 Cent/ kWh 7,93 Cent/ kWh Brennwert- therme 9,16 Cent/ kWh -11 % 9,23 Cent/ kWh 14 % Brennwert- kessel 10,83 Cent/ kWh 6 % 10,94 Cent/ kWh 28 %
13.4.2.3.2 Projektstatus
Das Konzept wurde von der Verbandsgemeinde an das Ingenieurbüro Marx in Spiesen-
Elversberg weiter zur Prüfung weitergereicht, welches die Umsetzbarkeit bestätigte und
mit einer um 25 % höheren Wirtschaftlichkeit rechnete. Daraufhin beschloss der
Verbandsgemeinderat die Errichtung des Nahwärmenetzes für das Neubaugebiet unter
Verhängung eines Anschluss- und Benutzungszwanges. Die Möglichkeit der
Einbeziehung der Schule und eines Seminarzentrums (Haus Mühlenberg) werden noch
geprüft.
Angeregt durch das Wärmeversorgungs-Konzept des Neubaugebietes „Haarspott“
möchte die Verbandsgemeinde die veraltete Heizanlage der Grundschule durch eine
Holzhackschnitzelanlage austauschen. Dafür soll eine Machbarkeitsstudie in Auftrag
gegeben werden.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
502
13.4.2.4 Holzhackschnitzelheizung Landstuhl
13.4.2.4.1 Projektbeschreibung
In der Stadt Landstuhl der gleichnamigen Verbandsgemeinde benötigt die Diözese
Speyer eine neue Anlage zur Beheizung ihrer Liegenschaften. Die zu beheizenden
Objekte sind eine Berufsschule, ein Kinderheim, ein Altenheim und weitere 19 Gebäude
die sich in der näheren Umgebung der neu zu errichtenden Anlage befinden. Auf Initiative
der Pfalzwerke AG wird die Verwendung von Biomasse als einzusetzender Energieträger
angenommen.
Holzhackschnitzel bilden die Basis der einzusetzenden Energieträger. In einem
Grundlastkessel, mit einer Leistung von 600 – 800 kW, wird die Biomasse in Wärme
umgewandelt. Zum Ausgleich der Spitzenlast ist eine konventionelle Erdgas-Anlage
angedacht, deren Leistung noch nicht feststeht.
13.4.2.4.2 Projektstatus
Der Vertrag, und damit die Auftragserteilung, ist am 14. August 2003 von den
Pfalzwerken und der Diözese unterzeichnet worden. Diese sieht einen Biomassekessel
mit 650 kW Grundlast und einen Gaskessel mit 3.500 kW vor. Die Ausschreibung für das
Nahwärmenetz ist für Oktober – September 2004 geplant.
Die Diözese und die Pfalzwerke AG haben sich dahingehend geeinigt, dass die Planung,
der Bau und der Unterhalt der Anlagen von den Pfalzwerken getragen wird. Die Diözese
wird zu einem vertraglich festgelegten Preis die Wärme abnehmen. Beide Parteien haben
sich für eine Laufzeit von 20 Jahren verpflichtet.
13.4.2.5 Holzhackschnitzelheizung Firma Baus, Lambs born
13.4.2.5.1 Projektbeschreibung
Die Firma Baus ist ein seit 1950, in der Ortsgemeinde Lambsborn in der
Verbandsgemeinde Bruchmühlbach-Miesau ansässiges Sägewerk. Es beschäftigt 13
Arbeiter und bearbeitet vornehmlich Kiefern, Fichten und Douglasie zu Baukisten,
Paletten und Gartenholz. Für die Beheizung des Sägewerks und der Trockenkammer
wurde eine Holzhackschnitzelheizung geplant.
13.4.2.5.2 Projektstatus
Die Holzhackschnitzelheizung hat eine Leistung von 450 kW. Sie wird mit
Holzhackschnitzeln aus eigener Produktion betrieben. Zudem verfügt das Sägewerk über
einen eigenen Hacker, welcher Holzabfälle zu Hackschnitzel und Sägemehl verarbeitet.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
503
13.4.2.6 Holzhackschnitzelheizwerk Forstamt Otterbe rg
13.4.2.6.1 Projektbeschreibung
In der Gemeinde Otterberg initiierte das Forstamt Otterberg zusammen mit einem
regionalen Architekten den Bau einer Holzhackschnitzelheizung. Anlass war die
Erweiterung des Forstamtes. Auf einer Nutzfläche von ca. 1.800 m² entstanden drei
Verwaltungsgebäude für das Forstamt und vier weitere Wohnhäuser.
13.4.2.6.2 Projektstatus
Über ein Nahwärmenetz sind die einzelnen Häuser mit einer Holzhackschnitzelheizung
(100 kW) verbunden. Diese befindet sich ebenfalls auf dem Gelände. Die Heizung wird
mit Holzhackschnitzeln betrieben. Diese werden von der Firma Wagner hergestellt und
vom Maschinen und Betriebshilfsring (MBR) Südwestpfalz-Kaiserslautern angeliefert, der
auch die Befüllung des Bunkers übernimmt.
Die Befüllung des Bunkers ermöglicht die Füllstandsanzeige auf der vorbeiführenden
Straße, so dass Passanten und interessierte Besucher Einblick in die neue Technologie
erhalten.
13.4.2.7 Rapsölpresse und Vermarktung vom MBR Südwe stpfalz
Kaiserslautern e. V.
13.4.2.7.1 Projektbeschreibung
Der Maschinen- und Betriebshilfsring (MBR) Südwestpfalz Kaiserslautern e. V., eine
Vereinigung von 628 Landwirten aus den Landkreisen Kaiserslautern und Südwestpfalz
sowie der kreisfreien Städte Kaiserslautern, Pirmasens und Zweibrücken51, startete im
Jahr 2001 das Projekt zur regionalen Verarbeitung und Vermarktung von heimischem
Pflanzenöl. Nach der Ernte wird die Rapssaat in einer neu errichteten Ölmühle gepresst.
Das entstandene Rapsöl kann regional als Speiseöl oder Treibstoff vermarktet werden
und der Rapskuchen dient als Futterersatz in der Tierfütterung. Das Konzept sieht die
direkte Vermarktung eines großteils des Öles als Treibstoff in umgerüsteten Motoren vor.
Rapsöl ist im Vergleich zum Diesel wesentlich günstiger. Der Preis für einen Liter kalt
gepresstes Rapsöl schwankt je nach Marktlage zwischen 0,55 € bis 0,70 €52. Die
Ersparnis gegenüber dem konventionellen Dieselpreis (von ca. 0,80 – 0,95 €/Liter)
erwirtschaftet, umgelegt auf die Laufzeit, die Investition in eine Umrüstung des Motors.
Interessant sind vor allem Abnehmer mit größeren Fahrzeugen und hohen jährlichen
Verbrauchsmengen. Daher bedarf es einer intensiven Aufklärung der entsprechenden
51 Einige Mitglieder des MBR kommen auch aus den benachbarten Landkreisen. 52 Müller K, 13.08.2003
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
504
Zielgruppe. Ausfallbürgschaften und Versicherungen stellen auch für evtl. Stillstandzeiten
einen funktionierenden Betrieb sicher.
13.4.2.7.1.1 Projektstatus
Im Jahr 2003 wurden 20 Fahrzeuge und Maschinen auf Pflanzenölbetrieb umgerüstet.
Die Installation der Presse erfolgt im Frühjahr 2004. Die Ernte des Jahres 2004 kann
bereits mit ca. 3.000 t auf dem Gelände in Zweibrücken Niederauerbach angeliefert
werden. Zum Betrieb und Bau der Rapspresse wurde durch eine Kooperation der
Maschinen- und Betriebshilfsringe Südwestpfalz-Kaiserslautern, Saarland, Donnersberg
und Vorderpfalz die Betreibergesellschaft Pfälzer Naturenergie GmbH & Co. KG
gegründet, an der sich auch die einzelnen Landwirte beteiligen können. Geplant ist die
Produktion von zunächst ca. einer Mio. Liter Pflanzenöl. Die Kapazitäten können
gegebenenfalls bei Bedarf erweitert werden.
13.4.2.8 Biomasseanlagen beim Zweckverband Abfallwi rtschaft
Kaiserslautern
13.4.2.8.1 Projektbeschreibung
Der Zweckverband Abfallwirtschaft Kaiserslautern (ZAK) ist seit 1978 Betreiber des
Abfallwirtschaftszentrums Kaiserslautern-Mehlingen und entsorgt die Stadt
Kaiserslautern und den Landkreis Kaiserslautern.
Die Wirtschaftsbereiche des ZAK sind nachfolgend gelistet:
• Umwelterlebniszentrum
• Bauschuttaufbereitungsanlage
• Gasreinigungs- und Verwertungsanlage
• Holzaufbereitungsanlage
• Kompostierung Grünschnitt
• Kompostierungsanlage für Bioabfälle und Hydrolysereste
• Restabfallaufbereitungsanlage (inkl. Vergärungsanlage)
• Sonderabfallzwischenlager und -annahmestelle, Umweltmobil
• Wertstoffhof
• Windkraftanlagen
Der Zweckverband Kaiserslautern engagiert sich zunehmend in der Nutzung von
Biomasse zur Herstellung von Energie. Bereits seit 1987 werden vier Blockheizkraftwerke
(BHKW) zur Stromerzeugung genutzt. Die BHKW´s werden mit Deponiegas betrieben.
Dieses wird aus dem Abfalleinlagerungsbereich über verschiedene Sammeleinrichtungen
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
505
gefasst und über Gasleitungen den BHKW´s zugeführt, wo es gemeinsam mit dem
Biogas aus der Vergärungsanlage energetisch verwertet wird.
Im Bereich der Kraftstoffnutzung hat der ZAK einen Teil seines Fuhrparks auf kalt
gepresstes Rapsöl umrüsten lassen und unterstützt somit das Projekt des Maschinen-
und Betriebshilfsringes.
Weitere Planungen sehen die energetische Nutzung des angelieferten Altholzes und der
holzartigen Grünschnittfraktion auf dem Gelände vor. Im Rahmen der Holznutzung sollen
auch die verschiedenen Gasfraktionen genutzt werden. Beabsichtigt ist eine Nutzung von
5.000 Mg unbehandeltem Altholz und 15.000 Mg frischem Holz. Zusätzlich kommen
500 m³ Biogas zum Einsatz.53
13.4.2.8.2 Projektstatus
Das Projekt zur energetischen Biomassenutzung befindet sich derzeit im Planungsstatus.
Im Dezember 2004 soll die Anlage betriebsbereit sein.54
Im Jahr 2003 wurden ein PKW und zwei LKWs und zwei stationäre Aggregate auf Rapsöl
umgerüstet.
Die Errichtung einer Pflanzenöltankstelle wird vom ZAK angestrebt.
13.5 Übersicht der Projekte im Rahmen der Studie mi t Ranking nach
Umsetzungswahrscheinlichkeit
Die folgende Aufstellung gibt eine Übersicht zu diversen Projekten, die im Rahmen der
Biomasse-Potenzialstudie betreut, durch IfaS unterstützt oder beraten werden bzw.
wurden. Ein Ranking nach Wahrscheinlichkeit der Umsetzung (von A: Umsetzung fest
geplant bzw. bereits erfolgt bis G: Umsetzung nicht wahrscheinlich) stellt den Status quo
der Projekte dar.
53 Tageszeitung „Die Rheinpfalz“ Nr. 204, vom 03.09.2003 54 Tageszeitung „Die Rheinpfalz“ Nr. 218, vom 19.09.2003
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
506
Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber BIR Freizeiteinrichtung
Hattgenstein Konzepterstellung zur Versorgung der Jugend-Freizeitstädte Hattgenstein mit erneuerbaren Energien, Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, Visualisierung
Konzepterstellung mit Vergleich verschiedener Alternativen wurde erstellt Hackschnitzelheizung wurde gebaut
A OIE, Kreisverwaltung Birkenfeld
BK-Wi Energiepark Morbach Auf dem ehemaligen Munitionslager Morbach soll ein Energiepark für erneuerbare Energieanlagen entstehen. 16 Windräder mit je 2-2,5 MW, sowie 500 kW piek Photovoltaik-Anlagen sind errichtet. IfaS erstellt Biomasse-Konzepte mit Potenzialen aus der Region. Biogasanlage in Planung (Inbetriebnahme geplant 2004)
Beauftragung des IfaS zur Erstellung der Biomasse-Konzeption 1. Phase: 04/03 - 06/03, 2. Phase 01/04 - 12/04 beauftragt. Weiterentwicklung und Vermarktung des Standortes, Initiierung von Biomasseanlagen in Kombination mit angeschlossenem Gewerbegebiet
A Einheitsgemeinde Morbach, Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau, Ministerium für Inneres und für Sport
BK-Wi Nachhaltige Biomassenutzung in der VG Bernkastel-Kues, erstes Projekt: Hackschnitzelanlage Kleinich
Heizungsanlage für eine Schule mit Turnhalle und Schwimmbad soll erneuert werden. Verbandsgemeinde ist an weiteren Anlagen im Rahmen eines nachhaltigen Nutzungskonzeptes für Biomasse in der Region interessiert.
Machbarkeits- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen durchgeführt, Wirtschaftlichkeit dargestellt. Zur Zeit laufen Gespräche zwischen der Gemeinde und dem MUF. Eine Umsetzung des Projekts ist geplant.
A Verbandsgemeinde- verwaltung Bernkastel- Kues
KL Pfälzische Arbeiterkolonie Schernau: Mit örtlicher Biomasse zur Energie- Autarkie
Modellprojekt mit Pilotcharakter als Zero- Emission-Object in Zusammenarbeit mit dem Ingenieurbüro GKM, Jahresverbrauch: 300.000 l Heizöl, Energieversorgung durch Hackschnitzel geplant, 100 ha Fläche, davon 15 ha Wald
Machbarkeitsstudie an die FH Bingen vergeben, 07/2001, Anlage im Bau, Förderung durch das Projekt Leader+
A Pfälzische Arbeiterkolonie Schernau
KL Hybride Alternativenergieversorgung Schopp
Wärme und Strom mit Holzhackschnitzelverbrennungssystemen (Wärme) und Solar-Thermie (Wärme), Solar- Photovoltaik (Strom)
Inbetriebnahme am 24.01.02 Förderung durch Leader+ -Projekt, Logistikkonzept für Waldholz erstellt
A Ortsgemeinde Schopp und VG Kaiserslautern- Süd
Umsetzungswahrscheinlichkeit (UW) A = wird/ist umgesetzt B = sehr gute Voraussetzungen für Umsetzung, C = gute Voraussetzungen nach Ausräumung gewisser Hindernisse, D = Aussagen über Umsetzbarkeit können noch nicht getroffen werden, E = Umsetzung möglich aber erhebliche Hindernisse, F = Umsetzung sehr unwahrscheinlich G = Wirtschaftlichkeit dargestellt, jedoch trotzdem keine Umsetzung
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
507
Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber KL Nahwärmeinseln
Enkenbach- Alsenborn Die Gemeinde Enkenbach-Alsenborn ist an der Nutzung ihres eigenen Waldholzes in Hackschnitzelanlagen interessiert.
Wirtschaftlichkeit des Nahwärmenetzes für das Neubaugebiet Haarspott und die integrierte Gesamtschule mit einer Hackschnitzelzeitzung ist positiv. IfaS- Berechnungen wurden von Ingenieurbüro Marx bestätigt. Gemeinde plant eigenständigen Betrieb. Gemeinderatsbeschluss zum Bau einer Holzheizung mit Nahwärmenetz liegt vor. Weitere Abnehmer (Schule, Seminarzentrum) sollen hinzu gewonnen werden. Weitere Anlagen sind angedacht. Nächstes Projekt: Grundschule
A Gemeine Enkenbach- Alsenborn
KL (VG Weilerb.)
Neubaugebiet Sensmannswiesen
Machbarkeitsbetrachtung für die Versorgung des Neubaugebietes mit Bioenergie ergab Wirtschaftlichkeit für Pelletanlage
Architekt plant nach Vorarbeiten des IfaS eigenständig in Zusammenarbeit mit Fa. Juwi. 200 kW Pellet geplant.
A ZEV-Weilerbach / Architekt Eimer / Fa. Juwi
KL (VG Weilerb.)
Grundschule Reichenbach- Steegen
Wärmeversorgung der Schule durch Pelletheizung
Handlungsbedarf, da leck-geschlagener Erdtank. Umbau der Schule im Jahr 2002 (v. allem zur Senkung der Heizenergie), danach mit neuem Heizverbrauch Pelletanlage. Wirtschaftlichkeitsberechnung erstellt, Anlage in Betrieb.
A ZEV-Weilerbach / Fa. JuWi
KL (VG Weilerb.)
Neubaugebiet Palmenkreuz Weilerbach
Wärmeversorgung für ein Neubaugebiet in der Ortsgemeinde Weilerbach mit 2,3-2,7 MW th Leistung
Gemeinderatsbeschluss für Nahwärmeversorgung liegt vor. Die Pfalzwerke AG wird Betreiber des Nahwärmentzes sein. Netz befindet sich zur Zeit im Bau.
A Ortsgemeinde Weilerbach
KL (VG Weilerb.)
Aktion “Feuer Frei” in der VG Weilerbach
Pelletheizung Familie Forster, Eulenbiss Pelletheizung Alex Stork, Reichenbach- Steegen
2 Anlagen in Betrieb A Projekt ZEV-Weilerbach
KL (VG Weilerb.)
Regionalschule Weilerbach Wärmeversorgung der Schule durch Biomasse
Machbarkeitsbetrachtung für den Einsatz einer Holz-Sonnekopplung wurde vom MUF ans IfaS beauftragt. Durchführung Mitte des Jahres 2004. Des Weiteren ist die Schule Bestandteil im EU-Projekt SEMS, welches im Dezember bei der EU eingereicht wurde.
A ZEV-Weilerbach / Fa. JuWi
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
508
Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber KL (VG Weilerb.)
Neubaugebiet Mackenbach Untersuchung zur Wärmeversorgung eines geplanten Neubaugebietes
Alle Beschlüsse sind verabschiedet. Die Pfalzwerke sind als Betreiber gesetzt. Das Netz wird Mitte 2004 in den Bau gehen.
A Projekt ZEV-Weilerbach
ZW Turnhalle Zweibrücken Energiekonzept für eine neu zu errichtende Turnhalle in Zweibrücken als Modellkonzept für andere Vereine, Hackschnitzelheizung in Konzept enthalten
Planung der neuen Turnhalle wurde auf das Energiekonzept abestimmt, Landwirt ist an Ausbau der Hackschnitzellogistik interessiert, beliefert bereits bestehende Anlage, Beratungen im Rahmen des Projektes Öko-Check im Sportverein wurden in die Planungen mit einbezogen, Antrag für Turnhalle gestellt, Mittelbewilligung bis 2006 erwartet.
A Sportverein Zweibrücken
RLP Qualifizierung und Beratung: Stoffstrommanagement in Kommunen
Insgesamt werden in RLP 13, vom MUF ausgewählte Verbandsgemeindeverwaltung bzw. ein Teil der Verwaltungsmitarbeiter im Bereich Stoffstrommangement geschult und beraten. Dies sind die Verwaltungen der Verbandsgemeinden bzw. Gemeinden: Budenheim, Dahner Felsenland, Daun, Eisenberg, Freinsheim, Göllheim, Hachenburg, Hagenbach, Irrel, St.Goar- Oberwesel, Vordereifel, Worms, noch offen: Diez
Beginn der Qualifizierungs- und Beratungsphase
A Ministerium für Umwelt und Forsten RLP
SÜW Hackschnitzelanlage Maikammer
Erstellung einer Wirtschaftlichkeitsberechnung für eine HHSA in Maikammer
Turnhalle, (geplant mit Heizhaus) in 2002 gebaut, Wirtschaftlichkeitsberechnung erstellt und an Gemeinde weiter gereicht. Nach dem Wegfall der geplanten Grundschule sind die Investitionskosten für Heizung zu groß für eine eigene Investition der Gemeinde. Contractinginvestoren waren nicht interessiert, Gemeindebeschluss zum alleinigen Betrieb einer Pelletheizung für die Turnhalle liegt vor, Planung und Bau an Firma aus Römerberg vergeben. Für PV-Anlage auf Dach wird noch nach Investor gesucht.
A Verbandsgemeinde- verwaltung Maikammer
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
509
Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber ZW Rapspresse und
Biogasanlage Südwestpfalz Der MBR Südwestpfalz plant den Kauf einer Rapspresse und den Bau einer Biogasanlage an einem zentralen Standort
Gesellschaft zum Kauf der Presse und Betrieb der Anlage gegründet. Teilhaber: Gesellschaften der Maschinen- und Betriebshilfsringe Südwestpfalz-Kaiserslautern, Hunsrück- Nahe, Donnersbergkreis, Vorderpfalz, Saarland. Ab 2004 können ca. 3.000 t Raps angeliefert werden (ca. 1 Mio. Liter Rapsöl + Rapskuchen), bereits 20 Fahrzeuge (Schlepper, Grüngutschredder, Deponiefahrzeuge, Maishäcksler, PKW) umgerüstet, weitere 50 Interessenten für die Umrüstung vorhanden.
A Maschinen- und Betriebshilfsring Südwestpfalz
KL (VG Weilerb.)
Ferienhaus-Siedlung Eulenbis
Anfrage der Familie Stemler zur Planung einer Biomasseheizung für die Ferienhaus- Siedlung
Biomasse-Feuerung erwünscht, Prüfung ob zentrale Pellet-Anlage oder dezentrale Scheitholzheizungen in Passivhäusern, 50 kW Scheitholzheizung umgesetzt
A Fam Stemler
IfaS allgemein Konzeption zur Anerkennung von Flächen für schnellwachsende Hölzer als Ausgleichsflächen
Verknüpfung von ökologischen Ausgleichsmaßnahmen mit energetischer Nutzung und Existenzsicherung für Landwirte
Beauftragung des IfaS durch die Forstliche Versuchsanstalt Trippstadt, Konzept bestätigt die rechtliche Machbarkeit des Flächenausgleichs durch schnellwachsende Hölzer, Finanzierungskonzept wurde entwickelt, Weiterführung in Form einer praktischen Anwendung in der VG Weilerbach geplant
B Ministerium für Umwelt und Forsten RLP
KL Nahwärmeinsel Bruchmühlbach-Miesau
Erstellung einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für den Campingplatz, das Schwimmbad und einen Reiterhof
Beauftragung der Gemeinde, Diplomarbeit zur Wirtschaftlichkeitsberechnung und Ermittlung des regionalen Mehrwertes. DA abgeschlossen, Wirtschaftlichkeit bei steigendem Ölpreis von 10 % erreicht. Die Pfalzwerke wurden als potenzieller Betreiber des Nahwärmenetzes angefragt ein Angebot zu erstellen, zeigen kein Interesse, da Leitungswege zum Schwimmbad zu lange. Schwimmbad erhält dezentrale Lösung, Nahwärmenetz für Schule und Gebäude in direkter Nachbarschaft wird evtl. mittelfristig umgesetzt, wenn Heizungsanlagen veraltet sind.
