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Mit einem Anteil von 70% am Endenergieverbrauch aus Erneuerbaren Energien ist die Bioenergie ein zentraler Baustein bei der regenerativen Energieerzeugung. Die Bioenergie bietet vielseitige und komplexe Anwendungsmöglichkeiten von der Wärmebereitstellung über die grundlastfähige Stromerzeugung bis hin zu den Kraftstoffen. Der Bioenergie kommt damit auch zukünftig als regenerativem Energieträger eine große Bedeutung zu.
Mitte 2012 waren in Deutschland Biomasseanlagen mit einer elektrischen Leistung von etwa 5.500 MW am Netz und erzeugten im Jahr 2011 insgesamt 28.000 GWh Strom (Quelle: BNetzA-Monitoringbericht 2012, Seite 23 und 28). Das waren 24 % des gesamten Stroms, der 2011 aus Erneuerbaren Energien erzeugt werden konnte.
Mitte 2012 erreichten in Niedersachsen alle Biomasseanlagen eine elektrische Leistung von 1.035 MW. Damit stehen 19% aller Biomasseanlagen in Niedersachsen. Davon hatten die Biogasanlagen einen Leistungsanteil von 770 MW.
Die Nutzung der bei der Stromerzeugung in dezentraler Kraft-Wärme-Kopplung anfallenden Wärme wird in Verbindung mit Nahwärmenetzen und der Errichtung von Mikrogasnetzen für Rohbiogas deutlich zunehmen und damit zu einer effizienten Energieerzeugung beitragen. Es wird erwartet, dass etwa 2.500 GWh Wärme durch Kraft-Wärme-Kopplung bei der Stromerzeugung aus Biogas genutzt werden können. Darüber hinaus sollen vielfältige Verwendungen von aufbereitetem Biogas durch die Einspeisung des Biomethans in die Erdgasnetze in nennenswertem Umfang ermöglicht werden.
Zur den Perspektiven der Biogasnutzung in Niedersachsen können Sie sich diese Broschüre vom 3N-Kompetenzzentrum (Stand: Oktober 2010) herunterladen:
Stand und Perspektiven der Biogasnutzung in Niedersachsen [1.514 KB]
Ein Schwerpunkt der Bioenergie ist die traditionelle Wärmeerzeugung aus Holz in über 1,1 Mio. Kleinfeuerungsanlagen, in Pelletheizungen oder Holzhackschnitzelanlagen. In Niedersachsen werden schätzungsweise 1,6 Mio. t Holz für die Wärmeerzeugung eingesetzt. Der Holzverbrauch entspricht einer Energiemenge von ca. 5.500 GWh und damit etwa 4 % des Heizöl- und Erdgasverbrauchs, der zur Niedertemperaturwärmeerzeugung in Niedersachsen eingesetzt wird.
Beispielhaft werden hier einige niedersächsische Unternehmen aus der Bioenergiebranche kurz vorgestellt:
> Bioenergie-Firmen
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Aufgrund fehlender Erhebungen, können weitere Bereiche zur Stromerzeugung nur sehr grob dargestellt werden. In den fünf großen Biomassekraftwerken Niedersachsens (Emden, Papenburg, Landesbergen, Emlichheim und Hameln) sind 95 Megawatt elektrische Leistung installiert. Die Standorte und Betreiber sind nachfolgend dargestellt:
Das Biomasseheizkraftwerk Emden wurde April 2005 in Betrieb genommen. Seit 2009 betreibt die Statkraft Markets GmbH Düsseldorf das Kraftwerk. Gesellschafter sind die EON Kraftwerke GmbH zu 70% und die Statkraft Markets GmbH zu 30%.
Aus jährlich etwa 125.000 Tonnen Altholz entsteht eine elektrische Nettoleistung von 20 MW. Optional können 30 MW Heizenergie erzeugt werden. Das Kraftwerk produziert pro Jahr etwa 150 Mio. kWh und spart jährlich ca. 125.000 Tonnen Kohelndioxid ein. Investiert wurden 46,5 Mio. Euro.
