Die Universität Hohenheim, der renergie Allgäu e. V. und der Maschinenbauer Hochland Natec GmbH prüfen die ökonomische Machbarkeit einer Standard-Biogaskleinanlage zur Güllevergärung. Sie soll für Betriebe in Frage kommen, für die sich eine Biogasanlage bislang aufgrund zu geringer Güllemengen nicht lohnte. Bei positiven Ergebnissen wollen sie ein entsprechendes Anlagenkonzept entwickeln.
Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft fördert die Machbarkeitsstudie über seinen Projektträger, die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR), Informationen finden sich unter den Förderkennzeichen 2219NR130, 2219NR446 und 2219NR458.
Bislang wird nur rund ein Drittel der in der Nutztierhaltung in Deutschland anfallenden Gülle in Biogasanlagen zur Energieproduktion verwertet. Ein wesentlicher Grund: Das Gülleaufkommen der meisten Betriebe ist für einen wirtschaftlichen Anlagenbetrieb zu gering. So gibt es nur in etwa 10 % der rinderhaltenden Betriebe mehr als 200 Milchkühe; mit dem Gülleaufkommen von 200 Tieren lässt sich aber lediglich eine 30 kW-Anlage betreiben. Konzepte für ökonomisch tragfähige kleine Biogasanlagen fehlen. Energie- und klimapolitisch folgt daraus zweierlei: Zum einen liegt das energetische Potenzial der nichtgenutzten Gülle brach, so entspricht allein die größte ungenutzte Güllefraktion, die Rindergülle, einer Leistung von 521 MW (DBFZ 2019; insgesamt in Deutschland installierte Biogasleistung: 4.800 MW). Zum anderen wäre die stärkere Güllevergärung auch ein Beitrag zur Senkung der besonders klimarelevanten Methanemissionen. Denn aus unvergorener, offen gelagerter oder als Dünger ausgebrachter Gülle entweicht Methan, das etwa 25-mal so klimaschädlich wie CO2 ist. In einer Biogasanlage wird dieses Methan aufgefangen und zur Energieerzeugung genutzt.
Um mehr Gülle sinnvoll zu verwerten, unterstützt das BMEL nun die Vorarbeiten zur Entwicklung einer standardisierten Güllekleinanlage, die für eine Betriebsgröße ab 150 Großvieheinheiten (entsprechend 150 Milchkühen oder Rindern bzw. ca. 1.250 Mastschweinen) wirtschaftlich betreibbar ist. In einer ersten einjährigen Projektphase soll eine Machbarkeitsstudie die ökonomischen Rahmenbedingungen klären. Zeichnet sich eine wirtschaftliche Machbarkeit ab, folgt in Phase 2 die Entwicklung eines Prototyps. Die Kleinanlage soll nach dem an der Universität Hohenheim entwickelten Konzept der zweistufigen Vergärung aufgebaut sein, das aus einem Rührkessel- und einem Festbettreaktor besteht. Nicht abgebaute Faserstoffe aus dem Festbettreaktor werden in die erste Prozessstufe zurückgeführt. Das Konzept zeichnet sich durch bessere Abbaugrade aus und eignet sich für die bedarfsgerechte Biogasproduktion. Tests ergaben, dass der Festbettreaktor vergleichsweise schnell auf eine Veränderung der zugeführten Substratmengen reagiert und die Gasproduktion steigert oder absenkt.
Seit 2012 existiert im Erneuerbare-Energien-Gesetz eine Sondervergütungsklasse für die Güllevergärung in Kleinanlagen. Mit dem erhöhten Vergütungssatz, der aktuell bei 23,14 Cent pro kWh Strom für Anlagen mit mindestens 80 Prozent Gülleeinsatz liegt, will der Gesetzgeber die Güllevergärung anreizen. In der Folge wurden bis heute etwa 800 Güllekleinanlagen gebaut (DBFZ 2019), mit denen die Potenziale des Rohstoffs Gülle jedoch noch nicht ausreichend erschlossen werden konnten. Mit der Entwicklung einer wirtschaftlichen Anlagenklasse zur Vergärung kleiner Güllemengen soll sich dies ändern.
Das Vorhaben wird im Rahmen des Förderaufrufs „Pilotprojekte zur Erprobung bioenergiebasierter Lösungen als Baustein der ländlichen Energieversorgung“ gefördert, den das BMEL Ende 2018 veröffentlicht hat. Insgesamt unterstützt das BMEL fünf Vorhaben in Folge dieses Aufrufs, darunter ein weiteres zum Thema Güllekleinanlagen: Die Universität Rostock und die Hochschule Furtwangen untersuchen die wirtschaftliche Machbarkeit einer Kleinanlage zur Vergärung von Schweinegülle. Zusätzlich soll die Anlage mit einer Gärrest- und Abwasseraufbereitung und der Rückgewinnung von Stickstoff kombiniert sein (Informationen unter dem Förderkennzeichen 2220NR062A und B).
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Hintergrund:
Die FNR ist seit 1993 als Projektträger des BMEL für das Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe aktiv. Sie unterstützt außerdem Forschungsthemen in den Bereichen nachhaltige Forstwirtschaft und innovative Holzverwendung.
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PM 2020-43
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