Studie Zur Weiterentwicklung Der Energetischen Verwertung Von Biomasse in Rheinland-Pfalz

Studie zur

Weiterentwicklung

der

energetischen Verwertung

von Biomasse in Rheinland-Pfalz

Abschlussbericht

Ministerium für Umwelt und Forsten

Studie zur

Weiterentwicklung der

energetischen Verwertung

von Biomasse in Rheinland-Pfalz

Mai 2001 – April 2004

Abschlussbericht

Durchgeführt vom

IfaS - Institut für angewandtes

Stoffstrommanagement

Prof. Dr. Peter Heck

Dunja Hoffmann Bernhard Wern

Im Auftrag des

Ministeriums für Umwelt und

Forsten Rheinland-Pfalz

Herausgeber:

Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS)

im Umwelt-Campus Birkenfeld

Postfach 1380

55761 Birkenfeld

Verantwortliche Leitung:


Wissenschaftliche Mitarbeit:

Dipl. Betriebswirtin (FH) Dunja Hoffmann (Projektmanagement)

Dipl. Forstwirt (TU) Bernhard Wern

Unter Mitarbeit von:

Dipl.Betriebsw. (FH) Thomas Anton, Dipl. Wirt.-Ing. (FH) Björn Becker, Dipl. Ing. (FH)

Christoph Caspary, Bastian Frommann, Britta Hermann, Dipl. Wirt.-Ing. (FH) Heidrun

Höhe, Jessica Hornetz, Dipl. Betriebswirt (FH) Stephan Latzko, Kai Uwe Meding,

Alexander Krächan, Kai Neumann, Timo Ohlmann, Kathrin Reichardt, Joachim

Schneider, Kai Schwarz, Michaela Seifert, Dipl. Wirtschaftsjuristin (FH) Katja Weiler,

Dipl. Ing. Iris Weinbub, Dipl. Wirtschaftsjuristin (FH) Sonja Faber

Birkenfeld, März 2004

I

INHALTSÜBERSICHT

Abkürzungsverzeichnis ....................................................................................... V

Tabellenverzeichnis .......................................................................................... XII

Abbildungsverzeichnis .................................................................................... XVII

Verzeichnis des Anhangs................................................................................XXIII

Vorwort ....................................................................................................... XXIV

1 Einleitung .................................................................................................. 1

2 Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz ............. 6

3 Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz ........................................................39

4 Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern ........................................103

5 Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach ...........................129

6 Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen.............................................................................................................157

7 Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien ............................................181

8 Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung...................241

9 Entsorgung und Verwertung der Rückstände...............................................278

10 Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung..................300

11 Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz ......................................387

12 Öffentlichkeitsarbeit.................................................................................430

13 Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz ............................432

14 Resümee ................................................................................................542

15 Anhang ..................................................................................................545

II

INHALTSVERZEICHNIS Abkürzungsverzeichnis........................................................................................V

Tabellenverzeichnis ......................................................................................... XII

Abbildungsverzeichnis.....................................................................................XVII

Verzeichnis des Anhangs ............................................................................... XXIII

Vorwort........................................................................................................XXIV

1 Einleitung ..................................................................................................1

1.1 Aufgabenstellung ...............................................................................................3

1.2 Literaturverzeichnis zu Kapitel 1 ........................................................................4

2 Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz ..............6

2.1 Grundlagen Biomasse........................................................................................6

2.2 Beschreibung der verschiedenen Biomassen nach den Stoffgruppen............13

2.3 Definitionen und Kenngrößen zur Potenzialermittlung ....................................23

2.4 Literaturverzeichnis zu Kapitel 2 ......................................................................34

3 Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz ....................................................... 39

3.1 Waldholz...........................................................................................................39

3.2 Biomasse aus der Landwirtschaft ....................................................................48

3.3 Landschaftspflege-Grünschnitt ........................................................................67

3.4 Biomasse im Zuständigkeitsbereich der öffentlichen Hand .............................75

3.5 Gewerbliche Reststoffe ....................................................................................82

3.6 Potenziale Rheinland-Pfalz nach Stoffgruppen ...............................................92

3.7 Zusammenfassung Gesamtpotenziale Rheinland-Pfalz..................................95

3.8 Literaturverzeichnis zu Kapitel 3 ......................................................................99

4 Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern........................................ 103

4.1 Lage und Landschaft des Landkreises Kaiserslautern ..................................103

4.2 Energieverbrauch im Landkreis Kaiserslautern .............................................105

4.3 Stand der Biomasse-Nutzung im Landkreis Kaiserslautern ..........................105

4.4 Waldholz aus der Forstwirtschaft ...................................................................108

4.5 Biomasse aus der Landwirtschaft ..................................................................108

4.6 Landschaftspflege-Grünschnitt ......................................................................118

4.7 Biomasse im Zuständigkeitsbereich der öffentlichen Hand ...........................120

4.8 Gewerbliche Reststoffe ..................................................................................121

4.9 Potenziale nach Stoffgruppen........................................................................123

4.10 Zusammenfassung.........................................................................................125

4.11 Literaturverzeichnis zu Kapitel 4 ....................................................................128

5 Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach .......................... 129

5.1 Lage und Landschaft......................................................................................129

5.2 Energieverbrauch kommunaler Liegenschaften in der Verbandsgemeinde

Weilerbach ..................................................................................................................130

5.3 Biomasse-Nutzung in der VG Weilerbach .....................................................133

5.4 Holzartige Biomasse ......................................................................................133

III

5.5 Biomasse aus der Landwirtschaft.................................................................. 136

5.6 Landschaftspflegegrünschnitt........................................................................ 147

5.7 Organische Abfälle ........................................................................................ 151

5.8 Klärschlamm.................................................................................................. 152

5.9 Zusammenfassung ........................................................................................ 153

6 Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen...... .............................................................................................................157

6.1 Forstwirtschaft ............................................................................................... 157

6.2 Landwirtschaft inkl. Sonderkulturen............................................................... 159

6.3 Landschaftspflege.......................................................................................... 166

6.4 Öffentliche Hand............................................................................................ 167

6.5 Industrie und Gewerbe .................................................................................. 169

6.6 Literaturverzeichnis zu Kapitel 6.................................................................... 177

7 Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien ............................................181

7.1 Umwandlungsverfahren................................................................................. 181

7.2 Nutzung /Umsetzung der Verfahren.............................................................. 191

7.3 Innovative Technologien zur Biomassenutzung............................................ 224


8 Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung...................241

8.1 Vergärbare Biomasse.................................................................................... 242

8.2 Holzartige Biomasse...................................................................................... 246

8.3 Sonstige thermisch verwertbare Biomasse ................................................... 265

8.4 Biogene Treibstoffe ....................................................................................... 266


9 Entsorgung und Verwertung der Rückstände...............................................278

9.1 Verbrennungsrückstände .............................................................................. 278

9.2 Verwertung und Entsorgung von Substraten aus Biogasanlagen................. 291

9.3 Rückstände anderer Technologien................................................................ 295


10 Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung..................300

10.1 Das Erneuerbare-Energien-Gesetz und die Biomasseverordnung............... 300

10.2 Die Genehmigung von Biomasseanlagen ..................................................... 304

10.3 Die Genehmigung eines Altholz-Kraftwerks.................................................. 315

10.4 Rechtliche Anforderungen an eine Biogasanlage ......................................... 333

10.5 Der Anbau schnellwachsender Hölzer im Rahmen der Eingriffsregelung nach

§§ 18 – 21 BNatSchG................................................................................................. 367

10.6 Weitere energierechtliche Regelwerke.......................................................... 376

10.7 Genehmigungsrechtliche Zuständigkeiten .................................................... 382

10.8 Literaturverzeichnis zu Kapitel 10.................................................................. 382

11 Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz ......................................387

11.1 BioEnergie- und RohstoffZentrum (BERZ).................................................... 387

11.2 Morbacher Energielandschaft........................................................................ 407

IV

11.3 Abwärmenutzung von Biogasanlagen durch Holz- und Grastrocknung zur

Pelletierung .................................................................................................................416

11.4 Konzept zum Anbau schnellwachsender Hölzer auf landwirtschaftlichen

Flächen .......................................................................................................................418

11.5 Europäische Kooperationsprogramme zur grenzüberschreitenden Umsetzung

von Biomassekonzepten .............................................................................................426

11.6 Handels- und Informationssystem Biomassen...............................................426

11.7 Rekultivierung durchgewachsener Niederwälder zur Energieholzbereitstellung

in dezentralen Heizanlagen.........................................................................................427

11.8 Literaturverzeichnis zu Kapitel 10 ..................................................................428

12 Öffentlichkeitsarbeit ................................................................................ 430

13 Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz............................ 432

13.1 Akteursanalyse...............................................................................................432

13.2 Fördermöglichkeiten für Biomasseprojekte in Rheinland-Pfalz .....................438

13.3 Projekte und Umsetzungskonzepte in der Verbandsgemeinde Weilerbach..456

13.4 Projekte und Umsetzungskonzepte im Landkreis Kaiserslautern..................486

13.5 Übersicht der Projekte im Rahmen der Studie mit Ranking nach

Umsetzungswahrscheinlichkeit ...................................................................................505

13.6 Biomasseanlagen in Rheinland-Pfalz ............................................................516

13.7 Hemmnisanalyse............................................................................................522

13.8 Strategische Handlungsempfehlungen ..........................................................533

13.9 Literaturverzeichnis zu Kapitel 13 ..................................................................540

14 Resümee ............................................................................................... 542

15 Anhang.................................................................................................. 545

V

Abkürzungsverzeichnis

1. BImSchV Erste Verordnung zur Durchführung des Bundes-

Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über kleine

und mittlere Feuerungsanlagen – 1. BImSchV)

13. BImSchV Dreizehnte Verordnung zur Durchführung des

Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung

über Großfeuerungsanlagen – 13. BImSchV

17. BImSchV Siebzehnte Verordnung zur Durchführung des

Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung

über Verbrennungsanlagen für Abfälle und ähnlich

brennbare Stoffe – 17. BImSchV)

4. BImSchV Vierte Verordnung zur Durchführung des Bundes-

Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über

genehmigungspflichtige Anlagen – 4. BimSchV)

9. BImSchV Neunte Verordnung zur Durchführung des Bundes-

Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über das

Genehmigungsverfahren – 9. BImSchV)

a Jahr

AbfKlärV Klärschlammverordnung

Abs. Absatz

AltholzV Altholzverordnung

AME Altfettmethylester

Art. Artikel

atro Absolut trocken

BauGB Baugesetzbuch

BBodSchG Bundes-Bodenschutzgesetz

BBodSchV Bundes-Bodenschutzverordnung

VI

BERZ Bio-Energie und Rohstoffzentrum

BestüVAbfV Bestimmungsverordnung von

überwachungsbedürftigen Abfällen zur Verwertung

BGB Bürgerliches Gesetzbuch

BGH Bundesgerichtshof

BHKW Blockheizkraftwerk

BImSchG Bundes-Immissionsschutzgesetz

BioAbfV Bioabfall- und Kompostverordnung

BiomasseV Biomasseverordnung

BMU Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und

Reaktorsicherheit

BMVEL Bundesministerium für Verbraucherschutz,

Ernährung und Landwirtschaft

BSE Bovine Spongiform Enzephalophatie

Bu Buche

BVSE Bundesverband Sekundärrohstoffe und Entsorgung

e.V.

BWaldG Bundeswaldgesetz

bzgl. bezüglich

°C Grad Celsius

ca. circa

CFPP Cold Filter Plugging Point

CMA Centrale Marketing Gesellschaft der deutschen

Agrarwirtschaft

CO2 Kohlenstoffdioxid

d Tag

VII

d.h. das heißt

DampfkV Dampfkesselverordnung

Dou Douglasie

DüMV Düngemittelverordnung

DüngeMG Düngemittelgesetz

DüngeRL Düngerichtlinie

Düngeverordnung Verordnung über die Grundsätze der guten

fachlichen Praxis beim Düngen

DüV Düngeverordnung

EW Einwohner

EAK Europäischer Abfallkatalog

EEG Erneuerbare-Energien-Gesetz

Efm o.R. Erntefestmeter ohne Rinde

EG Europäische Gemeinschaften

Ei Eiche

EnEV Energieeinsparverordnung

EnWG Energiewirtschaftsgesetz

etc. et cetera

EU Europäische Union

EUR Euro

EWT Erwerbstätiger

evtl. eventuell

Fm Festmeter

Fi Fichte

VIII

FM Frischmasse

FNR Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe

Gem. gemäß

GemO Rh.-Pf. Gemeindeordnung Rheinland-Pfalz

GG Grundgesetz

GG-F Getreide-Ganzpflanzenfeuerungen

GP Ganzpflanzenfeuerungen

GVE Großvieheinheiten

GWB Gesetz gegen Wettbewerbsbeschränkungen

ha Hektar

i.d.R. in der Regel

i.S.d. im Sinne des

i.w.S. im weitesten Sinne

IL Industrieholz Lang

IS Industrieholz Kurz

kg Kilogramm

Ki Kiefer

KJ / kg Kilojoule pro Kilogramm

KlärEV Verordnung über den Klärschlamm -

Entschädigungsfond

km Kilometer

KMU Kleine und mittelständische Unternehmen

KrW-/AbfG Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz

KS Klärschlamm

IX

kV Kilovolt

kW

kWh

Kilowatt

Kilowattstunde

Lä Lärche

LAGA Landesarbeitsgemeinschaft Abfall

LBauO Rh.-Pf.

luto

Landesbauordnung Rheinland-Pfalz

lufttrocken

LWaldG Landeswaldgesetz

m³ Kubikmeter

Max. Maximum

Mg

Mg

Milligramm

Megagramm

Min Minimum

mind. mindestens

Mio Millionen

MJ/kg Mega Joule pro kg

MKS Maul- und Klauenseuche

mm Millimeter

MW Megawatt

MWh Megawattstunde

NawaRo Nachwachsende Rohstoffe

NH-Holz Waldholzsortiment

Nr. Nummer

OLG Oberlandesgericht

X

ORC – Prozess Organic – Rankine – Cycle- Prozess

oTS Organische Trockensubstanz

PCB Polychlorierte Biphenyle

PEV Primärenergieverbrauch

RHS-F Rinden-, Hackgut- und Spänefeuerungen

RME Rapsölmethylester

S-F Strohfeuerungen

sog. sogenannte

t Megagramm = Tonnen

t Tonne

t TS / a Megagramm Trockensubstanz pro Jahr

TA Lärm Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm

TA Luft Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum

Bundesimmissionsschutzgesetz (Technische

Anleitung zur Reinhaltung der Luft – TA Luft)

TASi Technische Anleitung zur Verwertung, Behandlung

und sonstigen Entsorgung von Siedlungsabfällen

TierKBG Tierkörperbeseitigungsgesetz

TM Trockenmasse

TOC Total Organic Carbon

TR Trockenrückstand

TS Trockensubstanz

u. und

u.a. unter anderem

UBA Umweltbundesamt

XI

UMK Umweltministerkonferenz

usw. und so weiter

UVP Umweltverträglichkeitsprüfung

UVPG Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung

UWG Gesetz gegen den unlauteren Wettbewerb

VwVfG Verwaltungsverfahrensgesetz

WHG Wasserhaushaltsgesetz

XII

Tabellenverzeichnis

Tabelle 2-1: Volumen- und Gewichtsmaße für Fichte.................................14

Tabelle 2-2: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Ertrages an Getreideganzpflanzen (Korn und Stroh) .................................29

Tabelle 2-3: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Ertrages von Energiegräsern .................................................................30

Tabelle 2-4: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Ertrages von Gräsern aus dem Bereich Anbau/Landschaftspflege ...............30

Tabelle 2-5: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Gasertrages für unterschiedliche Substrat- und Tierarten .............32

Tabelle 2-6: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Biogasertrages verschiedener Nutztiere anhand der Gasausbeute pro kg organischer Substanz. .........................................................32

Tabelle 2-7: Organikaufkommen pro Erwerbstätigem................................33

Tabelle 2-8: Spezifische Kennziffern für organische Abfälle aus Privathaushalten .....................................................................33

Tabelle 3-1: Waldflächenanteile in Deutschland im Vergleich......................40

Tabelle 3-2: Übersicht über die Waldholzpotenziale in Rheinland-Pfalz.........47

Tabelle 3-3: Viehbestandszahlen in Rheinland-Pfalz ..................................52

Tabelle 3-4: Potenzial Definitionen für den Bereich „Reststoffe aus der Tierhaltung“ ...........................................................................54

Tabelle 3-5: Viehbestandsgrößen in der Größenordnung von 80 – 100 GVE, die für einen wirtschaftlichen Betrieb einer Biogasanlage benötigt werden ..................................................................................55

Tabelle 3-6: Biogaspotenzial aus Reststoffen der Tierhaltung in Rheinland-Pfalz ......................................................................................55

Tabelle 3-7: Statistische Flächeneinteilung in Anlehnung an die Bodennutzungshaupterhebung und Zusammenfassung der Flächen für die Potenzialabschätzung ....................................................57

Tabelle 3-8: Getreideanbauflächen in Rheinland-Pfalz ...............................58

Tabelle 3-9: Potenzialdefinitionen „Biomasse aus landwirtschaftlichem Anbau“............................................................................................64

Tabelle 3-10: Biomassepotenziale aus den Anbauflächen in der Landwirtschaft............................................................................................65

Tabelle 3-11: Gesamtübersicht der Potenziale aus der Landwirtschaft in Rheinland-Pfalz.......................................................................66

Tabelle 3-12: Potenzial-Definitionen „Biomasse aus Landschaftspflege“ .......69

Tabelle 3-13: Biomassepotenziale aus der Landschaftspflege in Rheinland-Pfalz ......................................................................................73

Tabelle 3-14: Definition der theoretischen, technischen und verfügbaren Potenziale aus dem Bereich „Biomasse aus öffentlicher Hand“ in Rheinland-Pfalz.......................................................................75

Tabelle 3-15: Potenzialdefinitionen für den Bereich „Gewerbliche Reststoffe“84

XIII

Tabelle 3-16: Eingesetzte Rohstoffmengen in Spanplattenwerken in Rheinland-Pfalz in m3...............................................................87

Tabelle 3-17: Energieholzpotenziale der rheinland-pfälzischen Sägewerken..88

Tabelle 3-18: Energieholzpotenziale von Gebrauchthölzern in Rheinland-Pfalz.............................................................................................89

Tabelle 3-19: Zusammenfassung: kumulierte Biomassepotenziale – thermisch verwertbare Biomasse (Holzhackschnitzel) .................................93

Tabelle 3-20: Zusammenfassung: kumulierte Biomassepotenziale – thermisch verwertbare Biomasse (sonstige Biomassefestbrennstoffe) ...........93

Tabelle 3-21: Zusammenfassung kumulierte Biomassepotenziale – vergärbare Biomasse (Biogas)...................................................................94

Tabelle 3-22: Zusammenfassung kumulierte Biomassepotenziale – Biokraftstoffe ..........................................................................94

Tabelle 3-23: Gesamtübersicht über die Biomassepotenziale Rheinland-Pfalz nach Stoffgruppen ...................................................................95

Tabelle 3-24: Gesamtpotenziale Rheinland-Pfalz nach Anfallort ..................97

Tabelle 4-1: Leistungsdaten der umgesetzten Anlagen im Landkreis Kaiserslautern.......................................................................107

Tabelle 4-2: Auf Pflanzenöl umgerüstete Fahrzeuge im Landkreis Kaiserslautern.......................................................................107

Tabelle 4-3: Potenziale aus landwirtschaftlichen Anbauflächen im Landkreis Kaiserslautern.......................................................................110

Tabelle 4-4: Potenziale aus der Tierhaltung............................................112

Tabelle 4-5: Darstellung der Betriebsstrukturen interessierter Landwirte im Landkreis Kaiserslautern im Rahmen einer Informationsveranstaltung am 27.11.2001 ...............................113

Tabelle 4-6: Darstellung der Betriebsstrukturen befragter Landwirte im Landkreis Kaiserslautern ........................................................115

Tabelle 4-7: Übersicht Potenziale aus der Landwirtschaft .........................118

Tabelle 4-8: Übersicht der Grünschnittpotenziale aus der Landschaftspflege im Landkreis Kaiserslautern ........................................................119

Tabelle 4-9: Zusammenfassung: Kumulierte Biomassepotenziale – thermisch verwertbare Biomasse (Holzhackschnitzel) ...............................123

Tabelle 4-10: Zusammenfassung: Kumulierte Biomassepotenziale – thermisch verwertbare Biomasse (sonstige Biomassefestbrennstoffe) .........124

Tabelle 4-11: Zusammenfassung kumulierte Biomassepotenziale – vergärbare Biomasse (Biogas).................................................................124

Tabelle 4-12: Zusammenfassung kumulierte Biomassepotenziale – Biokraftstoffe ........................................................................125

Tabelle 4-13: Übersicht Gesamtpotenziale Landkreis Kaiserslautern ..........126

Tabelle 5-1: Energieverbrauch öffentlicher Gebäude in den Ortsgemeinden der VG Weilerbach ......................................................................131

Tabelle 5-2: Theoretisches Waldholzpotenzial in der Verbandsgemeinde Weilerbach ...........................................................................134

Tabelle 5-3: Ökologisches Waldholzpotenzial in der Verbandsgemeinde Weilerbach ...........................................................................134

XIV

Tabelle 5-4: Wirtschaftliches Waldholzpotenzial in der Verbandsgemeinde Weilerbach ........................................................................... 135

Tabelle 5-5: Holzpotenziale VG Weilerbach ............................................ 136

Tabelle 5-6: Aufstellung landwirtschaftlicher Betriebe in der VG Weilerbach136

Tabelle 5-7: Zusammenfassung Potenziale aus landwirtschaftlichen Anbauflächen........................................................................ 139

Tabelle 5-8: Potenziale aus Tierhaltung VG Weilerbach............................ 144

Tabelle 5-9: Gesamtpotenziale Landwirtschaft........................................ 145

Tabelle 5-10: Grünschnittmengen auf den Grünschnittsammelplätzen der VG Weilerbach ........................................................................... 147

Tabelle 5-11: Übersicht verfügbare Potenziale aus Landschaftspflege in der VG Weilerbach ........................................................................... 150

Tabelle 5-12: Übersicht Gesamtpotenziale VG Weilerbach........................ 154

Tabelle 6-1: Holzverkauf nach Sortiment und Eigentumsart ..................... 158

Tabelle 6-2: In die Region Rheinland-Pfalz verkaufte Industrieholzmengen mit Preisen ................................................................................ 158

Tabelle 6-3: Viehbestand 2001............................................................. 160

Tabelle 7-1: Bandbreite der möglichen Gaszusammensetzung.................. 185

Tabelle 7-2: Anforderungen an das Produktgas ...................................... 189

Tabelle 7-3: Konzepte der Kraft-Wärme-Kopplung .................................. 205

Tabelle 7-4 Schlüsselwerte der Pilotanlage in Owschlag (Jahresmengen) ... 230

Tabelle 8-1: Übersicht der Arten von Biomassen und deren Herkunft ........ 241

Tabelle 8-2: Holzerntekosten bei verschiedenen Holzernteverfahren ......... 248

Tabelle 8-3: Verschiedene aktuelle Hackertechnologien, ausgestellt bei der Interforst 2002 in München .................................................... 249

Tabelle 8-4: Eigenschaften von Holzpellets ............................................ 264

Tabelle 8-5: Vergleich: ÖNORM und DIN-Norm für Holzpellets.................. 265

Tabelle 8-6: Übersicht Altfette.............................................................. 267

Tabelle 8-7: Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff (RK-Qualitätsstandard) 05/2000............................................................................... 272

Tabelle 8-8 Anforderungen und Prüfverfahren für Pflanzenölmethylester (PME)DIN EN 14214 .............................................................. 273

Tabelle 8-9 Vor und Nachteile des Einsatzes von reinem Pflanzenöl gegenüber konventionellem Kraftstoff ..................................................... 274

Tabelle 9-1: Übersicht zum Aschegehalt von Holz und anderen biogenen Brennstoffen......................................................................... 279

Tabelle 9-2: Durchschnittliche Nährstoffgehalte in den einzelnen Aschefraktionen .................................................................... 281

Tabelle 9-3: Durchschnittliche Schwermetallgehalte in den Aschefraktionen von Holzfeuerungen, von Strohfeuerungen und von Ganzpflanzenfeuerungen (GP) ................................................ 282

Tabelle 9-4: PH-Werte von Pflanzenaschen ............................................ 283

Tabelle 9-5: Vergleich der Messwerte für Grobaschen mit Grenzwerten verschiedener Verordnungen .................................................. 286

XV

Tabelle 9-6: Feuerraumasche aus dem Biomasse-Heizkraftwerk Pfaffenhofen im Vergleich zu Aschen aus konventionellen Holzfeuerungen.......289

Tabelle 10-1: Übersicht immissionsschutzrechtliche Genehmigungspflicht für Altholz-Kraftwerke.................................................................320

Tabelle 10-2: 1. BImSchV bei der Nutzung von AI-Hölzern O2-Bezugswert: 13 % ...................................................................................321

Tabelle 10-3: 1. BImSchV bei der Nutzung von A II -Hölzern, O2-Bezugswert: 13 % ...................................................................................322

Tabelle 10-4: TA Luft 2002 ..................................................................323

Tabelle 10-5: Grenzwerte nach der 13. BImSchV....................................324

Tabelle 10-6: Anforderungen an Feuerungsanlagen für mit Holzschutzmittel behandelte Hölzer gemäß §§ 4, 5 der 17. BImSchV ...................326

Tabelle 10-7: Emissionsgrenzwerte der 17. BImSchV für krebserzeugende Stoffe ..................................................................................327

Tabelle 10-8: Grenzwerte der DüMV......................................................332

Tabelle 10-9: UVP-Pflicht .....................................................................343

Tabelle 10-10: Maximal zulässige Schwermetallgehalte (mg/kg TS) und Aufbringungsmengen (Mg TS in 3 Jahren) nach BioAbfV.............353

Tabelle 10-11: Gehalte in Wirtschaftsdünger ..........................................355

Tabelle 10-12: Grenzwerte AbfKlärV .....................................................357

Tabelle 10-13: Tabelle Grenzwerte leichte Böden AbfKlärV.......................359

Tabelle 11-1: Holzarten, -menge und –preise.........................................396

Tabelle 11-2: Aufgaben einzelner Akteure im Netzwerk BERZ...................400

Tabelle 11-3: Betriebswirtschaftliche Annahmen.....................................402

Tabelle 11-4: Technische Annahmen .....................................................402

Tabelle 11-5: Wirtschaftlichkeit Anlagengröße 8.000 Mg/a .......................403

Tabelle 11-6: Anlagekosten der Flächen mit schnellwachsenden Hölzern....422

Tabelle 11-7: Kosten der Biotopfläche ...................................................423

Tabelle 11-8: Gesamtkosten der Anlage der Ausgleichsfläche...................423

Tabelle 11-9: Investitionskosten der Neuanlage der Fläche ......................424

Tabelle 11-10: Berechnung der Höhe des Barwertes der periodischen Rente zur Anlage des Kapitalstockes zur Neuanlage der Fläche.............425

Tabelle 11-11: Herleitung der Kosten der Kompensationsmaßnahme pro m²...........................................................................................425

Tabelle 13-1: Vor- und Nachteile verschiedener Förderinstrumente...........439

Tabelle 13-2: Leistung sowie jährliche Arbeit, CO2- Einsparung und

Primärenergie-Einsparung der von 1995 bis 2001 geförderten Anlagen ...............................................................................452

Tabelle 13-3: Jährliche thermische Arbeit der von 2000 bis 2001 geförderten Anlagen ...............................................................................453

Tabelle 13-4: Jährliche elektrische und thermische Arbeit der von 2000 bis 2001 geförderten Anlagen ......................................................454

Tabelle 13-5: Nahwärmeinseln .............................................................457

XVI

Tabelle 13-6: Auflistung der Gebäude mit erforderlichem Wärmebedarf..... 460

Tabelle 13-7: Zusammenfassung der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung......... 463

Tabelle 13-8: Jährliche Emissionen bei der Wärmeerzeugung mittels fossiler Energieträger ....................................................................... 464

Tabelle 13-9: Kostenaufstellung Holzpelletanlage Kaisers Saal, Mackenbach.......................................................................................... 466

Tabelle 13-10: Gebäudedaten Feuerwehrgerätehaus Reichenbach-Steegen 468

Tabelle 13-11: Berechnung des benötigten Lagervolumens für Holzpellets . 469

Tabelle 13-12: Gebäudedaten Grundschule Reichenbach-Steegen ............ 470

Tabelle 13-13: Heizungsdaten Grundschule Reichenbach-Steegen ............ 470

Tabelle 13-14: Berechnung der Leistung für den Holzpelletkessel ............. 471

Tabelle 13-15: Berechnung des benötigten Lagervolumens für Holzpellets . 471

Tabelle 13-16: Erfasste Solarthermieanlagen und Holzpelletsheizungen während der Projektlaufzeit .................................................... 473

Tabelle 13-17: Kostenübersicht Nahwärmenetz „Sensmannswiesen“ in Eigenregie auf Holzpelletsbasis ............................................... 481

Tabelle 13-18: Gesamtverbrauch der einzelnen Objekte (alle Einheiten in kWh) ................................................................................... 489

Tabelle 13-19: Jahresganglinie des Gesamtverbrauches der Objekte I bis VII.......................................................................................... 490

Tabelle 13-20: Kapitalgebundene Kosten der Holzhackschnitzelanlage mit Spitzenlast Ölkessel............................................................... 494

Tabelle 13-21: Betriebsgebundene Kosten der Hackschnitzelanlage mit Spitzenlast Ölkessel............................................................... 495

Tabelle 13-22: Verbrauchsgebundene Kosten der Hackschnitzelanlage mit Spitzenlast Ölkessel............................................................... 495

Tabelle 13-23: Leistungsdaten Szenario 2 ............................................. 501

Tabelle 13-24: Vergleich verschiedener Heizsysteme für Szenario 1 und 2. 501

Tabelle 13-25: Beispiele verschiedener Mängel im Bereich der Umsetzung vorhandener Potenziale.......................................................... 532

XVII

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 2-1: Zuordnungs-, Nutzungs- und Aufbereitungsmöglichkeiten für Biomasse ...............................................................................10

Abbildung 2-2: Einteilung der Biomassekategorie nach Akteursgruppen und Stoffgruppen...........................................................................12

Abbildung 2-3: Systematik der Herkunft, der Arten sowie der Bereitstellungs- Charakteristik von holzartigen Biomassen; .................................13

Abbildung 2-4: Systematik der Herkunft, der Arten sowie der Bereitstellungscharakteristik von halmgutartigen Biomassen; .......17

Abbildung 2-5: Vergleich verschiedener Potenzialdefinitionen .....................25

Abbildung 2-6: Potenzialkategorien im Rahmen der Studie.........................26

Abbildung 3-1: Kosten der Hackschnitzelproduktion bei Einsatz vollmechanisierter Bereitstellungsverfahren ................................42

Abbildung 3-2: Preisabsatzfunktionen für IL- Laubholz; Zahlenbasis 1997 bis 2002......................................................................................44

Abbildung 3-3: Preisabsatzfunktionen für IL- Nadelholz; Zahlenbasis 1997 bis 2002......................................................................................45

Abbildung 3-4: Preisabsatzfunktionen für IS- Laubholz; Zahlenbasis 1997 bis 2002......................................................................................46

Abbildung 3-5: Preisabsatzfunktionen für IS- Nadelholz; Zahlenbasis 1997 bis 2002......................................................................................46

Abbildung 3-6: Biogaspotenziale aus der Tierhaltung in Rheinland-Pfalz ......55

Abbildung 3-7: Angenommener Energiemix auf den Anbauflächen für Nachwachsende Rohstoffe in Rheinland-Pfalz ..............................60

Abbildung 3-8: Potenziale Nachwachsende Rohstoffe Rheinland-Pfalz ..........65

Abbildung 3-9: Übersicht thermisch verwertbare Biomasse (ohne Holz).......94

Abbildung 3-10: Biokraftstoffpotenziale in Rheinland-Pfalz .........................95

Abbildung 3-11: Übersicht Gesamtpotenziale Rheinland-Pfalz, kategorisiert nach Stoffgruppen ...................................................................96

Abbildung 3-12: Potenzialvergleich verfügbare und technische Potenziale nach Stoffgruppen...........................................................................96

Abbildung 3-13: Übersicht verfügbare Gesamtpotenziale Rheinland-Pfalz nach Anfallort .................................................................................97

Abbildung 3-14: Anteil der Biomasse-Potenziale zur Bereitstellung des Primärenergieverbrauchs in Rheinland-Pfalz (Verbrauch 2000: 746,7 PJ bzw. 207.400 GWh).............................................................98

Abbildung 4-1: Landschaftliche Regionen im Landkreis Kaiserslautern .......104

Abbildung 4-2: Geplante und gebaute Biomasseanlagen sowie umgerüstete Fahrzeuge im Landkreis Kaiserslautern ....................................105

Abbildung 4-3: Flächenpotenziale aus Stilllegungsflächen in Hektar...........109

Abbildung 4-4: Gegenüberstellung theoretischer, technischer und verfügbarer Potenziale aus landwirtschaftlichem Anbau ...............................110

XVIII

Abbildung 4-5: Biogaspotenziale aus der Viehwirtschaft in der Verbandsgemeinde Weilerbach; .............................................. 111

Abbildung 4-6: Kommunale Grünschnittmengen in den Verbandsgemeinden des Landkreises Kaiserslautern ............................................... 120

Abbildung 4-7: Übersicht thermisch verwertbare Biomasse (ohne Holz)..... 124

Abbildung 4-8: Biokraftstoffpotenziale in Rheinland-Pfalz......................... 125

Abbildung 4-9: Verteilung der Gesamtpotenziale im Landkreis Kaiserslautern nach Akteursgruppe .............................................................. 126

Abbildung 4-10: Verteilung technischer und verfügbarer Gesamtpotenziale Landkreis Kaiserslautern nach Stoffgruppen ............................. 127

Abbildung 4-11: Prozentualer Potenzialvergleich im Landkreis Kaiserslautern mit PEV 5.653.600 MWh/a ..................................................... 127

Abbildung 5-1: Karte der Verbandsgemeinde Weilerbach......................... 130

Abbildung 5-2: Energieverbrauch öffentlicher Gebäude in den Ortsgemeinden der Verbandsgemeinde Weilerbach.......................................... 132

Abbildung 5-3: Potenziale NawaRos auf landwirtschaftlichen Nutzflächen... 139

Abbildung 5-4: Biogaspotenziale aus der Tierhaltung (Gülle).................... 145

Abbildung 5-5: Verteilung der verfügbaren Potenziale aus der Landwirtschaft in der VG Weilerbach ............................................................. 146

Abbildung 5-6: Verfügbare Potenziale aus Landschaftspflege in der VG Weilerbach Quelle: Eigene Bearbeitung.................................... 150

Abbildung 5-7: Gesamtpotenziale Weilerbach nach Herkunft .................... 154

Abbildung 5-8: Verteilung kurzfristig verfügbarer Gesamtpotenziale Weilerbach nach Herkunft mit Altfett ....................................... 155

Abbildung 5-9: Kurzfristig verfügbare Potenziale nach Herkunft ohne Altfette.......................................................................................... 155

Abbildung 5-10: Prozentualer Potenzialvergleich VG Weilerbach mit PEV 200.000 MWh/a (ohne Verkehrssektor).................................... 156

Abbildung 6-1: Holzverkauf nach Sortimenten........................................ 158

Abbildung 6-2: Vergleich des Verkaufes von Industrieholz Eiche in der Region mit dem Gesamtverkauf an Industrieholz lang .......................... 159

Abbildung 6-3: Klärschlammaufkommen in Rheinland-Pfalz in Mg TS der Jahre 1997 – 2001......................................................................... 170

Abbildung 6-4: Klärschlammverwertung in Rheinland-Pfalz in den Jahren 1997 – 2001................................................................................. 171

Abbildung 7-1: Verfahrensablauf bei der Pflanzenölgewinnung in Anlagen im kleinen Leistungsbereich ........................................................ 182

Abbildung 7-2: Schematische Darstellung verschiedener Vergasungssysteme.......................................................................................... 186

Abbildung 7-3: Schematische Darstellung von Gegenstromvergasung (links) und Gleichstromvergasung (rechts) ......................................... 187

Abbildung 7-4: Schematische Darstellung einer Schachtfeuerung ............. 193

Abbildung 7-5: Vorofenfeuerung, Entgasungsraum mit Schubrost (links) und Flammenraum (rechts) .......................................................... 193

Abbildung 7-6: Schematische Darstellung einer Unterschubfeuerung ........ 194

XIX

Abbildung 7-7: Schematische Darstellung einer Vorschubrostfeuerung ......196

Abbildung 7-8: Rotationsfeuerung.........................................................197

Abbildung 7-9: Kesselkosten je KW für Rotationsfeuerungen unterschiedlicher Größe ..................................................................................197

Abbildung 7-10: Schematische Darstellung einer stationären Wirbelschicht 199

Abbildung 7-11: Schematische Darstellung einer zirkulierenden Wirbelschicht...........................................................................................199

Abbildung 7-12: Schematische Darstellung einer Einblasfeuerung .............200

Abbildung 7-13: Beispiel einer Kombination von Solaranlage und Pellet-Einzelofen ............................................................................202

Abbildung 7-14: . Vergleich der Kesselkosten von Pelletheizungen je kW, bei unterschiedlichen Anlagengrößen ............................................203

Abbildung 7-15: Beispiel einer Pellet-Zentralheizung mit vollautomatischer Schneckenförderung aus dem benachbarten Lagerraum.............204

Abbildung 7-16: Wasser-Dampf-Kreislauf eines Dampfturbinen-Heizkraftwerkes bis etwa 20 MW Feuerungswärmeleistung .........208

Abbildung 7-17: Arbeitsweise eines Stirlingmotors ..................................210

Abbildung 7-18: Schnittbild eines Spilling-Motors....................................212

Abbildung 7-19: Vereinfachtes Wärmeschaltbild eines ORC-Prozesses .......214

Abbildung 7-20: Funktionsprinzip einer Brennstoffzelle............................215

Abbildung 7-21: Schematische Darstellung einer Absorptionskältemaschine...........................................................................................216

Abbildung 7-22: Vereinfachte Darstellung des Abbaus organischer Substanz bei der Biogasgewinnung........................................................217

Abbildung 7-23: Verfahrensschema einer Biogasanlage ...........................223

Abbildung 7-24: Verfahrensschema Carbo-V ..........................................226

Abbildung 7-25: Aufbereitung mittels Seaborne Verfahren .......................229

Abbildung 7-26 Typische Ausbeuteverteilung der Hauptprodukte bei der Flash-Pyrolyse von Holz ..................................................................231

Abbildung 7-27: Zusammenstellung der Bausteine einer kompletten Anlage zur Flash-Pyrolyse von Biomasse. Die Prozessenergie wird aus den Nebenprodukten Gas und Kohle gewonnen ...............................232

Abbildung 7-28: BTS-Technik ...............................................................233

Abbildung 7-29: Bestandteile des durch BTS-Technik gewonnenen Produktgases ........................................................................234

Abbildung 8-1: Pressen und gleichzeitiges Einwickeln ..............................243

Abbildung 8-2: Fahrsilo (links mit Folie abgedeckt) .................................244

Abbildung 8-3: Mit Folie abgeschlossenes Fahrsilo ..................................244

Abbildung 8-4: Logistiksystem von vergärbaren Biomassen zur energetischen Nutzung ...............................................................................246

Abbildung 8-5: Hackschnitzelharvester im Einsatz...................................247

Abbildung 8-6: Hackschnitzelharvester beim Umschütten seines Hackgutes247

Abbildung 8-7: Zusammenhang Wassergehalt und Heizwert.....................251

XX

Abbildung 8-8: Trocknungsverlaufskurve............................................... 252

Abbildung 8-9: Dombelüftungsverfahren ............................................... 254

Abbildung 8-10: Belüftungstrocknung ................................................... 255

Abbildung 8-11: Trommeltrockner ........................................................ 256

Abbildung 8-12: Dampftrockner ........................................................... 257

Abbildung 8-13: Bandtrockner.............................................................. 258

Abbildung 8-14: Querschnitt durch eine Pelletierpresse mit Ringmatrize.... 260

Abbildung 8-15: Kollerwalzenpressen.................................................... 261

Abbildung 8-16 Prinzip der Pelletierung mit Flachmatrizen ....................... 261

Abbildung 8-17: Verarbeitungsstationen bei der Produktion von Holzpellets263

Abbildung 8-18: Logistiksystem Halmgut (energetische Nutzung)............. 266

Abbildung 8-19: LIPOCAL Verfahrensfließbild ......................................... 269

Abbildung 8-20: Logistiksystem Altfett (energetische Nutzung) ................ 270

Abbildung 9-1: Schematischer Aufbau einer Rostfeuerung mit den verschiedenen Aschefraktionen ............................................... 279

Abbildung 9-2: Rauchreinigung und Aschefraktionen............................... 290

Abbildung 10-1: Biomasse i.S.d. BiomasseV .......................................... 304

Abbildung 10-2: Genehmigungs- oder Anzeigepflicht gemäß §§ 15, 16 BImSchG ............................................................................. 309

Abbildung 10-3: Ablauf des BImSchG Genehmigungsverfahren ................ 313

Abbildung 10-4: Biogasanlage und anzuwendende Gesetze...................... 339

Abbildung 10-5: BImSchG-Verfahren .................................................... 342

Abbildung 11-1: Mögliche Akteure, Stoffströme, Technologien und Produkte eines BERZ........................................................................... 388

Abbildung 11-2: Gebiet der Verbandsgemeinde Weilerbach...................... 389

Abbildung 11-3: Lage und Geltungsbereich Gelände Class III Lager .......... 390

Abbildung 11-4: Gelände Class III mit den drei Teilbereichen................... 391

Abbildung 11-5: Anlagenpositionen BERZ .............................................. 393

Abbildung 11-6: Übersicht Stoffströme und Verwertung BERZ.................. 395

Abbildung 11-7: Übersicht der Stoffströme mit der jeweiligen Transportstruktur.................................................................. 405

Abbildung 11-8: Montage Windkraftanlage Abbildung 11-9: Montage Photovoltaik; ......................................... 408

Abbildung 11-10: Morbacher Energielandschaft im April 2003 .................. 408

Abbildung 11-11: Flächenplanung für die Energielandschaft Morbach ........ 409

Abbildung 11-12: Maximalszenario für die Morbacher Energielandschaft.... 412

Abbildung 11-13: Szenario Holz, zwei Heizzentralen ............................... 413

Abbildung 11-14: Szenario Holz eine Heizzentrale .................................. 413

Abbildung 11-15: Anlagenschema der Biogasanlage................................ 414

Abbildung 11-16: Szenario Biogas und Klärschlammtrocknung ................. 415

Abbildung 11-17: Auslastung Wärmepotenzial Biogasanlage Freilingen...... 418

XXI

Abbildung 11-18: Perspektivische Darstellung der Biogasanlage Nusbaum-Freilingen .............................................................................418

Abbildung 13-1: Organisationsstruktur der Landesforsten Rheinland-Pfalz .433

Abbildung 13-2 Entwicklung der angebauten nachwachsenden Rohstoffe in Deutschland .........................................................................434

Abbildung 13-3: Energiebereitstellung erneuerbarer Energien an der Endenergie (106,8 TWh) 2002 ................................................440

Abbildung 13-4: Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Energien 2001.........440

Abbildung 13-5: Investitionsvolumen im Bereich erneuerbare Energien 2001; Quelle: BMU (2003)...............................................................448

Abbildung 13-6: Fördergegenstand und Fördermittel von 1990 bis 2001....450

Abbildung 13-7: Anzahl geförderter Projekte ..........................................451

Abbildung 13-8: Energetische Nutzung fester Biomasse...........................451

Abbildung 13-9: Förderung und installierte Leistung in der Maßnahme Holz-Sonne-Kopplung....................................................................452

Abbildung 13-10: Anzahl der geförderten Projekte in der Maßnahme Holz-Sonne-Kopplung 2000 und 2001 .............................................453

Abbildung 13-11: Fördermittel und installierte Leistung der Biogasanlagen von 2000 bis 2001.......................................................................453

Abbildung 13-12: Anzahl der Biogasanlagen 2000-2001 ..........................454

Abbildung 13-13: Potenzieller Anlagenstandort.......................................459

Abbildung 13-14: Lageplan Nahwärmenetz Kaisers Saal, Mackenbach; Quelle: VG Weilerbach ......................................................................459

Abbildung 13-15: Lageplan Nahwärmenetz Kaisers Saal, Mackenbach mit Rohrleitungsnetz ...................................................................462

Abbildung 13-16: Übersicht Pelletlagerraum und Heizraum Kaisers Saal, Mackenbach..........................................................................467

Abbildung 13-17: Grundriss des Lager- und Heizraumes, GS Reichenbach-Steegen ...............................................................................472

Abbildung 13-18: Ausschnitt aus dem Bebauungsplan Neubaugebiet „Palmenkreuz“ ......................................................................475

Abbildung 13-19: Leitungsskizze Nahwärmenetz Palmenkreuz..................477

Abbildung 13-20: Kostenvergleich zwischen Standardkalkulation und Eigenregiekonzept auf Basis Holzpellets ...................................481

Abbildung 13-21: Gewinnbetrachtung bei einem Wärmepreis von 0,08 €/kWh...........................................................................................482

Abbildung 13-22: Liquiditätsbetrachtung bei einem Wärmepreis von 0,08 €/kWh..................................................................................482

Abbildung 13-23: Gewinnbetrachtung bei einem Wärmepreis von 0,10 €/kWh...........................................................................................483

Abbildung 13-24: Liquiditätsbetrachtung bei einem Wärmepreis von 0,10 €/kWh..................................................................................483

Abbildung 13-25: Kostenvergleich zwischen Standardkalkulation und Eigenregiekonzept auf Basis Holzhackschnitzeln ........................484

XXII

Abbildung 13-26: Lageplan des Nahwärmeverbundes mit möglichen Standortvarianten ................................................................. 488

Abbildung 13-27: Jahresdauerlinie des Gesamtverbrauches der Objekte I bis VII ...................................................................................... 490

Abbildung 13-28: Grund- und Spitzenlastverteilung anhand der Jahresdauerlinie für den Jahresverbrauch ................................ 491

Abbildung 13-29: Wärmegestehungskosten des Referenzsystems und der Biomassenanlagenvarianten im graphischen Vergleich ............... 496

Abbildung 13-30: Nahwärmenetz Szenario 2, Neubaugebiet Haarspot mit integrierter Gesamtschule ...................................................... 500

Abbildung 13-31: Mängel zur Hemmung der Biomasseumsetzung............. 533

XXIII

Verzeichnis des Anhangs

Anhang 1: Energiekennzahlen ..............................................................545

Anhang 2: Exkurs ...............................................................................558

Anhang 3: Fragebogen zur Aufnahme des Sägerestholzpotenzials.............563

Anhang 4: Fragebogen zur Erfassung der Altholzbetriebe.........................564

Anhang 5: Klimaschutzprogramm Baden-Württemberg............................566

Anhang 6: Biomasse-Tagung 2001........................................................568



XXIV

Vorwort

Die Nutzung von Biomasse stellt eine der wesentlichen Säulen einer nachhaltigen und

zukunftsfähigen Energieversorgung dar. Neben der Sicherung der Energieversorgung

spielen vor allen Dingen Aspekte der regionalen Wertschöpfung, der Förderung des

Mittelstandes, der Unterstützung der Land- und Forstwirtschaft und der Schaffung von

dezentralen Arbeitsplätzen eine große Rolle.

Mit dem hier vorliegenden Abschlussbericht ist der Beweis erbracht, dass Biomasse

einen ganz erheblichen Anteil an einer zukünftigen Energieversorgung in Rheinland-Pfalz

haben kann. Einem schnellen Ersatz von etwa 5 % des Primärenergieverbrauchs durch

Biomasse stehen weder technische noch finanzielle Gründe entgegen. Eine Vielzahl

bereits umgesetzter Anlagen und Konzepte zeigt ganz deutlich die Machbarkeit

innovativer, Biomasse basierter Versorgungskonzepte.

Mittel- und langfristig kann die Biomasse mindestens 10-15 % der Primärenergie in

Rheinland-Pfalz ersetzen.

Ich möchte mich bei unserem Auftraggeber, dem Ministerium für Umwelt und Forsten

Rheinland-Pfalz, bei allen Mitarbeitern, Förderern und Projektpartnern für die konstruktive

und interessante Arbeit der letzten drei Jahre bedanken.

Rheinland-Pfalz hat damit als erstes deutsches Bundesland eine Kompletterfassung der

Biomassepotenziale durchgeführt und so allen Akteuren eine konstruktive Vorlage für die

beschleunigte Umsetzung an die Hand gegeben.

Um die Umsetzung für die Akteure in Rheinland-Pfalz zu erleichtern wurde eine Anleitung

zur energetischen Biomassenutzung in Rheinland-Pfalz für alle Kommunen im Land

entwickelt. Ferner findet sich unter der Adresse www.biomasse-rlp.de ein Internetportal,

welches für jeden Landkreis das Abrufen von verschiedenen Potenzialen, Anlagen und

Dienstleistern sowie den Handel in Form einer Biomasse-Börse Rheinland-Pfalz

ermöglicht. Neben der vorliegenden ausführlichen Studie sind auf der genannten

Internetseite sowie unter www.muf.rlp.de eine Zusammenfassung der Studie und der

Leitfaden abrufbar.


Institut für angewandtes Stoffstrommanagement

Umwelt-Campus Birkenfeld

Einleitung

1

1 Einleitung

An der Notwendigkeit einer nachhaltigen Energiepolitik besteht kein Zweifel. Ziel der

Bundesregierung ist es, den Anteil regenerativer Energien am gesamten

Primärenergieverbrauch von rund 2,5 % im Jahr 1999 auf mindestens 4,2 % im Jahr

2010 zu steigern. Geht es nach dem Bundesumweltministerium, so soll im Jahr 2050 die

Hälfte der Primärenergieversorgung mit erneuerbaren Energien erfolgen. Um das Ziel

einer nachhaltigen Energieversorgung zu erreichen, ist demzufolge u.a. eine verstärkte

energetische Nutzung von Biomasse erforderlich.1

Weltweit gesehen hat die Biomasse einen Anteil am Primärenergieverbrauch von

ungefähr 15 %.2 Im Weißbuch der EU wird im Jahr 2010 mit einem Biomasseanteil am

Gesamtenergieverbrauch in Europa von 8,52 % gerechnet.

In Deutschland betrug der Anteil erneuerbarer Energien am gesamten

Primärenergieverbrauch im Jahr 2003 insgesamt rund 3,1 % (1,4 % Stromerzeugung,

1,5 % Wärmeerzeugung und 0,2 % Biodiesel Kraftstoff).3 Der Anteil biogener Fest- und

Flüssigbrennstoffe (ohne Biodiesel-Kraftstoff) sowie Biogas am Primärenergieverbrauch

betrug rund 1,5 %.4 Im Jahre 2001 stieg der Biomassebeitrag am

Primärenergieverbrauch auf 2,0 %.5 Der Anteil der erneuerbaren Energien am

Bruttostromverbrauch ist von 4,6% im Jahr 1998 bis zum Ende des Jahres 2002 auf

7,6 % gestiegen. Nach Angaben des Verbands der Elektrizitätswirtschaft (VDEW) zur

Ökostromerzeugung wurden im Jahr 2003 in Deutschland 45 Milliarden Kilowattstunden

Strom aus regenerativen Energien erzeugt.6 Davon stammen 18 Milliarden

Kilowattstunden aus Anlagen, die nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)

vergütet werden.7 Durch die Nutzung erneuerbarer Energien werden in Deutschland

zwischen 105.000 und 178.0008 Menschen direkt oder indirekt beschäftigt.9 Diese Zahlen

belegen die enormen Bemühungen, Erneuerbare Energien in Deutschland zu stärken.

Die Bemühungen der einzelnen Akteure müssen zielgerichtet sein. Nachhaltige

Entwicklung im Sinne ökologischer, sozialer und ökonomischer Nachhaltigkeit kann nur

erreicht werden, wenn durch ein modernes Stoffstrommanagement ökonomische

1 BMU (2002a) 2 KYRITSIS (2000) 3 http://www.erneuerbare-energien.de/1024/index.php?fb=/sachthemen/erneuerbar/allgemein/&n=12108, BMU,

16.03.2004 4 BMU (2003), S. 12 5 telefonische Auskunft Hr. Raab, Biomasseinformationszentrum, Stuttgart, 20.01.2003 6 VDEW (o. J.) 7 BINE (2003) 8 BMU (2003), S. 39 9 Es liegen jedoch noch keine Angaben darüber vor, inwieweit durch erneuerbare Energien es im Bereich der

konventionellen Energiebereitstellung zu einem Arbeitsplatzrückgang kommt.

Einleitung

2

Faktoren mit regionaler Wertschöpfung und Umweltschutz verbunden werden.10 Unter

Stoffstrommanagement versteht man „eine tiefgreifende Analyse und gezielte

Optimierung von Material- und Energieströmen, die bei der Herstellung von Produkten

und Dienstleistungen entstehen.“11 Diese Analyse sollte bei der Entstehung der

Biomasse beginnen, die Bereitstellungskette vom Anfallort zum Ort der energetischen

Verwertung sowie die Anforderungen an die verschiedenen Stoffgruppen und die zur

Verfügung stehende Technik betrachten.

Soll eine zügige Implementierung der Zielsetzung einer nachhaltigen Energiepolitik

erreicht werden, muss auch das politische und gesellschaftliche Umfeld im Hinblick der

Anforderungen auf die heutige Zeit analysiert werden. Biomasse fällt vor allem in der

Land- und Forstwirtschaft - also im ländlichen Raum - an. Gerade ländliche Regionen

sind unter anderem durch die geringe Diversifizierung der landwirtschaftlichen Produktion

und die Migration vor allem junger Arbeitskräfte betroffen.12 Und im Hinblick auf die EU-

Osterweiterung wird sich diese schwierige Situation für die Landwirtschaft weiter

verstärken. Die pro Kopf verfügbare landwirtschaftliche Nutzfläche in den

osteuropäischen Ländern ist wesentlich höher als in Deutschland.13 Landwirtschaftliche

Güter aus Zentral- und Osteuropa werden in einem erweiterten Europa auch auf den

deutschen Markt drängen.

Der Rückgang des landwirtschaftlichen Sektors ist darin begründet, dass der Bereich der

Nahrungsaufnahme einer prosperierenden Gesellschaft in viel geringerem Ausmaß

steigt, als der Bereich des Wohnens, der Kleidung oder sonstiger Verbrauchsgüter.14

Somit sollen gerade für Landwirte neue Produktionsfelder erschlossen werden. Ein

wichtiger neuer Markt ist ohne Zweifel der Energiemarkt: Der Landwirt kann sich mit dem

Anbau von „energy crops“ ein neues Standbein schaffen.

Auch die Forstwirtschaft hat mit einigen Problemen zu kämpfen. KÖPF analysiert in

seinem Buch Forstpolitik die „Grenzen der Selbstfinanzierung“15 in der Forstwirtschaft.

Trotz einer enormen Steigerung der Arbeitsproduktivität konnte die Forstwirtschaft die

seit ungefähr 1969 real stagnierenden Rohholzpreise nicht kompensieren. Hinzu

kommen eine Vielzahl externer Effekte, welche sich negativ auf die Bilanz der

Forstbetriebe auswirkt.16 Eine neue Konkurrenz auf dem Holzmarkt ergibt sich durch

osteuropäische Länder. Vor allem in Massensortimenten wie dem Holz für Zellstoff

10 HECK, P.; BEMMANN, U. (2002), S.13 11 ebenda 12 BEMMANN, A. (2002) 13 FROHBERG (2002) in BEMMANN, A. (2002) 14 Diese Gesetzmäßigkeit wurde schon im 19.Jh. als Engel’sches Gesetz bekannt. (vgl.: MANN 1998, S.15) 15 KÖPF, E.U. (2002), S. 89 ff 16 Hierzu zählt z.B. die Erholungs- und die Schutzfunktion des Waldes (DIETRICH 1953). Vor allem die jüngste

Diskussion um die Ausweisung von FFH-Gebieten und die damit einhergehenden Nutzungsbeschränkungen

werden kritisiert. KÖPF (2002, S. 102; HOLZ- ZENTRALBLATT 2002)) spricht in diesem Zusammenhang von

Entmündigung des Waldeigentümers.

Einleitung

3

konkurrieren diese Länder mit Deutschland. Diese Situation wird jedoch durch den Bau

eines neuen großen Zellstoffbetriebes in Stendal etwas verbessert.

Die Steigerung der Nachfrage kann durch den vermehrten Einsatz von heimischem Holz

im Energiesektor die Marktsituation entlasten.17 Neue Einkommensalternativen durch den

verstärkten Einsatz von Holz zur Energieerzeugung werden in der Forstwirtschaft immer

häufiger diskutiert. Vor allem in der verstärkten Förderung nachwachsender Rohstoffe

einschließlich des Holzes werden Fortschritte erwartet. Als Beispiele hierfür gelten unter

anderem das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) und das Markteinführungsprogramm

für Erneuerbare Energien.18

1.1 Aufgabenstellung

Im April 2001 erteilte das Ministerium für Umwelt und Forsten dem Institut für

angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) am Umwelt-Campus Birkenfeld den Auftrag,

eine Studie zur Weiterentwicklung der energetischen Verwertung von Biomasse für das

Land Rheinland-Pfalz zu erstellen. Diese dreijährige Studie sollte zum einen die

Potenziale zur energetischen Biomassenutzung in Rheinland-Pfalz ermitteln. Angestrebt

war jedoch auch die Schaffung von Voraussetzungen und die Definition von

Rahmenbedingungen zur Umsetzung der ermittelten Potenziale. Diese Studie hat daher

einen stark umsetzungsbezogenen Ansatz und legt einen großen Schwerpunkt auf die

Zusammenarbeit mit Akteuren vor Ort, da diese wichtige Schlüsselfaktoren für die

Umsetzung von Biomasse-Potenzialen darstellen. Das Institut für angewandtes

Stoffstrommanagement setzt sich daher zum Ziel, den regionalen Akteuren (Kommunen,

Land- und Forstwirtschaft, Handwerk, Planungsbüros, KMU´s etc.), die vorhandenen

Potenziale aufzuzeigen und gleichzeitig die bestehenden Umsetzungsmöglichkeiten

darzustellen. Im folgenden Bericht wird in Kapitel 2 auf die allgemeinen Kenngrößen der

Potenzialermittlung und die Betrachtungsweise der Potenziale im Rahmen dieser Studie

eingegangen. Auf Basis dieser Grundlagen können anschließend die Potenziale in

Rheinland-Pfalz, im Modelllandkreis Kaiserslautern und in der Modellkommune

Weilerbach ermittelt werden (Kapitel 3 bis 5). Da die dort vorhandenen Biomassen

derzeit bereits einer Verwertung bzw. einer Entsorgung zugeführt werden, wird in Kapitel

6 der aktuelle Status Quo der Biomassenutzung dargestellt. Kapitel 7 stellt verschiedene

Verwertungstechnologien vor. Dabei werden sowohl Anlagen nach dem aktuellen Stand

der Technik als auch innovative Pilotanlagen beschrieben, da letztere für die zukünftige

Nutzung von großem Interesse sein können. Je nach Biomasse bedarf es einer

unterschiedlichen Aufbereitung und Logistik, der das Kapitel 8 gewidmet ist. Nach der

Betrachtung der Rückstände aus der energetischen Biomassenutzung (Kapitel 9) werden

die umfangreichen rechtlichen Aspekte beleuchtet, die bei der Nutzung der

verschiedenen Stoffe beachtet werden müssen (Kapitel 10). Anhand praktischer

17 KÖPF, E.U. (2002), S.282 ff 18 HOLZ-ZENTRALBLATT (2002)

Einleitung

4

Beispiele werden in Kapitel 10 umsetzungsfähige Modellprojekte präsentiert, anhand

derer Erfahrungen, Wissen und Know-how im Rahmen einer umfassenden Strategie auf

andere Projektstandorte in Rheinland-Pfalz übertragen werden können. Dies trägt neben

dem Klimaschutz auch zur Steigerung der Wertschöpfung in der Region bei, da mit der

Nutzung dezentraler Energieträger auch dezentrale Arbeitsplätze gesichert und neu

geschaffen werden können. Eine zentrale Aufgabe im Rahmen der Arbeit des IfaS stellt

die Öffentlichkeitsarbeit (Kapitel 12) dar, die vor allem rheinland-pfälzischen Akteuren die

Umsetzungsmöglichkeiten aufzeigt. In Kapitel 13 sind daher die bereits bestehenden und

angelaufenen Projekte in Rheinland-Pfalz und vor allem im Modelllandkreis und der

Modellkommune aufgelistet. Hier werden auch bestehende und mögliche Hemmnisse der

Umsetzung beleuchtet und thematisiert. Kapitel 14 fasst die wichtigsten Ergebnisse

zusammen und gibt einen Ausblick auf die zukünftige Biomasse-Nutzung in Rheinland-

Pfalz und die bestehenden Möglichkeiten zur Beitragsleistung der Biomassenutzung an

einem Energiemix der Zukunft.

1.2 Literaturverzeichnis zu Kapitel 1

• BEMMANN, A. (2002): Agrarpolitische und klimapolitische Möglichkeiten von

Kurzumtriebsplantagen auf landwirtschaftlichen Flächen. Saarländisches

Holzforum 2002, Tagungsband, saarländisches Ministerium für Umwelt und

Forsten, Saarbrücken

• BMU (Hrsg.) (2002b): Erneuerbare Energien und Umwelt in Zahlen. Stand März

2002, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Berlin

• BMU (Hrsg.) (2002a): Fachtagung Umwelt und Erneuerbare Energien, Aktuelle

Schwerpunkte des BMU zu Forschung und Entwicklung – 04./05. Stand Februar

2002, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Berlin

• BMU (Hrsg.) (2003): Erneuerbare Energien in Zahlen – nationale und

internationale Entwicklung. Stand November 2003, Bundesministerium für

Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Berlin

• BINE (2003): In 2001 gut 70 Prozent mehr Strom aus erneuerbaren Energien.

Info Newsletter vom 24.03.03,

http://www.bine.info/news_archiv.php/bine_news/105/link=clicked/, 24.03.03

• DIETRICH (1953): Forstwirtschaftspolitik - eine Einführung, Verlag Paul Parey,

Hamburg, Berlin

• HECK, P.; BEMMANN, U. (2002): Praxishandbuch Stoffstrommanagement,

Deutscher Wirtschaftsdienst, Köln

• HOLZ-ZENTRALBLATT (2002): Waldbesitzer gegen Naturschutzbericht. Holz-

Zentralblatt Nr. 84/85, S. 1029

• HOLZ-ZENTRALBLATT (2002): Holz liefert derzeit rund 50% regenerativer

Energien. Holz-Zentralblatt, Nr. 92, S.1081

• KÖPF, E. U. (2002): Forstpolitik, Ulmer Verlag, Stuttgart

Einleitung

5

• KYRITSIS (2000): Welcome by the chairman, 1st Conference on Biomass for

Energy and Industry; conference proceeding, James and James Ltd, London, UK

• MANN, S. (1998): Nachwachsende Rohstoffe, Eugen-Ulmer-Verlag, Stuttgart

• VDEW (o. J.): Verband Deutscher Elektrizitätswirtschaft,

http://www.stro.de,13.05.2003

Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz

6

2 Grundlagen zur Ermittlung der Biomasse-Potenziale in

Rheinland-Pfalz

2.1 Grundlagen Biomasse

Biomasse wird im Allgemeinen als die Gesamtmasse organischer Substanzen in einem

Lebensraum bezeichnet. Sie entsteht in der Natur durch lebende und wachsende

Materie, sowie aus Abfallstoffen von lebenden und toten Organismen. Biomasse ist

gespeicherte Sonnenenergie, die von Pflanzen mit Hilfe der Photosynthese erzeugt wird.

Als Photosynthese wird die Fähigkeit von grünen, chlorophyllhaltigen Pflanzen

bezeichnet, aus Kohlendioxid (CO2), Wasser sowie mit Nährstoffen aus dem Boden und

mit Hilfe der Sonnenenergie in ihrer Wachstumsphase neben Sauerstoff energiereiche

Kohlenhydrate aufzubauen und zu speichern.1

Als nachwachsender Rohstoff kann Biomasse sowohl stofflich als auch energetisch

genutzt werden. Bereits verarbeitete organische Stoffe, die im Prozess nicht mehr

benötigt werden, können in aller Regel noch als Bioenergieträger zur Erzeugung von

Wärme, Strom oder Kraftstoff weiter verwendet werden.2 Es gilt jedoch der Vorzug der

höherwertigen Verwertung.3

Wird die Biomasse zu einem späteren Zeitpunkt energetisch genutzt, so werden die

energiereichen Kohlenwasserstoffe wieder in die annähernd gleichen Mengen

Kohlendioxid und Wasser umgewandelt, die für den Aufbau der Biomasse ursprünglich

erforderlich waren. Da darüber hinaus abgesehen von der Bereitstellungslogistik keine

zusätzlichen CO2 Emissionen entstehen, ist die energetische Nutzung von Biomasse

annähernd CO2-neutral und leistet daher einen wichtigen Beitrag zum globalen

Klimaschutz.