B Verbandsgemeinde- verwaltung Bruchmühlbach-Miesau
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
510
Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber KL (VG Weilerb.)
Bioenergie- und Rohstoffzentrum (BERZ) Weilerbach
Standortuntersuchung des Geländes CLASS III in Weilerbach auf Eignung für ein BERZ. Kombination von verschiedenen Biomasseanlagen mit einem Lager- und Umschlagsplatz für Biomassen, Aufbau einer Stoffstromlogistik, Wärmeabsatz zum Flughafen Ramstein, der vergrößert werden soll und zum Industriegebiet Einsiedlerhof
Rat der VG Weilerbach hat Bereitstellung des Kaufbetrages zugestimmt. Holzkonzept für ORC- Anlage erstellt, Detailplanung derzeit in Arbeit, Prüfung auf Umsetzbarkeit erfolgt derzeit; für Biogasanlage Interesse und Akteure vorhanden, Preisverhandlungen sind noch zu führen; Klärschlammverwertung ist abhängig von standortspezifischen Vorgaben (Höhen- und Geländenutzungsbeschränkungen); Wirtschaftlichkeitsberechung zur Altfettverwertung wird derzeit von potenziellem Investor geprüft; Grasraffinerie evtl. mit einzubeziehen
B ZEV-Weilerbach / Verbandsgemeinde Weilerbach
KL (VG Weilerb.)
Bürgerhaus Mackenbach Untersuchung zur Wärmeversorgung des Bürgerhauses
Nahwärmenetz mit Schule, Bürgerhaus u. KiGa wurde vom IfaS berechnet. Das Projekt ist Bestandteil im EU-Projekt SEMS, welches im Dezember 2003 bei der EU eingereicht wurde. Derzeit Beantragung von Förderungen aus "Ziel 2-Programm" für die Errichtung einer Pelletheizung.
B Projekt ZEV-Weilerbach
BIR Energiekonzept Hambachtal Machbarkeitsabschätzung und Energiekonzeption für den Ferienpark Hambachtal
Machbarkeitsabschätzung durch IfaS erstellt, Wirtschaftlichkeitsbetrachtung an Ing. Büro LEE vergeben, Anlage ist ohne Investitionszuschuss nach altem EEG nicht wirtschaftlich, nach neuem EEG erfolgt weitere Prüfung, Aufnahme des Standortes in EU-Projekt PROGRAS aus dem Programm INNOVATION, Standortuntersuchung für eine 2B Bioraffinerie zur Nutzung von Synergieeffekten.
C Maschinen- und Betriebshilfsring Hunsrück-Nahe
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
511
Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber DÜW Biomassefeuerung
Rahnenhof Erstellung einer Wirtschaftlichkeitsberechnung für eine Biomasseheizung im Naturfreundehaus Rahnenhof
Wirtschaftlichkeitsberechnung erstellt, nur Pelletanlage möglich, konventionelle Lösung z. Zt. noch billiger
C Naturfreundehaus Rahnenhof
KL Gemeinschaftsanlagen im LK KL
Identifiziert wurden diverse Potenziale für die Biogaserzeugung aus landwirtschaftlichen Abfällen, ein geeigneter Standort für eine Gemeinschaftsanlage muß noch gefunden werden
Möglichkeit der Planung des Standortes auf dem CLASS III-Gelände im Rahmen des BERZ-Konzeptes. Planungsauftrag liegt derzeit nicht vor.
C NN
KL (VG Weilerb.)
Feuerwehr-Gerätehaus Reichenbach-Steegen
Machbarkeitsbetrachtung für die Versorgung des Gerätehauses mit Bioenergie
Konzepterstellung f. Pelletfeuerung, Bürgermeister entscheidet, dass Wirtschaftlichkeit nicht betrachtet werden soll, da aus seiner Sicht nicht lohnenswert.
C ZEV-Weilerbach / NN
St. LD Energielehrpfad Stadt Landau
Im Rahmen der Aktivität der Agenda 21 ist in Landau ein Energielehrpfad angedacht
Beratung und Unterstützung in der Durchführung C EnergieSüdwest AG
St. LD Stoffstrommanagement in der Abfallentsorgung in Landau
Beratungsgespräch erwünscht, Terminabsprache erfolgt
D
BIR Grasraffinierie EU-Projekt PROGRAS im Programm INNOVATION, Standortsuche für Grasraffinerie an mehreren Standorten in Deutschland, Österreich, Polen, Luxemburg, Anlage in RLP evtl. in Verbindung mit einer Biogasanlage
Untersuchung im Hunsrück ergab prinzipielle Machbarkeit in Verbindung mit einer Biogasanlage. Untersuchung in Polen ergab zwei mögliche Standorte, Daten werden derzeit konkretisiert. Untersuchung in Luxemburg ergab positive Wirtschaftlichkeit, Baugenehmigung eingereicht, weitere Standorte werden untersucht.
D 2B Biorefineries
BIR Biogasanlage Schwollen Machbarkeitsabschätzung für eine Biogasanlage nahe der Getränkefabriken Schwollener, Diamant und Hochwald Mineralquellen
Machbarkeitsabschätzung erstellt. Standort hat zweite Priorität, wenn Standort Hambachtal positiv
D Maschinen- und Betriebshilfsring Hunsrück-Nahe
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
512
Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber BIR Biogasanlage Kempfeld Machbarkeitsabschätzung für eine
Biogasanlage in einer Wärmeinsel mit verschiedenen Abnehmern
Machbarkeitsabschätzung durch IfaS erstellt. Standort wurde in der Priorität zurück gestellt. Weitere Untersuchung, wenn Standort Hambachtal positiv
D Maschinen- und Betriebshilfsring Hunsrück-Nahe
BIR Erlebnisbauernhof LPV plant den Bau eines Erlebnisbauern- hofs, eventl. Planung einer Biogasanlage
Beantragung durch das Leader+ Projekt, Ablehnung des Projektes für Naturpark Saar-Hunsrück
D NN, ursprünglich durch Leader+ geplant
BIR Hotel Sonnenhof GF Feil Haustechnik und SHK-Innung BIR planen den Bau einer Holzheizung im Hotel Sonnenhof
Beantragung durch das Leader+ Projekt, Ablehnung des Projektes für Naturpark Saar-Hunsrück
D NN, ursprünglich durch Leader+ geplant
BIR Hotel Steuer GF Feil Haustechnik und SHK-Innung Bir planen den Bau einer Holzheizung im Hotel Steuer
Beantragung durch das Leader+ Projekt, Ablehnung des Projektes für Naturpark Saar-Hunsrück
D NN, ursprünglich durch Leader+ geplant
BIR Regionaler Ölpflanzenanbau Regionaler Ölpflanzenanbau mit Pflanzenölgewinnung und größter wertschöpferischer (energetischer) Nutzung
Beantragung durch das Leader+ Projekt, Ablehnung des Projektes für Naturpark Saar-Hunsrück
D NN, ursprünglich durch Leader+ geplant
BIR Stoffstrommanagement von Biomasse zur Erhaltung und Entwicklung wertvoller Kulturlandschaftsbiotope
Feuchtwiesen u. Streuobstwiesen für Biogasanlagen o. Grasraffinerie
Beantragung durch das Leader+ Projekt, Ablehnung des Projektes für Naturpark Saar-Hunsrück
D NN, ursprünglich durch Leader+ geplant
BK-Wi Zentrale Biogasanlage Morbach
Bau einer zentralen Biogasanlage in Morbach für ein vielschichtiges Spektrum biologischer Energieträger
Beantragung durch das Leader+ Projekt, Ablehnung des Projektes für Naturpark Saar-Hunsrück
D NN, ursprünglich durch Leader+ geplant
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
513
Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber IfaS allgemein Standortsuche MVV Der MVV sucht Standorte für
Biomasseheizkraftwerke Investoreninteresse an Anlagen >5 MW, Interesse an wissenschaftlicher Zusammenarbeit, Klärschlammbehandlung, Stoffstromlogistik
D MVV Energie AG
IfaS allgemein Wiedereinführung der Niederwaldnutzung und Bereitstellung energetischer Potenziale
Konzepterstellung zur Wiedereinrichtung von Niederwäldern und Lokistikkonzepte zur Bereitstellung der bestehenden Potenziale
Projektbeschreibung liegt vor D Ministerium für Umwelt und Forsten RLP
KL Biogasanlage Mittelbrunn Die Potenzialuntersuchung im Landkreis ergab einen guten Standort für eine landwirtschaftliche Biogasanlage; 100 GVE, Mais Getreide, Schlempe
Landwirt ist interessiert, evtl. mit Nachbarn zusammen zu arbeiten, derzeit kein Auftrag für eine genaue Untersuchung
D Hr. Zimmer, Hr. Jotter
KL Biogasanlage Krottweiler- Schwanden
Die Potenzialuntersuchung im Landkreis ergab einen sehr guten Standort für eine landwirtschaftliche Biogasanlage, 150 GVE, 135 ha Grünland
Landwirt ist interessiert, bisher kein Auftrag für eine genaue Untersuchung
D Hr. Pfeiffer
KL Biogasanlage Miesenbach Die Potenzialuntersuchung im Landkreis ergab einen sehr guten Standort für eine landwirtschaftliche Biogasanlage; 16.000 Legehennen, 800 Schweine, 105 ha Getreide, 10 ha Stilllegung
Landwirt ist interessiert, bisher kein Auftrag für eine genaue Untersuchung
D Hr. Fischer
KL (VG Weilerb.)
Kartierung von Nahwärmeinseln
Verschiedene Nahwärmeinseln zur Wärmeversorgung mit Biomasse
Begehungen sind erfolgt, weitere Untersuchungen müssen durchgeführt werden
D Projekt ZEV-Weilerbach
KL (VG Weilerb.)
Biogasanlage Blauth Interesse der Betriebsleiter Blauth, Lang und Glöde am Bau und Betrieb einer Gemeinschaftsbiogasanlage in Rodenbach. Evtl. Wärmeversorgung mehrerer Wohngebäude am Ortseingang
Erste Vorgespräche wurden geführt, Kontakt mit Fa. Ökobit hergestellt.
D Betriebsleiter Blauth, Lang und Glöde
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
514
Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber SP Stoffstrommanagement
Speyer Die Stadtwerke Speyer sind an der Untersuchung der vorhandenen Stoffströme interessiert. Weiterhin sollen Nahwärmeinseln, sowie die Dachpotenziale für Photovoltaikanlagen kartiert werden.
Nach positiven Gesprächen werden die Voraussetzungen zur Beauftragung geprüft, Priorität der Stadtwerke liegt auf anderen Bereichen
D Stadtwerke Speyer
TR-Saarburg Biomasseprojekt / Einrichtung von Holztrockenlagern
KV Trier-Saarburg plant die Errichtung von Holztrockenlagern
Beantragung durch das Leader+ Projekt, Ablehnung des Projektes für Naturpark Saar-Hunsrück
D NN, ursprünglich durch Leader+ geplant
TR-Saarburg Historischer Bauernhof Heimat- und Kulturverein Kreis Trier- Saarburg plant event. den Bau einer Holzheizung
Beantragung durch das Leader+ Projekt, Ablehnung des Projektes für Naturpark Saar-Hunsrück
D NN, ursprünglich durch Leader+ geplant
TR-Saarburg Lehrpfad "Regenerative Energien"
In der Nähe einer geplanten Anlage soll in der Regionalschule in Zerf ein Lehrpfad erstellt werden; Baumaufwuchs bis Heckentrocknung etc.
Beantragung durch das Leader+ Projekt, Ablehnung des Projektes für Naturpark Saar-Hunsrück
D NN, ursprünglich durch Leader+ geplant
TR-Saarburg Aussiedlerhöfe in einer gemeinsamen Biogasanlage
Nutzung der Biomasse von drei Aussiedlerhöfen in einer gemeinsamen Biogasanlage (Strom und Wärme)
Beantragung durch das Leader+ Projekt, Ablehnung des Projektes für Naturpark Saar-Hunsrück
D NN, ursprünglich durch Leader+ geplant
TR-Saarburg Ökoenergiepark Eingerichtet durch KV Trier-Saarburg, Industriegebiet mit erneuerbaren Energien versorgen
Beantragung durch das Leader+ Projekt, Ablehnung des Projektes für Naturpark Saar-Hunsrück
D NN, ursprünglich durch Leader+ geplant
TR-Saarburg Waldabenteuerhütte "Sternhaus"
FA Saar-Hochwald und Waldjugend Gusenburg planen event. eine Holzversorgung der Hütte
Beantragung durch das Leader+ Projekt, Ablehnung des Projektes für Naturpark Saar-Hunsrück
D NN, ursprünglich durch Leader+ geplant
TR-Saarburg Wald-Abenteuerzeltplatz "Pascalshütte"
FA Saar-Hochwald und Waldjugend Gusenburg planen event. eine Holzversorgung der Hütte
Beantragung durch das Leader+ Projekt, Ablehnung des Projektes für Naturpark Saar-Hunsrück
D NN, ursprünglich durch Leader+ geplant
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
515
Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber UCB Erneuerbare Energieanlagen
im Naturpark Saar-Hunsrück Darstellung regionalen Mehrwertes durch die Kartierung Erneuerbarer Energieanlagen in der Gebietskulisse Naturpark Saar-Hunsrück
Beantragung durch das Leader+ Projekt, Ablehnung desProjektes für Naturpark Saar-Hunsrück
D NN, ursprünglich durch Leader+ geplant
BK-Wi Konsequent nachhaltiges Neubaugebiet
Konzeptionierung und Umsetzung eines konsequent nachhaltigen Neubaugebietes über nicht-kommunale Bauträger, event. Einsatz von Pellets
Beantragung durch das Leader+ Projekt, Ablehnung des Projektes für Naturpark Saar-Hunsrück
E NN, ursprünglich durch Leader+ geplant
BIR Biogas Baumholder Machbarkeitsabschätzung einer Biogasanlage für die Verbandsgemeinde Baumholder und den MBR Hunsr.-Nahe auf dem Gelände einer Kläranlage, die sich in der Umbauphase befindet.
Machbarkeitsabschätzung durch IfaS erstellt. Standort wurde in der Priorität zurück gestellt. Weitere Untersuchung, wenn Hambachtal positiv
F Maschinen- und Betriebshilfering Hunsrück-Nahe
KL (VG Weilerb.)
Nahwärmeinsel Kaisers Saal Mackenbach
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für die Planung einer Hackschnitzelheizung im Bestand (Bürgersaal, Dienstleistungszentrum, Spar-Markt, mehrere Mehrfamilienhäuser).
Wirtschaftlichkeit mit zwei Biomasse- Kesseln. Eine Umsetzung kommt jedoch wegen der unterschiedlichen Heizungsalter und der Unvereinbarkeit der verschiedenen Besitzer nicht zustande. Kaisers Saal installiert Pelletanlage
G ZEV-Weilerbach / NN
IfaS allgemein Logistik-Konzept für Waldrestholz
Intensive Untersuchung der Bereitstellungsmöglichkeiten von wirtschaftlichen Potenzialen aus Waldrestholz
Projektbeschreibung liegt vor - Ministerium für Umwelt und Forsten RLP
IfaS allgemein Biomasse-Börse Rheinland- Pfalz
Erfassung von Grundlagendaten zur Erstellung einer Biomasse-Börse RLP, in Anbindung an bereits bestehende Sites im Internet
Auftrag abgeschlossen, Folgeauftrag beinhaltet Umsetzung der Biomasse- Börse und die Erstellung eines Biomasse-Informationssystems
- Ministerium für Umwelt und Forsten RLP
IfaS allgemein R egionale Strategie zur nachhaltigen U msetzung der Bi omasse - N utzung - RUBIN
Erarbeitung eines Antrages für die Erstellung eines Biomasse-Masterplanes für die Regionen Trier-Saarburg, Bitburg-Prüm, Luxemburg, Saarland, Lothringen, Kaiserslautern, Westpfalz
Antragstellung in den Programmgebieten DeLux und DeLor abgeschlossen
- IfaS, Institut für Zukunftsenergiesysteme (IZES), CRTE Luxemburg
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
516
13.6 Biomasseanlagen in Rheinland-Pfalz 1
13.6.1 Holzhackschnitzelheizkraftwerke
Annahmen: 2.000,003.000,007.000,00
HHS
Landkreis Art der Anlage
kW elektrisch
Jahresarbeit kWh elektrisch
kW thermisch
Jahresarbeit kWh thermisch
Stand PLZ Standort
Bernkastel-Wittlich HHS 1.075 7.525.000 2.580 18.060.000 gebaut 56843 IrmenachBernkastel-Wittlich HHS 1.225 8.575.000 2.940 20.580.000 gebaut 54497 MorbachBirkenfeld HHS 8.500 59.500.000 28.800 86.400.000 gebaut 55768 Hoppstädten-
WeiersbachFrankenthal HHS 2.500 17.500.000 11.000 77.000.000 im Bau 67227 FrankenthalNeuwied HHS 7.550 52.850.000 18.120 54.360.000 im Umbau 56564 Neuwied Trier-Saarburg HHS 1.800 12.600.000 4.320 30.240.000 gebaut 54311 TrierweilerTrier-Saarburg HHS 2.175 15.225.000 5.220 36.540.000 gebaut 54311 TrierweilerTrier-Saarburg HHS 2.150 15.050.000 5.160 36.120.000 gebaut 54311 TrierweilerWesterwald HHS 685 5.350.000 4.950 26.000.000 gebaut 57520 LangenbachSumme (so weit Angaben vorhanden)
27.660 194.175.000 83.090 385.300.000
Volllaststunden Hackschnitzelheizungen kleiner Leistung (bis 1000 kW)Volllaststunden Hackschnitzelheizungen größerer Leistung (ab 1000 kW)Vollaststunden HackschnitzelheizkraftwerkeHolzhackschnitzelheiz(kraft)werk
1 Leistungswerte zum Teil geschätzt oder aus vorhandenen Angaben hochgerechnet. Die Daten werden
fortlaufend aktualisiert und sind ab 1.10.2004 unter www.biomasse-rlp.de online abzufragen.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
517
13.6.2 Holzhackschnitzelheizwerke
Annahmen: 2.000,003.000,007.000,00
HHS
Landkreis Art der Anlage
kW elektrisch
Jahresarbeit kWh elektrisch
kW thermisch
Jahresarbeit kWh thermisch
Stand PLZ Standort
Ahrweiler HHS 300 600.000 gebaut 53474 Bad NeuenahrAhrweiler HHS 800 1.600.000 gebaut 56651 NiederzissenAhrweiler HHS 4.900 14.700.000 gebaut 53424 RemagenAltenkirchen HHS 470 940.000 gebaut 57580 ElbenAltenkirchen HHS 350 700.000 gebaut 57578 ElkenrothAltenkirchen HHS 174 348.000 gebaut 56593 HorhausenAltenkirchen HHS 116 232.000 gebaut 57548 KirchenAltenkirchen HHS 600 1.200.000 gebaut 57568 WeitefeldAlzey-Worms HHS 60 120.000 gebaut 55237 FlonheimAlzey-Worms HHS 80 160.000 55579 WöllsteinBad Dürkheim HHS 100 200.000 67283 ObrigheimBad Dürkheim HHS 830 1.660.000 gebaut 67475 WeidenthalBad Kreuznach HHS 90 180.000 gebaut 55566 Bad SobernheimBad Kreuznach HHS 3.500 10.500.000 gebaut 55606 KirnBad Kreuznach HHS 1.400 4.200.000 gebaut 55450 LangenlohnsheimBad Kreuznach HHS 200 400.000 gebaut 71540 MurrhardtBernkastel-Wittlich HHS 600 1.200.000 geplant 55491 Büchenbeuren-
SohrenBernkastel-Wittlich HHS 100 200.000 gebaut 54497 MorbachBernkastel-Wittlich HHS 250 500.000 gebaut 54497 MorbachBernkastel-Wittlich HHS 7.660 22.980.000 gebaut 54497 MorbachBernkastel-Wittlich HHS 100 200.000 gebaut 54528 SalmtalBernkastel-Wittlich HHS 100 200.000 gebaut 54528 Salmtal-DörrbachBernkastel-Wittlich HHS 100 200.000 gebaut 54518 BergweilerBernkastel-Wittlich HHS 100 200.000 gebaut 54516 WittlichBernkastel-Wittlich HHS 100 200.000 gebaut 54516 WittlichBernkastel-Wittlich HHS 60 120.000 gebaut 54411 DeuselbachBirkenfeld HHS 100 200.000 gebaut 55758 HettenrodtBirkenfeld HHS 100 200.000 gebaut 55743 Idar-ObersteinBitburg-Prüm HHS 35 70.000 gebaut 54673 BerscheidBitburg-Prüm HHS 400 800.000 gebaut 54608 BleialfBitburg-Prüm HHS 35 70.000 gebaut 54689 DasburgBitburg-Prüm HHS 174 348.000 gebaut 54668 FerschweilerBitburg-Prüm HHS 55 110.000 gebaut 54675 GeichlingenBitburg-Prüm HHS 55 110.000 gebaut 54675 GeichlingenBitburg-Prüm HHS 55 110.000 gebaut 54675 KörperichBitburg-Prüm HHS 35 70.000 gebaut 54673 NeuerburgBitburg-Prüm HHS 3.500 10.500.000 gebaut 54595 PrümBitburg-Prüm HHS 25 175.000 54673 ScheitenkorbBitburg-Prüm HHS 470 940.000 gebaut 54662 SpeicherBitburg-Prüm HHS 550 1.100.000 gebaut 54595 WeinsheimBitburg-Prüm HHS 4.800 14.400.000 gebaut 54595 WeinsheimBitburg-Prüm HHS 10 19.000 gebaut 54595 Weinsheim
Volllaststunden Hackschnitzelheizungen kleiner Leistung (bis 1000 kW)Volllaststunden Hackschnitzelheizungen größerer Leistung (ab 1000 kW)Vollaststunden HackschnitzelheizkraftwerkeHolzhackschnitzelheiz(kraft)werk
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
518
Landkreis Art der Anlage
kW elektrisch
