Flächen- und Bioenergiepotenziale · Flächen- und Bioenergiepotenziale Inhaltsverzeichnis 1 Ziel der Arbeiten

Flächen- und Bioenergiepotenziale

Inhaltsverzeichnis

1 Ziel der Arbeiten............................................................................................................. 2

2 Methodik ........................................................................................................................ 2

2.1 Substrat- und Anbauflächenbedarf bestehender Biogas- und Biomethananlagen.. 2

2.2 Derzeitige Anbauflächen für Biokraftstoffkulturen und KUP...................................11

2.3 Anbauflächen-, Wirtschaftsdünger- und Energiepotenziale ...................................11

2.3.1 Berechnung der Flächenpotenziale...................................................................11

2.3.2 Berechnung der Wirtschaftsdüngerpotenziale ...................................................12

2.3.3 Darstellung der Ergebnisse ...............................................................................13

2.3.4 Planung von zusätzlichen Anlagen....................................................................16

3 Auf dem Weg zum Zielkonzept der Energiepflanzennutzung in der Metropolregion ......16

4 Literatur.........................................................................................................................23

Regionales Management von Klimafolgen in der Metropolregion Hannover-Braunschweig-Göttingen-Wolfsburg

Flächen- und Energiepotenziale Seite 2 von 25

© Dominika Leßmann, GEO-NET Umweltconsulting GmbH Im Rahmen des vom BMBF geförderten Forschungsvorhabens „Regionales Management von Klima-folgen in der Metropolregion Hannover-Braunschweig-Göttingen-Wolfsburg“ www.klimafolgenmanagement.de

1 Ziel der Arbeiten

Ziel der Potenzialbetrachtung war es, eine Grundlage für die Formulierung des Zielkonzeptes der Energiepflanzennutzung in der Metropolregion zu schaffen. Neben der Ermittlung der Standortpotenziale für neue Bioenergieanlagen (Arbeitspaket „Optimierte Standortplanung“) spielt die Analyse der noch zur Verfügung stehenden Anbauflächen für die Energiepflanzen eine entscheidende Rolle bei der Planung der zukünftigen Bioenergienutzung.

Um die noch zur Verfügung verbleibenden Potenziale errechnen zu können wurde zunächst die derzeit für die Energiepflanzen genutzte Ackerfläche festegelegt. Die derzeitige als auch die potenziell verbleibende Anbaufläche ergeben ein Gesamtpotenzial. Mit dessen Hilfe kann der Beitrag der Energiepflanzen zur derzeitigen Strom- bzw. Kraftstoffversorgung errechnet werden.

2 Methodik

Ausgehend vom derzeitigen Anbau von Energiepflanzen und dem Anlagenbestand wurde das noch verbleibende Potenzial an der Anbaufläche und am Wirtschaftsdünger ermittelt. Dabei wurde von zwei Flächenszenarien, 20% und 30% Ackerfläche, ausgegangen. Das Gesamtpotenzial als Summe der heutigen Produktion von Energie vom Acker und des verbleibenden Potenzials wurde ebenfalls dargestellt und sein Anteil an der heutigen Strom- und Kraftstoffproduktion errechnet.

2.1 Substrat- und Anbauflächenbedarf bestehender Bi ogas- und Biomethananlagen

Die mit Abstand am häufigsten auftretenden Bioenergieanlagen in der Metropolregion sind die Biogasanlagen. Die meisten davon befinden sich im nordöstlichen Teil der Metropolregi-on. Die Anlagenzahlen und die Gesamtleistung pro Landkreis können der Abbildung 1 und der Tabelle 1 entnommen werden.



Abbildung 1 Biogas- und Biomethananlagenzahl und die installierte elektrische Leistung pro Land-kreis. Für die Biomethananlagen wurde der Energiegehalt der pro Stunde produzierten Biomethanmengen berechnet und daraus eine theoretische elektrische Leistung der Anlagen errech-net (angenommene Parameter: 9,94 kWh/m3 Methan (FNR, 2005), el. Wirkungsgrad 37% (FNR, 2011). Somit konnten die Biomethananlagen, bei denen kein Strom vor Ort produziert wird zu der elektrischen Leistung der Biogasanlagen dazugerechnet werden.

Tabelle 1 Biogas- und Biomethananlagenzahl und die Gesamtleistung pro Landkreis Landkreis Anlagenzahl kW el.

Soltau-Fallingbostel 38 31.360 Celle 35 17.705 Gifhorn 29 19.085 Hameln-Pyrmont 17 11.315 Hannover 19 10.035 Nienburg 15 9.230 Hildesheim 14 8.605



Göttingen 12 7.905 Northeim 10 6.452 Schaumburg 14 5.860 Peine 7 4.590 Wolfenbüttel 5 3.625 Goslar 8 3.550 Wolfsburg 2 2.200 Helmstedt 7 2.290 Holzminen 5 1.390

Die Erhebung ergab, dass die Anlagen überwiegend mit Mais beschickt werden. Zusätzlich werden kleinere Mengen an Winterroggen (GPS oder Grünroggen) und Grassilage gegeben. Es gibt ebenfalls ein paar Anlagen die mit Triticale oder Sonnenblumen beschickt werden. Stark vertreten ist die Zugabe von Gülle und ein wenig Hühnertrockenkot und seltener die Zugabe vom Stallmist. In einzelnen Fällen wird mit Bioabfällen oder mit Klärschlamm be-schickt. Bei der Datenerhebung wurden zum Teil genaue Inputangaben mit Informationen zu den Kulturen und dem Wirtschaftsdünger und Mengen erhalten. Zum Teil gab es aber nur Angaben zur Art des Inputs und der Kulturen ohne ihre Mengen. Die Ergebnisse zu den ge-nutzten Substarten basieren auf den erhobenen Informationen und wenn diese nicht vorhanden waren auf eigenen Annahmen.

Die häufigsten Substartkombinationen für die erhobenen Biogas- und Biomethananlagen und die zur Berechnung der benötigten Fläche genutzt wurden sind:

� Mais, Winterroggen GPS und Wirtschafsdünger

� Mais, Winterroggen GPS

� Mais, Gras, Wirtschaftsdünger

� Mais, Gras

� Mais, Wirtschaftsdünger

� Mais.

Als Gras wurde zur Berechnung der Anbaufläche und des Energiegehaltes das einjährige Ackergras genommen. Grünland wurde nicht betrachtet. Die Mengenanteile am Gesamtinput der oben genannten Substrate teilen sich folgendermaßen auf:

� je 85% Mais und 15% Winterroggen GPS in der Pflanzenmasse bzw.

� je 90% Mais und 10% Ackergras in der Pflanzenmasse und

� je 80% Schweine- und Rindergülle und 20% Hühnertrockenkot in der Wirtschafsdün-germasse.