Das Biomasseheizkraftwerk Emlichheim wurde von der Prokon Nord Energiesysteme GmbH gebaut und im April 2005 in Betrieb genommen. Betreiber ist die PN Biomasseheizkraftwerk Emlichheim GmbH & Co. KG. Der jährliche Biomassebedarf liegt bei ca. 150.000 t (hauptsächlich Altholz, Treibsel, nachwachsende Rohstoffe und andere Stoffe im Sinne der Biomasseverordnung). Die elektrische Nettoleistung beträgt 20 MW. Die Heizleistung beträgt 70 MW. Die Prozesswärme wird an die Emslandstärke geliefert. Jährlich können hier ca. 160 Mio. kWh erzeugt werden. Investitiert wurden hier 46 Mio. Euro.
Das Biomassekraftwerk Hameln-Afferde wurde von der Enertec Hameln GmbH gebaut und wird seit 2002 auch von ihr betrieben. Genutzt werden jährlich etwa 120.000 Tonnen Altholz. Das Kraftwerk hat eine elektrische Nettoleistung von 15 MW und erzeugt pro Jahr ca. 110 Mio. kWh Strom. Enertec hat hier 20 Mio. Euro investiert. Bei dem Biomasse-Kraftwerk Hameln-Afferde handelt es sich um die Umrüstung eines Kessels der bestehenden Wirbelschichtfeuerung des Heizkraftwerkes Afferde, direkt neben der modernen Abfallverbrennungsanlage der Enertec gelegen.
Das Biomasseheizkraftwerk Landesbergen wurde von der Biomasseheizkraftwerk Landesbergen GmbH gebaut und im April 2004 in Betrieb genommen. Betreiber ist die E.ON Kraftwerke GmbH. Gesellschafter sind zu gleichen Teilen die E.ON Kraftwerke GmbH und die Stadtwerke Hannover 50%. Jährlich werden hier etwa 130.000 Tonnen Altholz und andere Biomasse eingesetzt. Das Kraftwerk hat eine elektrische Leistung von 20 MW und kann optional 30 MW Heizenergie erzeugen. Jährlich werden ca. 150 Mio. kWh produziert. Es wurden 45 Mio. Euro investiert. Das Biomasseheizkraftwerk Landesbergen entstand am Standort des Gaskraftwerkes Robert Frank der E.ON Kraftwerke nach einer Bauzeit von nur 16 Monaten . Das Genehmigungsverfahren wurde nach der 17. BImSchV durchgeführt. Die Anlage erfüllt die Emissionsgrenzwerte der 17. BImSchV, somit dürfen auch belastete Althölzer verwertet werden.
Das Biomasseheizkraftwerk Papenburg wurde 2003 von der PROKON Nord Energiesysteme GmbH (Leer) gebaut und wird von der PN Biomasseheizkraftwerk Papenburg GmbH & Co. KG betrieben. Der Biomassebedarf beträgt jährlich etwa 150.000 Tonnen Altholz und andere Biomasse. Das Kraftwerk hat eine elektrische Leistung von 20 MW und kann 70 MW Heizenergie erzeugen. Prokon Nord hat hier 46 Mio. Euro investiert. Das Genehmigungs-verfahren wurde nach der 4. BImSchV durchgeführt. Die Anlage erfüllt die Emissionsgrenzwerte der 17. BImSchV, somit dürfen auch belastete Althölzer verwertet werden.
Neben den großen Biomassekraftwerken gibt es 7 kleinere Anlagen auf der Basis von Waldholz und Landschaftspflegeholz mit einer installierten elektrischen Leistung von rund 25 MW. Pflanzenöl-BHKW werden mit einer installierten elektrischen Leistung von rd. 55 MW betrieben. Bei einer unterstellten installierten elektrischen Leistung von 0,25 Megawatt je Anlage errechnen sich für Niedersachsen 200 mit Pflanzenöl betrieben Blockheizkraftwerke.
Der Bestand der Pflanzenöl-BHKW (PÖL-BHKW) stieg nach Inkrafttreten des EEG 2004 zunächst stark an. Im Jahr 2008 gab es aufgrund der Marktlage mit einer deutlichen Verteuerung der Pflanzenöle und zunehmenden unsicheren politischen Rahmenbedingungen hinsichtlich der Nachhaltigkeitsanforderungen einen deutlichen Rückgang des Anlagenbestandes. Ob die übrigen Anlagen stillgelegt oder nur vorübergehend außer Betrieb sind, ist derzeit nicht bekannt.