Jahresarbeit kWh
elektrisch
kW thermisch
Jahresarbeit kWh
thermisch
Stand PLZ Standort
Cochem-Zell HHS 3.840 11.520.000 gebaut 56865 BlankenrathDaun HHS 300 600.000 gebaut 54568 GerolsteinDaun HHS 300 600.000 54576 HillesheimDaun HHS 3.400 10.200.000 gebaut 54552 MehrenDonnersberg HHS 60 120.000 gebaut 67308 BiedesheimDonnersberg HHS 250 500.000 gebaut 67304 EisenbergGermersheim HHS 250 500.000 gebaut 76756 BellheimGermersheim HHS 180 360.000 gebaut 76726 GermersheimGermersheim HHS 350 700.000 gebaut 76726 GermersheimGermersheim HHS 10.000 30.000.000 gebaut 76725 GermersheimGermersheim HHS 180 360.000 gebaut 76870 KandelGermersheim HHS 300 600.000 gebaut 67365 SchwegenheimGermersheim HHS 640 1.280.000 gebaut 76744 Wörth am RheinKaiserslautern HHS 650 4.157.727 in Planung 67677 Enkenbach-
AlsenbornKaiserslautern HHS 450 900.000 gebaut 66892 LambsbornKaiserslautern HHS 300 450.000 geplant 66892 LambsbornKaiserslautern HHS 650 1.300.000 geplant 66849 LandstuhlKaiserslautern HHS 800 1.600.000 im Bau 67685 MackenbachKaiserslautern HHS 800 2.400.000 Bauphase 66892 MartinshöheKaiserslautern HHS 100 150.000 gebaut 67697 OtterbergKaiserslautern HHS 60 90.000 gebaut 66877 Ramstein-
MiesenbachKaiserslautern HHS 300 900.000 gebaut 67655 SchoppKaiserslautern HHS 800 4.740.647 im Bau 67685 WeilerbachKaiserslautern HHS 200 460.000 im Bau 67685 WeilerbachKusel HHS 80 160.000 gebaut 66887 JettenbachKusel HHS 80 160.000 gebaut 66887 JettenbachKusel HHS 600 1.200.000 gebaut 66914 WaldmohrKusel HHS 8.000 24.000.000 gebaut 66914 WaldmohrLudwigshafen HHS 270 540.000 gebaut 67061 LudwigshafenLudwigshafen HHS 213 426.000 gebaut 67062 LudwigshafenLudwigshafen HHS 260 520.000 gebaut 67063 LudwigshafenLudwigshafen HHS 200 400.000 67112 MutterstadtLudwigshafen HHS 300 600.000 gebaut 67141 NeuhofenLudwigshafen HHS 120 240.000 gebaut 67141 NeuhofenMainz-Bingen HHS 470 940.000 gebaut 55457 GensingenMainz-Bingen HHS 100 200.000 gebaut 55262 HeidesheimMainz-Bingen HHS 60.000 180.000.000 Inbetrieb-
nahme 2004
55218 Ingelheim
Mainz-Bingen HHS 120 240.000 gebaut 55218 IngelheimMayen-Koblenz HHS 150 300.000 gebaut 56626 BaubetriebshofMayen-Koblenz HHS 4.360 13.080.000 gebaut 56642 KruftMayen-Koblenz HHS 2.800 8.400.000 gebaut 53518 LeimbachMayen-Koblenz HHS 100 200.000 gebaut 56743 MendigNeuwied HHS 400 800.000 gebaut 53557 Bad HönningenNeuwied HHS 850 1.700.000 gebaut 56581 MelsbachNeuwied HHS 9.500 28.500.000 gebaut 56562 Neuwied Neuwied HHS 850 1.700.000 gebaut 56587 OberhonnefeldNeuwied HHS 660 1.320.000 gebaut 53557 RheinbrohlPirmasens HHS 25 50.000 67715 GeiselbergPirmasens HHS 150 300.000 gebaut 66482 Kirchbacher HofRhein-Hunsrück HHS 1.200 3.600.000 gebaut 56290 BeltheimRhein-Hunsrück HHS 6.200 18.600.000 gebaut 55497 EllernRhein-Hunsrück HHS 10.700 32.100.000 gebaut 56869 MastershausenRhein-Lahn HHS 400 800.000 gebaut 56368 Katzenelnbogen
Hohlweg 17
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
519
Landkreis Art der Anlage
kW elektrisch
Jahresarbeit kWh
elektrisch
kW thermisch
Jahresarbeit kWh
thermisch
Stand PLZ Standort
Rhein-Lahn HHS 400 800.000 gebaut 56355 NastättenRhein-Sieg-Kreis HHS 700 1.400.000 gebaut 53639 KönigswinterStadt Landau HHS 35 70.000 gebaut 76829 TaubensuhrStadtkreis Speyer HHS 550 1.100.000 gebaut 67324 SpeyerSüdwestpfalz HHS 650 1.300.000 gebaut 76891 BusenbergSüdwestpfalz HHS 4.625 13.875.000 gebaut 66999 HinterweidenthalSüdwestpfalz HHS 2.000 6.000.000 gebaut 66999 HinterweidenthalSüdwestpfalz HHS 882 1.764.000 gebaut 76857 RinnthalSüdwestpfalz HHS 300 600.000 gebaut 67707 SchoppTrier HHS 3.500 10.500.000 gebaut 54294 TrierTrier HHS 1.300 3.900.000 gebaut 54295 TrierTrier-Saarburg HHS 100 200.000 gebaut 54317 FarschweilerTrier-Saarburg HHS 800 1.600.000 54411 HermeskeilTrier-Saarburg HHS 70 140.000 gebaut 54411 HermeskeilTrier-Saarburg HHS 580 1.160.000 gebaut 54411 HermeskeilTrier-Saarburg HHS 100 200.000 54316 HolzerathTrier-Saarburg HHS 35 70.000 gebaut 54427 Kell am SeeTrier-Saarburg HHS 4.160 12.480.000 gebaut 54427 Kell am SeeTrier-Saarburg HHS 300 600.000 gebaut 54340 LonguichTrier-Saarburg HHS 80 160.000 gebaut 54317 LorscheidTrier-Saarburg HHS 22 44.000 gebaut 54331 OberbilligTrier-Saarburg HHS 55 110.000 gebaut 54413 RascheidTrier-Saarburg HHS 100 200.000 gebaut 54316 SchöndorfTrier-Saarburg HHS 100 200.000 gebaut 54292 Trier-RuwerTrier-Saarburg HHS 80 160.000 gebaut 54293 Trier-RuwerTrier-Saarburg HHS 100 200.000 54332 WasserlieschTrier-Saarburg HHS 750 1.500.000 gebaut 54298 WelschbilligTrier-Saarburg HHS 100 200.000 54298 Welschbillig OT
MöhnTrier-Saarburg HHS 400 800.000 gebaut 54314 ZerfWesterwald HHS 950 1.900.000 gebaut 57610 AltenkirchenWesterwald HHS 174 348.000 gebaut 57610 AltenkirchenWesterwald HHS 1.085 3.255.000 gebaut 56470 Bad MarienbergWesterwald HHS 600 1.200.000 gebaut 57627 HachenburgWesterwald HHS 600 1.200.000 gebaut 57627 HachenburgWesterwald HHS 240 480.000 gebaut 56414 MolsbergWesterwald HHS 524 1.048.000 gebaut 56237 NauortWesterwald HHS 1.600 4.800.000 gebaut 57629 NorkenWesterwald HHS 400 800.000 gebaut 56242 SeltersWesterwald HHS 410 820.000 gebaut 56242 SeltersWesterwald HHS 2.100 6.300.000 gebaut 57648 UnnauWesterwald HHS 2.100 6.300.000 gebaut 57648 UnnauWesterwald HHS 995 1.990.000 gebaut 56457 WesterburgSumme (so weit Angaben vorhanden)
202.509 580.300.374
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
520
13.6.3 Biogasanlagen
Annahmen: 7.000,00Verg. + Biogas BHKW
Landkreis Art der Anlage kW elektrisch
Jahresarbeit kWh elektrisch
kW thermisch
Jahresarbeit kWh
thermisch
Stand PLZ Standort
Ahrweiler Verg. + Biogas-BHKW
21 147.000 42 294.000 gebaut 53505 Altenahr
Alzey-Worms Verg. + Biogas-BHKW
3.000 21.000.000 0 0 gebaut 55234 Framersheim
Bernkastel-Wittlich Verg. + Biogas-BHKW
90 630.000 180 1.260.000 geplant 56826 Lutzerath
Bernkastel-Wittlich Verg. + Biogas-BHKW
30 210.000 60 420.000 geplant 54597 Strickscheid
Birkenfeld Biogas-BHKW 630 2.500.000 430 3.010.000 gebaut 55768 Hoppstädten-Weiersbach
Birkenfeld Vergärungs-anlage
55768 Hoppstädten-Weiersbach
Bitburg-Prüm Verg. + Biogas-BHKW
33 231.000 66 462.000 geplant 54687 Arzfeld-Hölzchen
Bitburg-Prüm Verg. + Biogas-BHKW
250 1.750.000 584 4.088.000 gebaut 54636 Dockendorf
Bitburg-Prüm Verg. + Biogas-BHKW
180 1.260.000 550 3.850.000 in Bau 54614 Giesdorf
Bitburg-Prüm Verg. + Biogas-BHKW
30 210.000 60 420.000 geplant 54619 Großkampenberg
Bitburg-Prüm Verg. + Biogas-BHKW
55 385.000 165 1.155.000 gebaut 54617 Harspelt
Bitburg-Prüm Verg. + Biogas-BHKW
60 420.000 120 840.000 gebaut 54668 Kaschenbach
Bitburg-Prüm Verg. + Biogas-BHKW
110 770.000 276 1.932.000 gebaut 54649 Lauperath
Bitburg-Prüm Verg. + Biogas-BHKW
75 525.000 80 560.000 gebaut 54636 Meckel
Bitburg-Prüm Verg. + Biogas-BHKW
150 1.050.000 440 3.080.000 gebaut 54595 Niederprüm
Bitburg-Prüm Verg. + Biogas-BHKW
60 420.000 120 840.000 geplant 54533 Oberkeil
Bitburg-Prüm Verg. + Biogas-BHKW
66 462.000 132 924.000 geplant 54647 Pickließem
Bitburg-Prüm Verg. + Biogas-BHKW
33 231.000 66 462.000 gebaut 54595 Prüm
Bitburg-Prüm Verg. + Biogas-BHKW
110 770.000 165 1.155.000 gebaut 54619 Roscheid
Bitburg-Prüm Verg. + Biogas-BHKW
100 700.000 150 1.050.000 gebaut 54619 Üttfeld
Bitburg-Prüm Verg. + Biogas-BHKW
80 560.000 100 700.000 gebaut 54649 Waxweiler
Bitburg-Prüm Verg. + Biogas-BHKW
60 420.000 120 840.000 geplant 54608 Winterscheid
Daun Verg. + Biogas-BHKW
30 210.000 60 420.000 gebaut 54552 Sarmersbach
Donnersberg Verg. + Biogas-BHKW
200 1.400.000 670 4.690.000 in Bau 67808 Falkenstein
Donnersberg Verg. + Biogas-BHKW
150 1.050.000 250 1.750.000 geplant 67294 Stetten
Germersheim Verg. + Biogas-BHKW
1.500 10.500.000 3.900 27.300.000 geplant 67363 Lustadt
Kusel Verg. + Biogas-BHKW
180 1.260.000 240 1.680.000 gebaut 67742 Lauterecken
Volllaststunden Verg. + Biogas BHKW und andere BHKW´s
Vergärungsanlage und Biogas BHKW
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
521
Landkreis Art der Anlage kW elektrisch
Jahresarbeit kWh elektrisch
kW thermisch
Jahresarbeit kWh
thermisch
Stand PLZ Standort
Mayen-Koblenz Verg. + Biogas-BHKW
930 6.510.000 1.860 13.020.000 gebaut 56727 Mayen-Kürrenberg
Rhein-Hunsrück Verg. + Biogas-BHKW
80 560.000 100 700.000 gebaut 54483 Kleinlich
Rhein-Hunsrück Verg. + Biogas-BHKW
381 2.667.000 762 5.334.000 gebaut 55471 Wüschheim
Trier-Saarburg Verg. + Biogas-BHKW
50 350.000 75 525.000 gebaut 54439 Palzem
Trier-Saarburg Verg. + Biogas-BHKW
140 980.000 192 1.344.000 geplant 54314 Paschel
Westerwald Verg. + Biogas-BHKW
830 5.810.000 1.660 11.620.000 gebaut 56412 Boden
Westerwald Verg. + Biogas-BHKW
110 770.000 220 1.540.000 gebaut 57612 Busenhausen
Westerwald Verg. + Biogas-BHKW
650 4.550.000 1.200 8.400.000 gebaut 56244 Ettinghausen
Westerwald Verg. + Biogas-BHKW
110 770.000 150 1.050.000 gebaut 56412 Halberscheid
10.564 72.038.000 15.245 106.715.000Summe (so weit Angaben vorhanden)
13.6.4 Deponiegas-Blockheizkraftwerke
Annahmen: 2.900,00
Landkreis Art der Anlage kW elektrisch
Jahresarbeit kWh elektrisch
kW thermisch
Jahresarbeit kWh thermisch
Stand PLZ Standort
Altenkirchen Deponiegas-BHKW
300 650.000 gebaut 57610 Altenkirchen
Alzey-Worms Deponiegas-BHKW
739 3.017.077 659 4.521.392 gebaut 55232 Alzey
Bad Dürkheim Deponiegas-BHKW
130 1.000.000 gebaut 67098 Bad Dürkheim
Bad Kreuznach Deponiegas-BHKW
350 1.700.000 gebaut 55543 Bad Kreuznach
Bad Kreuznach Deponiegas-BHKW
350 1.900.000 gebaut 55543 Bad Kreuznach
Bernkastel-Wittlich Deponiegas-BHKW
470 3.200.000 gebaut 54516 Wittlich
Bitburg-Prüm Deponiegas-BHKW
250 1.400.000 gebaut 54634 Bitburg
Germersheim Deponiegas-BHKW
150 1.384.000 gebaut 76726 Germersheim
Koblenz Deponiegas-BHKW
1.800 15.768 gebaut 56068 Koblenz
Kusel Deponiegas-BHKW
in Planung
66869 Kusel
Landau Deponiegas-BHKW
gebaut 76829 Landau
Ludwigshafen Deponiegas-BHKW
880 50.642.240 gebaut 67258 Hessheim
Mainz Deponiegas-BHKW
2.100 8.800.000 gebaut 55120 Mainz
Mainz-Bingen Deponiegas-BHKW
680 1.683.968 gebaut 55218 Ingelheim
Neuwied Deponiegas-BHKW
260 191.306 200 400.000 gebaut 56564 Neuwied
Rhein-Hunsrück Deponiegas-BHKW
gebaut 55471 Wüschheim
Rhein-Hunsrück Deponiegas-BHKW
250 350.000 gebaut 55471 Wüschheim
Rhein-Lahn Deponiegas-BHKW
500 4.380.000 gebaut 56379 Singhofen
Trier-Saarburg Deponiegas-BHKW
1.200 9.000.000 gebaut 54290 Trier
Westerwald Deponiegas-BHKW
260 1.700.000 gebaut 56424 Moschheim
Zweibrücken Deponiegas-BHKW
350 1.900.000 gebaut 66482 Zweibrücken
11.019 92.914.359 859 4.921.392
Volllaststunden Klärgas- und Deponiegas BHKW´s
Summe (so weit Angaben vorhanden)
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
522
13.6.5 Klärgas-Blockheizkraftwerke 2
Annahmen: 2.900,00
Landkreis Art der Anlage
kW elektrisch
Jahresarbeit kWh elektrisch
kW thermisch
Jahresarbeit kWh thermisch
Stand PLZ Standort
Altenkirchen Klärgas-BHKW
50 166.592 100 333.184 gebaut 57577 Hamm
Alzey-Worms Klärgas-BHKW
in Planung 67256 Weisenheim
Alzey-Worms Klärgas-BHKW
460 3.200.000 gebaut 67549 Worms
Bad Dürkheim Klärgas-BHKW
43 302.400 86 604.800 gebaut 67098 Bad Dürkheim
Bad Dürkheim Klärgas-BHKW
150 266.275 gebaut 67098 Bad Dürkheim
Bad Dürkheim Klärgas-BHKW
52 364.000 56 392.000 gebaut 67269 Grünstadt
Bad Dürkheim Klärgas-BHKW
36 252.000 gebaut 67157 Wachenheim
Bad Kreuznach Klärgas-BHKW
in Planung 55543 Bad Kreuznach
Bad Kreuznach Klärgas-BHKW
46 282.629 in Planung 55450 Langenlonsheim
Bad Kreuznach Klärgas-BHKW
50 325.000 98 637.000 gebaut 55566 Sobernheim
Bad Neuenahr - Ahrweiler
Klärgas-BHKW
220 1.624.272 gebaut 53489 Sinzig
Bernkastel-Wittlich Klärgas-BHKW
56 471.571 gebaut 54506 Wittlich
Bernkastel-Wittlich Klärgas-BHKW
60 420.000 gebaut 54506 Wittlich
Daun Klärgas-BHKW
70 202.309 127 367.830 gebaut 54561 Gerolstein
Kaiserslautern Klärgas-BHKW
920 3.199.620 1.348 4.700.000 gebaut 67659 Kaiserslautern
Kaiserslautern Klärgas-BHKW
85 744.600 225 in Planung 66877 Ramstein
Ludwigshafen Klärgas-BHKW
260 240.000 gebaut 67105 Schifferstadt
Mainz (kreisfrei) Klärgas-BHKW
933 5.022.339 1.800 9.689.400 gebaut 55120 Mainz
Mainz-Bingen Klärgas-BHKW
310 900.000 448 1.300.000 gebaut 55411 Bingen
Mainz-Bingen Klärgas-BHKW
220 1.165.000 400 gebaut 55726 Oppenheim
Mayen-Koblenz Klärgas-BHKW
200 580.000 225 652.500 gebaut 56626 Andernach
Pirmasens Klärgas-BHKW
160 352.000 150 gebaut 66933 Pirmasens
Pirmasens Klärgas-BHKW
in Planung 66933 Pirmasens
Westerwald Klärgas-BHKW
25 72.500 53 153.700 gebaut 57627 Hachenburg
Westerwald Klärgas-BHKW
120 400.000 240 gebaut 57518 Wallmenroth
Zweibrücken Klärgas-BHKW
100 467.700 207 968.139 gebaut 66482 Zweibrücken
4.591 20.768.807 5.600 20.050.553
Volllaststunden Klärgas- und Deponiegas BHKW´s
Summe (so weit Angaben vorhanden)
13.7 Hemmnisanalyse
Bei der Umsetzung von Projekten gibt es in Abhängigkeit von der Art des Projektes
zahlreiche Einflussfaktoren, die eine Umsetzung fördern oder behindern können. Diese
Einflussfaktoren sind umso zahlreicher, je umfangreicher die Projektstrukturen sind. Im
Vergleich zur Umsetzung von Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energie aus Wind
oder Sonne besitzen Projekte zur energetischen Umsetzung von Biomasse häufig eine
umfangreichere Projektstruktur. Diese drückt sich vor allem durch die zahlreichen
involvierten Akteure, die unterschiedlichen Inputmaterialen und die verschiedenen
2 Die Daten werden weiter aktualisiert und stehen ab 1. Oktober 2004 unter www.biomasse-rlp.de online zur
Verfügung.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
523
Technologien mit entsprechenden qualitativen Anforderungen an die Materialien aus. Im
Rahmen der einzelnen Planungs- und Umsetzungsschritte ergeben sich unterschiedliche
Einflussfaktoren und Hemmnisse. Um eine Strukturierung der Hemmnisse zu
ermöglichen, werden im Folgenden die unterschiedlichen Projektstadien mit den
entsprechenden möglichen Einflüssen (wo möglich in zeitlicher Abfolge) dargestellt.
• Ideenfindung und Vorplanung
• Potenzialermittlung und -bereitstellung
• Konfektionierung, Lagerung, Transport
• Genehmigung
• Finanzierung
• Planung und Bau
• Betrieb
• Output
Die einzelnen Bereiche werden von den jeweiligen Akteuren und deren Präferenzen,
sowie von externen – auf die Akteure oder auf die Rahmenbedingungen wirkenden –
Faktoren beeinflusst.
13.7.1 Ideenfindung und Vorplanung
Die Idee zur Durchführung von Biomasseprojekten kann sowohl auf der Angebots- als
auch auf der Nachfrageseite entstehen. Anbieter von Biomassen können, wie bereits in
Kapitel 3 beschrieben, Kommunen, die Landwirtschaft, die Forstwirtschaft, private oder
gewerbliche Biomassebesitzer, Technologielieferanten oder Dienstleister sein. Die Idee
für die Generierung eines Angebotes entsteht dabei in Abhängigkeit von der jeweiligen
Situation des Anbieters. Die Erwartung wirtschaftlicher Vorteile durch den Verkauf der
Güter oder Leistungen bzw. die kostengünstigere Entsorgung der anfallenden Biomassen
stellt den häufigsten Motivationsgrund dar. Jedoch werden auch andere Ziele, wie z.B.
die Erwartung einer Qualitätsverbesserung der Outputstoffe (z.B. bei Wirtschaftsdünger)
oder die langfristige Sicherung eines unsicheren oder instabilen Absatzmarktes als
Gründe für das Andenken einer Biomassenutzung genannt. Die Nachfrageseite lässt sich
in zwei Gruppen unterteilen. Die erste Gruppe setzt sich zusammen, aus den
Nachfragern, die am Betrieb einer Anlage interessiert sind und hierfür Biomassen,
Technologien und Dienstleistungen nachfragen. Diese werden ihrerseits zu Anbietern der
Outputstoffe Wärme/Kälte, Strom, Düngemitteln oder zu entsorgender Güter und
Emissionen. Da es in einem funktionierenden Markt sowohl eines Angebots als auch
einer Nachfrage bedarf, liegt ein erstes Hemmnis häufig bei der Nichtexistenz eines
entsprechenden Marktes. Vor allem für das Angebot und die Nachfrage nach Biomassen
besteht auf Grund des – gegenüber Öl und Gas - geringeren Energiegehalts von
Biomasse - und der damit begrenzten wirtschaftlich vorteilhaften Transportentfernung -
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
524
eine regionale Beschränkung des Marktes. Sind in einem definierten Umkreis (z.B. 50 km
für Holzhackschnitzel) noch keine Anbieter oder Nachfrager vorhanden oder sind diese
den potenziellen Marktteilnehmern nicht bekannt, ist in der Praxis häufig das sogenannte
„Henne-Ei-Problem“ zu beobachten. Während Strom durch die Regelung des Gesetzes
für den Vorrang erneuerbarer Energien in der Regel abgesetzt werden kann, liegt ein
Marktversagen häufig im Produktbereich Wärme. Für den Bau von dezentralen
Holzheizungen mit Leistungen bis ca. 5 MW ist der Absatz der Wärme der entscheidende
Faktor. Für die Produktion von Wärme bestehen jedoch am Markt weitere Substitute (Öl,
Gas, etc.), die bereits seit Jahrzehnten weit verbreitet und somit allen potenziellen
Abnehmern mit ihren Bezugsstrukturen bekannt sind. Besteht bei der Erneuerung oder
Neuplanung einer Heizung daher kein Angebot für die Lieferung von Hackschnitzeln,
greifen zahlreiche Entscheider auf die konventionellen und bekannten Energieträger
zurück. Anbieter von Biomassen ihrerseits erkennen jedoch oft keinen Handlungsbedarf,
solange noch keine konkrete Nachfrage nach einem bisher nicht in entsprechender Form
hergestellten Produkt besteht. Im Rahmen dieser Diskussion wird deutlich, dass die
Information über die Möglichkeiten der Nutzung von Biomassen und die bestehenden
Potenziale eine große Rolle für deren Umsetzung spielen. Die Förderung der
Kommunikation der verschiedenen Akteure und die Vermittlung von Nachfrage und
Angebot stellt daher eine wichtige Voraussetzung für die effiziente Umsetzung von
regionalen Potenzialen dar.