Die Annahmen zu den Massenanteilen basieren ebenfalls auf den erhaltenen Informationen zu den Inputmengen bekannter Anlagen. Sie wurden bei fehlenden Angaben zu den Sub-startmengen genutzt. Das Verhältnis des Wirtschafsdüngeranteils zum pflanzlichen Anteil variiert mit der Größe der Anlage: bis 750 kWel. 30%, bis 1000 kWel. 20%, bis 1500 kWel. 10% und darüber 5% Wirtschaftsdünger am Gesamtinput. Die Annahme hängt mit dem im Vergleich zum pflanzlichen Input niedrigen Energiegehalt von Gülle zusammen. Es sollen für



die großen Anlagen keine größeren Mengen an Gülle von weitem transportiert werden, weil es ökologisch und ökonomisch nicht vertretbar wäre. Das Erneuerbare Energien Gesetz för-dert den Wirtschafsdüngeranteil von 30% bis 500 kWel (EEG, 2009).

In Fällen, bei denen weder die Art noch Mengen an Inputstoffen bekannt war, wurde immer die Substartkombination Mais mit Winterroggen und Wirtschafsdünger angenommen. Bei einigen wenigen Anlagen war die elektrische Leistung unbekannt und es wurden 500 kWel. angenommen. Mit den Biomethanausbeuten der jeweiligen Substrate (Tabelle 2) und den landkreisspezifischen Erträgen (Tabelle 3) ließen sich die Gesamtmenge der Substrate und die benötigte Anbaufläche für jede Anlage einzeln errechnen.

Tabelle 2 Organische Trockenmassegehalte (oTM), Biogas- und Biomethanausbeuten für die feuchte als auch für die trockenen Masse (FM bzw. TM) der Substrate der bestehenden Anlagen. Quellen: KTBL, 2009; KTBL online Wirtschaftlichkeitsrechner Biogas; Für Triticale: Ingenieurgemeinschaft für Landwirtschaft und Umwelt GbR (IGLU, Göttingen).

Substrat

% org.TM

Biogas [m 3/ t FM]

Biogas [m 3/t oTM]

Methan [%]

Methan [m 3/t oTM]

Methan [m 3/ t FM]

HTK ohne Stroh 33,8 168,8 500 65 325 109,7 Hühnermist 59,9 207,5 347 51 178 106,7 Rindergülle 6,4 17,9 280 55 154 9,8 Schweinegülle 4,8 19,2 400 60 240 11,5 Rindermist 20 90,0 450 55 248 49,5 Maissilage 31,4 650 52 338 106 Getreide GPS 31,4 620 53 329 103 Roggen GPS 27,3 163,2 598 52 313 85,4 Grassilage 31,5 600 53 318 100,2 Sudangras 24,6 117,4 478 54 257 63 Sonnenblumensil. 22,5 520 57 296 66,7 Getreidekorn 84,4 730 52 380 320,3 Grünroggensilage 22,5 600 53 318 71,6 Zuckerrübensilage 20,7 700 52 364 75,3 Kartoffelschlempe 5,1 670 54 362 18,5 Bioabfall 20 615 60 369 73,8 Fettabscheider 4,5 45,0 1000 68 680 30,6

Triticale GPS 28 (TM) 300 (TM) 84

Tabelle 3 Landkreisspezifische Erträge (t FM/ha) für Biogaskulturen für den Ist-Zustand. Quelle: Landesbetrieb für Statistik und Kommunikationstechnologie Nie-dersachsen (LSKN), 2007. Andere Quellen (sind jeweils in Klammern angegeben): Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie (LBEG); Ingenieurgemeinschaft für Landwirtschaft und Umwelt GbR (IGLU, Göttingen). Null = keine Angaben, es wurde der mittlere Ertrag angenommen. * Annahmen: GSP-Erträge von Roggen = 5x Kornertrag, GPS-Erträge von Triticale = 6,3 x Kornertrag. Landkreis Silomais Winter-

roggen GPS*

Ackergras (IGLU)

Grünroggen (LBEG)

Winter-roggen Korn

Triticale Korn

Triticale GPS*

Sudangras (IGLU)

Sonnen-blume (IG-LU)

Zuckerrübe

Celle 49,4 30,0 35,5 28 6 5,9 36,9 43,5 50 59

Gifhorn 47,8 29,5 35,5 28 5,9 6,4 40,2 43,5 50 59,2

Goslar 50,5 26,0 35,5 28 5,2 0,0 0,0 43,5 50 59,1

Göttingen 47,3 32,5 35,5 28 6,5 6,6 41,8 43,5 50 60,9

Hameln-Pyrmont 47,7 32,5 35,5 28 6,5 6,7 42,3 43,5 50 65

Hannover 48,1 27,0 35,5 28 5,4 5,9 37,3 43,5 50 62,1

Helmstedt 45,3 27,5 35,5 28 5,5 6,4 40,1 43,5 50 55,2

Hildesheim 46,6 31,0 35,5 28 6,2 6,7 42,3 43,5 50 60,2

Holzminden 47,4 30,5 35,5 28 6,1 6,5 41,1 43,5 50 63,2

Nienburg 45,9 28,0 35,5 28 5,6 5,9 37,2 43,5 50 60,6

Northeim 49 32,0 35,5 28 6,4 6,8 42,8 43,5 50 61,4

Osterode 46,6 23,0 35,5 28 4,6 6,6 41,8 43,5 50 58,8

Peine 51,2 32,0 35,5 28 6,4 6,5 41,0 43,5 50 59

Schaumburg 46,9 32,5 35,5 28 6,5 6,8 43,0 43,5 50 66,9

Soltau-Fallingbostel 43,4 26,0 35,5 28 5,2 5,3 33,5 43,5 50 56,2

Wolfenbüttel 49,2 30,5 35,5 28 6,1 6,8 42,6 43,5 50 57,6

Stadt Braunschweig 0 28,0 35,5 28 5,6 0,0 0,0 43,5 50 55,1

Stadt Salzgitter 0 0,0 35,5 28 0 0,0 0,0 43,5 50 60,4

Stadt Wolfsburg 64,2 30,0 35,5 28 6 0,0 0,0 43,5 50 55,5

Mittel MR 48,6 29,4 35,5 28,0 5,9 5,6 35,5 43,5 50,0 60,0



Im Folgenden wird veranschaulicht, wie die benötigte Anbaufläche der Anlagen mit unbe-kannten Inputmengen mit den beschriebenen Annahmen berechnet wurde. In den meisten Fällen war die Leistung der Anlage bekannt. In wenigen Fällen wurde eine 500 kW- Leistung angenommen. Es wurden Annahmen zu den Massenanteilen gemacht, wobei die Gesamt-masse im Vorfeld errechnet werden musste. Für die Berechnung der gesamten Masse wurden folgende Größen genutzt:

� Anteil an der elektrischen Leistung einer Tonne des jeweiligen Substrates (kW/ t FM). Er errechnet sich aus der Methanausbeute (m3/t FM) und dem Energiegehalt von Me-than von 9,94 kWh/m3 (gerundet auf 10 kWh) (FNR, 2005). Es werden ein Wirkungsgrad des BHKW von 37% (FNR, 2011) und eine Auslastung der Anlage von 8000h im Jahr (Institut für Energetik und Umwelt et al., 2006) angenommen. Tabelle 4 zeigt die Werte für ein paar beispielhafte Substrate.