Werden im Anschluss die Rückstände der Biomassenutzung wie z.B. Aschen oder

Gärrückstände wieder auf z.B. Ackerflächen ausgebracht, ist es möglich, den natürlichen

Nährstoffkreislauf weitestgehend zu schließen.

In diesem Sinne kann die energetische Biomassenutzung als regenerativ bzw. nachhaltig

bezeichnet werden, denn der Kohlenstoffkreislauf unterliegt einem für den Menschen

durchaus überschaubaren Zeitraum. Unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit bedeutet dies

prinzipiell, dass nur die Menge an Biomasse energetisch genutzt werden darf, die im

gleichen Zeitraum regional wieder nachwächst.4

1 CENTRALE MARKETING GESELLSCHAFT DER DEUTSCHEN AGRARWIRTSCHAFT (CMA) (1997). 2 vgl.: Bundesinitiative Bioenergie 2003 3 §4 I Nr.2 KrW-/AbfG; vgl. auch Kapitel10 4 LEHMANN, H., PREETZ, T. (1995)


7

Biomasse hat gegenüber anderen erneuerbaren Energieträgern, wie z.B. Windenergie

oder Wasserkraft, bedingt durch ihre vielseitige Nutzbarkeit, der Speicher- und

Transportierbarkeit sowie der (bedingten) Steuerbarkeit des Materialaufkommens5

Vorteile. Darüber hinaus kann Biomasse durch diverse Umwandlungstechnologien ohne

weiteres in andere für den Verbraucher nutzbare Endenergieträger wie Wärme, Strom

und Brennstoff umgewandelt werden.6

2.1.1 Biomasse und Erneuerbares Energien Gesetz

Zusätzlich zu obiger Beschreibung wird Biomasse in der Biomasseverordnung7 wie folgt

definiert:

„Biomasse im Sinne dieser Verordnung sind Energieträger aus Phyto- und Zoomasse.

Hierzu gehören auch aus Phyto- und Zoomasse resultierende Folge- und

Nebenprodukte, Rückstände und Abfälle, deren Energiegehalt aus Phyto- und Zoomasse

stammt.“

Die Biomasseverordnung hat ihren Ursprung in § 2 Abs. 1 Satz 2 des EEG vom

01.03.2001. Weitere Ausführungen zum Erneuerbare Energien Gesetz finden sich in

Kapitel 10.

2.1.2 Einteilung energetisch genutzter Biomasse in der Literatur

Für eine erforderliche Systematisierung der unterschiedlichen Biomasse-Arten können

folgende Unterscheidungsmerkmale herangezogen werden:8

• Nach der Herkunft (Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Gewerbe, Industrie,

Kommune, Haushalt, usw.)

• Nach Primär- und Sekundärprodukten

o Primärprodukte: Sie entstehen durch die direkte Nutzung der

Sonnenenergie (Stroh, Energiepflanzen, Rest-/Altholz, usw.)

o Sekundärprodukte: sind Ab-/oder Umbauprodukte der Primärprodukte

(Abfallstoffe lebender und toter Organismen, Gülle, Mist, Klärschlamm,

Bioabfälle, usw.)

• Nach der Einstufung als Reststoff/Rückstand oder als speziell angebaute

Energiepflanze

5 Biomasse ist im Vergleich zu Wind und Sonne nur eingeschränkt zeitlichen Schwankungen unterworfen (z.B.

Erntezyklen). 6 CENTRALE MARKETING GESELLSCHAFT DER DEUTSCHEN AGRARWIRTSCHAFT (CMA) (1997). 7 Verordnung über die Erzeugung von Strom aus Biomasse (Biomasseverordnung - BiomasseV) vom

21.06.2001 (BGBl. I S. 1234) 8 Das INSTITUT FÜR ZUKUNFTSENERGIESYSTEME (2001) hat die bestehenden Klassifizierungssysteme

zusammengefasst. Vgl. hierzu auch KALTSCHMITT&HARTMANN (2001), S. 57-122.


8

o Reststoff/Rückstand (Beispiele): Landwirtschaft: Stroh, Gülle, Mist,

Kornhülsen, ...

• - Forst: Waldrestholz (x-Holz, geringwertiges Durchforstungsholz, Äste,

Kronenmaterial)9

• - Haushalt: Bioabfall, Grünschnitt, Fäkalien, ...

• - Gewerbe: Altholz (z.B. Restholz aus Sägewerkern und aus dem -

Abfallrecycling), Bagasse, Filterrückstände, Molke, verdorbene Lebensmittel,...

• Klärschlamm

o Energiepflanzen

• „Dual use“ - Pflanzen/Nutzung als Nahrungsmittel und/oder als Energiepflanze

(z.B. Zuckerrüben, Futterrüben, Kartoffeln, Getreide, Mais, Raps)

• Reine Energiepflanzen (z.B. Kurzumtriebswälder wie Pappel, Weide (C3 –

Pflanzen) oder halmgutförmige Pflanzen wie Miscanthus, Schilfgras (C4 –

Pflanzen)

• Nach der Möglichkeit einer direkten oder indirekten Nutzung

• Direkt: Verbrennung

• Indirekt: Umwandlung in einen festen, flüssigen oder gasförmigen Energieträger

• Nach dem erforderlichen bzw. möglichen Konversions-/Umwandlungs- /bzw.

Veredelungsverfahren zur Gewinnung von Sekundärenergieträgern10

• Physikalisch-chemisch: Verdichtung (z.B. Pellets/ Briketts)/ Extraktion (z.B.

Pflanzenöl)/ Pressen/ Umesterung

• Thermochemisch: Verkohlung (hauptsächlich stoffliche Nutzung: Aktiv – Kohle)/

Vergasung/ Verflüssigung (z.B. Methanol)

• Biologisch: Vergärung - Biogas/ Alkoholgärung/ aerobe Behandlung

• Nach der vorrangigen Form der Energiebereitstellung (Strom, Wärme,

Treibstoff)

• Nach der rechtlichen Zuordnung; z.B.:

• Gemäß Biomasseverordnung (zulässige bzw. nicht zulässige Biomasse laut

Anhang 1 der Biomasseverordnung)

9 Im Rahmen dieser Studie werden aufgrund des Nährstoffentzuges und der hohen Bringungskosten nur

Waldhölzer bis zu einem bestimmten Durchmesser betrachtet (vgl.: Kapitel 3.1). 10 Aufwertung des Energieträgers im Hinblick auf eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften:

Energiedichte, Handhabung, Speicher- und Transporteigenschaften, Umweltverträglichkeit, etc.


9

• Gemäß Abfallrecht (Zuordnung als Abfall zur Verwertung oder als Abfall zur

Beseitigung)

• Gemäß Genehmigungsrecht (z.B. Festlegung des erforderlichen

Genehmigungsverfahrens in Abhängigkeit der abfallrechtlichen Zuordnung bzw.

des Schadstoffgehaltes)

• Nach der Nutzbarkeit in dezentralen oder zentralen Anlagen.

• Nach der spezifischen Konkurrenzsituation zu stofflichen Verwertungsschienen.

• Nach der prinzipiellen Schadstoffbelastung.

• Nach dem Stand der Technik der jeweiligen Nutzungsmöglichkeiten.

Die Biomasse ist somit eingebunden in ein komplexes Netzwerk unterschiedlicher

Zuordnungs-, Aufbereitungs- und Nutzungsmöglichkeiten. In Abbildung 2-1 werden diese

Zusammenhänge graphisch dargestellt.


10

Ernte – Sammlung – Transport - Lagerung

Thermochem . Umwandlung Verkohlung Vergasung Verfl ü ssigung

Physik. - chem. Umwandlung Pressung/ Extraktion Umesterung

Biochem . Umwandlung Alkoholg ä rung anaerober Abbau aerober Abbau

Fester Brennstoff (Holz, Hackschnitzel)

Gasf ö rmiger Brennst. (Biogas)

Fl ü ssiger Brennstoff (Biodiesel, Pflanzen ö l)

Brennstoff - Aufbereitung

Kraft Licht W ä rme

Biomasse holzartig – halmgutartig – ö lhaltig – zucker - /st ä rkehaltig -

Gr ü nmasse/Reststoffe

Ernte – Sammlung – Transport - Lagerung

Thermochemische Umwandlung Verkohlung Vergasung Verflüssigung

Physikalisch–chem. Umwandlung Pressung/ Extraktion Umesterung

Biochemische Umwandlung Alkoholg ä rung anaerober Abbau aerober Abbau

Fester Brennstoff (Holz, Hackschnitzel,…)

Gasförmiger Brennst. (Biogas, Deponiegas ,…)

Fl ü ssiger Brennstoff (Biodiesel, Pflanzenöl

Brennstoff - Aufbereitung

Kraft Licht W ä rme

Biomasse holzartig – halmgutartig – ölhaltig – zuckerhaltig / stärkehaltig

Abbildung 2-1: Zuordnungs-, Nutzungs- und Aufbereit ungsmöglichkeiten für

Biomasse

Quelle: Verändert nach KALTSCHMITT, M. (2001)

2.1.3 Einteilung der Biomasse-Erscheinungsformen in der Studie

Biomasse tritt in vielen Erscheinungsformen auf und wird verschieden systematisiert und

kategorisiert. Da dieser Punkt bereits im ersten Zwischenbericht ausführlicher behandelt

wurde, wird an dieser Stelle nicht näher darauf eingegangen. Im folgenden Abschnitt wird

kurz erläutert, welche beiden Einteilungen im Rahmen der Biomasse-Potenzialerhebung

Anwendung fanden.


11

In der Studie wurden zunächst Biomassen getrennt nach dem Herkunftsbereich (bzw. der

Akteursgruppe) identifiziert und quantifiziert. Der Schwerpunkt der Potenzial-Recherche

lag dabei im wesentlichen in den folgenden Wirtschaftsbereichen:

• Landwirtschaft (NawaRos aus Anbauflächen, Reststoffe aus der Tierhaltung,

Sonderkulturen),

• Forstwirtschaft (Schwachholz, Brennholz),

• Landschaftspflege (Biotoppflege, Straßen-, Ufer-, Gewässer-, und

Schienenbegleitgrün),

• Öffentliche Hand (kommunaler und privater Grünschnitt, Private Bioabfälle, private

Altfette/Öle, Klärschlamm) und

• Industrie/Gewerbe (Industrierestholz, Altholz aus der Abfallwirtschaft, gewerbliche

Bioabfälle, gewerblich Altfette/Öle, gewerblicher Grünschnitt, Baumschulen).

Hierbei ist den Autoren bewusst, dass der Aufgabenbereich der Landschaftspflege z.B.

von den Naturschutzbehörden und somit auch von der öffentlichen Hand wahrgenommen

wird. Es handelt sich jedoch um einen eigenständigen Herkunftsbereich, der sowohl in

der Aufnahme der Daten als auch in der Bereitstellungskette anders als kommunaler

Grünschnitt zu behandeln ist. Die Entsorgung von Altholz ist in Deutschland sehr

unterschiedlich organisiert. Hier sind am Markt zahlreiche private

Entsorgungsunternehmen zu finden, die bei Rückfragen nur ungern Auskunft über die zu

entsorgenden Mengen gaben. Eine detaillierte, auf Landkreise bezogene

Potenzialermittlung war daher in diesem Bereich nicht möglich. Es ist jedoch davon

auszugehen, dass die am Markt verfügbaren Altholzmengen bereits in energetischen

Anlagen verwertet werden, oder für diese Verwertungsart eingeplant sind.11

Anschließend wurden die bei den verschiedenen Akteursgruppen (Landwirtschaft,

Forstwirtschaft, Landschaftspflege, öffentliche Hand, Industrie und Gewerbe) anfallenden

Biomassen nach den Stoffgruppen (Holz, ölhaltige Biomasse, sonstige einjährige

Pflanzen, sonstige organische Biomasse) getrennt und zusammengefasst. Diese

Vorgehensweise bei der Einteilung erwies sich als vorteilhaft. Zur Verdeutlichung dieser

Einteilung dient Abbildung 2-2.

11 KÖPKE, R., SCHMIDTFRERICK, K (2002) gehen bei einem jährlichem Input von 150.000 t Altholz für ein 20

MW- Kraftwerk von 20 - 23 neuen Anlagen aus. 60 Anlagen sind jedoch geplant.


12

Abbildung 2-2: Einteilung der Biomassekategorie nac h Akteursgruppen und Stoffgruppen

Quelle: Eigene Bearbeitung

holzartige Biomasse

• Stückholz

• Hackschnitzel

• Pellets

• Sägemehl

• Sägespäne

ölhaltige Biomasse aus

einjährigen Pflanzen und

Altfette/-öle

• Pflanzenöl

• Altöl

• Altfett

sonstige einjährige

Pflanzen

• Halmgut

• Fruchtgut

sonstige organische

Biomasse

• Gülle

• Festmist

• Bioabfall

• Klärschlamm

Biomassepotenziale nach Stoffgruppen

Landwirtschaft incl.

Sonderkulturen

Forstwirtschaft öffentliche Hand Industrie und Gewerbe Landschaftspflege

• Landw. Anbau

(incl. NawaRos,

Kurzumtriebshölzer)

• Reststoffe aus

der Tierhaltung

• Sonderkulturen

- Weinbau

- Obstanbau

- Baumschulen

• NH-Holz-

Sortimente

• Schwachholz-

Sortimente

• Brennholz-

Sortimente

• kommunaler

Grünschnitt

• privater

Grünschnitt

• private Bioabfälle

• Klärschlamm

• private Altöle und

Fette

• Altholz

• Industrierestholz

• gewerblicher Grünschnitt

• gewerbliche Altöle und Fette

• gewerbliche Bioabfälle

• gewerbl. Klärschl.

• Biotoppflege

• Straßen

• Uferwege

• Schiene

• energetisch

genutzte

ökologische

Saumstrukturen

Biomassepotenzi ale nach Akteursgruppen


13

2.2 Beschreibung der verschiedenen Biomassen nach d en

Stoffgruppen

2.2.1 Holzartige Biomasse

Holz gehört zu den festen Biobrennstoffen und wird nach Herkunft und

Breitstellungscharakteristik differenziert (Abbildung 2-3).

ForstForst

LandwirtschaftLandwirtschaft

IndustrieIndustrie

AbfallproduzentAbfallproduzent

Kurzum-triebsholz

Kurzum-triebsholz

BrennholzBrennholz

Durchforst-ungsholz

Durchforst-ungsholz

Sägeneben-produkte

Sägeneben-produkte

Gebraucht-holz

Gebraucht-holz

PrimärproduktePrimärprodukte

Nebenprodukte und AbfälleNebenprodukte und Abfälle

holzartige Biomasseholzartige Biomasse

StückgutStückgut

SchüttgutSchüttgut

BrikettsBriketts

StückholzStückholz

Holzhack-schnitzel

Holzhack-schnitzel

PelletsPellets

Holzstaub/Holzmehl

Holzstaub/Holzmehl

ForstForst

LandwirtschaftLandwirtschaft

IndustrieIndustrie

AbfallproduzentAbfallproduzent

Kurzum-triebsholz

Kurzum-triebsholz

BrennholzBrennholz

Durchforst-ungsholz

Durchforst-ungsholz

Sägeneben-produkte

Sägeneben-produkte

Gebraucht-holz

Gebraucht-holz

PrimärproduktePrimärprodukte

Nebenprodukte und AbfälleNebenprodukte und Abfälle

holzartige Biomasseholzartige Biomasse

StückgutStückgut

SchüttgutSchüttgut

BrikettsBriketts

StückholzStückholz

Holzhack-schnitzel

Holzhack-schnitzel

PelletsPellets

Holzstaub/Holzmehl

Holzstaub/Holzmehl

Abbildung 2-3: Systematik der Herkunft, der Arten s owie der Bereitstellungs-

Charakteristik von holzartigen Biomassen;

Quelle: Eigene Darstellung, verändert nach Institut für Zukunftsenergiesysteme (2001).

Aus der Schweiz kommt der Oberbegriff Energieholz. Diese Definition fasst alle

energetisch genutzten holzartigen Biomassen zusammen. Energieholz beinhaltet in

diesem Fall sowohl natürliches wie auch kontaminiertes Holz.1

Die Verkaufseinheit des Energieholzes ist entweder das Volumenmaß oder das

Gewichtsmaß.2

Das Volumenmaß wird entweder als Erntefestmeter (Efm), als Raummeter (rm) oder als

Schüttraummeter (Srm) ausgewiesen. Ein Erntefestmeter ist ein Maß der Forstwirtschaft.

1 SCHAUMANN, G. (1996) 2 Vgl. hierzu auch WALDARBEITSCHULEN DER BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND (2000), S. 485 f


14

Er bezeichnet einen Kubikmeter Holz. Es handelt sich also um ein Maß, welches über

Annäherungsformeln errechnet wird. Man unterscheidet hierbei Erntefestmeter ohne

Rinde und mit Rinde. In dieser Studie bezieht sich das Kürzel Efm auf Erntefestmeter

ohne Rinde. Ein Raummeter ist ein Kubikmeter aufgeschichtetes Holz. Es ist ein

wichtiges Maß im Stückholzverkauf und bekannter als Festmeter. Das für Hackschnitzel

wichtige Maß ist der Schüttraummeter (Srm). Er bezeichnet hier in der Studie ein

Kubikmeter aufgeschüttete Holzhackschnitzel.

Das Gewichtsmaß wird in Megagramm3 angegeben und ist abhängig von der Feuchte

(oder dem Wassergehalt) und der Baumart.4 In jeder Baumart gibt es außerdem

Gewichtsunterschiede aufgrund unterschiedlicher Aufwuchs- und

Standortsbedingungen5.

Tabelle 2-1 verdeutlicht die Zusammenhänge zwischen den einzelnen Maßeinheiten am

Beispiel Fichte.

Tabelle 2-1: Volumen- und Gewichtsmaße für Fichte 6

Efm Rm Srm Gewicht in Mg,

lufttrocken

1,0 1,4 2,7 0,5

0,7 1,0 1,9 0,4

0,4 0,5 1,0 0,2

1,9 2,7 5,1 1,0

Quelle: Eigene Darstellung

2.2.1.1 Stückholz

Stückholz7 ist eine Verwertungsform von Holz, welches aus der Forstwirtschaft aber auch

aus dem holzartigem Grünschnitt der Landespflege bereitgestellt wird. In der

Holzaufbereitung werden hierzu meist Meterstücke Rundholz gespalten. Diese werden je

nach Bedarf zu Scheiten kleingesägt. Es werden z.B. 50 cm, 33 cm und 25 cm Scheite

unterteilt. Meistens werden in Rheinland-Pfalz Laubhölzer nachgefragt.

Der Brennholzhandel ist auch über wirtschaftliche Fragestellungen hinaus ein wichtiges

Standbein der Forstreviere. Hier wird der Bürger in die Forstwirtschaft direkt

eingebunden.

3 Die frühere Bezeichnung ist Tonnen [t]. 4 Vgl. KAPITEL 8. 5 Vgl. hierzu LOHMANN, U. (2001), S. 86 ff und NIEMZ, P. (1993), S.79 ff 6 Vgl. hierzu LOHMANN, U. (2001), S. 86 ff und NIEMZ, P. (1993), S.79 ff 7 Ein anderer üblicher Begriff ist Scheitholz.


15

2.2.1.2 Hackschnitzel

Holzhackschnitzel fallen entweder im Produktionsablauf der Sägewerke an oder werden

aus Altholz bzw. dem Waldholz oder dem holzartigen Anteil des Landschaftspflegeholzes

bereitgestellt. Es gibt verschiedene Hackverfahren, die in Kapitel 8 dargestellt sind.

Holzhackschnitzel werden in verschiedenen Größen zur Verfügung gestellt. Dabei stellt

die auch in Deutschland gängige ÖNORM M 7133 Anforderungen an den Wassergehalt,

die Größenverteilung, die Schüttdichte und den Aschegehalt. (Kapitel 8)

2.2.1.3 Holzpellets/ Industriepellets

Holzpellets sind gemäß DIN 51731 zylindrische Presslinge aus trockenem,

naturbelassenem Restholz mit geringer Restfeuchte. Sie haben einen Durchmesser von

6 bis 8 mm und eine Länge von 10 bis 30 mm. Der Rohstoff kommt derzeit überwiegend

aus der Sägeindustrie.8 Wichtige Zertifizierungen sind die ÖNORM M7135 sowie die

Din +- Norm (Din 51731).

2.2.1.4 Sägemehl und Sägespäne

Sägemehl und Sägespäne sind Nebenprodukte der Sägeindustrie. Sie fallen in der

Produktionskette an. Für Sägespäne gab es bisher nur den Verwertungsweg in die

Spanplattenindustrie und die Zellstoffindustrie. Bei der Verwertung als Energieträger

werden diese Produkte u.a. als Rohstoff zur Holzpelletproduktion interessant. Das

Sägewerksrestholz wird von Sägewerken oft verwand, um eigene

Holzhackschnitzelheizungen zu betreiben.

2.2.2 Ölhaltige Biomassen

Obwohl mehr als 15 Ölpflanzen in Deutschland anbaufähig sind9, ist Raps die mit

Abstand bedeutendste Ölpflanze.10 Daneben werden Öllein und Sonnenblumen noch auf

größeren Flächen angebaut.

Im Jahr 2003 wurden in Deutschland auf ca. 1,27 Mio. ha Raps (95,6%), auf 16.000 ha

Flachs (1,2%), auf 37.700 ha Körnersonnenblumen (2,9%) und auf 4.600 ha (0,3%)

sonstige Ölfrüchte angebaut.11

Da Raps den mit Abstand wichtigsten nachwachsenden Rohstoff in Deutschland darstellt,

wird im Rahmen dieser Studie hauptsächlich die potenzielle Energiegewinnung aus dem

Rapsanbau näher beleuchtet.

8 FISCHER (2003) 9Nach SCHRIMPFF, E (2001) sind Rübsen, Ölrettich, Ölrauke, Leindotter, drei Arten von Senf, Saflor, Ölmadie,

Ölziest, Lupinen, Hanf u.a. in Deutschland anbaufähig. 10 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE (2001) 11 STATISTISCHES BUNDESAMT (2003)


16

2.2.2.1 Pflanzenöl/ Bodiesel (RME)

Die Gewinnung flüssiger Biomasseenergieträger beruht vorwiegend auf bekannten

physikalischen Verfahren der Biokonversion. Bei der Herstellung von Kraftstoff auf der

Basis ölhaltiger Pflanzen bzw. Pflanzenteile werden die Öle entweder chemisch oder

mechanisch durch Auspressen abgetrennt. Über chemische Extraktion kann bis zu 99%,

über die mechanische Extraktion etwa 75-80 % des Ölgehalts der Pflanze nutzbar

gemacht werden.12

Rapsöl kann in reiner Form, d.h. als gereinigtes aber chemisch unverändertes

Pflanzenöl, oder chemisch verändert als Rapsölmethylester (RME) oder „Biodiesel“

energetisch genutzt werden.

2.2.2.2 Altfette

Bei Altspeisefetten handelt es sich um Stoffe wie z.B. gebrauchtes Speisefett und -öl,

Schmalz, Öle von eingelegten Speisen sowie verdorbene und abgelaufene Speisefette /

Öle, welche entweder gesammelt und u.a. zu Seifen weiterverarbeitet oder über die

Kanalisation oder den Hausmüll entsorgt werden. In der Kanalisation richten diese Fette

oft nicht unerheblichen Schaden an.

2.2.3 Halmgut

Halmgutartige Biomassen wie Stroh, Gräser, Grasschnitt, Faserpflanzen oder

Getreideganzpflanzen stammen hauptsächlich aus der Landwirtschaft. Sie fallen jedoch

auch bei der Pflege von z.B. öffentlichen Grünflächen als Reststoffe an.

Die Einteilung der halmgutartigen Biomassen nach Herkunft, Unterscheidungsmerkmalen

und Bereitstellungscharakteristik wird in Abbildung 2-4 aufgezeigt.

Prinzipiell sind somit vier verschiedene Arten von halmgutartigen Biomassen zu

unterscheiden: Getreideganzpflanzen, Faserpflanzen, Gräser und Stroh. Die beiden erst

genannten werden speziell zur Nutzung als Energiepflanze angebaut, während z.B. Stroh

als Reststoff in der Landwirtschaft anfällt. Gräser können sowohl als Reststoffe anfallen

(z.B. in der Landschaftspflege) als auch als Energiepflanze angebaut werden.

• Häckselgut

Häckselgut ist Halmgut, das nach der Zerkleinerung durch einen Feldhäcksler in den

Auswurfkanal gelangt und durch einen Wurfbeschleuniger auf ein parallel neben der

Erntemaschine herfahrendes Transportfahrzeug befördert wird. Das Häckselgut wird vom

Feld zunächst zu einem Lager und anschließend zum Endverbraucher transportiert.

• Ballen

12 BOCKHORST, M.(2004)


17

Im Schwad liegendes und gegebenenfalls weiter abgetrocknetes Halmgut wird mit Pick-

up-Systemen aufgenommen und anschließend zu Rundballen oder Quaderballen

verdichtet. Die Presslinge können bis zu 1,5 m² Querschnittfläche und bis über 1 Mg

Gewicht je nach Pressverfahren annehmen. Ballen können in Feldmieten oder einfachen

Gebäuden gelagert werden, wobei eine Wiederbefeuchtung der Ballen zu vermeiden ist.

Abbildung 2-4: Systematik der Herkunft, der Arten s owie der

Bereitstellungscharakteristik von halmgutartigen Bi omassen;

Quelle: Verändert nach Institut für Zukunftsenergiesysteme (2001)

• Pellets auf Basis halmgutartiger Biomasse

Pellets sind körnige, verdichtete Einheiten gehäckselten Halmgutes, deren Herstellung

entweder durch mobile Pelletiermaschinen vor Ort oder in Konversionsanlagen

stattfindet. Pellets können in verschiedenen Formen, Größen und mit unterschiedlichen

Dichten erzeugt werden, wodurch sie gute Fließ-, Dosier- und Lagereigenschaften

aufweisen. Die Qualität der Pellets wird unter anderem aufgrund der Schütt- und

Einzeldichte, dem Krümelanteil und der Abtriebfestigkeit bestimmt.

• Briketts

Briketts sind größere, überwiegend stapelbare, längliche geformte Stückgüter

halmgutartiger Biomasse, die durch Vernetzung von Fasern biogener Festbrennstoffe

entweder nach dem Strangpressverfahren, dem Walzenpressverfahren oder dem

Presskammerverfahren hergestellt werden. Die Feststoffteilchen werden durch

Festkörperbrücken und Wasserstoffbrückenbindungen zu formschlüssigen Bindungen

vernetzt.

Primärprodukte Nebenprodukte und Abfälle

halmgutartige Biomasse

Landwirtschaft Landschaftspflege, Kommunen

Getreide-ganzpflanzen

Gräser/Gras-schnitt

Stroh Faserpflanzen

Häckselgut Ballen Pellets Briketts


18

Die energetische Verwertung von halmgutartigen Biomassen ist in erster Linie auf eine

direkte thermische Nutzung in Form einer Verbrennung ausgerichtet. Alternativ kann für

Teilsegmente wie z.B. für Grasschnitt oder Landschaftspflegegräser (Bereitstellung z.B.

als Silagematerial) auch eine Biogasproduktion vorgesehen werden.

2.2.3.1 Getreidestroh

Unter Stroh versteht man in der Landwirtschaft trockene Halme, Stängel und Blätter der

ausgedroschenen Getreidearten, Hülsenfrüchte, Öl- und Faserpflanzen. Daneben gibt es

strohähnliche Stoffe wie z.B. Gräserarten und Ganzpflanzengetreide aus dem gesamten

oberirdischen Biomasseaufwuchs von nicht verholzenden Pflanzen.

Bisher wurde Stroh hauptsächlich als Einstreu in der Viehhaltung verwendet. Mit dem

Ausbringen von Stallmist sowie der Gülle aus der Tierproduktion wird der

Nährstoffkreislauf weitestgehend wieder geschlossen. Das Stroh verbleibt oder gelangt

nach dem Einstreu wieder auf das Feld, wo es durch die Humusreproduktion zum Erhalt

des Nährstoffgehaltes im Boden beiträgt.

Stroh wird darüber hinaus auch als Mulch im Gartenbau und als Rohstoff in der Industrie

(z.B. Herstellung von Dämmmaterial) verwendet.13

Als Nebenprodukte beim Ganzpflanzengetreide-Anbau fällt regional bedingt

hauptsächlich Winterweizen-, Winterroggen-, Triticale- und Wintergerstenstroh an. Diese

vier Getreidearten haben gegenüber anderen Getreideanbaupflanzen den Vorteil, dass

sie zum Erntezeitpunkt in der Regel mit einem Wassergehalt < 20 % weitgehend trocken

sind. Da somit bereits eine gute Lagerfähigkeit gegeben ist, unterliegt auch der Heizwert

im Vergleich zu Holz nur geringen Schwankungen.14

2.2.3.2 Getreideganzpflanzen

Getreide kann neben seinem primären Verwendungszweck als Nahrungsmittel auch zum

Zweck der Energiegewinnung angepflanzt werden. Dabei wird der gesamte Aufwuchs der

Getreidepflanze (Korn und Stroh) als Energieträger eingesetzt. In der Regel werden dafür

Wintergetreide (Weizen Roggen, Gerste und Triticale) verwendet, da diese zum

Erntezeitpunkt mit einem Wassergehalt < 20% in der Regel bereits trocken sind. Die

Ernte erfolgt in den Monaten Juli bis September. Um eine Lagerfähigkeit zu

gewährleisten ist der Wassergehalt auf ca. 15 % zu reduzieren. Dies kann durch eine

Bodentrocknung oder alternativ durch einen späten Erntezeitpunkt erreicht werden.

Problematisch sind in beiden Fällen die potenziellen Kornverluste (Abbrechen der Ähren,

Aufnahmeverluste z.B. im Rahmen der Ballenkette, Nagetierfraß, etc.), welche je nach

Verfahren in einem Bereich von 10 – 30 % liegen können.15

13 VETTER, A. (2001) 14 VETTER, A. (2001 15 KALTSCHMITT, M.; REINHARDT, G. (Hrsg.) (1997)


19

Getreideganzpflanzen weisen im Vergleich zur Strohpelletierung aufgrund des

Verklebungseffektes der Stärke bessere Pelletierfähigkeit auf.

Unreifes Getreide kann auch für die Vergärung in Biogasanlagen genutzt werden. In

diesem Falle wird, ähnlich wie bei Gräsern oder Mais, eine Ganzpflanzensilage

hergestellt, die gelagert und bei Bedarf in die Anlage eingebracht werden kann.

Bezüglich des Anbaus von Getreideganzpflanzen zur energetischen Nutzung ist

anzumerken, dass unter Berücksichtigung des jeweiligen regionalen Lebensmittel-

Selbstversorgungsgrades (im Bereich des Getreides), ethische Aspekte nicht außer

Betracht zu lassen sind.16 Längerfristig wird jedoch geschätzt, dass in Deutschland 30 %

mehr an Weizen produziert, als verbraucht wird.17 Somit werden erhebliche Flächen für

eine alternative Produktion frei.

2.2.3.3 Faserpflanzen

Zu den Faserpflanzen zählen Jute, Baumwolle, Kenaf, Flachs, Hanf und Brennnessel.

In Deutschland kommen nur Flachs, Hanf und in wärmeren Gebieten Kenaf für den

Anbau von Faserpflanzen in Frage.18 Im Hinblick auf ihren Einsatz als Energiepflanzen

sind Flachs19 und mit Einschränkungen Hanf20 von Bedeutung. Beim Hanfanbau ist

darauf zu achten, dass der THC-Gehalt21 der Pflanze 0,3 % nicht überschreiten darf.22

2.2.3.4 Sonstige Gräser und Energiepflanzen

Gräser werden derzeit hauptsächlich auf Dauergrünlandflächen zur Viehfütterung

angebaut. Die Bewirtschaftung von Grünland zählt zu den nachhaltigsten

Produktionsweisen der Landwirtschaft. Die Nutzung von Gras bietet eine breite Palette

von möglichen Produkten, wie Milchsäure, Proteine, Grasfasern und Biogas, die in einer

Bioraffinerie erzeugt werden könnten. Wiesengrünmasse bietet allerdings kein

Spezialprodukt an, wie z.B. Stärke (Kartoffel, Mais) oder Zucker (Zuckerrübe), sondern

zeichnet sich durch ihre Vielseitigkeit aus. Die wichtigsten Bestandteile von Gräsern sind

Zucker, Proteine (Aminosäuren) und Fasern, aber auch feinstoffliche Substanzen (z.B.

Chlorophyll, Carotine oder Xanthophylle) können gefunden werden.23

Erntegras kann aus den verschiedensten Bereichen der Landschaftsnutzung, wie z.B.

landwirtschaftliche Stilllegungsflächen, Streuobstwiesen, Biosphärenreservaten,

Schienen-, Ufer-, Straßenbegleitgrünflächen, Garten-/ Parkanlagen, Golf-/ Sportplätzen,

16 Gedanken zu diesem Thema, siehe z.B. Journal „Energie pflanzen“ 3/2001, S. 15-17 17 VETTER, A. (2004) 18 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE (2001) 19 Hauptsächlich Herstellung von Textilfasern (Leinen) 20 Abhängigkeiten nach dem Betäubungsmittelrecht; stoffliche Nutzung im Bereich der Faserproduktion (Taue,

Seile, Segeltuch, etc.) 21 THC (Tetrahydrocannabiol): Grundstoff für die Droge Marihuana 22 BUNDESMINISTERIUM FÜR ERNÄHRUNG, LANDWIRTSCHAFT UND FORSTEN (1995) 23 VETTER, R.; MAIER, J.(1996)


20

etc. anfallen. Als relevante Grasarten sind hierbei u.a. Knaulgras, Rohrglanzgras und

Weidelgras zu nennen.

In Form von Silage wird das Gras in der Regel auf den Freilandflächen gelagert und steht

somit ganzjährig zur Verfügung.

Zusätzlich zu den Grasmengen auf landwirtschaftlichen Nutzflächen existiert ein

beachtliches Mengenaufkommen im Bereich der Landschaftspflege.

Seit Ende der 80er Jahre erweitert Miscanthus die Liste der potenziellen zukünftigen

erneuerbaren Energieträger. Beheimatet in den Tropen und Subtropen Ostasiens kam es

in den 30er Jahren des 20. Jahrhunderts nach Europa (Dänemark, später Deutschland),

wo es zunächst als Zierpflanze eingesetzt wurde. Mit einer Umsetzung der Versuche für

eine stoffliche, später energetische Verwertung wurde ab Anfang der 60er Jahre

begonnen.24

Die Gattung Miscanthus – zu deutsch Chinaschilf, Elefantengras oder auch

Riesenschilfgras – gehört zu der Familie der Süßgräser (Poaceae). Für die energetische

Verwertung sind für den mitteleuropäischen Raum folgende Arten bzw. Sorten von

Interesse: M. x giganteus (Hybrid aus M. sacchariflorus und M. sinensis), M. sinensis, M.

sacchariflorus. Miscanthus gehört zu den so genannten C4-Pflanzen, d.h. es hat eine

besonders hohe und effiziente Nettophotosyntheseleistung. Daraus resultiert eine hohe

CO2-Bindung und vor allem eine hohe Zuwachsleistungen. Miscanthus hat einen hohen

Gehalt an Lignin und Zellulose und ist deshalb neben der energetischen auch für die

stoffliche Verwertung von Interesse.

Miscanthus ist eine ausdauernde Pflanze, mit geringen Ansprüchen an Nährstoffen und

Pflanzenschutz. Die Pflanze wird bis 4 m hoch, der oberirdische Spross stirbt im Winter

ab und wird geerntet.25 Bereits im 2. Jahr können schon sehr hohe Erträge, ab dem 3.

Standjahr jedenfalls stabile Erträge erzielt werden. Bei durchschnittlichen bis guten

Standortbedingungen können 15 bis 25 Mg TM/ha geerntet werden. Bei optimalen

Bedingungen wurden Spitzenerträge von bis zu 29 Mg TM/ha*a-1 erreicht.26

2.2.4 Fruchtgut

2.2.4.1 Energiekorn

Seit einiger Zeit verstärkt sich das Interesse vor allem in der Landwirtschaft, Getreide

energetisch zu nutzen. Der Grund hierfür liegt zum einen im geringen Preis, der für

Getreide gezahlt wird, zum anderen in der einfachen Verfügbarmachung durch

vorhandenes Know-how und vorhandene Anbau- und Erntetechniken. Hinzu kommt ein

großer Anfall an Abfall- und Ausputzgetreide (z. B. durch Fusariumbefall), der für die

24 DEUTER, M. (2002a) 25 DEUTER, M. (2002b) 26 Bezüglich des Anbaus und der Ernte von Miscanthus vgl. Kapitel 8.


21

Verwendung als Nahrungs- und Futtermittel nicht geeignet ist und entsorgt werden muss.

Auch bei der Saatgutproduktion fallen große Mengen an Reststoffen an. Bei Einsparung

der Entsorgungskosten oder Zukauf dieser sehr preiswerten Sortimente sinken die

Kosten für die Produktion von Energiegetreide, dessen energetischer Wert derzeit über

dem des Nahrungsmittels liegt.

Anwendung kann Energiekorn in Holzfeuerungsanlangen finden, die an den niedrigeren

Ascheerweichungsgrad und die höheren Emissionen angepasst sind. Ein Einsatz

unbelasteten oder (z.B. durch die Thermo-Hochdruck-Hydrolyse s. Kapitel 7)

aufbereiteten Materials ist auch in Biogasanlagen möglich.27

2.2.4.2 Zucker- und stärkehaltige Biomasse

Zucker, der in der BRD fast ausschließlich aus Zuckerrüben gewonnen wird, gehört in

Deutschland zu einem der Überversorgungsprodukte. Der Eigenversorgungsgrad bei

Zucker beträgt bei einer Produktionsfläche von ca. 445.000 ha (2002/03) 141 %28.

Theoretisch würde eine Anbaufläche von 345.000 ha für die Eigenversorgung reichen,

die Übermengen werden derzeit auf dem Weltmarkt abgesetzt.29

Aus zuckerhaltiger oder stärkehaltiger Biomasse kann durch die alkoholische Gärung

Bioalkohol gewonnen werden.

2.2.5 Sonstige organische Biomasse

Reststoffe sind sowohl landwirtschaftliche Reststoffe als auch organische Abfallstoffe aus

dem Gewerbe und den Haushalten.

2.2.5.1 Landwirtschaftliche Reststoffe

In der Landwirtschaft fällt eine Vielzahl an organischer Substanz als Reststoff an. Auf den

Anfall an halmgutartigen Reststoffen wurde bereits im Kapitel 2.2.3 eingegangen.

Darüber hinaus fallen in der Landwirtschaft noch Gülle und Mist aus dem Bereich der

Tierhaltung an, die zur Biogasgewinnung eingesetzt werden können.

Die Verwertung dieser Abfallprodukte kann in Vergärungsanlagen erfolgen, wobei der zu

erwartende Gasertrag sowohl von der Anzahl der Großvieheinheiten, als auch von der

Tierart und der Haltungsform abhängt.

Gülle

Die Gülle wird auch als Flüssigmist bezeichnet und setzt sich aus einem Gemisch aus

Kot und Harn von Tieren, die ohne oder nur mit wenig Einstreu auf Spaltenböden,

Gitterrosten und Liegeboxen gehalten werden.30 Die anfallende Menge und

27 BRÖKELAND, R. (2002), S. 1ff 28Informationsdienst der Landwirtschaftsverwaltung Baden-Württemberg (2003) 29 STAMP, H. P. 30 SCHULZ, H., EDER, B. (2001), S. 25


22

Zusammensetzung sowie der Trockensubstanzgehalt ist unter anderem von der Tierart,

dem Alter und der Haltung abhängig.

Festmist

Festmist fällt bei traditionellen Haltungsverfahren in eingestreuten Anbindeställen und

Laufställen bei Strohverbräuchen von 2 bis 12 kg pro GVE und Tag an. Festmist ist

stapelbar und hat einen hohen Trockensubstanzgehalt.31 Es spielt bei der

Energiebetrachtung eine untergeordnete Rolle, da er sich gut für die Kompostierung

eignet und für die Biogasanlage mit erheblichen Mengen Flüssigkeit aufgemischt werden

müsste.

Zwischen den Formen Gülle und Festmist können, je nach Aufstallungsart und der damit

einhergehenden Vermischung von Exkrementen und Stroh noch weitere Mistformen

unterschieden werden. Zu nennen sind Tretmist und Laufhofmist, die sich auf Grund ihrer

niedrigeren Trockensubstanzgehalte für eine Vergärung besser eignen als Festmist.

2.2.5.2 Bioabfälle

Bioabfälle fallen generell in vielen Bereichen an. Dazu zählen z.B. Privathaushalte,

produzierendes Gewerbe, Handwerk, Kommunen, Gaststätten, Betriebe, Hotels, etc.

Man unterscheidet strukturarme und strukturreiche Bioabfälle, wobei Reste der

Nahrungszubereitung und Speisereste von Haushalten sowie Grasschnitt, Fallobst und

Laub in die Kategorie „strukturarm“ fallen und Baum-/Strauchschnitt und Grünschnitt in

die Kategorie „strukturreich“.32

Folgende Aspekte, die bereits bei der Erfassung von biogenen Abfällen (aus der Sicht

des Entsorgers) eine Rolle spielen, können u.U. die vollständige Umsetzung des

theoretischen Potenzials in der Praxis beeinflussen: 33

• oft geringer Anschlussgrad in ländlichen Gebieten

• hoher Anschlussgrad in städtischen Gebieten

• hohes sammelbares Bioabfallpotenzial in ländlichen Gebieten

• geringe Mengen in städtischen Gebieten

Abfälle zur Verwertung aus gewerblichen Betrieben unterliegen nicht der abfallrechtlichen

Überlassungspflicht und müssen somit nicht den öffentlich-rechtlichen

Entsorgungsträgern angedient werden. Daher sind die entsprechenden Mengen nicht in

den Abfallbilanzen des Landes Rheinland-Pfalz enthalten.

Die organischen Abfälle aus Privathaushalten setzten sich zusammen aus Bioabfällen

und Gartenabfällen. In nahrungsmittelverarbeitenden Gewerbebetrieben (Gaststätten,

31 Ebenda, S. 26 32 LEIBLE, L. et al. (2000). 33 LEIBLE, L. et al. (2000).


23

Imbissbuden, Lebensmittelindustrie etc.) stellen vor allem Altfette und Speisereste

Abfallkategorien dar, die häufig über private Entsorger verwertet werden.

2.2.5.3 Klärschlamm

Klärschlamm ist ein Produkt der Abwasserbehandlung. Das im Klärschlamm enthaltene

Biogaspotenzial kann jedoch nicht uneingeschränkt in Biogasanlagen, die nach dem EEG

vergütet werden, zum Einsatz kommen.34 Die Installation eines Faulbehälters ermöglicht

eine energetische Nutzung von Klärschlamm in Form von Wärme und Strom auf

größeren Kläranlagen. Kleinere Anlagen stabilisieren den Schlamm meist aerob, so dass

keine Gasnutzung stattfindet. Bei mechanischer Trocknung des stabilisierten Schlammes

kann maximal ein Trockensubstanzgehalt von 40 % erzieht werden. Auf Grund des

hohen Wassergehalts sind Klärschlammtransporte sehr kostenintensiv, so dass eine

Trocknung mit Biomasseabwärme, bei entsprechenden Standortvoraussetzungen

wirtschaftliche Vorteile für Biogasanlagenbetreiber und Kläranlagen bedeuten kann.35

2.3 Definitionen und Kenngrößen zur Potenzialermitt lung

2.3.1 Definition des Potenzialbegriffs

In der Literatur werden Biomasse-Potenziale qualitativ unterschiedlich definiert (siehe

Abbildung 2-5).

Um im Rahmen dieser Studie eine einheitliche Vergleichsbasis für die ermittelten Daten,

bzw. Potenziale zu erhalten wurden im Vorfeld die folgenden Potenzialkategorien

definiert:

Das theoretische Potenzial bezeichnet die nach physikalischen Gesetzmäßigkeiten

grundsätzlich angebotene Energie, unabhängig von den technischen oder

organisatorischen Hemmnissen. Diese Größenordnung bildet den äußeren Rahmen der

Potenziale für Rheinland-Pfalz, der jedoch für die Umsetzung nicht relevant ist.

Das technische/ökologische Potenzial beschreibt den tatsächlich nutzbaren Anteil am

theoretischen Aufkommen unter Berücksichtigung der Erfassbarkeit sowie des Standes

der Technik und ökologischer Restriktionen (z.B. des Hiebsatzes in der Forstwirtschaft).

Dieses Potenzial ist für die Umsetzung langfristig relevant. Es wird jedoch durch

wirtschaftliche, politische, soziale und andere Einflüsse begrenzt.

Das kurzfristig verfügbare Potenzial in der Definition dieser Studie entspricht dem

Potenzial, das aktuell und kurzfristig (ca. ein bis zwei Jahre) in der Region aktiviert

werden kann. Es stellt einen ersten Ansatzpunkt für die direkte Umsetzung dar. Definiert

wird dieses Potenzial v.a. aufgrund der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen, das heißt

der aktuellen Marktsituation. Durch die Realisierung der umsetzbaren Projekte entstehen

34 Nähere Ausführungen zu den energetischen Rahmenbedingungen der Klärschlammnutzung s. Kapitel 3.4.4. 35 Nähere Ausführungen zur energetischen Nutzung von Klärschlamm befinden sich in Kapitel 3.4.4.


24

häufig Strukturen, die auch weitere Potenzialmengen verfügbar machen. So werden

potenzielle Biomasse-Anbieter durch den Bau von z.B. Hackschnitzelheizungen oder

Biogasanlagen in der Umgebung oft erst auf den Wert ihrer Güter aufmerksam und

interessieren sich folglich für deren Aktivierung.

Andere Autoren weisen kein wirtschaftlich verfügbares Potenzial aus36. Sie verweisen auf

die fehlende Möglichkeit, einen Markt in die Zukunft hinein zu prognostizieren. Auch aus

diesem Grund wurde in dieser Studie ein kurzfristig verfügbares Potenzial definiert.

Die Darstellungstiefe lässt sich bis auf Landkreisebene darstellen. Exemplarisch wurde

hierzu der Landkreis Kaiserslautern beschrieben.37 Im Zuge des Auftrages zur

Entwicklung eines internetbasierten Informations- und Handelssystem Biomassen

Rheinland-Pfalz38 werden die Potenziale aller Landkreise auf einer Internetseite

aufgeführt.

36 Vgl. hierzu z.B. KALTSCHMITT, M.; HARTMANN, H. (2001), S.10 37 Siehe Kapitel 4 38 Beauftragt vom Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz, Fertigstellung 06.2005


25

Abbildung 2-5: Vergleich verschiedener Potenzialdef initionen


Autor Theoretisches Potenzial Technisches Potenzial ökologisches Potenzial Wirtschaftliches Potenzial sonstige Potenzialedef. quant. Bemerkung def. quant. Bemerkung def. quant. Bemerkung def. quant. Bemerkung def. quant.

Kaltschmitt1993

ja ja TheoretischeObergrenze desverfügbarenEnergieangebotes inbestimmter Region inbestimmtem Zeitraum

ja ja Teil des theoretischender unter gegebenentechnischenRestriktionen genutztwerden kann

nein nein in technischemPotenzial enthalten

ja nein Maximalen Anteil des technischen P.der genutzt werden würde, wenn allewirtschaftlich konkurenzfähigenMaßnahmen durchgeführt würden

ja

Kaltschmitt2001

ja ja TheoretischeObergrenze desverfügbarenEnergieangebotes inbestimmter Region inbestimmtem Zeitraum

ja ja Teil des theoretischender unter gegebenentechnischenRestriktionen genutztwerden kann


ja nein Zeit- und ortsabhängiger Anteil destechnischen Potenzials, der unter denjeweils betrachteten wirtschaftlichenBedingungen wirtschaftlicherschlossen werden kann.

ja

SolarComplex

ja ja Die nach physikalischenGesetzmäßigkeitengrundsätzlichangebotene Energie

ja ja Der Teil destheoretischen, derunter Zugrundelegungdes technischenEntwicklungsstandesund unterBerücksichtigung d.geltendengesetzlichenRahmenbedingungenerschlossen werdenkann.


ja nein der Teil des technischen P. der unterwirtschaftlichen Rahmenbedingungeninteressant ist

ja

Linden nein nein - nein nein - nein nein - nein nein - ja ja

Heck ja nein Definition bezieht sichauf Stoffstrompotenziale.Theoretische Potenzialewerden inhaltlich nichtgenauer definiert

ja nein Abschlag vomtheoretischenPotenzial

ja nein Abschlag vomtheoretischen undtechnischenPotenzial durchBerücksichtigungvon ökologischenRestriktionen

ja nein Abschläge von theoretischem,technischem und ökologischemPotenzial für betriebswirtschaftlicheMachbarkeit

ja

Köhler ja ja Primärenergiepotenzial:Energiewert desjährlichen globalenZuwachses anBiomasse, Maximumdessen, was technisch innutzbare Energieformenumgewandelt werdenkann.

ja ja Sekundärenergie-potenzial:Primärenergiep. NachAbzug derUmwandlungsverlustein einen technischweiterverwertbarenEnergieträger

nein nein Prinzipien derNachhaltigkeit undUmweltverträglich-keit sollen auf allenEbenenberücksichtigtwerden

ja nein Reales Potenzial : hängt vomsozioökonomischen Umfeld, vonEnergieprodukion und -verbrauch ab.Kann nur durch spezifischeRegionalstudien nachgewiesenwerden

nein nein

def.= definiertquant.= nach der jeweiligen Definition oder nach den folgenden Ausführungen quanitfizierbar

Vergleich verschiedener Potenzialdefinitionen aus d er Biomasse-Literatur


26

Eine Übersicht über die Definition der Potenzialkategorien ist in der folgenden

Abbildung 2-6 dargestellt.

Abbildung 2-6: Potenzialkategorien im Rahmen der St udie


Das umgesetzte Potenzial ist eine Teilmenge des wirtschaftlichen Potenziales.

2.3.2 Energiekenngrößen

Da Biomassen in verschiedenen Erscheinungsformen auftreten und daher auch

unterschiedlich quantitativ erfasst werden1, bedarf es einer einheitlichen Bezugsgröße

für die Ermittlung der Biomasse-Potenziale.

Als einheitliches Maß bietet sich hier der Energieinhalt der jeweiligen Biomasse an.

In der vorliegenden Studie wurde als Bezugsgröße der Primärenergiegehalt der

Biomassen zu Grunde gelegt, das heißt der Energiegehalt, der noch keiner

technischen Umwandlung unterzogen wurde, also der Energiegehalt vor der Anlage.

Diese Annahme wird getroffen, da der erzielbare Energie-Output generell durch den

entsprechenden Wirkungsgrad der Anlage beeinflusst wird und somit nicht pauschal

angegeben werden kann.

Die Internationale Maßeinheit für die Energie ist seit 1978 das Joule (J) und

beschreibt das Produkt aus Zeit und Leistung.2

Der Energieinhalt der einzelnen Biomassen wird in Megajoule (MJ) bzw. Gigajoule

(GJ) angegeben. Da diese Angaben jedoch für die praktische Anwendung und die

1 z.B. Holz in Festmeter, Gülle in Liter, Biogas in m3, Pflanzenöl in Liter u.a.m. 2 Die Leistung von Energie wird in Watt (W) gemessen, d.h. 1 Joule = 1 Ws. (BMWI 2000). Aufgrund der

enormen Energiemengen wird im vorliegenden Bericht überwiegend mit den Vorsilben „Kilo“ (1 kJ = 1000

J), „Mega“ (1 MJ = 1000 kJ) und „Giga“ (1 GJ= 1000 MJ) gearbeitet.

Kurzfristig verfügbare Potenziale Kurzfristig verfügbare Potenziale

Theoretische Potenziale

Technische/ökologische Potenziale

Wirtschaftliche Potenziale

Umsetzung

Kurzfristig verfügbare Potenziale

Theoretische Potenziale

Technische/ökologische Potenziale

Wirtschaftliche Potenziale

Umsetzung

Kurzfristig verfügbare Potenziale


27

Kommunikation der Potenziale nicht sehr aussagekräftig sind, werden in dieser Studie

stattdessen die Einheiten kWh bzw. MWh verwendet.3

Grundsätzlich werden Heizwert und Brennwert unterschieden.

Der Heizwert Hu (unterer Heizwert) ist der

„Quotient aus der durch vollständige Verbrennung freiwerdenden Wärmemenge und

der Masse des festen Brennstoffes, wenn das bei der Verbrennung gebildete Wasser

dampfförmig vorliegt und wenn die Temperatur des Brennstoffes vor der Verbrennung

die Temperatur der entstandenen Produkte nach der Verbrennung den jeweils

festgelegten gleichen Wert haben.“4

Der Brennwert H0 (oberer Heizwert) dagegen ist der

„Quotient aus der durch vollständige Verbrennung freiwerdenden Wärmemenge und

der Masse des festen Brennstoffes, wenn das bei der Verbrennung gebildete Wasser

flüssig vorliegt und wenn die Temperatur des Brennstoffes vor der Verbrennung und

die Temperatur der entstandenen Produkte nach der Verbrennung den jeweils

festgelegten gleichen Wert haben.“5

In den Energieeinheiten dieser Studie ist der Heizwert als maßgebliche Einheit

zugrundegelegt worden. Dies ist vor allem vor dem Hintergrund geschehen, dass der

Brennwert in vielen Anlagen nicht ausgenutzt werden kann.

Darüber hinaus wird der Heizwert der einzelnen Biomassen zusätzlich in Heizöl-

Äquivalente und den daraus abgeleiteten äquivalenten Heizölkosten und CO2-

Emissionen umgerechnet.

Die Umrechnung des Primärenergiegehaltes von Biomasse in Heizöl-Äquivalente hat

mehrere Vorteile. Zum einen können über diesen Ansatz bei bekanntem Heizölliter-

Preis6 die substituierbaren Heizölkosten berechnet werden, die nicht aus der Region

abfließen, somit als Kaufkraft erhalten bleiben und durch eine Re-Investition in

regenerative Energieträger zu einer Erhöhung des regionalen Mehrwertes beitragen

könnten. Zum anderen bietet dieser Ansatz auch die Möglichkeit, das CO2

Einsparpotenzial in einer Region zu ermitteln, welches mit der Substitution von

fossilen Brennstoffen durch erneuerbare Energieträger erzielt werden kann.

Die Umrechnung erfolgt über den Energiegehalt der Brennstoffe. Dabei entsprechen

10 kWh Primärenergie aus Biomasse dem Heizwert von einem Liter Heizöl bzw. einer

eingesparten CO2 Menge von ungefähr 2,6 kg, denn diese Menge wird bei der

Verbrennung von einem Liter Heizöl in die Atmosphäre freigesetzt.

3 Umrechnung: 3.600 kJ = 3,6 MJ = 1 kWh, bzw. 3,6 GJ = 1 MWh 4 EDLER, A.; MEISSNER, E.; REETZ B.; SCHAUP P. (1998), S.6 5 EDLER, A.; MEISSNER, E.; REETZ B.; SCHAUP P. (1998), S.6 6 Durchschnittlicher Preis für Heizöl Februar 2000 bis Januar 2003


28

Da vor allem vergärbare Biomassen, je nach Qualität und technischen Bedingungen,

stark unterschiedliche Gaserträge aufweisen ergeben sich bei den einzelnen

Kennzahlen z.T. erhebliche Schwankungsbreiten. Diesem Umstand wurde bei der

Potenzial-Berechnung insofern Rechnung getragen, als die Potenziale eine Min.–Max.

Spanne aufweisen. In Fällen, in denen Kennwerte nur als Einzelwerte recherchiert

werden konnten, werden die Potenziale entsprechend als Min. und Max.

ausgewiesen.

Im Anhang 1 sind die dieser Studie zugrundliegenden Kennzahlen aller Berechnung

aufgeführt.

Im Folgenden werden für verschiedene Stoffgruppen wichtige Kennzahlen aus dem

Spiegel der Literatur vorgestellt. Alle Holzberechnungen wurden auf der Annahme

einer Holzfeuchte von 15 % (lutro) berechnet.

2.3.2.1 Raps

Bei der Ernte von Raps und der Verarbeitung der Rapskörner fällt zudem auch ca.

2000 kg/ha an Rapskuchen an, einem Produkt, das sich hervorragend zur

Viehfütterung in der Rinder- und Schweinehaltung eignet und als Kraftfutter Ersatz

importiertes Soja-Schrot ersetzten kann.7

Raps der Sorte (00) eignet sich aufgrund der hohen Ertragsleistung und des hohen

Gehalts an einfach ungesättigten Fettsäuren sehr gut zur Rapsölproduktion. In

Norddeutschland wurden unter optimalen Bedingungen Ertragssteigerungen von bis

zu 2,9 Mg/ha Raps erzielt.8

Der gut durchgezüchtete 00-Raps bringt einen Ertrag von rund 4 Mg pro Hektar. Bei

einem Ölgehalt von über 40 % entspricht dies einem theoretischen Ölertrag von

1,6 Mg/ha. Bei der Kaltpressung ohne Extraktion beträgt die Ausbeute 85 %. Es

können also 1.360 kg/ha Rapsöl gewonnen werden. Aufgrund der Tatsache, dass

Raps nur alle 4 Jahre auf derselben Fläche angebaut werden kann, steht maximal

jeder vierte Hektar Ackerfläche für den Rapsanbau zur Verfügung.9 Rapsöl hat einen

Energiegehalt von rund 37,1 MJ/kg (entspricht 10,3 kWh/kg).10 Für die Ermittlung der

Biomassepotenziale aus dem Rapsanbau wird im folgenden ein konservativer Ansatz

gewählt. Es wird von einem Hektar-Rohölertrag von 1.000 kg/ha*a ausgegangen.11

(KALTSCHMITT ermittelt für Rapsrohöl einen Ertrag von 1.200 kg/ha*a und für

Rapsölmethylester (RME) von 1.140 kg RME/ha*a.12).

7 SCHRIMPFF, E. (2001) 8 KÖRBITZ, M (2001) 9 SCHRIMPFF, E. (2001) 10LANDESINITIATIVE ZUKUNFTSENERGIEN NRW (2000) 11 SCHRIMPFF, E. (2001) 12 KALTSCHMITT, M: (2001)


29

Pflanzenöl liegt mit einer Energiedichte von rund 9,2 kWh/ Liter (20°C) in der Mitte

zwischen Benzin (8,6 kWh/l) und Diesel (9,8 kWh/l). Rapskuchen, der vergärt wird,

liefert bei einem Fettanteil von 15 % einen spezifischen Biogasertrag von

552 m3 Biogas /Mg Substrat.13

2.3.2.2 Getreideganzpflanzen

Bezüglich der möglichen Erträge an Getreideganzpflanzen werden in der Literatur

folgende spezifischen Kenngrößen angesetzt.

Tabelle 2-2: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Ertrages an

Getreideganzpflanzen (Korn und Stroh)

Quelle/Ansatz Mg TM/ha*a

KALTSCHMITT, 1997 (klassischer Landbau) 8,1 – 13,9

KALTSCHMITT, 1997 (Extensivlandbau) 5,0 – 9,0

www.infodienst-mlr.de 12

www.fnr.de 10 – 16

www.inaro.de 10


Der Heizwert von Getreideganzpflanzen liegt in einem Bereich von 17,0 –

17,3 MJ/kg14 (ca. 4,7 kWh/kg).

2.3.2.3 Faserpflanzen

Die Erträge für Hanf liegen bei der Ganzpflanzennutzung (Stroh, Korn) in einem

Bereich von 10 bis 15 Mg TM/ha.15 Das mögliche Aufkommen an Hanfstroh liegt mit

ca. 4 – 5 Mg TM/ha deutlich niedriger. Bei Flachs kann mit Erträgen von

6 – 8 Mg TM/ha gerechnet werden.16

Der Heizwert von Hanf beträgt ca. 17,0 MJ/kg atro17 (ca. 4,7 kWh/kg).

2.3.2.4 Energiegräser

Schilfgräser, die am schnellsten wachsenden Gräser der Welt, erzeugen eine große

Energieausbeute. Der Energiegehalt beträgt in etwa 17 MJ/kg (mit einem Aschegehalt

von 2,7 %). Der durchschnittliche Feuchtegehalt von luftgetrocknetem Miscanthus

liegt bei ca. 16 %, woraus sich ein Feuchte abhängiger Energiegehalt von ungefähr

13 MITTERLEITNER, J. (2000) 14 KALTSCHMITT, M.; DREIER et. al. (2001) 15Vgl. SCHWEIGER (2001) und Informationsdienst der LANDWIRTSCHAFTSVERWALTUNG BADEN-

WÜRTTEMBERG (2002) 16 BUNDESMINISTERIUM FÜR ERNÄHRUNG, LANDWIRTSCHAFT UND FORSTEN (1995) 17 LEWANDOWSKI, I; HARTMANN, H. (Energieträgerrelevante Merkmale biogener Festbrennstoffe)


30

15 MJ/kg ergibt. Der Heizwert von Miscanthus ist damit dem von Laubholz

vergleichbar.18

Tabelle 2-3: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Ertrages

von Energiegräsern


www.infodienst-mlr.de (Miscanthus) 20

www.fnr.de (Miscanthus) 10 – 30

www.dainet.de (Miscanthus) 20 – 25

LEWANDOWSKY, 1995 (Miscanthus) 10 – 25

KALTSCHMITT, 1997 (Miscanthus)* 6,7 – 16,7

KALTSCHMITT, 1997 (Pfahlrohr)* 8,5

HARTMANN, 1998 (Miscanthus) 10 – 30

DREIER et. al., 1998 (Miscanthus) 19

SCHWEIGER, 2001 (Miscanthus)** 6,4 – 8,5

* mittlerer Ertrag unter Berücksichtigung der Aufwuchsphase ** Untersuchungen im Saarland (Ergebnisse aus der Aufwuchsphase)


Der Energiegehalt der Energiegräser liegt in einem Bereich von ca. 16,3 – 18

MJ/kg TM.19

Gräser aus dem Anbau sowie aus der Landschaftspfleg e

Bezüglich der möglichen Erträge können folgende spezifische Kenngrößen

angenommen werden:

Tabelle 2-4: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Ertrages

von Gräsern aus dem Bereich Anbau/Landschaftspflege


KALTSCHMITT, 1997 (Knaulgras, Hochertragsstandort) 4,8 – 9,6

KALTSCHMITT, 1997 (Knaulgras, Extensivlandbau) 2,4 – 7,2

WOLF, 1989 (Gras aus Pflegenutzung) 3

www.fnr.de (Weidelgras) 7 – 12

HARTMANN, 1998 (Weidelgras) 7 – 13

SCHWEIGER, 2001 (Grünland) 10 – 12

www.inaro.de (Kleegras)* ca. 4,0

www.inaro.de (Weidelgras)* ca. 5,2

MAIER et.al. (Gras) ca. 5,8

* bei 25 % TS


18 SÄCHSISCHE LANDESANSTALT FÜR LANDWIRTSCHAFT (HRSG.) (2003), S. 10 19 HARTMANN (1999) in BMVEL o.J.


31

Der Heizwert von Gräsern liegt zum Erntezeitpunkt (Feuchtegehalt 60 – 65 % bei

Futtergräsern) zwischen 16,9 und 17,7 MJ/kg.20

Der Heizwert von Weidegras, Rohrschwingel, Wiesenheu und allgemeiner

Futtergräser bezogen auf die Trockenmasse kann zwischen 16,4 und 17,1 MJ/kg

(4,5 – 4,7 kWh/kg) angenommen werden.21

2.3.2.5 Fruchtgut

Durch die Vergärung von Zucker und Stärke kann Bioethanol gewonnen werden,

welches z.B. als Brennstoff in Blockheizkraftwerken oder v.a. als Treibstoff im mobilen

Sektor Verwendung finden kann.