Auf Grund der noch relativ neuen Technologie, die Standort bezogen ausgewählt und
angepasst werden muss, ist es bei der Biomassenutzung nur in geringem Umfang
möglich, standardisierte „Komplettpakete“ umzusetzen. Umsetzungswillige Akteure
sehen sich daher vor der Vergabe eines konkreten Planungsauftrages gezwungen, sich
mit der Thematik und den Möglichkeiten der gegebenen Ausgangssituation auseinander
zusetzen. Die Vorplanung oder Machbarkeitsbetrachtung, die zum Ziel hat, die
spezifischen Voraussetzungen auf eine Durchführbarkeit zu überprüfen und
Ansatzpunkte für einen wirtschaftlich positiven Betrieb verschiedener Technologien
abzuschätzen, nimmt daher viel Zeit in Anspruch, verursacht Kosten und bietet dennoch
keine Garantie eines positiven Resultates. Für viele potenzielle Akteure in Kommunen
oder in Unternehmen bildet der Betrieb von Biomasseanlagen nicht das
Hauptbetätigungsfeld. Daher müssen nötige Informationen hierzu beschafft oder extern
eingekauft werden. Solche Kostengesichtspunkte verhindern bei möglichen Nachfragern
oft eine intensivere Beschäftigung mit dem Thema, sofern nicht wesentliche
Einsparungen erwartet werden können. Die Erfahrungen des IfaS zeigen, dass
zahlreiche Unternehmen oder kommunale Gebäude sich als wirtschaftlicher Abnehmer
von Biomassewärme eignen. Eine intensivere Untersuchung auf Kosteneinsparungen
war in vielen Fällen bereits angedacht, jedoch nicht weiter verfolgt worden. Auch
Unternehmen, die sich auf die Planung und Durchführung von Biomasseprojekten
spezialisiert haben, nehmen auf Grund des großen organisatorischen Aufwandes, der vor
allem bei der Planung kommunaler Anlagen entsteht, zunehmend Abstand vom Angebot
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
525
einer kostenlosen Vorplanung und verlegen sich auf die Aquisition größerer Projekte oder
die Erstellung von konkreten Anlagenplanungen und schöpfen somit nicht alle
verfügbaren Potenziale für die Umsetzung von Biomasseanlagen aus. Diese Hemmnisse
können durch das Angebot von kostengünstigen Beratungsgesprächen (z.B. mit einem
anteiligen Zuschuss des Landes) durch Hochschulen und unabhängige Institutionen
verringert werden.
13.7.2 Potenzialermittlung und -bereitstellung
Bei der Ermittlung von Potenzialen muss, wie bereits in Kapitel 2.3.1. beschrieben, in
theoretische, technische und verfügbare Potenziale unterschieden werden. Für die
Umsetzung sind zunächst die kurzfristig verfügbaren Potenziale relevant. Jedoch stellen
die im Rahmen dieser Studie ausgewiesenen verfügbaren Potenziale lediglich die
Untergrenze der langfristig verfügbaren Mengen dar. Dieser Aspekt wird bei der Planung
von Anlagen wichtig, die auf eine Laufzeit von 15-20 Jahren ausgelegt werden und
hierbei auf die langfristige Bereitstellung des Inputmaterials angewiesen sind. In
Deutschland ist derzeit eine stark steigende Entwicklung zum Bau von
Hackschnitzelheizkraftwerken mit dem Inputstoff Altholz zu verzeichnen. Die in diesen
Anlagen verplanten Mengen überschreiten allerdings langfristig die verfügbaren
Potenziale. Eine solche Entwicklung ist aus Sicht des IfaS nicht nachhaltig und nicht
anzustreben. Daher wird eine regionale Versorgung mit (möglichst) langfristig
verfügbaren Potenzialen empfohlen. Die Bereitstellung von Potenzialen kann - abhängig
von der Biomasse - auf unterschiedlich starkem Niveau mit steigenden Absatzpreisen
gesteigert werden. Im Forst bestehen, wie bereits in Kapitel 3.1 erwähnt, verschiedene
Holzsortimente. Daher ist die Steigerungsrate des zukünftig möglicherweise
wirtschaftlichen Potenzials auf die Sortimente IL und IS begrenzt, da auch zukünftig nicht
zu erwarten ist, dass höherwertige Sortimente wie z.B. Sägeholz für die energetische
Nutzung zur Verfügung stehen werden. Die Grünschnittpotenziale aus der
Landschaftspflege besitzen noch ein erhebliches Steigerungspotenzial, da Grünschnitt
derzeit nur in Einzelfällen energetisch genutzt wird. Ein Problem stellt auch die
unterschiedliche Zuständigkeit für die Pflege von Straßen- (Autobahnmeisterei,
Straßenmeisterei der Kreise und Gemeinden), Schienen- (DB Netz), Uferbegleitgrün
(Bund, Gewässer 1. Ordnung, Kommunen, Gemeinden Gewässer 2. und 3. Ordnung)
und Biotopen (Kommunen oder Naturschutzverbände) dar. Durch die jeweils
unterschiedlichen Zuständigkeiten und Organisationen fallen in allen Einzelbereichen
keine eklatanten Mengen an. Eine Bündelung der Pflege können jedoch eine effiziente
und zielgerichtete Nutzung ermöglichen.
In der Landwirtschaft bestehen nach Aussagen zahlreicher Akteure die größten
Steigerungspotenziale, sofern der Abnahmepreis für die Biomasse den derzeitigen
Marktpreis für landwirtschaftliche Produkte übersteigt. Im Bereich des Winterweizens und
evtl. weiterer Getreidesorten ist dies in mehreren Regionen derzeit bereits der Fall. Die
Unsicherheiten bezüglich langfristiger Preisbildung können durch die Kooperation
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
526
regionaler Akteure und den Abschluss von mittel- bis langfristigen Liefer- und
Abnahmeverträgen minimiert werden. Eine solche längerfristige Bindung ist nicht bei
allen Akteuren üblich. Daher werden diesbezüglich oft Vorbehalte geäußert, da für
Anbieter und Nachfrager sich in Zukunft evtl. attraktivere Optionen ergeben könnten. Oft
wird der Faktor, dass sich die zukünftigen Preise auch nachteilig entwickeln könnten
jedoch unterbewert. Eine Preisgleitklausel, die ein Preisniveau in Anbindung an den Gas-
oder Ölpreis festlegt, kann für alle Marktteilnehmer langfristige Planungsgrundlagen
schaffen.
13.7.3 Konfektionierung, Lagerung, Transport
Das größte Hemmnis im Bereich der Konfektionierungsdienstleistung besteht in der für
die meisten Biomassen noch nicht flächendeckend vorhandenen Struktur. Zur Produktion
hochwertiger Hackschnitzel werden entsprechende Hacker benötigt, die eine gleich
bleibende Qualität gewährleisten können. Die aktuelle Behandlung von Grünschnitt zielte
bisher lediglich auf die Zerkleinerung zum Zwecke der Verdichtung ab. Eine
entsprechende Qualität war bisher nicht angestrebt. Daher sind in zahlreichen Regionen
vorwiegend Schredder im Einsatz, die zwar eine Zerkleinerung gewährleisten, jedoch
keine qualitativ hochwertigen Hackschnitzel produzieren. Ein weiterer Grund für den
Einsatz von Schreddern ist die größere Unempfindlichkeit gegenüber Fremdstoffen im
Material (z.B. Nägel oder andere Metallteile), welche bei Hackern oft Probleme
verursachen. Einige Organisationen wie z.B. Lohnunternehmerverbände und Maschinen-
und Betriebshilfsringe haben hierzu bereits Erfahrungen gesammelt und sind bereit diese
weiter zu geben. Auch hier besteht noch erheblicher Bedarf zum Austausch der bereits
vorhandenen Informationen. Für den Kauf geeigneter Geräte bedarf es einer kritischen
Absatzmenge . Vor allem für sehr kostenintensive Maschinen wie spezielle Erntegeräte
(z.B. für schnellwachsende Hölzer) oder Hacker ist es wichtig, nicht nur einzelne Anlagen
beliefern bzw. einzelne Felder beernten zu können, sondern größere Mengen in einer
Region zu verarbeiten. Für die ersten Pilotprojekte können Geräte aus anderen Regionen
ausgeliehen werden, jedoch ergibt sich die maximale regionale Wertschöpfung erst bei
einer größeren Absatzmenge innerhalb einer Region. Dies gilt vor allem für die
Holzaufbereitung. Für die Zulieferung von Substraten für Biogasanlagen ist die
Landwirtschaft meist mit den benötigten Geräten ausgerüstet. In Forstbetrieben, deren
Sortiment noch kein Energieholz enthält, bleibt Schwachholz häufig aus Kostengründen
im Wald liegen. Die marktfähigen Sortimente wie Industrie- oder Bauholz werden als
Stammholz am Waldrand abgelegt und zur Trocknung aufgeschichtet. Eine Produktion
von Hackschnitzeln erfolgt üblicherweise nicht. Daher bedarf es auch für die Nutzung der
forstlichen Potenziale eines weiteren Partners zur Konfektionierung, Lagerung und häufig
auch zum Transport, sofern dies der Forst nicht z.T. selbst übernehmen kann.
Maschinenhilfs- und Betriebsringe, sowie Lohnunternehmer übernehmen häufig diese
Arbeiten, die jedoch fallspezifisch koordiniert werden müssen. Für den Transport können
Schüttgutcontainer eingesetzt werden.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
527
Im landwirtschaftlichen Bereich bestehen für die Konfektionierung, Lagerung und den
Transport meist nur geringe Hemmnisse, da diese zum Kerngeschäftsfeld der Landwirte
zählen. Nötig ist jedoch eine projektspezifische Koordination und Abstimmung der
zeitlichen Planung, die gegebenenfalls die Errichtung weiterer Lagerkapazitäten oder die
Anschaffung weiterer Fahrzeuge (z.B. Güllefass zur zeitnahen Belieferung der Anlage)
erforderlich machen.
13.7.4 Finanzierung
Die Finanzierung von Biomasseanlagen stellt in zahlreichen Fällen ein großes Hemmnis
dar. Vor allem für Kommunen ist die Errichtung kleinerer Heizkraftwerke zur Beheizung
der kommunalen Gebäude von Interesse. Diese verfügen jedoch selten über ein Budget,
welches eine oft wesentlich höhere Investition – im Vergleich zu Öl- oder Gasheizungen
– ermöglicht. Zwar kann die Wirtschaftlichkeit der Anlage oft über die gesamte Laufzeit
im Vergleich zu Anlagen für fossile Energieträger dargestellt werden, jedoch bestehen
häufig Zweifel bezüglich der zu erwartenden Risiken. Das Risiko eines ebenfalls
steigenden Holzpreises oder des Ausfalls der Anlage wird bei neuen Technologien häufig
höher eingeschätzt, als bei bereits Bekannten. Aus diesem Grund sind
Entscheidungsträger bei zu hoher Unsicherheit häufig eher geneigt, die bekannte und in
der Investition günstigere Anlage zu erstehen. Auch für Banken, die bei Großprojekten
die Kreditfinanzierung bereitstellen, ist die Sicherung der Anlage von besonderem
Interesse. Hier werden häufig langfristige Lieferverträge für die Biomasse verlangt. Durch
die anstehende Umsetzung der Neuen Baseler Kapitalvereinbarung (Basel II) sind
Banken angehalten, ihr Risikomanagement stärker zu betonen und dadurch ihre
Bonitätsbeurteilungsverfahren zu verbessern. Die neue Eigenkapitalvereinbarung soll auf
Basis der drei Säulen Mindestkapitalanforderungen, aufsichtliche Überprüfungsverfahren
und Offenlegung durch strengere Vorgaben zur Reduzierung des Bankenrisikos führen3.
Durch diese strengeren Vorgaben erschweren sich auch die Bedingungen, unter denen
Biomasseprojekte zur Finanzierung zugelassen werden.
13.7.5 Planung und Entscheidung
Die Technologien zur Nutzung von Biomasse haben sich in den letzten Jahren stark
entwickelt. Die Entwicklung von automatisch betriebenen Biomasseanlagen mit
kontrollierten Abgaswerten und Wirkungsgraden bis zu 95 % ermöglicht erstmals eine
gleichwertige Konkurrenz zu konventionellen Öl- und Gasheizungen. Die am weitesten
verbreitete Technologie zur Nutzung von Biomasse sind jedoch auch derzeit noch die
manuell beschickten Kamin- und Kachelöfen in Eigenheimen oder landwirtschaftlichen
Betrieben, so dass der Begriff der Biomassenutzung häufig mit manuell betriebenen und
daher unkomfortablen Anlagen gleichgesetzt wird. Viele potenzielle Nutzer, aber auch
Planer und Heizungsbauer, haben sich noch nicht mit der Thematik der automatisch
3 Bank of international settlements (2003)
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
528
beschickten Biomasseanlagen auseinandergesetzt. Daher ist als eines der größten
Hemmnisse der Mangel an Information über die bestehenden Möglichk eiten zu
nennen. Wie bei jeder neuen Entwicklung ergeben sich auch im Bereich der
Biomassenutzung bei den ersten gebauten Anlagen technische, organisatorische oder
planungsbedingte Probleme und so genannte „Kinderkrankheiten “, die als Beispiel für
zukünftige Anlagen herangezogen werden. Diese Beispiele beeinflussen auch das
Interesse der Akteure an zukünftigen Projekten. Je nach Informations-, Innovations- und
Wissensstand des jeweiligen Akteurs können negative Beispiele, sowohl zur
Erweiterung des Wissens für die Planung neuer, als auch zur Verhinderung weiterer
Projekte beitragen. Häufig fehlt den Laien jedoch die Information, die entsprechenden
Fehler zu identifizieren und zu bewerten.
Die Planung von Projekten mit neuer Technologie, welche mit umfangreichen
stoffstromtechnischen Voraussetzungen verknüpft ist, bedarf einer intensiven
Beschäftigung mit allen Einflussbereichen und Anforderungen. So kann beispielsweise
eine Holzheizung oder eine Biogasanlage nicht nach einem vorgegebenen Schema
geplant und gebaut werden, sondern muss standort- und stoffstromspezifisch an die
jeweiligen Voraussetzungen und Bedürfnisse angepasst werden. Für Planer
konventioneller Energieversorgungsanlagen bedeutet dies einen zusätzlichen Aufwand ,
der bei der ersten Anlage häufig nicht in vollem Umfang vergütet werden kann. In vielen
Bereichen ist Überzeugungs- und Informationsarbeit zu leisten, um die Akteure von der
Sinnhaftigkeit und den Vorteilen des Projektes zu überzeugen. Dies trägt dazu bei, dass
bei zahlreichen Planern und Heizungsbauern aus dem konventionellen Bereich das
Interesse für die Umsetzung von Biomasseprojekten auf Grund der für sie zu hohen
Transaktionskosten (Informationsbeschaffung, Know-how-Aneignung, Information
möglicher Kunden, evtl. Organisation der Brennstoffbereitstellung und Definition der
Anforderungen an den geeigneten Inputstoff etc.) gering ist. Auf Grund noch zu geringer
Erfahrungen oder durch übertriebene Sicherheitsplanungen werden Heizanlagen
häufig zu groß dimensioniert. Durch den Einbau der neuen Technologie können im
Vergleich zu alten Anlagen bis zu 30 % des Brennstoffes eingespart werden. Weiterhin
sollte beachtet werden, dass die alten Anlagen oft ebenfalls überdimensioniert sind
und dass bei der Verlegung von Nahwärmenetzen evtl. nicht alle Leistungen gleichzeitig
abgefragt werden (z.B. Schwimmbad im Sommer, Schule im Winter). Die Nichtbeachtung
dieser Kriterien führt zu einer zu geringen Auslastung, verringert somit den Betrieb der
Anlage im optimalen Leistungsbereich und verhindert damit die optimale
Wirtschaftlichkeit durch häufigere Wartungsarbeiten und höheren Brennstoffverbrauch
beim Betrieb der Anlage.
Mangelndes Interesse und fehlende Information können sich daher gegenseitig
negativ beeinflussen. Kann jedoch eines der beiden Hemmnisse aufgelöst werden, ergibt
sich schnell eine positive Gesamtwirkung.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
529
Entscheidungen hängen von den Präferenzen der entscheidenden Akteure und von
anderen externen Einflussfaktoren ab. Große Einflüsse haben finanziell messbare
Einflussfaktoren, wie z. B. die Kosten für die Investition, den Betrieb, die Rohstoffe, den
Transport, das Personal etc. und des Weiteren die Erlöse oder Zuschüsse. Diese können
im Rahmen einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung dargestellt und mit anderen Alternativen
verglichen werden. Je nach Organisationsform gibt es evtl. unterschiedliche
Voraussetzungen für den „wirtschaftlichen“ Betrieb einer Anlage. Ein Energieversorger,
der als Contractor eine Anlage baut, hat andere Präferenzen, als eine Kommune, die
neben den Vorgaben des Haushaltsrechts auch politische Ziele in Einklang bringen
muss. Die Entscheidungskriterien können daher unterschiedliche Ausprägungen haben.
Ein entscheidender Faktor ist auch die Risikopräferenz des Entscheidungsträgers.
Dabei ist zu beobachten, dass neuen Technologien häufig (subjektiv) eine größere
Unsicherheit angelastet wird als bereits etablierten, auch wenn bereits fest steht, dass
fossile Energien endlich sind und somit das Risiko der Preissteigerung bergen.
Umfangreiche Information zu den Möglichkeiten der Nutzung (eigener) regionaler
Biomassen, der Abschluss von langfristigen Verträgen, sowie von Versicherungen, kann
dazu beitragen, das Maß der Unsicherheit zu verringern.
13.7.6 Genehmigung
Der genehmigungsrechtliche Zusammenhang von Biomasseanlagen wurde bereits in
Kapitel 10 dargestellt. Die Voraussetzungen für eine Genehmigung hängen vor allem von
der Art der Anlage, der Beschaffenheit der Inputstoffe, deren Herkunft und Verwertung
und von der Größe der Anlage ab. Vor allem für die Genehmigung von Biogasanlagen
bestehen in der Praxis noch einige Hemmnisse. Auf Grund der zahlreichen tangierten
Rechtsgebiete ergibt sich ein umfangreiches Feld, das bei einer Genehmigung geprüft
werden muss. Die bestehenden Regelungen wurden jedoch häufig nicht für die
energetische Nutzung der Produkte ausgelegt, sondern für die konventionelle
landwirtschaftliche Verwertung. Daraus ergibt sich in einigen Fällen ein behördlicher
Ermessensspielraum. Um die Genehmigung von Biogasanlagen zu vereinheitlichen, hat
das Land Rheinland-Pfalz einen Entwurf zu einem „Handbuch für die Planung, Errichtung
und den Betrieb von Biogasanlagen in der Landwirtschaft in Rheinland-Pfalz“ vorgelegt.
Nur durch eine gemeinsame Diskussion der Voraussetzungen für den Bau von Anlagen
können Rahmenbedingungen gefunden werden, die die Einhaltung gesetzlicher
Vorgaben und umweltrelevanter Gesichtspunkte gewährleisten und dennoch
verhältnismäßig sind.
13.7.7 Bau und Betrieb
Beim Bau und Betrieb von Biomasseanlagen kommt es auf Grund von mangelnden
Erfahrungen bei ersten Anlagen häufig zu Problemen, die Erfahrungen für zukünftige
Anlagen darstellen können. Zu beobachten ist, dass der Arbeitsaufwand – vor allem in
der Anfangsphase – häufig unterschätzt wurde. Die tatsächlich benötigte Qualität des
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
530
Brennstoffes bzw. des Gärsubstrates stellt sich häufig erst beim Betrieb der Anlage
heraus. Sind Zuführung und Brennstoff nicht aufeinander abgestimmt, müssen
gegebenenfalls technische Ergänzungen an der Anlage gemacht oder Verhandlungen
zur Substrat- oder Brennstoffqualität geführt werden. Zu feuchte Hackschnitzel können
beispielsweise im Bunker, in den Zuführungsschnecken oder im Brennraum Probleme
verursachen. Für die energetische Nutzung von Grünschnitt bestehen besondere
technische und organisatorische Voraussetzungen. Auf Grund des höheren
Aschegehaltes des Materials mit oft sehr geringem Durchmesser und eines geringeren
Energiegehalts (häufig hervorgerufen durch einen hohen Wassergehalt oder vorab
einsetzende Kompostierung) wurden in mehreren Anlagen bereits negative Erfahrungen
gemacht, so dass von der Verwertung von Grünschnitt wieder Abstand genommen
wurde. Eine materialgerechte Aufbereitung mit Trocknung (z.B. mit Abwärme einer Kraft-
Wärme-Kopplung) könnte diesen Energieträger für gewisse Anlagentechnologien
attraktiv machen.