� Ein Faktor, der den Leistungsanteil pro t FM in Summe für alle Massenanteile der verschiedenen Substrate einer Anlage beschreibt (Tabelle 5 und Tabelle 6).

Beispielrechnung für eine 500 kW-Anlage beschickt mit Mais, Winterroggen GPS und Wirt-schaftsdünger:

Faktor = (0,24 * 0,005 + 0,06 * 0,039 + 0,6 * 0,049 + 0,11 * 0,039) = 0,038 kW/t FM

Gesamtmasse = 500 kW/ 0,038 m3/kW = 13.158 t

Dieser Wert weicht um etwa 1% von dem aus der Berechnung mithilfe von der verwendeten Excel- Datenbank ab. Diese Abweichung ist auf die hier gerundeten Werte zurück zu führen.

Tabelle 4 Biomethanausbeute (KTBL, 2009 und KTBL, 2010) und der Leistungsanteil ausgewählter Substrate.

1 t FM CH4 [m 3/t FM] kW/t FM Silomais 106,0 0,049 Winterroggen (WiRo) GPS 85,4 0,039 Gras 100,2 0,046 Mittelwert Gülle 10,7 0,005 Hühnertrockenkot (HTK) 109,7 0,036

Tabelle 5 Angenommenen Massenanteile der häufigsten Substratkombinationen. Oberer Teil der Tabelle: Kombinationen mit Wirtschafsdünger (WD). Unterer Teil: Kombinationen ohne WD, Massen-anteile des Wirtschaftsdüngers variieren je nach Leistung. Interpretation der Tabelle: 1=100%, z.B. 500 kW mit WD: 0,24 + 0,06 + 0,6 + 0,11 = 1,1 (Abweichung von 1% durch Rundung des Ergebnis-ses: 70% Pflanzenanteil * 0,15 Anteil Roggen = 10,5%) kW el. bis Gülle HTK Mais WiRo Mais Gras Mais 500 0,24 0,06 0,60 0,11 0,63 0,07 0,7 1000 0,16 0,04 0,68 0,12 0,72 0,08 0,8 1500 0,08 0,02 0,77 0,14 0,81 0,09 0,9 höher 0,04 0,01 0,81 0,14 0,86 0,10 0,95



OHNE WD Mais WiRo Mais Gras Mais Alle Leistungsklassen 0,85 0,15 0,9 0,1 1

Tabelle 6 Die Faktoren, die den Leistungsanteil pro t FM der Substratmischung angeben, in kW/t FM. Leistung bis Faktor Mais/WiRo/WD Faktor Mais/Gras/WD Faktor Mais/WD

750 kW 0,038 0,038 0,039

1000 kW 0,041 0,042 0,042

1500 kW 0,044 0,045 0,046

höher 0,046 0,047 0,047

Ohne WD 0,048 0,049 0,049

Mit der gesamten Inputmenge konnten die Massen der einzelnen Substrate erhalten werden. Die Massen der jeweiligen pflanzlichen Anteile zusammen mit den landkreisspezifischen Erträgen ergaben jeweils die Größe der Anbaufläche.

Bei Summierung dieser Anbauflächengrößen für jeden Landkreis wurde eine Betrachtung herangezogen, die es erlaubt die Flächen der Anlagen über die administrativen Grenzen des Landkreises in denen sie sich befinden zu berücksichtigen. Dafür wurden die Flächen in ei-ner Art Karte mithilfe des Büro IDU (FE-6) markiert. Dabei wurden für die bestehenden Anlagen jeweils die Ackerflächen (ATKIS) die sich in unmittelbarer Umgebung der Anlagen befanden angenommen. Die genaue Lage dieser Flächen ist nämlich, wie bereits erwähnt nicht bekannt. Das wird mit der Abbildung 1 veranschaulicht. Dabei ist zu beachten, dass die Größen der berechneten und der nachher markierten Anbauflächen sich von einander leicht unterscheiden können. Es liegt daran, dass die Markierung mithilfe der Polygone der ATKIS- Flächen erfolgte und diese sind unterschiedlich groß. Im Schnitt sind die markierten Flächen um 1% größer als die berechneten Flächen. Die Summe aller Anbauflächen der Biogaskultu-ren für die bestehenden Anlagen beträgt berechnete 55.350 ha, wobei die Summe der markierten Flächen 55.830 ha ausmacht.



Abbildung 2 Theoretisches Flächenmodell zur Markierung der Anbauflächen der bestehenden Bio-gas- und Biomethananlagen innerhalb der Ackerflächen. Quelle ATKIS- Flächen: LBEG.

Ferner wurde vermieden, dass sich die Flächen überschneiden oder nur in eine Richtung von der Anlage aus gesehen ausgehen. Dafür wurde eine Reihenfolge der Markierung fest-gelegt, nämlich angefangen von den niedrigsten bis hin zu den höchsten Anlagenleistungen (Abbildung 3). Diese Reihenfolge wird damit begründet, dass die Entfernung der Substrate für die kleineren Anlagen geringer als für die größeren Anlagen sein sollte. Die Karten mit den so markierten Flächen wurden lediglich intern zur Berechnung der Flächen genutzt und wurden in der I+K- Plattform nicht veröffentlicht.



Abbildung 3 Markierung der Anbauflächen der bestehenden Anlagen. Die Markierung erfolgte jeweils in der nahesten Umgebung der Anlage bis die benötigte Anbaufläche erreicht wird. Die Markierung der Flächen für die kleineren Anlagen passierte vor der Markierung für die größeren Anlagen. Die türkis dargestellte Fläche der 370 kW-Anlage wurde vor der gelb dargestellten Fläche der 500 kW- Anlage kenntlich gemacht. Aus dem Grund sind bei mehreren naheliegenden Anlagen die Anbauflä-chen der größeren Anlagen weiter entfernt als die der größeren Anlagen. Tabelle 7 Anbauflächenbedarf der bestehenden Biogas- und Biomethananlagen Landkreis Anbaufläche für BGA/ BMA [ha] Anbaufläch e für BGA/

BMA: In % der ges. AF

Stadt Braunschweig 0 0% Osterode am Harz 0 0% Stadt Salzgitter 0 0% Holzminen 516 2% Stadt Wolfsburg 949 13% Helmstedt 1.038 3% Goslar 1.211 5% Wolfenbüttel 1.565 3% Peine 1.802 5% Schaumburg 2.359 7% Northeim 2.912 6% Nienburg 3.131 4%



Göttingen 3.322 7% Hildesheim 3.606 5% Hameln-Pyrmont 4.021 10% Hannover 4.126 4% Soltau-Fallingbostel 7.845 15% Gifhorn 8.250 12% Celle 8.695 21%