Die Energiedichte der Zuckerrübe liegt bei etwa 5 kWh/kg bzw. bei einer Ausbeute

von umgerechnet rund 30.000 kWh/ha.22 Der Ethanolertrag schwankt zwischen

4.528 l/ha und 6.300 l/ha.23 Zuckerrüben haben im Durchschnitt etwa 16 % - 18 %

Zuckergehalt.24

Die Erträge liegen zwischen 40 und 70 Mg Rüben/ha*a, wobei pro Jahr etwa

70.000 Mg Zucker industriell verarbeitet werden, was einer Anbaufläche von etwa

10.000 ha entspricht.25

2.3.2.6 stärkehaltige Biomasse

Die Kartoffel liefert Erträge von ca. 3.900 l Alkohol/ha, der Alkoholertrag bei Weizen

liegt bei ca. 2.340 l Alkohol/ha.26

Vergärbare Abfallstoffe in Form von Getreideschlempe liefert einen Biogasertrag von

ca. 0,48 m3/ kg org. TS27, Kartoffelschlempe von ca. 35 m3 Biogas / t Substrat.28

2.3.2.7 Biogas aus der Tierhaltung

Die folgende Tabelle zeigt eine Aufstellung über anfallende Gülle- (m³) und

Mistmengen (Mg) und die daraus zu erwartenden täglichen Gasertragsmengen für

verschiedene landwirtschaftliche Tierarten. In der letzten Spalte ist der spezifische

tägliche Gasertrag pro Großvieheinheit (1 GVE = 500 kg Lebendgewicht;

tierartspezifisch) zusammengestellt.

20 LEWANDOWSKI, I (o. J.) 21 LEWANDOWSKI, I; HARTMANN, H (o. J.) in BMVEL (o. J.) 22 BOCKHORST, M. (2004) 23 KOPETZ, H. (2000) 24 BUNDESSORTENAMT (2003) 25 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE (2001) 26 AKADEMIE FÜR TECHNOLOGIEFOLGENABSCHÄTZUNG (1994) 27 GESELLSCHAFT FÜR BIOGAS UND UMWELTTECHNIK mbH (2004) 28 MITTERLEITNER, J. (2000)


32

Tabelle 2-5: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen Gasertrages

für unterschiedliche Substrat- und Tierarten

Quelle Substratart TS – Gehalt

%

o.TS – Gehalt

% der TS

Gasertrag

m³/Mg o.TS

Gasertrag

m³/(GV*d)

1) Rindergülle 7 - 17 44 - 86 176 - 520 0,56 – 1,5

2) Rindergülle 6 - 11 68 - 90 154 - 231 1,5 – 1,65

1) Rindermist 25 - 40 1,5 – 2,9

2) Rindermist 12 - 25 65 - 85 308 - 462

1) Schweinegülle 2,5 - 13 52 - 84 220 - 637 0,6 – 1,25

2) Schweinegülle 2,5 – 9,5 60 - 85 308 - 462 1 – 1,3

1) Hühnerkot 20 - 34 70 - 80 327 - 722 3,5 - 4

2) Hühnergülle 10 - 29 75 - 80 308 - 615 5 – 6,6

TS = Trockensubstanzgehalt im Substrat oTS = organischer Trockensubstanzgehalt

Quelle: SCHULZ, H.; EDER, B. (2001)

Tabelle 2-6 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Anteil organischer Substanz der

Reststoffe je Tier und der damit zusammenhängenden spezifischen Gasausbeute.

Bei Kühen sind bereits Verluste berücksichtigt, die z.B. durch den Weidegang bedingt

sind (Annahme: eine jährliche Stallhaltung von 165 Tagen).

Tabelle 2-6: Spezifische Kennziffern zur Herleitung des potenziellen

Biogasertrages verschiedener Nutztiere anhand der G asausbeute pro kg

organischer Substanz.

Organische

Substanz

(kg/Tier*a)

Gasausbeute

(m³/kg org.

Substanz)

Heizwert

(MJ/ m³)

Rinder 800 0.37 21.5

Schweine 110 0.5 21.5

Milchkühe 790 0.2 21.5

Quelle: WOLTERS (1999)

2.3.2.8 Organische Abfälle

Das jährliche Aufkommen an biogenen Abfällen in Deutschland (Basis 1997), das für

eine energetische Verwertung in Frage kommt, liegt bei rd. 70 bis 80 Mio. Mg

organischer Trockensubstanz (o.TS).

Dieses Aufkommen entspricht theoretisch einem Aufkommen von ca. 0,9 Mg (o.TS)

pro Einwohner und Jahr bzw. einem äquivalenten Heizwert von rd. 450 l Heizöl.


33

2.3.2.8.1 Organische Abfälle aus Gewerbebetrieben

Angaben über den Anteil des Bioabfalls aus dem Gewerbe in Rheinland-Pfalz liegen

nicht vor.29 Das Gewerbeabfallkataster Saarland 1996/1997 liefert einwohnerspezi-

fische Kennwerte über das Organikaufkommen pro Erwerbstätigem. Demzufolge

beträgt in Rheinland-Pfalz das durchschnittliche pro Kopf Aufkommen an Bioabfall aus

dem Gewerbe rund 301 kg/Erwerbstätigem und Jahr.

Tabelle 2-7: Organikaufkommen pro Erwerbstätigem

Bundesland

Organikaufkommen pro

Erwerbstätigem (EWT)

kg/EWT

Hessen 304

Rheinland – Pfalz 301

Saarland 86

Quelle: WIEMER et. al. (1998)

2.3.2.8.2 Organischer Abfall aus Haushalten

Die Fraktion der Bioabfälle aus Haushalten setzt sich aus zahlreichen

unterschiedlichen Fraktionen zusammen. Tabelle 2-8 zeigt eine Zusammenstellung

verschiedener Kennziffern für das Aufkommen organischer Abfälle. In der Kategorie

Bioabfälle werden die Kategorien Küchenabfälle, Gartenabfälle und Altspeisefette

zusammengefasst.

Tabelle 2-8: Spezifische Kennziffern für organische Abfälle aus Privathaushalten

Quelle: INSTITUT FÜR ZUKUNFTSENERGIESYSTEME (2001), S. 34

Dieses Pro-Kopf-Aufkommen basiert wiederum auf den bereits erfassten Mengen.

Aus diesem Grund wird für die Biomasse Potenzialstudie das organische

Biomassepotenzial aus Privathaushalten aus den Angaben der Abfallstatistik ermittelt.

Für Rheinland-Pfalz wird von einer Biofraktion des Hausmülls von etwa 71 kg/E*a

ausgegangen.30

29 MINISTERIUM FÜR UMWELT UND FORSTEN (2002) 30 MINISTERIUM FÜR UMWELT UND FORSTEN RHEINLAND-PFALZ (2002).


34

Das Gartenabfallaufkommen hängt ab von der Gartengröße und der Gartennutzung

und lässt sich demzufolge nur schwer ermitteln. Es kann zwischen 20 und 250 kg pro

Einwohner und Jahr schwanken.31

Der Pflanzenabfall aus Haushaltungen und Kommunen wurde für Rheinland-Pfalz mit

52,5 kg/EW*a ermittelt. Die Gesamtmene der organischen Abfälle in Rheinland-Pfalz

im Jahr 2002 betrug 504.610 Mg.32

2.3.2.8.3 Klärschlamm

Der Trockensubstanz (TS) Gehalt von Klärschlamm reicht von 3 - 5 % (flüssiger

Rohschlamm) bis zu TS-Gehalten über 90 % (fester Schlamm).33 Klärschlamm-

Trockenmasse wiederum besteht durchschnittlich aus 45 % organischer Substanz.34

Die Biogasausbeute von unvergorenem frischem Schlamm aus kommunalen

Kläranlagen beträgt im Durchschnitt 0.39 – 0.41 m3/kg org. TS35.

Bei der Vergärung (anaerobe Stabilisierung) von Klärschlamm wandeln anaerobe

Mikroorganismen unter Abwesenheit von freiem Sauerstoff bis zu 50 % der Biomasse

in Faulgas um, das durchschnittlich 65 Vol-% Methan (CH4) und ca. 35 Vol-%

Kohlendioxid (CO2) enthält. Die Gasausbeute liegt z.B. bei der mesophilen Vergärung

(d.h. bei einer Betriebstemperatur zwischen 35 - 39 °C), bei rund 400 bis 500 l/kg oTS.

Dies entspricht in etwa 24 l/EW*d.36


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Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz

39

3 Biomasse-Potenziale in Rheinland-Pfalz

Rheinland-Pfalz weist mit 42 % einen höheren Waldflächenanteil als

Gesamtdeutschland (29,5 %) aus. Dagegen ist der Anteil landwirtschaftlicher

Anbaufläche mit 42,8 % in Rheinland-Pfalz kleiner als in Deutschland (53,5 %). Dies

liegt an der geomorphologischen Struktur in Rheinland-Pfalz: Viele Wuchsgebiete

liegen in kollinen bis submontanen Vegetationszonen, welche als landwirtschaftliche

Anbaufläche unter Berücksichtigung hoher Hangneigungen und extremer Witterungen

nur bedingt zur Verfügung stehen.

Die Anteile landwirtschaftlicher Nutzung ändern sich je nach Landkreis enorm: So

beträgt der Waldanteil im Landkreis Alzey-Worms 4,8 %, während im Landkreis

Südwestpfalz 62,5 % der Fläche als Wald ausgewiesen sind. Diese inhomogene

Struktur ist bei der Aufnahme von Biomassepotenzialen zu berücksichtigen. Vor allem

aber bei der Umsetzung der Potenziale bedarf es einer genauen Betrachtung der

regionalen Gegebenheiten des Flächenlandes Rheinland-Pfalz.

Nicht betrachtet wird der Anteil von Naturschutzflächen bei der Erhebung von

Potenzialen. Zur Zeit ist nicht nachvollziehbar, welche Flächen in Zukunft im Rahmen

der FFH-Richtlinie1 unter Schutz gestellt werden und wie diese zu bewirtschaften sind.

Eventuell könnte als Zielvorgabe die unter Schutz gestellte Fläche rund 10 % der

Gesamtfläche des Landes ausmachen.2

Das Ministerium für Umwelt und Forsten hat am 03.02.2004 die FFH-Richtlinie in

Landesrecht umgesetzt. Bestehende Flächen können im Grundsatz weiter genutzt

werden. Falls dennoch eine Nutzungseinschränkung vorliegen sollte, wird ein

Ausgleich gewährt. Was diese Umsetzung für die Praxis in Rheinland-Pfalz bedeutet,

bleibt abzuwarten. In der vorliegenden Studie sind die Gesamtpotenziale ohne

mögliche Nutzungseinschränkungen durch FFH- Gebiete berücksichtigt.3

3.1 Waldholz

Die Waldfläche in Deutschland beträgt ungefähr 10,7 Mio. ha. Dies entspricht einem

Waldflächenanteil von ungefähr 30 %4 (vgl.: Tabelle 3-1). Der Wald produziert einen

jährlichen Zuwachs von ungefähr 57 Mio. Fm.5 2001 lag der Rohholzeinschlag bei

39,1 Mio. Fm6. Die hohe Differenz zwischen Zuwachs und Holzeinschlag wird vielfach

1Richtlinie zur Erhaltung der natürlichen Lebensräume sowie der wildlebenden Tiere und Pflanzen

(92/43/EWG, Flora - Fauna - Habitat - Richtlinie) 2telefonische Auskunft, BMU, 20.01.2003 3Newsletter des Ministeriums für Umwelt und Forsten vom 03.02.2004 4Vgl. KÖPF (2002), S.171 f 5BMVEL (2002) 6 MARUTZKY, R. (2003)


40

als Beleg einer Unternutzung der Wälder gedeutet.7 Auf Grund der derzeitigen

Waldsituation trifft dies jedoch nicht immer zu. Viele Forstbetriebe sind

„Aufbaubetriebe“, das heißt, es muss im Sinne einer nachhaltigen Nutzung ein Teil

des Zuwachses geschont werden, um eine nachhaltige Bewirtschaftung in Zukunft

garantieren zu können.

Der Waldflächenanteil in Rheinland-Pfalz ist im Vergleich zur gesamten

Bundesrepublik Deutschland mit 42 % höher. Die Eigentümerstruktur teilt sich auf in

49 % kommunale Wälder, 27 % Staatswald und 24 % Privatwald. Diese Studie

betrachtet im Folgenden die Potenziale der gesamten Waldfläche in Rheinland-Pfalz.

Auf Landkreisebene werden zur Ermittlung der Potenziale jedoch nur die Waldflächen

des Kommunal- und des Staatswaldes betrachtet. Die Situation im Privatwald ist auf

Grund der Eigentumsverhältnisse schwer zu ermitteln8.

Tabelle 3-1: Waldflächenanteile in Deutschland im V ergleich

Waldfläche Deutsch-

land

Rheinland- Pfalz

Bayern Schleswig-

Holstein

Gesamtfläche

in km² 357.000 19.850 70.050 15.730

Einwohner

(Millionen) 82 4 12 2,7

Waldfläche

in km² 107.000 8.285 25.000 1.550

Waldanteil an

der gesamten

Landesfläche

30 % 42 % 36 % 10 %

Wald / Einwohner in m² 1.300 2.100 2.100 500

Quelle: Bundeswaldinventur9

Der Wald in Rheinland-Pfalz produzierte laut den Forsteinrichtungswerken der

Landesforstverwaltung in 2001 rund 3.720.000 Festmeter (Fm). Demgegenüber steht

ein Einschlag an Rohholz von 2.584.000 Fm und ein Holzverkauf von 2.343.000 Fm.10

7 vgl. z.B. MARUTZKY (2003) und KALTSCHMITT (2001) 8 2000 z.B. besaßen 331.326 Betriebe eine Waldfläche, die kleiner als 5 ha ist LANDESFORSTEN

RHEINLAND-PFALZ (2000) S.2 9LANDESFORSTEN RHEINLAND-PFALZ (o.J.) 10 Schriftliche Auskunft Ministerium für Umwelt und Forsten, Referat für Holzverwertung, Holzwirtschaft und

Waldschutz


41

Die Differenz zwischen Holzeinschlag und Verkauf von 241.000 Fm erklärt sich zum

einen mit dem Einschlag an NH-Holz, der aus waldbaulichen und waldhygienischen

Gründen sinnvoll ist. Zum anderen ist das NH-Holz ein Koppelprodukt, das beim

Einschlag von Stammholz anfällt. Das NH-Holz wird derzeit schon größtenteils als

Brennholz vermarktet.

In den Holzverkaufsstatistiken werden verschiedene Holzsortimente unterschieden11.

Wertvolle Sortimente wie z.B. Furnierholz oder Sägeholz werden auch in Zukunft der

stofflichen Nutzung vorbehalten sein. Andere Sortimente wie das Industrieholz gehen

in die holzbe- und verarbeitende Industrie wie z.B. die Spanplattenindustrie oder die

Zellstoffindustrie. In Zukunft wird Energieholz gerade aus diesen Sortimenten verstärkt

nachgefragt werden, da die Preisstruktur von Energieholz vergleichbar der des

Industrieholzes ist.12

Das NH-Holz steht einer energetischen Nutzung in vollem Umfang zur Verfügung.

Hier spielen jedoch die Bringungskosten eine wichtige Rolle. Aus den

Einrichtungswerken der Landesforstverwaltung lassen sich die Flächen in befahrbar

und nicht befahrbar trennen. Somit können durch eine Einteilung in vollmechanisierte

Arbeiten mit Harvesting und in (seilgestützte) motormanuelle Verfahren die Kosten der

Holzernte frei Waldstraße eingeschätzt werden.13

Die Abgrenzung eines für die energetische Nutzung wirtschaftlichen Potenzials macht

die größten Schwierigkeiten. Der Aufwand der Bereitstellung von

Waldholzhackschnitzeln ist von verschiedenen Kriterien abhängig:

1. Durchmesser des Holzes, Bezugsgröße BHD (Brusthöhendurchmesser, am

stehenden Baum in 1,30 m Höhe, siehe Abbildung 3-1)

2. Art des Verarbeitungsverfahrens, hier vor allem der Mechanisierungsgrad

3. geomorphologische Gegebenheiten (Waldboden, Hangneigung,...)

4. Konkurrenzsituation der energetischen Nutzung mit der stofflichen Verwertung

des Holzes

Die stoffliche Nutzung hat gegenüber der direkten energetischen Nutzung einen

Vorteil in der CO2-Bilanz. Der Kohlenstoff wird über einen längeren Zeitraum in den

Holzprodukten gespeichert und somit der Atmosphäre entzogen. Durch die

Verwertung des Altholz wird das Holz in großem Maßstab nach der stofflichen

Nutzung energetisch genutzt und subsituiert dann fossile Brennstoffe.

11 Vgl.: Handelsklassensortierung für Rohholz (HKS) des BMVEL 12 WERN (2002) 13 Siehe Kapitel 3.1.1


42

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

1 2 0

1 4 0

1 6 0

1 8 0

2 0 0

5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5

B H D in c m

A u fw a n d in D M /E fm o . R .

Abbildung 3-1: Kosten der Hackschnitzelproduktion b ei Einsatz

vollmechanisierter Bereitstellungsverfahren

Quelle: Verändert nach BUNDESFORSCHUNGSANSTALT FÜR FORST- UND

HOLZWIRTSCHAFT (2001)

Auch die Transportentfernung vom Waldrand hin zum Lagerplatz spielt bei der

Ermittlung des wirtschaftlichen Potenzials eine Rolle. Somit muss vor Ort ein

wirtschaftliches Potenzial ermittelt und den Gegebenheiten vor Ort Rechnung

getragen werden.

Energetisch nutzbares Waldholz in diesem Zusammenhang ist somit grundsätzlich

Holz, das im Rahmen von Durchforstungs- und Pflegemaßnahmen anfällt. Reststoffe

wie Blätter und Nadeln, die periodisch anfallen oder Holz unterhalb der

Derbholzgrenze14 gelten als Nährstofflieferanten und sollten deshalb in den Forsten

verbleiben.15 Eine Ausnahme ist hierbei die Nutzung des Holzes auf Grund des

Forstschutzes. Im Jahr 2003 traten vermehrt Borkenkäferkalamitäten auf. Hier ist es

natürlich unerlässlich, auch das anfallende fängische Kronenmaterial aus dem

Bestand zu entfernen. Dieses eignet sich ebenfalls gut für die energetische Nutzung.

3.1.1 Datenerhebung und Ergebnisse

Das theoretische Potenzial beschreibt „das in einer Region innerhalb eines

bestimmten Zeitraumes theoretisch nutzbare Energieangebot.“16 Dies entspricht dem

jährlich laufenden Zuwachs an Biomasse im Wald, welcher aus den

Forsteinrichtungsdaten der Landesforstverwaltung erhoben werden kann. In

Rheinland-Pfalz wachsen jedes Jahr rund 3.720.000 Festmeter (Fm) nach. Dieses

14 Die Derbholzgrenze ist die Grenze der nutzbaren Äste und Stämme. Sie weisen einen kleineren

Durchmesser als 6-8 cm auf. 15 Vgl. z.B. NEBE, W. (1979) 16 KALTSCHMITT & HARTMANN (2001)


43

Potenzial wird jedoch nie einer kompletten energetischen Nutzung zugeführt werden

können, da keinerlei ökologische oder wirtschaftliche Aspekte berücksichtigt sind.

Das technische Potenzial berücksichtigt die technischen Restriktionen17 der

Bereitstellung von Biomasse. Betrachtet man in der Forstwirtschaft das technische

Holzpotenzial ohne wirtschaftliche oder ökologische Einschränkungen, so ist das

technische Potenzial dem theoretischen Potenzial annähernd gleich, da die

Holzerntetechnologie die Möglichkeit in Form von z.B. der Holzernte mit einem

Hubschrauber bietet.18 Das ökologische Potenzial jedoch erfährt Einschränkungen

gegenüber dem theoretischen Potenzial, da der gesamte Zuwachs nur in Wäldern mit

einer ausgeglichenen Altersstruktur genutzt werden könnte. Die Forstwirtschaft hat als

nachhaltigen Nutzungsweiser verschiedene Hiebssätze entwickelt, welche

Holzmassen pro Hektar ausweisen, die bei gleichzeitiger Verbesserung der

Altersstruktur der Wälder genutzt werden können. Aus den Daten der

Landesforstverwaltung ergibt sich hieraus ein ökologisches Potenzial von rund

2.490.000 Fm pro Jahr. Auch die technisch-ökologischen Potenziale werden in

Zukunft nie einer ausschließlichen Nutzung zur Verfügung stehen, da für die

hochwertige stoffliche Verwendung höhrere Preise gezahlt werden und wie

beschrieben durch die stoffliche Nutzung der Atmosphäre auf längere Zeit Kohlenstoff

entzogen wird und deshalb zunächst anzustreben ist.

Das theoretische und das ökologische Potenzial stehen also einer energetischen

Nutzung nie in vollem Umfang zur Verfügung, da auch in Zukunft Waldholz

größtenteils stofflich genutzt wird.

Das kurzfristig verfügbare Potenzial versteht sich als "orts- und zeitabhängiger

Anteil am technischen Potenzial, der (...) wirtschaftlich erschlossen werden kann.“19 Im

Waldholz müssen neben den reinen Aufarbeitungskosten auch die

Marktgegebenheiten betrachtet werden. In der folgenden Betrachtung wurde jedoch

nicht Rücksicht auf bestehende Verträge genommen. Es wird die Annahme getroffen,

dass zu einem gewissen Zeitpunkt Verträge neu abgeschlossen werden und das

meistbietende Angebot den Zuschlag erhält. Des weiteren wird die Annahme

getroffen, dass der durchschnittliche Holzpreis der Jahre 1997 bis 2002 der für die

jeweiligen Sortimente ausschlaggebende Preis ist.

Zunächst muss die von den Rohstoffkosten abhängige Gewinnschwelle für die

Betreibung von Holzheiz(kraft)werken evaluiert werden. In dieser Studie wird diese mit

25,00 €/Fm frei Waldstraße20 angenommen.21 Wenn der Preis für die stoffliche

17 KALTSCHMITT & HARTMANN (2001) 18 Zur Holzernte vgl.: ERLER (2000, S53 ff) 19 KALTSCHMITT & HARTMANN (2001) 20 vgl. hierzu Kapitel 11.1.2.2.1 21 vgl. zur Methodik u.a. BUDDENBERG & KRALEMANN o.J.


44

Verwendung ähnlich dem Preis der energetischen Verwendung ist, gilt das Prinzip:

Ortsnahe stoffliche Nutzung vor ortsnaher energetischer Nutzung.

Die in Frage kommenden Holzsortimente in Rheinland-Pfalz sind

Industrieholzsortimente und NH-Holzsortimente. In Rheinland-Pfalz ist das Plan-Soll

dieser Sortimente laut Angabe der Forsteinrichtung bei jährlich rund 1.085.000 Fm.

Das Industrieholz lang (IL) liegt auf einem Preisniveau von ungefähr 20,00 € bis

30,00 € (vgl.: Abbildung 3-2 und Abbildung 3-3). Die Mengen dieser Sortimente

müssen nach den oben beschriebenen Annahmen vom Gesamtholzaufkommen

abgezogen werden, um das kurzfristig verfügbare Potenzial zu berechnen. Bei einem

durchschnittlichen Holzverkauf von 374.990 Fm/a22 verbleibt eine Restmenge von

rund 710.000 Fm/a.

Abbildung 3-2: Preisabsatzfunktionen für IL- Laubho lz; Zahlenbasis 1997 bis

2002


22 Zahlenbasis: 1995-2003

Buchey = -5E-05x + 33,136

R2 = 0,5578

Eichey = 9E-05x + 16,687

R2 = 0,581

ÜLhy = -0,0002x + 21,966

R2 = 0,0357

0

5

10

15

20

25

30

0 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000

Festmeter (fm)

€/fm

Eiche Buche ÜLh

Linear (Buche) Linear (Eiche) Linear (ÜLh)


45

Fichtey = -0,0001x + 38,841

R2 = 0,3938

Kiefery = 9E-06x + 23,11

R2 = 0,0392

Sonstigey = -2E-06x + 22,895

R2 = 0,0005

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50.000 100.000 150.000 200.000

Festmeter (fm)

€/fm

Fichte Kiefer Sonstige

Linear (Fichte) Linear (Kiefer) Linear (Sonstige)

Abbildung 3-3: Preisabsatzfunktionen für IL- Nadelh olz; Zahlenbasis 1997 bis

2002


Das Industrieschichtholz (IS) und das NH-Holz wurden jedoch zu geringeren Preisen

angedient (vgl.: Abbildung 3-4 und Abbildung 3-5). Somit sind die Sortimente IS und

NH Teile kurzfristig verfügbaren Potenziales.

Das kurzfristig verfügbare Potenzial beträgt also rund 710.000 Fm/a.

Betrachtet man jedoch die Potenziale aus den befahrbaren Lagen in Rheinland-Pfalz,

so sind insgesamt nur rund 787.000 Fm an Industriehölzern und NH-Sortimenten mit

einem vollmechanisierten Verfahren erschließbar. Wird hiervon die Menge des

Industrieholzaufkommens (IL) abgezogen, so ergibt sich ein Potenzial von rund

412.000 Fm. Da die genauen Bringungskosten der einzelnen Schläge nicht mit in

diese Studie einbezogen werden konnten, wird die Aussage getroffen, dass

mindestens ein kurzfristig verfügbares Potenzial von 412.000 Fm und maximal ein

Potenzial von 710.000 Fm in Rheinland- Pfalz verfügbar ist.


46

Buchey = 0,0002x + 7,1971

R2 = 0,0887

ÜLhy = -0,0022x + 11,003

R2 = 0,6495Eiche

y = -0,0047x + 12,127R2 = 0,76070

2

4

6

8

10

12

14

0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000

Festmeter (fm)

€/fm

Eiche Buche ÜLh Linear (Buche) Linear (ÜLh) Linear (Eiche)

Abbildung 3-4: Preisabsatzfunktionen für IS- Laubho lz; Zahlenbasis 1997 bis

2002


Fi y = -6E-05x + 23,453

R 2 = 0,8146

Kiefer y = -0,0003x + 17,797

R 2 = 0,8703

sonstige y = -0,0002x + 16,202

R 2 = 0,3875

0 2 4 6 8

10 12 14 16 18 20

10.000 60.000 110.000 160.000 Festmeter (fm)

€/fm

Fi Ki sonstige gesamt Ausreißer Ki Ausreißer sonstige Linear (Ki) Linear (sonstige gesamt) Linear (Fi)

Abbildung 3-5: Preisabsatzfunktionen für IS- Nadelh olz; Zahlenbasis 1997 bis

2002


Davon umgesetzt hat die Landesforstverwaltung schon ein Potenzial von rund

394.000 Fm, welches zum größten Teil als Stückholz an die Bürger verkauft wird.

Dieses Holz wird derzeit in Kaminen und anderen Kleinfeuerungen eingesetzt und

steht weiteren Nutzungen nicht zur Verfügung. Das umgesetzte Potenzial ist Teil des

verfügbaren Potenziales. In Tabelle 3-2 sind die Waldholzpotenziale aufgeführt.


47

Tabelle 3-2: Übersicht über die Waldholzpotenziale in Rheinland-Pfalz

wirtschaftliches

Potenzial

theoretisches

Potenzial

technisch/

ökologisches

Potenzial min max

davon

umgesetzt

Fm 3.720.000 2.490.000 411.786 709.980 394.000

MWh 9.799.000 6.576.000 1.242.25

6

2.068.468 1.147.886


3.1.2 Ausblick und Diskussion

In Deutschland gibt es derzeit eine Vielzahl von Potenzialuntersuchungen im

Waldholz. KALTSCHMITT (2001) betrachtet z.B. das Potenzial aus der Differenz von

Zuwachs und genutzter Holzmenge.23 Diese Art der Potenzialermittlung kann jedoch

keiner ökologischen und wirtschaftlichen Betrachtung stand halten, da der gesamte

Zuwachs oft nur unter großen Kostenaufwendungen und ökologischen

Einschränkungen genutzt werden kann.

Wird hingegen das wirtschaftliche Potenzial nur auf Grund des BHD und des Stück-

Masse-Gesetzes ermittelt, wird der stofflichen Nutzung nicht Rechnung getragen.24

Gerade vor dem Hintergrund der derzeitigen Marktgeschehnisse ist dies jedoch

unabdingbar. So entsteht z.B. in Stendal ein Zellstoffwerk, welches sogar

Stoffmengen bis nach Rheinland-Pfalz nachfragt. Insgesamt werden in Stendal jedes

Jahr in Deutschland rund 2,6 Mio Fm nachgefragt.25 Grundsätzlich ist jedoch zu

hinterfragen, ob bei der Betrachtung von Holzpotenzialen nicht der Gedanke der

Regionalität Vorrang haben sollte vor rein marktwirtschaftlichen Gedanken. Die Frage

ist, ob es sinnvoll ist, Holz über 800 km zu transportieren, um es stofflich zu

verwerten. Hier wäre eine Gesamtökobilanz wichtig, die neben der Speicherung des

Kohlenstoffdioxids im Rohstoff Holz auch den CO2-Verbrauch des Transportes

berücksichtigt. Liegt der Preis für die energetische Nutzung von Waldholz in einer

Region auf gleichem Niveau mit dem der überregionalen stofflichen Nutzung, wird die

Gemeinde in der Regel die regionale Nutzung vorziehen.26 Betrachtet man die

Nutzung von Industrieholz in Rheinland-Pfalz, so werden 191.000 Fm durchschnittlich

23 Andere Autoren wenden eine ähnliche Methodik an. Vgl.: KOPETZ (2002) 24 Eine solche Methodik wird von BUNDESFORSCHUNGSANSTALT FÜR FORST-UND

HOLZWIRTSCHAFT 2001 und von BUDDENBERG & KRALEMANN verwendet. 25 http://www.hbcnet.info/zellstoff/site/?site=4, 15.03.2004 26 Ein Beispiel hierzu ist die Gemeinde Weilerbach, die beabsichtigt, ihr Holz v.a. energetisch zu nutzen.


48

an die regionale Holzwerkstoffindustrie verkauft. Somit wäre bei einer rein regionalen

Nutzung ein Potenzial von rund 890.000 Fm (max.) bzw. 625.000 Fm (min.) verfügbar.

In der Machbarkeitsstudie über die Einrichtung eines Energiehofes für die

Verbandsgemeinde Vordereifel27 wird dieselbe Methodik wie in dieser Studie

angewendet. Die Autoren weisen jedoch auf die besondere Situation im Privatwald

hin. Laut Holzverkaufsstatistik Rheinland-Pfalz wurden von 1997 bis 2002

durchschnittlich rund 12.000 Fm IL aus dem Privatwald verkauft. Diese Menge ist

nicht ausschlaggebend für die Größe des zur Verfügung stehenden Potenziales.

Das verfügbare Potenzial an Energieholz aus dem Wald in Rheinland-Pfalz ist groß

genug, um einen Wärmebedarf von etwa 62.100 bis 103.400 Haushalten zu decken.

Deutschlandweit gesehen kann nach Aussage von MARUTZKY28 der Anfall an

Schwachholz aus dem Wald die vermehrte Nachfrage an Holz zur energetischen

Nutzung befriedigen. Die bestehende Konkurrenzsituation zwischen der holzbe- und

verarbeitenden Industrie einerseits und einer energetischen Nutzung andererseits wird

sich durch den Preis regeln. Im Gegensatz zur Situation auf dem Altholzmarkt ist die

Situation beim Waldholz jedoch noch nicht angespannt. Die Forstwirtschaft wird auf

Grund der steigenden Nachfrage an Schwachholz langfristig von dieser Situation

profitieren.

3.2 Biomasse aus der Landwirtschaft

Der Landwirtschaft kommt eine entscheidende Bedeutung zu bei der Bereitstellung

von Biomassepotenzialen. Zum einen wird der Landwirt als Energiewirt z.B.

Energiepflanzen anbauen, zum anderen hat er eine wichtige Bedeutung in der

Bereitstellungskette von Biomasse.

3.2.1 Auswirkungen der Gemeinsamen Agrarpolitik (G AP) auf

den landwirtschaftlichen Sektor: Nachwachsende

Rohstoffe

3.2.1.1 Ausgangssituation: EU-Osterweiterung

Aufgrund der EU-Osterweiterung wird sich die landwirtschaftlich genutzte Fläche in

Gesamteuropa weiter vergrößern. Dieser Aspekt wird auch Auswirkungen auf den

Anbau nachwachsender Rohstoffe haben.

Mit dem Flächenzuwachs wird sich die finanzielle Situation im Agrarsektor

verschlechtern. Ein Punkt ist die einhergehende hohe Arbeitslosigkeit des

Agrarsektors im osteuropäischen Raum. In Osteuropa liegt die durchschnittliche

Beschäftigtenzahl pro 100 Hektar bei zehn Personen. In Westeuropa sind

27 BECKER & WIPPEL (2002) 28 MARUTZKY (2003)


49

durchschnittlich zwei Personen pro 100 Hektar landwirtschaftlich genutzter Fläche

beschäftigt. Aufgrund der Umstrukturierungsmaßnahmen ist ein Stellenverlust im

osteuropäischen Raum zu erwarten.

Ein wesentlicher Aspekt im Rahmen der Gemeinsamen Agrarpolitik ist die

Flächenstilllegung. Beihilfen von Seiten der EU werden nach dem Gleichheitsprinzip

verteilt. Jeder Mitgliedsstaat bekommt unter bestimmten Voraussetzungen Beihilfen.

Jährlich steht der EU eine festgesetzte Summe an finanziellen Mitteln für die

Finanzierung der gemeinsamen Agrarpolitik zur Verfügung, die sie u. a. auch für die

Flächenstilllegungszahlungen ausgeben kann. Kommen nun die osteuropäischen

Länder hinzu, muss das vorhandene Budget auf weitere Mitgliedsstaaten verteilt

werden, die jedoch nur einen geringeren Beitrag zur Finanzierung der Gemeinsamen

Agrarpolitik beisteuern können. Das Gleichheitsprinzip besagt, dass die Festlegung

von Flächenstilllegungsquoten und Vergütungssätzen nach europäischen Vorgaben in

allen Mitgliedsstaaten durchzuführen sind.

3.2.1.2 Flächenstilllegung und Anbau nachwachsender

Rohstoffe

Die EU hat mit der Verordnung (EG) Nr.1251/199929 im Jahre 1999 den Anbau

nachwachsender Rohstoffe auf Stilllegungsflächen als zulässig erklärt. Diese

Verordnung regelt grundlegende Rahmenbedingungen zur Umsetzung der

Flächenstilllegung für die Mitgliedsstaaten. Grundsätzlich gilt diese Verordnung für

den Anbau bestimmter Kulturpflanzen. Artikel 6 Absatz III Satz 1 erlaubt den Anbau

von Rohstoffen, die nicht in der Lebensmittel- oder Futtermittelindustrie eingesetzt

werden. Absatz 10 erläutert, dass nur ein Anspruch auf Flächenzahlung besteht, wenn

die Fläche in der Vergangenheit mit landwirtschaftlichen Kulturpflanzen bestellt oder

im Rahmen öffentlicher Beihilferegelung stillgelegt wurde.

Absatz 21 regelt grundsätzlich den Prozentsatz der Flächenstilllegung. Bis zum Jahr

2003 belief sich die Flächenstilllegung auf 10 %. Aufgrund der gesunkenen

Agrarproduktion im Jahr 2003 sank der Flächenstilllegungssatz auf 5 % gemäß Art. 2

Absatz II Verordnung (EG) 2322/2003.30 Die Flächenstilllegungsprämie in Rheinland-

Pfalz beträgt für das Jahr 2004 rund 290 €/ha*a-1. Im Vergleich zu 2003 sank diese

29 Verordnung (EG) Nr. 1251/1999 des Rates vom 17. Mai 1999 zur Einführung einer Stützungsregelung für

Erzeuger bestimmter landwirtschaftlicher Kulturpflanzen, Durchführungsbestimmungen zum Anbau schnell

nachwachsender Rohstoffe auf stillgelegten Flächen, geändert durch VERORDNUNG (EG) Nr. 1782/2003

DES RATES vom 29. September 2003 mit gemeinsamen Regeln für Direktzahlungen im Rahmen der

Gemeinsamen Agrarpolitik und mit bestimmten Stützungsregelungen für Inhaber landwirtschaftlicher

Betriebe und zur Änderung der Verordnungen (EWG) Nr. 2019/93, (EG) Nr. 1452/2001, (EG) Nr.

1453/2001, (EG) Nr. 1454/2001, (EG) Nr. 1868/94, (EG) Nr. 1251/1999, (EG) Nr. 1254/1999, (EG) Nr.

1673/2000, (EWG) Nr. 2358/71 und (EG) Nr. 2529/2001 30 Verordnung (EG) Nr. 2491/1999 vom 17. Dezember 2003 zur Abweichung von der Verordnung (EG)

Nr.1251/1999 hinsichtlich der Stilllegungsverpflichtung für das Wirtschaftsjahr 2004/2005, AVL.


50

Prämie um rund 10 €. Weitere Kürzungen sind aufgrund der Entwicklungen im

Agrarsektor zu erwarten. Diese Tendenzen verschlechtern die Rahmenbedingungen

und Anreizwirkungen für den Anbau nachwachsender Rohstoffe, welche auf

Stilllegungsflächen angebaut werden.

Zur Verbesserung der Situation sind ab 2004 gekoppelte Beihilfen vorgesehen, die

den Anbau von nachwachsenden Rohstoffen auf Nicht-Stilllegungsflächen fördern

sollen. Diese Beihilfen belaufen sich auf 45 €/ha, welche auf eine Anbaufläche von

1,5 Millionen Hektar im gesamteuropäischen Raum begrenzt sind.31

3.2.1.3 Flächenmodell

Die GAP-Reform wird für die Landwirte grundlegende Veränderungen mit sich

bringen.

Im Rahmen der Flächenstilllegungsprogramme sind Änderungen hinsichtlich der

Flächenprämien vorgesehen. So sollen ab dem Jahr 2005 die Fördermittel und

Prämien anders verteilt werden. Die Gestaltung des neuen Förderprogrammes,

welches in Zukunft Anwendung finden wird, ist bislang noch umstritten. Zur Auswahl

stehen zwei Modelle. Das erste Modell gibt es das Betriebsmodell, bei dem die

Prämien der Jahre 2000-2002 eines Betriebes zugrunde gelegt und konstant

weitergezahlt werden. Das zweite Modell ist das Flächenmodell, indem die gezahlten

Prämien auf die Flächen verteilt werden. Bei beiden Varianten entstehen allerdings

erhebliche Ungleichheiten zwischen einzelnen Regionen und Betrieben, welches sich

auf die strukturschwachen Länder wie Rheinland-Pfalz oder das Saarland nachteilig

auswirken kann. Aus diesem Grund plädierte Verbraucherschutzministerin Renate

Künast32 in einer Pressemitteilung vom 05.03.04 für eine einheitliche Flächenprämie

auf regionaler Ebene, bei der alte Besitztümer nicht zementiert werden.

Die GAP-Reform soll durch die Entkopplung der einzelbetrieblichen Direktzahlungen

die Förderung der quantitativen Produktion beenden. Stattdessen werden zukünftig

qualitativ hochwertige Produkte subventioniert.

Außerdem werden den Landwirten größere Freiräume eingeräumt, welche Produkte

sie an welchen Standorten anbauen können.

3.2.2 Reststoffe aus der Tierhaltung – Biogas

Ausgangslage für die Abschätzung der Biogaspotenziale ist die Analyse des in

Rheinland-Pfalz statistisch erfassten Tierbestandes aus dem Jahr 2001. Dieser wird in

einem zweijährigen Turnus erhoben und in der Agrarstrukturerhebung des

31 Vortrag von Prof. Dr. Albrecht Bemmann, Saarländisches Holzforum 2002 32Quelle: www.verbraucherministerium.de; 05.03.2004


51

Statistischen Landesamtes veröffentlicht.33,34 Im Rahmen der Studie wurden

insbesondere Tierarten berücksichtigt, die folgende Kriterien erfüllen:

• Die Statistik muss eine Mindestanzahl von. 30.000 Tieren ausweisen.

• Die Tiere müssen über einen längeren Zeitraum des Jahres im Stall gehalten

werden.

Diese Kriterien erfüllen insbesondere Rinder, Schweine und Geflügel (hierzu zählen

Legehennen und Masthähnchen etc).

Der Viehbestand in Rheinland-Pfalz aus dem Jahr 2001 ist in Tabelle 3-3 aufgeführt.

Der Stallhaltungsdauer kommt bei der Ermittlung der Biogasmenge eine wichtige

Bedeutung zu, da nur während der Stallhaltung die organischen Abfälle optimal

genutzt werden können. Da tierartenspezifisch keine allgemein gültigen Angaben über

die Anzahl der Stallhaltungstage gemacht werden können,35 wird eine

durchschnittliche Jahresstallhaltungsdauer angenommen.

Nicht berücksichtigt wurde bei der Untersuchung das Biogaspotenzial von Pferden

und Schafen, da diese zum einen im Vergleich zu Rindern und Schweinen in

verhältnismäßig geringer Anzahl vorkommen (v.a. Pferde) bzw. da sie zum anderen

überwiegend in Freilandhaltungen gehalten werden (Schafe). Pferde und Schafe

werden jedoch, wie alle sonstigen Tiere bei der Ermittlung des Strohaufkommens

berücksichtigt.

Die Ausgangsstoffe für die Biogas-Potenzialabschätzung sind in der Regel die bei der

Stallhaltung anfallenden Exkremente. Speziell in der Biogastechnik wird hierbei mit

der „Großvieheinheit“ (GVE) gerechnet, eine Berechnungsgröße, die es erlaubt, den

Gasertrag verschiedener Tierarten zu vergleichen.

33STATISTISCHES LANDESAMT (2002a), 34Die endgültigen Zahlen aus dem Jahr 2003 lagen bei Fertigstellung des Berichtes noch nicht vor. 35Da z.B. die Stallhaltung wesentlich von den Witterungsverhältnissen abhängt und diese im

jahreszeitlichen Verlauf in einzelnen Regionen kürzer oder länger ausfallen kann.


52

Tabelle 3-3: Viehbestandszahlen in Rheinland-Pfalz

männl. Rinder 1 Jahr u. älter 33.771

Milchkühe 131.903

Ammen- und Mutterkühe 52.731

sonstige Kühe

(inkl. Kälber & Jungvieh)

227.77736

Rin

der

und

Küh

e

Rinder gesamt 446.182

Mastschweine 138.464

Zuchtsauen 34.029

Sonstige Schweine

(Jungschweine, Ferkel, etc.)

189.4537

Sch

wei

ne

Schweine gesamt 361.945

Legehennen 843.043

Schlacht-, Masthähnchen und

-hühner

103.768

Gef

lüge

l

Geflügel gesamt 946.811 38

Pfe

rde

Nicht berücksichtigt für

Biogaspotenzial auf Grund ihrer

relativ geringen Anzahl und des

ausgedehnten Weidegangs.

Jedoch berücksichtigt für die

Ermittlung der Strohpotenziale

23.920

Sch

afe

2001

Nicht berücksichtigt für

Biogaspotenzial auf Grund der

überwiegenden Freilandhaltung

jedoch berücksichtigt für die

Ermittlung der Strohpotenziale

138.178

Quelle: STATISTISCHES LANDESAMT (2002a)

Einer GVE entsprechen: Ein ausgewachsenes Rind, 5 Kälber, ungefähr 6

Mastschweine oder etwa 250 Hühner.39

36 Differenzbetrag zu Rinderbestand gesamt 37 Differenzbetrag zu Schweine gesamt 38 STATISTISCHES LANDESAMT (2002a)

Tierart Anzahl

(2001)


53

Dabei entsteht bei Rindern und Schweinen zwischen 0,6 und ca. 1,5 m³ Biogas / GVE

und Tag. Bei Hühnern ist der Biogasertrag etwas höher und kann zwischen 3,5 und 4

m³ Biogas / GVE und Tag betragen.40

Biogas besteht zu etwa 2/3 aus Methan und 1/3 Kohlendioxid (CO2). Daneben enthält

es auch geringe Mengen an Sauerstoff, Stickstoff und sonstige Spurenstoffe mit

einem Volumenanteil kleiner 2 %. Der Energiegehalt ist abhängig vom Methangehalt

und beträgt zwischen 4 und 7 kWh/m³. Im Durchschnitt hat 1 m³ Biogas einen

Heizwert von 6 kWh und entspricht damit einer äquivalenten Heizölmenge von 0,6

Litern.41

Da z.B. ein Kalb und ein ausgewachsenes Rind auf Grund unterschiedlicher

Größenverhältnisse unterschiedlich viel Biogas produzieren, wurden in einem ersten

Schritt die einzelnen Tiergruppen (Kälber, Jungrinder, Milchkühe, etc.) in GVE

umgerechnet.

Auf dieser Grundlage wurden anschließend die GVE in die Kategorien „Rinder und

Kühe“, „Schweine“ und „Geflügel“ zusammengefasst und die Biogasmenge in jeder

Kategorie einzeln unter Berücksichtigung der in Anhang 1. angegebenen Kennzahlen

berechnet.

Die Definitionen der theoretischen, technisch-ökologischen und kurzfristig verfügbaren

Biogas-Potenziale, die sich aus den “Reststoffen aus der Tierhaltung” ergeben, sind in

Tabelle 3-4 aufgeführt.

Da für den Eigenbedarf einer Biogasanlage etwa 30 % der Heizenergie benötigt

werden, reduziert sich das technische Potenzial um diesen Abschlag. Dies bedeutet,

dass von einem Rind etwa 1 m³ Biogas pro Tag im Endeffekt technisch genutzt

werden kann (theoretisches Potenzial bis zu 1,5 m3), was bei einem

durchschnittlichen Heizwert von etwa 6 kWh/m³ einer täglich substituierbaren

äquivalenten Heizölmenge von ca. 0,6 Litern pro Tag entspricht.

39 Energieagentur NRW o.J. 40 SCHULZ, H. , EDER, B. (2001) 41 BIOMASSE INFO ZENTRUM (2002)


54

Tabelle 3-4: Potenzial Definitionen für den Bereich „Reststoffe aus der

Tierhaltung“

theoretisches

Potenzial

technisches /

ökologisches

Potenzial

kurzfristig verfügbares

Potenzial

Reststoffe aus

der Tierhaltung

Biogaspotenzial aus

dem statistischen

Tierbestand in RLP,

insbesondere Rinder,

Schweine, Geflügel,

ohne Pferde (geringe

Anzahl) und Schafe

(überwiegend

Freilandhaltung)

30 % Abschlag des

theoretischen Potenzials für

den Eigenbedarf der Biogas-

Anlage, d.h. das technische

Potenzial beträgt 70 % des

theoretischen Potenzials

Abschlag von Kleinbetrieben,

d.h. berücksichtigt werden nur

Betriebsgrößen von:

etwa 100 und mehr GVE, 100

Rinder,

400 und mehr Schweine.

Legehennen sowie Schlacht-,

Masthähnchen und -hühner

werden nicht berücksichtigt, da

keine Ausweisung der

Größenklassen


Im Gegensatz zum theoretischen und technischen Potenzial, die weitestgehend den

gesamten Viehbestand berücksichtigen, werden für die Ermittlung des kurzfristig

verfügbaren Potenzials ausschließlich Viehbestandsgrößen berücksichtigt, die einen

wirtschaftlichen Betrieb einer Biogasanlage in Aussicht stellen. Zur Überprüfung der

tatsächlichen Wirtschaftlichkeit bedarf es der Untersuchung der Gegebenheiten vor

Ort, da diese von zahlreichen Faktoren abhängig ist.

Nach Angaben der Energieagentur NRW liegt die Schwelle für den wirtschaftlichen

Betrieb einer Hofanlage im Allgemeinen bei einer Mindestbetriebsgröße von etwa 80

bis 100 GVE.42 Die tatsächliche Wirtschaftlichkeit kann bei Biogasanlagen nicht

pauschal angegeben werden. Es wird jedoch davon ausgegangen, dass neben dem

Vieh in den entsprechenden Betrieben zusätzlich Flächen für den Anbau

nachwachsender Rohstoffe zur Verfügung stehen.

Dieses Kriterium wurde für die Ermittlung des verfügbaren Potenzials zugrunde

gelegt, und erforderte eine erneute - dem Schwellenwert angepasste - Analyse der

Viehbestandsstatistik.

Da die Statistik die Bestandsgrößenklassen nicht in GVE, sondern anhand der

Tieranzahl ausweist, wurden folgende - in Tabelle 3-5 aufgezeigten - Mindestgrößen

definiert, die für einen wirtschaftlichen Betrieb einer Biogasanlage in Frage kommen

könnten.

42 ENERGIEAGENTUR NRW (o.J.)


55

Tabelle 3-5: Viehbestandsgrößen in der Größenordnun g von 80 – 100 GVE, die

für einen wirtschaftlichen Betrieb einer Biogasanla ge benötigt werden

Landwirtschaftliche Betriebe nach

Bestandsgrößen mit

Anzahl

Tiere

Anzahl

Betriebe

100 und mehr Rinder (einschließlich

Kälber)

232.505 1.520

400 und mehr Schweine 223.503 288

Quelle: STATISTISCHES LANDESAMT (2002a)

Das Biomasse-Potenzial in Form von Biogas aus dem Viehbestand in Rheinland-Pfalz

wurde entsprechend den oben genannten Angaben ermittelt und ist in Tabelle 3-6

dargestellt.

Tabelle 3-6: Biogaspotenzial aus Reststoffen der Ti erhaltung in Rheinland-Pfalz

Min Max Min Max Min Max

Rinder 400.962 1.074.004 280.673 751.803 146.258 391.764Schweine 37.156 92.891 26.009 65.024 16.061 40.152Hühner 23.949 27.370 16.764 19.159 0 0Summe Tierhaltung 462.067 1.194.265 323.447 835.986 162.319 431.916

Verfügbar in MWh

Potenziale aus der Tierhaltung in Rheinland-Pfalz

Theoretisch in MWh Technisch in MWh


Biogaspotenziale aus der Tierhaltung Rheinland-Pfal z (in MWh)

0

200.000

400.000

600.000

800.000

1.000.000

1.200.000

1.400.000

theoretisch technisch voraussichtl.verfügbar

MWh Min

MWh Max

Abbildung 3-6: Biogaspotenziale aus der Tierhaltung in Rheinland-Pfalz



56

Theoretisch könnte aus den Reststoffen aus der Viehhaltung in Rheinland-Pfalz eine

regenerative Energiemenge von umgerechnet ca. 462.000Min bzw. 1.194.000Max

MWh/a in Form von Biogas gewonnen werden. Abzüglich des Eigenbedarfs für die

Anlage (ca. 30 %) ergibt sich ein technisches Potenzial in Höhe von ca. 323.100Min

bzw. 836.000Max MWh/a.

Werden für das verfügbare Potenzial ausschließlich Einzelbetriebe berücksichtigt,

deren Viehbestandsgrößen den Schwellenwert für einen wirtschaftlichen Betrieb

erreichen (ca. 80 bis 100 GVE), so beträgt das kurzfristig und mit großer

Wahrscheinlichkeit zur Verfügung stehende Potenzial umgerechnet ca. 162.000Min

bzw. 432.000Max MWh/a.

Diese Energiemenge entspricht einer äquivalenten Heizölmenge von ca. 16,2Min bzw.

43,2Max Mio. Litern. Bei einem angenommenen Heizölpreis von 0,376 Eurocent pro

Liter entspricht die durch Biogas substituierbare Heizölmenge einem Geldwert von

rund 6,1Min bzw. 16,2Max Mio. Euro pro Jahr. Damit könnte eine CO2 Einsparung

zwischen 42.200Min bzw. 112.300Max Mg pro Jahr erzielt werden.

Es ist zu beachten, dass beim Betrieb von Biogasanlagen häufig die Beimischung von

Kofermenten praktiziert wird. Da Kofermente höhere Gaserträge aufweisen als die

Reststoffe aus der Viehwirtschaft, sind durchaus höhere Biogasausbeuten, respektive

höhere Erlöse, möglich. Jedoch spielen die viehwirtschaftlichen Reststoffe bei der

Biogaserzeugung eine besondere Rolle, da sie durch ihren geringen

Trockensubstanzgehalt die Konsistenz der Gärmasse positiv beeinflussen und

zusätzlich die benötigten Methanbakterien für die Vergärung bereits beinhalten. Dies

führt zu einem stabileren Gärprozess. Bei der Nassvergärung, welche in

landwirtschaftlichen Anlagen am Häufigsten angewendet wird, werden pumpfähige

Substrate mit Trockensubstanzgehalten von bis zu 10 - 12 % benötigt. Werden

Substrate mit höherem Trockensubstanzgehalt zugegeben, kann ausgegorenes

Substrat zur Verdünnung beigefügt werden.

3.2.3 Biomasse von landwirtschaftlichen Anbaufläche n

Die theoretischen Biomassepotenziale wurden auch hier mit Hilfe statistischer Daten

ermittelt. Dabei fanden insbesondere Statistiken zu Anbauflächen,

Hektarertragsangaben sowie sonstige Angaben (z.B. Korn-Stroh-Verhältniszahlen,

Verluste etc.) Verwendung. Die Vorgehensweise für die Erhebung der

Biomassepotenziale wird im Folgenden kurz dargestellt.

Im Rahmen einer ersten Potenzialerhebung in einem Landkreis zeigte sich in

Gesprächen mit dem örtlichen Maschinen- und Betriebshilfsring, dass die für eine

Potenzialerhebung zugrunde legbaren Flächenangaben der

Bodennutzungshaupterhebung, die im Turnus von vier Jahren durchgeführt wird,

durchaus eine verlässliche Datengrundlage für die Abschätzung von Potenzialen

darstellt.


57

In einem ersten Schritt wurden die in der Bodennutzungshaupterhebung

ausgewiesenen Flächen (Getreideanbauflächen, Hackfrüchteflächen etc.) für die

Ermittlung der Biomassepotenziale zusammengefasst. Die Zusammenfassung der

statistischen Flächen ist aus Tabelle 3-7 ersichtlich. Tabelle 3-8 gibt einen Überblick

über die aktuelle Getreideanbausituation. Diese Übersicht wurde für die Berechnung

des Strohpotenzials zugrunde gelegt.

Tabelle 3-7: Statistische Flächeneinteilung in Anle hnung an die

Bodennutzungshaupterhebung und Zusammenfassung der Flächen für die

Potenzialabschätzung

Flächenaufteilung in der Statistik

(vorher)

Fläche

(ha)

Flächenaufteilung für

Potenzialermittlung (nachher)

Insgesamt 715.831

Gesamt 398.938

Getreide43 243.917

Körnermais und Corn Cob Mix 4.439

Hackfrüchte (Kartoffeln, Zuckerrüben,

Runkelrüben)

34.537

Hülsenfrüchte (Futtererbsen,

Ackerbohnen)

4.527

Handelsgewächse (Raps,

Sonnenblumen, etc.)

39.147

Ackerfutterpflanzen (Kleegras, Luzerne,

Gras, etc.)

33.031

Kategorie 1: Ackerflächen

Ackerland

Stilllegungsflächen (prämienberechtigte

Flächen und sonstige Brachen, ohne

Anbau von NawaRos)44

29.317 Kategorie 2: Stilllegungsflächen

Dauergrünland Gesamt 242.762

Wiesen 74.898

Mähweiden 125.471

Weiden 37.997

Hutungen 4.395

Kategorie 3:

Dauergrünlandflächen

Obstanlagen 6.335

Rebflächen 65.910

Baumschulen 733

Kategorie 4: Sonderkulturen

Quelle: STATISTISCHES LANDESAMT (2000); Eigene Darstellung

43 Für detaillierte Aufstellung der Getreideanbauflächen s. Tabelle 3-8. 44 NawaRos auf Stilllegungsflächen werden in der Statistik den Flächen der jeweiligen Fruchtart zugeordnet


58

Tabelle 3-8: Getreideanbauflächen in Rheinland-Pfal z

Getreideanbauflächen

Rheinland-Pfalz

Flächen (ha)

Weizen 82.462

Winterweizen 77.023

Sommerweizen 3.641

Hartweizen 1.797

Triticale 12.128

Roggen 12.773

Gerste 117.604

Wintergerste 32.411

Sommergerste 85.193

Hafer 13.726

Sommermenggetreide 3.152

Wintermenggetreide 2072

Summe 243.917

Quelle: STATISTISCHES LANDESAMT (2000)

Für die Biomassepotenzialabschätzung „Biomasse aus der Landwirtschaft“ wurden

die landwirtschaftlichen Anbauflächen in einem ersten Schritt in die folgenden fünf

Kategorien zusammengefasst:

1. Ackerflächen

2. Ackerflächen mit Stroh als Nebenprodukt (hier: Getreideanbauflächen)45

3. Stilllegungsflächen

4. Dauergrünlandflächen

5. Sonderkulturflächen

45 Stroh fällt als Nebenprodukt der Getreideproduktion an und wird hauptsächlich als Einstreu bzw. als

Futtermittel in der Tierhaltung verwendet. Teilweise wird gehäckseltes Stroh auch gleich auf dem Feld

belassen und dient somit zur Erhaltung des Humus- und Nährstoffgehaltes im Boden. (INSTITUT FÜR

ZUKUNFTSENERGIESYSTEME 2002)


59

Anmerkungen zur Einteilung:

Die Getreideanbaufläche als Bestandteil der Ackerfläche wird separat betrachtet. Dies

ermöglicht eine getrennte Darstellung des ausschließlich in der Getreideproduktion als

Nebenprodukt anfallenden Strohpotenzials.

Stilllegungsflächen als ein Teil der Ackerflächen werden getrennt betrachtet, da es

sich hierbei um Flächen handelt, die der Landwirt unter Einhaltung der für die

Flächenzahlung geltenden Vorschriften individuell bewirtschaften kann.46

Für die Potenzialermittlung sind diverse Kennzahlen (u. a. Ernteerträge, spezifische

Biogaserträge, Heizwerte etc.) erforderlich. Die hierfür zu Grunde liegenden

Literaturwerte wurden in Kapitel 2 beschrieben. Alle Kennzahlen, die speziell für die

Potenzialermittlung aus den landwirtschaftlichen Anbauflächen verwendet wurden,

sind in Anhang 1 aufgeführt und dokumentiert.

Zusätzlich zu den verwendeten Kennzahlen wurden für die Berechnung in den

einzelnen Kategorien folgende Annahmen getroffen:

• Kategorie 1 – 4: Um regionale und natürlich bedingte Schwankungen in den

Ernteerträgen zu berücksichtigen, wurde u.a. nach Rücksprache mit der

Staatlichen Lehr- und Versuchsanstalt in Montabaur für die Ermittlung der

Biomassemengen der durchschnittliche Hektarertrag aus den Jahren 2000

und 2001 zu Grunde gelegt.

• Kategorie 2: Um den verschiedenen Anbaualternativen im Bereich der

nachwachsenden Rohstoffe (NawaRos) gerecht zu werden wird für die

Potenzialabschätzung ein definierter Anbaumix zu Grunde gelegt. Die

Auswahl der Feldfrüchte, die je nach Bedarf vor Ort variiert werden kann,

erfolgte in diesem Fall anhand des erzielbaren Ernte- und Energieertrages

sowie unter Berücksichtigung der Verfügbarkeit von Know-how und Technik

für Anbau und Ernte. Die für die Berechnung der Potenziale angewandten

Kennzahlen sind in Anhang 1 aufgeführt.

Auf der Grundlage des definierten Anbaumix kann ein durchschnittlicher Energieertrag

pro Hektar errechnet werden. Der Energieertrag pro Hektar wird als

Berechnungseinheit für die Ermittlung der verschiedenen Potenzialkategorien

angesetzt. Die Zusammensetzung des „NawaRo-Anbaumixes“ und die entsprechend

angenommene energetische Verwertungsmöglichkeit dieser Stoffe sind im Folgenden

aufgeführt47:

46 Jeder Landwirt unterliegt einer Mindeststilllegungsverpflichtung von 10% seiner Ackerfläche. Bezogen auf

Rheinland-Pfalz bedeutet dies, dass 10% der Ackerfläche als Stilllegungsfläche angenommen werden

können. 47 Die Verteilung des Mix erfolgte nach Absprache mit einer interdisziplinären Arbeitsgruppe Landwirtschaft

zum Themengebiet der energetischen Biomassenutzung in der Landwirtschaft am 26.06.2003


60

• 20 % Raps, Nutzung des Öls als Biokraftstoff, Nutzung des Rapskuchens als

Festbrennstoff48

• 20 % Gräser, Vergärung in einer Biogasanlage

• 20 % Mais, Vergärung in einer Biogasanlage

• 5 % Futterrüben, Vergärung in einer Biogasanlage

• 5% Energiegräser (Miscanthus), Verbrennung in einer Feuerungsanlage

• 20% Energiegetreide (Weizen), Verbrennung in einer Getreide-

Feuerungsanlage

• 10% Schnellwachsende Hölzer (Pappel/Weide) Verbrennung als

Holzhackschnitzel

Raps 20%

Gräser 20%

Mais 20%

Futterrübe 5%

Energiegräser 5%

Energiegetreide 20%

Schnellwachsende Hölzer

10%

Abbildung 3-7: Angenommener Energiemix auf den Anba uflächen für

Nachwachsende Rohstoffe in Rheinland-Pfalz


Auf Grund der vielfältigen Anbaualternativen, die sich den Landwirten auf Basis

verschiedenster lokaler Voraussetzungen bieten (z.B. Bodenverhältnisse vor Ort,

wirtschaftliche Anforderungen, rechtliche Vorgaben etc.) stellen diese Potenziale

einen Ausgangspunkt für die Biomassenutzung auf Grund der derzeitigen

48 Der bei der Kaltpressung des Raps gewonnene Rapskuchen (Presskuchen) eignet sich auch als

Viehkraftfutter oder als Düngemittel. (SCHRIMPFF, E. 2000)


61

agrarstrukturellen Situation in Europa dar. Sie basieren im Wesentlichen auf der

Zusammensetzung der aktuellen Anbauflächen (Flächen für Getreideanbau,

Hackfrüchte, Handelsgewächse, Ackerfutterpflanzen).

Theoretisch betrachtet könnte anstelle der derzeit angebauten Produkte die gesamte

Ackerfläche inkl. Stilllegungsflächen vollständig mit nachwachsenden Rohstoffen

bewirtschaftet werden, also mit dem oben beschriebenen Anbaumix.

Technisch wäre dies ebenfalls möglich. In diesem Fall verringert sich das

Biomasseaufkommen um die Berge- und sonstigen Ernteverluste. Von dem daraus

erzielbaren Energiegehalt werden bei den vergärbaren Stoffen 30 % als Eigenbedarf

für die Biogasanlage abgezogen.

Die wirtschaftlich verfügbaren Flächen dürften hingegen erheblich geringer eingestuft

werden, da der Anbau von Lebens- und Futtermitteln derzeit noch wirtschaftlicher zu

sein scheint als der Energieanbau und da natürlich auch in Zukunft ein gewisser

Selbstversorgungsgrad mit Nahrungsmitteln gewährleistet sein soll. Um eine

Einschätzung über die in Rheinland-Pfalz gewünschte Entwicklung der Landwirtschaft

im Hinblick auf die energetische Nutzung landwirtschaftlicher Produkte zu erhalten,

wurde eine Arbeitsgruppe Landwirtschaft mit Vertretern des Fachministeriums für

Landwirtschaft, der Bauernverbände, der Maschinen- und Betriebshilfsringe und der

Landwirtschaftlichen Versuchsanstalt einberufen. Diskutiert wurden vor allem die

Ansätze für die Darstellung der verfügbaren Potenziale. Folgende Ergebnisse konnten

festgehalten werden:

• Dauergrünlandflächen werden bei konstanten Viehzahlen annähernd

vollständig für die Viehfütterung benötigt. Sollten die Viehzahlen in den

nächsten Jahren rückläufig sein, ergeben sich hierbei weitere Potenziale, die

jedoch vorerst nicht berücksichtigt wurden.

• Die energetische Strohnutzung wird für Rheinland-Pfalz als nicht lohnenswert

angesehen, da die Mengen, welche nicht als Einstreu für das Vieh verwendet

werden, aus bodenökologischen Gründen auf dem Feld verbleiben und

untergepflügt werden sollten.

• Die langfristig für die energetische Nutzung zur Verfügung stehenden Flächen

belaufen sich auf ca. 50.000 ha. Dies entspricht ca. 20 % der rheinland-

pfälzischen Getreidefläche. Getreide hat im Vergleich mit anderen

Ackerfrüchten den geringsten Deckungsbeitrag. Somit konkurrieren

nachwachsende Rohstoffe vorwiegend mit dieser Frucht.

• Mögliche organische Abfälle sind evtl. aus dem Bereich des Tabakanbaus zu

erwarten. Mit 800 – 900 ha sind dies insgesamt zwar relativ kleine Mengen,

die in der entsprechenden Region jedoch für Biogasanlagen interessant sein

können.


62

• Weiterhin könnten Salat und Kohl, die bei Preisverfall häufig untergepflügt

werden, in Biogasanlagen Verwertung finden. Damit kann die mit dem

Unterpflügen einhergehende Grundwasserbelastung verringert werden.

Hierbei handelt es sich jedoch nicht um einen konstanten Mengenstrom. Im

für Rheinland-Pfalz verfügbaren Potenzial wurden diese Mengen daher nicht

gesondert berücksichtigt.

• Zum Anbau von nachwachsenden Rohstoffen wurde der oben bereits

genannte Anbaumix bestätigt.