Die energiepolitische Bedeutung der Biogastechnologie in Niedersachsen steigt stetig. Biogas stellt eine wichtige und vielseitige Form der Bioenergie aus der Landwirtschaft dar. Derzeit werden in Deutschland etwa 30% des Stroms aus Biogas in niedersächsischen Anlagen erzeugt. Damit hat Niedersachsen bei der Erzeugung von Biogas die Spitzenposition in Deutschland und Europa inne. Seit Novellierung des Erneuerbare Energien Gesetzes (EEG) im Frühjahr 2004 sind mehr als 600 neue Biogasanlagen mit einem Investitionsvolumen von annähernd 1,2 Milliarden Euro ans Netz gegangen. Da der größte Teil dieser Investitionen an regionale Unternehmen vergeben wird, trägt diese Entwicklung zur Stärkung des ländlichen Raums bei. Die neuen Anlagen setzen fast ausnahmslos nachwachsende Rohstoffe (NaWaRo) mit oder ohne Gülle ein.
2010 sind in Niedersachsen etwa 900 größtenteils landwirtschaftliche Biogasanlagen mit einer installierten elektrischen Leistung von rund 450 MW in Betrieb. Die durchschnittliche Größe der in den letzten Jahren neu gebauten Anlagen liegt bei etwa 550 kW elektrischer Leistung. Dieser Trend zu größeren Anlagen ist aus betriebswirtschaftlicher Sicht zu begrüßen.
Die regionalen Schwerpunkte der Biogasproduktion liegen vor allem in den Landkreisen Celle, Gifhorn, Hameln, Soltau-Fallingbostel, Rotenburg und den Veredlungsregionen Aurich, Cloppenburg, Oldenburg und Landkreis Emsland. Aber auch in der Ackerbauregion im südlichen Niedersachsen hat Biogas an Bedeutung gewonnen.
Die mit dem Biogasboom in Niedersachsen verbundene Zunahme des Energiepflanzenanbaus führt in vielen Regionen auch zu einer Veränderung der Nutzung landwirtschaftlicher Flächen. Für die 2010 betriebenen und im Bau befindlichen Biogasanlagen in Niedersachsen konnte mit einem Flächenbedarf von etwa 200.000 ha ein Anteil von 7,8% an der gesamten landwirtschaftlich genutzten Fläche festgestellt werden. Davon wurden mit Schwerpunkt rd. 150.000 ha für den Maisanbau und 35.000 ha für Getreide für Ganzpflanzensilage, Hirse, Zuckerrüben oder Sonnenblumen genutzt. Zunehmend wird auch der Aufwuchs von Grünland (150.000 ha) in Biogasanlagen eingesetzt. In diesem Zusammenhang werden insbesondere der verstärkte Maisanbau und die neue Konkurrenz um die Flächen in vielen Kreisen der Landwirtschaft, der Ernährungswirtschaft oder des Naturschutzes diskutiert.
Nach einer Prognose des ML wird bis 2020 unabhängig von der Nutzungsform mit einer Verdoppelung der derzeitigen Biogaskapazität auf rund 800 MW bis 900 MW installierter elektrischer Leistung gerechnet. Der aus Biogas erzeugte Strom würde damit auf fast 7 Mrd. kWh anwachsen. Durch die zu erwartenden Effizienzsteigerung bei der Biogaserzeugung wird die dafür erforderliche Acker- und Grünlandfläche lediglich um schätzungsweise 60.000 ha auf 260.000 ha anwachsen und damit einen Anteil von etwa 10 % an der landwirtschaftlich genutzten Fläche in Niedersachsen ausmachen.
Zur Biogasnutzung in Niedersachsen gibt es auch eine Broschüre vom Oktober 2010, die hier heruntergeladen werden kann: Stand und Perspektiven zur Biogasnutzung in Niedersachsen [1.514 KB]
Biogas wird derzeit überwiegend dezentral produziert und als Strom- und Wärmelieferant genutzt. Aufgrund dieser Dezentralität der Anlagen, die dadurch begründet ist, dass das primäre Ausgangsmaterial für die Biogaserzeugung wie Gülle oder Energiepflanzen aufgrund der niedrigen Energiedichte aus ökonomischen Gründen in der Regel nicht über längere Distanzen transportiert werden kann, ist die Integration guter Wärmenutzungskonzepte nicht immer möglich.