SUMME 55.348

2.2 Derzeitige Anbauflächen für Biokraftstoffkultur en und KUP

Die Biogaskulturen der bestehenden Anlagen nehmen in der Summe für die Metropolregion eine Ackerfläche von rund 55.350 ha ein. Zusätzlich wurden die Flächen für den Anbau von Energiepflanzen für die Biokraftstoffproduktion berücksichtigt. Die Größe dieser Anbaufläche wurde aus den Daten für Niedersachsen abgeleitet. In Niedersachsen machen die Anbauflä-chen von Raps für die Bereitstellung von Biodiesel mit ca. 45.000 ha etwa 17% des Energiepflanzenanbaus (Nds. ML, Nds. MU, 3N, 2010). Es macht einen Anteil an der gesam-ten Rapsanbaufläche von 30%. Ableitend für die Metropolregion wurden 30% der Rapsfläche jedes Landkreises für den Energieraps angenommen. In der Summe für die ganze Metropol-region ist es eine Fläche von 24.420 ha. Die Anbaufläche von Getreide und Zuckerrüben für die Bioethanolproduktion beträgt in Niedersachsen 15.000 ha. Das entspricht 1,5% der ge-samten Ackerfläche dieser Kulturen (Nds. ML, Nds. MU, 3N, 2010). Für die Landkreise der Metropolregion wurde der gleiche Flächenanteil dieser Kulturen angenommen, was in der Summe rund 7.500 ha ausmacht. Die Kurzumtriebsplantagen (KUP) sind im südlichen Nie-dersachsen noch nicht so stark vertreten wie im Norden und werden in der Metropolregion auf 170 ha (LWK, 2010) angebaut.

2.3 Anbauflächen-, Wirtschaftsdünger- und Energiepo tenziale

Die Flächen- und Energiepotenziale wurden in Form vom verbleibenden Potenzial als auch vom Gesamtpotenzial auf Landkreisebene und in der Summe für die ganze Metropolregion berechnet. Zusätzlich zu den Anbauflächen wurde auch das Wirtschaftsdüngerpotenzial be-rücksichtigt.

2.3.1 Berechnung der Flächenpotenziale

Es wurden zwei Flächenszenarien betrachtet. Im ersten Szenario werden maximal 30% und im zweiten Szenario maximal 20% der gesamten Ackerfläche der Metropolregion für die E-nergiepflanzen zugelassen. Die Annahmen über den prozentuellen Flächenansatz wurden nicht höher als 30% gewählt, weil sicher gestellt werden sollte, dass es genügend Fläche für den Anbau von Nahrungs- und Futtermittel sowie die stoffliche Nutzung zur Verfügung steht. In der Literatur wurden wenige Ansätze zum Flächenanteil von Bioenergiekulturen an der gesamten Ackerfläche gefunden. Allerdings sind die wenigen Studien auch von ähnlichem



Ansatz ausgegangen. In der Diplomarbeit von Herrn Beermann werden nach einer Beratung bei der LWK 33% der Ackerfläche für die Energiepflanzen angenommen (Beermann, 2007). Auch das Öko-Institut geht bei einem „Biomasseszenario“ von 36% und bei dem „Umwelt-szenario“ von 22% des Ackers für die energetische Zwecke aus (Fritsche et al., 2004).

Für die jeweiligen Flächenszenarien wurden die Ergebnisse des noch verbleibenden Poten-zials in Form von Fläche und Energie in der Internetplattform dargestellt. Die Energie bezieht sich auf das Biomethan. Das energetische Potenzial wurde für die Biomethanproduktion aus Silomais und Winterroggen GPS (je 85% und 15% der Masse) mit den landkreisspezifischen Erträgen (Tabelle 3) und den Biomethanausbeuten aus der Tabelle 2 berechnet.

Die Ausgangsgröße für die Berechnung des Energiepotenzials war die zur Verfügung ste-hende Anbaufläche. Auf dieser Fläche soll sowohl der Mais als auch der Winterroggen angebaut werden. Die jeweiligen Flächenanteile der beiden Substrate hängen nicht nur von den Mengenanteilen, sondern auch von den Erträgen ab. Da die Erträge pro Landkreis un-terschiedlich sind, wurden entsprechend unterschiedliche Flächengrößen für Mais und Roggen je Landkreis genommen. Die Flächenverhältnisse konnten aus den Berechnungen zum Flächenbedarf der bestehenden Anlagen mit gleicher Substratzusammensetzung über-nommen werden.

2.3.2 Berechnung der Wirtschaftsdüngerpotenziale

Wie bereits erwähnt, wurde bei den heutigen Substraten für die Biogasproduktion auch der Wirtschaftsdünger mitberücksichtigt. Auch sein Potenzial ist noch nicht ganz ausgeschöpft. Die einzelnen Ergebnisse für die Landkreise sind ebenfalls in der Internetplattform abrufbar.

Die Berechnung der Wirtschafsdüngerpotenziale erfolgte mit den Daten zu Viehbeständen vom LSKN aus dem Jahr 2007. Es wurden die gängigen Biogassubstrate: die Rinder- und Schweinegülle sowie der Hühnertrockenmist berücksichtigt. Im ersten Schritt der Berech-nung wurden die Massen der pro Landkreis anfallenden Gülle und Trockenkot erfasst. Dabei wurde beachtet, dass je nach Größe der Betriebe die Verfügbarkeit der anfallenden Exkre-mente variieren kann (Tabelle 8) (Kaltschmitt, aus: Beckmann G., 2006). Die Anzahl der Tiere pro Betrieb wurde jeweils einmalig pro Landkreis berechnet, indem die Gesamtviehzahl durch die Zahl aller Betriebe im Landkreis geteilt wurde.

Tabelle 8 Wirtschaftsdüngerverfügbarkeit in Abhängigkeit von der Größe des Betriebes nach Kaltschmitt aus Beckmann G.

Gruppe 1

Gruppe 2

Tierart

Anzahl der Tiere Verfügbarkeit [%]


Rinder 20-39 70 40-59 80 Schweine 100-199 95 200-399 98 Hühner 5.000-9.999 90 10.000- 29.999 95

Gruppe 3

Gruppe 4





Rinder 60-99 80 >100 95 Schweine 400-999 99 >1.000 99 Hühner 30.000- 99.999 98 > 100.000 99

Darüber hinaus ist die Menge der anfallenden Gülle auch vom Alter bzw. vom Gewicht des jeweiligen Viehs abhängig. Die Tierzahlen wurden in so genannte Großvieheinheiten (GVE) umgerechnet. Mit dem Gülleanfall je GVE (Tabelle 9) konnten dann die Gesamtmengen an Wirtschaftsdünger je Landkreis erfasst werden. Die Biogasausbeuten sind der Tabelle 2 (aus dem Abschnitt über die bereits genutzten Substrate) zu entnehmen. Der Energiegehalt pro Kubikmeter Methan beträgt 9,94 kWh (FNR, 2005).