13.7.8 Output
Der Preis, für den das produzierte Gut einer Anlage abgesetzt werden kann, trägt
entscheidend zur Wirtschaftlichkeit des Vorhabens bei. Für Anlagen zur Stromerzeugung
gibt das EEG eine verlässliche Größe für den Absatz der produzierten Energie. Der
Wärmeabsatz stellt ein größeres Problem dar, da produzierte Wärme aus dezentralen
Anlagen nur lokal und über eine geringe Entfernung über ein Nahwärmenetz transportiert
werden kann. Für den Absatz von Wärme kann ohne Förderung der Leitungskosten
folgende Faustformel verwendet werden: Je Meter Leitung sollte die Abnahme dem Wert
eines kW an installierter Leistung entsprechen. Für eine 200 m Wärmeleitung sollten
folglich minimal 200 kW Wärmeabsatz vorhanden sein. Dies bedeutet eine um so höhere
Wirtschaftlichkeit, je höher der Wärmebedarf der Abnehmer in geringer Entfernung zur
Anlage ist.
Bezüglich des Absatzes des Outputproduktes haben häufig auch rechtliche
Rahmenbedingungen eine hemmende Wirkung (siehe Kapitel 10). So trägt die
Bezeichnung und somit die Verwertungsmöglichkeit eines Substrates aus einer
Biogasanlage entscheidend zur Akzeptanz des Gesamtkonzeptes bei den beteiligten und
den betroffenen Akteuren bei.
Bei der Planung von Heizanlagen in öffentlichen Gebäuden können häufig benachbarte
Liegenschaften mit in das Nahwärmenetz aufgenommen werden. Ist die Kommune
jedoch Betreiber der Anlagen, generiert sie durch den Wärmeverkauf Einnahmen, die die
Kommune in Konkurrenz zu privaten Unternehmen stellt. Hierdurch werden unter
Umständen effiziente und umweltschonende Investitionen verhindert, z.B. sofern die
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
531
Gewährung von Investitionszuschüssen für öffentliche Betreiber eine Ausschließlichkeit
vorschreibt.4
13.7.9 Hemmniskategorien
Die oben genannten Hemmnisse können in verschiedene Kategorien eingeteilt werden.
Unterschieden werden können ressourcenseitige Hemmnisse, technische Hemmnisse,
wirtschaftliche und finanzielle Hemmnisse, administrative Hemmnisse, soziale
Hemmnisse und nachfragebedingte Hemmnisse. Werden diese Kategorien weiter
untersucht, können verschiedene Mängel definiert werden, die die vorgenannten
Hemmnisse bedingen. Genannt werden können hierunter der Informations- und der
Interessensmangel, die sich gegenseitig bedingen und bewirken. Ferner ist fest zu
stellen, dass – oft trotz vorhandener Technologie – durch nicht ausreichend oder
zufriedenstellend vorhandene Strukturen keine wirtschaftlichen Ergebnisse erzielt werden
können.
Tabelle 13-25 stellt Beispiele für verschiedene Mängel im Bereich der Umsetzung
vorhandener Potenziale zusammen, die zu Hemmnissen führen können.
4 Im Rahmen des LEADER+ Projektes konnten die Gebäude interessierter Privatpersonen in direkter
Nachbarschaft der Heizanlage nicht angeschlossen werden, da der Wärmeverkauf eine einahmegenerierende
Maßnahme darstellt, die die Rückzahlung der Zuschüsse bedingt.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
532
Tabelle 13-25: Beispiele verschiedener Mängel im Be reich der Umsetzung
vorhandener Potenziale
Informationsmangel: Interessensmangel:
• zum Stand der Technologie
• bezügl. bestehendem Fachwissen /Know-how
• bezügl. bestehender Daten, Preise und
vorhandener Mengen
• bezügl. bestehender Alternativen
• bezügl. bestehender Konzepte und Anlagen
/positiver Beispiele
• bezügl. der Auswirkungen auf die Umwelt
• bezügl. der Möglichkeit zur Gewinnung von
Partnern
• bezügl. des Nutzens und der Auswirkungen
auf die eigene Situation
• beim Rohstofflieferant zur
Lieferung der Biomasse
• beim Investor
• bei Personen oder Gruppen mit
gegenteiligem Interesse
• an der Durchführung
alternativer Konzepte
• in der Politik
• bei den Abnehmern
Strukturmangel: Mangel in der wirtschaftlichen
Betrachtung:
• durch nicht bestehende Logistik-
/Bereitstellungskette
• durch best. Kalkulationen von Rohstoffen
• durch das Bestehen eines aktuellen
Verwertungsweges
• durch das Fehlen eines
Förderers/Befürworters
• durch anderweitige Interessen/durch das
Bestehen „Externer Effekte“
• durch einen noch nicht bestehenden Standort
oder bestehende Vorraussetzungen am
Standort
• durch noch nicht bestehende Abnehmer für
das Produkt /die Wärme
• durch das Fehlen einer Gesellschaft zum
Betrieb und Bau der Anlage
• durch fehlende Kommunikationsmöglichkeiten
• durch Risikoaversion beim
Entscheider
• durch bestehende
Rohstoffpreise
• durch alleinige Betrachtung
bestehender Kalkulationen
• durch alleinige Betrachtung
(bisher bekannter) vorhandener
Mengen
• durch das Fehlen eines
Investors
• durch bestehende Marktpreise
• durch Konkurrenzprodukte
• durch hohe Personalkosten
• durch hohe Folgeinvestitionen
durch aufwendige
Datenbeschaffung
Quelle: Eigene Darstellung
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
533
Einige dieser Faktoren bedingen sich gegenseitig, so dass bei bestehen einzelner
Hemmnisse keine Umsetzung erfolgt, sofern nicht deren Auflösung angestrebt wird. Fehlt
es einem möglichen Investor z.B. an Information zu einer bestehenden Technologie,
zeigt er auch kein Interesse an einer Umsetzung. Ohne das Interesse zur Umsetzung
wird er auch nicht gewillt sein, eine Struktur zu schaffen, die Voraussetzung für einen
wirtschaftlichen Betrieb der Anlage ist. Daraus ergibt sich die Dilemma-Situation, die in
Abbildung 13-31 dargestellt ist.
Mangel anInformation Mangel an Interesse
Mangel anWirtschaftlichkeit
keine Umsetzung
durch
Mangel anbest. Struktur
folglich
Abbildung 13-31: Mängel zur Hemmung der Biomasseums etzung
Quelle: Eigene Darstellung
13.8 Strategische Handlungsempfehlungen
Die Nutzung von Biomasse in RLP stellt einen erheblichen Wertschöpfungsfaktor dar.
Insbesondere in strukturschwachen, ländlichen Regionen kann die Biomasse zum
Aufbau neuer Arbeitsplätze, zur Senkung von Unterhaltungskosten und zu technischer
Innovation beitragen.
Damit dies effizient und unter größtmöglicher regionaler Wertschöpfung stattfindet
empfehlen wir folgende, begleitende Maßnahmen.
13.8.1 Unterstützung von EU-Kooperationsprogrammen zur
grenzüberschreitenden Biomasseoptimierung
Zur Optimierung der Biomassenutzung in grenznahen Bereichen unterstützt die
Landesregierung RLP aktiv Projekte mit internationalen Partnern. Hier sind insbesondere
Projekte im Bereich existierender EU-Förderprogramme zu nennen, die eine Ko-
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
534
Finanzierung benötigen. Von besonderer Bedeutung sind in diesem Zusammenhang
grenzüberschreitende Kooperationen zur optimalen Behandlung von organischen
Abfällen sowie Kooperationsprojekte der Landwirtschaft.
Über die Einbindung in europaweiter Biomasseforschungs- und Umsetzungsprojekte
sollen sich Akteure aus RLP in Europa als kompetente Partner für alle Formen der
strategischen, technischen und ökonomischen Biomassenutzung etablieren.5
13.8.2 Beratung von Unternehmen und Kommunen zur Op timierung
der Stoffströme und zum Einsatz von Biomassen
Zahlreiche Potenziale für den Einsatz und die Nutzung von Biomassen bestehen in
Kommunen und Unternehmen. Im Rahmen zahlreicher Gespräche in Rheinland-Pfalz
konnten beispielsweise Unternehmen mit großen Menge an organischen Abfällen aus der
Produktion von Tiefkühlkost oder anderen organischen Produkten und einem immensen
Wärmebedarf lokalisiert werden. Mehrere Unternehmen zeigten Interesse an einer
alternativen Energieversorgung, sahen sich jedoch bisher nicht in der Lage, eine
Machbarkeitsbetrachtung zur Stoffstromoptimierung zu beauftragen. Mit Unterstützung
des Ministerium für Umwelt und Forsten könnten zahlreiche Unternehmen oder
Kommunen für die Lieferung von Rohstoffen oder den Absatz von Biomasseenergie
gewonnen werden. So entstehen innovative Vorzeigeobjekte, die andere Firmen und
Kommunen zur Nachahmung anregen.
Das Budget versteht sich als 75 %-ige Förderung des Landes. 25 % der Budgetsumme
wird von der Gemeinde/ dem Betrieb als Eigenanteil geleistet.
Vorgeschlagener Projektrahmen: zwei Unternehmen/Kommunen in 2004, je drei
Unternehmen/ Kommunen in den Jahren 2005 – 2007.
13.8.3 Aufbau von BioEnergie- und RohstoffZentren ( BERZ) mit
Förderung der Absatzstrukturen
Die Umsetzung von Biomasse-Potenzialen scheitert oft an der bekannten Henne-Ei-
Problematik. Für die flächendeckende Versorgung mit Biomassen (z.B.
Holzhackschnitzel oder Pellets) besteht noch keine zufrieden stellende Struktur. Durch
die fehlenden Absatzstrukturen werden keine Biomassen in entsprechender Qualität
bereitgestellt, was wiederum die Entstehung von Anlagen behindert.
Daher bedarf es der Planung regionaler Zentren zur optimalen Versorgung vorhandener
und zu planender Anlagen.
Eine Lösung dafür bietet das Konzept, welches bereits am Beispiel Weilerbach in Kapitel
11.1 ausführlich erläutert wurde. Ein solches Zentrum bedarf einer optimierten Planung
5 Vgl. Antrag RUBIN im Programm INTERREG IIIA, Programmgebiete DeLux und DeLor, eingereicht durch das
IfaS und das IZES
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
535
bezüglich des Standortes, der Stoffströme, sowie der Produkt- und Wärmeabnehmer. In
Rheinland-Pfalz bestehen zwar bereits „Holzhöfen“, deren Strukturen sind jedoch z.T.
noch nicht optimiert.
Ziel ist die Etablierung einer landesweiten Infrastruktur zur energetischen Nutzung von
Biomasse. So werden auch Transportentfernungen optimiert und regionale Mehrwerte
geschaffen.
Vorgeschlagener Projektrahmen: Weiterentwicklung von 2 Holzhöfen in 2004,
Weiterentwicklung von 2 Holzhöfen und Initiierung von 2 neuen Zentren pro Jahr in 2005,
2006 und 2007; in 2007: Erstellung eines Handlungsleitfadens für die Umsetzung
weiterer neuer BioEnergie- und Rohstoffzentren.
13.8.4 Holzpellets-Initiative Rheinland-Pfalz
Die Energieeinsparverordnung (EnEV) schreibt den Austausch zahlreicher alter
Heizkessel bis zum Jahr 2005 bzw. 2006 vor. Dies eröffnet große Potenziale für den
Einsatz von Holzpelletheizungen. Die Erschließung von Sägewerkspotenzialen für die
Herstellung von Holzpellets (zentrale und dezentrale Herstellung von DIN Plus-, Norm-
und Industriepellets mit geringeren qualitativen Anforderungen) wird befürwortet, da im
Land ein vermehrtes „Sägewerkssterben“ zu verzeichnen ist. Die Produktion von
Holzpellets könnte für die Sägebetriebe ein weiteres Standbein zur Zukunftssicherung
darstellen. Derzeit entwickelt sich der Markt für Holzpellets in den waldreichen Regionen
stark, so dass kurzfristig mit einem Überhang an produzierten Holzpellets gerechnet wird.
Um diese positive Entwicklung einer gesteigerten Produktion und somit einer Schaffung
von Strukturen zu unterstützen, bedarf es einer intensiven Aufklärung und Information der
potenziellen Abnehmer über Möglichkeiten der Technologie und Versorgungssicherheit
des Brennstoffes.
Das Biomasse-Kompetenzzentrum (am IfaS) aktiviert mit landesweiten strategischen
Kampagnen (Anzeigen, Werbespots etc.) kombiniert mit regionalen
Schwerpunktveranstaltungen die Absatzpotenziale und trägt damit zur Schaffung neuer
Arbeitsplätze im Biomassebereich und zur Einsparung von CO2-Emissionen bei.
Vorgeschlagener Projektrahmen: Durchführung der Veranstaltungen in den Jahren 2004
– 2006,
13.8.5 Gastankstellen Biogas
Stoffstrommanagement kann die positiven Effekte der derzeit verfolgten Erdgasstrategie
im Mobilitätssektor weiter verstärken, indem Erdgastankstellen mit Biogasanlagen
kombiniert werden. Dies ist technisch realisierbar. Eine große Anzahl an
Biogastankstellen existiert bereits sehr erfolgreich in Schweden und der Schweiz. Die
Gestehungskosten für Biogas sind mit denen von Erdgas vergleichbar. Durch
Stoffstrommanagement wird der Kommune die Möglichkeit geboten, vergärbare
Stoffströme in ihrer Kommune zu erfassen und wertschöpfend im Individualverkehr (bzw.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
536
im eigenen Flottenverkehr) einzusetzen. Durch die Einbindung lokaler Akteure -
insbesondere der Landwirtschaft - in eine solche Strategie können kommunale Strukturen
gestärkt und gesichert werden. Eine Biogastankstellenstrategie eignet sich insbesondere
in Gebieten, in denen keine ausreichenden Wärmeabnehmer vorhanden sind. Bei
stationären Biogasanlagen sind die Erträge der Wärmesenke ein wichtiger Bestandteil
der Wirtschaftlichkeit.
In Rheinland-Pfalz prüft das Biomasse-Kompetenzzentrum, an welchen Standorten eine
Einbindung von Biogas in das Erdgastankstellennetz möglich ist. Es werden Strategien
erarbeitet, die untersuchen, ob aus steuerlichen und technischen Gesichtspunkten eine
eigene Biogastankstelle oder aber eine Kombination zwischen Erdgas und Biogas besser
geeignet ist. Zielsetzung ist es, bis 2007 in Rheinland-Pfalz mindestens zehn Tankstellen
mit Biogas zu versorgen und für weitere Interessenten Handlungsempfehlungen zu
geben.
Vorgeschlagener Projektrahmen: Entwicklung von Geschäftsmodellen, Netzwerksaufbau,
Standortsuche in 2005; Verwirklichung von fünf Biogastankstellen in 2006, Verwirklichung
von fünf Biogastankstellen und Erarbeitung einer Handlungsempfehlung in 2007
13.8.6 Reaktivierung der rheinland-pfälzischen Nied erwälder
In Rheinland-Pfalz sind etwa 70.000 ha Niederwaldflächen vorhanden. Diese Flächen
werden derzeit entweder in Hochwald überführt oder aber sich selbst überlassen, da der
Preis des Schwachholzabsatzes nicht die Kosten der Holzbringung deckt. Vor allem in
Steillagen wird auf absehbare Zeit die Nutzung von Niederwäldern nicht möglich sein.
Derzeit wird zwischen der Landesforstverwaltung und der Universität Freiburg ein
Nutzungsplan für die Niederwälder erarbeitet. Um den Absatz des Holzes sowohl für die
Überführungsphase in Hochwald, als auch für die Nutzung eines Niederwaldsystems
sicherzustellen, ist ein Stoffstrommanagementplan notwendig. Dieser sieht unter
anderem die Nutzung von Holz in den BioEnergie- und RohstoffZentren vor und
beinhaltet auch die Planung von Nahwärmenetzen zum direkten Absatz in die
energetische Nutzung.
Das IfaS erstellt einen regionalen Absatzplan, der mit der Nutzungsplanung der
Landesforstverwaltung abgestimmt ist. Dies ermöglicht einen sicheren Absatz und somit
eine möglichst kostendeckende Nutzung der vorhandenen Niederwälder.
Vorgeschlagener Projektrahmen: Standortsuche, Aufbau von Vermarktungs- und
Logistikstrukturen unter Einbindung von BioEnergie- und Rohstoffzentren in 2005,
Durchführung von drei exemplarischen Projekten in 2006; Evaluation und
Handlungsempfehlungen für weitere Niederwaldprojekte in 2007
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
537
13.8.7 Pflege des internetbasierten Informationssys tems Biomasse
Das IfaS entwickelt derzeit für das Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz
ein internetbasiertes Handels- und Informationssystem Biomassen Rheinland-Pfalz. Das
Handelssystem soll sich selbst tragen. Das Informationssystem stellt u.a.
Biomassepotenziale dar, listet Biomasseheiz(kraft)anlagen und bietet einen
Branchenführer „Energetische Nutzung von Biomasse“. Die Darstellungstiefe kann bis
auf Landkreisebene gewählt werden.
Der Auftrag über die Entwicklung des Handels- und Informationssystems Biomassen läuft
bis Mitte des Jahres 2005.
Danach kann das Biomasse-Kompetenzzentrum die Pflege der Internetseite
übernehmen, da die Internetseite ansonsten schnell an Aktualität und somit an Nutzen
verliert. Ein Hauptaugenmerk wird hierbei auf den Branchenführer und die Anlagenliste
gelegt. Dazu werden einmal im Jahr per Fragebogen neue Anlagen, neue Projekte und
neue Akteure erhoben. Zusätzlich steht das IfaS als Ansprechpartner der Internetnutzer
zu Verfügung. Jedes zweite Jahr werden Biomassepotenziale neu erhoben, um den
Fortschritt der energetischen Nutzung der Biomasse zu dokumentieren.
Vorgeschlagener Projektrahmen: 2005 - 2007
13.8.8 Durchführung eines Projektes zur Errichtung von
schnellwachsenden Hölzern auf Ausgleichsflächen
Die Holzpotenziale aus der Forstwirtschaft, die Potenziale an Sägewerksresthölzern,
sowie an Althölzern können den langfristigen Bedarf an Hölzern zur Nutzung in der
Holzwerkstoffindustrie sowie im Energieholzsektor nicht decken. Alternativen werden seit
längerer Zeit in schnellwachsenden Hölzern auf landwirtschaftlichen Flächen gesehen.
Diese werden derzeit in Deutschland hauptsächlich zur stofflichen Nutzung angebaut (z.
B. Sachsen, Mecklenburg-Vorpommern). Im Rahmen dieser Studie hat das IfaS in
Zusammenarbeit mit der Landwirtschaftskammer und dem Ministerium für Umwelt und
Forsten Rheinland-Pfalz einen NawaRo-Anbaumix für landwirtschaftliche Flächen
definiert, die kurzfristig zur Energieproduktion vorgesehen sind. Dieser Anbaumix sieht
vor, 5.000 ha in Rheinland-Pfalz mit schnellwachsenden Hölzern zu bestocken.
Im Zuge dieses Angebotes kartiert das Biomasse-Kompetenzzentrum zunächst 5.000 ha
landwirtschaftliche Flächen. Es wird ein Flächenmanagementplan erstellt, der den Anbau,
die Finanzierung und den Absatz des Holzes berücksichtigt. Dabei ist vor allem die
Einbindung in vorhandene ökologische Strukturen von Bedeutung. Die Anlage der
Flächen wird zunächst über die Eingriffs-/ Ausgleichsregelung finanziert. Angestrebt ist,
auf 500 ha Fläche schnellwachsende Hölzer zu pflanzen.
Zur Zeit gibt es bundesweit Bestrebungen Kurzumtriebsplantagen anzulegen. Durch den
Aufbau einer bundesweiten Pflanz- und Erntelogistik, sowie die Anlage von
Mutterquartieren für Energiehölzer, ist zu erwarten, dass sich der Anbau in einigen
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
538
Jahren selbst finanziert. Ziel ist es, durch diese best-practice-Beispiele die Akteure zum
Anbau schnellwachsender Hölzer auf max. 5.000 ha zu animieren.
Vorgeschlagener Projektrahmen: in 2004 Netzwerksaufbau, Kartierung von Flächen,
Vorbereitung von Flächen; Anlage der Flächen und Ertragsmonitoring in 2005,
Evaluierung der Flächen in 2006, Anlage neuer Flächen und Erstellung von
Handlungsempfehlungen in 2007
13.8.9 Durchführung eines Pilotprojektes zur Optimi erung der
Erträge aus der landwirtschaftlichen Biomasseproduk tion für
die energetische Verwertung
Im Rahmen dieser Studie wurde das Problem der Anbauformen von NawaRos auf
landwirtschaftlichen Flächen durch die Bildung eines Anbau-Mix mit verschiedenen
energetisch nutzbaren Biomassen gelöst. Die Problematik besteht jedoch in der
konkreten Umsetzung von Projekten. Abhängig von den Boden- und Flächenpotenzialen
der Standorte und der angestrebten Heiz(kraft)werkstechnologie müssen
unterschiedliche Formen des Anbau-Mixes umgesetzt werden. Weiterhin spielt die
zukünftige strategische Ausrichtung der sich im Wandel befindlichen Landwirtschaft eine
entscheidende Rolle bezüglich der Verfügbarkeit der Flächen und den Anfall von
Reststoffen (z.B. Gülle oder Stroh). Zielt diese Strategie im Rahmen eines definierten
Zieles auf die energetische Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen, können durch die
Nutzung neuer (oder alter) Feldfrüchte oder die Kombination verschiedener Arten in einer
integrierten Anbauweise erhebliche Ertragssteigerungen im Vergleich zu den derzeit
praktizierten (auf die Lebensmittelindustrie ausgerichteten) Anbautechniken erzielt
werden.6 Diese zusätzlichen Potenziale wurden im Rahmen der Biomassepotenzialstudie
nicht quantifiziert. Im Rahmen dieses Projektes wird es möglich, anhand mehrerer
unterschiedlicher Standorte die Möglichkeit der Steigerung von Biomassepotenzialen zu
untersuchen und somit die Voraussetzung für die flächenhafte Anwendung in Rheinland-
Pfalz zu schaffen. Dazu gehört auch die Untersuchung der Verwertungseigenschaften
der Biomassen in verschiedenen Anlagen.
50 ha werden auf verschiedenen Standorten angelegt. Diese werden einem
Ertragsmonitoring unterzogen.