Inwiefern in Rheinland-Pfalz bereits NawaRos auf Nicht-Stillegungsflächen angebaut

werden, läßt sich aus der Statistik nicht direkt ableiten, da diese Flächen den

jeweiligen Anbauflächen (für Lebens- und Futtermittel) zugeordnet werden. Die derzeit

stillgelegten Flächen (ohne Anbau) inklusive der Anbauflächen für Raps, der als

häufigster NawaRo zum Einsatz kommt, entsprechen ca. 60 – 70 % der 50.000 ha,

die nach Angaben der AG Landwirtschaft für die energetische Nutzung zur Verfügung

stünden.

Das theoretische Strohaufkommen in Rheinland-Pfalz berechnet sich über die

angebaute Getreidemenge, unter Berücksichtigung der lokalen Anbauverhältnisse und

des Korn/Stroh-Verhältnisses. Die Vorgehensweise orientiert sich an einer Studie von

SIEBLER (2002). Ein kurzer Auszug aus dieser Studie, in der die theoretischen

Grundlagen der Potenziale beschrieben werden, ist in Form eines Exkurses in Anhang

2 aufgeführt. Da für die Ermittlung der theoretischen Potenziale die Anwendung des

Anbaumixes angenommen wurde, beschränken sich die theoretischen und

technischen Strohpotenziale auf die Strohmengen des im Anbaumix enthaltenen

Getreides.

Für die Ermittlung des technischen Strohaufkommens wurden im Wesentlichen die

Bergeverluste bei der Ernte berücksichtigt. Das verfügbare Strohaufkommen, welches

zusätzlich den Einstreubedarf des Viehbestandes berücksichtigt, wird in dieser Studie

ebenfalls ausgewiesen. Es liegt auf Grund der Annahme des aktuellen Anbaus für die

kurzfristig verfügbaren Mengen (mit nur einer kleinen Fläche für den energetischen

Anbaumix) mit 4,2 Mio. MWh höher als die theoretischen und technischen Werte. Auf

Grund der Ergebnisse der Arbeitsgruppensitzung wurden jedoch keine Mengen als

verfügbar angesetzt.

Die theoretischen Potenziale von Dauergrünland beziehen sich auf den Biogasertrag

bei Bewirtschaftung der gesamten Dauergrünlandflächen (Wiesen, Mähweiden,

Weiden und Hutungen) in Rheinland-Pfalz. Die technischen Potenziale

berücksichtigen einen Biomasseverlust von ca. 20 % (z.B. Bergeverluste bei der Ernte

oder sonstige Verluste wie Ertragseinbußen von Flächen, die auf Grund von

Geländeunwägbarkeiten nur schlecht gemäht werden können). Der daraus erzielbare

Energiegehalt reduziert sich um 30 % und berücksichtigt den Eigenbedarf der

Biogasanlagen.


63

Auch hierfür wurden auf Grund der Arbeitsgruppen-Ergebnisse keine verfügbaren

Potenziale angesetzt. Es ist jedoch davon auszugehen, dass in Regionen mit

rückläufigem Viehbesatz die verfügbaren Grünlandflächen zukünftig stark zunehmen

werden.

Die theoretischen Potenziale der Sonderkulturen berücksichtigen in erster Linie

holzartige Schnittmengen aus den Baumschulen, Obstbau- und Rebanlagen in

Rheinland-Pfalz, sowie Biogas, das aus den Rückständen der Weinherstellung

(Vergärung von Trester) gewonnen werden kann.

Nach einem Abzug von 30 % bei den vergärbaren Biomassen (Trester) für den

Eigenbedarf der Anlage sind demzufolge rund 70-100 % des theoretischen Potenzials

technisch nutzbar. Das IfaS geht davon aus, dass bei den Sonderkulturen

gegenwärtig etwa 10 % des theoretischen Potenzials kurzfristig verfügbar sind. Die

Definitionen für die Ermittlung des theoretischen, technischen und verfügbaren

Potenzials sind inTabelle 3-8 aufgeführt.


64

Tabelle 3-9: Potenzialdefinitionen „Biomasse aus la ndwirtschaftlichem Anbau“

Theoretisches

Potenzial

Technisches /

Ökologisches Potenzial

Kurzfristig

verfügbares

Potenzial

Anbaumix auf der

gesamten Ackerfläche

30 % Abschlag für vergärbare

Biomasse vom theoretischen

Potenzial, berücksichtigt u.a. den

Eigenbedarf der Anlage, kein

Abschlag für Biomasse

Festbrennstoffe

Anbaumix auf 20 % der

Getreideflächen bzw. auf

aktuellen

Stilllegungsflächen (inkl.

NawaRo-Flächen)

Landwirtschaftlicher

Anbau

Strohaufkommen auf

den Anbauflächen für

das im Anbaumix

enthaltene Energiekorn

bei Anbau des

Energiemix auf der

gesamten Ackerfläche

5 % Abschlag für Bergeverluste

Kein Ansatz, da nach

Aussagen der

Arbeitsgruppe

Landwirtschaft komplett

benötigt.

extensive

Landwirtschaft

Gräser auf den

Dauergrünlandflächen

(Wiesen, Weiden,

Mähweiden, Hutungen)

15 % Abschlag vom

theoretischen Potenzial,

berücksichtigt Bergeverluste und

Flächen, die z.B. wegen

Gelände-Unzugänglichkeit nicht

gemäht werden können;

30 % Abschlag vom

theoretischen Potenzial

berücksichtigt u.a. den

Eigenbedarf der Anlage

Kein Ansatz, da nach

Aussagen der

Arbeitsgruppe

Landwirtschaft komplett

für Viehfütterung

benötigt

Sonderkulturen gesamte Rebflächen,

Baumschul-Flächen,

Obstanbau-Flächen

30 % Abschlag für vergärbare

Biomasse vom theoretischen

Potenzial, berücksichtigt u.a. den

Eigenbedarf der Anlage, kein

Abschlag für holzartige

Biomasse

10 % des theoretischen

Potenzials49

(u.a. Erfassbarkeit,

Qualität)


Gemäß der in Tabelle 3-7 auf Seite 57 vorgenommenen Einteilung der

landwirtschaftlichen Anbaufläche, sowie den in Anhang 1 aufgeführten Kennzahlen

(siehe Kennwerte für das Biomassepotenzial aus landwirtschaftlichen Anbauflächen)

und in Anlehnung an die Definitionen in Tabelle 3-9 wurden in den einzelnen

Kategorien die in Tabelle 3-10 aufgeführten theoretischen, technischen und

wirtschaftlichen Potenziale ermittelt.

49 Annahmen von IfaS


65

Tabelle 3-10: Biomassepotenziale aus den Anbaufläch en in der Landwirtschaft


Nachwachsende Rohstoffe auf Ackerflächen

15.745.965 15.745.965 12.477.352 12.477.352 1.339.600 1.339.600

davon Strohaufkommen 2.440.862 2.440.862 1.934.178 1.934.178 207.658 207.658Dauergrünland 4.614.420 4.614.420 2.745.580 2.745.580 0 0Sonderkulturen 452.645 709.023 420.755 641.399 45.264 70.902Summe 20.813.030 21.069.408 15.643.686 15.864.331 1.384. 864 1.410.502

Potenziale aus landwirtschaftlichen Anbauflächen in Rheinland-Pfalz

Theoretisch in MWh Technisch in MWh Verfügbar in MWh


Biomasse-Potenziale auf landwirtschaftlichen Flächen

02.000.0004.000.0006.000.0008.000.000

10.000.00012.000.00014.000.00016.000.00018.000.000

Theor

et. M

in

Theo

ret.

Max

Tech

n. M

in

Tech

n. M

ax

MW

h

NawaRos aufAckerfl.Strohaufkommen

Dauergrünland

Sonderkulturen

Abbildung 3-8: Potenziale Nachwachsende Rohstoffe R heinland-Pfalz


Theoretisch beträgt das Potenzial auf den landwirtschaftlichen Anbauflächen ca.

20.800Min bzw. 21.100Max GWh/a. Werden Bergeverluste und Verluste für die

Betriebsenergie berücksichtigt, ergibt sich ein technisches Potenzial von ca. 15.600Min

bzw. 15.900Max GWh/a. Daraus ergibt sich ein verfügbares Potenzial von ca.

1.400 GWh/a.

Anmerkung:

Da Stroh als Kuppelprodukt der Getreideproduktion anfällt, ist dieses Potenzial

entscheidend vom Getreideanbau, aber auch von der Viehhaltung und dessen

Einstreubedarf abhängig. Die durch den Futterersatz oder die teilweise Aufgabe der

Viehwirtschaft frei werdenden Stroh- oder Dauergrünlandpotenziale könnten neben

einer Biogasanlage auch eine Grasraffinerie oder eine Grasveredlung sein. Diese


66

stellt aus herkömmlichen Gräsern drei Produkte her: Fasern, Proteine und Biogas.

Eine Kombination mit einer bereits bestehenden Biogasanlage ist hierbei möglich.50

Basierend auf den aktuell vorherrschenden Anbauverhältnissen in Rheinland-Pfalz

gibt Tabelle 3-11 eine Gesamtübersicht über die Biomassepotenziale aus der

Landwirtschaft.

Tabelle 3-11: Gesamtübersicht der Potenziale aus de r Landwirtschaft in

Rheinland-Pfalz


Landwirtschaftliche Anbaufläche 20.813.030 21.069.408 15.643.686 15.864.331 1.384.864 1.410.502Viehwirtschaft 462.067 1.194.265 323.447 835.986 162.319 431.916Summe 21.275.097 22.263.674 15.967.133 16.700.317 1.547. 184 1.842.418

Verfügbar in MWhPotenziale aus NawaRos aus der Landwirt in Rheinland-Pfalz



Theoretisch könnte aus dem Biomassepotenzial von den landwirtschaftlichen

Anbauflächen und dem Viehbestand in Rheinland-Pfalz eine regenerative

Energiemenge von umgerechnet ca. 21.300Min bzw. 22.300Max GWh/a gewonnen

werden. Technisch entspricht dies, den oben getroffenen Annahmen zu Folge, einem

Potenzial in Höhe von ca. 16.000Min bzw. 16.700Max GWh/a.

Das verfügbare Potenzial beträgt umgerechnet ca. 1.600Min bzw. 1.800Max GWh/a, die

kurzfristig erschlossen werden könnten.

Diese Energiemenge entspricht einer äquivalenten Heizölmenge von 160Min bzw.

190Max Mio. Litern. Bei einem angenommenen Heizölpreis von 0,376 Eurocent pro

Litern könnte damit ein Geldwert von rund 60Min bzw. 71,4Max Mio. Euro pro Jahr in

regenerative Energieversorgungsprojekte investiert und gleichzeitig eine CO2-

Einsparung zwischen 416.000 Min bzw. 494.000 Max Mg pro Jahr erzielt werden.

3.2.4 Fazit Potenziale aus der Landwirtschaft

Um die lokalen Bedingungen vor Ort entsprechend zu berücksichtigen, sind die

aggregierten Landkreisdaten bei der Planung eines bestimmten Anlagenstandortes

stets im Rahmen einer detaillierten Standortuntersuchung zu konkretisieren.

In den Gesprächen mit verschiedenen Maschinen- und Betriebshilfsringen und der

Arbeitsgruppe Landwirtschaft wurde bestätigt, dass die Landwirte durchaus bereit

sind, sich im Rahmen ihrer Deckungsbeitragsrechnung, also unter Berücksichtigung

der aktuellen Marktlage, des zu erzielenden Preises sowie von Prämienzulagen, den

50 Das Institut für angewandtes Stoffstrommanagement leitet seit Anfang 2003 ein EU-Projekt aus dem

Programm INNOVATION, das Machbarkeitsuntersuchungen für die Errichtung von Grasraffinerien in

Rheinland-Pfalz, dem Saarland, Polen, Österreich und Luxemburg zum Ziel hat.


67

Bedürfnissen des Marktes anzupassen und ihre Flächen mit den nachgefragten

„Energieprodukten“ zu bewirtschaften.

Die im Rahmen der hier durchgeführten Potenzialerhebung ermittelten

landwirtschaftlichen Potenziale für Rheinland-Pfalz können ausschließlich einen

ersten Überblick über vorhandene Potenziale geben. Ohne detaillierte Kenntnisse der

individuellen Gegebenheiten vor Ort lassen sich hieraus jedoch zunächst keine

Aussagen über potenzielle Anlagenstandorte für Biogasanlagen in Rheinland-Pfalz

treffen. Um konkrete Vorschläge zu Anlagenstandorten in Rheinland-Pfalz zu

unterbreiten, sind jeweils weitergehende detaillierte Untersuchungen vor Ort

notwendig. In der Modellkommune Weilerbach fanden diese Untersuchungen z.T.

statt (vgl. Kapitel 5).

Einen Richtwert für weitergehende Untersuchungen im Hinblick auf die Lokalisierung

von potenziellen Biogasanlagenstandorten gibt die Fachliteratur. Laut Angaben der

Energieagentur Nordrhein-Westfalen51 liegt z.B. der Schwellenwert für den

wirtschaftlichen Betrieb einer Biogasanlage bei einem Mindestviehbestand von rund

100 GVE. Nach den Kennzahlen in Anhang 1 entspricht dies einem Einzelbetrieb mit

etwa 100 Milchkühen, 150 Rindern oder etwa 800 Schweinen.

In Rheinland-Pfalz gibt es, der Statistik52 zufolge, etwa 1.520 Betriebe mit 100 und

mehr Rindern, etwa 119 Betriebe mit 100 und mehr Milchkühen bzw. 26 Betriebe mit

100 und mehr Ammen- und Mutterkühen, die dieses Kriterium erfüllen. Trotz Kenntnis

der Betriebsgröße ist dennoch keine konkrete Aussage zur Wirtschaftlichkeit einer

solchen Anlage möglich. Diese kann erst nach Untersuchung der Gegebenheiten vor

Ort getroffen werden.

Sollte der alleinige Betrieb einer Anlage auf Grund geringer Viehbestandskapazitäten

nicht ausreichen (liegt z.B. die Betriebsgröße eines Schweinemastbetriebs < 100

GVE) oder eine ausreichende Wärmeabnahme ist nicht gewährleistet, so besteht evtl.

die Möglichkeit, eine Gemeinschafts-Biogasanlage mit benachbarten Landwirten zu

realisieren. Diese Anlagen können ggf. in der Nähe von großen Wärmeabnehmern

platziert werden.

3.3 Landschaftspflege-Grünschnitt

Zur Kategorie Landschaftspflege-Grünschnitt werden im Rahmen dieser Studie alle

Biomassen gerechnet, die im Rahmen von Landschaftspflegemaßnahmen anfallen.

Dazu zählen insbesondere holz- und grasartige Biomassen aus den Bereichen:

• Biotoppflege

• Straßenbegleitgrün

51 ENERGIEAGENTUR NRW (o.J.) 52 STATISTISCHES LANDESAMT (2002a)


68

• Ufer- und Gewässerbegleitgrün

• Schienenbegleitgrün

Grünschnitt fällt, je nach Pflegemaßnahme, mehr oder weniger inhomogen an. Die

anfallende Grünmasse kann jedoch zu einem großen Teil energetisch verwertet

werden. Im Einzelnen sind dies insbesondere holzartige und grasartige Fraktionen,

die entweder in Form von Holzhackschnitzeln einer thermischen Verwertung oder in

einer Vergärungsanlage (Gras) einer energetischen Nutzung zugeführt werden

könnten.

Derzeit wird Grünschnitt jedoch noch überwiegend als Abfallprodukt betrachtet, der

aus Kostengründen zum Zweck der Nährstoffrückführung vor Ort belassen wird. Da

auf Grund der derzeitigen Entsorgungssituation kein Anreiz gegeben ist, diese

Mengen quantitativ zu erfassen, gibt es in diesem Bereich erheblichen

Ermittlungsbedarf bzgl. der Grünschnitt- Zusammensetzung sowie der Quantität und

Qualität dieser Biomasse.

Die Erhebung des Biomassepotenzials aus dem Bereich Grünschnitt erfolgte

entsprechend der Prämisse, dass sich Grünschnitt aus den Komponenten Holz, Gras

sowie nicht energetisch verwertbaren Reststoffen zusammensetzt.

Für die Ermittlung des Grünschnitt-Biomassepotenzials im Rahmen dieser Studie

wurden im Vorfeld folgende Annahmen definiert:

• Holzanteil 50 % (Inputmaterial für eine Holzfeuerungsanlage)

• Grasanteil 20 % (Inputmaterial für eine Biogasanlage)

• Rest 30 % (Störstoffe, die nicht energetisch verwertet werden können und

daher als Mulchmaterial dienen)

Alle anderen Grünschnittpotenziale wurden anhand spezifischer Zuwachskenngrößen

für holz- und grasartige Biomassen ermittelt, die in Anhang 1 (siehe Kennwerte für das

Biomasseaufkommen aus der Landschaftspflege) aufgeführt sind.

Für die Ermittlung der theoretischen, technischen sowie verfügbaren

Grünschnittmengen, die zweifellos in diesen Bereich fallen, wurden deshalb im Vorfeld

alternative Rahmenbedingungen angenommen.

Die Definitionen für die Zusammensetzung der theoretischen, technischen und

verfügbaren Potenziale gehen aus Tabelle 3-12 hervor.


69

Tabelle 3-12: Potenzial-Definitionen „Biomasse aus Landschaftspflege“

Theoretisches Potenzial Technisches /

Ökologisches

Potenzial

Kurzfristig

verfügbares

Potenzial 53

Biotop gesamte Naturschutzgebietsfläche in

RLP mit einem definierten

Gehölzzuwachs- und Grasaufkommen,

gesamte Flächen aus Ausgleichs- und

Ersatzmaßnahmen

Technischer Nutzungssatz

80 %54 abzüglich 30 % des

Grasenergiegehalts für den

Eigenbedarf der

Biogasanlage

50 % vom technischen

Potenzial

Straße Länge des Straßenverkehrsnetzes in

RLP (Autobahn, Bundes-, Kreis- und

Landstraßen) mit definiertem Holz- und

Grasschnittaufkommen


80 % abzüglich 30 % des


Eigenbedarf der

Biogasanlage


Potenzial

Ufer- /

Gewässer

Länge des Wasserstraßennetzes

1. Ordnung mit definiertem Holz- und





Eigenbedarf der

Biogasanlage


Potenzial

Schiene Länge des Schienennetzes mit

definiertem Holz- und





Eigenbedarf der

Biogasanlage


Potenzial


3.3.1 Biotoppflege

Für die Ermittlung des Mengenaufkommens an Grünschnitt aus der Biotoppflege

wurde im Rahmen der Biomassepotenzialstudie zunächst der Versuch unternommen,

die regional zuständigen Biotopbetreuer zu kontaktieren. Mit Hilfe eines am Institut

erstellten Fragebogens wurden die aktuelle Ausgangssituation und der

Informationsstand rund um das Thema Grünschnittmengen, -zusammensetzung und -

entsorgung angefragt.

Im Bereich der Biotoppflegemaßnahmen verbleibt der Grünschnitt nach Auskunft der

Biotopbetreuer aus Zeit- und Kostengründen oder aus geomorphologischen bzw.

ökologischen Gründen auf der Fläche.

Die Bestimmungen des Landespflegegesetzes (LPflG)55 verbieten das flächenhafte

Abbrennen von Stoppelfeldern, Wiesen und flächig verteiltem Heu, um dadurch den

53 eigene Annahme 54 Nutzungssatz von 80% erscheint technisch möglich (LWF 2000) 55 § 24 LPflG Abs. 2 Satz 1 Nr. 14 in der Fassung vom 5.2.1979, GVBI. S 36, zuletzt geändert durch Gesetz

vom 6.2.2001 GVBl. S. 29


70

Lebens- und Nahrungsraum von Kleinsäugetieren und Vögeln nicht zu zerstören. Eine

Zuwiderhandlung kann in diesem Fall mit Geldbußen bis zu ca. 5.000 € geahndet

werden.56 Eine energetische Nutzung in entsprechenden Anlagen eröffnet die

Möglichkeit, die dort anfallende Biomasse einer geordneten und sinnvollen

Verwertung zuzuführen.

Im Rahmen einer Expertenumfrage konnten keine konkreten Mengenangaben in

Erfahrung gebracht werden. Um dennoch Angaben über mögliches

Biomasseaufkommen zu erhalten, erfolgte die Mengenermittlung alternativ über die

Größe der Naturschutzflächen in Rheinland-Pfalz. Demnach ergibt sich ca.

171.920 Mg holzartiger und 103.152 Mg grasartiger Grünschnitt. Nach Abzug von

20 % Bergeverlusten und 30 % Eigenbedarf (für den Betrieb einer Biogasanlage) beim

Grasanteil bedeutet dies ein technisches Potenzial von 241.128Min bzw. 303.019Max

MWh. Das verfügbare Potenzial beträgt mit 50 % des technischen 120.564Min bzw.

151.510Max MWh.

3.3.2 Straßenbegleitgrün

Schätzungsweise 2/3 des jährlich anfallenden Holzes bei Straßenpflegearbeiten oder

der Heckenpflege wird mit Energieaufwand geschreddert und auf die Felder

aufgebracht, in Haufen geschoben und abgebrannt, oder direkt auf der Fläche

belassen. Die Potenziale aus dem Straßenbegleitschnitt werden über die

Straßenkilometer berechnet.

Über die Mengen von Straßen- und Parkgrünschnitt gibt es sehr unterschiedliche

Angaben. In der „grünsten Stadt Europas“, Essen, mit seinen 595.000 Einwohnern

fallen jährlich 30.000 Mg Straßenbegleitschnitt an. Das sind pro Einwohner 50 kg. In

der 65.000-Einwohner-Stadt Herten müssen 1.800 Mg dieser Biomasse Jahr für Jahr

entsorgt werden (30 kg je Einwohner). Für die energetische Verwertung dieser

Biomasse aus Parks, Grünanlagen und Straßenrändern zeichnen sich neue

Möglichkeiten ab. Erste Versuche mit einer Vergasungsanlage für das insbesondere

in Kommunen anfallende Schnittgut werden zur Zeit im Ruhrgebiet durchgeführt.

Gewonnen wird ein biogenes Gas, mit dem über spezielle Motoren Wärme und Strom

erzeugt wird.57

Die Erhebung der Straßenbegleit-Grünschnittmengen im Rahmen der

Biomassepotenzialstudie erfolgte anhand von Kennwerten, die in Anhang 1 aufgeführt

sind. Das Straßenpflege-Gehölz sowie der potenziell verfügbare grasartige Anteil

wurden anhand statistischer Angaben über die landesweite Straßeninfrastruktur an

Autobahn-, Bundes-, Landes- und Kreisstraßenkilometern ermittelt, die vom

Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz

56 § 40 LPflG Abs. 1 Nr. 23 in der Fassung vom 5.2.1979, GVBI. S. 36, zuletzt geändert durch Gesetz vom

6.2.2001 GVBl. S. 29 57 In einem Gutachten veröffentlicht von der BUNDESINITIATIVE BIOENERGIE (o.J.)


71

herausgegeben wird. Es ist anzunehmen, dass insbesondere das gehölzartige

Potenzial einer energetischen Nutzung zugeführt werden könnte. Dazu bedarf es

jedoch einer weitergehenden Untersuchung, inwiefern diese Mengen vor Ort

quantitativ und qualitativ erfasst und einer energetischen Nutzung zur Verfügung

gestellt werden können.

Das Potenzial aus Straßenbegleitgrün von ca. 839 km Autobahnen und 17.649 km

Bundes- Landes- und Kreisstraßen ergibt einen Gehölzanteil von 16.184 Mg und

einen Graßanteil von 37.054 Mg. Daraus ergibt sich, nach Abzug von 20 %

Bergeverlusten und 30 % Eigenbedarf (für den Betrieb einer Biogasanlage) beim

Grasanteil ein technisches Potenzial von 37.400 MWhMin bzw. 43.225 MWhMax. Das

verfügbare Potenzial beträgt 60 % des technischen 22.439 MWhMin bzw.

25.935 MWhMax.

Auf Grund der Schwermetallproblematik von Straßenbegleitgrün und der Tatsache,

dass sich dieser schadstoffbehaftete Anteil an potenziell vergärbarem Grasschnitt als

störend bzw. limitierend auf den gesamten Anlagenbetrieb einer Biogasanlage

auswirken könnte, sollte der Verwendung dieses Grasschnitt-Aufkommens eine eher

untergeordnete Bedeutung zukommen.

3.3.3 Gewässer- und Uferbegleitgrün

Die Gewässer im Bundesgebiet werden in Kategorien 1. bis 3. Ordnung eingeteilt.

Gewässer 1. Ordnung sind Bundeswasserstraßen. Ihre Pflege liegt in der

Zuständigkeit der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes. Für Gewässer 2.

Ordnung sind Landkreise und Kreisfreie Städte unterhaltspflichtig, während Gewässer

3. Ordnung von Kommunen gepflegt werden. Der Aufwand zur Ermittlung dieser

Gewässerflächen bzw. der im einzelnen anfallenden Biomassen (soweit diese

erhoben werden) ist im Detail nur lokal durchführbar. Daher wurden für eine erste

Abschätzung der Mengen statistische Angaben über die Gewässerlänge sowie die in

Anhang 1 aufgeführten Kennzahlen verwendet. In der Berechnung werden 0,2 ha

Gehölz und 0,6 ha Rasenfläche je Uferkilometer angenommen. Nur wenn dies

dringend erforderlich ist, werden Gewässer 2. und 3. Ordnung aus

Hochwasserschutzgründen gepflegt. Die Pflege ist mit hohen Kosten verbunden, so

dass Pflegemaßnahmen nur selten durchgeführt werden, somit ist mit einem nur

geringen kurzfristig verfügbaren Biomassepotenzial zu rechnen. Weiterhin ist ein

zunehmender Trend zur Renaturierung festzustellen. Daher beschränkt sich die

Ermittlung des Biomassepotenzials aus der Gewässerpflege in Rheinland-Pfalz im

Rahmen dieser Studie ausschließlich auf das Biomasseaufkommen aus der

Binnenschifffahrt, d.h. aus den großen Bundesgewässern. Das Wasserstraßennetz für

die Binnenschifffahrt in Rheinland-Pfalz erstreckt sich über eine Länge von 605 km an

Rhein, Mosel, Saar und Lahn.58 Die Gewässer 2. Ordnung erstrecken sich über eine

58 MINISTERIUM FÜR WIRTSCHAFT, VERKEHR, LANDWIRTSCHAFT UND WEINBAU (2002); S. 38


72

Länge von 720 km an Alte Lauter, Wieslauter, Otterbach, Erlenbach, Michelsbach,

Pfrimm, Nahe, Hahnenbach, Simmerbach, Guldenbach, Glan, Ahr, Our, Prüm, Enz,

Nims, Schwarzbach, Hornbach, Kyll, Dhron, Lieser, Alf, Wied, Nister, Aar. Die

Gewässerlänge 3. Ordnung59 beträgt ca. 12.000 km.

3.3.4 Schienenbegleitgrün

Um das Schienennetz in Rheinland-Pfalz funktionsfähig zu erhalten, sind u.a.

hinreichende Unterhaltungsmaßnahmen erforderlich. In Rheinland-Pfalz übernimmt

diese Aufgabe die DB Netz AG.

In Rheinland-Pfalz hatte das öffentliche Schienennetz 2003 einen Umfang von rund

2.285 km.60

Die Ermittlung des Schienenbegleitgrüns erfolgte im Wesentlichen in Anlehnung an

die im vorherigen Abschnitt beschriebene Vorgehensweise für die Ermittlung des

Straßenbegleitgrüns und des Ufer- und Gewässerbegleitgrüns, d.h. es wurden in

Ermangelung konkreter Mengenangaben hauptsächlich Literaturkennzahlen zum

spezifischen Biomasseaufkommen angenommen (siehe Anhang 1). Die Ermittlung

ergibt ca. 2.855 Mg holzartigen und ca. 3.655 Mg grasartigen Grünschnitt. Dies ergibt

ein technisches Potenzial von 4.761Min MWh bzw. 5.598Max MWh. Das verfügbare

Potenzial beträgt mit 60 % des technischen 2.857Min MWh bzw. 3.359Max MWh.

3.3.5 Pflegegrün von militärisch genutzten Flächen

Militärisch genutzte Flächen sind häufig nicht in den kommunalen Flächenkatastern

aufgeführt, stellen durch ihre Weitläufigkeit jedoch unter Umständen große Potenziale

dar. Die Pflege der Flächen wird meist durch zentrale Stellen verwaltet und

koordiniert. Gespräche mit dem Wehrbereichskommando II, G 4 ABC Abw.,

Schutzaufgaben ergaben großes Interesse für eine alternative ökologisch und

ökonomisch sinnvolle Verwertung. Probleme könnten sich vor allem durch evtl. auf

den Flächen befindliche Munitionsreste oder die Verunreinigung von Flächen auf

Flughafengeländen ergeben. Die gesamten Flächen und die jeweils verfügbaren

Potenziale konnten im Rahmen der Studie nicht detailliert erhoben werden. Derzeit

finden jedoch Gespräche zu einer gemeinsamen Untersuchung statt.

3.3.6 Ergebnis / Zusammenfassung der Potenziale de s

Landschaftspflegegrünschnitt

Aus den Bereichen Biotop-, Straßen-, Ufer- und Gewässer-, sowie

Schienenbegleitgrünpflege ergeben sich in Rheinland-Pfalz insgesamt folgende, in

Tabelle 3-13 aufgeführten, Potenziale.

59 MINISTERIUM FÜR UMWELT UND FORSTEN RHEINLAND-PFALZ (1997) 60DEUTSCHE BAHN AG (2003) vgl. auch MINISTERIUM FÜR WIRTSCHAFT, VERKEHR,

LANDWIRTSCHAFT UND WEINBAU (2002) S. 30


73

Tabelle 3-13: Biomassepotenziale aus der Landschaft spflege in Rheinland-Pfalz


Biotoppflege 331.118 408.482 241.128 303.019 120.564 151.510Straße 57.420 64.702 37.399 43.225 22.439 25.935Ufer- und Gewässer 1.862 2.134 1.239 1.457 743 874Schiene 7.156 8.203 4.761 5.598 2.857 3.359Summe 397.556 483.521 284.526 353.299 146.603 181.677

Potenziale aus der Landschaftspflege in Rheinland-Pfalz



Theoretisch könnte aus dem gesamten Biomasseanfall im Bereich der

Landschaftspflege in Rheinland-Pfalz eine regenerative Energiemenge von

umgerechnet ca. 398.000Min bzw. 484.000Max MWh/a gewonnen werden.

Von diesem Potenzial können gemäß den in Tabelle 3-13 gemachten Angaben

zwischen 285.000Min bzw. 353.000Max MWh/a technisch gewonnen werden. Für die

Berechnung der verfügbaren Mengen wurden ausgehend von den theoretischen

Potenzialen verschiedene Abschläge gemacht. Die verfügbaren Mengen summieren

sich auf ca. 147.000Min bzw. 182.000Max MWh/a.

Diese Energiemenge entspricht einer äquivalenten Heizölmenge von ca. 14,7Min bzw.


Liter ergibt sich daraus eine durch Biomasse substituierbare Heizölmenge mit einem

Geldwert von rund 5,3Min bzw. 6,8Max Mio. Euro pro Jahr. Wird diese Heizölmenge

eingespart, entspricht dies einer CO2- Einsparung von ca. 38.100Min bzw. 47.200Max

Mg pro Jahr.

3.3.7 Fazit Landschaftspflegegrünschnitt

Die Ermittlung des Mengenaufkommens aus dem Bereich

Landschaftspflegegrünschnitt ist auf Grund der derzeitigen Entsorgungsstrukturen in

den Bereichen Biotoppflege, Straßen-, Ufer-, Gewässer- und Schienenbegleitgrün

problematisch.

Daher herrscht auf diesem Gebiet weitgehend Unklarheit, welche Potenziale im

Rahmen von konkreten Projekten verfügbar gemacht werden können.

Bisher werden die anfallenden Grünschnittmengen aus Kostengründen und zum

Zweck der Nährstoffrückführung vor Ort belassen (u.a. Biotoppflege,

Straßenbegleitgrün etc.). Dennoch ist eine vorgeschaltete, energetische Nutzung

durchaus in Betracht zu ziehen. Ein entsprechendes Interesse zeigte bereits die

Naturlandstiftung Saarland, welche große Grünflächen in einem Biosphärenreservat

betreut und an einer kostengünstigen energetischen Verwertung großes Interesse

zeigt.

Bei der Pflege der Biotopflächen sind gesetzliche Regelungen wie z.B. das

Landschaftspflegegesetz zu berücksichtigen. Da bei der Ermittlung des


74

Mengenaufkommens Literaturkennwerte eingesetzt wurden, gilt es im Einzelfall

abzuklären, wie hoch das aktuelle Biomasseaufkommen aus den Pflegearbeiten der

einzelnen Schutzgebiete ausfällt und inwiefern diese Mengen als Energierohstoff (z.B.

erntetechnisch) erfasst und verwertet werden können.

Über das Potenzial an Straßenbegleitgrün können auf Grund der aktuellen

Entsorgungssituation zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch keine abschließenden

Mengenangaben für Rheinland-Pfalz gemacht werden. Nach Auskunft von

Straßenmeistereien verbleibt der Grünschnitt bisher überwiegend vor Ort, d.h. das

Mähgut wird vor Ort, zum Zweck der Nährstoffrückführung, direkt in die Böschungen

zurückgeblasen.

Auf Grund der Schwermetallproblematik von Straßenbegleitgrün und der Tatsache,

dass sich dieser schadstoffbehaftete Anteil an potenziell vergärbarem Grasschnitt als

störend bzw. limitierend auf den gesamten Anlagenbetrieb einer Biogasanlage

auswirken kann, kommt der Verwendung des Grasschnitts eine eher untergeordnete

Bedeutung zu.

Die im Bereich Ufer- und Gewässerbegleitgrün ausgewiesenen Potenziale basieren

ausschließlich auf Literaturkennwerten, da die Recherche nach konkreten

Mengenaufkommen nicht zu dem gewünschten Erfolg führten, z.T. aus

datenschutzrechtlichen Gründen, meist jedoch, da vor Ort keine konkreten

Informationen bzgl. Mengenaufkommen vorliegen. Aus diesem Grund sind die

Potenziale im Einzelfall detailliert zu erheben. Dies kann z.B. im Rahmen von

Pflegeeinsätzen geschehen, bei denen das Mengenaufkommen sowie die

Grünschnittzusammensetzung stichprobenartig ermittelt werden.

Derzeit stützen sich die Potenzialabschätzungen aus der Schienenbegleitpflege

ausschließlich auf Literaturkenndaten, da von Seiten der für die Schienenpflege

zuständigen Stellen keine konkreten Potenzialangaben ermittelt werden konnten.

Es kann davon ausgegangen werden, dass die hier anfallenden Mengen größtenteils

verfügbar sind, ihre Nutzung jedoch derzeit durch mangelnde Nachfrage oder aus

organisatorischen Gründen noch nicht realisiert wird.

Die Grünschnittmengen aus der Landschaftspflege sind durchaus als signifikant

einzustufen. Da die anfallenden Grasmengen in Form von Silage auch noch einige

Monate nach der Ernte zur Verfügung gestellt werden können, ist im Rahmen von

Logistikkonzepten eine zuverlässige Brennstoffversorgung durchaus gewährleistet.

Zukünftige Grünschnittnutzung

Voraussetzung für eine energetische Nutzung ist die quantitative Erfassung des

Grünschnitts. Bei bekannten Mengen und Zusammensetzungen könnten

anschließend die einzelnen Stoffströme (Gras, Holz) entsprechend ihrer Verfügbarkeit

der jeweils günstigsten Verwertungsschiene, z.B. Grasvergärung oder

Holzhackschnitzelnutzung, zugeführt und die Rückstände anschließend als

Bodendüngung in den Nährstoffkreislauf zurückgeführt werden.

Für eine energetische Nutzbarmachung dieser Biomassen bedarf es dem zu Folge


75

der Entwicklung und dem Aufbau von Mengenerfassungs- und Sammelsystemen.

Um detailliert Auskunft über das Gesamtpotenzial, Zusammensetzung,

Anfallhäufigkeit, sowie Bereitstellungskosten für die Akquisition von

Landschaftspflegegrünschnitt zu erhalten, sollten diese Punkte bei der Planung von

Energieprojekten berücksichtigt werden.

Die Erfassung dieser Daten könnte z.B. im Rahmen von Pilotprojekten für die

einzelnen Grünschnittbereiche gezielt durchgeführt werden. Auf diese Weise können

auch Angaben über die Größe des Einzugsgebietes gewonnen werden, um

Grünschnitt aus der Landschaftspflege unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten in

Logistikkonzepten zu berücksichtigen.

Das gleiche gilt für die Nutzbarmachung des Potenzials aus Straßen- und

Schienenbegleitgrün zur regenerativen Energieerzeugung. Es gilt insbesondere zu

ermitteln, wie hoch der technische, logistische und wirtschaftliche Aufwand ist, um die

häufig dezentral und im jahreszeitlichen Turnus anfallenden Mengen zu akquirieren.

Auch gilt es, die rechtlichen Aspekte zu klären, da es sich hierbei z.T. um die

Entsorgung von schadstoffbelastetem Material (z.B. Autobahn-Begleitgrün) handelt.

Voraussetzung für die Erfassung potenzieller Grünschnittmengen aus der

Straßenbegleitpflege wäre daher der Aufbau entsprechender Strukturen und evtl. die

Anschaffung neuer Mäheinrichtungen mit dem Ziel, den Grünschnitt einer zukünftigen

energetischen Verwertung zuzuführen.

3.4 Biomasse im Zuständigkeitsbereich der öffentlic hen Hand

Im Rahmen dieser Studie wurden folgende Biomassen im Zuständigkeitsbereich

der öffentlichen Hand untersucht:

- kommunaler / privater Grünschnitt,

- private Bioabfälle,

- private Altfette / Altöle und

- kommunaler Klärschlamm.

In den folgenden Abschnitten wird das jeweils in den unterschiedlichen Bereichen

anfallende Biomasseaufkommen untersucht und die daraus erzielbaren

Potenziale aufgezeigt. Die Definition der Potenziale in den einzelnen Kategorien

geht aus Tabelle 3-14 hervor.

Tabelle 3-14: Definition der theoretischen, technis chen und verfügbaren

Potenziale aus dem Bereich „Biomasse aus öffentlich er Hand“ in Rheinland-

Pfalz

Biomasse aus

öffentlicher

Hand

Theoretisches

Potenzial

Technisches /

Ökologisches

Potenzial

Kurzfristig

verfügbares

Potenzial


76

Kommunaler / Privater

Grünschnitt

Durchschnittliches

Aufkommen von 61

kg/Einwohner und

Jahr61 in Rheinland-

Pfalz

Erfasste Menge

kommunalen Grünschnitts

44 kg/Einwohner und Jahr62

Erfasste Menge

kommunalen Grünschnitts

44 kg/Einwohner und Jahr63

Private Bioabfälle Pro Kopf Aufkommen

von ca. 100 kg

Frischmasse pro

Einwohner und Jahr64

projeziert auf die

Einwohnerzahl RLP

erfasste Mengen aus

Haushalten laut Abfallbilanz

Rheinland-Pfalz abzüglich

30 % für den Eigenbedarf

der Biogasanlage für die

Vergärung

erfasste Mengen aus

Haushalten laut Abfallbilanz

Rheinland-Pfalz abzüglich

30 % für den Eigenbedarf

der Biogasanlage für die

Vergärung

Private Altfette / Altöle pro Kopf Aufkommen65

projeziert auf die

Einwohnerzahl in

Rheinland-Pfalz

erfassbares pro Kopf

Aufkommen66 projeziert auf

die Einwohnerzahl in

Rheinland-Pfalz

erfassbares pro Kopf

Aufkommen67 projeziert auf

die Einwohnerzahl in

Rheinland-Pfalz


3.4.1 Kommunaler / Privater Grünschnitt

In Rheinland-Pfalz wird Grünschnitt aus kommunalen Pflegemaßnahmen (z.B. aus

Park- und Wegepflege) sowie privat anfallender Grünschnitt über öffentliche

Grünschnitt-Sammelplätze erfasst.

Teilweise können private Haushalte ihren Grünschnitt auch über die Biotonne

entsorgen.

Da die Angaben aus der Literatur für die Ermittlung des theoretischen

Biomasseaufkommens an kommunalem Grünschnitt eine starke Differenz aufweisen

(20 – 250 kg/EW*a), wurden die in Rheinland-Pfalz derzeit erfassbaren Mengen in 21

Landkreisen zu Grunde gelegt68. Auf dieser Datengrundlage wurde in diesen

Landkreisen ein spezifisches pro Kopf-Aufkommen von 61 kg pro Einwohner und Jahr

ermittelt. Mit diesem Kennwert und der Einwohnerzahl wurde das gesamte

theoretische Grünschnittaufkommen für Rheinland-Pfalz hochgerechnet. Die im

Rahmen der Abfallbilanz erfassten Mengen von 43,9 kg/EW*a wurden als technische

61 Eigene Berechnungen anhand der Gegebenheiten in 21 Gebietskörperschaften in RLP 62 MINISTERIUM FÜR UMWELT UND FORSTEN (2001) 63 MINISTERIUM FÜR UMWELT UND FORSTEN (2001) 64 Durchschnittswert bei einem Bioabfallaufkommen zwischen 50 – 150 kg Frischmasse pro Einwohner und

Jahr (INSTITUT FÜR ZUKUNFTSENERGIESYSTEME 2002) 65 2 kg / Einwohner und Jahr, vgl. Info-Broschüre „Sammeln Sie Speisefette“, GVA Tulln 66 1 kg / Einwohner und Jahr, vgl. Info-Broschüre „Sammeln Sie Speisefette“, GVA Tulln 67 1 kg / Einwohner und Jahr, vgl. Info-Broschüre „Sammeln Sie Speisefette“, GVA Tulln


77

Größe angesetzt. Für die Berechnung der daraus erzielbaren Energiemenge wurde

die Annahme getroffen, dass der Grünschnitt aus 50 % holzhackschnitzeltauglichem,

20 % vergärbarem Gras und ca. 30 % Störstoffen besteht. Die Kennwerte für die

Potenzialermittlung sind in Anhang 1 aufgeführt (siehe Kennwerte für das

Biomasseaufkommen aus der öffentlichen Hand). Der Heizwert von Holzhackschnitzel

liegt, je nach Feuchtegehalt und Holzhackschnitzelzusammensetzung zwischen 2,9

bis 4,5 kWh/kg.69

Bezogen auf das spezifische pro Kopf Aufkommen ergibt sich für Rheinland-Pfalz für

das Jahr 2001 ein gesamtes theoretisches kommunales Grünschnittaufkommen von

rund 124.000 Mg, davon etwa 62.000 Mg holzhackschnitzeltaugliche und 24.800 Mg

vergärbare grasartige Frischmasse.

Theoretisch könnte aus dem kommunalen Grünschnittaufkommen in Rheinland-Pfalz

eine regenerative Energiemenge von umgerechnet 172.100Min bzw. 227.500Max

MWh/a gewonnen werden

Technisch ergibt sich eine Menge von umgerechnet 86.600Min bzw. 114.500Max

MWh/a, was auch der kurzfristig verfügbaren Menge entspricht.

Diese Energiemenge entspricht einer äquivalenten Heizölmenge von ca. 8,7 Mio.Min

bzw. 11,5Max Mio. Litern. Bei einem angenommenen Heizölpreis von 0,376 Eurocent

pro Litern entspricht die durch Biogas substituierbare Heizölmenge einem Geldwert

von rund 3,3Min bzw. 4,3Max Mio. Euro pro Jahr. Damit könnte eine CO2-Einsparung

zwischen 22.500Min bzw. 29.800Max Mg pro Jahr erzielt werden.

3.4.2 Privater Bioabfall

In Rheinland-Pfalz werden in der Regel Bioabfälle flächendeckend über die Biotonne

entsorgt. Im Bereich der Haushaltsabfälle sind dabei die organischen Abfälle

(Bioabfälle und Gartenabfälle) die bedeutendste Wertstofffraktion.70

Wird von einem durchschnittlichen Wert für Bioabfälle71 von 100 kg/EW*a

ausgegangen, kann dieser als theoretisches Potenzial angesetzt werden. Das

technische Biomassepotenzial aus den privaten organischen Bioabfällen in Rheinland-

Pfalz wurde anhand der organischen Abfallmengen aus der Abfallbilanz und mit Hilfe

der im Anhang 1 aufgeführten Kennzahlen ermittelt.

68 Mengenangaben konnten aus den Landkreisen und kreisfreien Städten der SGD Süd bereitgestellt

werden. Für die SGD Nord wird eine solche Übersicht nicht erstellt. 69 LANDESINITIATIVE ZUKUNFTSENERGIEN NRW (2000) 70 MINISTERIUM FÜR UMWELT UND FORSTEN (2002) 71 Die Mengenaufkommen variieren nach INSTITUT FÜR ZUKUNFTSENERGIESYSTEME (2001), S. 34

von 50 – 150 kg/EW*a (siehe Kapitel 2)


78

Im Jahr 2001 wurden durch die Bioabfallerfassung 288.150 Mg organische Bioabfälle

gesammelt. Dies entspricht einer spezifischen organischen Bioabfall-Sammelmenge

von 71,3 kg pro Einwohner und Jahr.72

Das theoretische Potenzial aus den privaten Bioabfällen in Rheinland-Pfalz kann mit

etwa 116.000Min bzw. 738.000Max MWh/a angegeben werden. Die technisch erfassten

und kurzfristig verfügbaren Mengen, die in allen Kommunen vertraglich gebunden

sind, entsprechen einer Energiemenge in Höhe von 58.100Min bzw. 368.500Max

MWh/a.

Diese Energiemenge entspricht einer äquivalenten Heizölmenge von 5,8Min bzw.


Litern entspricht also die durch Biogas substituierbare Heizölmenge einem Geldwert

von rund 2,1 Min bzw. 13,9 Max Mio. Euro pro Jahr. Mit diesem Potenzial können ca.

15.100 Min bzw. 95.800 Max Mg CO2 pro Jahr eingespart werden.73 Die besonders

große Amplitude zwischen den minimalen und maximalen Potenzialen ist durch die

große Heterogenität des organischen Materials bedingt, welches zu sehr

unterschiedlichen Gaserträgen führt.

Das Potenzial an kommunal zu entsorgenden Bioabfall, das durch die Einführung der

Biotonne fast vollständig flächendeckend gesammelt wird, wird bereits vollständig

einer Verwertung zugeführt. Es kann jedoch davon ausgegangen werden, dass der

Großteil der Potenziale kompostiert und damit nicht energetisch verwertet wird. In

Rheinland-Pfalz bestehen drei Biogasanlagen zur Verwertung von organischen

Abfällen, die jeweils ein Einzugsgebiet von zwei bis drei Landkreisen haben.

Steigerungspotenzial gibt es in den Landkreisen, in denen es derzeit noch keine

Bioabfallerfassung gibt.

Für eine energetische Nutzung von Bioabfällen spricht auch eine Ökobilanzstudie des

Ifeu-Instituts Heidelberg. Die mehrjährige Studie über die umweltverträgliche

Verwertung von Bioabfällen kam zu dem Ergebnis, dass eine Bioabfallverwertung

(Bioabfälle aus Haushalten, Speisesabfälle u.a.) in Form einer Vergärung prinzipiell

immer sinnvoll erscheint, insbesondere innerhalb der Abfallwirtschaft, wenn eine

gleichzeitige Verwertung der Behandlungsrückstände erfolgt.74

3.4.3 Private Altfette / Altöle

Für die Ermittlung der Potenziale an privaten Altfetten / Altölen wurden

Erfahrungswerte einer Studie aus Österreich zu Grunde gelegt. In Niederösterreich

72 MINISTERIUM FÜR UMWELT UND FORSTEN (2001) 73 Bei 100%iger Vergärung der Abfälle. Abfälle, die derzeit noch kompostiert werden, wurden ebenfalls der

Vergärung zugerechnet. 74 DEUTSCHE BUNDESSTIFTUNG UMWELT (2003)


79

werden private Altöle und Altfette bereits flächendeckend erfasst und entsorgt.75 Dem

zu Folge fallen theoretisch etwa 0,5 – 2,8 kg Altfett / Altöl pro Einwohner und Jahr an.

Davon kann bei Vorhandensein entsprechender Sammel- und Erfassungssysteme

etwa 1 kg pro Kopf und Jahr gesammelt werden.76

Das Biomasseaufkommen an privaten Altfetten / Altölen in Rheinland-Pfalz wurde

anhand dieser spezifischen Verbrauchsdaten und der Gesamteinwohnerzahl

hochgerechnet. Die hieraus erzielbare Energiemenge wurde anhand der im Anhang 1

aufgeführten Umrechnungskennwerte ermittelt.

In Anlehnung an das spezifische pro Kopf Aufkommen fallen in Rheinland-Pfalz etwa

8.000 Mg Altfette bzw. Altöle pro Jahr an. Geht man davon aus, dass diese Menge

zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch überwiegend über die kommunale Kanalisation

oder den Hausmüll entsorgt wird, dann könnten in Rheinland-Pfalz pro Jahr etwa

4.000 Mg Altöle und Altfette getrennt gesammelt und einer energetischen Nutzung

zugeführt werden.

Unter Berücksichtigung des daraus erzielbaren Heizwertes im Rahmen einer Nutzung

im Verbrennungsmotor entspricht dies einer verfügbaren Energiemenge von ca.

43.000 MWh/a oder einer äquivalenten Heizölmenge von ca. 4,3 Mio. Litern mit einem

monetären Gegenwert in Höhe von 1,6 Mio. Euro pro Jahr. Durch eine energetische

Nutzung könnten dadurch etwa 11.000 Mg CO2 eingespart werden.

Da in Rheinland-Pfalz zum gegenwärtigen Zeitpunkt private Altöl- und Altfettmengen

noch nicht flächendeckend erfasst werden, können noch keine Angaben gemacht

werden, inwiefern das oben ermittelte Potenzial tatsächlich für Rheinland-Pfalz zutrifft

und welche Potenziale noch auszuschöpfen sind.77

Ferner ist zu erwarten, dass sich auf Grund von Verschmutzungen nicht alle Mengen

für die Nutzung in Verbrennungsmotoren eignen. Vor allem Fettabscheiderinhalte

werden auch derzeit schon in Vergärungsanlagen energetisch genutzt, für die sie ein

energiereiches Substrat darstellen. Die höhere Wertschöpfung durch die Verbrennung

in einem BHKW oder einem mobilen Motor legt jedoch diese Nutzung für qualitativ

hochwertige und aufbereitete Fette (s. Kapitel 8.4.1 Aufbereitung von Altfetten durch

das LIPOCAL-Verfahren) nahe. Durch die Kombination einer motortauglichen

Fettaufbereitung und einer Biogasanlage wird die Nutzung der

Aufbereitungsrückstände in der Biogasanlage ermöglicht (s. Kapitel 11.1, Konzept des

BioEnergie- und Rohstoffzentrums).

75 GVA-TULLN (2000) 76 Projekterfahrungen des Geschäftsführers des GVA Tulln, Siegfried SCHÖNBAUER, Tulln 2001 77 Im Landkreis Westerwald können beispielsweise private Altfette zentral angedient werden. Diese Mengen

werden anschließend in einer Vergärungsanlage energetisch verwertet.


80

3.4.4 Sonstige kommunale Biomasse: Klärschlamm

Das theoretische Biogaspotenzial des Klärschlamms wurde anhand des gesamten

Klärschlammaufkommens kommunaler Kläranlagen in Rheinland-Pfalz ermittelt. Es

wurde ein org. TS-Gehalt von 45 % angesetzt bei einem Biogasertrag von 0,22-

0,55 m3/kg (o.TS)78 und einem Heizwert von 6 kWh/m3.79 Der Feststoffanteil im

Klärschlamm besteht zu ca. 60-70 % aus organischer und 30-40 % mineralischer

Substanz.80 81

Klärschlamm gilt nicht als Biomasse im Sinne der Biomasseverordnung.82

Grundsätzlich wird jedoch über das EEG Strom aus Klärgas bis zu einer Nennleistung

von 500 kW mit 7,67 Cent/kWh vergütet, ab 500 kW Nennleistung wird die mittlere

Jahresleistung bis 500 KW ebenfalls mit 7,67 Cent/kWh, darüber liegende

Einspeisungen mit 6,65 Cent/kWh vergütet.

Für die Vergärung und Vergasung im Sinne der Biomasseverordnung sind nach § 4

bis zu 10 % Klärschlamm erlaubt. Damit besteht die Möglichkeit der Mitvergärung

bzw. Mitvergasung von bis zu 10 % Klärschlamm in einer entsprechenden Anlage.

Allerdings ist in diesem Falle der gesamte Output rechtlich wie Klärschlamm zu

behandeln. Eine Einbringung von Klärschlamm in Biomasseanlagen ist daher nur

dann sinnvoll, wenn eine anschließende Verwertung sichergestellt oder die

Beseitigung des Outputmaterials auch ohne die Einbringung von Klärschlamm geplant

ist.

In Rheinland-Pfalz wird das Klärschlammaufkommen sowie die Verwertungswege von

den beiden Struktur- und Genehmigungsdirektionen des Landes (der SGD Nord und

SGD Süd) erfasst. Demzufolge beträgt das gesamte Klärschlammaufkommen in

Rheinland-Pfalz im Jahr 2001 rund 106.500 Mg Trockenmasse (TM), die wie folgt

entsorgt wurden:

• 65 % landwirtschaftliche Verwertung,

• 22 % sonstige Verwertung (z.B. Rekultivierung, Grün- und Parkflächen,

Recycling) und

78 Biogasanlagen in der Entsorgungswirtschaft, http://gbunet.de/bgs/Biogasanlagen%20Industrie%20-

%20d.html, 20.01.2004 79 LANDESINITIATIVE ZUKUNFTSENERGIEN NRW (2000) 80 Klärschlammbehandlung und –entsorgung, Materialen zur Vorlesung, http://www.isa.rwth-aachen.de,

20.01.2004. 81 Für die Biogasgewinnung ist ausschließlich der organische Anteil von Bedeutung, da die mineralischen

Bestandteile nicht an der Biogasreaktion teilnehmen und weitestgehend unverändert aus der Reaktion

hervorgehen. 82 vgl.: §3 Satz 6 BiomasseV


81

• ca. 13 % Beseitigung (3 % Deponierung und 10 % Verbrennung).83

Die Klärschlamm-Potenziale bei einer Vergärung wurden gemäß der spezifischen

Kennzahlen in Anhang 1 ermittelt.

Würde die gesamte anfallende Menge in einer Biogasanlage mitvergoren, entspräche

dies einem theoretischen Potenzial von umgerechnet ca. 63.261 MWh/a. Als

technisches Potenzial werden 44.283 MWh/a angesetzt.

In größeren Kläranlagen erfolgt oft eine anaerobe Stabilisierung des Klärschlammes in

einem beheizten Faulturm. Das so gewonnene Klärgas kann – ähnlich wie Biogas – in

einem Blockheizkraftwerk zur Strom- und Wärmeerzeugung eingesetzt werden. Ein

Teil des Potenzials aus dem Klärschlamm wird folglich durch die anaerobe

Stabilisierung bereits genutzt. Ein wirtschaftlicher Betrieb mit den nach dem EEG

vergüteten 7,67 Cent/kWh ist bei Anlagen mit einer installierten Leistung von ca.

200 kW möglich. Kleinere Anlagen liegen unterhalb der Wirtschaftlichkeitsgrenze.84

Für Kläranlagen mit aerober Stabilisierung kommt eine Mitvergärung in einer

Biogasanlage in Betracht. Hierbei sind jedoch die Transportentfernungen und der

relativ geringe Energiegehalt des Klärschlamms zu berücksichtigen, so dass eine

Mitvergärung von Klärschlamm in Biogasanlagen lediglich dann als interessant

erscheint, wenn die Biogasanlage auf oder in direkter Nachbarschaft zur Kläranlage

steht und eine Verwertung des Endsubstrats gewährleistet ist.

Die Ausbringung von Klärschlämmen auf landwirtschaftlichen Flächen wird derzeit in

den verschiedenen Bundesländern sehr kontrovers diskutiert. Bundesländer wie

Bayern und Baden-Württemberg haben die landwirtschaftliche Ausbringung auf Grund

zahlreicher potenziell toxikologischer Inhaltsstoffe bereits verboten. Die gemeinsame

Agrar- und Umweltministerkonferenz 200185 zielte bereits mit ihrem Beschluss darauf

ab, bewirtschaftungsbedingte Schadstoffanreicherungen auf den landwirtschaftlichen

Flächen zu vermeiden.86 Eine Änderung bundes- oder EU-rechtlicher Bestimmungen

zur Klärschlammentsorgung könnte im Ergebnis dazu führen, dass die auf eine

landwirtschaftliche Verwertung ausgerichtete Klärschlamm-Entsorgungsstrategie in

Rheinland-Pfalz zu modifizieren ist und verstärkt Lösungsalternativen außerhalb der

Landwirtschaft zu entwickeln sind. Der thermische Verwertung (ggf. mit Extraktion und

Rückführung der darin enthaltenen Phosphate in den Stoffkreislauf87) wird als

Hauptverwertungsschiene immer wichtiger. Die Verbrennung von Klärschlamm bedarf

83 Wasserwirtschaftsverwaltung Rheinland Pfalz 2002,

http://www.wasser.rlp.de/download/Lagebericht2002.pdf 84 FICHTNER (2002), S. 10 85 MINISTERIUM FÜR LANDWIRTSCHAFT, UMWELTSCHUTZ UND RAUMORDNUNG DES LANDES

BRANDENBURG (2001), S. 26 86 LANDESANSTALT FÜR UMWELTSCHUTZ BADEN-WÜRTTEMBERG (2003), S. 7 87 Technologien zur Phosphat-Extraktion sind derzeit noch nicht wirtschaftlich marktfähig. Die Technologie

der Thermohochdruckhydrolyse s. Kapitel 7.3.7 könnte jedoch die stoffliche Verwertung der Nährstoffe ohne

die Aufbringung von Schadstoffen ermöglichen.


82

einer vorherigen Trocknung, wodurch ein weiterer Energieeinsatz zur

Verfügbarmachung des Potenzials nötig ist. Kann die Trocknung durch Abwärme

eines Kraft-Wärme-Kopplungs-Prozesses erfolgen, kann durch die energetische

Klärschlammverwertung ein Beitrag zur effizienteren Nutzung von Ressourcen

geleistet werden. Auch bei einer Entsorgung z.B. in einer Müllverbrennungsanlage

oder einem Kohlekraftwerk kann die Trocknung mit Hilfe von Abwärme zur

Verringerung der Mengen und somit zur Einsparung von Transportkosten beitragen.

Damit reduziert sich das wirtschaftlich verfügbare Potenzial für eine Mitvergärung in

Biogasanlagen auf ein Minimum. Der Klärschlamm wird im Rahmen dieser

Untersuchung als Wärmesenke88 verstanden, die gegebenenfalls dazu beitragen

kann, die Wirtschaftlichkeit von Heiz(kraft)werken zu steigern. Ein energetisches

Potenzial wird daher nicht in der Berechnung ausgewiesen.

3.4.5 Fazit zu den Biomassen im Zuständigkeitsberei ch der

öffentlichen Hand

Die Biomassen in der Zuständigkeit der öffentlichen Hand sind zum größten Teil

bereits in festen Verwertungswegen gebunden. Die energetische Nutzung wird im

Bereich der Grünschnittnutzung für die Kommunen in Zeiten knapper

Haushaltskassen immer interessanter. Diese könnten zum einen in dezentralen

Konzepten mit regionalen Akteuren oder zum anderen im Rahmen der bestehenden

Entsorgungsstrukturen genutzt werden. Dies bedarf häufig einer Neuorientierung und

bedingt Neuinvestitionen. Eine energetische Biomassenutzung nur auf Basis der

Abfallmengen der öffentlichen Hand kann nicht als Lösung angestrebt werden. Die

Kommune kann vielmehr ihre Vorbildfunktion z.B. in der Beheizung von öffentlichen

Gebäuden mit Biomasse wahrnehmen und durch die Schaffung der entsprechenden

Rahmenbedingungen den Akteuren die Umsetzung der landwirtschaftlichen,

forstwirtschaftlichen und sonstigen Biomassen ermöglichen.

3.5 Gewerbliche Reststoffe

Als gewerbliche Reststoffe werden im Rahmen dieser Studie folgende Biomassen

untersucht:

• Industrierestholz (Altholz)

• Gebrauchtholz (Altholz)

• Gewerbliche Speisereste, Produktionsabfälle, Altfette / Altöle

• Gewerblicher Grünschnitt

88 Unter einer Wärmesenke versteht man ein Medium, welches unter Aufnahme von Wärme einen

höherwertigen Zustand erreicht. So besitzt ein m3 getrockneter Klärschlamm einen höheren Heizwert als ein

m3 feuchter Klärschlamm. Dieses wurde durch die Zuführung von Trocknungsenergie bzw. Wärme erreicht.


83

Die Erhebung des Anfalls dieser Stoffe gestaltet sich vielfach schwierig, da nicht zu

allen Stoffen Statistiken vorliegen. Auch in der Literatur sind stark unterschiedliche

Mengenangaben zu finden. So ermittelt RÖSCH ein gewerbliches Organikaufkommen

von 23 kg/EW in Baden-Württemberg89, während MÜLLER90 ein durchschnittliches

Aufkommen im Bundesgebiet mit 35 kg/EW*a und das BAYERISCHE

LANDESMINISTERIUM91 die durchschnittlichen Mengen in Bayern mit 10 kg/EW*a

angibt. Eine Aufteilung der Mengen nach Abfallarten konnte jedoch nicht entnommen

werden. Ferner berücksichtigt die Berechnung über die Einwohnerzahl nicht die

Struktur der Region. Daher wurde im Rahmen dieser Studie darauf verzichtet, für die

theoretischen, technischen und verfügbaren Mengen unterschiedliche Werte

auszuweisen. Die Definition der Biomassepotenziale der unterschiedlichen

gewerblichen Abfall-Biomassen sind in Tabelle 3-15 zusammengefasst. Die

Potenziale der gewerblichen Abfälle wurden mittels Befragungen verschiedener

Unternehmen, Vereinigungen oder Akteure direkt erhoben. Dabei war zu

berücksichtigen, dass bestimmte Mengen oft nicht erfasst werden und somit auch von

den Unternehmen selbst geschätzt werden müssen. In Fällen, in denen

aussagekräftige Werte ermittelt werden konnten, werden diese dargestellt.

89 RÖSCH, C. (1996) S. 17 90 MÜLLER, A (1995) 91 BAYERISCHES STAATSMINISTERIUM (1993)


84

Tabelle 3-15: Potenzialdefinitionen für den Bereich „Gewerbliche Reststoffe“

theoretisches

Potenzial

technisches /

ökologisches

Potenzial 92

kurzfristig

verfügbares

Potenzial 93

Industrierestholz angekaufte Rohholzmenge

abzüglich den verkauften

Sägeprodukten

entspricht dem theoretischen

Potenzial

theoretisches Potenzial

abzüglich der

Holzmengen, die in eigene

Energieanlagen fließen

Gebrauchtholz Gesamtgebraucht-

holzaufkommen

entspricht dem theoretischen

Potenzial abzüglich der Mengen,

die einer stofflichen Verwertung

zugeführt werden

= technisch

Gewerbliche

Speisereste

nicht pauschal ermittelbar,

daher mit ermitteltem

verfügbarem Potenzial gleich

gesetzt

nicht pauschal ermittelbar, daher

mit ermitteltem verfügbarem

Potenzial gleich gesetzt

Hochrechnungen für RLP

aus Entsorgungsstatistiken

für Speisereste aus

Gastronomie,

Krankenhäuser,

Pflegeheime,

Verbrauchermärkte etc

Gewerbliche

Altfette


daher mit verfügbarem



mit verfügbarem Potenzial gleich

gesetzt

erfasste Mengen des

größten gewerblichen

Abfallentsorgers in

Rheinland-Pfalz projeziert

auf RLP

Gewerblicher

Grünschnitt


daher mit verfügbarem



mit verfügbarem Potenzial gleich

gesetzt

Angaben Garten und

Parkabfälle aus anderen

Herkunftsbereichen (nicht

Haushalte) aus

Abfallbilanz


92 Abschlag vom theoretischen Potenzial 93 Abschlag vom technischen / ökologischen Potenzial


85

3.5.1 Industrierestholz

Industrieresthölzer sind Resthölzer der holzbe- und verarbeitenden Industrie. Sie

fallen im Produktionsablauf an. Wichtigster Zweig des Anfalls von Reststoffen ist die

Sägeindustrie. Hier fallen Reste an den Randhölzern (Schwartenhölzer), aber auch an

Endstücken an, da diese vom Forst immer etwas größer ausgehalten werden.

Auch in der Spanplattenindustrie sind Reststoffe Teil des Produktionsablaufes, die

jedoch zum Teil wieder in eigenen Heizanlagen eingesetzt werden.