Die Nutzungsmöglichkeiten von Biogas können erweitert werden, wenn das produzierte Rohgas zu Erdgasqualität aufbereitet und in das Erdgasnetz eingespeist wird. Aufbereitungsverfahren für Biogas sind bereits erprobt und auf dem Markt verfügbar. Bei der dichten Erdgasnetzstruktur in Deutschland/Niedersachsen und bei Transportentfernungen von ca. 20 km bis zur Einspeisestelle ergeben sich selbst in dünn besiedelten Gebieten keine deutlich erkennbaren logistischen Zugangsrestriktionen für die Biogaseinspeisung.
Die Biogasaufbereitung und -einspeisung bietet grundsätzlich gegenüber der üblichen dezentralen Stromerzeugung aus Biogas eine sehr hohe Flexibilität. Durch die Aufbereitung des Biogases auf Erdgasqualität kann ein Transport des Gases im existierenden Erdgasnetz zu Orten und Anlagen mit hohem Energiebedarf und besseren Wirkungsgraden erfolgen. Mit diesen Vorteilen geht allerdings eine hohe Komplexität der Projekte einher.
Ein Schwerpunkt der Bioenergie ist die traditionelle Wärmeerzeugung aus Holz in über 1,1 Mio. Kleinfeuerungsanlagen, in Pelletheizungen oder Holzhackschnitzelanlagen. In Niedersachsen werden schätzungsweise 1,6 Mio. t Holz für die Wärmeerzeugung eingesetzt. Der Holzverbrauch entspricht einer Energiemenge von ca. 5.500 GWh und damit etwa 4 % des Heizöl- und Erdgasverbrauchs, der zur Niedertemperaturwärmeerzeugung in Niedersachsen eingesetzt wird. Da sich die energetische Nutzung von Holz für die Wärme- und Stromerzeugung auf einem sehr hohen Niveau befindet, sind für die Zukunft nur geringere Wachstumsraten zu erwarten.
Die Nutzung der bei der Stromerzeugung in dezentraler Kraft-Wärme-Kopplung anfallenden Wärme wird in Verbindung mit Nahwärmenetzen und der Errichtung von Mikrogasnetzen für Rohbiogas deutlich zunehmen und damit zu einer effizienten Energieerzeugung beitragen. Es wird erwartet, dass etwa 2.500 bis 3000 GWh Wärme durch Kraft-Wärme-Kopplung bei der Stromerzeugung aus Biogas genutzt werden können. Darüber hinaus sollen vielfältige Verwendungen von aufbereitetem Biogas durch die Einspeisung des Biomethans in die Erdgasnetze in nennenswertem Umfang ermöglicht werden.
Was ist Biomasse?
Schon seit langer Zeit wird Biomasse (z.B. Holz) zur Energieerzeugung genutzt. Unter Biomasse sind alle Arten von Pflanzen, die auch speziell zur Energiegewinnung angebaut werden können, sowie pflanzliche und tierische Nebenprodukte Reststoffe zu verstehen. Daraus lassen sich feste, flüssige und gasförmige Energieträger gewinnen.
Der Kohlenstoffkreislauf
Pflanzen nehmen durch die Photosynthese Kohlenstoff auf, speichern es und wirken auf diese Weise als sogenannte Senken oder anders gesagt als CO2 - Speicher. Werden die Pflanzen verbrannt bzw. zersetzt
(z. B. Vergärung, Kompostierung) so wird dieser Kohlenstoff wieder an die Atmosphäre abgegeben. Aus der Atmosphäre entnehmen Pflanzen wiederum den Kohlenstoff, der Kreislauf beginnt neu. Bei der Verbrennung oder Zersetzung von Biomasse wird nur soviel Kohlenstoff freigesetzt, wie die Pflanzen vorher aufgenommen haben, daher gilt Biomasse bei der Verbrennung als "CO2-Neutral". Kohlenstoff ist nicht nur im Energieträger Biomasse, sondern auch in fossilen Energieträgern (Kohle, Öl, Erdgas) enthalten. Der entscheidende Unterschied zwischen beiden Energieträgern ist, dass der in fossilen Energieträgern enthaltene Kohlenstoff vor Millionen von Jahren der Atmosphäre und dem Kohlenstoffkreislauf entzogen und dauerhaft gespeichert wurde. Bei der Verbrennung wird er freigesetzt und bewirkt eine Erhöhung der Kohlenstoffdioxidkonzentration in der Atmosphäre die zum Treibhauseffekt beiträgt. Der Begriff "CO2 - neutral" trifft bei der energetischen Nutzung von Biomasse häufig nur bedingt zu, da beim Anbau und der Bereitstellung von Biomasse sowie beim Betrieb von Bioenergieanlagen fossile Hilfsenergie genutzt wird. Die Klimabilanz der Bioenergie ist umso besser je niedriger die so genannten vorgelagerten Prozessketten fossile Energie benötigen (Anlagenerstellung, Brennstoffbereitstellung).