Tabelle 9 Großvieheinheiten (KTBL, 2009) und der Wirtschaftsdüngeranfall je GVE (Richtlinie über die Gewährung von Zuwendungen für das Niedersächsische und Bremer Agrarumweltprogramm, 2008)

Viehart GVE* Gülleanfall [m 3]

Rind <0,5 Jahre alt 0,25 13

Rind 0,5 bis 1 Jahr alt 0,55 13

Rind 1 bis 2 Jahre alt 0,65 13

Rind > 2 Jahre alt 1,2 13

Milchkühe 1,2 20

Ferkel 0,03 18

Jungschwein < 50 kg 0,06 11

Mastschwein 0,14 11

Zuchtschwein 0,3 8

Legehahn 0,0034 17

Masthahn 0,0015 17

Junghänchen 0,0014 17

2.3.3 Darstellung der Ergebnisse

Die Ergebnisse zu den verbleibenden Flächenpotenzialen wurden in der I+K- Plattform pro Landkreis dargestellt. Dabei handelt es sich jeweils um das Wirtschaftsdüngerpotenzial und die Summe aus dem Potenzial der Energiepflanzen und dem des Wirtschaftsdüngers. Die Betrachtung des verbleibenden Potenzials auf Landkreisebene erlaubt einen Vergleich zwi-schen den Landkreisen, spiegelt die Anlagendichte wieder und zeigt Regionen bei denen theoretisch noch Potenziale vorhanden wären. Während im 30%- Flächenszenario das Po-tenzial noch nirgendwo ausgeschöpft ist, werden im 20%- Flächenszenario im Landkreis Celle bereits heute (mit den getroffenen Annahmen) mehr Flächen mit Energiepflanzen an-gebaut als das Szenario es erlaubt. In der Gesamtschau für die ganze Metropolregion ist das Potenzial aber auch bei 20% der verfügbaren Ackerfläche noch nicht ausgeschöpft.



Das verbleibende Potenzial bildet zusammen mit der bereits produzierten Energie aus der Biogasproduktion ein Gesamtpotenzial, der für die einzelnen Landkreise als auch für die Metropolregion ebenfalls in der I+K- Plattform angezeigt wird. Zusätzlich erfolgt eine Um-rechnung in das Strompotenzial und das Wärmepotenzial aus der Biogasproduktion. Das jeweilige Strom- bzw. Wärmepotenzial wurde folgendermaßen berechnet: angenommener elektrischer Wirkungsgrad: 37%, verringert durch den Eigenstromverbrauch der Anlage auf 34% (FNR, Internetpräsenz, Mittelwerte); angenommener thermischer Wirkungsgrad: 48%, verringert durch den Eigenwärmeverbrauch der Anlage auf 34% (FNR, Internetpräsenz, Mit-telwerte) und durch die Wärmeverluste letztendlich auf 27% (Fachverband Biogas aus: Beermann B., 2007).

Die Ergebnisse über die Potenziale in der I+K- Plattform können für die Gegenwart als auch für die Periode 2021-2050 angezeigt werden. Bei der zukünftigen Zeitperiode wurde die Än-derung der Erträge berücksichtigt. Die Erträge wurden durch den Partner LBEG errechnet und auf Landkreisebene für diese Anwendung zur Verfügung gestellt. Es wurde jeweils die Ertragsänderung aus dem Durchschnittszenario der Ertragsmodellierung genutzt. Die Ände-rung wurde auf die bereits genutzten Erträge vom 2007 aus der Agrarstatistik aufaddiert und die so erhaltenen Werte wurden als Erträge für die Periode 2021-50 genutzt. Es ist zu be-achten, dass die Differenz aus der Modellierung des Partners LBEG sich auf die Perioden 2021-50 im Vergleich zu 1961-90 bezieht. Die Anbauflächen der bestehenden Anlagen und die noch zur Verfügung stehende Ackerfläche wurden mit den Zukunftserträgen neu berech-net. Die Pflanzenkulturen wurden dabei gleich gehalten.

Die Änderung der Erträge, bei der Annahme dass die Substrate gleich bleiben, bewirkt eine relativ geringe Änderung des Potenzials, das für die gesamte Metropolregion rund 2.500 ha weniger Anbaufläche bedeutet. Dies verringert das Gesamtpotenzial in der Summe für die ganze Metropolregion um ca. 1,5%. Für die einzelnen Landkreise sieht es unterschiedlich aus. Das Gesamtpotenzial verringert sich vor allem in dem nordöstlichen Teil der Metropol-region: im Landkreis Wolfenbüttel um 34%, im Landkreis Gifhorn um 14% und im Landkreis Celle um 13%.


© Dominika Leßmann, GEO-NET Umweltconsulting GmbH Im Rahmen des vom BMBF geförderten Forschungsvorhabens „Regionales Management von Klimafolgen in der Metropolregion Hannover-Braunschweig-Göttingen-Wolfsburg“ www.klimafolgenmanagement.de

Tabelle 10 Die Erträge (t FM/ha) zur Berechnung der Flächen- und Energiepotenziale aus Biogas für die Periode 2021-2050. Es handelt sich um die umgerech-neten Erträge vom LSKN vom 2007 unter Berücksichtigung von modellierten Ertragsänderungen vom Partner LBEG (Durchschnittszenario). Null = keine Angaben im Ist-Zustand, es wurden die mittleren Zukunftserträge angenommen. Leere Zeilen = Werte wurden nicht errechnet und bei der Berechnung nicht be-nötigt. Landkreis Silomais Winter-