Entsprechend der bundesweiten Entwicklung reduzierte sich die Zahl der Sägewerke

in Rheinland- Pfalz von 1995 bis 2001 um 21 %, von 136 auf 107 Betriebe. Der

Rückgang traf vor allem die mittelständischen Betriebe, die Großsägewerke konnten

ihren Einschnitt dagegen ausbauen.94

Die in den Sägewerken zwangsweise anfallenden Sägenebenprodukte werden in

Deutschland zu niedrigen Preisen an die holzbe- und verarbeitende Industrie verkauft.

Die Sägenebenprodukte machen ca. 50 % an der eingeschnittenen Holzmenge aus.95

Der Absatz der Sägenebenprodukte erfolgt in kleinen und mittelständischen Betrieben

oft an Handelsunternehmen. Insgesamt wurden 1995 ca. 60 % der

Sägenebenprodukte zunächst an Handelsunternehmen abgesetzt. Die

Handelsunternehmen veräußern diese an Betriebe der Holzwerkstoffindustrie weiter.

Dem Absatz der Sägenebenprodukte wird laut einer Umfrage des Instituts für

Forstpolitik an der Universität Freiburg96 überwiegend wenig Aufmerksamkeit

gewidmet, wobei gleichzeitig von den befragten Sägewerkern häufig die schwierige

Absatz- und Erlössituation beklagt wird.

Sägenebenprodukte sind zwar Erzeugnisse von „geringem Wert“, sie haben jedoch

einen großen Anteil an den Kosten, anfallenden Mengen und Einnahmen, so dass sie

durchaus einen entscheidenden Einfluss auf die Höhe des Betriebsergebnisses

haben.97

Diese Aussage macht deutlich, dass unter anderem bei den Sägenebenprodukten

anzusetzen ist, um eine Verbesserung der derzeitigen Situation in der

Sägewerksindustrie zu erreichen. Ein möglicher Ansatzpunkt ist die thermische

Verwertung der anfallenden Hackschnitzel, also der Absatz der Sägenebenprodukte

an den Brennstoffmarkt.

Das theoretische Potenzial des Sägewerkrestholzes besteht aus der angekauften

Rohholzmenge abzüglich der verkauften Sägeprodukte. Da diese Reststoffe auf

Grund des enormen Massenanfalls von den Betrieben vollständig weiterverwertet

94 Vgl. Gemeinde- und Städtebund Rheinland- Pfalz: Gemeinde und Stadt, Nr. 3/2001, S.89 95 Vgl. GROßE, W.; BEMMANN,A. (1999) S. 69 96 Vgl. LÜCKGE, F.J.; WEBER, H. (1997 97 Vgl. LÜCKGE, F.J.; WEBER, H. (1997)


86

werden müssen, ist das technische Potenzial gleich dem theoretischen. Um das

verfügbare Potenzial abzuschätzen, müssen die derzeitigen Verwertungswege

betrachtet werden (vgl. Kapitel 6.5.2). Das betriebsintern verwendete

Sägewerkrestholz steht der weiteren energetischen Nutzung nicht zur Verfügung, da

hier eigene Energieanlagen zur Trocknung von Holz und Beheizung von

Betriebsgebäuden betrieben werden. Der Großteil der restlichen Mengen wird derzeit

an die Holzwerkstoffindustrie verkauft.

Nach Recherchen dieser Studie98 wird ein Großteil dieser Reststoffe zu Preisen

zwischen 3,50 und 9,50 €/Srm an die Holzwerkstoffindustrie verkauft. Die Preise

unterscheiden sich je nach Qualität der anfallenden Hackschnitzel. Mit diesen Preisen

können Heiz(kraft)anlagenbetreiber durchaus konkurrieren. Diese Menge stellt also

das kurzfristig verfügbare Material dar. Somit wurde im Rahmen dieser Studie -

ähnlich wie bei Gebrauchtholz - die Annahme getroffen, dass neben den

Heiz(kraft)anlagenbesitzern keine anderen Marktteilnehmer Einflüsse auf die

Preisgestaltung ausüben. Die Preisentwicklung auf einem zukünftigen Markt wurde

damit ausgeklammert, da zukünftige Entwicklungen in der Potenzialdefinition in

Kapitel 2.2.1. nicht einbezogen werden konnten.

Die Datenerhebung dieser Studie sollte zunächst auf Grund einer eigenen Datenbasis

unter Verwendung eines Fragebogens (Anhang 3) erhoben werden. Auf Grund der

kurz vorher abgelaufenen Befragung von MANTAU99 zum selben Thema war jedoch

die Rücklaufquote von 50% bis zum 01.01.2004 zu gering, um auch bei einer

Clusterbildung eine ausreichende Datenqualität zu gewährleisten. Deshalb wurden die

Daten von MANTAU et al. (2002) übernommen.

Etwa 10 % der in der Spanplattenindustrie eingesetzten Hölzer fallen später als

Nebenprodukte der Spanplatte an. Es handelt sich um Schonplatten, Kanthölzer und

Leisten. Diese Stoffe werden jedoch meist im eigenen Produktionsablauf energetisch

genutzt. Somit ist aus der Holzwerkstoffindustrie kein Energieholzpotenzial zu

erwarten100. Einen Überblick über die in den rheinland-pfälzischen Spanplattenwerken

eingesetzten Rohstoffmengen bietetTabelle 3-16.

98 Fragbogen siehe Anhang 4 99 Ordinariat für Weltforstwirtschaft, Hamburg; MANTAU et al. (2002) 100 HARTMANN KALTSCHMITT (2002) sehen zwar auch in der Spanplattenindustrie ein

Energieholzpotenzial, bieten aber nicht die genaue Definition dieses Potenzials.


87

Tabelle 3-16: Eingesetzte Rohstoffmengen in Spanpla ttenwerken in Rheinland-

Pfalz in m 3

Unternehmen PLZ Standort 2001 2002 2003

Glunz AG 56759 Kaisersesch 380.000 380.000 380.000

Kuntz 54497 Morbach 150.000 150.000 150.000

Nolte

Spanplattenwerk

76726 Germersheim 450.000 500.000 500.000

Quelle: nach MANTAU et al. (2002)

2001 schnitt die Sägeindustrie in Rheinland-Pfalz 1.873.632 Fm Rohholz ein. Davon

blieben 716.421 Fm Sägenebenprodukte übrig, was nach der oben dargestellten

Definition dem theoretischen und dem technischen Potenzial entspricht (sieheTabelle

3-17). Die rheinland-pfälzischen Sägewerke haben ein verfügbares Potenzial von

625.605 Fm Restholz. Die derzeit gezahlten Preise für diese Reststoffe sind für den

Betrieb einer Holzheizanlage wirtschaftlich (siehe Kapitel 3.1.1).

Die Konkurrenz der Heizanlagenbetreiber zu den Unternehmen der

Holzwerkstoffindustrie muss jedoch beachtet werden. 2001 wurden deutschlandweit

nur 0,3 %101 der Reststoffe an Energieunternehmen vermarktet. Diese Zahl wird vor

allem mit einer verstärkten Nutzung in Holzpelletanlagen zunehmen. Die derzeitigen

rheinland-pfälzischen Holzpellethersteller102 besitzen, einschließlich der geplanten

Produktionsanlagen103, eine Produktionskapazität von 118.000 Fm, was ungefähr

55.000 Mg Holzpellets entspricht. Da in 2002 in der Bundesrepublik Deutschland der

Bedarf an Holzpellets bei ungefähr 60.000 Mg lag, ist eine nachhaltige

Holzpelletproduktion gewährleistet.

Wichtiger als die Thematik der Versorgungssicherheit ist der Aufbau eines

Absatzmarktes für Holzpellets. Hier bieten die rechtlichen Regelungen über den

Austausch alter Heizanlagen eine wichtige Voraussetzung (vgl. Kapitel 10).

101 MANTAU et al. (2002) 102 Fa. Mann in Langenbach und Fa. Mohr in Trier, Fa. Röno-Holzpellets in Rötsweiler. 103 Neben den bestehenden Pelletieranlagen sind Pelletieranlagen in Morbach und in Nusbaum-Freilingen

geplant.


88

Tabelle 3-17: Energieholzpotenziale der rheinland-p fälzischen Sägewerken

theoretisches

Potenzial

technisch-

ökologisches

Potenzial

kurzfristig

verfügbares

Potenzial

Fm MWh Fm MWh Fm MWh

Sägewerke 716.421 1.637.533 716.421 1.637.533 625.605 1.491.668

Quelle: Eigene Bearbeitung104

3.5.2 Gebrauchtholz

Die Altholzverordnung unterscheidet Industrierestholz und Gebrauchtholz.

Gebrauchthölzer sind in diesem Zusammenhang „gebrauchte Erzeugnisse aus

Massivholz, Holzwerkstoffen oder aus Verbundstoffen mit überwiegendem Holzanteil

(mehr als 50 Massenprozent).105" Althölzer werden nach den Kategorien A I-A IV 106

unterteilt. Diese unterscheiden sich nach der Bearbeitung des Holzes.

Wichtig für die Potenziale des Gebrauchtholzes sind die Zuordnungen dieser

Altholzkategorien zu einzelnen Vorschriften der Bundesimmissionsschutzverordnung.

Im Rahmen dieser Studie werden die Potenziale an Gebrauchthölzern jedoch nicht an

die Altholzkategorien geknüpft, da es keine gesicherten Erkenntnisse über das

Aufkommen verschiedener Gebrauchtholzmengen in den Altholzkategorien gibt.107

Die vollständige Erfassung ist auf Grund der verschiedenen Entsorgungswege sehr

aufwendig. Da von MANTAU in diesem Bereich Untersuchungen durchgeführt

wurden,108 konnten dessen Ergebnisse ausgewertet und mit der aktuellen Literatur

vervollständigt werden. In dieser Studie ist Altholz gleich dem Begriff Gebrauchtholz

der Altholzverordnung zu sehen.

Das theoretische Potenzial entspricht dem Gesamtgebrauchtholzaufkommen. Ein Teil

dieses Holzes geht in die weitere Aufbereitung und wird in die Holzwerkstoffindustrie

geliefert. Da der stofflichen Nutzung gegenüber der energetischen ein Vorrang

eingeräumt wird,109 muss diese Menge für ein technisch-rechtliches Potenzial

abgezogen werden. Die restliche Menge ist dem kurzfristig verfügbaren Potenzial

zuzurechnen, da diese - ähnlich dem Industrierestholz - von Heiz(kraft)anlagen zu

attraktiven Preisen bezogen werden kann.

104 Energiekennzahlen nach Anhang 1 105 § 2 Ziffer 1 Verordnung über die Entsorgung von Altholz, BGBl I Nr. 59, 23.08.2002 106 § 2 Ziffer 4 Verordnung über die Entsorgung von Altholz, BGBl I Nr. 59, 23.08.2002 107 MANTAU (2002) 108 MANTAU (2001) 109 § 4 Abs.1 Nr.2 KrW-/AbfG vom 27.09.1997, BGBl. I S. 2705


89

In 2001 betrug das Altholzaufkommen in Rheinland-Pfalz 206.807 Mg110. MANTAU

beschreibt jedoch, dass diese Zahl noch korrigiert werden müsste, da eine

Vollerfassung zum Zeitpunkt der Studie noch nicht gegeben war.111 Das heißt, dass

die wirkliche Zahl höher ist. Es wurden, ähnlich den Annahmen von MANTAU, 25 %

höhere Zahlen angenommen, also 259.000 Mg. Dies entspricht einem Pro Kopf

Potenzial von 0,06 Mgatro pro Einwohner und Jahr. BECKER&WIPPEL (2002) haben

pro Kopf für die Region Osteifel ein Potenzial von 0,05 Mgatro pro Einwohner und Jahr

ermittelt.

248.170 Mg stehen nach Abzug von rechtlichen und ökologischen Restriktionen zur

Verfügung (technisches Potenzial). Da es wie oben erläutert keine wirtschaftlichen

Einschränkungen gibt, gilt die gleiche Zahl auch für das wirtschaftliche Potenzial.

Tabelle 3-18 zeigt die Gebrauchtholzpotenziale mit den dazugehörigen Heizwerten.

Tabelle 3-18: Energieholzpotenziale von Gebrauchthö lzern in Rheinland-Pfalz

theoretisches

Potenzial

technisch-

ökologsisches

Potenzial

kurzfristig

verfügbares

Potenzial

Mg MWh Mg MWh Mg MWh

Sägewerke 259.000 1.239.191 248.170 1.189.62

9

248.170 1.189.62

9

Quelle: Eigene Bearbeitung112

Das Altholzpotenzial in Rheinland-Pfalz ist nicht hoch genug, um langfristig alle

größeren geplanten Heizkraftwerke mit Brennstoff zu versorgen. Gegenwärtig sind

nach Aussagen von Studien in der Literatur jedoch die Altholzpotenziale weitgehend

aufgebraucht.113

Auch MARUTZKY114 sieht die Grenze der energetischen Nutzung von Althölzern

erreicht.

3.5.3 Gewerbliche Speisereste, Produktionsabfälle u nd Altfette /

Altöle

Abgesehen von den kommunalen Bioabfällen fallen in Rheinland-Pfalz auch im

gewerblichen Bereich organische Abfälle an. Da Abfälle zur Verwertung aus

Gewerbebetrieben nicht unter die abfallrechtliche Überlassungspflicht fallen, werden

die erwähnten Mengen zum Teil von privaten Entsorgungsunternehmen verwertet.

110 MANTAU (2002) 111 MANTAU (2002) 112 Energiekennzahlen vgl.: Anhang 1 113 KÖPKE&SCHMIDTFERICK (2002) 114 MARUTZKY (2003)


90

Während die Produktionsrückstände aus der lebensmittelverarbeitenden Industrie

nicht pauschal zu ermitteln sind, konnten über die Anfrage bei Entsorgern anfallende

Mengen für Gastgewerbe (Hotels, speisegeprägte Gastronomie, Kantinen und

Caterer), Krankenhäuser, Alten- und Pflegeheime sowie für Verbrauchermärkte mit

überlagerten verpackten und unverpackten Lebensmitteln ermittelt werden.

Eine Auswertung der durchschnittlichen Anfallmengen bei einem großen

Speiseresteentsorger ergab folgende Werte je Betrieb115:

- Gaststätten, Hotels, Restaurants 7,79 Mg Speisereste/a

0,21 Mg Frittierfette/a

- Krankenhäuser 20,56 Mg Speisereste/a


- Alten- und Pflegeheime 14,18 Mg Speisereste/a


- Handelsketten 8,55 Mg unverpackte Lebensmittel/a

8,85 Mg verpackte Lebensmittel/a

3,83 Mg Fleisch- und Wurstabfälle/a

Weitere organische Abfälle fallen in der Nahrungsmittelverarbeitenden Industrie, z.B.

in der Getränkeindustrie, bei der Herstellung von Tiefkühlnahrung oder Speiseeis an.

Bei der Produktion von Tiefkühlnahrung fallen je nach Betriebsgröße ca. 8 Mg

organische Abfallprodukte / Woche an.116 Floristikbetriebe und Baumärkte mit

Gartenabteilung haben nach Untersuchungen im Landkreis Kaiserslautern ein

durchschnittliches Abfallaufkommen von 2,5 Mg/a.

Große Potenziale sind regional bei Betrieben zur Herstellung von

Tiefkühllebensmitteln (wie z.B. die Firma Frosta, bei der jährlich organische Abfälle

von 2.400 Mg anfallen) Getränkeherstellern (einzelne große Unternehmen haben ca.

2.000-3.000 Mg/a117) oder Großbäckereien festzustellen. Bei der Herstellung von

Apfelsaft fallen ca. 20 % des Inputmaterials als Schlempe an. Diese Mengen werden

derzeit genau wie die hygienisch unbedenklichen Abfälle Getreideschlempen,

Biertreber oder Altbrot hauptsächlich in der Tierfütterung zum Einsatz gebracht. Unter

den immer strenger formulierten Fütterungsrichtlinien sind diese Stoffe in der

Landwirtschaft sehr willkommen. Kleinere Betriebe entsorgen ihre organischen Abfälle

häufig in der kommunalen Biotonne, die von den kommunalen Entsorgern jedoch nicht

getrennt aufgelistet werden. Daher ist bei einer Mengenkumulation darauf zu achten,

dass diese nicht doppelt erfasst werden. Die anfallende Menge an Speiseresten und

115 Hinske Entsorgung GmbH, 21.1.04 116 Jürgen Hinske, Hochrechnung aus Firmenstatistiken, 21.1.04 117 Jürgen Hinske, HINSKE Entsorgung GmbH, Hochrechnung aus Firmenstatistiken, 21.1.04


91

Fettabscheidern werden getrennt von den sonstigen organischen Abfällen gesammelt

und sind daher nicht in der kommunalen Abfallstatistik enthalten. Die Potenziale aus

den in (13.000) Hotels, Restaurants und Gaststätten, (4300) größeren

Handelsketten118, (99) Krankenhäusern und (395) Alten- und Pflegeheimen

anfallenden Mengen belaufen sich auf ca. 180.300 MWh.

Für die Altfettmengen ergeben sich bei Umfragen unter den Entsorgungsbetrieben

sehr unterschiedliche Werte. Neben den oben dargestellten 0,2 Mg Altspeisefette aus

Gaststätten, Hotels und Restaurants, die sich auf Firmenstatistiken beziehen119,

wurden von anderen Entsorgern Mengen von 1,6 Mg/a und Unternehmen

angesetzt.120 Diese Werte beziehen sich allerdings auf eine Daumenregel. Ein

weiterer Entsorger für Altspeisefette, der in der Modellkommune Weilerbach ansässig

ist, sammelt nach eigenen Angaben mit ca. 3.000 Mg/a ca. 1/3 der rheinland-

pfälzischen Altspeisefette ein. Er hat große Kooperationsbereitschaft bezüglich einer

energetischen Verwertung gezeigt. Die von ihm eingesammelten Mengen mit einem

Energiegehalt von ca. 31.800 MWh/a können als kurzfristig verfügbar angenommen

werden (vgl. Kapitel 5.7.2). Die in Rheinland-Pfalz verfügbaren Mengen würden sich

nach Aussagen der Firma Richter auf ca. 95.400 MWh belaufen. Für die Entsorgung

von Fettabscheiderinhalten entstehen in Betrieben oft erhebliche Kosten. Altfette und

-öle, die über die Kanalisation entsorgt werden, können Auslöser von kostspieligen

Reparaturarbeiten sein, wenn diese die Rohrleitungen der Kanalisation angreifen und

dadurch hohe Wartungskosten hervorrufen. Diese Ausgaben könnten eingespart

werden, wenn die Mengen flächendeckend gesammelt und einer energetischen

Verwertung zugeführt würden.

3.5.4 Gewerblicher Grünschnitt

Die gewerblichen Grünschnittmengen aus dem Garten- und Landschaftsbau sind auf

Grund der sehr heterogenen Struktur der Betriebe nicht durch Hochrechnung zu

ermitteln. Anfallende Mengen werden oft bei eigenen Projekten weiterverwendet, vor

Ort gemulcht oder ein- bis mehrmals jährlich zu kommunalen

Grünschnittsammelplätzen verbracht. In letzterem Fall tauchen die Mengen unter der

Kategorie kommunaler Grünschnitt auf. Konkrete Mengenangaben konnten von den

Betrieben nur selten gemacht werden. Fallen größere Mengen an, werden diese von

den Sammelstellen meist kostenpflichtig entgegengenommen. Das Interesse an einer

kostengünstigeren Entsorgung ist daher vorhanden. Die derzeit häufig sehr

inhomogenen Materialien könnten nach Aussagen einiger Unternehmen bis zu einem

gewissen Umfang getrennt nach holz- und grasartigen Anteilen geliefert werden.

118 Eigene Hochrechnung aus Daten des STATISTISCHEN LANDESAMTES (1993) und INFORMATION

RESSOUCES 2003 119 Jürgen Hinske, HINSKE Entsorgung GmbH, Hochrechnung aus Firmenstatistiken, 21.1.04 120 Persönliche Auskunft Fr. Zimmermann, Firma Becker Entsorgung GmbH, Januar 2004


92

Die Abfallbilanz, in die die Abfallmengen der öffentlich-rechtlichen

Entsorgungsbetriebe aufgenommen werden, weist Garten- und Parkabfälle aus

„anderen Herkunftsbereichen“ (nicht aus Haushalten) aus. Hierbei handelt es sich um

die direkt an den Anlagen angelieferten Mengen bei öffentlich-rechtlichen

Entsorgungsunternehmen, die auch Mengen aus Gewerbebetrieben annehmen. Diese

Mengen wurden mit ca. 6.500 MWhMax bzw. 8.600 MWhMax als untere Marge des

Potenzials angesetzt. Vergrößern könnten sich diese Potenziale durch aktive

Kooperation mit den entsprechenden Betrieben, die derzeit möglichst geringe Mengen

kostenpflichtig entsorgen.

Die Potenziale aus dem Bereich privater Gärten und Anlagen sind nur ansatzweise

bilanziert, da die weitaus größte Menge der organischen Reststoffe aus privaten

Gärten immer noch kompostiert, offen verbrannt, gemulcht oder anders entsorgt wird.

Mit einer zunehmenden Überalterung der Gesellschaft ist ebenfalls mit wachsender

Nachfrage nach professioneller Gartenpflege zu rechnen. Die Eigenkompostierung

geht in diesem Falle stark zurück, womit größere Mengen den öffentlichen und

privaten Entsorgern angedient werden. Ein gut organisiertes System der Gartenpflege

mit anschließender energetischer Nutzung der organischen Abfälle könnte sowohl für

den Garten- und Landschaftsbau wie auch für die Gartenbesitzer ökonomisch

vorteilhaft sein.

Grünschnitt aus der Baumschulpflege und von Obstanlagen wird im Rahmen dieser

Studie den „landwirtschaftlichen Sonderkulturen“ zugerechnet, da die erhobenen

Baumschul- und Obstanbauflächen, die die Grundlage für die Potenzialabschätzung

bilden, in der Statistik ebenfalls in den Bereich der landwirtschaftlichen Sonderkulturen

fallen.

3.6 Potenziale Rheinland-Pfalz nach Stoffgruppen

Die Tabelle 3-19 bis Tabelle 3-22 sowie Abbildung 3-9 und Abbildung 3-10 zeigen

jeweils in einer Übersicht, die in den vorherigen Abschnitten ermittelten

Biomassepotenziale, getrennt nach ihrer Verwertungsart:

• thermische Verwertung (Holzhackschnitzel)

• sonstige Biomassefestbrennstoffe (ohne Holz)

• Vergärung (Biogas)

• sonstige Verwertung (Biokraftstoffe etc.)


93

Tabelle 3-19: Zusammenfassung: kumulierte Biomassep otenziale – thermisch

verwertbare Biomasse (Holzhackschnitzel)

Min Max Min Max Min MaxWaldholz 9.799.295 9.799.295 6.576.060 6.576.060 1.107.730 2.068.468Industrieholz 1.637.533 1.637.533 1.637.533 1.637.533 1.491.668 1.491.668Altholz 1.239.191 1.239.191 1.189.630 1.189.630 1.189.630 1.189.630Kommunaler GS 166.386 220.017 83.820 110.838 83.820 110.838Gewerbl. GS 6.318 8.355 6.318 8.355 6.318 8.355Biotoppflege 232.092 286.319 169.015 212.397 84.508 106.198Straßenbegleitholz 21.848 24.619 14.230 16.447 8.538 9.868Ufer- und Gewässerpflege 817 936 543 639 326 383Schienenpflege 3.085 3.536 2.052 2.413 1.231 1.448NaWaRos 1.675.540 1.675.540 1.327.724 1.327.724 142.548 142.548Sonderkulturen 346.345 542.515 321.944 490.772 34.635 54.252Summe 15.128.449 15.437.856 11.328.870 11.572.808 4.150.952 5.183.656

Holzpotenziale in Rheinland-Pfalz



Die Erhebung der zur Verwertung als Holzhackschnitzel tauglichen Biomasse in den

verschiedenen Anfallorten in Rheinland-Pfalz entspricht einer regenerativen

Energiemenge von theoretisch insgesamt ca. 15.200Min bzw. 15.400Max GWh/a. Davon

sind technisch ca. 11.300Min bzw. 11.600Max GWh/a erfassbar. Kurzfristig verfügbar

sind ca. 4.200Min bzw. 5.200Max GWh/a. Diese Energiemenge entspricht einer

äquivalenten Heizölmenge von ca. 415,1Min Mio. bzw. 518,4Max Mio. Litern. Bei einem

angenommenen Heizölpreis von 0,376 Eurocent pro Litern entspricht die durch

Holzbiomasse substituierbare Heizölmenge einem Geldwert von rund 156,1 Min Mio.

und 195,0Max Mio. Euro pro Jahr. Damit könnte eine CO2 Einsparung von 1,5 Mio. Mg

pro Jahr erzielt werden.

Tabelle 3-20: Zusammenfassung: kumulierte Biomassep otenziale – thermisch

verwertbare Biomasse (sonstige Biomassefestbrennsto ffe)

Thermisch verwertbare Biomasse in Rheinland-Pfalz (ohne Holz) in MWh

Theoretisch Technisch Verfügbar

Rapskuchen 775.713 614.687 65.994Energiegetreide 1.399.155 1.108.713 119.034Energiegräser 969.641 768.359 82.493Stroh 2.440.862 1.934.178 207.658Summe 5.585.371 4.425.937 475.180



94

Thermisch verwertbare Biomasse (ohne Holz)

0

500.000

1.000.000

1.500.000

2.000.000

2.500.000

3.000.000

Rapskuchen Energiegetreide Energiegräser Stroh

MW

h

Theoretisch

Technisch

Verfügbar

Abbildung 3-9: Übersicht thermisch verwertbare Biom asse (ohne Holz)


Tabelle 3-21: Zusammenfassung kumulierte Biomassepo tenziale – vergärbare

Biomasse (Biogas) 121

Min Max Min Max Min MaxViehbestand 462.067 1.194.265 323.447 835.986 162.319 431.916NawaRos 7.663.242 7.663.242 6.072.474 6.072.474 651.956 651.956Dauergrünland 4.614.420 4.614.420 2.745.580 2.745.580 0 0Kommunaler GS 5.679 7.510 2.861 3.783 2.861 3.783gewebl. GS 6.318 8.355 6.318 8.355 6.318 8.355Biotoppflege 99.026 122.163 72.113 90.623 36.057 45.311Straßenpflege 35.572 40.083 23.169 26.778 13.901 16.067Ufer- und Gewässerpfl. 1.045 1.198 695 818 417 491Schienenpflege 3.948 4.526 2.627 3.089 1.576 1.853Sonderkulturen 106.300 166.508 98.811 150.627 10.630 16.651organische Abfälle 296.681 918.581 238.392 548.816 238.392 548.816Summe 13.294.298 14.740.852 9.586.487 10.486.928 1.124.428 1.725.199

Vergärbare Potenziale in Rheinland-Pfalz



Tabelle 3-22: Zusammenfassung kumulierte Biomassepo tenziale –

Biokraftstoffe

Ölhaltige Biomasse-Potenziale Rheinland-Pfalz in MWh


Pflanzenöle 821.812 651.217 69.916Altfette 309.072 266.238 138.234Summe 1.130.884 917.455 208.150


121 Nicht aufgeführt: Klärschlamm – Biogas, da Sonderstellung


95

Biokraftstoffpotenziale RLP

0

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

700.000

800.000

900.000

Pflanzenöle Altfette

MW

h/a Theoretisch

Technisch

Verfügbar

Abbildung 3-10: Biokraftstoffpotenziale in Rheinlan d-Pfalz


3.7 Zusammenfassung Gesamtpotenziale Rheinland-Pfal z

Eine Gesamtübersicht über die theoretischen, technisch-ökologischen und kurzfristig

verfügbaren Biomassepotenziale in Rheinland-Pfalz getrennt nach Stoffgruppen

zeigen Tabelle 3-23 und Abbildung 3-11.

Tabelle 3-23: Gesamtübersicht über die Biomassepote nziale Rheinland-Pfalz

nach Stoffgruppen


holzartige Biomasse 15.128.449 15.437.856 11.328.870 11.572.808 4.150.952 5.183.656sonst. therm verwertb. Biomasse 5.585.371 5.585.371 4.425.937 4.425.937 475.180 475.180vergärbare Biomasse 13.288.196 14.732.782 9.580.385 10.478.859 1.118.326 1.717.130ölhaltige Biomasse 1.130.884 1.130.884 917.455 917.455 208.150 208.150Summe 35.132.900 36.886.893 26.252.646 27.395.058 5.952.607 7.584.115

Gesamtpotenziale Rheinland-Pfalz nach Stoffgruppen

Verfügbar in MWhTechnisch in MWhTheoretisch in MWh

Q

uelle: Eigene Darstellung


96

Gesamtpotenziale Rheinland-Pfalz nach Stoffgruppen

0

2.000.000

4.000.000

6.000.000

8.000.000

10.000.000

12.000.000

14.000.000

16.000.000

18.000.000

Theore

t. M

in

Theore

t. M

ax

Techn

. Min

Techn

. M

ax

MW

h/a

holzartige Biomasse

sonst. therm verwertb. Biomasse

vergärbare Biomasse

ölhaltige Biomasse

Abbildung 3-11: Übersicht Gesamtpotenziale Rheinlan d-Pfalz, kategorisiert nach

Stoffgruppen


technisch -ökologsische Potenziale

44%

17%

36%

3% kurzfristig -verfügbare verfügbare Potenziale

70%

8%

19% 3% holzartige

Biomasse sonst. therm verwertb. Biomasse vergärbare Biomasse ölhaltige Biomasse

Abbildung 3-12: Potenzialvergleich verfügbare und t echnische Potenziale nach

Stoffgruppen


Die Biomasse-Potenziale getrennt nach Anfallort zeigen Tabelle 3-24 und Abbildung

3-13.


97

Tabelle 3-24: Gesamtpotenziale Rheinland-Pfalz nach Anfallort


24%

27%

2%7%

40%Landw irtschaft

Forstw irtschaft

Landschaftspflege

Kommune

Industrie u. Gew erbe

Abbildung 3-13: Übersicht verfügbare Gesamtpotenzia le Rheinland-Pfalz nach

Anfallort


Insgesamt beträgt das theoretische Biomassepotenzial in Rheinland-Pfalz zwischen

35.133 Min bzw. 36.889 Max GWh/a.

Dieses theoretische Potenzial ist jedoch nicht sehr aussagekräftig. Interessanter ist

das technische Potenzial, das langfristig unter optimalen Rahmenbedingungen

umgesetzt werden könnte. Hier zeigt sich, dass in Rheinland-Pfalz eine

Energiemenge zwischen 26.253Min bzw. 27.395Max GWh/a regenerativ erzeugt werden

könnte.

Die tatsächlich kurzfristig verfügbaren Potenziale in Rheinland-Pfalz belaufen sich

momentan auf ca. 5.953Min bzw. 7. 584Max GWh/a, eine äquivalente Heizölmenge von

umgerechnet 595,3 Mio.Min bzw. 758,4 Mio.Max Litern, die durch regenerative

Energieträger substituiert werden könnte. Unter der Annahme dass alle Betriebe mit

mehr als 100 Rindern oder 400 Schweinen (unter Nutzung von Kofermenten) eine

Biogasanlage errichten könnten, ergäbe sich ein Potenzial von ca. 1.800

Biogasanlagen in Rheinland-Pfalz. Derzeit sind ca. 25 Anlagen mit einer

Gesamtleistung von ca. 11 MWel und 16 MWth umgesetzt (ca. 20 weitere sind

geplant). Würde das derzeit noch nicht umgesetzte verfügbare Potenzial an

Min Max Min Max Min MaxLandwirtschaft 21.275.097 22.263.674 15.967.133 16.700.317 1.547.184 1.842.418Forstwirtschaft 9.799.295 9.799.295 6.576.060 6.576.060 1.107.730 2.068.468Landschaftspflege 397.433 483.380 284.445 353.202 146.554 181.619Kommune 374.112 1.051.475 187.606 525.970 187.606 525.970Industrie u. Gewerbe 3.286.963 3.289.069 3.237.402 3.239.508 2.963.533 2.965.639Summe 35.132.900 36.886.893 26.252.646 27.395.058 5.952.607 7.584.115

Theoretisch in MWh Technisch in MWh Verfügbar in MWhPotenziale nach Anfallort


98

holzartiger Biomasse in Anlagen von 500 kW Leistung (mit durchschnittlich 2.000

Volllaststunden pro Jahr) eingesetzt, könnten ca. 2.400 Anlagen betrieben werden.

Derzeit sind ca. 140 größere Hackschnitzelheizungen, bzw. Heizkraftwerke mit einer

Gesamtleistung von ca. 28 MWel und ca. 286 MWth gebaut. Hinzu kommen zahlreiche

Pellet- und Scheitholzheizungen.

Bei einem Heizölpreis von 0,376 €/Liter ergibt das kurzfristig verfügbare Potenzial

einen monetären Gegenwert zwischen 223,8 Mio. Min bzw. 285,2Max Mio. Euro, der

jedes Jahr in der Region verbleiben könnte. Darüber hinaus würde gleichzeitig ein

wertvoller Beitrag im Rahmen des globalen Klimaschutzes geleistet werden, da durch

die Nutzung des verfügbaren Potenzials innerhalb kurzer Zeit zwischen 1,5 Mio.Min

bzw. 2,0 Mio. Max Mg CO2 eingespart werden können.

Zusätzlich sind in der Landschaftspflege in den Bereichen Biotoppflege,

Straßen-, Schienen- sowie aus der Gewässer- und Uferbegleitpflege durchaus

zusätzliche Potenziale vorhanden, die jedoch im Rahmen dieser Studie auf Grund

wenig aussagekräftiger Daten nicht aufgenommen wurden.

16,9

17,8

12,6

13,2

3,2

4,0

100

0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0

Theoret. Min

Theoret. Max

Techn.Min

Techn. Max

Verfügb. Min

Verfügb. Max

PEV

prozentualeEnergiebereitstellung

Abbildung 3-14: Anteil der Biomasse-Potenziale zur Bereitstellung des

Primärenergieverbrauchs in Rheinland-Pfalz (Verbrau ch 2000: 746,7 PJ bzw.

207.400 GWh)



99

Die Ermittlung der vorhandenen Biomasse-Potenziale hat ergeben, dass das

technische Potenzial ausreicht um 13 % des derzeitigen Primärenergiebedarfs (2001:

746,7 PJ)122 zu decken. Dieser Anteil könnte sich mittelfristig auf etwa 16 bis 19 %

erhöhen, wenn durch Einsparpotenziale der derzeitige Primärenergieverbrauch um

15 bis 30 % reduziert werden könnte. Eine Einsparung dieser Größenordnung könnte

z.B. durch technische Neuinvestitionen, die Nutzung von Synergieeffekten oder durch

eine gesteigerte Bewusstseinsbildung im Umgang mit Energie erzielt werden.

Mit den kurzfristig verfügbaren Mengen - vor allem mit holzartigen und vergärbaren

Biomassen aus der Landwirtschaft – können etwa 4 % des derzeitigen PEV gedeckt

werden. Dies entspricht jedoch einem minimalen Ansatz, so dass bei Einsparungen

des Primärenergiebedarfes um 20 % mittelfristig 5 - 6 % verfügbare Potenziale

erwartet werden können.


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Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern

103

4 Biomasse-Potenziale im Landkreis Kaiserslautern

Bei der Auswahl des Modelllandkreises wurde darauf geachtet, eine Region zu

betrachten, die möglichst viele strukturelle Eigenschaften der Rheinland-pfälzischen

Landschaftsgebiete vereint. Kaiserslautern weist vielfältige Strukturen mit ländlichem

Gebiet und städtischen Einflüssen auf und schien daher geeignet als Modell. Der

Landkreis vereint mit einem beachtlichen Anteil am Pfälzer Wald einen Großteil der

Gegebenheiten der Rheinland-pfälzischen Kommunen.1 Weiterhin zeigten sich die

Verantwortlichen vor Ort im Vorgespräch sehr kooperativ und sagten Unterstützung

bei der Projektumsetzung zu.

Die Potenziale wurden auf Basis der bereits in Kapitel 3 beschriebenen Kennwerte

und eigenen Datenerhebungen ermittelt. In verschiedenen Bereichen wird im

Vergleich zu der Potenzialermittlung auf Landesebene auf die unterschiedlichen

Strukturen des Landkreises und der Verbandsgemeinden eingegangen. Eine

ausführlichere Potenzialermittlung auf Verbandsgemeindeebene findet sich in

Kapitel 5.

4.1 Lage und Landschaft des Landkreises Kaiserslaut ern

Der Landkreis Kaiserslautern liegt im Zentrum des Landes Rheinland-Pfalz.

Benachbarte Kreise sind der Landkreis Kusel, Donnersbergkreis, Landkreis Bad

Dürkheim und der Landkreis Südwestpfalz. Die kreisfreie Stadt Kaiserslautern wird

fast komplett vom Landkreis umschlossen. Mit einer Einwohnerzahl von 110.145 und

durchschnittlich 172 Einwohnern pro km² liegt der Landkreis im Mittel der rheinland-

pfälzischen Landkreise (Landkreise Rheinland-Pfalz: 162 E/km², Städte Rheinland-

Pfalz: 949 E/km²).2

Das Gebiet des Landkreises unterteilt sich in neun Verbandsgemeinden: Weilerbach,

Otterbach, Otterberg, Enkenbach-Alsenborn, Hochspeyer, Bruchmühlbach-Miesau,

Ramstein-Miesenbach und Landstuhl. Abbildung 4-1 zeigt die verschiedenen

landschaftlichen Regionen, die den Kreis prägen und im Folgenden kurz dargestellt

werden.

Die Pfälzerwald -Gemeinden Verbandsgemeinde Kaiserslautern Süd und

Verbandsgemeinde Hochspeyer liegen im Osten und Süden des Landkreises

Kaiserslautern. Der Pfälzerwald hat eine gesamt Fläche von 1.771 km² und ist somit

das größte zusammenhängende Waldgebiet in Deutschland. Er ist Naturpark und

1Im Rahmen der Studie wurden neben dem Landkreis Kaiserslautern auch Akteure aus anderen

Landkreisen betreut und beraten, so dass auch Strukturen, die nicht im Landkreis Kaiserslautern vorhanden

sind, mit berücksichtigt werden konnten. 2 STATISTISCHES LANDESAMT RHEINLAND-PFALZ (2002)


104

anerkanntes Biosphärenreservat. Der größte Teil des Pfälzerwaldes liegt auf einer

Buntsandsteinformation und besteht zu 76 % aus Waldflächen. Typische Baumarten

sind Buchen, Eichen, Fichten und Kiefern. Lediglich 20 % der Flächen werden

landwirtschaftlich genutzt.3

Das Pfälzer Bergland erstreckt sich über das Gebiet der Verbandsgemeinden

Enkenbach-Alsenborn, Otterberg, Otterbach und Weilerbach, im Norden des

Landkreis Kaiserslautern. Charakteristisch für das Pfälzer Bergland sind die

abwechselnden Hügel und Täler, wobei auf den Hügeln Wiesen, auf den Hängen

Wälder dominieren.4

Das Land der Moore liegt im Gebiet der Verbandsgemeinde Ramstein-Miesbach im

Westen des Landkreis Kaiserslautern. Es liegt in der Westpfälzischen Senke und ist

durch die Übergänge von Wald und Moor, Wiesen und Feldern gekennzeichnet. In der

Urzeit bestand die Region aus einem großen, nur langsam abfließenden See,

wodurch es zur Moorbildung kam. Seit Mitte des 18. Jahrhunderts wurden die Moore

dann teilweise entwässert, ausgetorft und kultiviert. Die Region hat eine große

Bedeutung für die Flora und Fauna, da hier zahlreiche seltene Arten zu finden sind.5

Zum Sickinger Land gehören die Verbandsgemeinden Bruchmühlbach-Miesau und

Landstuhl, im Südwesten des Landkreises Kaiserslautern. Das Sickinger Land liegt

auf einer Hochebene und ist vom oberen Buntsandsteinvorkommen geprägt, welches

von Muschelkalk überlagert wird. Charakteristisch für die Region ist der Ackerbau.6

Abbildung 4-1: Landschaftliche Regionen im Landkrei s Kaiserslautern

Quelle: Kreisverwaltung Kaiserslautern

3 TOURISTIKVEREIN KAISERSLAUTERN LAND e.V. (o.J) a: 15.3.2004 4 TOURISTIKVEREIN KAISERSLAUTERN LAND e.V. (o.J.) b 15.3.2004, NATURPARK PFÄLZERWALD

(o.J): 15.3.2004 5 TOURISTIKVEREIN KAISERSLAUTERN LAND e.V. (o.J.) c: 15.3.2004 6 TOURISTIKVEREIN KAISERSLAUTERN LAND e.V. (o.J.) d: 15.3.2004


105

4.2 Energieverbrauch im Landkreis Kaiserslautern

Der gesamte Energieverbrauch des Landkreises wird von der Kreisverwaltung nicht

erfasst. Eine Hochrechnung aus dem Primärenergieverbrauch in Rheinland-Pfalz

(746.700 GJ7) auf die Einwohner des Landkreises ergibt einen Wert von 20.353 GJ

bzw. 5.700 GWh8.

4.3 Stand der Biomasse-Nutzung im Landkreis Kaisers lautern

Der Landkreis Kaiserslautern zeigte großes Interesse an der Umsetzung von

Biomassepotenzialen. Ausgehend von einem sehr geringen Umsetzungsgrad zu

Beginn der Studie konnten in den Jahren 2001 – 2004 im Landkreis zahlreiche

Projekte angeregt und umgesetzt werden. Eine graphische Darstellung der

umgesetzten und geplanten Biomasseanlagen im Landkreis ist in Abbildung 4-2

dargestellt. Die einzelnen Biomasse-Projekte im Landkreis sind in Kapitel 13 jeweils

kurz dargestellt. Tabelle 4-1 zeigt die Leistungsdaten der einzelnen Anlagen und

umgerüsteten Fahrzeuge.

Weilerbach

Otterbach

Otterberg

Enkenbach-Alsenborn

Hochspeyer

Kaiserslautern-Süd

Ramstein-Miesenbach

Landstuhl

Bruchmühlbach-Miesau

Kaiserslautern

Weilerbach

Otterbach

Otterberg

Enkenbach-Alsenborn

Hochspeyer

Kaiserslautern-Süd

Ramstein-Miesenbach

Landstuhl


Kaiserslautern

Abbildung 4-2: Geplante und gebaute Biomasseanlagen sowie umgerüstete

Fahrzeuge im Landkreis Kaiserslautern

7 LÄNDERARBEITSKREIS ENERGIEBILANZEN (2001) 8 Umrechnung: 3600 GJ = 1 GWh


106

Symbole

Klär-/Deponiegas-BHKW

Biogas-BHKW

Holzhackschnitzel-Anlage

Pellet-Heizung

Pflanzenöl-Anlage

Pflanzenöl-Fahrzeug

Altfett-BHKW

Elektrische Energie

BioEnergie- undRohstoffZentrum (BERZ)

Grasraffinerie

Klärschlammverwertung

Symbole

Klär-/Deponiegas-BHKW

Biogas-BHKW

Holzhackschnitzel-Anlage

Pellet-Heizung

Pflanzenöl-Anlage

Pflanzenöl-Fahrzeug

Altfett-BHKW

Elektrische Energie

BioEnergie- undRohstoffZentrum (BERZ)

Grasraffinerie

Klärschlammverwertung

StatusBau bzw. bereits gebaut

Geplant

StatusBau bzw. bereits gebaut

Geplant

Anlagengrößen

< 100 kW

> 101 kW – 400 kW

> 401 kW – 800 kW

> 801 kW – 2 MW

> 2 MW

Anlagengrößen

< 100 kW

> 101 kW – 400 kW

> 401 kW – 800 kW

> 801 kW – 2 MW

> 2 MW


107

Tabelle 4-1: Leistungsdaten der umgesetzten Anlagen im Landkreis

Kaiserslautern

Art der Anlage

kW elektrisch

Jahresarbeit kWh elektrisch

kW thermisch

Jahresarbeit kWh thermisch

Stand PLZ Standort

Bio- und Deponiegas-BHKW

920 3.199.620 1.348 4.700.000 gebaut 67677 Mehlingen

HHS 0 0 650 4.157.727 in Planung 67677 Enkenbach-Alsenborn

HHS 0 0 450 900.000 gabaut 66892 LambsbornHHS 0 0 300 450.000 Planung 66892 LambsbornHHS 0 0 650 1.300.000 Planung 66849 LandstuhlHHS 0 0 800 1.600.000 im Bau 67685 MackenbachHHS 0 0 800 2.400.000 im Bau 66892 MartinshöheHHS 0 0 100 150.000 gebaut 67697 OtterbergHHS 0 0 60 90.000 gebaut 2001 66877 Ramstein-

MiesenbachHHS 0 0 300 900.000 gebaut 2001 67655 SchoppHHS 0 0 800 4.740.647 im Bau 67685 WeilerbachHHS 0 0 200 460.000 im Bau 67685 WeilerbachKlärgas-BHKW

920 3.199.620 1.348 4.700.000 gebaut 67659 Kaiserslautern

Klärgas-BHKW

85 744.600 225 in Planung 66877 Ramstein

Altfettaufbereitung und BHKW

2.000 15.000.000 40.000 30.000.000 Wirtschaftlich-keitsberech-nung

67685 Class III-Gelände, VG Weilerbach

Dampfmotor n.b n.b n.b n.b in Planung 67677 MehlingenSpilling Dampfmotor

950 6.650.000 7.500 6.750.000 in Planung 67685 Class III-Gelände, VG WeilerbachKlärschlamm-

behandlungn.b n.b n.b n.b in Planung 67685 Class III-

Gelände, VG Weilerbach

Quelle: Eigene Ermittlungen

Tabelle 4-2: Auf Pflanzenöl umgerüstete Fahrzeuge i m Landkreis Kaiserslautern

Art des Motors Stand PLZ EinsatzortSchlepper DEUTZ Agrotron 115 MK 3 umgerüstet 67707 TrippstadtSchredder Willibald umgerüstet 66887 LK KaiserslauternTraktor FENDT FARMER 309 LSA umgerüstet 67688 RodenbachTraktor J. DEERE 6810 umgerüstet 67688 RodenbachVW-Bus T4 umgerüstet 67688 RodenbachNotstromaggregat umgerüstet 67657 MehlingenSchredder Hammel umgerüstet 67657 Mehlingen

Abrollkipper MB 2638 umgerüstet 67657 Mehlingen

Abrollkipper MB 2428 umgerüstet 67657 MehlingenNissan-Pick-Up umgerüstet 67657 Mehlingen

Quelle: Maschinen- und Betriebshilfsring Südwestpfalz-Kaiserslautern


108

4.4 Waldholz aus der Forstwirtschaft

Im Landkreis Kaiserslautern wurde der Zuwachs und der Hiebsatz pro Forstamt

ermittelt. Da jedoch einige Forstamtsgrenzen über die Landkreisgrenzen

hinausreichen, mussten die Potenziale teilweise revierweise ausgerechnet und

angeglichen werden.

Im Landkreis Kaiserslautern gibt es einen jährlichen Zuwachs und damit ein

theoretisches Potenzial von 123.000 Fm. Dies entspricht einem Heizwert von etwa

321.892 MWh pro Jahr.

Der jährliche Hiebsatz liegt mit 88.102 Fm bei rund 68 % des Zuwachses. Das

technisch/ökologische Waldholzpotenzial liegt also bei 222.698 MWh pro Jahr.

Da die Landkreisgrenzen und die Forstamtsgrenzen verschieden sind, konnte über die

Forsteinrichtung nicht das gesamte Sortenaufkommen evaluiert werden. Behelfsweise

wurden die durchschnittlichen Verkaufszahlen der in Frage kommenden Sortimente

angenommen. Durchschnittlich wurden von 1997 bis 2002 im Landkreis

Kaiserslautern 24.000 Fm Industrieholz und NH-Holz produziert. Landesweit wird von

diesem Potenzial in etwa 35 % ins IL-Sortiment verkauft. Es wird angenommen, dass

dieser Wert auch für den Landkreis Kaiserslautern gilt. Somit ergibt sich ein

kurzfristig verfügbares Potenzial von rund 16.000 Fm oder 41.000 MWh. Im

Landkreis Kaiserslautern können somit mit Waldholz bei einem Verbrauch von 2000 l

je Haushalt rund 2050 Häuser nachhaltig mit Wärme versorgt werden. Das durch den

Brennholzverkauf bereits umgesetzte Potenzial konnte auf Landkreisebene nicht

ermittelt werden.


4.5.1 Landwirtschaftliche Organisation

Der Landkreis liegt im Einzugsgebiet des Bauern- und Winzerverbandes Rheinland-

Pfalz Süd e.V., der eine eigene Bezirksgeschäftsstelle mit Sitz in der Stadt

Kaiserslautern hat.

Maschinen- und Betriebshilfsring (MBR) für die landwirtschaftlichen Betriebe des

Landkreises Kaiserslautern ist der MBR Südwestpfalz-Kaiserslautern, der im Bereich

der energetischen Biomassenutzung bereits ein großes Engagement zeigt. Von ihm

wurde das Projekt zur energetischen und stofflichen Nutzung von heimischem Raps

initiiert. Am Standort Zweibrücken werden zukünftig ca. 2 Mio. Liter Rapsöl gepresst

und anschließend in der Region vermarktet. Der Rapskuchen dient als hochwertiges

Futtermittel und kann genmanipuliertes Soja ersetzen. Der MBR Südwestpfalz-

Kaiserslautern schloss für dieses Projekt Kooperationsvereinbarungen mit den

umliegenden Maschinenringen und gründete eine eigene Gesellschaft mit Teilhabern

aus der Landwirtschaft. (Eine Projektbeschreibung findet sich in Kapitel 13). Ferner

werden von der Tochtergesellschaft des MBR Südwestpfalz-Kaiserslautern, der Agrar


109

Service Dienstleistungen in Landwirtschaft und Umwelt GmbH (ASDLU) bereits

Holzhackschnitzel für das Heizwerk in der Ortsgemeinde Schopp produziert und

geliefert (vgl. Kapitel 13).

4.5.2 Biomasse-Potenziale aus landwirtschaftlichen Flächen

Für die Ermittlung der allgemeinen theoretischen und technischen Potenziale aus

landwirtschaftlichen Flächen im Landkreis Kaiserslautern wird der bereits in Kapitel

3.2.3 beschriebene Anbaumix und die Berechnungsmethode angenommen. Für die

Ermittlung der verfügbaren Potenziale wurden die gesamten Stilllegungsflächen

(1.221 ha)9 herangezogen, da diese die allgemeine Angabe von 20 % der

Getreideflächen übersteigt und da auf diesen Flächen einer Nutzung für den Anbau

nachwachsender Rohstoffe nichts entgegensteht. Abbildung 4-3 zeigt eine

Gegenüberstellung der Flächenpotenziale in den einzelnen Verbandsgemeinden.

Daraus ist zu erkennen, dass die Pfälzer-Wald-Gemeinden (Hochspeyer und

Kaiserslautern-Süd) erwartungsgemäß die geringsten Flächenpotenziale aufweisen,

während im nördlichen und westlichen Bereich des Landkreises, größere

landwirtschaftliche Flächenpotenziale zu finden sind. Die größten Potenziale weist die

nördlichste Verbandsgemeinde Otterberg auf, die an den Donnersbergkreis grenzt.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

VG

Bru

chm

üh

lb.-

Mie

sau

VG

En

kenb

ach

-Als

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orn

VG

Ho

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VG

Ra

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sen

ba

ch

VG

Wei

lerb

ach

Stil

llegu

ngsf

läch

e in

ha

Abbildung 4-3: Flächenpotenziale aus Stilllegungsfl ächen in Hektar

Quelle: Eigene Darstellung, Statistisches Landesamt Rheinland-Pfalz 1999


110

Tabelle 4-3: Potenziale aus landwirtschaftlichen An bauflächen im Landkreis

Kaiserslautern



352.732 352.732 282.725 282.725 53.121 53.121

davon Strohaufkommen 65.130 65.130 52.204 52.204 29.644 29.644Dauergrünland 131.223 131.223 78.077 78.077 11.412 11.412Sonderkulturen 43 58 43 58 4 6Summe 483.998 484.012 360.845 360.860 86.711 86.712

Potenziale aus landwirtschaftlichen Anbauflächen im Landkreis Kaiserslautern



Abbildung 4-4 stellt die Potenziale aus dem Anbau nachwachsender Rohstoffe unter

Zugrundelegung des oben genannten Anbaumixes für den Landkreis Kaiserslautern

zusammen. Die Ansätze für Stroh und Dauergrünland erfolgten in Abstimmung mit

den landwirtschaftlichen Vertretern des Landkreises.10 Demzufolge besteht dort ein

theoretisches Gesamtpotenzial von 484.000 MWh/a. Die technisch gewinnbaren

Mengen belaufen sich auf ca. 360.860 MWh/a. Unter den aktuellen Voraussetzungen

sind derzeit ca. 86.700 MWh/a verfügbar. Dies entspricht einem Heizöläquivalent von

8,7 Mio. Litern, was bei einem Heizölpreis von 0,376 €/l einem Wert von ca. 3,26 Mio.

€ entspricht. Bei der vollständigen Nutzung des verfügbaren Potenzials aus der

landwirtschaftlichen Nutzfläche mit dem angegebenen Anbaumix können 22.500 t

CO2 eingespart werden. Abbildung 4-4 verdeutlicht graphisch die Verteilung der

Potenziale aus den verschiedenen Kategorien.

Biomasse-Potenziale auf landwirtschaftlichen Flächen

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

350.000

400.000

The

oret

.M

in

The

oret

.M

ax

Tec

hn.

Min

Tec

hn.

Max

Ver

fügb

.M

in

Ver

fügb

.M

ax

MW

h

Nachwachsende Rohstoffe aufAckerflächen

davon Strohaufkommen

Dauergrünland

Sonderkulturen

Abbildung 4-4: Gegenüberstellung theoretischer, tec hnischer und verfügbarer

Potenziale aus landwirtschaftlichem Anbau


9 Flächen mit Anbau nachwachsender Rohstoffe in Form von Raps + Stillgelegte Flächen ohne Anbau,

Quelle: Statistisches Landesamt Rheinland-Pfalz 1999


111

4.5.3 Biomassepotenziale aus der Tierhaltung

Die Ermittlung der Potenziale aus der Tierhaltung erfolgte auf Basis der statistisch

ermittelten Viehbestände unter Verwendung der in Kapitel 3 bereits beschriebenen

Vorgehensweise. Ähnlich, wie bei der landwirtschaftlichen Nutzfläche sind auch bei

der Viehhaltung große Unterschiede in den einzelnen Verbandsgemeinden zu

erkennen (Abbildung 4-5).

0100.000200.000300.000400.000500.000600.000700.000800.000900.000

1.000.000

VG

Bru

chm

ühlb

.-M

iesa

u

VG

Enk

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ch-A

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born

VG

Hoc

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VG

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VG

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VG

Ott

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rg

VG

Ram

stei

n-M

iese

nbac

h

VG

Wei

lerb

ach

Bio

gasm

enge

in m

3

Abbildung 4-5: Biogaspotenziale aus der Viehwirtsch aft in der

Verbandsgemeinde Weilerbach;


Eine Berechnung der theoretischen Biogasmenge im Landkreis Kaiserslautern ergab

unter Berücksichtigung der Gaserträge der verschiedenen Güllearten und den

durchschnittlichen Stallhaltungstagen einen Heizwert von ca. 12.800 MWh/a Min bzw.

33.400 MWh/a Max aus der Tierhaltung. Die Schwankungsbreite der Gaserträge ergibt

sich aus den unterschiedlichen Gaserträgen bei optimalen und suboptimalen

Vergärungsbedingungen.

Für die technischen Potenziale ergibt sich eine Summe von 9.000 MWh/a Min bzw.

23.400 MWh/a Max. Tatsächlich verfügbar hiervon sind ca. 3.800 MWh/a Min bzw.

10.000 MWh/a Max.

10 Die Berechnungsweise wird in Kapitel 5 dargestellt.


112

Tabelle 4-4: Potenziale aus der Tierhaltung


Rinder 11.607 31.090 8.125 21.763 3.580 9.589Schweine 704 1.759 492 1.231 179 448Hühner 519 593 363 415 0 0Summe Tierhaltung 12.830 33.443 8.981 23.410 3.759 10.038

Potenziale aus der Tierhaltung im Landkreis Kaiserslautern



4.5.4 Projektansätze zur landwirtschaftlichen Bioma ssenutzung

Um neben der Potenzialermittlung bereits erste Umsetzungsmöglichkeiten

aufzuzeigen, wurden im Landkreis Kaiserslautern genauere Betriebsinformationen

eingeholt, Akteure befragt und im Rahmen abendlicher Veranstaltungen informiert.

Aus den daraus gewonnenen Daten konnten bereits potenzielle Umsetzungsakteure

und mögliche Projektstandorte bzw. Standorte mit räumlichem Bezug benannt

werden.

Im Rahmen einer Informationsveranstaltung zeigten sich einige Landwirte bereits an

der Umsetzung einer Biogasanlage interessiert. Um auch Betriebe berücksichtigen zu

können, die nicht an der Veranstaltung teilgenommen hatten, wurde eine Befragung

mit Fragebogen und telefonischer Nacherfassung durchgeführt. In Tabelle 4-5 sind die

Betriebsstrukturen der einzelnen Betriebe aus der Informationsveranstaltung, in

Tabelle 4-6 die Betriebsstrukturen aus der Umfrage aufgelistet und hinsichtlich der

Umsetzbarkeit einer Biogasanlage bewertet.11

Bewertung:

• +1: Vergärung in eigener Anlage zu prüfen

• 0: Vergärung nur partnerschaftlich möglich

• -1: wenige Potenziale zur Vergärung

Für die Nutzung des Wirtschaftsdüngers sollten die Substrate über das Jahr

kontinuierlich in Menge und Qualität zur Verfügung stehen. Aus diesem Grund

kommen für einzelbetriebliche Anlagen nur diejenigen Betriebe in Frage, die eine

ganzjährige Stallhaltung ihres Viehs haben. Für Gemeinschaftsanlagen sind die

Transportentfernungen zwischen den Höfen und der Anlage wichtig. Vor allem die

Möglichkeit zum Wärmeabsatz sollte berücksichtigt werden.

11 Die potenziellen Anlagenstandorte in der Verbandsgemeinde Weilerbach sind in Kapitel 5 dargestellt.


113

Tabelle 4-5: Darstellung der Betriebsstrukturen int eressierter Landwirte im Landkreis Kaiserslautern i m Rahmen einer

Informationsveranstaltung am 27.11.2001

PersonalienVG Ortsgemeinde Name Art Menge Menge GVE Art Menge

Milchkühe 60 60 Schlempe 375 haGemischt 90 haStilllegung 5,6 ha

Milchkühe 60 60 Grünland 65 haJungvieh 80 40 Ackerland 55 ha

SchlempeGetreideGrasMais

Mittelbrunn Jotter Kühe/ Rinder

40 40

Milchkühe 65 65 Getreide

Puten 400 1,6 RapsSonder-kulturenGrünlandKartoffelnStilllegung 10 ha

400 1,6

Weilerbach Albrecht 105 haReichenbach-Steegen

Hähnchen

Milchkühe 100 100 Keine Angaben

Gerharrdsbrunn Guhl

Mittelbrunn Zimmer


Landstuhl

Lage Viehangaben Kofermente


SpranJungvieh 30 15


114

PersonalienVG Ortsgemeinde Name Art Menge Menge GVE Art Menge

Kartoffel-schlempe

450 m3

KartoffelnRapsGrünlandStilllegung 10 ha

Milchkühe 25 25Rinder 50 50

GrünlandGetreide

Nachzucht 60 30 Stilllegung 5-6 haSchweine 800 164

GetreideErbsenKartoffeln

RapsStilllegung 10 ha

Niedermohr Schwarz Milchkühe 65 65Brennerei 1600 hlGemischt 120 ha

Geflügel 800 3,2Schlempe 200 m3

Gemischt 238 haStilllegung 26 haSchlempeGemischt 56 ha

60

Krottweiler-Schwanden


Rammstein-Miesenbach

70 ha

12

Steinwenden Tremel

105 ha

Steinwenden Schmitt Pferde 18 12

Legehennen (Nachbar)

Miesenbach Fischer16000

Stilllegung 5 ha

Katzenbach Schöne Milchkühe 60

140 Grünland 135 ha

Rammstein-Miesenbach

Kneller

90 ha

Ramstein Miesenbach

Pfeiffer Mutterkühe 140

Schenkel

Obermohr TögelPferde 18


115

Tabelle 4-6: Darstellung der Betriebsstrukturen bef ragter Landwirte im Landkreis Kaiserslautern

PersonalienVG Orts-

gemeindeName Viehart Menge Viehhaltung GVE Kofermente Andere Subs trate

Milchkühe 60 Ackerfläche Eigene Brennerei:

Nachzucht 50 Stilllegung 150 Tage * 2.500 Liter

Kartoffel und Getreide

(jeweils 50 %)

Milchkühe 80 ganzjährig Genossenschaftsbrennerei in

Gerhardsbrunn

Nachzucht

(Gülle)

80 50 Jungvieh auf

Weide

Ackerfläche 3.000 Liter (l)

Kartoffelschlempe am Tag

Stilllegung

Milchkühe 30 Stilllegung Brennerei: l

Nachzucht 80 davon Raps 2.000 l Schlempe/ d, davon

2/3 Kartoffel; 1/3 Getreide

Milchkühe 35 Ackerland

Nachzucht 15 Grünland

Stilllegungsfläche

Milchkühe 45

Kälber 50

Verschlussbrennerei: 2.000-

2.500 l Getreideschlempe/ d

Landstuhl Mittelbrunn Jotter Geplant ist Neubau

mit ganzjähriger

Stallhaltung

70 Stilllegung 3-4 ha

Landstuhl Mittelbrunn Hemmer Gesamtes Vieh auf

der Sommerweide

42 32 ha

25 ha

3,8 ha

Kaiserslautern Kaiserslautern 27 Simbgen Ganzjährige

Stallhaltung außer

etwa 20 der

jüngsten

Nachzucht

70 10 ha

6 ha

Bruchmühlbach-

Miesau

Gerhardsbrunn Bohl 120 50 ha

5 ha

85 60 ha

5,5 ha


Bruchmühlbach-

Miesau

Elschbach Sprau 20-25 Rinder sind

auf Sommerweide

Menge


116

PersonalienVG Orts-

gemeindeFam. Name Viehart Menge Viehhaltung GVE Kofermente Menge

Milchkühe 40

Mastbullen 15

Mutterkühe 35

Nachzucht 20

Landstuhl Oberarnbach Zimmer Stilllegung (Raps) 12 ha

Milchkühe 60 Ackerfläche 70 ha

Nachzucht 5 Stilllegungsfläche 15 ha

Milchkühe 35 Ganzjährig Ackerfläche 35 ha

Nachzucht 35 Sommerweide Stilllegungsfläche 5 ha

Milchkühe 70

Nachzucht 70

Kühe 70

Nachzucht 70

Ramstein-

Miesenbach

Schrollbach Hoffmann Zuchtsauen

Ferkel

500 Stallhaltung 62,5 Stilllegungsfläche 9 ha

Kühe 50 Boxenlaufstall mit

Gülle/

Ackerland 30

Nachzucht 50 Grünland 30

Stilllegungsfläche 7

Milchkühe 65 Ganzjährige

Stallhaltung

145 Stilllegungsfläche 11 ha

Nachzucht 80

Sommeerweide für

ausgewachsene

Kühe

Kottweiler-

Schwanden

Seibert Ortsteil Schwanden: Landwirt

als Selbstvermarkter

Lage Viehangaben KofermenteAndere Substrate

Ramstein-

Miesenbach

Brennerei Weltersbach

Ramstein-

Miesenbach

Katzenbach Schröer 75 Kartoffelschlempe von

Steinwenden zur

Verfütterung

Ramstein-

Miesenbach

Niedermohr Heil Mai-Oktoberauf

Sommerweide

105 Stilllegungsfläche 7 Brennerei in der Nähe:

Steinwenden

105 Ackerfläche 15 ha Christoffel in MatzenbachRamstein-

Miesenbach

Niedermohr Dyck Alle auf Sommeide

nein

Otterberg Heimkirchen Schröer 52 Brauerei Winweiler

Otterbach Seelen Geib Etwa die Hälfte auf

Sommerweide

kein Vieh

62

Verschlussbrennerei (Mais)

Maisschlempe: 2,5 m³ am

Tag/ halbes Jahr. Außerdem

noch drei Landwirte in der

Nachbarschaft; zusammen ca.

50-150 Vieh

verfüttern ihre Schlempe

Landstuhl Oberarnbach Schmidt April-November

alle auf

Sommerweide

100 Ackerland 3 ha Sickinger Höhe: Kleinbrenner

Quelle: Eigene Erhebung


117

Folgende Betreiber können als potenzielle Einzelanlagenbetreiber bezeichnet werden:

• Herr Pfeiffer in der Verbandsgemeinde Ramstein-Miesenbach, Ortsgemeinde

Kottweiler-Schwanden mit 140 Mutterkühen und ganzjähriger Viehhaltung,

• Herr Fischer in der Verbandsgemeinde Ramstein-Miesenbach, Ortsteil Miesenbach,

mit einem Viehaufkommen von 800 Schweinen und 16.000 Legehennen,

• Herr Bohl aus der Verbandsgemeinde Bruchmühlbach-Miesau, Ortsgemeinde

Gerhardsbrunn, mit 120 GVE,

• Herr Seibert aus der Verbandsgemeinde Ramstein-Miesenbach, Ortsgemeinde

Kottweiler-Schwanden, mit 145 GVE.