Umwandlungsverfahren für Biomasse
Biomasse kann als trockene Biomasse (Holz, Stroh, Getreidekörner) oder feuchte Biomasse (Silagen, Zuckerrüben, Gülle) zum Einsatz gelangen. Vielfach werden Bioenergieträger (z.B. Raps,Weizen, Mais, Strauchschnitt oder Biomüll) zur energetischen Nutzung in Sekundärenergieträger umgewandelt wie flüssige (z. B. Rapsöl) oder gasförmige (Biogas). Dies geschieht durch thermochemische, physikalisch–chemische oder biochemische Umwandlungsverfahren. Thermochemische Verfahren sind Verkohlung, Verflüssigung, Pyrolyse und Vergasung. Dabei werden die organischen Stoffe hauptsächlich unter dem Einfluss von Wärme (verschiedentlich auch durch zusätzlichen Druck) in feste, flüssige oder gasförmige Energieträger umgewandelt. Bei der physikalisch–chemischen Umwandlung werden Öle und Fette durch Pressen oder Extraktion gewonnen. Bei der Erzeugung von Biodiesel z. B. ist eine Umesterung erforderlich, um das Öl den Eigenschaften konventionellen Dieselkraftstoffs weitgehend anzugleichen und in Dieselmotoren von handelsüblichen Kfz´s einzusetzen. Durch thermischen Vergasung von Biomasse kann Synthesegas gewonnen werden, dass zur Wasserstofferzeugung oder nach Verflüssigung (Fischer Tropsch-Verfahren) zu synthetischen Kraftstoffen (Sunfuel) aufbereitet werden kann. Diese Verfahren sind noch nicht praxisreif, sondern befinden sich meist im Stadium der Erprobung und Entwicklung. Bei der biochemischen Umwandlung wird Biomasse mit Hilfe von Mikroorganismen in Sekundärenergieträger umgewandelt. In anäroben Verfahren (Vergärung) kann unter Sauerstoffabschluss Bio- bzw. Klärgas gewonnen werden. Die Kompostierung dagegen erfordert eine Luftsauerstoffzufuhr; dabei wird Wärme freigesetzt, die in der Regel nicht genutzt wird. Ein weiteres Verfahren ist die Alkoholgärung. Zucker-, Stärke- oder Zellulosehaltige organische Stoffe werden Mittels Hefe oder Bakterien zu Alkohol (Bioethanol) umgewandelt.
Die Vorteile von Biomasse zur Energiegewinnung
Im Photosynthese - Prozess wird, vereinfacht ausgedrückt, solare Strahlung mit Hilfe von Pflanzen in organische Materie umgewandelt. Biomasse stellt dadurch eine Form gespeicherter Sonnenenergie dar. Sie ist lagerfähig und nahezu permanent verfügbar. Biomasse bietet folgende Vorteile: Die Abhängigkeit von Energieimporten (z.B. Erdöl und Erdgas, aber auch Kohle und Uran) wird vermindert und die Versorgungssicherheit erhöht. Bioenergieanlagen sollten in der Nähe von Biomasseanbaugebieten errichtet werden, weil dadurch längere Transporte und der damit zusammenhängenden höhere Energieaufwand für die Transporte entfällt. Die energetische Nutzung von Biomasse anstelle fossilen Energieträgers trägt zur Minderung von CO2–Emissionen bei, ist somit ein aktiver Beitrag zum Klimaschutz und stärkt gleichzeitig die heimische Wirtschaft, insbesondere den ländlichen Raum. Land- und Forstwirtschaftliche Betriebe können zusätzliche Einnahmequellen erschließen. In Niedersachsen als Flächenland steht ein hohes Potenzial an Biomasse zur Verfügung. Die Technik zur energetischen Nutzung existiert heute schon und wird in Pilot- und Demonstrationsanlagen weiterentwickelt. Dies fördert die technische Innovation und neue Technologien. Bei der Verwertung von Reststoffen und Bioabfällen zur Wärme- und Strom- und Kraftstofferzeugung können Kreisläufe zwischen Produktion sowie Verwertung und Entsorgung erreicht werden.