roggen GPS* Ackergras Grünroggen Winter-

roggen Korn Triticale GPS Sonnenblume Zuckerrübe

Celle 40,9 30,7 30,1 29,6 6,1 40,5 64,7

Gifhorn 39,4 29,0 31,9 5,8 39,6 54,5

Goslar 53,6 27,6 37,5 5,5 42,8 53,6 61,9

Göttingen 48,4 34,8 36,3 7,0 44,8 60,0

Hameln-Pyrmont 50,9 34,3 37,8 29,0 6,9 44,6 68,1

Hannover 43,6 28,1 32,9 5,6 38,8 59,2

Helmstedt 41,0 27,6 31,2 5,5 40,2 51,1

Hildesheim 48,3 32,6 36,9 6,5 44,5 52,7 61,6

Holzminden 50,8 32,4 37,8 6,5 43,6 65,7

Nienburg 46,3 29,1 34,4 5,8 38,7 61,6

Northeim 51,7 34,0 37,2 6,8 45,5 63,6

Osterode 51,1 24,6 38,5 4,9 44,6 61,6

Peine 47,4 33,5 33,4 6,7 42,9 55,3

Schaumburg 49,7 34,1 37,5 6,8 45,2 69,5

Soltau-Fallingbostel 40,2 27,5 30,7 5,5 35,5 51,6 51,9

Wolfenbüttel 49,1 31,7 34,6 6,3 44,3 56,9

Stadt Braunschweig 0 28,1 31,3 5,6 40,4 50,9

Stadt Salzgitter 0 0 37,5 5,9 42,4 63,4

Stadt Wolfsburg 63,4 29,3 31,6 5,9 39,4 51,9

Mittel MR 48,0 30,5

Flächen- und Energiepotenziale


2.3.4 Planung von zusätzlichen Anlagen

Die Erhebung der Bioenergieanlagen im Rahmen des Projektes bezieht sich auf die Jahre 2008 und 2009. Es wurde neben der Darstellung der Ergebnisse zu den Flächenpotenzialen, die auf Basis von dieser Erhebung basieren erlaubt in der I+K- Plattform neue Biogasanla-gen hinzuzufügen. Mit den neu hinzugefügten Anlagen wird die Berechnung der Flächen- und Energiepotenziale neu gestartet und die angezeigten Ergebnisse aktualisiert. Es kann dabei entschieden werden in welchen Landkreisen die Anlagen errichtet werden sollen. Zu-sätzlich kann zwischen den drei vorgegebenen Leistungsgrößen gewählt werden (250 kWel, 500 kWel oder 1000 kWel) und es kann eine der zwei vorgegebenen Substratkombinationen (Mais/ Winterrogen GPS oder Mais/Winterrogen GPS/ Wirtschaftsdünger) gewählt werden. Mit diesen Angaben wird die pro Landkreis zusätzlich benötigte Anbaufläche berechnet und das verbleibende und das gesamte Potenzial neu errechnet. Bei der Bestimmung der Größe der Anbaufläche der jeweiligen Anlagen wurden die gleichen Annahmen getroffen, wie bei den derzeit bestehenden Anlagen zu denen es keine Substratangaben erhoben werden konnten (Massenanteile des Pflanzlichen Inputs: 85% Mais und 15% Winterroggen GPS; Wirtschaftsdüngeranteil am Gesamtinput: 20% bei 1000 kW und 30% bei 250kW bzw. 500kW). Es wurden jeweils die landkreisspezifischen Erträge zur Rechnung herangezogen.

3 Auf dem Weg zum Zielkonzept der Energiepflanzennu t-zung in der Metropolregion

Im Zusammenhang mit dem Beschluss des Vereins Kommunen der Metropolregion über die 100%-ige Nutzung von erneuerbaren Energien sollen die hier genannten Arbeiten einen Bei-trag zur Festlegung des Anteils von Energiepflanzen an dem beschlossenen Ziel liefern. Das am 18. Mai 2011 gesetzte Ziel sieht vor, bis Jahrhundertmitte den Energiebedarf für Strom, Wärme und Mobilität zu 100% aus erneuerbaren Energien zu decken. Es sollen die lokalen Potenziale der Wind-, Sonnen- und Bioenergie sowie der Wasserkraft und der Geothermie genutzt werden. Es wird Wert auf die Energieeffizienz gelegt. Die Kraft-Wärmekopplung soll ausgebaut werden, der öffentliche Nah- und Fernverkehr sowie der Schienentransport sollen stärker genutzt werden (Verein Kommunen, Erklärung der Mitgliederversammlung vom 18.05.2011).

Ferner werden die Ergebnisse zu den Flächen- und Energiepotenzialen mit dem Fokus auf den heutigen und zukünftigen Energiebedarf der Metropolregion dargestellt. Die theoreti-schen Potenziale der vorgestellten Flächenszenarien werden der heutigen Bioenergieproduktion gegenübergestellt. Es werden auch die Möglichkeiten aufgezeigt, die mit der Nutzung von Energiepflanzen im Energiesektor bestehen.

Die heutigen Verbrauchszahlen wurden dabei aus den pro Kopf Verbräuchen der Bundesre-publik auf das Gebiet der Metropolregion runtergerechnet (Tabelle 11).



Tabelle 11 Der Energieverbrauch der BRD und der Metropolregion. Die Verbräuche der Metropolregi-on wurden mithilfe des jeweiligen pro Kopf Verbrauchs der BRD und der Einwohnerzahl der Metropolregion errechnet. Einwohnerzahl BRD 81 800 000 (Statistisches Bundesamt, 2011)

Einwohnerzahl MR 3 871 241 (LSKN aus Metropolregion, Internetpräsenz, 2011)

Stromverbrauch BRD 578,1 TWh (BMU, 2010)

Stromverbrauch pro Ew. 7.067 kWh/ Ew.

Stromverbrauch MR 27,4 TWh

Wärmeverbrauch BRD 1.360 TWh (BMU, 2010)

Wärmeverbrauch pro Ew. 16.626 kWh/ Ew.

Wärmeverbrauch MR 64,4 TWh

Kraftstoffverbrauch BRD 613 TWh (BMU, 2010)

Kraftstoffverbrauch pro Ew. 7.494 kWh/Ew.

Kraftstoffverbrauch MR 29 TWh

Die bestehenden Biogas- und Biomethananlagen erzeugen jährlich rund 1.070 GWh Strom. Es sind rund 4 % des heutigen Stromverbrauchs der Metropolregion. Unter der Annahme, dass etwa die Hälfte der Abwärme genutzt wird, werden etwa 420 GWh, d.h. rund 0,5% des heutigen Wärmebedarfs gedeckt. Der heutige Anbau von Raps auf einer Fläche von rund 24.420 ha liefert mit dem durchschnittlichen Ertrag von 3,2 t/ha (LSKN, 2007) 78.144 t Raps-saat. Damit lassen sich etwa 28,9 Mio. l Biodiesel herstellen. Der Energiegehalt beträgt 262 GWh, was rund. 1% des gesamten Kraftstoffverbrauchs entspricht. Für die Produktion von Bioethanol werden auf einer Fläche von rund 7.500 ha überwiegend Zuckerrüben und Ge-treide angebaut. Mit dem durchschnittlichen Ertrag für Zuckerrüben von 59,8 t/ha und dem durchschnittlichen Ertrag für alle Getreidearten von 6,6 t/ha (LSKN, 2007) und jeweils der Hälfte dieser Fläche können 224.250 t Rüben und 24.750 t Getreide geerntet werden. Damit können 31,6 Mio. l Bioethanol produziert werden. Energetisch liefert die Kraftstoffmenge 190 GWh, d.h. 0,6% des heutigen Kraftstoffverbrauchs. Insgesamt beträgt der Anteil des Biokraftstoffs am Gesamtkraftstoffverbrauch ca. 1,5%. Die Umrechnungsfaktoren, die zu diesen Ergebnissen führten sind der Tabelle 12 zu entnehmen.

Tabelle 12 Parameter zu Berechnung der Biodiesel- und Bioethanolproduktion. Quellen: 1) Energie Schweiz (Bundesamt für Energie BFE) 2) Arbeitsgemeinschaft Qualitätsmanagement Biodiesel e.V. Parameter Biodiesel Bioethanol

Kraftstoffertrag ca. 1t Öl/ 3t Rapssaat ca. 100 l/t Zuckerrüben, ca. 370 l/t Weizen (1)

Dichte 0,9 kg/l -----

Energiegehalt 35,65 MJ/l = 9,08 kWh/l (2) 21,60 MJ/l = 6 kWh/l (2)

Werden die verbleibenden Potenziale dazu addiert so können je nach Flächenszenario und der erzeugten Energie die jeweiligen maximalen Energieerträge errechnet werden. Die ma-ximalen Energiepotenziale wurden für das 20%- und 30%- Flächenszenario in der Tabelle 13 dargestellt. Das Wirtschafsdüngerpotenzial wurde dabei auch miteinbezogen.



Tabelle 13 Die maximalen Energiepotenziale beim 20%- und 30%- Flächenszenario. Das maximale Potenzial ist die Summe aus der derzeitigen Produktion und dem Energiepotenzial der verbleibenden Ackerfläche. Die prozentuellen Anteile am Energiebedarf wurden auf ganze Zahlen gerundet.