Für den Betrieb von Gemeinschaftsanlagen kommen zahlreiche Betriebe in Betracht. Die

folgenden Betriebe eignen sich jedoch besonders, da in ihrer Umgebung bereits weitere

potenzielle Interessenten lokalisiert wurden:

• Gemeinschaftliche Landwirtschaft von Herrn Jotter und Herrn Zimmer in der

Verbandsgemeinde Landstuhl; Ortsgemeinde Mittelbrunn mit rund 140 Rindern. Die

Stallhaltung erfolgt ganzjährig,

• Verbandsgemeinde Ramstein-Miesenbach; Ortsgemeinde Niedermohr, in der

näheren Umgebung von Herrn Dyck,

• Verbandsgemeinde Otterberg, Ortsgemeinde Heimkirchen, in der näheren

Umgebung von Herrn Schroer.

Besonders hervor zu heben sind die zahlreichen Brennereien im Landkreis

Kaiserslautern. Die Schlempe, die als Abfallprodukt bei Schnapsbrennereien entsteht,

eignet sich aufgrund ihres Biogasertragwertes für eine Vergärung.1 Dieses hygienisch

unbedenkliche Abfallprodukt, welches saisonal im Herbst bis zum Frühjahr anfällt, wird

derzeit in der Viehfütterung eingesetzt.2 Die Brennereien haben meist keine Möglichkeit,

die Schlempe zwischen zu lagern, so dass sie bei Bedarf in eine Biogasanlage

einzusetzen wäre.

Zu klären wäre eine Möglichkeit zur Konservierung und Lagerung oder ein

diskontinuierlicher Einsatz im Wechsel mit anderen Substraten. Ferner muss bei der

Berechnung der Kosten der entgangene Futterwert mit einkalkuliert werden.

Auf Anfrage bei verschiedenen Landwirten war großes Interesse für alternative

Verwertungswege der Schlempe vorhanden.

4.5.5 Fazit der Potenzialerhebung für die Landwirts chaft

Die Landwirtschaft konzentriert sich im Landkreis Kaiserslautern vor allem auf die

nördlichen und westlichen Regionen des Landkreises. Dort konnten einige mögliche

Biogasprojekte benannt werden. In weiteren Untersuchungen müssen die spezifischen

Standorte vor allem auf logistische Voraussetzungen und mögliche Wärmeabnehmer

überprüft werden. Für die landwirtschaftlichen Betriebe ergeben sich jedoch auch weitere

Möglichkeiten zur energetischen Biomassenutzung. Im Rahmen des EU-Projektantrages

1 Kuratorium für Technik und Bauwesen (1998) S. 20, 21 2 Gespräche mit Landwirten und Schnapsbrennern im Landkreis Kasiserslautern.


118

„SEMS“ im 6. Forschungsrahmenprogramm wurde der Bau von 20 Biomasseheizanlagen

auf Basis von Getreide im Landkreis Kaiserslautern einbezogen. Ferner bietet die

Produktion von Holzhackschnitzeln aus schnellwachsenden Hölzern im Rahmen von

Ausgleichsmaßnahmen (z.B. Flughafen Ramstein vgl. Kapitel 11.1.1) eine weitere

Möglichkeit für die Landwirtschaft, sich im Bereich der energetischen Biomassenutzung

zu etablieren. Tabelle 4-7 zeigt die energetischen Potenziale aus der Landwirtschaft im

Landkreis Kaiserslautern in einer Übersicht. Die theoretischen Potenziale belaufen sich

demnach auf ca. 496.800 MWh bzw. 517.500 MWh. Die technischen Potenziale liegen

bei 369.800 MWh bzw. bei 384.300 MWh, die verfügbaren Potenziale bei 90.500 MWh

bzw. 96.800 MWh pro Jahr. Dies entspricht einem Heizöläquivalent von 9,0 – 9,7 Mio.

Litern, was bei einem Heizölpreis von 0,376 €/l einem Wert von 3,4 – 3,6 Mio. €

entspricht. Bei der vollständigen Nutzung des verfügbaren Potenzials aus der

Landwirtschaft können 23.500 – 25.200 Mg CO2 eingespart werden.

Tabelle 4-7: Übersicht Potenziale aus der Landwirts chaft


Landwirtschaftliche Anbaufläche

483.998 484.012 360.845 360.860 86.711 86.712Viehwirtschaft 12.830 33.443 8.981 23.410 3.759 10.038Summe 496.828 517.455 369.826 384.270 90.470 96.750

Verfügbar in Potenziale aus NawaRos aus der Landwirt im Landkreis Kaiserslautern



4.6 Landschaftspflege-Grünschnitt

Die Ermittlung des Landschaftspflegegrünschnitts erfolgte auf Basis der bereits in

Kapitel 3 erläuterten Kennwerte. Die Ermittlung der entsprechenden Strecken erfolgte

anhand spezifischer Befragungen oder anhand von topographischen Karten.

4.6.1 Biotoppflegegrünschnitt

Im Bereich Biotoppflege ergibt sich ein theoretisches Potenzial von 32.000 MWh/aMin bzw.

39.477 MWh/aMax. Das technische Potenzial beläuft sich auf 23.304 MWh/aMin bzw.

29.285 MWh/aMax Aktuell verfügbar ist eine Menge von 11.700 MWh/aMin bzw.

14.600 MWh/aMax.


Der Landkreis Kaiserslautern verfügt über ein Straßennetz (Autobahn, Bundes-, Landes-

und Kreisstraßen) von insgesamt 537 km Länge3. Die im Rahmen von Pflegearbeiten

entlang dieser Strecke ermittelte Gehölzmenge beträgt 491 Mg pro Jahr und die

Grasmenge ca. 1.156 Mg. Hieraus leitet sich ein theoretischer Energiegehalt von

1.773 MWh/aMin bzw. 1.994 MWh/aMax ab. Bei einer 60%igen energetischen Nutzbarkeit

der technischen Menge ergibt sich ein Potenzial von 691 MWh/aMin bzw. 797 MWh/a Max.


119


Das Schienennetz des Landkreises Kaiserslautern beträgt 63 km4. Die Ermittlung des

Schienenbegleitgrüns erfolgte in Anlehnung an die Vorgehensweise der Ermittlung des

Straßenbegleitgrüns (siehe Abschnitt 1.6.2). Aus den Berechnungen ergibt sich ein

theoretisches Potenzial von 194 MWh/aMin bzw. 222 MWh/aMax. Nach Abzug von

Bergeverlusten in Höhe von 20 % (technisches Potenzial: 129 MWh/aMin bzw.

152 MWh/aMax) ergibt sich bei einer 60 %igen Nutzbarkeit des technischen Potenzials der

verfügbare Anteil von 77 MWh/aMin bzw. 91 MWh/aMax.

4.6.4 Uferbegleitgrün

Hierbei liegt das theoretische Potenzial bei 545 MWh/aMin bzw. 624 MWh/aMax. Das

technische Potenzial ist bei 362 MWh/aMin bzw. 428 MWh/aMax anzusetzen, woraus sich

ein verfügbarer Anteil von 217 MWh/a Min bzw. 256 MWh/aMax ergibt.

4.6.5 Ergebnis der Ermittlung des Grünschnitts

Für die Ermittlung der Grünschnittwerte ergeben sich auch im Landkreis Kaiserslautern

nur ungefähre Anhaltspunkte für die Potenziale, da bestehende Flächen nur nach Bedarf

gepflegt und die Biomassen nicht mengenmäßig erfasst werden. Aus den so errechneten

Mengen ergibt sich ein theoretisches Potenzial von 39.200 MWh/aMin bzw.

48.500 MWh/aMax. Das technisch/ökologische Potenzial entspricht einem Heizwert von

36.300 MWh/aMin bzw. 46.200 MWh/a Max. Tatsächlich verfügbar sind ca. 24.000

MWh/aMin bzw. 30.800 MWh/aMax (Vgl.: Tabelle 4-8).

Tabelle 4-8: Übersicht der Grünschnittpotenziale au s der Landschaftspflege im

Landkreis Kaiserslautern

Potenziale Landschaftspflege in Landkreis Kaiserslautern in MWh

Theoret. Min

Theoret. Max

Techn. Min

Techn. Max

Verfügb. Min

Verfügb. Max

Biotoppflege 32.000 39.477 23.304 29.285 11.652 14.642 Straße 1.773 1.994 1.152 1.329 691 797 Ufer- und Gewässer 545 624 362 426 217 256 Schiene 194 222 129 152 77 91 Summe 39.202 48.520 36.296 46.199 23.987 30.794


3 Eigene Ermittlungen anhand von Kartenmaterial 4 Eigene Ermittlung anhand von Kartenmaterial


120

4.7 Biomasse im Zuständigkeitsbereich der öffentlic hen Hand

4.7.1 Kommunaler Grünschnitt

Mit einem Grünschnittaufkommen von 210 kg/Einwohner und Jahr liegt der Landkreis

weit über dem rheinland-pfälzischen Durchschnitt mit 61 kg/Einwohner und Jahr5. Gründe

dafür könnten in der strukturreichen Landschaft mit hohem Gehölzanteil und dem gut

organisierten Grünschnittsammelsystem liegen. Die kommunalen

Grünschnittsammelplätze werden vom Zweckverband Abfallwirtschaft entsorgt, der

derzeit eine energetische Grünschnittnutzung auf dem Deponiegelände in Mehlingen

plant.

0500

1.0001.5002.0002.5003.0003.5004.0004.5005.000

VG

Bru

chm

ühlb

.-M

iesa

u

VG

Enk

enba

ch-A

lsen

born

VG

Hoc

hspe

yer

VG

Kai

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laut

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Süd

VG

Lan

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hl

VG

Ott

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ch

VG

Ott

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VG

Ram

stei

n-M

iese

nbac

h

VG

Wei

lerb

ach

Anf

alle

nde

Grü

nsch

nittm

enge

n in

Mg

Abbildung 4-6: Kommunale Grünschnittmengen in den V erbandsgemeinden des

Landkreises Kaiserslautern

Quelle: Kreisverwaltung Kaiserslautern, Eigene Bearbeitung

Der kommunale Grünschnitt weist ein theoretisches Potenzial von 4.700 MWh/aMin bzw.

6.200 MWh/a Max auf. Die technischen Potenziale sind in diesem Fall höher als die

theoretischen, da hierfür der rheinland-pfälzische Durchschnitt angenommen wurde. Die

technischen Potenziale sind gleichzeitig als verfügbar anzusetzen. Sie haben einen

Heizwert von ca. 11.400 MWh/aMin bzw. 15.000 MWh/aMax.

5 Eigene Ermittlung auf Basis der ermittelten Grünschnittmengen der Kreisverwaltung Kaiserslautern


121

4.7.2 Kommunale Abfälle: Bioabfall, Altöle / Altfet te aus privaten

Haushalten

Kommunale Bioabfälle werden im Landkreis vom Zweckverband Abfallwirtschaft

Kaiserslautern (ZAK) über die Biotonne entsorgt. Dieser nutzt die Mengen derzeit zur

Herstellung von Kompost, während organische Anteile im Restmüll einer

Vergärungsanlage zugeführt werden. Das energetische Potenzial des derzeit

kompostierten Biomülls beträgt (je nach Inhalt und Gasertrag) 3.200 – 20.100 MWh/a.

Die technischen Mengen, welche als verfügbar angesetzt werden können, belaufen sich

auf 1.600 – 10.100 MWh/a. Nach Aussagen des ZAK wird die Kompostierung des

Biomülls derzeit aus verfahrenstechnischer Sicht bevorzugt.

Die in der Verbandsgemeinde verfügbaren Altfettpotenziale wurden auf Basis der

Kennwerte, die in Kapitel 4 beschrieben wurden, ermittelt. Demnach fallen in privaten

Haushalten Altfette mit einem Heizwert von ca. 2.300 MWh/a an. Gesammelt werden

könnten; bei einem entsprechend eingerichteten Sammelsystem Fette mit einem

Heizwert von ca. 1.200 MWh/a.

4.7.3 Klärschlamm

Die Technischen Werke Kaiserslautern, Abteilung Stadtentwässerung sind zuständig für

die Entsorgung der anfallenden Klärschlämme. Da nicht alle Fraktionen in die

Landwirtschaft ausgebracht werden können und Rekultivierungsmaßnahmen (bisheriger

Verwertungsweg der Mengen aus dem Landkreis Kaiserslautern) abgeschlossen sind, ist

man derzeit auf der Suche nach alternativen regionalen Verwertungsmöglichkeiten. Auf

dem Gelände des Bioenergie- und Rohstoffzentrums (vgl. Kapitel 11.1.2.) entstehen

derzeit in Kooperation mit der Stadtentwässerung Konzepte zur dezentralen

Klärschlammnutzung.

Das Gesamtklärschlammaufkommen im Landkreis Kaiserslautern beträgt 5.690 Mg

Trockenmasse. Dieses hat einen Heizwert von 3.380 MWh/a.

4.8 Gewerbliche Reststoffe

4.8.1 Gebrauchthölzer

In Kapitel 3.5.2 wurden die Gebrauchtholzpotenziale pro Kopf ausgerechnet. Pro Kopf

stehen in Rheinland-Pfalz an theoretischem Potenzial 0,064 Mg zur Verfügung. Dies

entspricht einem Potenzial von 7.049 Mg bzw. 30.000 MWh im Landkreis Kaiserslautern.

Das technische Potenzial entspricht dem theoretischen Potenzial.

An kurzfristig verfügbarem Potenzial fallen im Landkreis Kaiserslautern 6.719 Mg bzw.

29.000 MWh an.


122

4.8.2 Industrieresthölzer

In Kaiserslautern wurden alle bestehenden Sägewerke aufgenommen. Vier in Betrieb

befindliche Sägewerke konnten ermittelt werden. Sie gehören der Kategorie klein- und

mittelständische Betriebe an. Insgesamt entstehen im Produktionsprozess 7860 Mgatro an

Sägewerksnebenprodukten. Das heißt, das theoretische Potenzial beträgt

33.400 MWh. In Sägebetrieben entspricht das technisch/ökologische Potenzial in etwa

dem theoretischen Potenzial.

Rund 300 Mg werden im eigenen Betrieb energetisch genutzt. Die restlichen 7.560 Mg

stellen das kurzfristig verfügbare Potenzial dar. Dies ist umgerechnet ein Heizwert von

32.100 MWh.


Die Potenziale aus dem gewerblichen Grünschnitt in Kaiserslautern weisen einen sehr

geringen Wert auf. Eine Verwertung der vorhandenen Mengen bei Garten- und

Landschaftsbaubetrieben erfolgt über die Eigenkompostierung oder über die Abgabe an

die kommunalen Grünschnittsammelplätze. Dies bedeutet, dass die gewerblichen

Mengen im Rahmen der kommunalen Grünschnittverwertung zum Großteil bereits erfasst

wurden und somit verfügbar sind. Die restlichen Mengen werden im Rahmen der

betrieblichen Nutzung kompostiert und weiter verwendet. Der durchschnittliche

Mengenanfall konnte mit ca. 10 Mg Grüngutmaterial pro Betrieb und Jahr angegeben

werden. Ein größerer Betrieb gab Mengen von ca. 40 Mg/a an. Die Zusammensetzung

des Materials variiert nach Jahreszeit, es überwiegt jedoch der holzartige Anteil mit 50 –

80 %, während Gras einen Anteil von 20 – 30 % hat. Die theoretischen

Grünschnittpotenziale aus dem Landkreis können mit ca. 140 – 180 MWh/a angegeben

werden. Technische und verfügbare Potenziale werden keine ausgewiesen, da diese

bereits bei den kommunalen Mengen enthalten sind.

4.8.4 Gewerbliche Speisereste & Altöle / Altfette

Gewerbliche Speisereste fallen im Landkreis vor allem in (338) Gaststätten, Hotels und

Restaurants, sowie in (9) Alten- und Pflegeheimen, einem Krankenhaus und (ca. 250)

Verbrauchermärkten mit Lebensmitteln an6. Die theoretisch zu erwartenden Mengen

ergeben einen Heizwert von ca. 7.100 MWh/a.

Die anzusetzenden Altfettmengen stammen vorwiegend aus Alten- und Pflegeheimen,

Gaststätten, Hotels und Restaurants und werden von der Firma Richter mit Sitz in

Weilerbach eingesammelt. Verfügbar sind in der Verbandsgemeinde Weilerbach (vgl.

Kapitel 5) und somit auch in Landkreis Kaiserslautern ca. 31.800 MWh/a.

6 Ermittlungen der Industrie- und Handelskammer Pfalz, Ludwigshafen


123

4.9 Potenziale nach Stoffgruppen

Tabelle 4-9 bis Tabelle 4-12 sowie die Abbildung 4-7 und die Abbildung 4-8 zeigen

jeweils in einer Übersicht, die in den vorherigen Abschnitten ermittelten

Biomassepotenziale, getrennt nach ihrer Verwertungsart:

• thermische Verwertung (Holzhackschnitzel),

• sonstige Biomassefestbrennstoffe (ohne Holz),

• Vergärung (Biogas) und

• sonstige Verwertung (Biokraftstoffe, etc.)

Tabelle 4-9: Zusammenfassung: Kumulierte Biomassepo tenziale – thermisch

verwertbare Biomasse (Holzhackschnitzel)

Min Max Min Max Min MaxWaldholz 321.892 321.892 222.698 222.698 40.900 40.900Industrieholz 33.385 33.385 33.385 33.385 32.099 32.099Altholz 29.941 29.941 28.540 28.540 28.540 28.540Kommunaler GS 4.535 5.997 10.975 14.512 10.975 14.512Gewerbl. GS 0 0 0 0 0 0Biotoppflege 22.430 27.671 16.334 20.527 8.167 10.263Straßenbegleitholz 663 746 431 497 259 298Ufer- und Gewässerpflege 239 274 159 187 95 112Schienenpflege 85 97 57 67 34 40NaWaRos 44.709 44.709 35.836 35.836 5.128 5.128Sonderkulturen 43 58 43 58 4 6Summe 457.923 464.770 348.457 356.305 126.201 131.899

Holzpotenziale in Landkreis Kaiserslautern



Die Erhebung der Holzhackschnitzel - tauglichen Biomasse in den verschiedenen

Anfallorten in Rheinland-Pfalz entspricht einer regenerativen Energiemenge von

theoretisch insgesamt ca. 457.900Min bzw. 465.800Max MWh/a. Davon sind technisch ca.

348.500Min bzw. 356.300 MWh/aMax erfassbar. Kurzfristig verfügbar sind ca. 126.200Min

bzw. 131.900 MWh/aMax. Diese Energiemenge entspricht einer äquivalenten

Heizölmenge von ca. 12,5Min bzw. 13,1 MioMax Litern. Bei einem angenommenen

Heizölpreis von 0,376 Euro pro Litern entspricht die durch Holzbiomasse substituierbare

Heizölmenge einem Geldwert von rund 4,7Min und 4,9 MioMax Euro pro Jahr. Damit könnte

eine CO2 Einsparung von 32.600Min bzw. 34.200 MgMax pro Jahr erzielt werden.


124

Tabelle 4-10: Zusammenfassung: Kumulierte Biomassep otenziale – thermisch

verwertbare Biomasse (sonstige Biomassefestbrennsto ffe)

Thermisch verwertbare Biomasse in Landkreis Kaiserslautern (ohne Holz) in MWh


Rapskuchen 30.565 24.499 9.654Energiegetreide 37.334 29.924 4.282Energiegräser 25.873 20.738 2.968Stroh 65.130 52.204 29.644Summe 158.903 127.365 46.548


Thermisch verwertbare Biomasse (ohne Holz)

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

Rapskuchen Energiegetreide Energiegräser Stroh

MW

h

Theoretisch

Technisch

Verfügbar

Abbildung 4-7: Übersicht thermisch verwertbare Biom asse (ohne Holz)


Tabelle 4-11: Zusammenfassung kumulierte Biomassepo tenziale – vergärbare

Biomasse (Biogas) 7

Min Max Min Max Min MaxViehbestand 12.830 33.443 8.981 23.410 3.759 10.038NawaRos 116.739 116.739 93.569 93.569 13.390 13.390Dauergrünland 131.223 131.223 78.077 78.077 11.412 11.412Kommunaler GS 155 205 375 495 375 495gewebl. GS 97 128 0 0 0 0Biotoppflege 9.570 11.806 6.969 8.758 3.485 4.379Straßenpflege 1.109 1.248 721 832 433 499Ufer- und Gewässerpfl. 306 351 203 239 122 144Schienenpflege 109 125 72 85 43 51Sonderkulturen 0 0 0 0 0 0organische Abfälle 10.313 27.265 5.092 13.601 5.092 13.601Summe 282.450 322.531 194.060 219.067 38.111 54.009

Vergärbare Potenziale in Landkreis Kaiserslautern



7 Nicht aufgeführt: Klärschlamm – Biogas, da Sonderst ellung


125

Tabelle 4-12: Zusammenfassung kumulierte Biomassepo tenziale – Biokraftstoffe

Ölhaltige Biomasse-Potenziale Rheinland-Pfalz in MWh


Pflanzenöle 32.382 25.955 10.228Altfette 34.135 32.968 32.968Summe 66.517 58.922 43.195


Biokraftstoffpotenziale RLP

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

Pflanzenöle Altfette

MW

h/a Theoretisch

Technisch

Verfügbar

Abbildung 4-8: Biokraftstoffpotenziale in Rheinland -Pfalz


4.10 Zusammenfassung

Zusammenfassend ist zu erwähnen, dass die verfügbaren Holzmengen mit 50 % den

größten Stoffstrom der Potenziale im Landkreis Kaiserslautern darstellen. Die wichtigsten

Akteure im Bereich der verfügbaren Potenziale sind jedoch die Landwirte, die neben

vergärbaren Potenzialen auch Hölzer in Form von nachwachsenden Rohstoffen

bereitstellen können. 34 % der kurzfristig verfügbaren Potenziale kommen aus der

Landwirtschaft, 35 % aus Industrie und Gewerbe und 15 % aus der Forstwirtschaft

(Kommune 10 %, Landschaftspflege 6 %) (vgl. Abbildung 4-9). Der große gewerbliche

Anteil geht vor allem auf das hohe verfügbare Altfettpotenzial in der Verbandsgemeinde

Weilerbach zurück (s. Kapitel 5).

Das gesamte theoretische Biomasse-Potenzial des Landkreises Kaiserslautern

beträgt ca. 965.800Min .bzw. 1 Mio. MWh/a Max. Das technische Potenzial , welches

langfristig unter optimalen Rahmenbedingungen umgesetzt werden könnte hat einen

Energiegehalt von ca. 728.800Min. bzw. 761.600 MWh/aMax.. Als kurzfristig verfügbar

können 254.100Min. bzw. 265.700 MWh/aMax. bezeichnet werden. Dies entspricht ca.


126

25,4 Mio.Min. bzw. 27,6 Mio. Litern Heizöl/a Max.. Bei einem Heizölpreis von 0,376 €/Liter

ergibt dies einen Wert von 9,6 – 10,4 Mio. €/a . Würde das gesamte verfügbare Potenzial

des Landkreises Kaiserslautern genutzt, könnten ca. 66.100 Mg bis 71.700 Mg CO2

eingespart werden.

Eine Übersicht über die gesamten Biomassepotenziale im Landkreis Kaiserslautern ist in

Tabelle 4-13 und den nachfolgenden Abbildungen aufgeführt.

Tabelle 4-13: Übersicht Gesamtpotenziale Landkreis Kaiserslautern

Min Max Min Max Min MaxLandwirtschaft 496.828 517.455 369.826 384.270 90.470 96.750Forstwirtschaft 321.892 321.892 222.698 222.698 40.900 40.900Landschaftspflege 34.512 42.318 24.947 31.192 12.638 15.787Kommune 10.197 28.660 14.109 26.277 14.109 26.277Industrie u. Gewerbe 102.365 102.397 97.224 97.224 95.938 95.938Summe 965.794 1.012.722 728.804 761.660 254.055 275.651

Theoretisch in MWh Technisch in MWh Verfügbar in MWhPotenziale nach Akteursgruppe


Landwirtschaft34%

Industrie u. Gewerbe

35%

Forstwirtschaft15%Landschaftspflege

6%

Kommune10%

Landw irtschaft

Forstw irtschaft

Landschaftspf lege

Kommune

Industrie u. Gew erbe

Abbildung 4-9: Verteilung der Gesamtpotenziale im L andkreis Kaiserslautern nach

Akteursgruppe



127

Technische Potenziale

48%

17%

27%

8%

Verfügbare Potenziale

50%

18%

15%

17%

holzartige Biomasse

sonst. therm verwertb. Biomasse vergärbare Biomasse

ölhaltige Biomasse

Abbildung 4-10: Verteilung technischer und verfügba rer Gesamtpotenziale

Landkreis Kaiserslautern nach Stoffgruppen


Gemessen am hochgerechneten jährlichen Primärenergieverbrauch von ca.

5.653.600 MWh könnten die derzeit im Landkreis verfügbaren Biomasse-Potenziale

einen Anteil von ca. 5 % decken (vgl. Abbildung 4-11). Längerfristig besteht die

Möglichkeit diesen Anteil zu erhöhen. Durch Energiesparmaßnahmen und

Rationalisierungsinvestitionen könnten schätzungsweise 15 % - 30 % des derzeitigen

PEV eingespart werden. Damit ergäbe sich ein verfügbares Potenzial zur Deckung des

PEV aus Biomasse von ca. 6 – 7 %.

17,1

17,9

4,5

4,9

100

12,9

13,5

0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0

Theoret. Min

Theoret. Max

Techn.Min

Techn. Max

Verfügb. Min

Verfügb. Max

PEV

prozentualeEnergiebereitstellung

Abbildung 4-11: Prozentualer Potenzialvergleich im Landkreis Kaiserslautern mit PEV 5.653.600 MWh/a Quelle: Eigene Darstellung


128


• KURRATORIUM FÜR TECHNIK UND BAUWESEN IN DER LANDWIRTSCHAFT

(1998): Kofermentation, Darmstadt

• LÄNDERARBEITSKREIS ENERGIEBILANZEN (2001): http://www.lak-

energiebilanzen.de/pdf/daten1.pdf, 14.03.2004

• TOURISTIKVEREIN KAISERSLAUTERN LAND e.V. (o.J.) a: Pfälzerwald,

http://www.kaiserslautern-kreis.de/tourismus/kl-land-seiten/de/ur/pw/index.htm,

15.3.2004

• STATISTISCHES LANDESAMT RHEINLAND-PFALZ (1999): Bodennutzung

landwirtschaftlicher Betriebe 1999

• STATISTISCHES LANDESAMT RHEINLAND-PFALZ (2002): Statistische

Basisdaten Gebiet und Bevölkerung 1939 – 2002 nach Verwaltungsbezirken

http://www.statistik.rlp.de/bevoelkerung/bevNachVerwbez.html, 14.03.2004

• TOURISTIKVEREIN KAISERSLAUTERN LAND e.V. (o.J.) b: Pfälzer Bergland,

http://www.kaiserslautern-kreis.de/tourismus/kl-land-seiten/de/ur/pbl/index.htm,

15.3.2004

• TOURISTIKVEREIN KAISERSLAUTERN LAND e.V. (o.J.) d: Sickinger Land,

http://www.kaiserslautern-kreis.de/tourismus/kl-land-seiten/de/ur/sl/index.htm,

15.3.2004

• NATURPARK PFÄLZERWALD (o.J): Beschreibung des Naturparks,

http://www.pfaelzerwald.de/Landschaft.htm, 15.3.2004

Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde Weilerbach

129

5 Biomasse-Potenziale in der Verbandsgemeinde

Weilerbach

Bei der Umsetzung von Biomasse-Potenzialen bedarf es, bedingt durch die zahlreichen

Einflussfaktoren, der Betrachtung der speziellen und projektspezifischen

Voraussetzungen. Daher wurde im Rahmen der vorliegenden Studie eine

Modellkommune beispielhaft untersucht. Die Verbandsgemeinde Weilerbach zeichnete

sich im Modelllandkreis Kaiserslautern durch ihr besonderes Engagement im Bereich der

Optimierung von regionalen Stoffströmen aus. Bereits im April 2001 startete in dieser

Kommune das Modellprojekt Zero-Emission-Village (ZEV) Weilerbach. Dieses Projekt

hatte zum Ziel, die technische Machbarkeit einer nahezu vollständig CO2- neutralen

Energieversorgung der Kommune darzustellen. Ferner wurden die zu erwartenden

Kosten, anhand ausgewählter technischer und konzeptioneller Lösungen, sowie

ökonomische, soziale und ökologische Vorteile einer ZEV-Strategie dargestellt und die

für die Umsetzung eines ZEV-Konzepts benötigten Akteure ermittelt. Durch dieses

Engagement im Bereich der erneuerbaren Energien waren positive Voraussetzungen

geschaffen, in dieser Kommune auch beispielhafte Anlagenkonzepte im Bereich der

Biomassenutzung darstellen zu können. Die Biomasse-Studie beinhaltet zwar keinen

praktischen Umsetzungsteil, hat jedoch unter anderem zum Ziel, umsetzungswillige

Akteure zu animieren und diese bei ihren Vorhaben beratend zu unterstützen. Aus

diesem Grund ließ die Auswahl der Modellkommune Weilerbach durch die Möglichkeit

der Nutzung von Synergieeffekten einen besseren Zugang zu Akteuren und benötigten

Informationen erwarten, als dies bei bisher wenig engagierten Kommunen zu erwarten

gewesen wäre.

5.1 Lage und Landschaft

Die Verbandsgemeinde Weilerbach (Abbildung 5-1) liegt im nordwestlichen Teil des

Landkreises Kaiserslautern in Rheinland-Pfalz. Eingebettet in die Landschaft des

Westrichs, umgeben von Pfälzerwald und Pfälzer Bergland, liegt die VG Weilerbach mit

ihren acht Ortsgemeinden in unmittelbarer Nähe der kreisfreien Stadt Kaiserslautern. Die

Nachbarverbandsgemeinden sind im Nordosten die Verbandsgemeinde Otterbach und

im Südwesten die Verbandsgemeinde Ramstein-Miesenbach (beide Landkreis

Kaiserslautern), im Nordwesten grenzt der Landkreis Kusel mit den Verbandsgemeinden

Wolfstein, Altenglan und Glanmünchweiler an. Im Südosten besitzt die

Verbandsgemeinde eine Grenze zur kreisfreien Stadt Kaiserslautern.

Die größte Nord-Süd-Ausdehnung beträgt 8 km Luftlinie, die größte Ost-West-

Ausdehnung 15 km. Der höchste Punkt in der VG ist der 422 m hohe Eulenkopf.


130

Abbildung 5-1: Karte der Verbandsgemeinde Weilerbac h

Quelle: VG Weilerbach

5.2 Energieverbrauch kommunaler Liegenschaften in d er

Verbandsgemeinde Weilerbach

In Tabelle 5-1 ist der Energieverbrauch der größten öffentlichen Gebäude der einzelnen

Ortsgemeinden in einer Übersicht zusammengestellt. Die Energieversorgung öffentlicher

Gebäude mit Biomasse stellt einen sehr guten Start für die Förderung der erneuerbaren

Energien in der Verbandsgemeinde dar. Die öffentliche Hand kann somit durch die

Unterstützung solcher Technologien eine Vorbildfunktion für weitere Investoren

übernehmen und durch die Schaffung von Strukturen weitere Biomasse-Nutzungen

anstoßen.


131

Tabelle 5-1: Energieverbrauch öffentlicher Gebäude in den Ortsgemeinden der VG

Weilerbach 1

Gebäude

Wärmebedarf

(MWh/a)

Stromverbrauch

(MWh/a)

Mehrzweckhaus Erzenhausen 31,98 4,64

Bürgerhaus Eulenbis 90,10 11,79

Kindergarten Eulenbis 176,84 3,01

Bürgerhaus Kollweiler 14,84 2,80

Bürgerhaus Mackenbach 170,86 3,63

Grundschule Mackenbach 145,88 10,08

Kindergarten Mackenbach 69,33 8,75

Wohnh. Herrenbergstr. Reichenb. 56,10 2,47

Grundschule Reichenbach 151,99 5,99

Kindergarten Reichenbach 115,30 7,99

Mehrzweckgeb. Reichenbach 84,74 0,00

Bürgerhaus Rodenbach 139,35 22,20

Feuerwehrhaus u. Schule Rodenbach 349,30 18,30

Friedhofshalle Rodenbach 11,14 3,04

Kindergarten Rodenbach 305,79 7,42

Rathaus Rodenbach 89,88 85,75

Bürgerhaus Schwedelbach 78,71 0,87

Kindergarten Schwedelbach 90,58 8,60

Bürgerhaus Weilerbach 343,43 53,19

Feuerwehrhaus Weilerbach 147,71 13,84

Kindergarten Weilerbach 93,76 3,36

Grundschule Weilerbach 220,87 9,69

Regionale Schule Weilerbach 233,88 93,95

Verwaltungsgebäude Weilerbach 158,30 39,22

Summe 3.370,65 420,58

Quelle: Verbandsgemeinde Weilerbach

1 Anmerkung: Die Potenzialangaben sind in Megawattstunden (MWh) angegeben. Es gilt folgende

Umrechnung:

1 MWh = 1000 kWh

Die Anschriften der Verbandsgemeinden sind in Anhang 1 aufgeführt


132

Energieverbrauch öffentlicher Gebäude der VG Weiler bach

0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 350,00 400,00

Mehrzweckhaus Erzenhausen

Bürgerhaus Eulenbis

Kindergarten Eulenbis

Bürgerhaus Kollweiler

Bürgerhaus Mackenbach

Grundschule Mackenbach

Kindergarten Mackenbach

Wohnh. Herrenbergstr. Reichenb.

Grundschule Reichenbach

Kindergarten Reichenbach

Mehrzweckgeb. Reichenbach

Bürgerhaus Rodenbach

Feuerwehrhaus u. Schule Rodenbach

Friedhofshalle Rodenbach

Kindergarten Rodenbach

Rathaus Rodenbach

Bürgerhaus Schwedelbach

Kindergarten Schwedelbach

Bürgerhaus Weilerbach

Feuerwehrhaus Weilerbach

Kindergarten Weilerbach

Grundschule Weilerbach

Regionale Schule Weilerbach

Verwaltungsgebäude Weilerbach

MWh

Wärme Strom

Abbildung 5-2: Energieverbrauch öffentlicher Gebäud e in den Ortsgemeinden der

Verbandsgemeinde Weilerbach


Aus Abbildung 5-2 ergeben sich erste Ansatzpunkte zur Untersuchung von so genannten

Wärmeinseln. Unter einer Wärmeinsel wird das Auftreten eines erhöhten Wärmebedarfes


133

auf einer vergleichsweise geringen Fläche verstanden. Durch eine Vernetzung

verschiedener Wärmeabnehmer kann die Wirtschaftlichkeit einer solchen Wärmeinsel für

eine Hackschnitzel- oder Pelletheizung hergestellt werden.

Auf der Basis vom ermittelten Wärmeverbrauch verschiedener Gebäude und von Vor-

Ort-Terminen wurden bereits Untersuchungen zur Wirtschaftlichkeit von

Biomasseheizungen für verschiedene Gebäude erarbeitet.

5.3 Biomasse-Nutzung in der VG Weilerbach

5.3.1 Stand der Biomasse-Nutzung bei Projektbeginn

Bei Start des Projektes ZEV Weilerbach wurde Biomasse als Brennstoff in der

Verbandsgemeinde lediglich in Kleinstfeuerungsanlagen (Kachelöfen, Kaminöfen)

genutzt. Im Rahmen der Projektlaufzeit wurde die Aktion „Feuer Frei“ zur Information

über die Möglichkeiten der Holzpelletnutzung gestartet. Bis zum Projektende waren zwei

Pelletheizungen installiert und drei in Planung. Das Interesse der Bürger ist sehr hoch.

Daher ist ein weiterer Anstieg der Zahl installierter Pelletheizungen zu erwarten.

5.4 Holzartige Biomasse

5.4.1 Waldholzpotenziale

Das Forstrevier Weilerbach ist Teil des Forstamtes Otterberg. Die Waldfläche beträgt 932

ha. Das Forstrevier Weilerbach hat mit ungefähr 90 % einen sehr hohen

Kommunalwaldanteil.

In der Verbandsgemeinde Weilerbach handelt es sich um einen Aufbaubetrieb. Das

heißt, dass nicht der gesamte Zuwachs forstlich genutzt werden kann. Der Zuwachs

beträgt laut Forsteinrichtungswerk 5,3 Fm/ha*a-1. Vor allem die Douglasie weist mit

durchschnittlich 12 Fm/ha*a einen sehr hohen Zuwachswert auf. Sie ist mittlerweile in der

ökologischen Wertigkeit mit den autochthonen Baumarten gleichzusetzen.2 Insgesamt

könnten Waldhackschnitzel aus dem Revier Weilerbach jedes Jahr theoretisch 683

Haushalte mit einem jährlichen Heizölbedarf von 2000 l/Jahr beheizen (Tabelle 5-2),

wenn der gesamte Zuwachs energetisch genutzt würde.3

2 Vgl.: Otto H.-J. 1993: Fremdländische Baumarten in der Waldbauplanung, Forst u. Holz, 48:454-456. 3 Dies ist jedoch nicht möglich auf Grund ökologischer Restriktionen und auf Grund der Marktverhältnisse (vgl.:

Kapitel 3.1).


134

Tabelle 5-2: Theoretisches Waldholzpotenzial in der Verbandsgemeinde Weilerbach

Baumart Zuwachs Heizwert in Heizöl Wohneinheiten bei

Verbrauch von 2000 l/a

[Fm/a] [MWh] [hl]

Eiche 269 900 901,5 45

Buche 492 1740 1737,1 87

übrige

Laubhölzer

54 187 187,5 9

Fichte 257 610 608,7 30

Douglasie 13 30,3 30,3 2

Kiefer 948 2250 2245,2 112

Summe 4.905 13.670 13.668 683


Der Hiebsatz von 2,2 Fm/ha*a in der Verbandsgemeinde Weilerbach zeugt von jungen

Beständen, die noch in größere Dimensionen hineinwachsen werden. Es wird daher

weniger als die Hälfte des Zuwachses genutzt. Würde das gesamte ökologische

Potenzial einer energetischen Nutzung zugeführt, so könnte aus der Verbandsgemeinde

Weilerbach mit Waldhackschnitzel der Heizölbedarf von jährlich 286 Häusern substituiert

werden (siehe Tabelle 5-3).

Tabelle 5-3: Ökologisches Waldholzpotenzial in der Verbandsgemeinde Weilerbach

Baumart gepl. Einschlag Heizwert in Heizöl Wohneinheiten bei


[Fm/a] [MWh] [hl]

Eiche 269 900 901,5 45

Buche 492 1740 1737,1 87

übrige

Laubhölzer

54 187 187,5 9

Fichte 257 610 608,7 30

Douglasie 13 30,3 30,3 2

Kiefer 948 2250 2245,2 112

Summe 2.033 5.717 5.710 286


Für die Verbandsgemeinde Weilerbach wurde das in den letzten fünf Jahren

durchschnittlich anfallende Industrieholzaufkommen als wirtschaftliches

Waldholzpotenzial angenommen. Die VG Weilerbach als größter Waldbesitzer strebt an,

die anfallenden Schwachholzsortimente als Energieholz zu verwerten. In Tabelle 5-4 wird

errechnet, dass pro Jahr 122 Häuser mit Hackschnitzel aus dem Wald beheizt werden

könnten, wenn das wirtschaftliche Potenzial ausgeschöpft wird. Jedes Jahr gibt es


135

zusätzlich ungefähr 120 Selbstwerber, die in Eigenregie rund 220 Efm o.R. für sich

nutzen.

Tabelle 5-4: Wirtschaftliches Waldholzpotenzial in der Verbandsgemeinde

Weilerbach

Baumart Energieholz Heizwert in Heizöl Wohneinheiten bei


[Fm/a] [MWh] [hl]

Eiche 58 194 194 10

Buche 169 600 597 30

übrige

Laubhölzer

8 28 28 1

Fichte 54 128 128 6

Douglasie 88 208 208 10

Kiefer 542 1.280 1.284 64

Summe 918 2.438 2.439 122


5.4.2 Althölzer

Althölzer unterteilen sich nach der Altholzverordnung4 in Industrierestholz und

Gebrauchtholz. Industrieresthölzer fallen in der VG Weilerbach nicht an, da keine

Sägebetriebe vor Ort ansässig sind. Die Gebrauchtholzmengen errechnen sich aus dem

Pro-Kopf-Anfall nach MANTAU5. Die Mengen belaufen sich auf ca. 1.500 Mg. Dies

entspricht 6.500 MWh/a.

5.4.3 Sonstige Hölzer

Holz-Biomasse, die im Rahmen von Landschaftspflegemaßnahmen oder aus der

Bewirtschaftung landwirtschaftlicher Sonderkulturen anfällt (z.B. Rückschnitt von

Rebstöcken, Schnittgut aus der Baumschulpflege und von Obstbauanlagen), wird

gesondert in der Kategorie „Grünschnitt“ betrachtet.

5.4.4 Ergebnis Holzpotenziale

Insgesamt ergibt die Erhebung der Holz-Biomasse im Landkreis (Stand: Februar 2003)

ein verfügbares Holzpotenzial an Waldholz und Altholz von insgesamt rund 6.000 MWh/a

(vgl. Tabelle 5-5). Dies entspricht einer äquivalenten Heizölmenge von ca. 600.000 Litern

bzw. bei einem angenommenen Heizölliterpreis von 0,376 € ergibt dies einen

äquivalenten Geldwert von umgerechnet ca. 227.000 €.

4 Altholzverordnung vom 15.8.2002 (BGBl. I. S. 3302)


136

Tabelle 5-5: Holzpotenziale VG Weilerbach

theoretisches

Potenzial

technisch/

ökologisches Potenzial

kurzfristig

verfügbares

Potenzial

[MWh] [MWh] [MWh]

Waldholz 13.670 5.717 2.438

Industrierestholz 0 0 0

Altholz 6.500 6.500 3.510

Summe 20.170 12.217 5.948



5.5.1 Landwirtschaftliche Organisationen

In der Verbandsgemeinde Weilerbach sind derzeit 51 landwirtschaftliche

Haupterwerbsbetriebe ansässig (vgl. Tabelle 5-6). Hinzu kommen ca. 80 Betriebe im

Nebenerwerb.

Tabelle 5-6: Aufstellung landwirtschaftlicher Betri ebe in der VG Weilerbach

Landwirtsch.Betriebe

Erzenhausen 5Eulenbis 6Weilerbach 9Kollweiler 4Mackenbach 3Rodenbach 7Schwedelbach 7Reichenbach-Steegen 10

Verbandsgemeinde Weilerbach gesamt: 51

Quelle: Verbandsgemeindeverwaltung Weilerbach

Die Landwirte der Verbandsgemeinde Weilerbach gehören dem Bauern- und

Winzerverband Rheinland-Pfalz Süd e.V. und speziell dem Kreisverband Kaiserslautern

an. In den Ortsgemeinden Erzenhausen, Eulenbis, Mackenbach und Weilerbach sind

zudem Ortsverbände der Bauern- und Winzerschaft ansässig. Darüber hinaus gibt es in

der Verbandsgemeinde die Ortsbauernverbände Fockenberg-Limbach und Reichenbach.

Die Verbandsgemeinde Weilerbach gehört zum Einzugsgebiet des Maschinen- und

Betriebshilfsring Südwestpfalz/Kaiserslautern.

Für den Transport und die Konfektionierung verschiedener Biomassen sind in der

Verbandsgemeinde oder über den Maschinen- und Betriebshilfsring zahlreiche Geräte

5 MANTAU (2001)


137

und Infrastruktur, wie z.B. großräumige Transportfahrzeuge, landwirtschaftliche

Schlepper, Fahrsilos und Maishäcksler, verfügbar. Die AGH Steinwenden GmbH, die

ihren Sitz auf dem CLASS III -Gelände in Weilerbach hat, verfügt über einen

automatischen Holzhacker, der auch Stärken bis zu 60 cm Durchmesser zu

Hackschnitzeln verarbeiten kann. Die logistische Infrastruktur zur Nutzung der gängigsten

Biomassen ist damit in der Landwirtschaft der VG Weilerbach vorhanden. Weitere

Geräte, wie z.B. eine Erntevorrichtung für schnellwachsende Hölzer, könnten nach

Aussagen des Maschinen- und Betriebshilfsringes bei wirtschaftlichen Voraussetzungen

beschafft werden.

5.5.2 Biomasse-Potenziale aus landwirtschaftlichen Flächen

Für die Ermittlung der allgemeinen theoretischen und technischen Potenziale aus

landwirtschaftlichen Flächen in der VG Weilerbach wurde der bereits in Kapitel 3.2.3

beschriebene Anbaumix und die Berechnungsmethode angenommen. Für die Ermittlung

der verfügbaren Potenziale wurden die gesamten Stilllegungsflächen (10 % der

Ackerflächen abzüglich 30 % des Energieertrags für vergärbare Biomassen)

herangezogen, da diese die allgemeine Angabe von 20 % der Getreideflächen übersteigt

und da auf diesen Flächen einer Nutzung für den Anbau nachwachsender Rohstoffe

nichts entgegensteht.

Theoretisch betrachtet könnte die gesamte Ackerfläche inklusive der Stilllegungsflächen

für den Anbau nachwachsender Rohstoffe verwendet werden. Das hierbei entstehende

Potenzial beträgt ca. 61.000 MWh/a. Technisch wäre dies ebenfalls möglich. Hierbei

müssen jedoch 30 % Bergeverlust und Betriebsenergie für die vergärbaren Stoffe in der

Biogasanlage in Abzug gebracht werden. Das technische Potenzial beträgt daher ca.

51.300 MWh/a. Da jedoch derzeit der Anbau von Lebens- und Futtermitteln noch

wirtschaftlicher zu sein scheint und ein gewisser Selbstversorgungsgrad gewährleistet

werden soll, ist das tatsächlich verfügbare Flächenpotenzial für NawaRos erheblich

geringer einzustufen. Ob in der VG Weilerbach nachwachsende Rohstoffe auf nicht

stillgelegten Flächen angebaut werden, ist aus den zur Verfügung stehenden Daten nicht

ersichtlich. Da jedoch der Anbau von nachwachsenden Rohstoffen auf lediglich 4 % der

prämienfähigen Flächen erfolgt, ist davon auszugehen, dass der Prozentsatz

nachwachsender Rohstoffe auf „nicht prämienfähigen“ Flächen gegen null geht. Bei der

derzeitigen EU-Politik bezüglich der Zuschüsse für Stilllegungsflächen ist der Anbau von

nachwachsenden Rohstoffen auf diesen Flächen bei entsprechenden

Absatzmöglichkeiten attraktiv. Aus diesem Grund wird lediglich der Anbau von NawaRos

auf 10 % der Ackerfläche als wirtschaftlich, kurzfristig verfügbar angenommen. Damit

ergibt sich aus der durchschnittlichen minimal stillzulegenden Fläche ein kurzfristig

verfügbares wirtschaftliches Potenzial in Höhe von ca. 6.100 MWh/a.

Das in den Berechnungen für nachwachsende Rohstoffe enthaltene theoretische

Strohaufkommen von 8.800 MWh/a im Landkreis berechnet sich aus der angebauten


138

Getreidemenge und deren Korn/Stroh-Verhältnis im Rahmen des 100%igen Anbaumixes.

(Bei Annahme des derzeit bestehenden Getreideanbaus beliefe sich das theoretische

Strohpotenzial auf 19.100 MWh.) Das technische Potenzial berücksichtigt die

Bergeverluste und beträgt 7.400 MWh/a. Bei der Ermittlung des verfügbaren

Strohaufkommens wurde neben den Bergeverlusten auch der Einstreubedarf für die

Viehhaltung berücksichtigt. Aus diesen Berechnungen ergibt sich in der VG Weilerbach

ein frei verfügbares Strohaufkommen welches jedoch zu einem Teil zur

Bodenverbesserung auf dem Feld belassen wird. Nach Rücksprache mit den Vertretern

der Landwirtschaft in Weilerbach6 wurden daher 50 % des nicht für die Einstreu

benötigten Strohs als verfügbares Potenzial angesetzt. Aus den NawaRo-Flächen und

den sonstigen Getreideflächen (Brotgetreide) ergibt sich damit ein verfügbares

Potenzial von ca. 4.000 MWh/a . Da Stroh als Kuppelprodukt der Getreideproduktion

anfällt, ist dieses Potenzial entscheidend vom Getreideanbau aber auch von der

Viehhaltung und deren Einstreubedarf abhängig. Nach Anfrage bei Maschinenringen

verschiedener Regionen und beim Bauern- und Winzerverband Kaiserslautern wurde die

Annahme getroffen, dass evtl. zukünftig jeweils 30 % der Getreide- und der

Ackerfutterfläche einer alternativen Verwendung zugeführt werden können. Diese

zukünftigen Potenziale werden jedoch auf Grund der hohen Unsicherheit nicht beziffert.

Die theoretischen Potenziale von Dauergrünland von 24.200 MWh/a beziehen sich auf

den Biogasertrag der gesamten Dauergrünlandfläche der Verbandsgemeinde. Die

technischen Potenziale mit 14.400 MWh/a berücksichtigen einen Bergeverlust und

Abzüge durch schlecht mähbare Flächen (z.B. durch zu hohe Feuchte) von 20 %. Bei der

Berechnung der verfügbaren Potenziale aus Dauergrünland (Wiesen, Mähweiden,

Weiden und Hutungen) wurden lediglich ein Drittel der Wiesenflächen als aktuell

verfügbar herangezogen, da Dauergrünlandflächen für die Tierfütterung verwendet

werden. Durch den abnehmenden Viehbesatz in Weilerbach wird der zweite Schnitt der

Wiesenflächen häufig gemulcht. Dieses Potenzial stünde für eine energetische Nutzung

zur Verfügung. Die voraussichtlich verfügbaren Potenziale betragen daher 1.500 MWh/a.

Durch Futterersatz oder die teilweise Aufgabe der Viehwirtschaft können sich diese

Potenziale in Zukunft vergrößern. Eine mögliche zukünftige Abnahmequelle für Gräser

aus Dauergrünland und Ackerflächen stellt neben einer Biogasanlage auch die

Grasraffinerie dar, die aus herkömmlichen Gräsern drei Produkte (Fasern, Proteine und

Biogas) herstellt. Eine Kombination mit einer bereits bestehenden Biogasanlage ist

hierbei möglich.7

In der VG Weilerbach erfolgt kein Anbau von Sonderkulturen.

6 Kneller, Persönliches Gespräch 25.2.04 7 Das Institut für angewandtes Stoffstrommanagement leitet ab Frühjahr 2003 ein EU-Projekt aus dem

Programm INNOVATION, das Machbarkeitsuntersuchungen für die Errichtung von Grasraffinerien in Rheinland-

Pfalz, dem Saarland, Polen, Österreich und Luxemburg zum Ziel hat.


139

Eine Übersicht der Potenziale aus den landwirtschaftlichen Anbauflächen zeigt Tabelle

5-7 und Abbildung 5-3.

Tabelle 5-7: Zusammenfassung Potenziale aus landwir tschaftlichen Anbauflächen

Potenziale aus Nawaros aus landwirtschaftlicher Anbaufläche VG Weilerbach

Theoretisch in MWh

Technisch in MWh

Verfügbar in MWh


61.043 51.340 6.104

davon Strohaufkommen 19.098 18.143 1.814Dauergrünland 24.241 14.423 1.476Sonderkulturen 0 0 0Summe 85.284 65.763 7.580


0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

Nachw achsendeRohstoffe aufAckerf lächen

davonStrohaufkommen

Dauergrünland Sonderkulturen

MW

h/a

theoretisch

technisch

verfügbar

Abbildung 5-3: Potenziale NawaRos auf landwirtschaf tlichen Nutzflächen


Aus dem Anbau nachwachsender Rohstoffe ergibt sich nach Zugrundelegung des oben

genannten Anbaumixes für die VG Weilerbach ein theoretisches Gesamtpotenzial von

ca. 85.300 MWh/a. Die technisch gewinnbaren Mengen belaufen sich auf 65.800 MWh/a.

Unter den aktuellen Voraussetzungen sind derzeit etwa 10.700 MWh/a verfügbar. Dies

entspricht einem Heizöläquivalent von ca. 1,7 Mio. Litern , was, bei einem Heizölpreis

von 0,376 €/l, einem Wert von ca. 639.200 € entspricht. Bei der vollständigen Nutzung

des verfügbaren Potenzials aus der landwirtschaftlichen Nutzfläche mit dem

angegebenen Anbaumix können ca. 2.000 Mg CO2 eingespart werden.


140

5.5.3 Biomassepotenziale aus der Tierhaltung

Eine Berechnung der theoretischen Biogasmenge aus den Werten der ca. 47

landwirtschaftlichen Betriebe im Betrachtungsgebiet ergab, unter Berücksichtigung der

Gaserträge der verschiedenen Güllearten und den durchschnittlichen Stallhaltungstagen,

einen Heizwert von 1.552 MWh/a Min. bzw. 4.066 MWh/a Max. aus der Tierhaltung. Die

Schwankungsbreite der Gaserträge ergibt sich aus den unterschiedlichen Gaserträgen

bei optimalen und suboptimalen Vergärungsbedingungen.

Die theoretischen Biomassepotenziale aus der Tierhaltung sind in Bezug auf die

tatsächlich verfügbaren und in Biogasanlagen nutzbaren Mengen jedoch nicht sehr

aussagekräftig. Daher wurden die vorhandenen Daten aus der Verbandsgemeinde weiter

eingegrenzt und durch Befragung verschiedener Betriebe konkretisiert. In die Ermittlung

der technischen Potenziale der Tierhaltung wurden nur Betriebe mit mehr als 40

Großvieheinheiten einbezogen, da diese ggf. für den Betrieb von Einzelhof- oder

Gemeinschaftsbiogasanlagen in Frage kommen. Betriebe unter 40 GVE wurden aufgrund

des hohen Aufwandes der Zulieferung zu einer Anlage nicht berücksichtigt, es sei denn,

ihr Standort liegt in direkter Nachbarschaft zu einem Betrieb, dessen Mengen für die

Nutzung in einer Biogasanlage interessant sind. Durch die Auswertung der von der

Verbandsgemeindeverwaltung zur Verfügung gestellten Unterlagen, sowie durch die

Lokalisierung der Betriebe auf einer Karte, konnten 29 interessante Betriebe erfasst

werden. Ferner wurden, anhand einer Landkarte der Verbandsgemeinde, die Standorte

der einzelnen Landwirte bestimmt. Die tierischen Abfälle der 29 Betriebe wiesen einen

Heizwert von 1.146 MWh/aMin. bzw. 2.976 MWh/aMax. auf. Davon müssen 30 % der

erzeugten Energie für den Betrieb der Anlage aufgewendet werden. Sie stehen somit für

den Ersatz von fossilen Energieträgern nicht zur Verfügung. Für die technischen

Potenziale aus der Tierhaltung werden daher 802 MWh/aMin bzw. 2.083 MWh/aMax.

angenommen.

Auf Grund des Modellcharakters der Verbandsgemeinde Weilerbach wurden zur

Ermittlung der voraussichtlich verfügbaren Potenziale die oben beschriebenen

Landwirte mittels Fragebogen angeschrieben. Damit wurde die allgemeine Methodik der

Potenzialermittlung für die Modellkommune konkretisiert und ergänzt. Der Rücklauf der

Fragebogen war sehr gering. Daher wurden durch telefonische Nachfassaktionen

interessierte Landwirte herausgefiltert und vor Ort besucht. Auf diese Weise konnten

genauere Daten von 12 Landwirten gewonnen werden. Durch eine Lokalisierung der

interessierten Landwirte auf der Karte konnten auf Grund der zur Verfügung stehenden

Fermente und Kofermente 5 – 6 mögliche Standorte für Biogasanlagen ermittelt werden,

die im anschließenden Kapitel weiter erläutert werden. Eine genaue Untersuchung der

einzelnen Standorte, sowie Wirtschaftlichkeitsberechnungen müssen noch erfolgen.

Weiterhin muss die Möglichkeit der Wärmeabnahme geprüft werden.

Um für die einzelnen Standorte bereits einen Eindruck der möglichen Potenziale für

Biogasanlagen zu vermitteln, werden mögliche Kofermente, die auf den betriebeseigenen


141

Flächen angebaut werden können, ebenfalls ausgewiesen. Aus Vereinfachungsgründen

werden hier nur Mais und Gras im 50:50 - Mix betrachtet, da diese in einer Biogasanlage

zu einem optimalen Gasertrag führen. Die Berechnung erfolgt hier abweichend vom

allgemeinen Energiemix, der für Rheinland-Pfalz angenommen wurde (vgl. Kapitel 3.2.3).

Da die einzelnen Strukturen in Flächenkonkurrenz stehen, muss der Landwirt je nach

Bedarf Prioritäten setzen, die im Falle einer Biogasanlage auf vergärbaren

landwirtschaftlich erzeugten Stoffen liegt.

5.5.3.1 Potenzieller Standort 1

Ein potenzieller Standort ist der Betrieb von Andreas Diehl in Erzenhausen. Dieser

Landwirt zeigte sich bei der Befragung sehr interessiert an der Biogastechnologie. Mit

170 Rindern verfügt er über eine gute Basis zum eigenständigen Betrieb einer

Biogasanlage. Weiterhin verfügt er über ca. 160 ha Nutzfläche, von denen ca. 10 ha

stillgelegt sind. Aus der Vergärung der Gülle erhält er einen Heizwert von 86 MWh/aMin.

bzw. 230 MWh/aMax. und durch den Anbau von je 50 % Gras und Mais auf seinen

Stilllegungs- und Dauergrünlandflächen weitere 501 MWh/aMin. bis 1.021 MWh/aMax..

Eine Möglichkeit der Substratzulieferung besteht evtl. aus dem Betrieb von Nadine

Dieterich. Da die Schäferin mit ihren 1300 Schafen häufig unterwegs ist, können hier

keine festen Güllemengen erwartet werden. Evtl. besteht jedoch die Möglichkeit der

Zulieferung von Kofermenten oder gelegentlichen Substraten.

Als voraussichtlich verfügbares Potenzial für diesen Standort werden daher (aus der

Tierhaltung 86/230 MWh/a und aus Kofermenten 594/1170 MWh/a) mit 680 MWh/aMin.

bis 1.400 MWh/aMax. angenommen.


Die Betriebe von Ernst Laborenz, Ernst Heil, Albrecht Günter, Walfried Herzer, Helmut

Stork und Andre Heil in Reichenbach-Steegen halten zusammen 547 Rinder und liegen

logistisch in einem Radius, der einen gemeinsamen Betrieb einer Biogasanlage

ermöglicht. Die Vergärung der Rindergülle ergäbe einen Heizwert von 277 MWh/aMin bzw.

742 MWh/aMax. Gegebenenfalls ist auch eine dezentrale Lösung auf den Betrieben

Laborenz, Herzer und Heil möglich, die jeweils mehr als 100 Großvieheinheiten

aufweisen. Durch Kofermente aus eigenen Stilllegungs- und Dauergrünlandflächen

können die Gaserträge weiter ausgebaut werden. Zu untersuchen ist hierbei noch die

Möglichkeit einer Wärmeabnahme. Wird ein Anbau auf Stilllegungsflächen auf ca. 40 ha

mit 50 % Gras und 50 % Mais angenommen, können zusätzlich zwischen 2.005

MWh/aMin und 4.088 MWh/aMax Energie erzeugt werden.


Tierhaltung 277/742 MWh/a und aus Kofermenten 2.005/4.088 MWh) mit 2282 MWh/aMin

bis 4.830 MWh/a Max angenommen.


142


Die Betriebsleiter Hartmut und Manfred Glöde, Friedmann Blauth und Gerd Lang aus

Rodenbach haben sich bereits beim IfaS für die Möglichkeiten der Biogasnutzung

interessiert. Der potenzielle Standort liegt auf dem Hofgut Blauth, das mit 700 Schweinen

und 58 Rindern das größte Potenzial darstellt. Herr Lang, der einen Biolandbetrieb

besitzt, wäre, sofern eine gemeinsame Vergärung von ökologischer und konventioneller

Gülle von Bioland genehmigt würde, sehr an einer Zusammenarbeit interessiert.

Zusätzlich hat er größere Mengen Gras, die von seinem Vieh auch langfristig nicht

genutzt werden können. Der Berghof von Herrn Glöde in nördlicher Richtung des

Standortes, benötigt jährlich 18.000 l Heizöl, die durch ein Nahwärmesystem aus der

Abwärme der Biogasanlage bereitgestellt werden könnten. Zu prüfen wäre hierbei die

Möglichkeit der Leitungsverlegung über die Landstraße L 367. Gegebenenfalls könnte

diese an der Brücke angebracht werden. Als weiterer Wärmeabnehmer kommen drei

Wohnblocks mit 2 x 6 und 1 x 8 Wohneinheiten in Frage. Diese befinden sich am Rande

des Ortes in südlicher Richtung des potenziellen Standortes. Nach Aussagen der

interessierten Landwirte befindet sich in 3-4 km Entfernung ein weiterer

Schweinemastbetrieb mit 450 Schweinen. Bei einer Nutzung aller bisher aufgezeigten

Güllepotenziale ergibt sich ein Heizwert von 250 MWh/aMin bis 660 MWh/aMax. Hinzu

kommen die Kofermente. Wird ein Anbau auf Stilllegungs- und Dauergrünlandflächen auf

ca. 30 ha mit 50 % Gras und 50 % Mais angenommen, können zusätzlich zwischen

1.504 MWh/aMin und 3.066 MWh/aMax Energie erzeugt werden.


Tierhaltung 250/660 MWh/a und aus Kofermenten 1504/3.066 MWh/a) mit 1.754

MWh/aMin. bis 3.726 MWh/a Max. angenommen.


Der Eichwieserhof in Weilerbach stellt durch die Betriebe Klaus Muthreich und Bernd und

Klaus Schellhaas einen weiteren potenziellen Standort dar. Hierbei ist besonders der

Betrieb Schellhaas mit ca. 100 Rindern, 135 Schweinen und 25 Pferden interessant. An

den Hof ist eine Gaststätte angeschlossen, die zusammen mit den Wohnhäusern ggf. als

Wärmeabnehmer fungieren kann. Der Heizwert der gesamten tierischen Reststoffe der

beiden Höfe mit gemeinsam 157 Rindern, 135 Schweinen und 25 Pferden beträgt 115

MWh/aMin. bzw. 302 MWh/aMax.. Wird ein Anbau auf Stilllegungs- und

Dauergrünlandflächen auf ca. 30 ha mit 50 % Gras und 50 % Mais angenommen, können

zusätzlich zwischen 1.504 MWh/aMin. und 3.066 MWh/aMax. Energie erzeugt werden.


Tierhaltung 115/302 MWh/a und aus Kofermenten 1.504/3.066 MWh/a) mit 1619



143


Der Samuelshof in Weilerbach ist als potenzieller Standort interessant, da hier zum einen

auf dem Betrieb Hermann Blauth größere Mengen an Gülle (111 Rinder, 36 Schweine)

anfallen und der Betrieb Helga Grob eine Verschlussbrennerei betreibt, bei der

energiereiche Schlempen anfallen, die als Koferment dienen können. Die drei Betriebe

des Samuelshofes verfügen über tierische Abfälle mit einem Heizwert von 75 MWh/a Min.

bis 109 MWh/a Max.. Die zur Verfügung stehenden Schlempemengen und ihr spezifischer

Heizwert müssen noch ermittelt werden. Wird ein Anbau auf Stilllegungs- und


zusätzlich zwischen 1.504Min. und 3.066 MWh/aMax. Energie erzeugt werden.


Tierhaltung 75/109 MWh/a und aus Kofermenten 1.054/3.066 MWh/a) mit 1.129



Die Betriebe Bernd Domanetzki und Werner und Elke Rink in Pörrbach eignen sich ggf.

ebenfalls für den gemeinsamen Bau einer Biogasanlage. Vorhanden sind 169 Rinder, 40

Schafe und 6 Pferde. Diese tierischen Abfälle ergeben einen Heizwert zwischen 91

MWh/aMin. und 229 MWh/aMax.. Wird ein Anbau auf Stilllegungs- und


zusätzlich zwischen 1.504Min. undMax. 3.066 MWh/a Energie erzeugt werden.