Die Nachteile von Biomasse
Die Bioenergien stehen vor allem wegen ihres Flächenbedarfs beim Anbau nachwachsender Rohstoffe in der Kritik, da eine Flächenkonkurrenz zur Nahrungs- und Futtermittelerzeugung besteht. Die land- und forstwirtschaftliche Biomasseerzeugung muss deshalb nachhaltig erfolgen, so dass soziale und ökologische Beeinträchtigungen vermieden werden. Die Umweltwirkungen der Biomasseproduktion müssen dabei entlang der gesamten Prozesskette betrachtet werden, damit positive Effekte auf der einen Seite nicht durch negative Effekte auf einer anderen Seite konterkariert werden (z.B. CO2-Einsparung bei der Nutzung von Energiepflanzen und gleichzeitig Methan- oder Lachgas-Freisetzung beim Anbau oder bei der Vergärung oder Nachteile beim Wasserschutz). Neben der CO2-Vermeidung in der gesamten Prozesskette geht es auch um den Schutz wertvoller Lebensräume mit hoher Biodiversität und /oder hoher Kohlenstoffbindung durch land- und forstwirtschaftliche Flächennutzung.
Ein Ausbau der Biomasseproduktion zur energetischen Verwendung kann in Entwicklungsländern zu Konflikten mit der Sicherung der Ernährung in diesen Ländern und dem Recht auf Nahrung führen, wobei ein Verzicht auf eine energetische Biomassenutzung keine Lösung zur Behebung sozialer Missstände ist.
Die Produktion von Bioenergie bietet auch für Entwicklungsländer Chancen. Sie sollten dabei unterstützt werden, diese Chancen im Rahmen einer nachhaltigen Entwicklung nutzen zu können. Damit gewährleistet ist, dass auch importierte Bioenergieträger, die in Deutschland zur Energiegewinnung eingesetzt werden, nachweisbar nachhaltig angebaut werden, ist die Entwicklung auch international anwendbarer, WTO-konformer Nachhaltigkeitsstandards und entsprechender Zertifizierungssysteme notwendig. Dabei sind auch soziale Mindeststandards zu berücksichtigen (Arbeits- und Sozialgesetzgebung, Recht auf Nahrung, Verhinderung illegaler Landnahme).
Für die Erzeugung der energetisch und stofflich zu verwertenden Biomasse gelten in Deutschland dieselben Umweltanforderungen wie für die Nahrungs- und Futtermittelerzeugung. So sind z. B. die Anforderungen der guten fachlichen Praxis des Düngemittel- sowie des Pflanzenschutzrechts einzuhalten.
Der Bioenergieanteil am Energieverbrauch
Nach der Energiebilanz des Pestel-Institutes in Hannover kam 1998 ca. 1,3 % des Primärverbrauches in Niedersachsen aus regenerativen Quellen, der Bioenergieanteil betrug 0,7 %. Dieser Anteil ist bis heute auf über 8% gestiegen. Die EU will den Anteil der regenerativen Energien am Primärenergieverbrauch von 6% 1998 auf auf 12 % im Jahre 2010 ausbauen, wobei der Biomasseanteil 2/3 davon (8 %) betragen soll. Auch die Bundesrepublik strebt mit ihrem Nationalen Biomasse Aktionsplan eine Verdoppelung des derzeitigen Anteils der Bioenergie am Primärenergieverbrauch auf 11% an. Das Land Niedersachsen als großes Agrarland unterstützt dabei die Absichten der EU und der Bundesregierung.