20%- Flächenszenario

30%- Flächenszenario

Heutige Biogasproduktion

Zukünftige Biogasproduktion, wenn zusätzlich 9% Acker für Biogaskulturen und das techni-sche Wirtschaftsdünger-potenzial genutzt werden.

Zukünftige Biogasproduktion, wenn zusätzlich 19% Acker für Biogaskulturen und das techni-sche Wirtschaftsdünger-potenzial genutzt werden.

1.067 GWh Strom 4% des Strombedarfs



848 GWh Abwärme (theo-retische möglich) 1% des heutigen Wärme-bedarfs

1.725 GWh Wärme 3% des Wärmebedarfs

2.673 GWh Wärme 4% des Wärmebedarfs

Heutige Biokraftstoff-produktion

Zukünftige Biokraftstoff-produktion, wenn zusätzlich 9% Acker für Biokraftstoffkulturen genutzt werden

Zukünftige Biokraftstoff-produktion, wenn zusätzlich 19% Acker für Biokraftstoffkulturen genutzt werden

28,9 Mio. L Biodiesel 262 GWh 1% des Kraftstoffbedarf

113 Mio. l Biodiesel 1.025 GWh 4% des Kraftstoffbedarfs

206 Mio. l Bioethanol 1.872 GWh 7% des Kraftstoffbedarfs

31,6 Mio. l Bioethanol 190 GWh 1% des Kraftstoffbedarf

298,4 Mio. l 1.980 GWh 7% des Kraftstoffbedarfs

661,5 Mio l 3.970 GWh 14% des Kraftstoffbedarfs

Mittelwert für Biodiesel und Bioethanol: 10% des heutigen Kraftstoffbedarfs

Die in der Tabelle 13 dargestellten Potenziale wurden als maximale Potenziale bezeichnet, weil sie sich auf die durch die Szenarien vorgegebene Anbaufläche beziehen und weil sie für die jeweiligen Energien (Strom und Wärme aus Biogas, Biodiesel und Bioethanol) den ma-ximalen Ertrag aus der ganzen verbleibenden Fläche inklusive der heutigen Produktion darstellen. In der Realität wird zukünftig die verbleibende Anbaufläche sicherlich sowohl für die Biogaskulturen als auch für die Kulturen zur Erzeugung von flüssigen Kraftstoffen ge-nutzt. Es wird vermutlich nicht nur ein Bioenergieträger gewählt und die gesamte noch zur



Verfügung stehende Fläche für seine Herstellung genutzt. Dennoch konnten mit diesen Er-gebnissen gewisse Spannbreiten der möglichen Produktion dargestellt werden. Diese können bei den politischen Entscheidungen über die Ziele der Bioenergieproduktion behilf-lich sein.

Eine Betrachtung der Nutzung von 100% der Ackerfläche für die Energiepflanzen ist nicht realistisch. Es wurde dennoch auch dieses Szenario gerechnet und es liefert ein aussage-kräftiges Ergebnis. Selbst wenn zusätzlich zu der heutigen Biogasproduktion (7% Ackerfläche) die ganze noch zur Verfügung stehende Anbaufläche (89% der Ackerfläche) für die Biogasproduktion genutzt wird, können wir nicht mehr als ca. 34% unseres Strom-verbrauchs und ca. 14% unseres Wärmebedarfs decken.

Die angenommenen Flächenszenarien von 20%- und 30%- Ackerfläche für Energiepflanzen wurden mit folgenden Experten diskutiert (2011):

� Frau Britta Blum, stellv. Ratsvorsitzende im Rat der Stadt Gifhorn, Agrarwissenschaft-lerin;

� Frau Caroline Werner, Netzwerkmanagerin Bioenergieoffensive Südniedersachsen, Agraringenieurin;

� Herr Hans-Jürgen Hesse und Herr Folkart Müller, Bioenergieregion Weserbergland plus.

Ferner wurden die Akteure über ihre Meinung zu dem zukünftigen Energiebedarf und der zukünftigen Entwicklung der Energiebranche befragt. Im Folgenden werden die ausgewähl-ten Ergebnisse aus diesen Gesprächen unter Miteinbeziehung der eigenen Meinung vorgestellt:

� Die Gespräche bestätigten, dass die 20% und 30% Anbaufläche für Energiepflanzen gute Annahmen darstellen. Für eine Betrachtung der Potenziale auf der Ebene der Metropolregion sollten wir von nicht mehr als 30% Ackerfläche für die Energiepflan-zen ausgehen. Noch besser wäre es vorsichtiger zu bleiben und etwa 25% Ackerfläche anzunehmen. Logischerweise kann es kleinräumig auch unterschiedlich aussehen, mit Regionen in denen beispielsweise die Hälfte der Anbaufläche für die energetische Nutzung zur Verfügung gestellt werden könnte und Regionen mit einem verschwindend geringen Flächenanteil für die Energiekulturen. Es hängt davon ab, ob die Kulturen auch regional ihre Verwendung finden werden oder ob sie eventuell in weitere Landkreise exportiert werden könnten. Unabhängig davon welchem Zweck die angebauten Kulturen dienen, selbst wenn in manchen Regionen mehr als die 30% der Ackerfläche für die Energiepflanzen angenommen werden, darf es nicht ver-stärkt zum Anbau von Monokulturen kommen. Es darf nicht außer Acht gelassen werden, dass der Mais nicht die einzige Biogaspflanze ist und dass sich vielfältige Bioenergiefruchtfolgen bzw. Fruchtfolgen von Bioenergiekulturen mit Marktfrüchten gestalten lassen.

� Eine regionale Betrachtung der Potenziale und eine regionale Festlegung der Ziele sollte unabhängig von der Betrachtung der gesamten Metropolregion eine wichtige Rolle spielen. Dafür müssten die Stärken einzelner Regionen innerhalb der Metropol-region definiert werden und die Bevölkerung für die lokale Zusammenarbeit motiviert



werden. Das ist in manchen Regionen bereist passiert. Die restlichen Kommunen könnten durch eine Vernetzung der Projekte und Experten eine Hilfestellung von au-ßen bekommen und aktiv werden. Es wäre sinnvoll die laufenden Projekte und die bereist erhobenen Daten einzelner Regionen allen Landkreisen und Gemeinden zur Verfügung zu stellen und zwischen den ähnlichen Vorhaben eine Kooperation zu er-möglichen. Darüber hinaus stellt die Energieerzeugung und -Nutzung eine Technologie- und Beteiligtenkette, die sinnvoll vernetzt werden soll. In diesem Sinne wären eine zentrale bzw. zwei- drei regional verteilten Koordinationsstellen in der Metropolregion für die Umsetzung dieses Ziels vorteilhaft.

