Biogas

In Biogasanlagen werden verschiedenste organische Substrate unter anaeroben Bedingungen (unter Luftausschluss) durch Mikroorganismen biologisch zu Methan (CH₄) und Kohlendioxid (CO₂) abgebaut.

Zurück bleiben die Nährstoffe des Substrates (Phosphor, Stickstoff, Kalium u.a.) in der so genannten Biogasgülle, die als hochwertiger Dünger in der Landwirtschaft eingesetzt wird. Die Vorteile der Biogasgülle gegenüber Wirtschaftsdünger sind Reduktion des Trockenmassegehaltes Erhöhung NH4-Anteil Reduktion des Geruches Rasche Wirksamkeit Hygienisierung von Unkrautsamen

Für die Ausbringung ist die Richtlinie über den Sachgerechten Einsatz von Biogasgülle in der Landwirtschaft zu beachten. Werden in der Biogasanlage auch tierische Nebenprodukte (TNP) eingesetzt, so ist auch das Tiermaterialiengesetz einzuhalten.

In der folgenden Darstellung ist eine typische landwirtschaftliche Biogasanlage schematisch dargestellt. Das Herz sind zwei gasdichte zylindrische Fermenter (Haupt- und Nachfermenter), die auf etwa 37°C (Mesophile Anlage) bzw. 55°C (Theromphile Anlage) beheizt und gerührt werden. Bei diesen Temperaturen arbeiten die Mikroorganismen optimal.

Das entstandene Biogas besteht in Abhängigkeit vom eingesetzten Substrat typischer Weise aus 50 und 60 vol% Methan und hat damit einen Heizwert von 5 bis 6 kWh/Nm³. Es wird in einem Blockheizkraftwerk (Gasmotor oder Zündstrahlmotor) verbrannt und Strom und Wärme gewonnen. Der Strom wird in das öffentliche Netz eingespeist, wofür nach dem Ökostromgesetz 2002 erhöhte Tarife bezahlt werden.
Ein wirtschaftlicher Betrieb der Biogasanlage ist typischer Weise ab einer elektrischen Leistungsgröße von 100 kW möglich. Dafür sind etwa 80 ha Grassilage oder 40 ha Maissilage oder Gülle von 600 GVE oder eine beliebige Mischung daraus notwendig.

Die positive Ökobilanz der Biogasanlagen in Salzburg wird immer wieder in Zweifel gezogen. Basis dafür sind häufig verschiedene Studien über die Emissionen an Treibhausgasen der gesamten Prozesskette von Anbau der Substrate bis zur Verwertung von Strom. Wärme und Biogasgülle (Lebenszyklusanalyse, LCA). Die Ergebnisse sind sehr stark von den gewählten Rahmenbedingungen abhängig und daher nicht generell anwendbar oder auf Salzburger Biogasanlagen übertragbar.

Im Wesentlichen ist die Ökobilanz einer Biogasanlage von folgenden Faktoren abhängig:

• Anlagengröße: Anlagen mit größerer Leistung benötigen eine Versorgung mit Substraten aus einem größeren Einzugsbereich und daher höhere Transportaufwendungen. Die Biogasanlagen in Salzburg sind etwa 5 – 10 mal kleiner in der Leistung (100 kW_el.) als jene Anlagen, die Basis der meisten Studien sind.
• Substratwahl: Die eingesetzten Substrate unterscheiden sich stark im notwendigen Energieeinsatz für Anbau, Ernte und Transport. Der Aufwand für Maissilage ist je Hektar etwa 4 mal höher als jener für Grassilage.
• Gülleeinsatz: Die Einbringung von Gülle in eine Biogasanlage vermeidet Methanemissionen  (CH₄, 21-fach stärkeres Treibhausgas als CO₂) der Lagerung und Ausbringung von unbehandelter Gülle. Der Anteil an Gülle beträgt in Salzburg etwa 25% und ist damit überdurchschnittlich hoch.
• Düngemitteleinsatz: Der Einsatz von Düngemittel wirkt sich wesentlich auf die Ökobilanz der Biogaserzeugung aus. Dies liegt zum Einen an dem notwendigen Energieeinsatz zur Herstellung der Düngemittel und zum Anderen an Emissionen von Lachgas (N₂O, ein etwa 300-fach stärkeres Treibhausgas als CO₂) bei Ausbringung von Stickstoffdüngern. Für die Nutzung von Grassilage als Substrat, wie in Salzburgs Biogasanlagen vorherrschend, kann aufgrund der geschlossenen Nährstoffkreisläufe auf eine Düngung gänzlich verzichtet werden.
• Endlager: Geschlossene Endlager vermeiden Methanemissionen aus der Lagerung der Biogasgülle. Die Salzburger Biogasanlagen werden ausschließlich mit geschlossenen Endlagern errichtet.
• Wärmenutzung: Viele veröffentlichte Ökobilanzen gehen von einer nur geringen Nutzung der vorhandenen Abwärme aus dem Biogas-BHKW aus. Tatsächlich ist aufgrund der geringen Anlagengröße die Nutzung der Abwärme in Salzburg überdurchschnittlich gut. Jene Anlagen, die eine Koppelproduktion von Biomethan als Treibstoff, Ökostrom und Wärme anstreben, nutzen, wie am Beispiel der Graskraft Reitbach ersichtlich, den Energieinhalt des Biogases fast gänzlich (94%).

Aus den genannten Gründen ergibt sich, dass die Biogasanlagen in Salzburg generell eine hervorragende Ökobilanz aufweisen. Dies gilt vor allem für die Nutzung von Biogas im Verkehrssektor. Unsere Berechnungen auf Basis von Gemis Österreich und den Betriebsdaten der Anlage Graskraft Reitbach bzw. der geplanten Anlage Graskraft Steindorf haben eine CO₂-Äquivalent Emission von 1,34 kg/100 Pkm. Dies bedeutet eine Reduktion der Emissionen von 90% und mehr gegenüber einem Dieselfahrzeug. Auch im Vergleich mit anderen erneuerbaren Treibstoffen bzw. Antrieben ist dieser Wert hervorragend (im Vergleich dazu Elektro-Mobilität mit Strom aus einer Photovoltaikanlage 7,04 kg/100 Pkm). In unseren Berechnungen ist noch nicht berücksichtigt, dass neue Forschungsergebnisse einen Humusaufbau durch die Ausbringung der Biogasgülle im Grünland zeigen. Dadurch werden weitere CO₂ Emissionen vermieden und im Boden gespeichert. Damit verbessert sich die Ökobilanz weiter.

Biogas liefert insbesondere zu vielen Problemen des Verkehrssektors einen wertvollen Beitrag der Lösung: die Emissionen an Feinstaub, NOx aber auch Lärm werden reduziert. Zudem reduziert der Einsatz von Biogas die CO₂ Emissionen deutlich.

Aufgrund der Betriebsstruktur im unserem Bundesland sind also vor allem Gemeinschaftsanlagen auf Basis Gülle, Grünschnitt, Heu und Grassilage von Interesse.

Downloads & Weitere Information:

• Erlass Ökostrom Biogas
• Ökostrom
• Biogasbroschüre
• Beurteilung von Biogasanlagen