Vorgeschlagener Projektrahmen: In 2004 Netzwerksaufbau und Vorplanungen; in 2005
erste Anlage von Flächen im Frühjahr und Evaluierung, in 2006 Anlage weiterer Flächen
und Untersuchung der Verwertungsmöglichkeiten in Heizanlagen und
Handlungsempfehlungen für Landwirte
6 SCHEFFER, K. (2003)
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
539
13.8.10 Durchführung eines Rheinland-Pfalz weiten V ersuchs
zum Einsatz von Energiegetreide in Heizanlagen
Es gibt viele Bestrebungen der Nutzung von Energiegetreide in Deutschland. Sie
ermöglicht der Landwirtschaft den Einstieg in eine Energiewirtschaft, die sich durch
Nutzung bereits bekannter Anbau- und Erntetechnologien auszeichnet.
Im Rahmen eines Projektes ist die Nutzung von Energiegetreide in 20 Pilotanlagen zu
untersuchen. Die Nutzung von eiweißarmem Getreide ermöglicht neue Erkenntnisse zum
Verbrennungsverhalten von Energiegetreide. Untersucht wird, inwiefern der Anbau dieser
Getreidesorten die Stickoxidemissionen zurückführen und wie sich die niedrigen
Ascheschmelzpunkte auf die Verbrennung in herkömmlichen Heizungen (z.B.
Pelletheizungen) auswirkt. Das Projekt versteht sich als Aktion von Anlagenbauern,
Hochschulen und Landwirtschaft.
Die Umsetzung dieses Konzeptes bedarf einer intensiven Aufklärungsarbeit durch
persönliche Beratungsgespräche und flächendeckende Informationsveranstaltungen mit
Partnern aus der Praxis und der Wissenschaft. Der Budgetansatz anbei versteht sich
jedoch nur als Budget für die Umsetzung des Projektes durch IfaS. Das Monitoring muss
in Zusammenarbeit mit Anlagenbauern erfolgen.
Vorgeschlagener Projektrahmen: in 2005 Standortsuntersuchungen, Akteursanalyse und
Planung der Flächen; in 2006 Anlage von Flächen und Definition von 20 Anlagen, 2007
Evaluation
13.8.11 Grünschnittnutzung
Die energetische Nutzung von Grünschnitt wird derzeit in Rheinland-Pfalz nur in
einzelnen Projekten (Eisenberg, Kandel) in einem sehr geringen Umfang praktiziert, da
der Grünschnitt direkt unter einem hohen Kostenaufwand auf Kompostierungsanlagen
„entsorgt“ wird. Auf Grund der unterschiedlichen Strukturen für die Pflege von z.B.
Straßen, Bahnstrecken, Uferrändern, Biotopen und öffentlichen Grünanlagen fallen in
allen Bereichen vermeintlich vernachlässigbare Mengen an, deren Nutzung häufig als
nicht wirtschaftlich betrachtet wird. Dies wird vor allem durch die Tatsache der
schwierigen Mengenermittlung belegt, da zahlreiche Akteure angaben, nicht unerhebliche
Mengen zu bearbeiten, diese jedoch nicht beziffern konnten. In der Gesamtheit stellen
diese Mengen ein nennenswertes Potenzial dar, welches erst durch die Schaffung eines
entsprechenden Stoffstrommanagementplanes aktiviert werden kann.
Die Aufbereitung der anfallenden Mengen spielt für die technische Verarbeitung eine
wichtige Rolle. Im Rahmen des Projektes werden Untersuchungen zum tatsächlichen
Anfall, der Zusammensetzung, Konsistenz und der energetischen Verwertbarkeit
durchgeführt. Durch ein regionales Konzept werden erhebliche Potenziale aus der
Grünpflege nutzbar gemacht.
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
540
Vorgeschlagener Projektrahmen: Definition dreier Beispielprojekte und Planung in 2005,
2006 Durchführung, 2007 Auswertung und Handlungsempfehlungen für Kommunen.
13.9 Literaturverzeichnis zu Kapitel 13
• ANTON, T., ANGILELLA, M. (2004): Präsentation vor dem Ortsgemeinderat
Enkenbach-Alsenborn, 21.01.2004
• BANK OF INTERNATIONAL SETTLEMENTS (2003): Konsultationspapier,
Überblick über die Neue Baseler Eigenkapitalvereinbarung,
http://www.bundesbank.de/bank/download/pdf/Overview_Deutsch.pdf, April 2003
• BUNDESMINISTERIUM FÜR VERBRAUCHERSCHUTZ, ERNÄHRUNG,
LANDWIRTSCHAFT (2003): Ref. 535, Stand: 20.06.2003
http://www.fnr.de/cms35/index.phpid=272
• EIFLER, P. (2003): Machbarkeitsstudie und Wirtschaftlichkeitsuntersuchung
eines Nahwärme- und Anlagenkonzeptes unter Berücksichtigung des regionalen
Mehrwertes am Beispiel der Biomassepotenziale in Bruchmühlbach – Miesau.
Diplomarbeit, IfaS, Birkenfeld, unveröffentlicht
• HECK, P. (2003): Abschlussbericht Zero-Emission-Village Weilerbach. IfaS,
Birkenfeld, unveröffentlicht
• HECK, P., WERN, B. (Hrsg.) (2004): Tagungsband zur Biomasse-Tagung
Rheinland-Pfalz 2003, P+H-Verlag, Berlin
• HOFFMANN, D. (2002): Diplomarbeit: Nahwärmeversorgung auf der Basis von
Holz. IfaS, Birkenfeld, unveröffentlicht
• HOFFMANN, W. (2001): (BuF) Energiesparberatung-Vor-Ort, Bericht:
Energieberatung Grundschule Reichenbach-Steegen. Neustadt, unveröffentlicht
• JUSTINGER, G. (2003): Förderung für Holzenergieanlagen im Wärmemarkt. In:
HECK, P., WERN, B. (2004)
• LANDESFORSTEN RHEINLAND-PFALZ (2004): Unsere Strukturen. Stand
2.7.2004, http://www.wald-rlp.de/1orga.htm
• MINISTERIUM FÜR WIRTSCHAFT, VERKEHR, LANDWIRTSCHAFT UND
WEINBAU RHEINLAND-PFALZ (2002): Dokumentation der Förderung im
Rahmen des Landesförderprogramms Förderung erneuerbarer Energien. 1090-
2001
• MWVLW.RLP (2003): S 1; 2
http://www.mwvlw.rlp.de/inhalt/etc/download/FEE_VV8206.pdf, 13.03.2004
• SCHEFFER, K. (2003): Die Bedeutung einer integralen Landwirtschaft. In HECK,
P., WERN, B. (2004)
• STAIß, F. (2003): Jahrbuch erneuerbare Energien. Bieberstein Fachbuchverlag,
1. Auflage Radebeul
• VERBANDSGEMEINDEVERWALTUNG WEILERBACH (2002): Jahresrückblick
2001. Weilerbach (2002)
Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz
541
• ZIMMERMANN, E. (2004): Machbarkeitsstudie und
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung verschiedener Trocknungsvarianten für
Holzhackschnitzel im Sägewerk Baus GmbH unter Berücksichtigung des
Energiegehaltes der Hackschnitzel. Diplomarbeit, IfaS, Birkenfeld,
unveröffentlicht
Resümee
542
14 Resümee
Die vorliegenden Studie zur Weiterentwicklung der energetischen Biomassenutzung in
Rheinland-Pfalz wurde vom Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz in
Auftrag gegeben. Vor dem Hintergrund einer beabsichtigten Stärkung Erneuerbarer
Energien in Rheinland-Pfalz wird zunächst die Frage der landesweiten Anteile der
energetischen Biomassenutzung am Primärenergieverbrauch erarbeitet.
Die Ermittlung der vorhandenen Biomasse-Mengen ergibt ein technisches Potenzial zur
Deckung des derzeitigen Primärenergieverbrauches von ca. 13 %. Diese Zahl ist der
Rahmen des technisch und ökologisch Machbaren, wenn wirtschaftliche Kriterien nicht
angewendet werden. Es werden alle Biomassemengen unabhängig von der derzeitigen
Verwendung und unabhängig von den Energiegestehungskosten erfasst. Durch
Einsparungen, die mit technischen Neuinvestitionen verbunden sind sowie durch die
Nutzung von Energieeffizienzmaßnahmen und durch eine Bewusstseinsbildung, kann
mittelfristig der Anteil des technischen Potenziales an der Energieversorgung weiter
gesteigert werden. Bei einer Einsparung von 15 bzw. 30 % des derzeitigen
Primärenergiebedarfs, erhöht sich der Anteil, der aus Biomassen gedeckt werden könnte,
auf 16 bis 19 %.
Kurzfristig sind - vor allem mit holzartigen und vergärbaren Biomassen aus der
Landwirtschaft - ca. 4 % des derzeitigen PEV durch Biomasse abzudecken. Durch
Einsparungen beim Primärenergieverbrauch können diese Potenziale auf 5 % gesteigert
werden.
Die kurzfristig verfügbaren Potenziale sind sehr konservativ geschätzt. Sie bilden eine
Basismenge die umgesetzt und auf mittlere Sicht gesteigert werden kann. Die
Konkurrenz zur stofflichen oder nahrungsmitteltechnischen Verwendung wurde sehr stark
berücksichtigt. Durch eine verstärkte Unterstützung der sich in der Entstehung
befindlichen Strukturen, durch intensive Öffentlichkeitsarbeit und Know-how-Transfer
sowie ggf. die finanzielle Unterstützung für neue Lösungsansätze lassen sich sicherlich
größere Beiträge der Biomasse zum PEV darstellen. Hinzu kommen zu erwartende
Änderungen im Preisgefüge der fossilen Energieträger, die durch den direkten Vergleich,
große Einflüsse auf die wirtschaftliche Verfügbarkeit von Potenzialen haben.
Der aktuelle Stand der Nutzung von Biomasse in RLP lässt sich aufgrund der zahlreichen
dezentralen Anlagen und der unterschiedlichen Anlagenwirkungsgrade, vor allem bei
Stromerzeugungsanlagen, nicht exakt ermitteln. Ausgehend von einem Stromverbrauch
von 27.753 GWh in Rheinland-Pfalz, decken die derzeit installierten Biomasseanlagen
(siehe Kapitel 13.6) ca. 1 % des Stromverbrauches. Die derzeit in Rheinland-Pfalz
jährlich produzierten Holzpellets (ca. 23.000 Mg) haben einen thermischen Heizwert von
ca. 112.700 MWh/a. Das bereits energetisch genutzte Brennholz kann mit ca.
1,2 Mio. MWh angesetzt werden. Die Nutzung erfolgt jedoch zum größten Teil in
Resümee
543
energetisch ineffizienten Kaminfeuerungen. Die derzeit in Rheinland-Pfalz installierten
Holzheizungen nutzen ein Potenzial von ca. 1,3 Mio. MWh1 Damit sind ca. 49% des
kurzfristig verfügbaren Holzpotenzials umgesetzt. Die in Rheinland-Pfalz bestehenden
Biogasanlagen vergären2 Biomassen (organische Abfälle und nachwachsende Rohstoffe)
mit einem Energieinhalt von ca. 204.000 MWh. Gemessen am verfügbaren Potenzial
entspricht dies einer Umsetzung von ca. 11 %. Der Maschinen- und Betriebshilfering
Südwestpfalz-Kaiserslautern plant die Pressung und Vermarktung von 3.000 Mg
rheinland-pfälzischen Rapses im Jahr 2004. Im Vergleich mit den verfügbaren
Potenzialen auf den angenommenen Rapsflächen aus nachwachsenden Rohstoffen
bedeutet dies einen Umsetzungsgrad von 44 %.
Die dargestellten Zahlen zeigen daher ein kurzfristig verfügbares Potenzial, welches als
Ausgangsbasis für eine strategische Biomassenutzung in Rheinland-Pfalz dienen kann.
Im Rahmen der Handlungsempfehlungen werden konkrete Projekte aufgezeigt, anhand
derer der derzeit noch nicht genutzte Anteil der verfügbaren Potenziale kurzfristig zur
Umsetzung gebracht werden kann. Die langfristig verfügbaren Potenziale hängen neben
Einflussfaktoren wie Energiepreisen und der Preisentwicklung der verschiedenen
Technologien vor allem auch von politischen Zielen und Vorgaben und den
unternommenen Maßnahmen zur Aktivierung der Potenziale ab.
Im Landkreis Kaiserslautern und in der Verbandsgemeinde Weilerbach werden die
einzelnen Potenziale in einer größeren Tiefe aufgenommen. Die ermittelten Potenziale
ergeben, dass bei Biomasseprojekten nicht allgemeine Kennzahlen übernommen werden
sollten. Jede Region hat andere Stärken und Schwächen. So ist in der
Verbandsgemeinde Weilerbach ein sehr hohes Potenzial an Altfetten vorhanden, da dort
ein großer Altfetthändler ansässig ist. Abgesehen von diesen Potenzialen konnten die
landesweit aufgenommenen Mengen anhand der Modellkommune und des
Modelllandkreises bestätigt werden.
Bei einer direkten konkurrierenden Nutzung ist die stoffliche Verwertung grundsätzlich
der energetischen vorzuziehen, da z.B. stofflich genutztes Holz als CO2-Speicher dient
und im Anschluss an diese Nutzung nochmals energetisch genutzt werden kann. Diese
Konkurrenz muss jedoch bei steigenden Transportstrecken auch durchaus kritisch
betrachtet werden. Holz über mehrere hundert Kilometer in ein Zellstoffwerk zu
transportieren, muss ökologisch nicht unbedingt sinnvoller sein, als es ortsnah
energetisch zu nutzen. Aus Sicht einer regionalen Wertschöpfung mit Schaffung von
Arbeitsmöglichkeiten für Handwerker, Lohnunternehmer und Landwirte kann die ortsnahe
Nutzung von Biomasse einer überregionalen stofflichen durchaus überlegen sein.
Ziel der vorliegenden Studie war daher, die vorhandenen Potenziale darzustellen und
Wege zu ihrer Umsetzung aufzuzeigen entwickeln. Bereits im Rahmen der Laufzeit der
1 Berechnet wurde die produzierte thermische Leistung mit einem Anlagenwirkungsgrad von 85%. 2 Bei einem angenommenen elektrischen Wirkungsgrad von 35%
Resümee
544
Studie konnten zahlreiche Projekte betreut und angestoßen werden. Damit wurde ein
wichtiger Grundstein für eine langfristige strategische Umsetzung der
Biomassepotenziale geschaffen. In der Betrachtung der rechtlichen Rahmenbedingungen
der Biomassenutzung wurde v.a. auf Genehmigungsverfahren und die Verwertung der
Rückstände (Asche, u.a.) eingegangen. Hier finden sich wertvolle Hinweise für die
Umsetzung von Projekten.
Das Kapitel 13 Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten bietet wichtige Anhaltspunkte für
die weitere Umsetzung. Bestehende Projekte werden beschrieben, von denen die
interessierten Akteure lernen und mit den Betreibern der Biomasseanlagen in einen
Erfahrungsaustausch eintreten können. An dieser Stelle werden auch Möglichkeiten
weiterer Projekte skizziert, welche die verstärkte Nutzung von Biomasse voranbringt.
Mit einer konsequenten Strategie der Biomasseförderung kann ein weitaus größerer
Beitrag zu regionalen Arbeitsplatzschaffung, zum Klimaschutz und zur Förderung von
klein- und mittelständischem Know-how geleistet werden. Dabei ist es möglich, weit mehr
als die zur Zeit verfügbaren Potenziale zu aktivieren.
Wichtig ist jedoch auch die fortlaufende Berücksichtigung des Naturschutzes. Es muss
unbedingt vermieden werden, dass die Nutzung von Biomasse gegen die Ziele eines
flächenhaften Naturschutzes ausgespielt wird.
Anhang
545
15 Anhang
Anhang 1: Energiekennzahlen
Allgemeine Kennwerte
Allgemeine Kennwerte: Energie > Heizöl > Biogas Quelle
Energie Kennwerte
1 kWh = 3.600 kJ BMU (2002b)
1 MWh = 1.000 kWh BMU (2002b)
1 MWh = 3,6 GJ BMU (2002b)
10 kWh = 1 Liter Heizöl http://www.oeldirect.de
1 MWh = 100 Liter Heizöl
Heizöl Kennwerte
1 Mg. Heizöl = 11,63 kWh Heizwert s. Energiekennwerte
1 l Heizöl = 2,6 kg CO2-Ausstoß http://www.prima-klima-
weltweit.de
1 l Heizöl = 0,376 Euro (inkl. MwSt) Brennstoffspiegel
http://www.waerme.org
bei Abnahme von 3000 l, Stichtag: 15. März 2002
Biogas Kennwerte
1 m³ Biogas = 6 kWh Heizwert ENERGIEAGENTUR
NRW (o.J.)
1 m³ Biogas = 0,6 Liter Heizöl s. Heizöl
1 m³ Biogas = 1,56 kg CO2--Ausstoß s. Heizöl
Anhang
546
Kennwerte für das Biogaspotenzial aus der Tierhaltu ng in RLP 15.1.1
15.1.2
Umrechnung Tierbestand in GVE Quelle
1 Milchkuh = 1 GVE SCHULZ, H., EDER, B.
(2001)
1 Rind (Jung 1 - 2a) = 0,7 GVE SCHULZ, H., EDER, B.
(2001)
1 Kalb = 0,3 GVE SCHULZ, H., EDER, B.
(2001)
1 hier: sonstige Kühe wie Milchkühe = 1 GVE SCHULZ, H., EDER, B.
(2001)
Anhang
547
1 Mastschwein/
Zuchtsau
= 0,12 GVE SCHULZ, H., EDER, B.
(2001)
1 Jungschwein/Ferkel = 0,04 GVE SCHULZ, H., EDER, B.
(2001)
1 hier: sonstige Schweine wie
Mastschweine
= 0,12 GVE SCHULZ, H., EDER, B.
(2001)
1 Legehenne/Geflügel = 0,0033 GVE SCHULZ, H., EDER, B.
(2001)
1 Pferd (hier: unter 3 Jahre) = 0,7 GVE SCHULZ, H., EDER, B.
(2001)
1 Schaf (hier: über 1 Jahr) = 0,1 GVE SCHULZ, H., EDER, B.
(2001)
m³ Biogas / GVE /d Biogasertrag von Tieren
(m³ Biogas pro GVE und Tag) min max
1 Rind (hier: alle Rinder) = 0,56 1,5 SCHULZ, H., EDER, B.
(2001)
1 Schwein (hier: alle Schweine) = 0,6 1,5 SCHULZ, H., EDER, B.
(2001)
1 Legehenne / Geflügel = 3,5 4 SCHULZ, H., EDER, B.
(2001)
1 Pferd = 0,6 1,5 SCHULZ, H., EDER, B.
(2001)
1 Schaf = 0,6 1,5 SCHULZ, H., EDER, B.
(2001)
Anhang
548
Stallhaltungstage (Tage pro Jahr) Tage / Jahr
männliche Rinder 1. und 2. Jahr 215 SIEBLER, A.
(2002)
Milchkühe 365 SIEBLER, A.
(2002)
Ammen- und Mutterkühe 150 SIEBLER, A.
(2002)
Kälber, Jungrinder und sonstige Kühe 365 SIEBLER, A.
(2002)
alle Schweine 365 SIEBLER, A.
(2002)
alle Legehennen / Geflügel 365 SIEBLER, A.
(2002)
alle Pferde 215 SIEBLER, A.
(2002)
alle Schafe 150 SIEBLER, A.
(2002)
Anhang
549
Kennwerte für das Biomassepotenzial aus landwirtsch aftlichen Anbau flächen in
RLP
Ermittlung der Biomassemengen auf den landwirtschaftlichen Anbauflächen über
den Hektarertrag in dt / ha (1 dt = 0,1 Mg)
Dauergrünlandflächen Hektarertrag
(dt/ha)
Quelle
Gräser auf Dauergrünland
Hektarertrag Raufutter 72 STATISTISCHES LANDESAMT
(2002b)
Heuertrag: Raufutterertrag
Umgerechnet im Verhältnis 4:1
288 STATISTISCHES LANDESAMT
(2002b)
Getreideanbauflächen
für Strohaufkommen
Hektarertrag [dt/ha]
Durchschnitt 2000 / 2001
Quelle
Winterweizen 70 STATISTISCHES
LANDESAMT
(2002b)
Sommerweizen 55 s.o.
Hartweizen (Durum) 57 s.o.
Triticale 60 s.o.
Roggen 59 s.o.
Wintergerste 57 s.o.
Sommergerste 47 s.o.
Hafer 43 s.o.
Sommermenggetreide
und Wintermenggetreide
44 s.o.
Anhang
550
Getreideanbauflächen
für Strohaufkommen
Kornertrag
[dt/ha]
Korn / Stroh-
Verhältnis
Bergeverluste
[%] für
technisches
Pot.
Quelle
Winterweizen 64 1,0 5 SIEBLER, A. (2002)
Sommerweizen 57 1,0 5 SIEBLER, A. (2002)
Hartweizen (Durum) 52 1,0 5 SIEBLER, A. (2002)
Triticale 59 1,1 5 SIEBLER, A. (2002)
Roggen 54 1,1 5 SIEBLER, A. (2002)
Wintergerste 53 1,0 5 SIEBLER, A. (2002)
Sommergerste 48 1,1 5 SIEBLER, A. (2002)
Hafer 48 1,2 5 SIEBLER, A. (2002)
Sommermenggetreide
und
Wintermenggetreide
45 1,0 5 SIEBLER, A. (2002)
Stilllegungsflächen - Anbaumix Hektarertrag Quelle
Rapsöl 1 Mg/ha SCHRIMPF, E. (2001)
Rapskuchen 2 Mg/ha SCHRIMPF, E. (2001)
Gräser (siehe Gräser auf Dauergrünland):
Raufutterertrag
72 dt/ha STATISTISCHES
LANDESAMT (2002b)
Raufutterertrag umgerechnet auf Heuertrag: 288 dt/ha STATISTISCHES
LANDESAMT (2002b)
Mais 480 dt/ha STATISTISCHES
LANDESAMT (2002b)
Futterrüben 1102,1 dt/ha STATISTISCHES
LANDESAMT (2002b)
Anhang
551
Energiegräser
(hier: Miscanthus mit 10 Mg TM / ha Ertrag)
10-30
Mg TM/ha
HARTMANN (1998) in IZES
(2002)
Weizen-Korn 64 dt / ha STATISTISCHES
LANDESAMT (2002b)
Weizen-Stroh 64 dt / ha STATISTISCHES
LANDESAMT (2002b)
Schnellwachsende Hölzer
(hier: Pappel) t atro / ha
9,2 - 14,0 t TM /
ha
BEMMANN, A. (2002)
Energiekennwerte div.
Anbauprodukte
Heizwert
Korn
(kWh / kg
Korn atro)
Quelle Heizwert
Stroh (kWh
/ kg Stroh
atro)
Quelle
1 kg Weizen 4,7
LEWANDOWSKI, I.,
HARTMANN, H.