Tierhaltung 91/229 MWh/a und aus Kofermenten 1.504/3.066 MWh/a) mit 1.595


5.5.3.7 Weitere Standorte

Weitere neun Landwirte besitzen interessante Potenziale, die jedoch für den alleinigen

Betrieb einer Anlage an den jeweiligen Standorten nicht ausreichen. Nach den bisherigen

Ermittlungen konnten auch durch Einbeziehung benachbarter Betriebe keine potenziell

wirtschaftlichen Potenziale festgestellt werden. Durch die Errichtung einer zentralen

Biogasanlage auf dem Gelände des BioEnergie- und RohstoffZentrums (BERZ), auf dem

eine Wärmeabnahme vorhanden ist, können ggf. auch die bisher nicht berücksichtigten

Landwirte ihre tierischen Abfälle vergären.


144

Zu beachten ist hierbei allerdings der relativ geringe Energiegehalt von (vor allem Rinder-

Gülle), der weite Transportwege unwirtschaftlich macht. Der Anlagenplaner Ökobit GmbH

geht von einer maximal wirtschaftlichen Transportentfernung von 2 km aus8. Für den

Transport von nachwachsenden Rohstoffen wird ein optimaler Transportweg von max. 10

km vorgeschlagen.9 Unter Umständen kann der Transport von Gülle über eine weitere

Strecke lohnenswert sein, wenn dadurch lediglich der Trockensubstanzgehalt des

Gärsubstrates reduziert werden soll. Außerdem sind in Rindergülle die methanbildenden

Bakterien bereits vorhanden, so dass die Gülle zur „Animpfung“ des Gärsubstrates

verwendet werden kann.

Als voraussichtlich verfügbares Potenzial für die weiteren Landwirte werden daher (aus

der Tierhaltung 100/200 MWh/a und aus Kofermenten aus 20 ha Stilllegungs- oder

Dauergrünlandflächen 1.002/2.044 MWh/a) mit 1.102 MWh/aMin. bis 2.244 MWh/a Max.

angenommen (Tabelle 5-8).

Die gesamten potenziell verfügbaren Mengen an Gärsubstraten aus der Tierhaltung in

der VG Weilerbach haben einen Heizwert von ca. 1.000 / 2.500 MWh/a, die Kofermente

aus der Landwirtschaft haben einen Heizwert von 9.700 / 20.000 MWh/a. Abzüglich der

30 % Energiebedarf für den Betrieb der Biogasanlagen sind in der VG Weilerbach

700 MWh/aMin bzw.1.750 MWh/aMax aus der Tierhaltung und 6.790 MWh/aMin

14.000 MWh/a Max aus landwirtschaftlichen Kofermenten verfügbar. Dies entspricht

einer substituierten Heizölmenge von 70.000 bzw. 175.000 l Heizöl/a aus der

Tierhaltung und 679.000 bzw. 1.400.000 l Heizöl/a aus Kofermenten .

Tabelle 5-8: Potenziale aus Tierhaltung VG Weilerba ch

Potenziale aus der Tierhaltung VG Weilerbach

MWh min

MWh max

theoretisch 1.552 4.066technisch 802 2.083voraussichtl. verfügbar 700 1.730


8 Vortrag „Biogas in der Landwirtschaft“ Achim Nottinger, Geschäftsführer der Firma Ökobit GmbH, bei der

Biomasse-Tagung am Umwelt-Campus 2002 9 ebenda


145

Biogaspotenziale aus der Tierhaltung (in MWh) VG Weilerbach

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

theoretisch technisch voraussichtl. verfügbar

MWh min

MWh max

Abbildung 5-4: Biogaspotenziale aus der Tierhaltung (Gülle)


Eine Übersicht über die Zusammensetzung der gesamten Biomasse-Potenziale aus der

Landwirtschaft zeigt Tabelle 5-9.

Tabelle 5-9: Gesamtpotenziale Landwirtschaft

Verfügbare Potenziale aus der Landwirtschaft VG Weilerbach

MWh min

MWh max

Tierhaltung 700 1.730Nachwachsende Rohstoffe 9.214 9.214Dauergrünland 1.476 1.476Stroh 7.101 7.101Summe (ohne Stroh) 11.390 12.420

Anmerkung: Stroh ist bereits in NawaRos enthalten.



146

Tierhaltung9%

Stroh 36%

Dauer-grünland

13%

Nach-wachsende Rohstoffe

55%

Abbildung 5-5: Verteilung der verfügbaren Potenzial e aus der Landwirtschaft in der

VG Weilerbach


5.5.3.8 Fazit der Potenzialerhebung für die Landwir tschaft

Um die lokalen Bedingungen vor Ort entsprechend zu berücksichtigen, sind die

aggregierten Landkreis- oder Kommunaldaten bei der Planung eines konkreten

Anlagenstandortes stets im Rahmen einer detaillierten Standortuntersuchung zu

konkretisieren. Die oben beschriebenen Standorte 1 – 6 sollten im Rahmen einer

weiteren Untersuchung, bzw. in Gesprächen mit den Landwirten, näher erörtert werden.

Auf Wunsch wurde die Adresse des Betriebes Blauth in Rodenbach bereits an einen

Anlagenplaner weitergereicht. Dieser sagte zu, bei einem persönlichen Gespräch die

Lage zu prüfen.

In den Gesprächen mit dem Bauern- und Winzerverband Kaiserslautern wurde

angemerkt, dass die Landwirte durchaus bereit sind, sich im Rahmen ihrer

Deckungsbeitragsrechnung, also unter Berücksichtigung der aktuellen Marktlage, des zu

erzielenden Preises sowie von Prämienzulagen, den Bedürfnissen des Marktes

anzupassen und ihre Flächen mit den nachgefragten „Energieprodukten“ zu

bewirtschaften. Eine Informationsveranstaltung am 8.7.03 mit den Landwirten der VG

Weilerbach und Umgebung und der Firma Ökobit ergab allerdings stark unterschiedliche

Preisvorstellungen für die Lieferung von nachwachsenden Rohstoffen. Diese müssen im

Rahmen einer Konkretisierung des Vorhabens weiter ausdiskutiert und abgestimmt

werden. Da die Präferenz in der Landwirtschaft auf Grund der schwierigen Futtersituation

(trockener Sommer) im Jahre 2003 sehr angespannt war, wurde die Konkretisierung des

Projektes auf Wunsch der Landwirte mit einer niedrigen Priorität bearbeitet. Die Firma

Ökobit sieht sich ferner nicht in der Lage, ohne einen konkreten Planungsauftrag, die

Organisation einer Gemeinschaftsanlage zu übernehmen.


147

5.6 Landschaftspflegegrünschnitt

5.6.1 Kommunaler Grünschnitt

In der Verbandsgemeinde Weilerbach gibt es fünf Grünschnitt-Sammelplätze. Diese

werden vor allem von Bürgern, die ihre Gartenabfälle dort abliefern, kostenfrei genutzt.

Es erfolgt keine überwachte Anlieferung oder Trennung verschiedener Materialien. Daher

können die Angaben zur Konsistenz und der genauen Mengen nur Schätzwerte sein.

Tabelle 5-10 stellt die von der Verbandsgemeinde Weilerbach ermittelten Mengen dar.

Der Grünschnitt der Verbandsgemeinde Weilerbach wird, wie im gesamten Landkreis

Kaiserslautern, vom Zweckverband Abfallwirtschaft (ZAK) des Landkreises

Kaiserslautern entsorgt. Derzeit werden die Grünschnittmengen einer Kompostierung

zugeführt. Der Kompost kann anschließend käuflich erworben werden. Für eine

Kompostierung eignen sich jedoch holzartige Materialien nur schlecht. Da beim

Zweckverband Abfallwirtschaft neben den Grünschnittmengen des Landkreises auch

größere Altholzmengen anfallen, befindet sich ein Hackschnitzelheizkraftwerk in Planung.

Die energetische Verwertung von Grünschnitt ist grundsätzlich zu begrüßen. Jedoch

sollte nach Möglichkeit einer dezentralen Nutzung der Vorzug gegeben werden. Kann der

Grünschnitt bereits in der Verbandsgemeinde genutzt werden, bedeutet dies die

Einsparung von Transporten und ein Beitrag zur regionalen Energieversorgung.

Tabelle 5-10: Grünschnittmengen auf den Grünschnitt sammelplätzen der VG

Weilerbach

Ortsgemeinde Menge in Mg/a

Mackenbach 900,06

Reichenbach-Steegen 456,44

Rodenbach 702,72

Schwedelbach 267,08

Weilerbach 652,20

Gesamt 2.978,50

Quelle: Kreisverwaltung Kaiserslautern

Die erfassten Mengen Grünschnitt in der Verbandsgemeinde Weilerbach und im

Landkreis Kaiserslautern liegen im Vergleich mit anderen Landkreisen in Rheinland-Pfalz

sehr hoch. Aus diesem Grund kann von der Annahme ausgegangen werden, dass durch

Aufklärung und Motivation der Bürger keine erheblich größeren Mengen am Sammelplatz

angeliefert würden. Daher wird das theoretische, technische und verfügbare Potenzial

gleich gesetzt. Der Heizwert der gesammelten Grünschnittmengen beträgt unter der

Annahme einer Konsistenz von 50 % Holz und 20 % vergärbarer Masse 3.400

MWh/aMin. bzw. 4.520 MWh/aMax.


148


In diese Kategorie fällt Grünschnitt, der bei Garten- und Landschaftsbaubetrieben anfällt

bzw. von Entsorgungsbetrieben erfasst und entsorgt wird. In der Verbandsgemeinde

konnten bei ersten Erhebungen fünf Betriebe ausgemacht werden. Telefonische

Befragungen ergaben jedoch, dass ein Teil der Befragten den Betrieb bereits eingestellt

haben und die anderen lediglich Gartenbauarbeiten übernehmen, bei denen keine

nennenswerten Grünschnittmengen anfallen. Das Potenzial wird daher nicht

mengenmäßig ausgewiesen.

5.6.3 Biotoppflege

Die Befragung bezüglich der Pflege der Biotopflächen ergab, dass in diesem Bereich

sehr wenig Biomasse anfällt, der vor Ort belassen oder auf dem Grünschnittsammelplatz

abgeliefert wird. Die derzeitige Erfassung erfolgt so selten wie möglich, da die Pflege

bisher nur Kosten verursachte. Um genaue Angaben über mögliches

Biomasseaufkommen zu erhalten, bedarf es einer eingehenden Untersuchung der

bestehenden Flächen und deren Bewuchs, da dieser in seinen Nutzungspotenzialen

stark variieren kann. Durch das Fehlen definierter Flächenzahlen und der Bewuchsarten

werden die Potenziale aus Biotopen nicht mengenmäßig ausgewiesen.


Die Bundes-, Landes- und Kreisstraßen fallen nicht in die Verantwortlichkeit der

Verbandsgemeinde. Nach Aussagen der Straßenmeistereien verbleibt der Grünschnitt

bisher überwiegend vor Ort, d.h. das Mähgut wird direkt in die Böschungen

zurückgeblasen.

Anhand der in Anhang 1 aufgeführten Kennwerte und der ermittelten Straßeninfrastruktur

(Autobahn, Bundes- , Landes- und Kreisstraßenkilometer) wurde das Straßenpflege -

Gehölzpotenzial sowie der grasartige Anteil ermittelt. Es ist anzunehmen, dass

insbesondere das gehölzartige Potenzial einer energetischen Nutzung zugeführt werden

könnte. Dazu bedarf es jedoch einer weitergehenden Untersuchung, inwiefern diese

Mengen vor Ort quantitativ und qualitativ erfasst und entsprechend einer energetischen

Nutzung zur Verfügung gestellt werden können.

Die Verbandsgemeinde Weilerbach verfügt nicht über von ihr zu pflegende

Autobahnstrecken. Die im Rahmen von Pflegearbeiten entlang der ca. 60 km Bundes-,

Landes- und Kreisstraßen ermittelte Gehölzmenge beträgt den Berechnungen zufolge

rund 50 Mg pro Jahr und die Grasmenge etwa 110 Mg mit einem theoretischen

Energiegehalt von 210 MWh/aMin. bzw. 250 MWh/aMax.. Geht man von einer 60%igen

energetischen Verfügbarkeit der technischen Menge aus, entspricht dies umgerechnet

etwa 88 MWh/aMin. bzw. 106 MWh/aMax..


149


Weilerbach verfügt über eine Schienenstrecke von ca. 12 km Länge. Derzeit laufen

Planungen zur Wiederinbetriebnahme der Strecke. Die Ermittlung des

Schienenbegleitgrüns erfolgte in Anlehnung an die Vorgehensweise der Ermittlung des

Straßenbegleitgrüns, d.h. unter Zuhilfenahme derselben Kennzahlen (siehe Abschnitt

5.6.4).

Für die Pflege der Schienenstrecken ist eine Tochtergesellschaft der Deutschen Bahn

AG zuständig.

Aus den Berechnungen ergibt sich ein theoretisches Potenzial von 48 MWh/aMin. bzw.

57 MWh/aMax.. Wird davon ausgegangen, dass nach Abzug von Bergeverlusten in Höhe

von 20 % (technisches Potenzial ca. 33 – 40 MWh) der verfügbare Anteil etwa 60 % des

technischen Potenzials entspricht, so ergibt sich aus dem Bereich der Schienenpflege

eine potenziell nutzbare Energiemenge von etwa 20 MWh/aMin. bis 24 MWh/aMax..

Inwiefern das Potenzial an Straßen- und Schienenbegleitgrün zur regenerativen

Energieerzeugung Einsatz finden kann, bedarf weiterer Untersuchungen. Es gilt

insbesondere zu ermitteln, wie hoch der technische, logistische und wirtschaftliche

Aufwand ist, um die häufig dezentral und im jahreszeitlichen Turnus anfallenden Mengen

zu akquirieren. Auch gilt es, die rechtlichen Aspekte zu klären, da es sich hierbei z.T. um

die Entsorgung von schadstoffbelastetem Abfall handeln kann. Voraussetzung für die

Erfassung potenzieller Grünschnittmengen aus der Straßenbegleitpflege wäre daher der

Aufbau entsprechender Strukturen und evtl. die Anschaffung neuer Mäheinrichtungen mit

dem Ziel den Grünschnitt einer zukünftigen energetischen Verwertung zuzuführen.

5.6.6 Uferbegleitgrün

Ähnlich wie bei der Biotoppflege, die häufig mit der Pflege von Gewässerufern

gleichzusetzen ist, erfolgt keine mengenmäßige Erfassung des Pflegeschnitts. Die Pflege

fällt in den Aufgabenbereich der Verbandsgemeinde und wird entweder durch Mitarbeiter

des Bauhofes oder durch Landwirte durchgeführt. Eine Pflege erfolgt nur, wenn diese

dringend notwendig ist. Eine komplette Freiräumung von Gewässerrandstreifen wird nicht

gewünscht.

Anhand von Literaturwerten wurde jedoch entsprechend der Uferlänge eine potenziell zur

Verfügung stehende Menge errechnet. Dabei wurde davon ausgegangen, dass je

Uferkilometer 0,6 ha Gehölz und 2,1 ha Rasenfläche gepflegt werden könnten. Der

Gehölzertrag pro ha wird mit 5 Mg, bei einem 50%igen Wasseranteil in der Frischmasse

angenommen. Der Grasertrag pro ha wird mit 3 Mg Trockenmasse angenommen. Nach

diesen Berechnungen ergibt sich ein theoretisches Potenzial aus Gewässerbegleitflächen

von 199 MWh/aMin. bis 236 MWh/aMax.. Die Technischen Mengen belaufen sich auf 138

MWh/aMin. bis 168 MWh/aMax.. Als verfügbar können 83 MWh/aMin. bis 101 MWh/aMax.

angesetzt werden.


150

5.6.7 Ergebnis der Ermittlung des Landschaftspflege grünschnitts

Aus den so errechneten Mengen ergibt sich ein theoretisches Potenzial von

4.056 MWh/aMin. bzw. 5.314 MWh/aMax.. Das technisch-ökologische Potenzial entspricht

einem Heizwert von 3.717 MWh/aMin. bzw. 4.901 MWh/aMax.. Tatsächlich verfügbar sind

ca. 3.590 MWh/aMin. bzw. 4.747 MWh/aMax..

Tabelle 5-11: Übersicht verfügbare Potenziale aus L andschaftspflege in der VG

Weilerbach

Potenziale Landschaftspflege VG Weilerbach in MWh

Theoret. min Theoret. max

Techn.min

Techn. max

Verfügb. min

Verfügb. max.

Kommunal 3.595 4.769 3.399 4.516 3.399 4.516Gewerblich 0 0 0 0 0 0Biotoppflege 0 0 0 0 0 0Straße 214 251 147 176 88 106Ufer- und Gewässer 199 236 138 168 83 101Schiene 48 57 33 40 20 24Gesamt Landschaftspflege 4.056 5.314 3.717 4.901 3.590 4.747


Tabelle 5-11 und Abbildung 5-6 geben eine Übersicht über die verfügbaren Potenziale

aus dem Bereich Landschaftspflege in der VG Weilerbach.

Potenzialvergleich Grünschnitt

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

Theore

t. m

in

Theore

t. m

ax

Techn

. min

Techn

. max

MW

h Kommunal

Gewerblich

Biotoppflege

Straße

Ufer- und Gewässer

Schiene

Abbildung 5-6: Verfügbare Potenziale aus Landschaft spflege in der VG Weilerbach


Die Verbandsgemeinde Weilerbach verfügt über ein vergleichsweise hohes kommunales

Grünschnittaufkommen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die bereits gesammelten

Materialien aus den Bereichen der Landschaftspflege ebenfalls auf den Sammelplätzen

angedient werden.

Es ist davon auszugehen, dass die dargestellten Landschaftspflegemengen eher eine

Untergrenze der verfügbaren Biomasse-Potenziale darstellen.


151

5.7 Organische Abfälle

Die Biomasse-Fraktion „Organischer Abfall“ setzt sich aus den kommunalen Bioabfällen

und privaten Altfetten / Altölen sowie den gewerblichen Bioabfällen und Altfetten / Altölen

zusammen.

5.7.1 Kommunale Abfälle: Bioabfall, Altöle / Altfet te aus privaten

Haushalten

In der Verbandsgemeinde Weilerbach wird privater Bioabfall bereits flächendeckend über

die Braune Biotonne gesammelt und energetisch in der betriebseigenen Vergärungs- und

Kompostierungsanlage des Zweckverbands Abfallwirtschaft Kaiserslautern des

Landkreises verwertet.

Eine Sammlung von privaten Altölen und Fetten findet im Landkreis Kaiserslautern nicht

statt.

Die genaue Bioabfallmenge wird nicht pro Verbandsgemeinde erfasst. Die theoretische

Bioabfallmenge errechnet sich daher aus der durchschnittlichen Menge der in Rheinland-

Pfalz anfallenden organischen Abfälle. Diese hätte einen Heizwert von 550 MWhMin bzw.

3.490 MWhMax. Durch die im Landkreis Kaiserslautern tatsächlich anfallende

Bioabfallmenge, projeziert auf die Einwohner der Verbandsgemeinde, ergibt sich ein

technisches Potenzial von 320 MWhMin bzw. 2.020 MWhMax. Diese technische Menge ist

theoretisch verfügbar. Allerdings besteht eine gesetzliche Überlassungspflicht für private

Bioabfälle an den Kreis, der diese bereits energetisch und stofflich verwertet.

Für Altfett liegt nach Untersuchungen in Österreich das theoretische Potenzial bei 2 kg

Altfett pro Einwohner und Jahr, was einem Heizwert von 405 MWh/a entspräche.

Technisch kann davon ca. 1 kg gesammelt werden. Dies entspricht einer verfügbaren

Energiemenge von ca. 202 MWh/a. Diese Verfügbarkeit setzt allerdings die Einführung

eines Sammelsystems voraus.

5.7.2 Gewerbliche Abfälle: Gewerbliche Speisereste und

Produktionsrückstände

Neben den hausmüllähnlichen Gewerbeabfällen, die vorwiegend über die Biotonne durch

den Zweckverband Abfallwirtschaft entsorgt werden10, fallen in der Verbandsgemeinde

Weilerbach vor allem überlagerte Lebensmittel aus Lebensmittelmärkten oder

Speisereste und Fettabscheiderrückstände aus Krankenhäusern, Altenheimen und dem

Gastronomie-, Hotellerie- und Kantinenbetrieb an. Auch in der Modellkommune war es

nicht möglich die exakten Mengen der einzelnen Betriebe zu ermitteln, da diese zum

10 Eine Auflistung der hausmüllähnlichen Bioabfälle aus Gewerbebetrieben erfolgt beim Zweckverband

Abfallwirtschaft nicht nach Verbandsgemeinden.


152

einen oft eine mangelnde Auskunftsbereitschaft aufwiesen oder die Mengen nicht genau

angeben konnten. Daher wurden die durchschnittlichen Zahlen der großen

Entsorgungsbetriebe angesetzt, die auf Erfahrungswerten beruhen. In der

Verbandsgemeinde sind ca. 40 Schank- und Speisegaststätten sowie Imbissbuden

ansässig. In diesem Bereich fallen je Betrieb durchschnittlich 7,8 Mg Speisereste und

0,21 Mg Altspeisefette an. Demnach fallen in den 37 Hotels und Gaststätten und den 9

Verbrauchermärkten jährlich durchschnittlich Speisereste mit einem Heizwert von ca.

2.600 MWh an.

5.7.3 Gewerbliche Abfälle: Altfette

In Bezug auf die gewerblichen Altfettpotenziale ist Weilerbach in einer besonderen

Situation. In dieser Verbandsgemeinde sitzt mit der Firma Richter & Co. GmbH ein

großer gewerblicher Altfettentsorger. Auch Mengen aus dem Saarland, Teilen Hessens

und Baden-Württembergs werden von der Firma Richter entsorgt. Hierbei handelt es sich

um rund 2,5 Mio. Liter qualitativ sehr hochwertiger Fette mit einem Fremdstoffanteil von

3 – 5 %. Diese Qualität eignet sich für den Betrieb von Blockheizkraftwerken oder die

Verwendung in Dieselmotoren (vorzugsweise Schiffsdiesel). Seit dem 01. August 2001

wird ein Teil des Fettes von der Firma MANN mit Sitz in 57520 Langenbach

abgenommen. Die Firma MANN betreibt unter anderem ein Blockheizkraftwerk mit

Altspeisefett.

Nach Aussagen der Firma Richter werden von ihr 98 % der qualitativ hochwertigen Fette

im Zuständigkeitsgebiet gesammelt. Über die qualitativ geringerwertigen Fette und deren

Mengen konnte jedoch keine Aussage gemacht werden. Die verfügbaren Altfett-

Potenziale mit 31.800 MWh/a liegen in der Verbandsgemeinde Weilerbach um ein

Vielfaches höher als in anderen Kommunen. Die Nutzung dieses Potenzials in Form

eines Altfett-Blockheizkraftwerkes wird derzeit im Rahmen des Projektes Bioenergie- und

Rohstoffzentrum Weilerbach (vgl. Kapitel 11.1) geprüft.

5.8 Klärschlamm

Die Erhebung der Klärschlammmengen im Rahmen dieser Potenzialstudie erfolgte im

Hinblick auf einen eventuell zukünftig zu erwartenden Klärschlamm-

Entsorgungsengpass, der dann aufftreten könnte, wenn sich bundes- oder EU-rechtliche

Rahmenbedingungen dahingehend verändern, dass eine landwirtschaftliche

Klärschlammverwertung im bisherigen Umfang nicht mehr möglich sein sollte.

Im Einzugsgebiet der Verbandsgemeinde Weilerbach befindet sich eine Kläranlage, die

für 16.500 Einwohnerwerte ausgelegt ist. Derzeit erfolgt die Verwertung der

Klärschlämme aus der VG über die landwirtschaftliche Ausbringung. Langfristig werden

jedoch auch für die Weilerbacher Klärschlammmengen alternative Verwertungskonzepte

gesucht, da die Ausbringung in die Landwirtschaft den Kommunen nicht gesichert

erscheint. Die VG Weilerbach zieht daher in Betracht, sich der energetischen


153

Klärschlammverwertung auf dem Gelände des geplanten BioEnergie- und

Rohstoffzentrums anzuschließen. Hierbei wird die Möglichkeit der Extraktion von

Phosphat aus dem Schlamm mit anschließender Rückführung des Rohstoffes auf die

landwirtschaftlichen Flächen geprüft. Im Jahr 2000 fielen in der VG Weilerbach insgesamt

rund 270 Mg Klärschlamm – Trockenmasse an.

5.9 Zusammenfassung

Zusammenfassend ist zu erwähnen, dass – auf Grund der besonderen Situation – die

verfügbaren Altfettmengen in der Verbandsgemeinde Weilerbach die größten Potenziale

darstellen. Abbildung 5-8 und Abbildung 5-9 stellen den Vergleich der verfügbaren

Potenziale mit und ohne die Berücksichtigung der Altfettpotenziale dar. Daraus wird

deutlich, dass unabhängig von den Altfetten, die Landwirtschaft mit 51 % die größten

verfügbaren Mengen aufweist, während Kommune, (17 %) Industrie (ohne Altfett 17 %)

und Forstwirtschaft (14 %) sich die andere Hälfte je zu annähernd gleichen Teilen

aufteilen. Das gesamte theoretische Biomasse-Potenzial der Verbandsgemeinde

Weilerbach beträgt 142.928Min .bzw. 149.485 MWh/a Max. . Dieses ist jedoch nicht sehr

aussagekräftig. Interessanter ist das technische Potenzial , das langfristig unter

optimalen Rahmenbedingungen umgesetzt werden könnte. Es hat einen Energiegehalt

von ca. 114.700Min. bzw. 118.900 MWh/a Max.. Kurzfristig sind jedoch geringere Mengen

tatsächlich verfügbar , nämlich 54.300Min. bzw. 58.200 MWh/a Max.. Dies entspricht ca.

5,1 Mio.Min. bzw. 5,5 Mio. Litern Heizöl/a Max. Bei einem Heizölpreis von 0,376 €/Liter

ergibt dies einen Wert von 1,9 – 2,1 Mio. €/a . Würde das gesamte verfügbare Potenzial

in der Verbandsgemeinde Weilerbach genutzt, könnten ca. 13.300 Mg bis 14.300 Mg

CO2 eingespart werden.

Eine Übersicht über die gesamten Biomassepotenziale in der VG Weilerbach ist in

Tabelle 5-12 und den nachfolgenden Abbildungen aufgeführt.


154

Tabelle 5-12: Übersicht Gesamtpotenziale VG Weilerb ach

Theoretisch in MWh technisch in MWh kurzfristig

verfügbar in MWh

Gesamtpotenziale

VG Weilerbach

nach

Herkunftsort min max min max min max

Landwirtschaft 86.835 89.350 66.565 67.846 11.390 12.420

Forstwirtschaft 13.670 13.670 5.717 5.717 2.439 2.439

Landschaftspflege 461 544 318 385 191 231

Kommune 4.500 8.460 3.910 6.732 3.910 6.732

Industrie u.

Gewerbe

38.731 38.731 38.731 38.731 35.741 35.741

Summe 144.198 150.755 115.242 119.411 53.671 57.563


0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

90.000

Theoret.min

Theoret. max

Techn.min

Techn. max

Verfügb. min

Verfügb. max

MWh

Holz Tierhaltung NawaRos Landschaftspflege Bioabfälle Altfette

Abbildung 5-7: Gesamtpotenziale Weilerbach nach Her kunft



155

Kommune7%

Landschafts-pflege

0%

Forstwirt-schaft

6%


67%

Landwirt-schaft23%

Abbildung 5-8: Verteilung kurzfristig verfügbarer G esamtpotenziale Weilerbach nach Herkunft mit Altfett


Kommune18%


(ohne Altfette)

18%

Landschafts- pflege

1% Forstwirt-schaft14%

Landwirt-schaft51%

Abbildung 5-9: Kurzfristig verfügbare Potenziale na ch Herkunft ohne Altfette


Gemessen am derzeitigen Primärenergieverbrauch, der im Rahmen des Projektes Zero-

Emission Village für die VG Weilerbach mit ca. 200.000 MWh/a ermittelt wurde, könnten

die momentan in der VG verfügbaren Biomasse-Potenziale einen Anteil zwischen 27 und

29 % decken (vgl. Abbildung 5-10). Längerfristig besteht die Möglichkeit diesen Anteil zu

erhöhen. Durch Energiesparmaßnahmen und Rationalisierungsinvestitionen ohne

Nutzung von Biomasse können schätzungsweise 15 % des derzeitigen PEV eingespart

werden. Damit ergibt sich ein verfügbares Potenzial zur Deckung des PEV aus Biomasse

von ca. 32 – 34 %. Langfristig könnten, bei der Annahme einer 30 %igen

Energieeinsparung und der Nutzung der technischen Biomasse-Potenziale ca. 42 % des

PEV abgedeckt werden.


156

Auch wenn davon ausgegangen wird, dass ca. 1/3 des Primärenergieverbrauches auf

den hier nicht berücksichtigten Verkehrssektor fällt11, liegt der hier zugrunde gelegte

Primärenergieverbrauch erheblich niedriger als der durchschnittliche Pro-Kopf-Verbrauch

in Rheinland-Pfalz. Bei einer Hochrechnung des durchschnittlichen PEV in Rheinland-

Pfalz von umgerechnet 51,23 MWh pro Einwohner und Jahr auf die gesamte VG

Weilerbach ergibt sich ein PEV von umgerechnet 929.051 MWh/a. Die große Differenz zu

dem errechneten PEV von ungefähr 200.000 MWh/a in Weilerbach ist daraus abzuleiten,

dass in der VG Weilerbach keine produzierenden Industrieunternehmen mit hohem

Energieverbrauch angesiedelt sind. Die größten Energieverbraucher sind die Schulen

und ggf. einzelne Betriebe. Ein Pro Kopf-Vergleich des Energieverbrauchs ist daher auf

Verbandsgemeinde-Ebene kritisch zu betrachten.

72%

75%

58%

60%

27%

29%

1

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Theoret.min

Theoret. max

Techn.min

Techn. max

Verfügb. min

Verfügb. max

PEV

Abbildung 5-10: Prozentualer Potenzialvergleich VG Weilerbach mit PEV 200.000 MWh/a (ohne Verkehrssektor)


11 in der Bundesrepublik Deutschland fielen im Jahr 2000 ca. 30 % des Endenergieverbrauches auf den

Verkehrssektor, Vgl. LANDESANSTALT FÜR UMWELTSCHUTZ BADEN-WÜRTEMBERG. Umweltdaten 2003,

http://www.lfu.baden-wuerttemberg.de/lfu/abt2/umweltdaten2003/kap_d1/kap_d1.html, 07.07.2004

Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und Vermarktungssituation für Biomassen

157

6 Aktuelle Entsorgungs-, Verwertungs- und

Vermarktungssituation für Biomassen

Neben der Untersuchung der vorhandenen Stoffmengen muss eine tief greifende

Analyse der aktuellen Stoffströme durchgeführt werden1. Vor der Entscheidung für

alternative Nutzungsmöglichkeiten bedarf es einer ökologischen und ökonomischen

Bewertung der aktuellen Stoffströme. Im folgenden Kapitel werden die aktuellen Wege

der Biomassen dargestellt und es wird ein Ausblick über mögliche Alternativen gegeben.

Die Daten wurden aus der Literatur, Umfragen bei Landesverwaltungen und

einschlägigen Statistiken zusammengestellt.

6.1 Forstwirtschaft

In Kapitel 3.1 wird vor allem auf produzierte Mengen an Waldholz näher eingegangen. Im

Gegensatz dazu werden in Tabelle 6-1 und in Abbildung 6-1 wird die Menge an

verkauften Hölzern in Rheinland-Pfalz dargestellt. 61 % der verkauften Hölzer gingen

2001 ins Stammholz. Die Stammholzsortimente sind für die Forstbetriebe am

rentabelsten, da hier erntekostenfreie Erlöse zu erzielen sind. Für Schwachhölzer werden

niedrigere Erlöse erzielt. Das Ziel der Landesforsten ist es daher, qualitativ hochwertiges

Holz zu produzieren. Wertholz ist weiterhin nachgefragt, wie z.B. Artikel im HOLZ-

ZENTRALBLATT zeigen2. Im Holz-Export (u.a. nach China) sehen Marktbeobachter

Chancen, auch wenn erste Erwartungen nicht erfüllt wurden3. Die Starkholzsortimente

werden auch weiterhin einen Absatz finden und nicht für einen Energieholzmarkt zur

Verfügung stehen.

Ein Brennholzmarkt existiert bereits. Hauptabnehmer dieses Marktes sind so genannte

Selbstwerber, die vom Revierförster Holz bekommen, dieses selbst aufarbeiten und

abtransportieren. Im Forstrevier Weilerbach4 werden jedes Jahr ca. 250 Fm Brennholz

von Selbstwerbern eingeschlagen. Die Brennholzmengen von Rheinland-Pfalz lassen

sich aufgrund verschiedener Buchungsarten in den Holzkonten schwer erfassen. Das

Ministerium für Umwelt und Forsten schätzt den Brennholzverkauf auf rund 390.000 Fm

pro Jahr. Dieser Verkauf ist von großer forstpolitischer Bedeutung, da dem oft beklagten

fehlenden Bezug zwischen Bürger und Forstwirtschaft5 durch das "Holzmachen" im

Walde entgegengearbeitet wird.

1 Vgl. WIETSCHEL, L.; LANG, P. (2002), S.5 ff 2 Vgl. z.B. MARUTZKY, R. (2003): Holzzentralblatt Nr. 10 2003 3 ZMP (2003) 4 Forstamt Waldmohr, Revierleiter Hr. Kunz 5 Vgl. z.B. KROTT, M. (2001), S. 48 ff


158

Tabelle 6-1: Holzverkauf nach Sortiment und Eigentu msart

Stammholz Schichtholz IL IS Gesamt

Holzverkauf

Landesforsten ohne

Bundeswald

575.377 47.495 207.117 48.350 878.339

Holzverkauf

Körperschaften

810.436 141.831 264.981 179.915 1.397.163

Holzverkauf Privat 38.904 3.886 11.831 13.650 68.271

Gesamt 1.424.717 193.212 483.929 241.915 2.343.773

In Prozent 61 8 21 10 100

Quelle: eigene Bearbeitung

Verkauf nach Sortimenten

IL21%

IS10%

Schichtholz8% Stammholz

61%

Abbildung 6-1: Holzverkauf nach Sortimenten


In Tabelle 6-2 ist der Verkauf von Industrieholz an rheinland-pfälzische Unternehmen

dargestellt. Insgesamt werden jedes Jahr in der Region6 191.000 Fm Industrieholz

verkauft. Bei einem Gesamtverkauf von rund 560.000 Fm bedeutet dies, dass ungefähr

66 % an Industrieholz aus der Region fließen.

Tabelle 6-2: In die Region Rheinland-Pfalz verkauft e Industrieholzmengen mit

Preisen

1998 1999 2000 2001 2002 2003 Mittelwert Ei € 0,00 € 0,00 € 25,89 € 22,28 € 25,14 € 23,27 € 24,14 €

fm 0 0 1000 25.900 6.800 14.000 11.925 Bu € 34,16 € 29,32 € 21,25 € 22,39 € 22,25 € 22,72 € 25,35 €

fm 32.000 91.000 80.800 106.800 103.900 88.650 83.858 Fi € 20,41 € 26,75 € 27,56 € 26,92 € 21,13 € 22,74 € 24,25 €

fm 49.000 56.500 48.700 47.500 50.100 54.910 5 1.118 Dou, Lä, Ki € 30,61 € 28,90 € 21,92 € 21,97 € 21,15 € 21,34 € 24,31 €

fm 51.000 56.000 40.000 43.000 39.600 34.800 44.067

Quelle: eigene Bearbeitung nach Zahlen des Holzmarktservice Rheinland-Pfalz

6 Die Region ist hier als Rheinland-Pfalz und angrenzende Gebiete definiert.


159

In Abbildung 6-2 ist der Industrieholzverkauf von Eiche in Rheinland-Pfalz der Jahre 1997

bis 2002 dem Industrieholzverkauf insgesamt gegenübergestellt. Es wird deutlich, dass

das Preisniveau des Verkaufes in der Region höher liegt, als das Preisniveau des

Gesamtverkaufes. Des weiteren steigt die Trendlinie des Gesamtholzverkaufes an. Eine

gängige Erklärung der Kapitalmarkttheorie für dieses Phänomen ist der Absatz von

Luxusgütern, die hier jedoch nicht zum Zuge kommt. Eine Hypothese für diesen

Zusammenhang ist, dass gerade bei geringen Holzmengen Verkaufsabschlüsse getätigt

werden, die nicht den optimalen Preis für die Landesforsten darstellen, was bei geringer

Nachfrage und dem Zwang zum Holzverkauf aus z.B. Forstschutz- oder aber

Platzgründen möglich ist. Hier könnte auch im Bereich des Industrieholzes lang bei der

Eiche die energetische Verwertung eine Alternative darstellen.

0,00 €

5,00 €

10,00 €

15,00 €

20,00 €

25,00 €

30,00 €

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 verkaufte Menge in Festmeter (fm)

€/fm

Verkauf Eiche in der Region Verkauf Eiche gesamt Linear (Verkauf Eiche gesamt) Linear (Verkauf Eiche in der Region)

Abbildung 6-2: Vergleich des Verkaufes von Industri eholz Eiche in der Region mit

dem Gesamtverkauf an Industrieholz lang


6.2 Landwirtschaft inkl. Sonderkulturen

Die Landwirtschaft bietet eine Vielzahl von Biomassestoffströmen, die in Kapitel 3.2

quantifiziert wurden. Bei Sonderkulturen wie z.B. Wein fällt v.a. holzartiger Grünschnitt

an. Die derzeitigen Entsorgungs- und Vermarktungsstrukturen dieser Biomassen sind in

Kapitel 6.4.1 beschrieben.


160

6.2.1 Gülle

Gülle (Flüssigmist) ist ein Gemisch aus Kot und Harn von Tieren, die ohne oder mit nur

wenig Einstreu auf Spaltenböden, Gitterrosten und Liegeboxen gehalten werden.7 Laut

Düngemittelgesetz (DüngeMG) gehört Gülle zu den Wirtschaftsdüngern, wenn sie dazu

bestimmt ist unmittelbar oder mittelbar Nutzpflanzen zugeführt zu werden, um ihr

Wachstum zu fördern, ihren Ertrag zu erhöhen oder ihre Qualität zu verbessern. Die

Anwendung muss nach Art, Menge und Zeit auf den Bedarf der Pflanzen und des

Bodens ausgerichtet sein.

6.2.1.1 Derzeitige Verwendung

Tabelle 6-3 zeigt den aktuellen Viehbestand in Rheinland-Pfalz, den daraus

resultierenden möglichen Gesamtertrag an Biogas und die entsprechenden

Heizwertäquivalente.

Rindergülle stellt in Rheinland-Pfalz die größten Biogaspotenziale aus der Tierhaltung

dar. Der spezifische Gasertrag der Rindergülle ist im Vergleich zur Hühner- oder

Schweinegülle jedoch geringer. Hühner bilden die kleinste Gruppe im Bezug auf die

Großvieheinheiten. Der spezifische Gasertrag der Hühnergülle ist jedoch wegen eines

sehr geringen Wassergehalts von allen Tierarten am höchsten. Pferde und Schafe

spielen für die Biogasproduktion eine eher untergeordnete Rolle, da diese häufig auf

Stroh oder längere Zeit auf Weiden gehalten werden.

Tabelle 6-3: Viehbestand 2001

Gesamtertrag in m 3

Biogas

Potenzial in MWh/a

Anzahl GV min max min max

Rinder 446.182 331.573 66.826.930 179.000.706 400.962 1.074.004

Schweine 361.945 39.357 4.721.996 11.804.990 28.290 95.724

Geflügel 843.043 3.372 10.885.959 12.441.097 65.316 74.647

Pferde 23.920 22.604 2.159.976 5.399.940 12.960 32.400

Schafe 138.178 11.465 1.243.602 3.109.005 7.462 18.654

Gesamt 1.813.268 408.371 85.838.463 211.755.738 514.990 1.295.429

Quelle: STATISTISCHES LANDESAMT (2002), vgl. auch Kapitel 2

Derzeit wird Gülle fast ausschließlich als Wirtschaftsdünger8 verwendet. Bei der

Ausbringung der Gülle sind die Vorschriften laut Düngeverordnung (DüV) einzuhalten.

Auf Grund ihrer Eigenschaften können Wirtschaftsdünger im Vergleich zu

Mineraldüngern in der Regel nicht so gezielt angewendet werden. Mit ihrer Ausbringung

sind somit größere Risiken für die Umwelt vor allem durch Nährstoffauswaschung

7 SCHULZ, H. (2001), S. 25 8 Wirtschaftsdünger laut §1 Düngemittelgesetz


161

verbunden.9 Deshalb sind bei ihrer Anwendung neben den allgemein geltenden

Grundsätzen weitere Anforderungen zu erfüllen. Bei einem Wirtschaftsdünger handelt es

sich um einen Mehrnährstoffdünger, der hauptsächlich Stickstoff, Phosphat und Kalium

enthält. Um eine Überdüngung zu vermeiden müssen die gleichzeitig aufgebrachten

Mengen an Stickstoff, Phosphat und Kalium quantitativ erfasst und überwacht werden.

Durch eine gezielte Ergänzung mit anderen Düngemitteln kann eine optimale

Nährstoffzufuhr für die Pflanzen gesichert werden.

In den Herbst- und Wintermonaten kann ungenutzter Stickstoff aus flüssigen

Wirtschaftsdüngern nach der Umwandlung in Nitrat besonders leicht ausgewaschen

werden. Auf Ackerland darf deshalb Gülle nach der Ernte nur noch dann ausgebracht

werden, wenn der aktuelle Stickstoffbedarf der angebauten Kulturen ermittelt wurde oder

der ausgebrachte Stickstoff zur Strohrotte beitragen soll. Auf Erfahrungswerte gestützt ist

die Gesamtmenge auf 80 kg Gesamtstickstoff je Hektar begrenzt10. Die Einführung einer

allgemeinen Sperrfrist für die Ausbringung von Gülle haben die Bundesländer im

Rahmen des Bundesratsverfahrens durchgesetzt. Dies erfolgte mit Blick darauf, dass in

diesem Zeitraum in der Regel auf Grund der eingetretenen Vegetationsruhe kein

Düngebedarf besteht oder Kulturen angebaut werden, die zur Deckung ihres

Nährstoffbedarfs nicht mit diesen Düngemitteln gedüngt werden. Die Verwendung als

Wirtschaftsdünger ist nach § 3 IV DüV in der Zeit vom 15. November bis 15. Januar

grundsätzlich nicht gestattet. Daher müssen beim Landwirt ausreichende

Lagerkapazitäten zur Überbrückung dieses Zeitraumes vorhanden sein.

Weitere Probleme bereitet die Geruchsintensität der Gülle. Die bei der Entstehung,

Lagerung und Ausbringung auftretenden Geruchsemissionen bestimmen nach wie vor

die öffentlichen Diskussionen.11 Weiterhin hat die frische Gülle eine Ätzwirkung auf die

jungen Pflanzen und darf deshalb nicht in der Wachstumsphase ausgebracht werden12.

6.2.1.2 Zukünftige Verwendungsmöglichkeiten

Eine alternative Verwertung zur direkten Ausbringung von Gülle stellt die vorherige

„Veredelung“ durch eine Biogasanlage dar. Diese Technologie wird vor allem im

süddeutschen Raum genutzt und setzt sich zunehmend im gesamten Bundesgebiet

durch.

Die Umwandlung von Gülle wird innerhalb von ein bis drei Wochen von Mikroorganismen

vollzogen. Diese Mikroorganismen sind entweder in der Gülle selbst oder im Boden

angesiedelt. Eine andere Möglichkeit ist das Zusetzen von Mikroorganismen. Dieser Um-

bzw. Abbauprozess findet unter aeroben Bedingungen statt.

9 § 2 Düngemittelverordnung 10 § 3 Abs. 3 Satz 2 Düngemittelverordnung 11 KTBL (1999), S. 19 12 ENERGIEAGENTUR NRW (o.J.)


162

Wird die Gülle anstatt auf das Feld in eine Biogasanlage verbracht, läuft der Abbau unter

anaeroben Bedingungen ab und das entstehende Biogas kann als Energieträger genutzt

werden. Die Zusammensetzung und die Fliesseigenschaft der unvergorenen Gülle

bestimmen weitgehend deren Aufbereitung und das Beschickungssystem in den

Gärbehälter. Je fließfähiger die Gülle ist und je weniger sie zum Separieren neigt, desto

einfacher wird der technische Aufwand für deren Vorbehandlung und Transport. Die

Zusammensetzung und damit die Fliesseigenschaft der Gülle ist je nach Tierart

unterschiedlich.13 Näheres zur Technik der Biogasanlagen wird im Kapitel 7.2.3

beschrieben.

6.2.2 Stroh

Stroh ist ein Rückstand und Nebenprodukt aus der landwirtschaftlichen

Getreideproduktion. Eine Strohnutzung ist damit grundsätzlich überall dort möglich, wo

Getreide angebaut wird.14 Stroh wird üblicherweise in Form von Strohballen geerntet. Bei

der Ballenpressung wird das im Schwad liegende Halmgut mit Pick-up-Systemen

aufgenommen und dann in schleppergezogenen oder selbstfahrenden Ballenpressen

verdichtet. In Feldnähe kann die Lagerung in Feldmieten oder einfachen Gebäuden

erfolgen.15


In Deutschland wird Stroh in der Landwirtschaft hauptsächlich als Einstreu im Stall

genutzt. Bei Betrieben, die sich verstärkt auf die Getreideproduktion konzentrieren, wird

das anfallende Stroh zur Verbesserung der Bodenqualität als Dünger untergepflügt oder

verbrannt. Beim Verbrennen von Stroh auf landwirtschaftlichen Grundstücken -

außerhalb der im Zusammenhang bebauten Ortslage - sind die Vorschriften der

Landesverordnung über die Verbrennung pflanzlicher Abfälle außerhalb von

Abfallbeseitigungsanlagen16 zu beachten. Danach müssen unter anderem pflanzliche

Abfälle beim Verbrennen trocken sein, und das Stroh ist in Haufen oder Schwaden

zusammenzufassen.


Stroh ist ein halmgutartiger Bioenergieträger. Der Heizwert von völlig trockenem Stroh

erreicht rund 17 MJ/kg (Megajoule pro kg), und liegt damit doppelt so hoch wie bei

feuchter Braunkohle.17 Stroh enthält üblicherweise 14 % bis 20 % Wasser, das während

der Verbrennung verdampft. Die Trockenmasse besteht aus knapp 50 % Kohlenstoff,

13 WELLINGER et al. (1991), S. 10 14 FNR (2001), S. 86 15 HARTMANN, H.; KALTSCHMITT, M. (2002), S. 88 16 § 2 der Landesverordnung über die Verbrennung pflanzlicher Abfälle außerhalb von

Abfallbeseitigungsanlagen 17 CMA (1997), S. 15


163

6 % Wasserstoff, 42 % Sauerstoff sowie geringen Mengen Stickstoff, Schwefel, Silizium,

und anderen Mineralstoffen, u. a. Natrium, Kalium und Chlorid18. Eine energetische

Nutzung von Stroh eignet sich besonders in Gebieten mit starkem Getreideanbau und

geringer Stallhaltung, da hier das Aufkommen von ungenutztem Stroh am größten ist und

lange Transportwege vermieden werden.

Energetische Nutzung von Stroh

Für biogene Festbrennstoffe wie Stroh hat die direkte Verbrennung in Feuerungen bis

heute die weitaus größte Bedeutung unter den Energieumwandlungsprozessen und -

verfahren. Die entstehende Energie kann als Sekundärenergie (z.B. Dampf, der dann

weiter in elektrische Energie umgewandelt wird), als Endenergie (z.B. Fernwärme) oder

als Nutzenergie (z.B. Strahlungswärme eines Ofens) genutzt werden. Unter Verbrennung

wird die Oxidation eines Brennstoffes unter Energiefreisetzung verstanden. Um einen

hohen Wirkungsgrad und geringe Schadstoffemissionen zu erzielen, muss die

Feuerungstechnik auf die besonderen Eigenschaften des Strohs angepasst sein.19

Probleme bei der Strohverbrennung ergeben sich bei unzureichender

Sauerstoffzuführung, da während des Brennvorgangs hohe Mengen an Kohlenmonoxid

entstehen können. Des weiteren entstehen gasförmige Stickstoffverbindungen und

Flugasche. Ohne eingebaute Filteranlagen können die Emissionsgrenzwerte für diese

Stoffe nicht eingehalten werden. Aufgrund des Chlor- und Kaliumgehalts des Strohs

haben die bei der Verbrennung entstehenden Stoffe eine korrodierende Wirkung auf die

Kesselanlagen. Um diese negativen Wirkungen zu verringern, ist bekannt, dass der

Witterung ausgesetztes Stroh - auch „graues Stroh“ genannt - geringere Mengen dieser

aggressiven Stoffe enthält. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, diese Stoffe bei 50 bis

60 °C aus dem Stroh auszuwaschen. Diese Temperatur erschien bei Versuchen am

wirtschaftlichsten zu sein. Dieser Prozess benötigt jedoch ca. 8 % des Brennwertes des

Strohs. Eine weitere negative Eigenschaft stellt der niedrige Schmelzpunkt der Asche von

800 – 850 °C dar, sowie der ca. 10fache Anfall von Asche im Vergleich zur Verbrennung

von Fichtenholz. Aus diesem Grund neigt die Asche zu Schlackenbildung und damit sind

für aschearme Holzbrennstoffe eingesetzte Systeme (z.B. Unterschubfeuerung)

ungeeignet. Die Schlacke kann somit schwieriger aus den Öfen entfernt werden.

Aufgrund der alkalischen Anteile in der Asche kann diese nicht als Zuschlagstoff für die

Baustoffindustrie genutzt werden.

Weitere Informationen zur Verbrennung finden sich in Kapitel 7.2. Die Verbrennung von

Stroh wird auf Basis der Konfektionierung des Strohs unterschieden. Die häufigste Form

ist die Bereitstellung als Strohballen, dabei wird in Rund- oder Quaderballen

unterschieden. Um eine kontinuierliche Beschickung der Feuerungsanlagen zu erlangen

wird Stroh auch als Häckselgut oder Strohpellet bereitgestellt.

18 NIKOLAISEN, L. (1998), S. 10 19 HARTMANN, H.; KALTSCHMITT, M. (2002), S. 137


164

Gaserzeugung aus Stroh

Bei der Schnellpyrolyse (s. Kapitel 7.3.5) geschieht auf dem Weg vom Stroh zu den

Pyrolyseprodukten Bioöl und Koks eine Energieverdichtung um den Faktor 10 – 15. Im

ersten Verfahrensschritt werden die grob zerkleinerten, trockenen Strohhäcksel bei

Normaldruck mit heißem Sand als Wärmeträger gemischt. Hierbei erfolgen Aufheizung

und Pyrolyse der dünnwandigen Biomassepartikel und die Kondensation der

Pyrolysedämpfe im Verlauf von Sekunden. Es entstehen hauptsächlich ein organisches

Kondensat, das Pyrolyseöl oder Bioöl, nur wenig Koks und nicht kondensierbares Gas.

Der spröde Pyrolysekoks wird fein vermahlen und im Pyrolyseöl suspendiert. Diese

Suspension wird in einem zweiten Verfahrensschritt in einen Flugstromdruckvergaser

gepumpt und dort vergast. Für einfache Anwendungen als Brenngas oder Reduktionsgas

ist meist nur eine grobe Reinigung erforderlich. Soll eine Nutzung als chemisches

Synthesegas erfolgen, ist eine gründliche Reinigung erforderlich.20

6.2.3 Nachwachsende Rohstoffe

Die Produktion nachwachsender Rohstoffe gehört, neben der Nahrungsmittelherstellung,

seit alters her zu den Hauptaufgaben der Landwirtschaft. Die Verdrängung von

landökonomischen Erzeugnissen, die nicht der Ernährung und Tierfütterung dienen,

begann erst mit der industriellen Revolution in der Mitte des vorigen Jahrhunderts. Neue

Bedeutung erlangten die nachwachsenden Rohstoffe durch die zahlreichen

Verwendungsmöglichkeiten, die sich durch die fortschreitende Wissenschaft und

moderne Technologien in der heutigen Zeit erschließen. Nach der Fachagentur

Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) sind nachwachsende Rohstoffe land- und

forstwirtschaftlich erzeugte Produkte, die einer Verwendung im Nichtnahrungsbereich

zugeführt werden. Verwendungszwecke der Rohstoffe aus der Natur können die

industrielle Weiterverarbeitung, aber auch die Erzeugung von Wärme, Strom und

anderen Energieformen sein.21 Nachwachsende Rohstoffe werden in Energiepflanzen

und Industriepflanzen unterschieden. Unter Industriepflanzen werden Pflanzen

verstanden, deren Inhaltskomponenten stoffwirtschaftlich als Roh-, Hilfs-, Zusatz- oder

Endstoff im gewerblich-industriellen Anwendungsbereich verwertet werden.

Energiepflanzen sind Pflanzen, die zur Energieerzeugung geeignet sind.22 Manche

Pflanzen, z.B. Raps, können beiden Kategorien zugeordnet werden: als Industriepflanze,

unter anderem aufgrund der Verwendung als Schmierstoff, und als Energiepflanze

aufgrund der Verwendung als Brennstoff.

20 FZK (o.J) 21 FNR (2003) 22 KATALYSE (1998), S. 11


165


Die Produktion der nachwachsenden Rohstoffe erfolgt meist auf Stilllegungsflächen der

Landwirtschaft, die 1999 in Rheinland-Pfalz 29.317 Hektar betrugen. Nachwachsende

Rohstoffe wurden in Rheinland-Pfalz auf 6.469 Hektar angebaut (siehe Kapitel 3.2). Den

Hauptanteil an den nachwachsenden Rohstoffen bildet der Raps. Allerdings muss die

Abnahme durch eine Verwertungsanlage, z.B. Ölmühle, gesichert sein, um eine

wirtschaftliche Produktion sicherzustellen. Raps wird zum größten Teil zu Rapsöl

verarbeitet, welches als regenerativer Treibstoff Verwendung findet. Das Rapsöl kann

ohne weitere Verarbeitung als Treibstoff für umgerüstete Dieselmotoren oder für

Blockheizkraftwerke (vgl. Kapitel 7) dienen. Umgeestertes Rapsöl - der Rapsmethylester

(RME) - kann heute in vielen konventionellen Dieselfahrzeugen verbraucht werden,

sofern die kraftstoffführenden Leitungen die Nutzung von Biodiesel zulassen. Eine eher

untergeordnete Rolle spielen Sonnenblumen und Ölleinen. Fast gar keine Beachtung

finden derzeit die exotischeren Arten wie Miscanthus.

Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe definiert sich heute überwiegend durch die

industrielle Nutzung bekannter Nahrungsmittelpflanzen, die zu Industriepflanzen

umgewidmet werden. Die existierenden Betriebsgrößen, Strukturen und

Vermarktungswege sind auf die Erzeugung von Nahrungsmitteln, nicht aber auf die

Produktion von nachwachsenden Rohstoffen ausgerichtet. Der Einsatz von

nachwachsenden Rohstoffen in der industriellen Fertigung in Rheinland-Pfalz ist zur Zeit

noch im Aufbau. Es gibt einige wenige Bereiche wie z.B. die Automobilindustrie, in denen

es erste Entwicklungen und Einsatzmöglichkeiten in der Fertigung von Zulieferteilen gibt.

Dort werden im Verbundsystem mit herkömmlichen Werkstoffen Hanf oder Kenaf bei

Fahrzeugteilen im Bereich der Verkleidung des Innenraumes eingesetzt. Kenaf ist eine

dem Flachs ähnliche Pflanze, die in Indien und Bangladesch wächst. Nach Aussagen der

Zulieferfirmen ist der Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen ausbaufähig. Ein Problem

ist die Versorgung mit einheimischen Rohstoffen aus Rheinland-Pfalz. Es gab schon

Versuche, Hanf und Flachs speziell für Automobilzulieferer anzubauen. Es konnten

jedoch keine qualitativ optimalen Ergebnisse erzielt werden.23, 24


Nachwachsende Rohstoffe sind als Chance für die Landwirtschaft und Forstwirtschaft zu

sehen. Zukünftige Aufgabe der Landwirtschaft sollte nicht nur der Anbau

nachwachsender Rohstoffe sein. Die Agrarwirtschaft sollte auch einen Teil der

Wertschöpfung mitbestimmen. So sollten sich landwirtschaftliche Betriebe auf die

Weiterverarbeitung der nachwachsenden Rohstoffe einstellen, um Arbeitsplätze zu

23 Weitere Information zu diesem Bereich sind über Prof. Sommer an der FH Pirmasens zu beziehen; Quelle:

Geschäftsführer der Quadrant Natual Fiber Composites GmbH, telefonische Anfrage, 2.3.04 24 KATALYSE (1998), S. 17


166

sichern und zusätzliche Einkommensmöglichkeiten zu erschließen.25 Dazu zählt auch die

Produktion von Pflanzenölen, um regenerativen Treibstoff anbieten zu können. Das

Gemeinschafts-Projekt der pfälzischen Maschinenringe zur gemeinsamen Produktion von

Pflanzenöl aus heimischer Rapssaat und zur regionalen Vermarktung von Öl und

Rapskuchen (vgl. Kapitel 13.4.2.7 stellt ein positives Beispiel für die Nutzung

bestehender Ressourcen zur Schaffung eines regionalen Mehrwertes dar.

Neben Raps ist die Produktion von schnellwachsenden Hölzern für

Holzhackschnitzelheizwerke eine weitere Chance. Schnellwachsende Baumarten

zeichnen sich dadurch aus, dass sie in kurzer Zeit viel Biomasse aufbauen. Zur Anlage

von Kurzumtriebsplantagen werden im Frühjahr Stecklinge mit speziellen

Pflanzmaschinen gesetzt. Die Ernte erfolgt alle vier bis sechs Jahre im Winter. Das Holz

wird mit neu entwickelten Vollerntern, die z.T. als Prototypen zur Verfügung stehen,

geerntet und direkt zu Hackschnitzeln verarbeitet, wobei die Erträge von Weiden bei

5-10 t/ha*a und von Pappeln bei 10-15 t/ha*a liegen.26

Nachwachsende Rohstoffe wie z.B. Mais oder Gras können auch als Kofermente in

Biogasanlagen eingesetzt werden, um die Biogaserzeugung zu erhöhen. Dabei dient in

landwirtschaftlichen Anlagen meistens Flüssigmist als Grundsubstrat. (Zur Technologie

von Biogasanlagen vgl. Kapitel 7.2.3, zur Verwertung der Faulsubstrate und Beseitigung

der Abfälle vgl. Kapitel 9.2)

Der Anbau nachwachsender Rohstoffe bietet ein großes Energiepotenzial. Der Anbau

kann sowohl auf Stilllegungsflächen als auch auf anderen Ackerflächen erfolgen. Für die

Landwirtschaft ergibt sich derzeit noch der Vorteil, dass Stilllegungsprämien gezahlt

werden und trotzdem für die gleiche Fläche Erträge aus dem Anbau nachwachsender

Rohstoffe erzielt werden dürfen.

6.3 Landschaftspflege

Landschaftspflegemaßnahmen sind wichtig, da sie einer Verbuschung und einer

Waldbildung durch regelmäßige Entnahme der holzartigen Pflanzen vorbeugen. Die

Biotoppflegemaßnahmen in Deutschland werden oft von freiwilligen Mitarbeitern etwa im

Rahmen eines ökologischen Jahres oder aber von Organisationen wie BUND

durchgeführt. Dabei werden z.B. Landwirten für die Pflege der Flächen verschiedene

Vergütungssätze gezahlt27.

6.3.1 Derzeitige Situation

Bei der Landschaftspflege fallen Reststoffe wie Grünschnitt und Restholz an. Derzeit

werden diese Stoffe bei der Biotoppflege gemulcht, zur Verrottung zurückgelassen oder

zu Kompostanlagen abtransportiert. Die bei der Pflege der Schienenwege anfallenden

25 KATALYSE (1998), S. 20 26 TEXTOR, B. (2004) 27 RÖSCH, C. (1996), S.29 ff


167

Äste und Sträucher werden in der Regel am Rande der Bahngleise liegengelassen. An

Uferwegen und Straßen werden die Reststoffe gemulcht oder gehäckselt und zur

Kompostierung in die entsprechenden Anlagen verbracht. In Rheinland-Pfalz gibt es

derzeit zahlreiche Kompostierungsanlagen für Grünabfälle. Sowohl die Kompostierung

als auch die Mulchung des Grünschnittes sind mit erheblichen Kosten und mit einem

hohen Energieaufwand verbunden. Diese in regelmäßigen Abständen anfallenden

Arbeiten sind eine erhebliche Belastung für die Kommunen, die vornehmlich die

Kostenträger sind.

6.3.2 Zukünftige Verwendungsmöglichkeiten

Eine sinnvolle Alternative zur Grünschnittverwertung in Kompostanlagen ist die

energetische Nutzung der verschiedenen Anteile. Dabei ist eine Trennung der

verschiedenartigen Anteile von Vorteil. Holzartige Biomasse kann in

Holzhackschnitzelheizungen oder in einem Heizkraftwerk zur Bereitstellung von

regenerativer Energie dienen. Ein Beispiel hierfür ist die Fa. Mann28, die mit Grünschnitt

eine 5-MW-Heizkraftanlage betreibt. Dabei hat holzartiger Grünschnitt den Vorteil, dass

er im Vergleich zu Waldholz billiger bereitgestellt werden kann. Er kann somit bei

gleichzeitiger Verbrennung mit dem höherkalorigen Waldhackgut die Brennstoffkosten

senken.

Halmgutartige Biomasse kann als Koferment in Biogasanlagen zur Erhöhung der

Biogasproduktion verwendet werden. Bei der Verwertung der anfallenden Reststoffe

können die erzielten Erträge zur Deckung der Kosten bei der Landschaftspflege dienen.

6.4 Öffentliche Hand

Die Verwertung und Entsorgung von Bioabfall sowie privatem (und z.T. auch

gewerblichem) Grünschnitt liegen in erster Linie in der Hand der Kommunen oder der

Kreisverwaltungen. Die Entsorgung dieser Stoffe belastet jährlich die Kassen der

öffentlichen Hand. So schätzt RÖSCH die Kosten der Flächenkompostierung von

Grünschnitt auf einer Zahlenbasis von 1996 auf 60 - 130 DM/Mg FM29.

6.4.1 Privater und gewerblicher Grünschnitt

Sowohl privater als auch gewerblicher Grünschnitt haben derzeit ähnliche Vermarktungs-

und Entsorgungsstrukturen. Beide Grünschnittkategorien können über die öffentliche

Hand entsorgt werden. Der gewerbliche Grünschnitt wird zusätzlich privat vermarktet,

wenn ein Markt für Mulch vorhanden ist. Im Jahr 2002 fielen in Rheinland-Pfalz

246.458 Mg FM Grünschnitt an (vgl. Kapitel 3.4).

28 Fa. Mann, Langenbach, Westerwälder Holzpellets 29 RÖSCH, C. (1996), S. 86 f


168


Derzeit wird privater Grünschnitt vor allem in ländlichen Regionen von den Bürgern selbst

in Form einer so genannten Gartenkompostierung entsorgt. In Städten dagegen wird

regelmäßig Grünschnitt eingesammelt. In Trier wird z.B. von der kommunalen

Dienstleistungsgesellschaft ART regelmäßig der Service angeboten, den Grünschnitt

vom Bürger abzuholen, um ihn dann am Grünschnittsammelplatz Mertesdorf zu

kompostieren (siehe auch Kapitel 6.3.1).

Gewerblicher Grünschnitt dagegen wird derzeit meistens zu Mulch, Humus oder Kompost

weiterverarbeitet. So verarbeiten die Firma BERNHARD GmbH und die Firma MARX

GmbH Kultur- und Erdbau den anfallenden Grünschnitt mit einem Shredder zu Mulch, um

diesen v. a. in Weingärten auszubringen. Andere Firmen bringen den Grünschnitt auf

Flächenkompostieranlagen. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwitterung des

Grünschnitts zu Humus. Hier wird u.a. ein Verfahren der Fa. Hermesdorf30 angewendet,

bei dem der Grünschnitt mit Hilfe eines Radladers gewendet wird und so eine aerobe

Verwitterung zugelassen wird. Dies beschleunigt die Humusbildung und erhöht die

Qualität des Humus.

6.4.2 Bioabfälle

Laut § 2 der Bioabfallverordnung sind Bioabfälle Abfälle tierischer oder pflanzlicher

Herkunft zur Verwertung, die durch Mikroorganismen abgebaut werden können.

Pflanzenreste, die auf forst- und landwirtschaftlich genutzten Flächen anfallen und auf

diesen Flächen verbleiben, sind keine Bioabfälle.31 Bioabfälle bestehen aus

verschiedenen, biologisch abbaubaren organischen Naturstoffen meist pflanzlichen

Ursprungs und einem anorganischen Rest.32

6.4.2.1 Derzeitige Verwertung

Die organische Gesamtabfallmenge, die im Jahr 2002 einer Kompostierung bzw.

