Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Emissionsanalyse und Quantifizierung von Stoffflüssen durch Biogasanlagen im Hinblick auf die ökologische Bewertung der landwirtschaftlichen Biogasgewinnung und Inventarisierung der deutschen Landwirtschaft

Anschrift
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
04347 Leipzig
Torgauer Str. 116
Kontakt
Prof. Dr.-Ing. Frank Scholwin
Tel: +49 341 2434-438
E-Mail: frank.scholwin@dbfz.de
FKZ
22023606
Anfang
01.03.2008
Ende
30.06.2011
Aufgabenbeschreibung
Die ökologische Bewertung sowie Inventarisierung der Emissionen der deutschen Landwirtschaft weist erhebliche Lücken an belastbarem Datenmaterial bzgl. Quellen und Senken klimarelevanter Gase aus der landwirtschaftlichen Biogasproduktion auf. Ziel des Projektes ist es daher, das mangelnde Wissen um die Emissionen landwirtschaftlicher Biogasanlagen zu beheben. Zur Zielerreichung ist einerseits eine Datenbank landwirtschaftlicher Biogasanlagen zu erstellen, die alle standortspezifischen und emissionsrelevanten Ausführungen der Biogasanlagen berücksichtigen. Andererseits sollen alle relevanten Emissionen während des gesamten Biogasproduktions- und Nutzungsprozesses messtechnisch quantifiziert, bewertet und bezogen auf alle zu erfassenden Biogasanlagen standortspezifisch ausgewiesen werden. Die ermittelten Daten werden dem BMELV zur Berücksichtigung der Biogasproduktion bei der Inventarisierung der Emissionen der deutschen Landwirtschaft bereitgestellt. Die Quantifizierung der Emissionen von Biogasanlagen wird der weiteren strategischen als auch technischen Entwicklung der Biogasgewinnung in Deutschland dienen, um die Technologie umweltschonend weiterzuentwickeln.
Ergebnisdarstellung
Die Messungen an 10 ausgewählten Anlagen haben gezeigt, dass die bedeutendsten Emissionsquellen (in der folgenden Reihenfolge) nicht gasdicht abgedeckte Gärrestlager, die BHKWs, sowie die Beschickungseinrichtungen sind. Größere Leckagen konnten in nur einem Fall festgestellt werden, ansonsten erwiesen sich die festgestellten Emissionen aus Fermenterdächern und gasführenden Einrichtungen gegenüber den genannten Hauptemittenten als gering. Begleitende Untersuchungen zum Einfluss des Prozessverhaltens haben gezeigt, dass mit einer Erhöhung der Verweilzeit oder der thermophilen Betriebsweise ein verbesserter Abbau und damit eine Reduzierung des Methanpotentials im Gärrest erreicht werden kann. Die Ausbringungsversuche haben sehr hohe Emissionen an Ammoniak und Lachgas gezeigt. Diese Werte wurden auf die Wetterbedingungen zurückgeführt. Anhand der ermittelten wesentlichen Quellen ergeben sich auch die effektivsten potentiellen Minderungsmaßnahmen. An erster Stelle ist die gasdichte Abdeckung von Gärrestlager zu nennen, sollte dies nicht möglich sein, kann der Abbau des Substrates im Prozess verbessert werden oder der Gärrest separiert werden, um das Emissionspotential der Gärreste zu verringern. Die Emissionen der BHKW lassen sich, wenn alle Möglichkeiten der motorischen Einstellungen ausgeschöpft sind, nur noch mit einer Nachbehandlung des Abgases senken. Hier sind ist derzeit die Nachverbrennung die einzig verfügbare Technologie. In der Beschickung sollte die offene Lagerung und Verarbeitung von Gülle, Gärresten und Mischungen dieser mit anderen Substraten auf das mindest mögliche Maß reduziert werden. Die Auswertung der Treibhausgasbilanzen zeigt, dass die wesentlichen Emissionsquellen wie die nicht gasdichte Gärrestlagerung und die Gasverwertung (BHKW, Aufbereitung) auch die Ergebnisse der gesamten Bilanz dominieren. Die Ergebnisse der Bilanzen werden zudem stark von den Gutschriften beeinflusst. Die Bedeutung der Wärmenutzung für eine ausgeglichene Bilanzierung ....

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