(2002)
4,8 LEWANDOWSKI,
I., HARTMANN, H.
(2002)
1 kg Roggen 4,9 MINISTERIUM
LÄNDLICHER RAUM
BADEN-
WÜRTTEMB. (1998)
4,9 LEWANDOWSKI,
I., HARTMANN, H.
(2002)
1 kg Triticale 4,7 LEWANDOWSKI, I.,
HARTMANN, H.
(2002)
4,8 LEWANDOWSKI,
I., HARTMANN, H.
(2002)
Hafer 5,0 MINISTERIUM
LÄNDLICHER RAUM
BADEN-
WÜRTTEMB. (1998)
4,8 wie Triticale
Gerste (Sommer und
Winter)
4,9 MINISTERIUM
LÄNDLICHER RAUM
BADEN-
WÜRTTEMB. (1998)
4,9 LEWANDOWSKI,
I., HARTMANN, H.
(2002)
Sommermenggetreide
/ Wintermenggetreide
4,7 wie Triticale 4,8 wie Triticale
Anhang
552
Energiekennwerte diverser Anbauprodukte
1 Mg Gras (auf
Dauergrünlandflächen und
Anbaumix)
hier: Weidelgras
110 m³ Biogas / Mg
Substrat
WEILAND, P. in MEDENBACH, M.
(2001)
1 Mg Rapsöl 10,3 MWh / Mg LANDESINITIATIVE
ZUKUNFTSENERGIEN NRW (o. J.)
1 Mg Rapskuchen 17,5 MJ / kg GOY (1998)
1 Mg Futterrüben 135 m³ Biogas / Mg
Substrat
WEILAND, P. in MEDENBACH, M.
(2001)
1 kg Weizen-Stroh 4,78 kWh LEWANDOWSKI, I., HARTMANN, H.
(2002)
1 kg Weizen- Korn 4,72 kWh MINISTERIUM LÄNDLICHER RAUM
BADEN-WÜRTTEMBERG (1998)
1 Mg Silomais Substrat
(hier: für Körnermais)
190 m³ Biogas / Mg
Substrat
WEILAND, P. in MEDENBACH, M.
(2001)
Schnellwachsende Hölzer
(Pappel)
4,2 MWh www.energieholzboerse/hackschnitz
el/htm
Energiegräser (hier:
Miscanthus mit 17,5 MJ/kg)
17,1 - 18,5 MJ / kg LEWANDOWSKI, I. (o.J)
Anhang
553
Landwirtschaftliche Sonderkulturen
Weinbau / Rebflächen Quelle
Ertrag Rebholz Trockenmasse (TS) 12,5 - 17,5 dt / ha FISCHER, A. (1984)
Heizwert Rebholz getrocknet (TS) 14.300 MJ/t =
3,97 MWh / t
FISCHER, A. (1984)
Ertrag Trester Trockenmasse (TS) 8 - 12 dt / ha FISCHER, A. (1984)
Gehalt oTS (in %) von TS 80 - 95 % KUHN (1995)
m³ Biogasertrag / kg o.TS 0,42 - 0,5 Gesellschaft für Biogas und
Umwelttechnik mbH
Baumschulen
Gehölzschnitt (durchschnittliches
jährliches Aufkommen an Frischmasse)
2 Mg / ha * a RÖSCH (1996)
Obstbauanlagen
Gehölzschnitt (durchschnittliches
jährliches Aufkommen an Frischmasse)
2 MG / ha * a RÖSCH (1996)
Anhang
554
Kennwerte für das Biomasseaufkommen aus der Landsch aftspflege
Straßenbegleitpflege Autobahn Quelle
Gehölzfläche (ha / km) 0,6 ha / km DINTER & MORITZ
(1987) in RÖSCH (1996)
Zuwachs Straßenbegleitgehölze
(Frischmasse, ca. 50 % Feuchte)
3,4 MG ca. 50 %
Feuchte / ha *a
DINTER & MORITZ
(1987) in LWF (2000)
Heizwert 1 t Gehölz-Frischmasse
Schlagabraum (Dolden, Äste) (50 %
Feuchte)
2,25 - 3 MWh STEINMANN, Ph., (1996):
Rasenfläche (ha / km) 2,1 ha / km DINTER & MORITZ
(1987) in RÖSCH (1996)
Gras aus Pflegenutzung Ertrag (t TM / ha) 3 MG TM / ha WOLF (1989)
o.TS-Gehalt Gras 80 % DENARO (2002)
Biogasertrag Gras 200 m³ / t oTS DENARO (2002)
Straßenbegleitpflege an Bundes- Landes- und Kreisst raßen
Gehölzfläche (ha / km) 0,2 ha / km DINTER & MORITZ
(1987) u.a. in RÖSCH
(1996)
anfallende Schnittgutmengen (Frischmasse,
ca. 50 % Feuchte)
4,1 t ca. 50 %
Feuchte / ha *a
DINTER & MORITZ
(1987) in LWF (2000)
Heizwert 1 t Gehölz-Frischmasse
Schlagabraum (Dolden, Äste) (50 % Feuchte)
2,25 - 3 MWh STEINMANN, Ph., (1996):
Rasenfläche (ha / km) 0,6 ha / km DINTER & MORITZ
(1987) u.a. in RÖSCH
(1996)
Anhang
555
Gras aus Pflegenutzung Ertrag (t TM / ha) 3 t TM / ha WOLF (1989)
o.TS-Gehalt Gras 80 % DENARO (2002)
Biogasertrag Gras 200 m³ / MG
o.TS
DENARO (2002)
Biotop-, Ufer- und Gewässer-, Schienenbegleitgrün
Gehölzfläche (ha / km) 0,2 ha / km in Anlehnung an
Gehölzfläche
Bundes- Landes- und
Kreisstraßen
Zuwachs Feldgehölze (Frischmasse) 5 - 19,8 MG ca.
50% Feuchte / ha
*a
LWF (2000)
Heizwert 1 t Gehölz-Frischmasse
Schlagabraum (Dolden, Äste) (50 % Feuchte)
2,25 - 3 MWh STEINMANN, Ph.,
(1996):
Rasenfläche (ha / km) 0,6 ha / km in Anlehnung an
Rasenfläche Bundes-
Landes- und
Kreisstraßen
Gras aus Pflegenutzung Ertrag (t TM / ha) 3 MG TM / ha * a WOLF (1989)
o.TS-Gehalt Gras 80 % DENARO (2002)
Biogasertrag Gras 200 m³ / MG t oTS DENARO (2002)
Anhang
556
Kennwerte für das Biomasseaufkommen aus der öffentl ichen Hand
Kommunaler Grünschnitt
Heizwert 1 MG Gehölz-Frischmasse
Schlagabraum (Dolden, Äste) (50 % Feuchte)
2,25 - 3 MWh STEINMANN, Ph.
(1996)
TS Gehalt Gras-Frischmasse 12 % DENARO (2002)
o.TS-Gehalt Gras 80 % DENARO (2002)
Biogasertrag Gras (o.TS) 200 m³ / MG oTS DENARO (2002)
Organische Abfälle
Energiegehalt 1 t Altfett 10,6 MWh MANN (2002)
Biogasertrag 1 t Biomüll aus Haushalten ca. 400 - 580 m³ /
MG oTS
Gesellschaft für
Biogas und
Umwelttechnik mbH
TS Gehalt Bioabfall 40 – 75 % KUHN (1995)
o.TS-Gehalt Bioabfall (von TS) 30 – 70 % KUHN (1995)
Klärschlamm
o.TS Gehalt 1 t Klärschlamm (Trockenmasse) 45 % STADELMANN, F. et
al. (2001)
Biogasertrag 1 t Klärschlamm (o.TS) 220 - 550 m³ Gesellschaft für
Biogas und
Umwelttechnik mbH
Anhang
557
Kennwerte für das Biomasseaufkommen aus dem Gewerbe
gewerbliche Organische Abfälle
Biogasertrag 1 t Biomüll ca. 400 - 580 m³ / MG oTS siehe Private
Haushalte
TS Gehalt Bioabfall 40 - 75 % KUHN (1995)
o.TS-Gehalt Bioabfall (von TS)
Biogasertrag Speisereste
30 - 70 %
150 m3 Gas/t Input
KUHN (1995)
ÖKOBIT
Primärenergieverbrauch (2000)
Rheinland-Pfalz
746,7 PJ
207.400 GWh
Länderarbeitskreis
Energiebilanzen
(2001)
http://www.lak-
energiebilanzen.de/p
df/daten1.pdf,
14.3.2004
Anhang
558
Anhang 2: Exkurs
Ermittlung des technisch gewinnbaren Strohaufkommen s (entnommen aus
SIEBLER 2002)
Ausgangspunkt für die Ermittlung des gesamten Strohaufkommens sind die statistisch
erfassten Anbauflächen, auf denen die verschiedenen Getreidearten angebaut werden.
Die Getreideanbauflächen in Rheinland-Pfalz wurden gemäß den Angaben aus der
Bodennutzungshaupterhebung landwirtschaftlicher Betriebe aus dem Jahr 1999
entnommen.
Die Berücksichtigung der zwischen den einzelnen Verwaltungsbezirken unterschiedlichen
Ertragsbedingungen erfolgt in Anlehnung an die Vorgehensweise von M.
KALTSCHMITT.1 Die einzelnen Kreise von Rheinland-Pfalz können – jeweils für Winter-
und Sommergetreide – fünf verschiedenen Leistungsklassen zugeordnet werden, die das
mittlere Kornertragsniveau in einem Verwaltungsbezirk bezogen auf den
Bundesdurchschnitt beschreiben. Den einzelnen Leistungsklassen können Kornerträge
zugeordnet werden, die alljährlich vom KTBL aus den tatsächlich erzielten Kornerträgen
in Deutschland errechnet werden. Beispielhaft zeigt Tabelle 1 diese Kornerträge für das
Jahr 1999. Die Zusammenstellung verdeutlicht, dass zwischen den verschiedenen
Leistungsklassen doch erhebliche Ertragsschwankungen gegeben sind. Damit kann der
korrespondierende Kornertrag in jedem Stadt- und Landkreis berechnet werden.
Tabelle 1: Bandbreite der Kornerträge (K) für fünf Leistungsklassen im Jahr 1999
Quelle: SAUER, N.; UHTE, R. (2001); S. 29
Ausgehend von den Kornerträgen lässt sich das Strohaufkommen mittels der Korn :
Stroh-Verhältnisse der verschiedenen Getreidearten ableiten. Für den Zusammenhang
zwischen dem Korn- und dem Strohaufkommen finden sich in der Literatur sehr
unterschiedliche Werte. Bei der Auswahl geeigneter Werte ist zu beachten, dass das
Korn : Stroh-Verhältnis in der jüngeren Vergangenheit durch die Züchtung von
Kurzstrohsorten in Richtung eines geringeren Strohanteils verschoben wurde.
Anschaulich dokumentiert ist diese Entwicklung in der österreichischen Agrarstatistik, die
1 KALTSCHMITT, M. (1993), Ernterückstände, S. 208.
Getreideart Leistungsklassen1 2 3 4 5
dt/haWinterweizen 43,3 - 63,9 64,0 - 71,1 71,2 - 80,3 80,4 - 90,5 90,6 - 93,7Sommerweizen 25,0 - 51,3 51,4 - 57,0 57,1 - 64,2 64,3 - 69,5 69,6 - 83,0Hartweizen 10,5 - 47,3 47,4 - 51,7 51,8 - 56,1 56,2 - 57,8 57,9 - 74,2Triticale 35,8 - 55,6 55,7 - 59,3 59,4 - 63,3 63,4 - 66,6 66,7 - 96,7Roggen 30,4 - 44,3 44,4 - 54,3 54,5 - 63,6 63,7 - 67,7 67,8 - 105,4Wintergerste 37,5 - 53,1 53,2 - 59,8 59,9 - 69,9 70,0 - 76,1 76,2 - 92,4Sommergerste 27,4 - 44,1 44,2 - 47,5 47,6 - 53,6 53,7 - 58,1 58,2 - 74,4Hafer 32,4 - 45,3 45,4 - 47,8 47,9 - 51,2 51,3 - 54,5 54,6 - 76,5Sommermenggetr. 20,1 - 41,9 42,0 - 44,5 44,6 - 47,5 47,6 - 50,0 50,1 - 67,7
Anhang
559
sowohl Korn- als auch Stroherträge ausweist. In Anbetracht dieser Entwicklung lassen
sich die Stroherträge mit Angaben zu Korn : Stroh-Verhältnissen aus älteren
Untersuchungen nicht mehr adäquat beschreiben.
Das Korn : Stroh-Verhältnis bei einer gegebenen Getreidesorte ist zudem keine
Konstante. Es variiert zum einen mit der Höhe des Kornertrages. Bei geringen
Kornerträgen fällt im Verhältnis mehr und bei höheren Erträgen relativ weniger Stroh an.
Entsprechend den Anbauverhältnissen in Rheinland-Pfalz sind der Potenzialabschätzung
Werte zugrunde zu legen, die das Verhältnis bei mittleren Ertragsbedingungen
beschreiben.
Maßgeblich beeinflusst wird das Korn : Stroh-Verhältnis des Weiteren von der
Schnitthöhe bei der Getreideernte. Um eine möglichst hohe Strohmenge je
Flächeneinheit zu erzielen, sollte der Schnitt im Falle der beabsichtigten energetischen
Nutzung von Stroh – entgegen der meist üblichen landwirtschaftlichen Praxis - so tief wie
möglich angesetzt werden.
Für die sechs Hauptanbauarten kann auf entsprechende Literaturwerte zu Korn : Stroh-
Verhältnissen zurückgegriffen werden, die in Tabelle 2 wiedergegeben sind. Für die
übrigen Getreidearten wird ein Korn : Stroh-Verhältnis von 1 : 1 unterstellt.
Tabelle 2: Korn : Stroh-Verhältnisse (K/S-V) verschiedener Getreidearten
Quelle: * Kaltschmitt 2001
** Twistel, G./Röhricht, C., Sachsen, 2000, Tabelle 32 im Anhang.
Mit den genannten Korn : Stroh-Verhältnissen und unter Berücksichtigung der
Bergeverluste kann damit das gesamte Strohaufkommen berechnet werden. Für die
Potenzialabschätzung werden Bergeverluste in Höhe von 5 % angenommen. Formal
kann die beschriebene Vorgehensweise mit folgender Gleichung beschrieben werden:
n
Strohaufkommen = ∑ ( Ai · Ki · K/S-Vi ) · 0,95
I = 1
wobei: i = Getreideart
Damit errechnet sich für Rheinland-Pfalz ein gesamtes Strohaufkommen in Höhe von
1,302 Mio. Mg/a.
Getreideart Korn : Stroh-VerhältnisSommergerste** 1 : 1,1Winterweizen* 1 : 1,0Wintergerste* 1 : 1,0Hafer** 1 : 1,2Roggen* 1 : 1,1Triticale* 1 : 1,1übrige** 1 : 1,0
Anhang
560
Ermittlung der Strohnutzungen
Das technisch gewinnbare Strohaufkommen wird derzeit in der Landwirtschaft schon
vielfach einer i. d. R. stofflichen Verwertung zugeführt. Bei den Strohverwendungen
handelt es sich im wesentlichen um die Stroheinstreu in der Nutztierhaltung und um die
Stroheinarbeitung am Feld. Weitere Strohnutzungen - wie z. B. als Futter in der
Tierproduktion, als Strohmulch im Garten- und Weinbau oder als industrieller Rohstoff -
haben mengenmäßig gesehen eine sehr geringe Bedeutung, so dass sie im Hinblick auf
eine mögliche energetische Verwertung von Stroh keine Rolle spielen.
Vergleichbar mit der Forstwirtschaft gelten auch hier ähnliche Anforderungen betreffend
einer nachhaltigen Entnahme von Stroh aus dem Stoffkreislauf der Landwirtschaft. In der
landwirtschaftlichen Praxis wird daher ein Teil des Strohaufkommens als Strohdüngung
in den Boden eingearbeitet. Es spielt dabei keine Rolle, ob das Stroh zuerst vom Feld
geholt wird und anschließend nach einer gewissen Verweilzeit – meist in Form von Mist –
auf den Anbauflächen ausgebracht wird, oder ob es direkt nach der Kornernte in den
Boden eingearbeitet wird. Die Strohdüngung dient vorrangig der Humusreproduktion,
wobei eine ausgeglichene, evtl. leicht positive Humusbilanz anzustreben ist. Die
überschüssige Strohmenge, die aus dem landwirtschaftlichen Stoffkreislauf entnommen
werden kann, ist abhängig von den natürlichen Standortverhältnissen, dem Anbau von
humusmehrenden und –zehrenden Pflanzenarten in der Fruchtfolge und vom Tierbesatz.
Die Strohdüngung ist besonders in viehlosen Ackerbaubetrieben zur Aufrechterhaltung
der Bodenfruchtbarkeit notwendig, da eine organische Substanzversorgung durch
Stallmist und Ackerfutterbau nicht mehr gegeben ist. Nach H. Dissemond und A.
Zaussinger wird die absolute Menge der Stroheinarbeitung, die für die Humuserhaltung
erforderlich ist, in Landkreisen mit geringem Viehbesatz (<50 GVE/100 ha LF) mit 50 %
der Strohernte angenommen. In Landkreisen mit intensiverer Nutztierhaltung wird eine
Strohdüngung in Höhe von 33 % der Strohernte unterstellt. Damit verbleiben jährlich
0,528 Mio. t Stroh als Strohdüngung auf dem Feld.
Der für Einstreu bestehende Strohbedarf wird anhand der statistisch erfassten
Tierbestände (Rinder, Schweine, Schafe, Pferde) ermittelt. Potenzialminderungen, die
aus in der Agrarberichterstattung nicht erfasster Kleinstbestände resultieren, werden
nicht berücksichtigt. Zur Berechnung einer maximalen Einstreumenge wird davon
ausgegangen, dass bei allen berücksichtigten Tieren nur Stroh als Einstreu verwendet
wird. Den verschiedenen Nutztierarten werden tägliche Bedarfswerte für Einstreu
zugeordnet. Bei der Mutterkuhhaltung, ein- bis zweijährigen Rindern und Schafen werden
bei der Ermittlung des jährlichen Einstreubedarfs Weidezeiten berücksichtigt.2 Damit
errechnet sich ein jährlicher Einstreubedarf in Höhe von 0,547 Mio. t.
2 Vgl. Twistel, G./Röhricht, C., Sachsen, 2000, S. 23.
Anhang
561
Frei verfügbares Strohpotenzial
Das nachhaltig zur Verfügung stehende Strohpotenzial errechnet sich demnach aus dem
gesamten Strohaufkommen abzüglich der Nutzungen für Strohdüngung und Einstreu.
Landesweit ergibt sich ein frei verfügbares Strohpotenzial in Höhe von 0,227 Mio. Mg/a.
Dies entspricht einem Anteil von gut 17 % am gesamten Strohaufkommen.
Auf der Ebene von Verwaltungsbezirken kann das frei verfügbare Strohaufkommen für
die meisten Stadtkreise nicht ermittelt werden, da die Ergebnisse der Viehzählung
teilweise dem Datenschutz unterliegen. Für die einzelnen Kreise errechnen sich sehr
unterschiedliche Potenziale. Wie Tabelle 3 zeigt, werden die höchsten Potenziale mit
jeweils über 50.000 Mg/a in den Landkreisen Mayen-Koblenz und Alzey-Worms erreicht.
In Gegenden mit stark ausgeprägter Viehhaltung werden dagegen durchgehend negative
Strohbilanzen ermittelt. Als ausgesprochenes Strohmangelgebiet erweist sich der
Landkreis Bitburg-Prüm.
Anhang
562
Tabelle 3: Frei verfügbares Strohaufkommen in den L andkreisen in Rheinland-Pfalz
Gebietskörperschaft Strohaufkommen Viehbesatz* Faktor Strohdüngung Einstreubedarf Strohnutzungen frei verfügbares
Strohdüngung Strohpotential
t GVE/100 ha LF t t t t
Koblenz 6.270 <50 0,50 3.135 549 3.684 2.586
Ahrweiler 32.676 50-80 0,33 10.783 13.930 24.713 7.963
Altenkirchen 9.961 >100 0,33 3.287 19.131 22.418 -12.457
Bad Kreuznach 65.544 <50 0,50 32.772 12.734 45.506 20.038
Birkenfeld 33.702 50-80 0,33 11.122 17.915 29.037 4.665
Cochem-Zell 63.474 <50 0,50 31.737 14.690 46.427 17.047
Mayen-Koblenz 133.278 50-80 0,33 43.982 37.356 81.338 51.940
Neuwied 21.999 >100 0,33 7.260 17.168 24.428 -2.429
Rhein-Hunsrück-Kreis 102.859 50-80 0,33 33.943 26.874 60.817 42.042
Rhein-Lahn-Kreis 72.291 50-80 0,33 23.856 26.034 49.890 22.401
Westerwaldkreis 17.327 80-100 0,33 5.718 23.311 29.029 -11.702
Trier 2.481 50-80 0,33 819 771 1.590 891
Bernkastel-Wittlich 51.918 50-80 0,33 17.133 30.103 47.236 4.682
Bitburg-Prüm 89.665 >100 0,33 29.589 128.602 158.191 -68.526
Daun 28.561 80-100 0,33 9.425 31.232 40.657 -12.096
Trier-Saarburg 51.395 50-80 0,33 16.960 31.213 48.173 3.222
Frankenthal 3.451 <50 0,50 1.726
Kaiserslautern 2.086 50-80 0,33 688
Landau 2.681 <50 0,50 1.341
Ludwigshafen 2.982 <50 0,50 1.491
Mainz 12.172 <50 0,50 6.086
Neustadt 4.321 <50 0,50 2.161
Pirmasens 1.592 80-100 0,33 525
Speyer 1.535 <50 0,50 768
Worms 15.853 <50 0,50 7.927
Zweibrücken 5.519 80-100 0,33 1.821 4.418 6.239 -720
Alzey-Worms 116.725 <50 0,50 58.363 2.550 60.913 55.813
Bad Dürkheim 25.434 <50 0,50 12.717 2.489 15.206 10.228
Donnersbergkreis 90.112 <50 0,50 45.056 20.713 65.769 24.343
Germersheim 33.288 <50 0,50 16.644 6.241 22.885 10.403
Kaiserslautern 19.239 50-80 0,33 6.349 14.812 21.161 -1.922
Kusel 27.512 50-80 0,33 9.079 19.200 28.279 -767
Südliche Weinstraße 32.333 <50 0,50 16.167 3.241 19.408 12.926
Ludwigshafen 27.393 <50 0,50 13.697 1.781 15.478 11.916
Mainz-Bingen 73.371 <50 0,50 36.686 4.715 41.401 31.971
Südwestpfalz 21.147 80-100 0,33 6.979 24.388 31.367 -10.220
Summe 1.302.147 527.788 546.761 1.074.549 227.598
Quelle: *Statistisches Landesamt Rheinland-Pfalz, Landwirtschaft, 1997, S. 85.