Biogasanlagen
Biogas ist ein Gasgemisch, das hauptsächlich aus Methan und Kohlenstoffdioxid besteht. Daneben enthält es Spuren anderer Gase, wie Schwefelwasserstoff, Stickstoff, Wasserstoff und Kohlenmonoxid. Durch anärobe Vergärung (Ausschluss von Sauerstoff) "verfault", feuchte Biomasse (z.B. Gülle, Mist aber auch Speisereste). In einem mehrstufigen Prozess werden die kohlenstoffhaltigen Verbindungen in der Biomasse in Methan und Kohlendioxid umgewandelt.Biogase haben verschiedenen Ursprung: Klärgase aus kommunalen Kläranlagen, Biogas aus der anaeroben Abwasserreinigung oder der Bioabfallvergärung sowie aus landwirtschaftlichen Reststoffen oder als Deponiegas aus Abfalldeponien. Aufgrund seines guten Heizwertes (6.000 Kcal/m3 entsprechend 25.000 kJ/m3) wird Biogas energetisch zur Strom- und Wärmeerzeugung verwendet. Vor der Verbrennung zur Stromerzeugung in Verbrennungsmotoren von Blockheizkraftwerken bzw. kleinen Kraftwerken erfolgt eine Gasreinigung (Entschwefelung). Die Abwärme des Verbrennungsmotors wird in der Regel als Prozesswärme für den Fäulnisvorgang der Biogasherstellung genutzt, darüber hinaus anfallende Wärme kann, je nach Größe der Anlagen, zur Beheizung von kommunalen Einrichtungen, Wohnraum, Ställen, Gärtnereien usw. verwendet werden.
Biogas und Klimaschutz
Klimapolitisch werden zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen. Erstens wird vereitelt, dass Methan, das bei Zersetzungsprozessen von Biomasse entsteht, unkontrolliert in die Atmosphäre entweicht und zweitens wird dieses Methan energetisch genutzt. Im Vergleich mit den Brennstoffen Rohbraunkohle, Erdöl und Erdgas weist Biomasse Vorteile auf. So wird pro Kilowattstunde Strom aus Biomasse im Vergleich zum zum deutschen Kraftwerkspark 0,613 kg weniger klimarelevantes Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre ausgestoßen als bei den fossilen Energieträgern. Weitere Vorteile der Biogasnutzung sind die Einsparung fossiler Brennstoffe und der Einsatz von Vergärungsrückständen als Pflanzendünger. Es ist also möglich, die Äcker mit den Rückständen des Vergärungsprozesses zu düngen und somit die Emissionen bei der Herstellung von Düngern zu reduzieren. Niedersachsens Biogasanlagenbetreiber leisten schon jetzt einen großen Beitrag zur Schonung des Klimas. Sie ersparen der Atmosphäre unter Einbeziehung der vorgelagerten Prozessketten (Anlagenerstellung, Brennstoffbereitstellung).
Weitere Biomassenutzungen
Verschiedene Formen fester Biomasse werden energetisch verwertet. Als Rohstoffe kommen speziell angebaute Pflanzen, z.B. schnell wachsende Hölzer und Energiegräser, aber auch organische Nebenprodukte und Reststoffe, z.B. Waldsturm- und Waldschwachholz, Stroh, Restholz aus Industrie und Gewerbe in Frage, aber auch Bioabfälle, die nach einer Behandlung (z.B. Trocknung und / oder Pelletierung) einer Verbrennung oder thermischen Vergasung zugeführt werden.
In Verbrennungsanlagen wird Altholz energetisch verwertet, wenn diese Anlagen die hohen Emissionsstandards der 17. Bundesimmissionsschutz-Verordnung (17. BImSchV) einhalten. Ähnliche Nutzungsmöglichkeiten bestehen für Stroh, die bisher allerdings kaum genutzt werden. Grund hierfür ist die bisher sehr teure und an deutsche Emissionsstandards nicht angepasste Anlagentechnik.
Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) sieht eine erhöhte Vergütung für eingespeisten Strom aus regenerativen Energiequellen und damit auch Biomasse vor. Bereits 1998 wurde die durch das Niedersächsische Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten geförderte Fachinformationsstelle BioEnergieNiedersachsen (BEN) eingerichtet. Diese Einrichtung ist 2005 im neu gegründeten 3N Kompetenz-zentrum Nachwachsende Rohstoffe mit Sitz in Werlte und einem Büro in Göttingen aufgegangen: > Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe - 3N.
Für Strom aus förderfähigen Anlagen beträgt die Vergütung:
Anlagen die eine Leistung von 5 MW überschreiten, sind nur im KWK-Betrieb mit sinnvoller Wärmenutzung nach Maßgabe der EEG-Anlage 3 für den in Kraft-Wärme-Kopplung erzeugten Stromanteil zur Vergütung berechtigt.
Anlagen mit einer installierten Leistung über 20 MW können bis zu einem Leistungsanteil von 20 MW ebenfalls anteilig die oben genannten Vergütungen in Anspruch nehmen.
Die Vergütungen erhöhen sich für Strom:
Die Förderung ergibt sich aus dem Erneuerbaren-Energien-Gesetz.