� Der Einsatz von Biogas sollte verstärkt in dem industriellen Sektor stattfinden. Die Einspeisung von Biomethan in der Nähe einer industriellen Produktion erlaubt das Gas ganzjährlich ohne Kapazitäts- und Rückspeiseprobleme zu nutzen. Erlaubt die Gasnetzkapazität die Einspeisung an weiter von der Industrie entfernten Standorten, so ist es auch von Vorteil das BHKW nah an der Industrie zu errichten um die Wärme effizient nutzen zu können. Im Wohnbereich wird der Wärmebedarf vermutlich sinken. Die meiste im Haushalt genutzte Wärme (3/4 der Wärme) wird zum Heizen benötigt. Durch Dämmung von Häusern kann die Energie eingespart werden und der Wärme-bedarf gesenkt werden. Die Energieeinsparung, sei es im Wärmebereich bzw. bei der Stromnutzung oder in der Mobilität ist ein ganz wichtiger Faktor um Ziele wie 100%-ige Nutzung von erneuerbaren Energien erreichen zu können. Je weniger Energie insgesamt verbraucht wird, desto größer kann der Anteil von erneuerbaren Energien an der Gesamtenergie erreicht werden. Die Wärmeeinsparung im häuslichen Bereich steht in unmittelbaren Zusammenhang mit den Anbauflächenpotenzialen. Es dürfte zukünftig mehr Fläche für den Anbau von nachwachsenden Rohstoffen für die Pro-duktion von Dämmstoffen benötigt werden. Zusätzlich ist ein Anstieg der Produktion von pflanzlichen Produkten der Pharma- und Kosmetikindustrie zu erwarten.

� Die Technologieentwicklung der letzten Jahre lässt vermuten, dass unsere Elektroge-räte immer weniger Strom benötigen werden. Auf der anderen Seite werden immer mehr Geräte entwickelt und genutzt. Der Strombedarf im Haushalt wird bis 2050 vermutlich etwa gleich bleiben. Es könnte aber auch eine Steigerung des Strombe-darfs geben, wenn der Strom verstärkt zur Erzeugung von Wärme genutzt wird, beispielsweise für den Betrieb von Wärmepumpen bei der Nutzung von Erdwärme.

� Im Bereich Mobilität werden vermutlich verstärkt Gasmotoren genutzt. Das in der Metropolregion angesiedelte Unternehmen VW soll seine Schwerpunkte zurzeit in Entwicklung und Produktion von Gasmotoren setzen. Als Treibstoff kann zukünftig verstärkt Biomethan genutzt werden. Die Einspeisung von Biomethan wird auch aus diesem Grund an Bedeutung gewinnen.

Die Annahmen zu dem zukünftigen Energiebedarf aus der Expertenbefragung wurden pau-schal in einer Berechnung der Potenziale eingesetzt. Somit konnte zu den maximalen Potenzialen ein weiteres Nutzungsszenario gerechnet werden. Es wurden entsprechend der obigen Erläuterungen folgende Annahmen getroffen:

� Absenkung des Wärmebedarfs um die Hälfte;



� Gleichbleibender Strombedarf bzw. als zweite Annahme die Erhöhung des Strombe-darfs um die Hälfte;

� Erhöhung des Biogasanteils an der Stromproduktion um die Hälfte;

� Erhörter Bedarf an Biomethan als Kraftstoff (Anteil wie bei den flüssigen Biokraftstoffen);

� Gleichbleibender Bedarf an flüssigen Biokraftstoffen.

Die Tabelle 14 zeigt die mit den Annahmen gerechneten Energieproduktionen und den zu-künftigen Flächenbedarf. Wird die Biogasproduktion wie angenommen erhöht, so werden insgesamt ca. 15% Ackerfläche für die energetische Nutzung benötigt. Bei der Berechnung wurden die derzeitige Produktion und der derzeitige Flächenbedarf aus der Erhebung über-nommen. Für das Zukunftsszenario wurden die Flächen der zusätzlichen Produktion dazu addiert. Für die zusätzliche Stromproduktion wurde wie bei den Berechnungen zu den verbleibenden Potenzialen vom Biogas mit Winterroggen GPS und dem Wirtschaftsdünger als Substrate ausgegangen.

Tabelle 14 Zukünftiger Flächenbedarf für den Anbau von Energiepflanzen unter Berücksichtigung des angenommenen Energiebedarfs und des Energiepflanzenanteils. Die Prozentzahlen wurden gerundet. Die Gesamte Ackerfläche: 787.312 ha (ATKIS-Flächen). Derzeitiger Flächenverbrauch: Datenerhe-bung und Annahmen (siehe Text); zukünftiger Flächenverbrauch: Annahmen zum verbleibenden Potenzial (siehe Text). Derzeitiger Energiebe-darf und Energiepflanzenanteil

Derzeitiger Flächen-bedarf

Zukünftiger Energiebedarf und Energiepflanzenanteil

Zukünftiger Flächen- bedarf

Kraftstoffbedarf 29 TWh

Kraftstoffbedarf 29 TWh

Biokraftstoff flüssig: fast 2% des Gesamt bedarfs (533 GWh)

4% AF (31.920 ha)

Biokraftstoffanteil an der Stromproduktion: fast 2% (533 GWh)

4% AF

+ Biokraftstoff gasförmig: zusätzlich 2% des Gesamtbedarfs (580 GWh)

fast 2% AF (12.730 ha)

Strombedarf 27,4 TWh

Strombedarf 27,4 TWh

Biogasanteil 4% (1.067 GWh)

7% AF

Biogasanteil 6% (1.067 GWh + 548 GWh)

8% AF (55.830 ha +5.750 ha) abzgl. des Wirtschaftsdünger-potenzials



ODER Strombedarf 41,1 TWh

Biogasanteil 6% (1.067 GWh + 822 GWh)

9% AF (55.830ha +11.770ha)

Wärmebedarf 64,36 TWh

Wärmebedarf 32,18 TWh

Biogasanteil 0,5% (Nutzung der nutzbaren Abwärme zu Hälfte)

1.280 GWh bzw. 1.500 GWh Biogasanteil von 4% - 5% (Nutzung der ganzen nutz-baren Abwärme)

Summe 11% AF

Summe 14-15% AF

Bei den Berechnungen in der Tabelle 14 wurde der Biokraftstoffanteil am gesamten Kraft-stoffbedarf um 2% erhöht. Dafür werden zusätzliche 2% Ackerfläche benötigt. Wird der Biogasanteil an der Stromproduktion um 2% erhöht, so wird der Flächebedarf um 1% stei-gen. Eine Erhöhung des Strombedarfs um die Hälfte mit gleichzeitiger Erhöhung des Biogasanteils an der Stromproduktion bedürfe dafür zusätzliche 2% Ackerfläche. In der Summe bedeutet es einen Anbau von Energiepflanzen auf einer um 3% bis 4% größeren Anbaufläche, d.h. 23.620 ha bis 31.490 ha. Wird der Strom- und Kraftstoffbedarf sich zukünf-tig so gestalten, wie hier angenommen, so könnte der Energiepflanzenanteil an der Energieerzeugung sogar gesteigert werden um das diskutierte Flächenpotenzial von etwa 25% Ackerfläche auszunutzen.

Bei allen durchgeführten Berechnungen des Potenzials und des Flächenbedarfs wurden die Ernterückstände und die Bioabfälle nicht berücksichtigt.



4 Literatur

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