Anhang
563
Anhang 3: Fragebogen zur Aufnahme des Sägerestholzp otenzials
1.) Wieviel Festmeter pro Jahr werden bei Ihnen verarbeitet ?
_________
2.) Wieviel Restholz entsteht dabei (in srm³ oder %) ?
_________
3.) Was machen Sie mit dem Restholz ?
Nutzung für eigene Heiz(kraft)werke ja nein
Wenn ja, wieviel (in srm³, fm, %...) ?
_________
Verkaufen Sie es weiter ? ja
nein
Wenn ja, wieviel davon (in srm³, fm, %,...) ?
_________
Und zu welchem Preis ?
_________
Anhang
564
Anhang 4: Fragebogen zur Erfassung der Altholzbetri ebe
1.) Wieviel m³ oder t Altholz fallen jährlich an (je Altholzkategorie) ?
Menge Einheit
A I
A II
A III
A IV
2.) Woher beziehen Sie Ihre Althölzer und zu welchen Mengen?
Abrissunternehmen _____________________________
privat _____________________________
Handwerk _____________________________
Industrie _____________________________
sonstige _____________________________
Wie ist der Entsorgungserlös für Althölzer je Kategorie ?
Kat. Einheit (z.B. t, m³, ...) Preis je Einheit
A1
A2
A3
A4
3.) Wie nutzen Sie anfallende Holzmengen?
Anhang
565
Kat. Eigenes
Kraftwerk
% Preis Fremdentsorg. % Preis Deponierung
sonstiges
Abnehmer
A1
A2
A3
A4
Anhang
566
Anhang 5: Klimaschutzprogramm Baden-Württemberg
Auf der internationalen Messe und Kongress erneuerbare Energien 2003 vom 14. –
16.02. in Böblingen äußerte sich Herr Bunk von der Klimaschutz- und Energieagentur
Baden-Württemberg sehr positiv über das Klimaschutz – Plus Förderprogramm des
Landes Baden-Württemberg.
Hierbei handelt es sich um ein Förderprogramm des Ministeriums für Umwelt und
Verkehr, Baden – Württemberg.
Ziel der langfristig angelegten Umweltpolitik in Baden – Württemberg ist es, die CO2-
Emissionen im Land von 77 Mio. Tonnen im Jahr 2000 auf unter 70 Mio. Tonnen bis
2005 und unter 65 Mio. Tonnen bis 2010 zu senken. Um dieses Ziel zu erreichen und
den CO2-Ausstoß an der Quelle zu senken, hat das Ministerium für Umwelt und Verkehr
das "Klimaschutz-Plus-Programm Baden-Württemberg" entwickelt. Es besteht aus den
drei Säulen
1. Allgemeines CO2-Minderungsprogramm
2. Beratungsprogramm Energieeffizienz und Klimaschutz sowie
3. Modellprojekte Klimaschutz.
Es folgt ein Auszug aus dem Förderprogramm:
Ziel und Gegenstand der Förderung:
Die nachhaltige Minderung der aus dem Energieverbrauch resultierenden CO2-
Emissionen durch Maßnahmen mit großer Anwendungsbreite bei bestmöglichem Einsatz
der zur Verfügung stehenden Mittel.
Gefördert werden CO2-Einsparungen durch Einzel-Maßnahmen oder Maßnahmen-
Kombinationen aus den folgenden drei Bereichen (die Aufzählung ist abschließend):
I. Energetische Sanierung
II. Einsatz von regenerativen Energien zur CO2-Minderung in Form von
(1) Elektro-Wärmepumpen-Anlagen (insbesondere zur Nutzung von Erdwärme)
und
(2) solarthermischen Anlagen.
III. Rationelle Energieanwendung durch den Einsatz von
(1) Blockheizkraftwerk-Anlagen (BHKW) und
(2) die Effizienzverbesserung von Druckluftanlagen in Betrieben.
Anhang
567
Antragsteller
Antragsberechtigt sind natürliche und juristische Personen des öffentlichen und privaten
Rechts als Eigentümer oder rechtmäßige Besitzer (z. B. Mieter oder Pächter; mit
Zustimmung des Eigentümers) von in Baden-Württemberg gelegenen Gebäuden.
Bei Unternehmen sind antragsberechtigt nur kleine und mittlere Unternehmen (KMU)
nach der Definition der Europäischen Union (Erfüllung von drei Kriterien: 1. Jahresumsatz
geringer als 40 Mio. € oder Jahresbilanzsumme geringer als 27 Mio. €, 2. Weniger als
250 Beschäftigte, 3. Beteiligung eines Nicht-KMU am Unternehmen geringer als 25 %).
Nicht antragsberechtigt sind Kommunen, Landkreise und Gesellschaften, an denen diese
mehrheitlich beteiligt sind sowie Vereine.
Art und Höhe der Förderung
Die Förderung wird in Form eines einmaligen Zuschusses gewährt.
Grundsätzlich wird ein Zuschuss in Abhängigkeit der Höhe der rechnerisch
nachzuweisenden CO 2-Minderung (summiert über die technische Lebensdaue r der
jeweiligen Komponente) gewährt. Der Zuschuss beträgt 50 € pro nachweislich
vermiedener Tonne CO 2-Emissionen.
Die Förderung beträgt für alle Maßnahmen maximal 25 % der gesamten förderfähigen
Investitionen . Bei Maßnahmenkombinationen kommt diese Regelung für alle
Maßnahmen separat zur Anwendung.
Pro Vorhaben (Maßnahme oder Maßnahmen-Kombination) muss eine rechnerisch
nachzuweisende CO2-Minderung von grundsätzlich mindestens 10 Tonnen pro Jahr
erreicht werden. Diese Grenze gilt nicht für Maßnahmen aus den Bereichen (II-1), (II-2)
und (III-1), für die unter Absatz (4) zum Teil andere Mindestanforderungen definiert sind.
Grundlage für die Ermittlung der CO2-Minderung ist die durch die Umsetzung der
Maßnahme bewirkte Energieeinsparung.
Die maximale Förderung beträgt 100.000 €.
Andere Förderprogramme dürfen nicht in Anspruch genommen werden
(Kumulierungsverbot).
Antragsverfahren und Bewilligung
Anträge sind in schriftlicher Form zu erstellen und auf dem Postweg einzureichen bei der
KEA
Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg GmbH, Griesbachstraße 10,
76185 Karlsruhe.
Die Bewilligung erfolgt durch die L-Bank Förderbank nach Maßgabe der Entscheidung
des Ministeriums für Umwelt und Verkehr Baden-Württemberg.
Anhang
568
Anhang 6: Biomasse-Tagung 2001
Tagungsprogramm für die Biomasse-Tagung im Rahmen d er Biomasse-
Potenzialstudie Rheinland-Pfalz
Tagungsort: Zentraler Neubau am Umwelt-Campus Birkenfeld
Donnerstag, 22.11.01
9:00 Begrüßung der Dekane Prof. Dr. Klaus Helling, Fachbereich UW/UR,
und Prof. Dr. Gregor Hoogers Fachbereich UP/UT
9:15 Grußwort der Ministerin für Umwelt und Forsten Margit Conrad
9:30 Vorstellung der Biomasse-Potenzialstudie Rheinland-Pfalz durch Prof. Dr.
Peter Heck
10:00 Entsorgung von Bioabfällen in Rheinland Pfalz , Dr. Gottfried Jung,
Ministerium für Umwelt und Forsten
10:30 Pause
11:00 Die Chancen der Holzenergie in Rheinland-Pfalz , Prof. Dr. Karl Keilen:
Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz,
11:45 Energieholz-Anbau in Schweden: 'State of the Art' u nd Probleme , Dr. Martin
Weih: Institut für den Anbau schnellwachsender Baumarten an der schwedischen
Landwirtschaftsuniversität
12:30 Mittagspause
13:30 Biogas: Zukunftschancen für den ländlichen Raum , Hr. Gottfried Gronbach,
Novatech GmbH
14:15 Bioenergie Schaffhausen: erste industrielle Grasraf finerie , Peter Müller: 2B
Biorefineries, Schweiz
15:00 Pflanzenölnutzung als Energieträger in der Entwickl ung bis heute , Thomas
Kaiser: Vereinigte Werkstätten für Pflanzenöltechnologie
15:45 Pause
16:15 – 19:00 Uhr Workshops zur Diskussion spezieller Themengebiete mit Experten
Anhang
569
Workshop 1
Workshop 2 Workshop 3 Workshop 4
Holz und
schnellwachsende
Hölzer
Leitung :
Hr. Dr. Weih
Pflanzenölnutzung
und
Fahrzeugumrüstung
Leitung:
Hr. Kaiser
Biogas:
Chancen und
Möglichkeiten
Leitung:
Hr. Nottinger
Klärschlamm:
Diskussion um
zukünftige
Verwertung und neue
Chancen
Leitung:
Hr. Prof. Dr. Heck
Freitag, 23.11.01
9:00 Energieerzeugung aus Getreide: „Energiekorn“ , Josef Meisl, Landwirtschaftliche
Fachschule Tulln
9:30 Technisch-ökonomischer Stand der europäischen Holzv ergasung 2001 ,
Nicola Saccà, Saarländische Energieagentur GmbH
10:00 Pause
10:15 Biomasse-Potenziale im Saarland , Prof. Frank Baur, Institut für
ZukunftsEnergiesysteme (IZES)
10:45 Biomasse-Potenziale in der Großregion Saar-Lor-Lux- RLP, Konzeption für
einen EU-Antrag im Programm INTERREG III , Prof. Dr. Peter Heck, Prof. Frank Baur
11:00 Einsatz von Abfallbiomassen in der Brennstoffzelle , Martina Hinsberger,
Umwelt-Campus Birkenfeld
11:30 Pause
ab 12:00 Eröffnung des Instituts für angewandtes Stoffstromm anagement (IfaS)
anschließend Imbiss und weitere Diskussionsmöglichkeit
Anhang
570
Anhang 7: Biomasse-Tagung 2002
Tagungsprogramm für die Biomasse-Tagung im Rahmen d er Biomasse-
Potenzialstudie Rheinland-Pfalz
Donnerstag, 21.11.02
Moderation: Prof. Dr. Peter Heck
8:30 Stehempfang im Foyer
9:00 Begrüßung Dekan Prof. Dr. Klaus Helling, Fachbereich UW/UR, Dekan Prof. Dr.
Gregor Hoogers, Fachbereich UP/UT
9:15 Grußwort des Staatssekretärs für Umwelt und Forsten Hendrik Hering
9:30 Der aktuelle Stand der Biomasse-Potenzialstudie Rheinland-Pfalz, Prof. Dr.
Peter Heck
10:00 Regionale Biomassekonzepte - Beispiele aus NRW, Dipl.-Ing. Rolf-Dieter
Linden, Ingenieurbüro DENARO (ausgefallen)
10:45 Pause
Schwerpunkt Klärschlamm:
11:15 Solare Klärschlammtrocknung, Hans-Rudolf Zweifel, Fachhochschule
Wädenswil, Schweiz
12:00 Klärschlammvergärung, Dipl.-Biol. Christian Schmack, Schmack Biogas AG
12:45 Klärschlammvergasung , Sedis: EU Modellprojekt in Weilerbach, Prof. Dr.
Kimmerle, Institut für Zukunftsenergiesysteme (IZES)
13:30 Mittagspause, mit Ausstellung von Pelletöfen, Hackschnitzelheizungen etc. im
Foyer und auf dem Vorplatz
Anhang
571
Moderation: Prof. Dr. Michael Bottlinger
Berichte aus der Praxis in Rheinland-Pfalz:
14:30 Nahwärmeversorgung durch Biomasse in Rheinland-Pfal z
- Dipl.-Ing. Roman Hemmer, GKM Ingenieurbüro, Zweibrücken
- Uwe Schlüter, Firma UWE, Umwelt und Energiewartung, Morbach
15.30 Pause
16:00 Aktuelle Projekte im Rahmen der Biomasse-Potenzials tudie , 10-minütige
Kurzvorträge der Bearbeiter
• Jugendferienstätte Hattgenstein: Pelletheizung mit solarthermischer Anlage und
kleinem Nahwärmenetz, Dipl. Betriebsw. (FH) Thomas Anton, IfaS
• Energiepark Morbach, Dipl. Ing. Michael Grehl, Gemeinde Morbach
• Bioenergie- und Rohstoffzentrum Weilerbach (BERZ), Prof. Dr. Peter Heck, IfaS
• Grasraffinerie im Hunsrück, EU-Projekt im Programm INNOVATION, Prof. Dr.
Peter Heck, IfaS
• Hambachtal, Biogaserzeugung in einer landwirtschaftlichen
Gemeinschaftsanlage, Heinz Knapp, MBR- Hunsrück-Nahe
• Schopp, Nahwärme aus regionaler Biomasse, Dr. Petra Heid, Bürgermeisterin
Gemeinde Schopp
• Palmenkreuz Weilerbach Nahwärmeversorgung für ein Neubaugebiet, Dieter
Schneider Pfalzwerke
17:30 Möglichkeit zur Besichtigung der Biogasanlage zur Vergärung von Bioabfällen,
Firma Altvater, Industriegebiet Hoppstädten-Weiersbach
Alternativ und im Anschluss an die Führung:
Möglichkeit zur Besprechung spezieller Projekte , Projektansätze und Fragestellungen
mit Experten und Vertretern des IfaS.
Anhang
572
Freitag, 22.11.02
Moderation: Prof. Frank Baur
8:30 Stehempfang im Foyer
9:00 Begrüßung , Prof. Dr. Peter Heck, Geschäftsführender Direktor des Institut für
angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS)
Schwerpunkt Biogene Treibstoffe:
9:05 Regionale Treibstoffe aus Pflanzenöl , Prof. Dr. Ernst Schrimpf,
Fachhochschule Weihenstephan
9:45 Altfettdiesel durch Ozon-Technologie , Dr. Dipl.-Ing. Hans Friedmann, BKW
Fürstenwalde
10:30 Pause
Schwerpunkt Landwirtschaft und Weinbau:
10:45 Energiepflanzen und Energiekorn: Der Landwirt als E nergiewirt , Dir. Dipl.-
HLFL-Ing. Josef Meisl, Landwirtschaftliche Fachschule Tulln, Österreich
11:30 Biogas : Betrachtungsweisen von Gemeinschaftsanlagen, Achim Nottinger, Fa.
Ökobit
12:15 Energetische Nutzung von Reststoffen aus dem Weinba u, Dipl.-Ing. agr.
Dierk Hagen Müller, Staatliche Lehr- und Forschungsanstalt für Landwirtschaft, Weinbau
und Gartenbau, Neustadt
13:00 Mittagspause mit Ausstellung von Pelletöfen, Hackschnitzelheizungen,
Körnerverbrennungsanlage, Ölpresse, etc. im Foyer und vor dem Gebäude
Anhang
573
Schwerpunkt Holz/Holzpellets:
14:00 Holzpellets - Erneuerbare Energie für private Haus halte - , Technik,
Potenziale, Wirtschaftlichkeit, regionale Wertschöpfung, Andreas Krug, Mann
Naturenergie
14:45 Holz-Logistik für die wirtschaftliche Bereitstellung von Hackschnitzeln aus der
Region, Dipl.-Forstw. Bernhard Wern, IfaS
15:30 Wärme und Strom aus schnellwachsenden Hölzern : das Beispiel Schweden,
Dipl. Betriebsw. (FH) Dunja Hoffmann, IfaS
16:00 Schnellwachsende Hölzer auf Ausgleichsflächen in Rheinland-Pfalz, Prof. Dr.
Peter Heck, IfaS
Ab 17:00 Roundtable mit Experten, Möglichkeit zur Besprechung spezieller Projekte,
Projektansätze und Fragestellungen.
Anhang
574
Anhang 8: Biomasse-Tagung 2003
Programm der Biomasse-Tagung am Umwelt-Campus Birke nfeld vom
27.-28.11.2003
Donnerstag 27.11.03
Moderation Prof. Dr. Helling, Dekan FB Umweltwirtsc haft/Umweltrecht
9:00 Uhr Begrüßung, Prof. Dr. P. Heck , Institut für angewandtes
Stoffstrommanagement (IfaS)
9:10 Uhr Grußwort, Landrat des Landkreises Birkenfeld, A. Redmer
9:30 Uhr Grußwort, Ministerin für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz M.
Conrad
10:00 Uhr Stand der Biomasse-Potenzialstudie Rheinland-Pfalz, Prof. Dr. P. Heck ,
IfaS
10:40 Uhr Pause
11:00 Uhr Die Bedeutung einer integralen Landwirtschaft, Prof. Dr. Scheffer ,
Universität Kassel
11:30 Uhr Biomassepotenziale und Kreislaufwirtschaft – Energie- und
Stoffkreisläufe in einer multifunktionalen Landnutzung, Dr. R. Mette ,
Universität Kiel
12:00 Uhr Mittagspause
Moderation: Prof. Dr.-Ing. Bottlinger, Institut für angewandtes
Stoffstrommanagement (IfaS)
13:00 Uhr Vom Waldbestand in die Heizanlage- Bereitstellung von Energieholz aus
dem Forst, OFR H. Lieser, Forstamt Saar-Hochwald
13:30 Uhr Rechtliche und bodenökologische Aspekte des Einsatzes von
Holzaschen in der Bodenmelioration, FD Dr. K. v. Wilpert, FVA Freiburg
14:00Uhr Das Bio-Methan-Potenzial in Deutschland und seine Bedeutung für den
zukünftigen Ersatz von Erdgas, P. Schrum , Präsident Bundesverband
Biogene Kraftstoffe e.V., Dörpling
14:30 Uhr Pause
Anhang
575
Moderation: Prof. Dr. Heck, geschäftsführender Dire ktor, IfaS
Praxisbeispiele aus Rheinland-Pfalz
14:45 Uhr Dezentrale Wärmeversorgung mit Grünschnittholz in Eisenberg, Dipl. Ing.
R. Nauerz, Pfalzwerke AG
15:00 Uhr Erfahrungen dezentraler Wärmeversorgung mit Grünschnitt in Kandel
und Steinfeld, Dipl. Ing. K. Hellwig, WAT Karlsruhe
15:15 Uhr Energielandschaft Morbach, Dipl. Betriebswirtin (FH) D. Hoffmann, Ifas
15:30 Uhr Ökonomisch und ökologisch effiziente Klärschlamm-Trocknung und
Verbrennung, Dr.- Ing. M. Tomalla, Fa. Klein, Kirchen
15:45 Uhr Diskussion obiger Praxisbeispiele
16:00 Uhr Pause
16:15 Uhr Aufbereitung von fester Biomasse zur energetischer Verwertung-
Konzeptionierung eines Biomassehofes, Dipl. Ing. M. Vogel, BioEnergie
Rhein-Nahe Gbr.
16:30 Uhr Zentrum für Energie und Umwelt-Systeme Rheinland-Pfalz (ZEUS), Dipl.-
Ing. C. Spurk, Ökobit GmbH, Föhren
16:45 Uhr Erneuerbare Energien in Nussbaum-Freilingen-
Überschusswärmenutzung in einer Biogasanlage, Dipl. Ing. J. Neuß,
Ingenieurbüro H. Berg & Partner GmbH
17:00 Uhr Produktion von Pflanzenöl vom Feld, K. Müller, 1 Vorsitzender des MBR
Südwestpfalz
17:15 Uhr Diskussion obiger Praxisbeispiele
17:30 Uhr Ende des ersten Tages
Anhang
576
Freitag, 28.11.03
Moderation Prof. Dr. Heck, leitender Direktor, IfaS
9:00 Uhr Stehempfang im Foyer
9:15 Uhr Begrüßung Prof. Dr. K. Helling , Dekan FB
Umweltwirtschaft/Umweltrecht, Umwelt-Campus Birkenfeld
9:30Uhr Trends der energetischen Biomasse-Nutzung aus Sicht des BMU, Dr. B.
Dreher Bundesministerium für Umwelt
10:00 Uhr Stoffströme zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse,
Prof. F. Baur , Institut für ZukunftsEnergieSysteme (IZES)
10:30 Uhr Förderung für Holzenergieanlagen im Wärmemarkt, Dr. G. Justinger ,
Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und
Landwirtschaft, Bonn
11:00 Uhr Pause
Moderation: Prof. Baur, Institut für Zukunftsenergi esysteme, Saarbrücken
11:15 Uhr Anbau, Bereitstellung und energetische Nutzung von Pappeln im
Kurzumtrieb (Praxisversuch 1991-2001), B. Textor, FVA Freiburg
11:45 Uhr Landschaftsökologie in Form von Energieholz - Neue Ansätze für
Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen, Prof. Dr. P. Heck, Institut für
angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS)
12:15 Uhr Mittagspause
13:30 Uhr Kraftstoffaufbereitung von Fetten aus tierischer Herkunft und
Verwendung biogener Fette sowie Altöle in einem Motorheizkraftwerk,
Dipl. Ing. H. Kiehne , Gesellschaft für Motoren und Kraftanlagen mbH
(GMK), Bargeshagen
14:00 Uhr Biowasserstoff aus der Landwirtschaft – Energiebereitstellung der neuen
Art, Dipl. Ing. K.-H. Tetzlaff , Deutscher Wasserstoffverband, Kelkheim
14:30 Uhr Glucose als Treibstoff für chemo-elektrische Antriebe, Dr.-Ing. R.
Radebold , Berlin
15:00 Uhr Pause
Anhang
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Moderation: Prof. Dr. Hoogers, Umwelt-Campus Birken feld
15:15 Uhr Kraft-Wärme-Kopplung kleiner Leistungseinheiten mit Dampfmotoren auf
der Basis von Holz, Dipl. Ing. T. Augustin , Spilling Energy System
GmbH, Hamburg
15:45 Uhr Holz-Gaserzeuger kleiner Leistung, Dipl.-Ing. U. Finger , Natur-Rohstoff
Pyrolyse GmbH, Unterthingau
16:15 Uhr ORC-Technik in kleinen Biomasse-Heizkraftwerken, Dipl. Ing. H.
Kiehne , Gesellschaft für Motoren und Kraftanlagen mbH (GMK),
Bargeshagen
16:45 Uhr Ende der Veranstaltung