Vergärung zugeführt wurde, belief sich auf 504.610 Mg und bleibt damit die bedeutendste

Wertstoffraktion im Bereich der Haushaltsabfälle. Davon wurden durch die separate

Bioabfallerfassung 288.604 Mg eingesammelt. Die durch verschiedene Sammelsysteme

bzw. –strukturen getrennt erfasste Gartenabfallmenge war mit 216.006 Mg am biogenen

aufkommen beteiligt.33 Nicht getrennt erfasste Bioabfälle werden gegenwärtig noch

gemeinsam mit dem Restabfall entsorgt. Die getrennt eingesammelten Bioabfallmengen

entsprechen34 einem Anfall von ca. 70,3 kg pro Einwohner und Jahr. Die

Absatzmöglichkeiten für den entstehenden Kompost sind unterschiedlich. In den

30 Fa. Hermesdorf Humus und Gartenbau, Trier-Biewer 31 § 2 Bioabfallverordnung 32 ROTHSTEIN, B.; SCHRÖDER, D. (2001), S. 61 33 MINISTERIUM FÜR UMWELT UND FORSTEN RHEINLAND-PFALZ (2003b) 34 Unter Einbeziehung der nicht meldepflichtigen Einwohner (z.B. US-Armee)


169

Weinbaugebieten sind Winzer die wichtigsten Abnehmer, da diese den Kompost zur

Bodenverbesserung einsetzen. Zunehmend findet der Biokompost auch beim Anbau von

Sonderkulturen, wie z. B. Spargel, und im Landschafts- und Gartenbau Verwendung. In

den Hochlagen von Eifel, Hunsrück und Westerwald werden die Bedingungen

schwieriger, da sich hier die Landwirtschaft, die Hauptabnehmer ist, nur zögerlich für

Biokomposte interessiert. So sind die Absatzmöglichkeiten sehr begrenzt, was zusätzlich

durch die schwankende Qualität des Kompostes negativ beeinflusst wird. Vereinzelt wird

Bioabfall bereits energetisch genutzt. Dies geschieht durch die Vergärung in

Biogasanlagen und die anschließende Verbrennung des Biogases in BHKW's.


Gem. § 4 AbfAblV35 ist die Deponierung von mechanisch-biologisch behandelten Abfällen

mit mehr als 18 % TOC über das Jahr 2005 hinaus gesetzlich nicht mehr zulässig. Daher

bedarf es einer entsprechenden Vorbehandlung in geeigneten Anlagen. Die

verschiedenen Verfahren werden in Kapitel 7 bezüglich der verfahrenstechnischen

Vorgaben und in Kapitel 9 bezüglich der Verwertung der Rückstände sowie der

ökologischen und ökonomischen Vorteilhaftigkeit verglichen.

Werden Bioabfälle vergoren, so bleibt als Reststoff der Gärrückstand. Bei der

Verwendung als Dünger sind die Bestimmungen der Bioabfallverordnung zu beachten

(vgl. Kapitel 10).

6.5 Industrie und Gewerbe

Wichtige Herkunftsbereiche von Biomasse sind Gewerbe und Industrie. Hier bestehen

bereits vielfältige Vermarktungswege, die von den bestehenden Märkten geregelt sind.

Es ist wichtig, diese Stoffströme zu quantifizieren, um einen Überblick über die

derzeitigen Vermarktungswege mit Blick auf die durch einen Energiestoffstrommarkt

initialisierten Zukunftsmärkte zu erhalten.

6.5.1 Klärschlamm

Die ordnungsgemäße Sammlung, Ableitung und Reinigung der anfallenden Abwässer ist

heute eine wesentliche Voraussetzung für eine moderne Zivilisation. Ziel der

Abwasserreinigung ist es, die in den Abwässern enthaltenen Schmutzstoffe umfassend

zu eliminieren, wodurch es zwangsläufig zur Bildung von Klärschlamm kommt. Je

wirkungsvoller die Abwasserreinigung wird, umso größer sind die anfallenden

Klärschlammmengen. Bedingt durch den in den letzten Jahrzehnten kontinuierlichen

Ausbau der Kläranlagen und Kanalnetze ist das Klärschlammaufkommen in Deutschland

gleichmäßig gestiegen.36

35 Verordnung über die umweltverträgliche Ablagerung von Siedlungsabfällen vom 20. Februar 2001 (BGBl I

2001, S. 305) 36 BROCKER, C. (2003), S. 5


170

6.5.1.1 Derzeitige Situation

Im Jahr 2001 lag das Klärschlammaufkommen in Rheinland-Pfalz einschließlich der

Zuschlagstoffe bei ca. 106.500 Mg TS. Abbildung 6-3 zeigt das Klärschlammaufkommen

der Jahre 1995 bis 2001.

Klärschlammaufkommen Rheinland-Pfalz in t TS

0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

1995 1997 1999 2001

t TS

Abbildung 6-3: Klärschlammaufkommen in Rheinland-Pf alz in Mg TS der Jahre

1997 – 2001

Quelle: Ministerium für Umwelt und Forsten 2003a, Müller 1999

Davon wurden 65 % in der Landwirtschaft verwertet. 17 % wurden zur Rekultivierung

genutzt. 10 % wurden verbrannt und 3 % deponiert. Gegenüber den Vorjahren (vor 1999)

ist eine deutliche Zunahme der thermischen Verwertung festzustellen. Während sich die

landwirtschaftliche Verwertung auf hohem Niveau stabilisiert hat, ist die Ablagerung von

Klärschlamm auf Deponien weiterhin stark rückläufig und nur noch von sehr

untergeordneter Bedeutung37. Abbildung 6-4 zeigt die Verwertung des Klärschlamms der

Jahre 1997 – 2001.

37 Ministerium für Umwelt und Forsten (2003a), S. 23


171

Abbildung 6-4: Klärschlammverwertung in Rheinland-P falz in den Jahren 1997 –

2001

Quelle: Ministerium für Umwelt und Forsten 2004

Die derzeitige Entsorgung des Klärschlammes lässt sich in die stoffliche Verwertung, die

energetische Verwertung und die Deponierung einteilen.

Der stofflichen Verwertung von Klärschlamm in der Landwirtschaft bzw. im

Landschaftsbau liegt der Gedanke zu Grunde, Nährstoffe wie z.B. Stickstoff und

Phosphor wieder in den Naturkreislauf zurückzuführen. Auf diese Weise können kostbare

Ressourcen geschont und den Forderungen des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes

Rechnung getragen werden. Unter der landschaftsbaulichen Klärschlammverwertung

wird generell der Einsatz klärschlammhaltiger, begrünungsfähiger Substrate mit

unterschiedlichen Mischkomponenten verstanden.

Derzeit ist die Zukunft der Klärschlammverwertung noch äußerst ungewiss. Die BSE-

bzw. MKS- Krise sowie die bevorstehende Novellierung der EU-Klärschlammrichtlinie

und der deutschen Klärschlammverordnung haben dazu geführt, dass die

landwirtschaftliche Klärschlammverwertung grundsätzlich in Frage gestellt wird. Die

Situation ist zusätzlich angespannt durch die erhobene Forderung nach einer

Agrarwende in Deutschland und die Forderung verschiedener Interessengruppen nach

kurzfristigen Ausstiegskonzepten aus der landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung.

Dies hat zur Folge, dass die Unbedenklichkeit des Klärschlammes immer kontroverser in

der Öffentlichkeit diskutiert wird.

Bei der energetischen Verwertung von Klärschlamm kommen verschiedene Verfahren in

Frage. Diese stellen auch die wichtigste Alternative zur Klärschlammverwertung in der


172

Landwirtschaft dar. Bei der Verbrennung sind erhebliche Anforderungen im Hinblick auf

die rauchgasseitigen Emissionen zu berücksichtigen.


Durch In-Kraft-Treten der Verordnung über die umweltverträgliche Ablagerung von

Siedlungsabfällen entsteht umweltpolitisch ein verstärkter Druck auf die Entsorgungs-

und Verwertungspraxis bei Klärschlamm. Einerseits tritt der Vorrang der Vermeidung und

Verwertung vor der Beseitigung ein und andererseits ist zu berücksichtigen, dass Abfälle

mit einem Glühverlust von > 5 Massenprozent nur noch bis zum Jahr 2005 deponiert

werden dürfen. Somit wird die Deponierung von unbehandeltem Klärschlamm keine

Zukunft mehr haben.

Klärschlamm besitzt weitgehende Nutzungs-, aber auch erhebliche Gefahrenpotenziale.

Die Nutzung als Nährstoffträger, und damit das Aufbringen von Klärschlamm auf

landwirtschaftlich genutzten Flächen, entspricht zunächst dem natürlichen Kreislauf.

Doch ist aufgrund der Schadstoffbelastung und der Menge an Klärschlamm diese

Nutzung nur eingeschränkt möglich. Neben Düngemitteln werden auch andere

Nährstoffträger, wie etwa Bioabfälle und Gülle, eingesetzt. Nicht zuletzt durch den BSE-

Skandal wird der Einsatz von Klärschlamm auf landwirtschaftlich genutzten Flächen nun

grundsätzlich hinterfragt. Alternative naturnahe Verfahren werden angeboten, bei denen

jedoch die gleiche Problematik der Schadstoffanreicherungen zu sehen ist. Daher rückt

die thermische Verwertung von Klärschlamm immer mehr in den Vordergrund. Die

Techniken der Klärschlammverbrennung und die damit verbundenen Probleme werden in

Kapitel 7 beschrieben. Die bei der Verbrennung einzuhaltenden Richtlinien und Gesetze

sind in Kapitel 10 beschrieben.

6.5.2 Industrierestholz

Dem Industrierestholz kommt in der Bereitstellung von Brennstoffen eine besondere

Bedeutung zu: Das Gesetzes für den Vorrang erneuerbarer Energien (Erneuerbare-

Energien-Gesetz - EEG) 38 setzte bei seinem Inkrafttreten vor allem Anreize vorhandene

Gebrauchtholzsortimente energetisch zu nutzen. Für diese konnten von Seiten der

Anlagenbetreiber oft ein Entsorgungserlös erzielt werden, was zu einer schnellen

Umsetzung bzw. zu einer vertraglichen Bindung dieser Mengen führte. Daraus ergibt sich

eine Ausweitung der Anfrage auf Hölzer in der nächst höheren Preiskategorie, den

Industrieresthölzer39. Dieses Produkt wird jedoch von verschiedenen Industriezweigen

mehr oder weniger stark nachgefragt. Durch die verstärkte Nachfrage zur

Energieerzeugung wird dieser Markt in Zukunft stabiler sein als derzeit, was z.B. die

Situation der Sägewerke verbessern könnte.

38 Geregelt im Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien (EEG) vom 01.04.2000, BGBl I, S. 305 und in

den Ausführungsverordnungen, Novellierung vom 1.8.2004 39 Siehe z.B. KÖPKE, R.; SCHMIDTFERICK, K. (2002)


173


2001 wurden in Rheinland-Pfalz rund 1.870.000 Fm Rohholz eingeschnitten. Davon

werden 1.160.000 Fm als Endprodukte wie z.B. Kanthölzer oder Bretter u.a. weiter

vermarktet, das heißt, es werden etwa 60 % des Rohholzes ausgeschöpft40. Weitere

64.000 Fm der Sägenebenprodukte wurden einer internen Verwendung, meist einer

energetischen Nutzung zugeführt. An Energieunternehmen wurden jedoch

deutschlandweit nur 34.000 Fm weiterverkauft, was einem Anteil von 0,3 % an den

Sägenebenprodukten aus Gesamtdeutschland in 2001 entspricht.41. In 2003 wurden

nach Berechnungen des deutschen Holzpelletverbandes bereits 110.000 Mg Holzpellets

verkauft. Die Herstellungskapazität der deutschen Pelletproduzenten ist auf 200.000

Mg/a gewachsen. Die Entwicklung läßt auf eine weitere Absatzsteigerung der

Sägewerksnebenprodukte in die Pelletherstellung schließen.

Auch MARUTZKY42 sieht eine wachsende Auswirkung auf die Rohstoffversorgung der

Holzwerkstoffindustrie, v. a. wenn die Holzpelletproduktion ähnlich erfolgreich wie in der

Schweiz oder in Österreich wird. Die Holzwerkstoffindustrie bezog deutschlandweit 50 %

des Rohstoffs Holz aus den Sägewerken und noch rund 14 % des Rohstoffs aus dem

Altholzbereich.

Ein Sägewerksbetreiber gab bei den vom IfaS durchgeführten Umfragen43 an, dass die

kostenfreie Entsorgung der anfallenden Resthölzer den Betrieb noch rentabel macht. Für

den Fall, dass Entsorgungsgebühren in nächster Zukunft anfallen würden, spräche das

dafür, den Betrieb aufzugeben und in den Ruhestand zu gehen. Das Problem, das dieser

Betreiber schilderte, liegt in der Entsorgung von Sägespänen, die keine Abnehmer

finden.


Auch andere Beispiele zeigen, dass es sehr wichtig ist, einen funktionierenden

Holzhackschnitzelmarkt aufzubauen. V.a. die Sägeindustrie ist von der derzeitigen

wirtschaftlichen Lage betroffen. Die Umfrage zur Situation der Sägewerke in 200244

ergab, dass 20 % der Sägewerke, die 1999 noch in Betrieb waren, bereits den Betrieb

eingestellt haben. Erschwerend kommt nach Auskunft vieler Sägewerke hinzu, dass nicht

alle das Invest aufbringen können, um auf neue Produkte wie Konstruktionsvollholz

umzustellen. Eine sichere Abnahme der Reststoffe könnte dazu beitragen, die Situation

der Sägewerke zu verbessern.

40 MANTAU, U., WEIMAR, H., WIERLING, R. (2002) 41 Ebenda 42 MARUTZKY, R. (2003) 43 siehe Kapitel 3.5.1 44 siehe Kapitel 3.5.1


174

Die Holzwerkstoffindustrie wird sich in Zukunft mehr vom Waldholzmarkt bedienen

müssen, da bei Beibehaltung der derzeitigen Fördersituation ein erheblicher Abfluss der

Gebrauchthölzer und Industrieresthölzer ins Energieholz zu erwarten ist.

Das derzeit auf Grund der geringen Harzgehalte in der Pelletindustrie nicht bevorzugt

verwendete Laubholz und evtl. weitere Rindenanteile könnten zukünftig bei steigender

Umsetzungsquote im Bereich der Biomassenutzung, für die Produktion von so genannten

Industriepellets Verwendung finden. Diese haben ähnliche Eigenschaften wie die

genormten Holzpellets, sind jedoch nicht den gleichen hohen Qualitätsanforderungen

unterworfen. Die günstigeren Produktionsbedingungen ergeben einen geringeren Preis,

der auch für größere Anlagen (vergleichbar mit Hackschnitzelheizungen) mit besonderen

logistischen Anforderungen (z.B. beschränktes Platzangebot) einen wirtschaftlichen

Anlagenbetrieb ermöglicht. Die Verfeuerung erfolgt in konventionellen

Hackschnitzelheizungen. Durch die Schüttfähigkeit und die geringere Störstoffanfälligkeit

mit einem einheitlichen Brennstoff können die etwas höheren Brennstoffkosten durch

geringere Betriebskosten zum Teil ausgeglichen werden. Die derzeit in Österreich

produzierten Industriepellets sind in der Regel zwischen 10 und 20 Millimeter lang und

liegen um 24 % unter dem Preis für herkömmliche 6-mm-Holzpellets und um 28 % unter

dem Preis für die äquivalente Menge an Heizöl45. Ein Beispiel für die Produktion von

Industriepellets in Rheinland-Pfalz ist das Projekt Erneuerbare Energien in Nusbaum-

Freilingen. Dort wird die Überschusswärme einer Biogasanlage im Winter zur Produktion

von Industriepellets genutzt, während im Sommer mit einer leicht umgebauten Anlage

Grünmehlpellets für die Tierfütterung hergestellt werden. Die Vermarktung der Pellets

erfolgt in der Region. Durch Verträge mit regionalen Abnehmern kann eine langfristige

Planungsgrundlage geschaffen werden. Die genaue Projektbeschreibung ist unter Kapitel

11.3 nachzulesen.

6.5.3 Gebrauchtholz

Die Aussagen zur Gebrauchtholzsituation in Rheinland-Pfalz ist im Wesentlichen auf die

Datenerhebung von MANTAU46 gestützt. Die Erhebung wurde im Frühjahr 2001

durchgeführt. Die Definition von Gebrauchtholz ist in Kapitel 3.5.2 vorgenommen. Die

Verordnung über die Entsorgung von Altholz47 regelt die Einteilung in verschiedene

Altholzkategorien und deren Verwendung. Mengenmäßig ist es schwierig für Rheinland-

Pfalz verlässliche Aussagen über die Verwendungsarten zu treffen.

Während der Recherche zu dieser Studie gaben alle Entsorgungsbetriebe an, dass sie

die Hölzer noch nicht gemäß der neuen Altholzverordnung einsortieren48. Ferner sei eine

45 GREBE, A. (2003) 46 MANTAU, U., WEIMAR, H. (2001) 47 § 2 Ziffer 1 Verordnung über die Entsorgung von Altholz 48 Die Entsorgungsbetriebe bekamen einen Fragebogen (siehe Anhang 4) zugesandt. Dadurch entstanden viele

Kontakte zu einzelnen Entsorgern, die uns einen Einblick über die derzeitige Situation erlaubten.


175

Trennung der Althölzer nach den Altholzkategorien schwer, da die Entsorgungsfahrzeuge

die Hölzer oft zusammen abfahren und somit die Möglichkeit einer Trennung nicht

besteht.

Stofflich dürfen nur die Kategorien AI und AII in der holzbe- und verarbeitenden Industrie

verwendet werden. Die energetische Nutzung wird in § 7 Altholzverordnung und dem

Bundesimmissionsschutzgesetz und den entsprechenden Verordnungen 49 geregelt.


In Rheinland-Pfalz wird das Gebrauchtholz nicht innerbetrieblich weiterverwertet.

Stattdessen werden die Althölzer weiter vermarktet, wobei der Exportanteil bei rund

einem Fünftel der Altholzmenge liegt50, was einer Menge von ungefähr 40.000 t

entspricht. Rund die Hälfte des Gesamtpotenzials (etwa 100.000 Tonnen) werden

energetisch genutzt, der Rest geht in die stoffliche Verwertung51. Aufgrund der aktuellen

Entwicklungen im Altholzsektor und der Verknappung der Altholzpotenziale sind diese

Verhältnisse wahrscheinlich in Richtung der energetischen Nutzung verschoben.


Aufgrund der Verknappung des Gebrauchtholzmarktes ist es naheliegend, dass die

energetische Nutzung verglichen mit der stofflichen Nutzung zunehmen wird, weil die

Energiebetriebe unter Berücksichtigung der derzeitigen Fördersituation konkurrenzfähig

zur holzbe- und verarbeitende Industrie wird.

Da die Nachfrage auf diesem Markt schon jetzt höher als das Angebot ist, liegen hier

keine weiteren Energieholzpotenziale vor. Diese müssen in der Region aus den

Sägewerken und dem Wald erschlossen werden. Diese Entwicklung kann sich positiv auf

die Forstwirtschaft auswirken, da zum einen der Bestand kleinerer Sägewerke durch eine

verbesserte Absatzlage gestärkt wird und zum anderen vermehrt Industrieholz aus dem

Wald für die holzbe- und verarbeitende Industrie nachgefragt werden wird.

6.5.4 Altfette / Altöle

Bei der Zubereitung von Nahrungsmitteln im gewerblichen und privaten Bereich werden

große Mengen Speiseöle und Speisefette, insbesondere zum Braten und Frittieren,

eingesetzt. Der Anteil der Fette, die nicht verzehrt werden, muss verwertet oder entsorgt

werden. Altspeisefette aus den privaten Haushalten werden häufig mit dem Abwasser

oder über den Restmüll entsorgt. Die Entsorgung über das Kanalnetz bringt negative

Effekte für die Kanalisation: Es bilden sich Ablagerungen im Leitungsnetz, die

Verstopfungen und Korrosionsschäden im Leitungssystem und Geruchsbelästigungen

verursachen. Mit der Sammlung und Wiederverwertung der Altspeisefette und –öle wird

49 Bundesimmissionsschutzgesetz 50 Postalische Auskunft Hr. Prof. Mantau vom 07.11.2001 an IfaS 51 MANTAU, U. (2002)


176

die Umwelt massiv entlastet. Einerseits können durch die Sammlung dieses Stoffes

Schäden im Kanalsystem und den Kläranlagen vermieden werden, andererseits kann ein

wertvoller Rohstoff gewonnen werden, der z.B. zur Produktion von Biodiesel

weiterverarbeitet werden kann. Dadurch werden Ressourcen geschont, und die

Verminderung des Verbrauchs von fossilem Diesel trägt zum Klimaschutz bei. Es wird ein

wichtiger Beitrag zur regionalen nachhaltigen Kreislaufwirtschaft geleistet.


Der Großteil der Altspeisefette ging bis vor kurzem vor allem in die

Mischfuttermittelindustrie. Dort werden Fette als Energieträger und Staubbinder

eingesetzt. Auch der Anteil der Altfette, der in die Niederlande exportiert wird, wurde

größtenteils zu Mischfuttermitteln verarbeitet. Seit der BSE-Krise haben sich die

deutschen und die niederländischen Futtermittelhersteller eine freiwillige

Selbstverpflichtung auferlegt, Altspeisefette nicht mehr in Futtermitteln zu verarbeiten.

Altspeisefett findet wegen seiner schlechten und schwankenden Qualität nur in relativ

geringem Maß Verwendung in der Chemie. Bis jetzt wird es vor allem zu Waschmitteln,

Seifen, Lacken, Schmier- und Kraftstoffen verarbeitet.

Vereinzelt erfolgt heute die Verbrennung von Altfett in Blockheizkraftwerken. Jedoch

bedarf es einer Umrüstung der Motorentechnik. Die Umesterung zu Biodiesel ermöglicht

den Einsatz des Altfettmethylesters (AME) in praktisch jedem Dieselmotor52. Zur

Ausgangsqualität der Altfette gibt es in der Literatur unterschiedliche Quellen. Für den

zulässigen Anteil von freien Fettsäuren reichen die Angaben von 3 %53 (gute Qualität,

ohne weitere Verschmutzung) bis 10 % mit bis zu 7,5 % bei Mineralöl und bis zu 30 %

bei Tierfett54. Die Möglichkeit zur Aufbereitung unterschiedlicher Qualitäten hängt damit

von der eingesetzten Technologie ab. Bisher werden in Deutschland nur Altfette von

guter Ausgangsqualität als Rohstoff für die Produktion verwendet. Diese Fette können mit

einfacher Anlagentechnik kostengünstig umgeestert werden.


In Zukunft steht der Ausbau des Kraftstoffsektors im Mittelpunkt. Altfettmethylester fällt

unter die seit dem 30.10.2003 gültige Anforderungsnorm für Fettsäuremethylester

(Biodiesel) DIN EN 14214 (siehe Kapitel 8.4.2). Allerdings hat AME Probleme, die

Anforderungen der neuen Norm komplett zu erfüllen. Das Hauptproblem ist der CFPP

(Cold Filter Plugging Point). Dieser ist ein Maß dafür, bis zu welcher Temperatur

Biodiesel den Kraftstofffilter noch passieren kann55. AME hat einen CFPP von +5 °C 56,

52 Z.B. Verwendung eines Schiffsdieselmotors, Fa. Mann, Westerwälder Holzpellets, Langenbach 53 TUM (2001), S. 11 54 SÜSS, A. (1999), S.170 55 BCT JUNGE ENGINEERING (2004) 56 SÜSS, A. (1999), S. 115 ff


177

die Norm fordert vom 15.04. – 30.09. eines Jahres einen CFPP von 0 °C und vom

01.10. – 15.11. eines jeden Jahres einen CFPP von –10 °C und vom 16.11. – 28.02.

eines Jahres einen CFPP von –20 °C und vom 01.03. – 10.04. eines Jahres einen CFPP

von –10 °C. Die Norm kann aber trotzdem erreicht we rden, indem man dem AME

bestimmte Additive zusetzt, Dieselkraftstoff beimischt, eine Wintertauglichkeit herstellt,

eine Kombination von Additiven und Dieselkraftstoff beimischt, reines ungesättigtes

Pflanzenöl beimischt oder eine Vorerwärmung einbaut (z.B. Tankheizung,

Kraftstoffleitungsheizung oder Filterheizung)57. Entscheidend für die Einhaltung der Norm

ist die Altfettqualität.

Für weitere Produktsicherheit sorgt die vom Bundeskabinett verabschiedete neue

Kraftstoffkennzeichnungsverordnung. An öffentlichen Tankstellen muss demnach

Biodiesel mit einem Aufkleber unter Hinweis auf die europäische Norm für Biodiesel DIN

EN 14214 gekennzeichnet werden58. Zur störungsfreien Verwendung von AME wird

empfohlen ihn möglichst kühl (<15 °C), dunkel und e ventuell unter Sauerstoffabschluss

weniger als ein Jahr zu lagern.59

Genormter AME sollte sinnvoller Weise in umweltsensiblen Bereichen wie Bau- oder

Landwirtschaft oder Binnenschifffahrt eingesetzt werden. Ein Einsatz im PKW-Bereich

erscheint als schwierig, da nicht mit der Akzeptanz der Motorenhersteller gerechnet

werden kann.

Der Einsatz von Altfett in Blockheizkraftwerken ist möglich und bereitet weniger

Schwierigkeiten als im KFZ-Motor. Als Motoren kommen modifizierte Dieselmotoren und

Schwerölmotoren in Frage. Die verwendeten Fette sollten von möglichst guter Qualität

bzw. gründlich aufgereinigt sein, um Motorschäden vorzubeugen. Die Viskosität und der

hohe Schmelzpunkt der Fette bereiten bei der Verbrennung im Blockheizkraftwerk keine

Probleme, da eine Vorerwärmung ohne großen technischen Aufwand möglich ist.

Eine Verwendung von Altspeisefetten in Heizkesseln zur Dampferzeugung ist prinzipiell

denkbar und sinnvoll. Altfett besitzt einen nur leicht niedrigeren Heizwert als Heizöl,

aufgrund der schwankenden Qualität kann es allerdings zu Problemen kommen. Ähnlich

wie beim Einsatz in Blockheizkraftwerken sollten nur möglichst gute Qualitäten verwendet

werden. Speziell auf Altspeisefett ausgerichtete Brenner sind zur Zeit nicht auf dem

Markt.60


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S.174

Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien

181

7 Übersicht verfügbarer Biomasse-Technologien

7.1 Umwandlungsverfahren

Zur Nutzung von Biomasse und anderen Energieträgern werden verschiedene

Umwandlungsverfahren unterschieden. Im Folgenden sollen diese näher erläutert

werden.

7.1.1 Physikalisch-chemische Umwandlung

Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass z.B. .Holzabfälle (Sägemehl, Späne)

in die für eine Verbrennung optimale Aufbereitungsform (Pellets, Presslinge, Briketts)

gebracht werden. Stroh, Heu und Waldrestholz werden durch physikalische Verfahren zu

Häckselgut oder Großballen geformt.

Die Pressung ölhaltiger nachwachsender Rohstoffe wie z.B. Raps, Öllein, Soja,

Sonnenblumen und Senf führt zu hochwertigen Einsatzstoffen für die chemische

Industrie. Da Öle und Schmierstoffe auf Biomassebasis biologisch voll abbaubar sind, ist

ihr Einsatz in sensiblen Bereichen der Forst- und Landwirtschaft äußerst sinnvoll. Rapsöl

kann als Biodieselkraftstoff, sowohl in Blockheizkraftwerken (BHKW) zur gekoppelten

Strom- / Wärmeerzeugung, als auch in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden.

Das physikalische Verfahren bereitet die Biomasse-Einsatzstoffe so auf, dass die

thermochemische und biologische Konversion prozessoptimiert verlaufen kann.1

7.1.1.1 Gewinnung von Pflanzenöl

Es existiert eine Vielzahl von Ölpflanzen aus denen Pflanzenöle gewonnen werden. Das

am weitesten verbreitete Pflanzenöl in Deutschland ist Rapsöl. Rapsöl wird entweder in

industriellen Ölmühlen abgepresst und extrahiert oder in dezentralen Anlagen

mechanisch abgepresst. Abbildung 7-1 zeigt den Verfahrensablauf in kleineren

Ölmühlen.

1 THÖMES,A (2003), S. 16


182

Abbildung 7-1: Verfahrensablauf bei der Pflanzenölg ewinnung in Anlagen im

kleinen Leistungsbereich

Quelle: KALTSCHMITT, M. (2001)

Zunächst wird die Ölsaat von Fremdbesatz und Fremdkörpern gereinigt, um die

gewünschte Ölqualität sicherzustellen und die Presswerkzeuge zu schonen. Außerdem

ist eine ausreichende Trocknung zur Erzielung einer hohen Ölausbeute und Ölqualität

sowie eine ausreichende Lagerstabilität der Ölsaat wichtig. Zur Ölgewinnung werden

nahezu ausschließlich Schneckenpressen verwendet. Kernstück der Schneckenpresse

ist eine Pressschnecke, die meist eine geringer werdende Steigung der Windungen und

einen steigenden Wellendurchmesser aufweist. Angetrieben von einem Elektromotor

dreht sie sich in einem Presszylinder, der von eng aneinander liegenden Stäben gebildet

wird. Das gewonnene Truböl enthält Feststoffe, die aus den festen Bestandteilen des

Ölsamens bestehen. Die Feststoffe müssen möglichst vollständig aus dem Öl entfernt

werden, da die Ölreinheit ein wichtiges Qualitätsmerkmal ist. Die Verfahren zur Trennung

lassen sich in Sedimentations- und Filtrationsverfahren einteilen.2 Der feste Rückstand

aus der Ölgewinnung, der Presskuchen, kann als Futtermittel verwendet werden.

7.1.1.2 Pflanzenöl als Brennstoff

Pflanzenöl zählt zu den biogenen Flüssigbrennstoffen. Für Rapsöl gibt es die beiden

bekannten Treibstofflinien Rapsölmethylester (RME) und kaltgepresstes naturbelassenes

Rapsöl. RME wird im mobilen Bereich zunehmend verwendet und ist beinahe ohne

Einschränkung einsetzbar, sofern in treibstoffführenden Teilen Kunststoffe aus

Fluorkautschuk verwendet werden. RME ist wegen der Mineralölsteuerbefreiung mit

fossilem Dieselöl konkurrenzfähig, hat jedoch unter ökonomischen Gesichtspunkten als

Treibstoff für Motor-BHKW´s wenig Chancen, da es dort mit den „Billig-Treibstoffen“

Erdgas und Heizöl in Konkurrenz tritt, die nur gering mit Steuern belastet sind.

2 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 550 ff


183

Naturbelassenes Rapsöl konnte, abgesehen von einigen mengenmäßig unbedeutenden

Marktnischen, bisher nur geringe Bedeutung erlangen. Wesentliche Ursachen hierfür sind

technische Probleme. Rapsöl weist zwar gegenüber RME wegen der vermiedenen

Veresterung Kostenvorteile auf, konkurriert aber als BHKW-Treibstoff genauso mit nur

minimal besteuertem Heizöl und Erdgas.3

7.1.2 Thermochemische Umwandlung

Energetische Verfahren, die thermochemische Prozesse zur Umwandlung von fester

Biomasse nutzen, werden nach den erzielten Produkten, d.h. feste, flüssige und

gasförmige Energieträger, unterteilt. Es wird zwischen Vergasung, Verflüssigung und

Verkohlung unterschieden, allerdings ist die Begriffsabgrenzung in der Literatur und in

der Praxis nicht einheitlich.4

Bei den technischen Verfahren der Vergasung, Verflüssigung und Verkohlung laufen

jeweils ein oder mehrere thermochemische (Teil-)Prozesse, d.h. Verbrennung,

Vergasung, pyrolytische Zersetzung ab, die im allgemeinen mit den gleichen Begriffen

bezeichnet werden.5

7.1.2.1 Verbrennung

Verbrennungsvorgänge von Festbrennstoffen werden in drei Hauptphasen unterteilt. Es

handelt sich um Trocknung, Entgasung und Restkoksabbrand.

Trocknung

Mit dem Erreichen von einer Oberflächentemperatur von 100°C setzt lokal die Trocknung

ein.6 Die Trocknung des Brennstoffes beginnt außen und wandert nach innen. Die

Trocknungsgeschwindigkeit ist abhängig von der Wärmeleitfähigkeit des Brennstoffes.

Während der Brennstoff innen noch trocknet, beginnt an der Oberfläche bereits die

Entgasung.

Entgasung

Bei Biomassen beginnt die Entgasung bereits bei ca. 200°C, bei Steinkohle hingegen erst

bei etwa 450°C. 7 Nach Erreichen dieser Temperatur entweichen die flüchtigen

Bestandteile aus dem Brennstoff. Bei fortdauernd betriebenen Feuerungen wird der

Brennstoff beim Eintritt in die Brennkammer überwiegend durch Wärmestrahlung und

Konvektion erhitzt. Die entwichenen Bestandteile reagieren mit dem zur Verfügung

stehenden Sauerstoff.

3 FLAIG et al. (1998), S. 159 f 4 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 242 5 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 242 6 FNR (o.J.): Leitfaden Bioenergie, S. 88 7 FNR (o.J.): Leitfaden Bioenergie, S. 88


184

Restkoksabbrand

Nach der Freisetzung der flüchtigen Bestandteile bleibt der Restkoks zurück. Dieser

reagiert während der Verbrennung in heterogenen Gas-Feststoff-Reaktionen. Die

Reaktionsgeschwindigkeit hängt hauptsächlich vom Sauerstofftransport zum

Restkoksteilchen ab.

7.1.2.2 Verflüssigung

Unter der Verflüssigung werden Prozesse verstanden, mit deren Hilfe ein fester

Biobrennstoff in einen flüssigen Sekundärenergieträger überführt wird (siehe auch Kapitel

7.3.5). Dies wird in der Regel mit Hilfe thermochemischer Prozesse, z.B. einer

Kombination aus Pyrolyse, Vergasung und Oxidation, realisiert.8 Ziel des Prozesses ist

die größtmöglichste Ausbeute an flüssigen Sekundärenergieträgern (z.B. Methanol).

7.1.2.3 Vergasung

Bei der Vergasung von Biomasse wird, im Unterschied zur Verbrennung, der Brennstoff

nur unvollständig oxidiert. Als Vergasung wird die thermochemische Zersetzung eines

Brennstoffs durch die unterstöchiometrische Zugabe eines Oxidationsmittels (i.d.R. Luft)

und dessen Überführung in ein brennbares Gas bezeichnet.9 Die für diesen Prozess

benötigte Wärmezufuhr wird entweder durch eine teilweise Oxidation des Brennstoffs

gewonnen oder extern zugeführt.

Bei Nutzung des Produktgases gibt es mehrere Möglichkeiten. Neben der reinen

Energieerzeugung kann es auch zur Herstellung von Synthesegasen und damit z.B. auch

für die Produktion biogener Treibstoffe oder Ersatzstoffe für die Petrochemie genutzt

werden. Außerdem kann das Gas in einem Arbeitsprozess (z.B. Gasturbine oder

Brennstoffzelle) zur Stromerzeugung genutzt werden.

Die Vergasung erfolgt in mehreren Zonen, die wie folgt gegliedert werden können:10

• Trocknungszone (Wasserverdampfung): Bei Temperaturen bis 200°C wird das

im Brennstoff gebundene Wasser verdampft, es findet noch keine Zersetzung der

Biomasse statt.

• Pyrolysezone (Entgasung): Bei ca. 200-500°C werden einzelne Bestandteile der

Biomasse endotherm pyrolytisch zersetzt. Produkte, die bei der Entgasung

ablaufenden Reaktionen, sind CO2, Methanol, Teere, organische Säuren und

fester Kohlenstoff (Holzkohle).

• Oxidationszone (Verbrennung): In dieser Zone wird aus Kohlen- und Sauerstoff

CO2 gebildet. Diese exotherme Reaktion liefert die Energie für die o.g.

pyrolytische Zersetzung der Biomasse.

8 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 245 9 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 33


185

• Reduktionszone (Vergasung des festen Kohlenstoffs): In der Reduktionszone

werden die Oxidationsprodukte CO2 und H2O an der glühenden „Holzkohle“ in

das eigentliche Produktgas umgewandelt.

Tabelle 7-1 zeigt typische Bereiche der Produktgaszusammensetzung bei der

Verwendung von Holz. Daneben enthält das Produktgas als Folge einer unvollständigen

Verbrennung unerwünschte Teerverbindungen (höhere Kohlenwasserstoffe) sowie

Phenole und Kohlenstoff.

Tabelle 7-1: Bandbreite der möglichen Gaszusammense tzung

Wasserstoff H2 7 – 25 %

Kohlenmonoxid CO 15 – 25 %

Methan CH4 0 – 4 %

Stickstoff N2 40 – 55 %

Kohlendioxid CO2 8 – 15 %

Heizwert (Hu) 3 – 6,5 MJ/Nm3

Quelle: nach KALTSCHMITT, M. (2001)

Der Wirkungsgrad der Vergasung ist ein Maß für die Effizienz und ist definiert als

Verhältnis des Energieinhaltes des abgekühlten Brenngases zum Heizwert (Hu) des

Brennstoffs. Der Vergasungswirkungsgrad liegt typischerweise zwischen 55 und 85 %.11

7.1.2.3.1 Vergaserarten

Abbildung 7-2 zeigt eine schematische Darstellung der derzeitig am meisten eingesetzten

Vergasungstechniken. Einen idealen Vergaser für die unterschiedlichen Arten von

Biomasse gibt es bisher noch nicht.12 Da in den meisten Vergasertypen die Biomasse

unter Einsatz von Luft vergast wird, lassen sich folgende Vergasersysteme

unterscheiden:

• Festbettvergaser,

• Wirbelschichtvergaser,

• Flugstromvergaser.

10 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 34 11 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 34 12 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 431


186

Abbildung 7-2: Schematische Darstellung verschieden er Vergasungssysteme

Quelle: verändert nach KALTSCHMITT, M. (2001)

Festbettvergaser

Im Festbettvergaser ist der Brennstoff in einer Schüttschicht, die sich vom Eintragsort bis

zum Ascheaustrag hin bewegt, dem Vergasungsmittel ausgesetzt.13 Der Vergaser wird

bei diesem System meist von oben mit stückigem Brennstoff beschickt. Die Schüttschicht

sinkt infolge der Schwerkraft und der Materialzersetzung kontinuierlich nach unten ab.

Die verschiedenen Zonen (Trocknungs-, Pyrolyse-, Oxidations- und Reduktionszone)

sind bei der Festbettvergasung weitestgehend räumlich getrennt. Je nach Art des Stoff-

und Wärmetauschs zwischen Feststoff und Gas wird in Gleichstrom- und

Gegenstromvergasung unterschieden. Abbildung 7-3 zeigt den schematischen Aufbau

einer Gegenstrom- und Gleichstromvergasung. Es ist deutlich zu erkennen, dass bei der

Gegenstromvergasung sich der Brennstoff- und Gasstrom in entgegengesetzter Richtung

bewegen. Bei der Gleichstromvergasung wird das entstehende Produktgas im

Gleichstrom zum Brennstoff geführt. In der Praxis werden diese beiden Verfahren häufig

kombiniert eingesetzt bzw. um spezielle Konstruktionsdetails erweitert.14

13 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 433 14 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 35


187

Abbildung 7-3: Schematische Darstellung von Gegenst romvergasung (links) und

Gleichstromvergasung (rechts)

Quelle: KALTSCHMITT, M. (2001)

Wirbelschichtvergaser

Der Aufbau eines Wirbelschichtvergasers entspricht im wesentlichen einem

Wirbelschichtkessel (siehe Kapitel 7.2.1.6 Wirbelschichtfeuerung). Allerdings wird dem

Prozess nur so viel Sauerstoff zugeführt, dass die Oxidation des Kohlenstoffs

unvollständig abläuft. Wirbelschichtvergaser enthalten ein Bett aus einem Inertmaterial15

(meist Quarzsand). Die Wirbelschicht entsteht, wenn das Vergasungsmittel durch den

Vergaser fließt, das Inertmaterial aufwirbelt und dabei den zugegebenen Brennstoff von

unten umströmt. Der Brennstoff, der kleiner ist als bei der Festbettreaktion, wird mit dem

Inertmaterial vermischt. Deshalb bilden sich bei Wirbelschichtvergasern keine

ausgeprägten Temperatur- und Reaktionszonen. Die einzelnen Reaktionen laufen

parallel im gesamten Vergaser ab, in dem nahezu eine gleichmäßige Temperatur von

etwa 700 bis 900°C herrscht. Analog zur Wirbelschic htfeuerung ist die -vergasung

apparativ sehr aufwendig und kann daher nur im großen Leistungsbereich, d.h. über 10

MW wirtschaftlich betrieben werden.16 Es wird ebenso, wie bei der

Wirbelschichtfeuerung, nach zirkulierender und stationärer Wirbelschicht unterschieden.

15 inert = untätig, träge, unbeteiligt, inerte Stoffe: reaktionstätige Stoffe, die sich an gewissen chemischen

Vorgängen nicht beteiligen, in: DUDEN (1990), S. 343 16 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 37


188

Flugstromvergaser

Bei der Flugstromvergasung wird der fein gemahlene Brennstoff vom Vergasungsmittel

durch den Reaktor geblasen. Durch das hohe Temperaturniveau (ca. 1.200°C) und die

geringe Partikelgröße erfolgt eine nahezu vollständige Vergasung innerhalb weniger

Sekunden, wodurch hohe Vergaserleistungen erzielt werden.17

Es kommen zwei technische Verfahren in Frage. Entweder werden die faserförmigen

Biomassepartikel direkt vergast oder sie werden zuerst pyrolytisch zersetzt und danach

der vermahlene Pyrolysekoks vergast. Die zweite Variante besitzt den Vorteil, dass der

Koks sich sehr leicht vermahlen lässt und einen fast doppelt so hohen Heizwert, wie z.B.

Holz oder Stroh, erzielt. 18 Die direkte Vergasung hat den Nachteil, dass die

feingemahlene Biomasse unter Einsatz von Sauerstoff, der erst aufwendig hergestellt

werden muss, vergast wird. Beide Verfahren sind technisch sehr aufwendig und werden

gegenwärtig, weder durch Forschungsinstitutionen untersucht oder entwickelt, noch von

Herstellern angeboten.19

7.1.2.3.2 Gasreinigung

Das Gas aus Gleichstrom- und Wirbelschichtvergasern enthält bis zu 30 g/Nm3 an

Teeren, das aus Gegenstromvergasern bis zu 150 g/Nm3.20 Der Partikelgehalt beträgt bei

Festbettvergasern etwa 1 g/Nm3, bei Wirbelschichtvergasern zwischen 1 und 100 g/Nm3.

Die Anforderungen an die Reinheit des Gases ergeben aus dem Verwendungszweck. So

kann das Produktgas, i.d.R. ohne Reinigung in Brennern zur Wärmeerzeugung

eingesetzt werden. Wird das Gas für weitere Arbeitsprozesse benötigt, muss es weitaus

höhere Anforderungen erfüllen. In Tabelle 7-2 sind zu den maximal zulässigen

Partikelanteilen verschiedene Verwendungszwecke des Produktgases dargestellt.

Hierbei handelt es sich jedoch um vorläufige grobe Werte, da bislang keine

ausreichenden Praxiserfahrungen vorliegen.21

17 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 39 18 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 446 19 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 39 20 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 39 21 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 40


189

Tabelle 7-2: Anforderungen an das Produktgas

Verbrennungs-

motor

Gasturbine Methanol-

synthese

Brennstoff-

zelle

Partikelgehalt in mg/Nm3 < 50 < 30 < 0,02

Partikelgröße in µm < 3 < 5

Teergehalt in mg/Nm3 < 100 < 0,1 < 1

Alkaligehalt in mg/Nm3 < 0,25

NH3-Gehalt in mg/Nm3 < 55 < 0,1 < 0,1

H2S-Gehalt in mg/Nm3 < 1150 < 1 < 1

Quelle: nach KALTSCHMITT, M. (2001)

7.1.2.4 Verflüssigung

Unter der Verflüssigung werden Prozesse verstanden, mit deren Hilfe ein fester

Biobrennstoff in einen flüssigen Sekundärenergieträger überführt wird. Dies wird in der

Regel mit Hilfe thermochemischer Prozesse, z.B. einer Kombination aus Pyrolyse,

Vergasung und Oxidation, realisiert.22 Ziel des Prozesses ist eine hohe Ausbeute an

flüssigen Sekundärenergieträgern (z.B. Methanol).

7.1.3 Biochemische Umwandlung

Im Pflanzenbereich werden ständig Stoffe gebildet und von Mensch und Tier als Nahrung

genutzt. Mikroorganismen bauen diese Stoffe wieder zu einfachen Verbindungen ab.

Dieser Abbau wird als Mineralisation bezeichnet.23 Als Endprodukte entstehen

Kohlendioxid, Wasser und Mineralsalze. Für ihre Arbeit benötigen die Mikroorganismen

Energie, die sie ebenfalls aus organischen Stoffen beziehen, dabei tritt der umgekehrte

Vorgang ein.

Diese Vorgänge laufen auch bei der Kompostierung von Biomasse ab. Je nach der

Belüftung laufen die Vorgänge unter Anwesenheit von Luftsauerstoff aerob

(Kompostierung) oder unter Luftabschluss anaerob (Vergärung) ab.

7.1.3.1 Aerobe Umwandlung (Kompostierung)

Die am weitesten verbreitete Form der Kompostierung ist die Miete, ein aufgeschüttetes

Haufwerk.24 Für die Massenentwicklung der Mikroorganismen ist eine bestimmte Menge

an Biomasse erforderlich, damit sich die bei den exothermen aeroben Vorgängen

entwickelte Wärme halten kann. Die Wärme ist notwendig, um die Biomasse zu

hygienisieren. Form, Größe und Betrieb der Miete werden entscheidend durch die

22 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 245 23 EMBERGER, J. (1993), S. 21 24 EMBERGER, J. (1993), S. 78


190

notwendige Versorgung der Mikroorganismen mit Sauerstoff bestimmt. Neben der

natürlichen Belüftung werden auch künstliche Belüftungseinrichtungen eingesetzt.

Die Miete ist Bestandteil jeder Kompostierungsanlage, sofern ein fertiger, d.h. pflanzen-

und wurzelverträglicher Kompost hergestellt werden soll.25 Mechanische Systeme

können zur Intensivierung der Kompostierung eingesetzt werden. So hat sich z.B. eine

Vorzerkleinerung der Biomasse bewährt. Unzerkleinerte und unvollkommen vermischte

Biomasse benötigt eine sehr lange Rottezeit. In Extremfällen können ganze Partien des

Komposters aus Mangel an Nährstoffen und Wasser die Lagerzeit praktisch unverändert

überdauern, was zu großen Kompostverlusten führt.26

7.1.3.2 Anaerobe Umwandlung (Vergärung)

Bei der Vergärung wird die Biomasse unter Luftabschluss (anaerob) durch speziell

adaptierte Mikroorganismen schrittweise zu Biogas (i.d.R. Methan) und einem anaerob

nicht abbaubaren Gärrückstand umgesetzt. Vereinfacht können bei der biologischen

Umwandlung die Abbauschritte Hydrolyse, Vergärung / Säurebildung, Acetogenese und

Methanogenese unterschieden werden.27

In der ersten Phase, der Hydrolyse, werden die organischen Substanzen (Eiweiß,

Kohlenhydrate, Fette, Zellulose) in ihre Bestandteile zerlegt (hydrolysiert). Die

entstehenden Produkte sind in der Regel einfache Einer- und Zweierverbindungen wie

z.B. Aminosäuren, Fettsäuren, Zucker und Glycerin. In der zweiten Phase, der

Vergärung, werden die gelösten Substrate zu organischen Säuren, Alkoholen,

Aldehyden, CO2 und H2 umgesetzt. Beide Abbauphasen werden von einer überwiegend

fakultativ-anaeroben Bakteriengruppe vorgenommen, die unempfindlich gegenüber

Schwankungen der Milieubedingungen ist und somit die beiden ersten Stufen recht

unempfindlich gegenüber Störungen macht. Die Acetogenese (Essigsäurebildung)

geschieht sehr schnell. Während dieser Phase werden die organischen Säuren und

Alkohole, die nicht direkt in die Methanbildung eingebracht werden, in Essigsäure,

Wasserstoff und Kohlendioxid umgewandelt.

Als vierte Phase schließt sich die Methanogenese an, in der Methanbakterien die

Endprodukte Methan und CO2 erzeugen.28

Zur Nutzung des vergorenen Substrates als Bodenverbesserer erfolgt häufig im

Anschluss an die anaerobe Umwandlung eine aerobe Nachrotte. Diese sorgt für eine

vollständige Stabilisierung der Bestandteile, die unter anaeroben Bedingungen nicht

weiter abgebaut werden können.

25 EMBERGER, J. (1993), S. 78 26ebenda, S. 78 27 ebenda, S. 154 28 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE e.V. (2002), S. 209 ff


191

7.2 Nutzung /Umsetzung der Verfahren

7.2.1 Wärme/Kältenutzung

Zur Nutzung von Biomasse eignen sich im Prinzip die Feuerungsanlagen, die heute auch

zur Verbrennung von fossilen Energieträgern eingesetzt werden. Der Hauptaspekt bei

der Wahl des Feuerungssystems liegt in der Größe der zu errichtenden Anlage. Es wird

zwischen Kleinstanlagen, bis 15 kW, mittleren Anlagen, bis zu einem Megawatt und

Großanlagen über einem Megawatt unterschieden.29 In Deutschland existieren

schätzungsweise 7 Mio. Kleinstanlagen, zwischen 200.000 und 400.000 mittlere Anlagen

und zwischen 900 und 1.200 Anlagen über 1 MW.30

Bei der Feuerung mit Biomasse auf Holzbasis treten Schadstoffemissionen auf. Diese

bestehen im Wesentlichen aus Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoff (CnHm),

Stickoxiden (NOX) und Staub. Des weiteren werden Wasserdampf (H2O) und das

klimarelevante Kohlendioxid (CO2) ausgestoßen. Schwefeldioxid (SO2), welches mit

Wasserdampf zu schwefliger Säure (H2SO4) reagiert, wird auf Grund des geringen

Schwefelgehalts des Inputmaterials so gut wie nicht gebildet.31

Je nach Anlagenleistung sowie Brennstoffart und -zusammensetzung werden folgende

Feuerungsarten unterschieden:

• Schachtfeuerung

• Vorofen- bzw. Entgasungsfeuerung

• Unterschubfeuerung

• Rostfeuerung

• Wirbelschichtfeuerung

• Einblasfeuerung

Das Inputmaterial muss in trockenen Lagerräumen aufbewahrt werden (siehe Kapitel

8.2.3 Holztrocknung).

Der Platzbedarf der verschiedenen Feuerungsanlagen hängt von der installierten

Leistung und dem vorzuhaltenden Brennstoffbedarf ab. Bei größeren

Hackschnitzelheizungen und Heizkraftwerken nehmen Brennstofflager und Heizhaus die

größte Fläche ein. Für den Hackschnitzelkessel ist der Platzbedarf mit dem eines

konventionellen Ölkessel vergleichbar. Für eine Hackschnitzelheizung mit 100 kW

installierter Wärmeleistung werden pro Tag bei einem Volllastbetrieb von 14 Stunden ca.

2 – 2,5 m³ Holzhackschnitzel benötigt.32 Je nach gewünschter Befüllhäufigkeit errechnet

29 HEIN et al (1996) 30 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 18f 31 C.A.R.M.E.N. E. V. (2002); S. 34 32 mündl. Auskunft Hr. Hemmer, GKM Ingenieurbüro, 12.3.2004


192

sich daraus das benötigte Bunkervolumen. Wichtig für die Brennstoffzurührung ist eine

gute Zugänglichkeit des Bunkers von außen. Die Gefahr der Verkantung des

Brennstoffes bei der Zuführung besteht vor allem für Hackschnitzelanlagen bei

Winkelelementen, in denen die Führung des Brennstoffes nicht optimal gewährleistet ist.

Daher ist darauf zu achten, dass die Zuführung möglichst windungsfrei gestaltet werden

kann.

Für Holzpelletheizungen in Ein- und Mehrfamilienhäusern kann der Platzbedarf einer

entsprechenden Ölheizung angesetzt werden. Die Räumlichkeiten des Tanklagers

können für die Pelletlagerung genutzt werden. Durch die leichte und schüttfähige Form

der Pellets ist die Lagerung in Räumen bis zu 20 m Entfernung von der Anlage möglich.

Durch ein Saugsystem können die Pellets in einen Tagesvorratsbehälter an der Anlage

über diese Strecke gesaugt werden.

Neben dem ansteigenden Kältebedarf für die Gebäudeklimatisierung, ist eine große

Nachfrage im Bereich der Lebensmittelindustrie (z. B. Molkereien, Brauereien) und der

Prozesskühlung (z. B. Werkzeugkühlung, Bergwerkskühlung) zu verzeichnen. Die

Deckung des Kältebedarfs erfordert dabei, in Analogie zur Wärmeversorgung, innovative

Kälteversorgungskonzepte mit zentraler oder dezentraler Erzeugung und integrierter

Speicherung.

Derzeit werden vornehmlich Absorptionskälteanlagen zur Bereitstellung von Klimakälte

eingesetzt. Diese werden mit einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (vgl. Kapitel 7.2.2.9

Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK)) kombiniert und gewährleisten so eine ganzjährig

hohe Auslastung der jeweiligen Anlage. Die Effektivität der Kraft-Wärme-

Kopplungsanlage wird so gesteigert und gleichzeitig der Beitrag elektrisch getriebener

Kompressionskältemaschinen zu den Strombedarfsspitzen gesenkt.33

7.2.1.1 Schachtfeuerung

Schachtfeuerungen sind manuell beschickte Feuerungen, die nach dem Prinzip des

unteren bzw. seitlichen Abbrandes arbeiten, d.h. die Flamme brennt von unten oder

seitlich in die Brennkammer hinein. Die Luftzufuhr erfolgt durch Naturzug oder Gebläse,

bei modernen Anlagen getrennt als Primär- und Sekundärluft.34 Schachtfeuerungen

kommen im Bereich kleiner Leistung (ca. 20-250 kW Wärmeleistung) zum Einsatz. Sie

sind vor allem für Holzhackschnitzel, Holzscheite oder Pellets geeignet. Abbildung 7-4

zeigt die schematische Darstellung einer Schachtfeuerung. Die Anlagen zeichnen sich

durch geringe Anschaffungskosten, einfache Feuertechnik und nicht erforderliche

Brennstoffaufbereitung aus. Diese Vorteile führten zu einer weiten Verbreitung in diesem

Leistungsbereich.35 Der Wirkungsgrad liegt etwa bei 78 – 80 %.36

33 INSTITUT FÜR ENERGIETECHNIK (o.J.) 34 JAHRAUS et al. in: FNR (o.J.), S. 101 35 JAHRAUS et al. in: FNR (o.J.), S. 102 36 NAGEL, J. (1998), S. 30


193

Abbildung 7-4: Schematische Darstellung einer Schac htfeuerung

Quelle: SPLIETHOFF, H. in FNR, (o.J.)

7.2.1.2 Vorofenfeuerung

Die Teilverbrennung und Entgasung des Brennstoffes findet bei der Vorofenfeuerung in

einer getrennten Kammer (Vorofen) statt. Das entstandene Holzgas wird in eine

nachgeschaltete Brennkammer geleitet und nachverbrannt. Diese Art der Feuerung wird

vollautomatisch und kontinuierlich betrieben. Als Brennkammer genügt ein

konventioneller Heizölkessel, damit bei Bedarf eine kostengünstige Brennstoffumstellung

möglich ist. Die Vorofenfeuerung ist insbesondere für die Verbrennung von

Hackschnitzeln geeignet37. Der Nachteil der Vorofenfeuerung liegt bei dem relativ hohen

Platzbedarf. Abbildung 7-5 verdeutlicht den Aufbau einer Vorofenofenfeuerung.

Abbildung 7-5: Vorofenfeuerung, Entgasungsraum mit Schubrost (links) und

Flammenraum (rechts)

37 JAHRAUS et al. in: FNR (o.J), S. 102


194

Quelle: WVT in FNR, (o.J.)

7.2.1.3 Unterschubfeuerung

Bei der Unterschubfeuerung wird der Brennstoff (meist Hackschnitzel) mit Hilfe einer

Zuführschnecke von unten oder von der Seite in die Feuermulde gebracht. Durch die, in

den Seitenwänden angebrachten, Luftdüsen wird Primärluft zugeführt, welche eine

Vortrocknung bewirkt. Die Vergasung erfolgt in den obersten Schichten des

Brennstoffhaufens, die eigentliche Verbrennung findet durch die Sekundärluftzugabe

oberhalb des Brennstoffhaufens statt38. Abbildung 7-6 zeigt den schematischen Aufbau

einer Unterschubfeuerung.

Diese Art der Feuerung hat einen erheblichen Marktanteil bei kleineren und mittleren

Anlagen (ab. ca. 500 kW) erreicht. Sie zeichnet sich durch eine vergleichsweise einfache

und relativ kostengünstige Anlagentechnik aus, welche hervorragend den

vollautomatischen Betrieb gestattet. Eine sehr wichtige Rolle spielt die Wahl des

Brennstoffs, da die maximale Größe des Brennstoffes durch die Brennstoffzuführung

begrenzt ist39. Zusätzlich führt ein Wassergehalt von mehr als 50 % zu einer unsauberen

Verbrennung. Die Unterschubfeuerung hat einen entscheidenden Nachteil, dass weder

stückiges noch staubförmiges (über 50 % Staubanteil) Material verbrannt werden kann.

Der Wirkungsgrad beträgt ca. 81 %.40

Abbildung 7-6: Schematische Darstellung einer Unter schubfeuerung


38 FLAIG et al. (1998), S. 42 39 JAHRAUS et al. in: FNR (o.J.), S. 103 40 NAGEL, J. (1998), S. 33


195

7.2.1.4 Rostfeuerung

Die am weitesten verbreitete Feuerungsart für feste Brennstoffe bei einer Anlagengröße

bis 1 MW ist die Rostfeuerung. Bei dieser Art der Feuerung wird mit Hilfe einer Schnecke

der horizontal oder schräg stehende Verbrennungsrost mit dem Brennstoff beschickt. Der

Verbrennungsrost kann als Vorschub-, Wander- oder Treppenrost ausgeführt sein. In

Abbildung 7-7 ist eine Vorschubrostfeuerung dargestellt. Außer dem Wanderrost besitzen

alle Rostfeuerungen bewegliche Roststäbe, mit deren Hilfe der Brennstoff durch den

Verbrennungsraum geführt wird. Die Einteilung des Rostes in mehrere Rostzonen

bewirkt, dass diese durch die zugeführte Luftmenge und die Rostgeschwindigkeit

voneinander getrennt geregelt werden können. Bei der Wanderrostfeuerung wird mit Hilfe

einer Art Panzerkette, die als Verbrennungsrost dient, der Brennstoff durch den

Verbrennungsraum transportiert. Die Geschwindigkeit der Kette wird dabei dem

jeweiligen Brennstoff angepasst41.

Bei allen Rostfeuerungen wird die primäre Verbrennungsluft unterhalb des Rostes

zugeführt, diese sorgt gleichzeitig für die Rostkühlung. Oberhalb des Rostes wird

Sekundärluft eingeblasen. Sie bewirkt eine Trocknung des Brennstoffes im vorderen

Rostbereich. Der mittlere Bereich dient der Hauptverbrennung, im letzten Bereich findet

der Ausbrand der Holzkohle statt. Am Ende des Rostes erfolgt der automatische

Ascheaustrag. Die Möglichkeit der Rostfeuerung, grobstückiges und auch sehr feuchtes

(bis ca. 60 % Wassergehalt) Material zu verbrennen, macht sie zum Favoriten bei der

Verbrennung von Grünschnitt auf holzartiger Basis42. Es treten lediglich Probleme bei der

Verbrennung von staubförmigem Material auf. Dieses Material kann durch die Lücken

zwischen dem Rost oder in die Luftdüsen fallen. Der Wirkungsgrad dieser Feuerung liegt

bei ca. 81 - 83 %.43

41 FLAIG et al. (1998), S. 45 42 JAHRAUS et al. in: FNR (o.J.), S. 103 43 NAGEL, J. (1998), S. 33


196

Abbildung 7-7: Schematische Darstellung einer Vorsc hubrostfeuerung


7.2.1.5 Rotationsfeuerung

Die Verbrennungstechnik arbeitet mit einer kontinuierlichen Vergasung unter Luftmangel.

Die aufsteigenden Brenngase werden mittels Rotationsgebläse mit zerstäubter und mit

einem Drehimpuls versetzter Sekundärluft vermischt. Dadurch wird eine sehr gute

Durchmischung mit den Brenngasen gewährleistet. Bei dieser Feuerung werden in einem

runden schamottierten Feuerraum mit einer spiralförmigen rotierenden Feuerwalze, durch

eine Verlängerung des Ausbrandweges, die Brenngase drehend vollständig verbrannt

(vgl. Abbildung 7-8). Die entstehende Flugasche wird unter Nutzung der Zentrifugalkraft

schon in der Brennkammer und vor dem Wärmetauscher ausgeschieden. Bedingt durch

die zylindrisch Wasser geführte Konstruktion werden weitere Strahlungsverluste

(üblicherweise 3 - 5 %) eingespart. In Summe verringert sich der Materialbedarf um

mindestens 10 %. Brennstoff bis zu einem Wassergehalt von 40 % kann problemlos

verwendet werden. Es können etwa Reste aus der Holzbearbeitung, Holzpellets mit

Gütesiegel oder Industriepellets verfeuert werden. Dabei kann auch problemlose

Verbrennung von Brennstoffen erfolgen, die üblicherweise zur Verschlackung neigen. Die

Kesselleistung liegt, je nach Kesseltyp, zwischen 80 und 300 kW. Der

feuerungstechnische Wirkungsgrad liegt zwischen 85 % und 90 %.44 Abbildung 7-9 zeigt

die Kostendegression des Kessels der Rotationsfeuerung bei steigender installierter

Leistung.

44 KOEB & SCHÄFER (2004)


197

Abbildung 7-8: Rotationsfeuerung

Quelle: KÖB&SCHÄFER (2004)

0 €

50 €

100 €

150 €

200 €

250 €

300 €

100 150 220 300 400 540 650 1000

Anlagengröße in kW

Kes

selk

oste

n pr

o kW

Abbildung 7-9: Kesselkosten je KW für Rotationsfeue rungen unterschiedlicher

Größe

Quelle: KÖB (2004)


198

7.2.1.6 Wirbelschichtfeuerung

Bei der Wirbelschichtfeuerung wird ein mit Düsen versetzter Anstromboden von unten mit

Luft durchströmt. Auf diesen wird der Brennstoff aufgegeben (Im Falle aschearmer

Brennstoffe, wie Holz, unter Zusatz eines Inertmaterials). Das sich daraufhin bildende

Wirbelbett besteht aus einer Brennstoff-Inertmaterial-Luft-Suspension, in der die

Verbrennung stattfindet. Der Brennstoff wird, je nach Konsistenz, über Lanzen,

Wurfbeschicker, Schubböden oder Schnecken in oder auf die Wirbelschicht gebracht.

Durch die prozessbedingte intensive Mischung und Verbrennung zwischen dem

Brennstoff und der Wirbelschicht, kann, hinsichtlich der Feuchte, der Zusammensetzung

und der Aufbereitung, ein breites Brennstoffband eingesetzt werden. Daher eignet sich

die Wirbelschichtfeuerung im Prinzip zur Verbrennung fester Brennstoffe beliebiger

Qualität mit hohen Wassergehalten, wie etwa Holz, Rinde, Torf, Klärschlamm etc.

7.2.1.6.1 Stationäre Wirbelschicht

Die stationäre Wirbelschicht zeichnet sich dadurch aus, dass die Luftgeschwindigkeit

bzw. Wirbelfluidisierung so eingeregelt wird, dass das Inertmaterialvolumen sich zwar in

turbulenter Bewegung befindet, jedoch noch nicht vom Rauchgasstrom mitgerissen wird.

Die stationäre Wirbelschichtfeuerung besteht im wesentlichen, wie in Abbildung 7-10

gezeigt, aus einer zylindrischen, vertikal angeordneten und ausgemauerten

Brennkammer. Den unteren Abschluss bildet ein Düsenboden, auf dem eine

Feststoffschüttung, i.d.R. Sand, von unten her mit Verbrennungsluft durchströmt und

dadurch fluidisiert wird. Da es apparativ sehr aufwendig ist, eine Wirbelschichtfeuerung

zu konstruieren, kann sie nur im großen Leistungsbereich (> 10 MW) wirtschaftlich

betrieben werden45.

Die bei der stationären Wirbelschicht anfallende Asche enthält CO- und NOx und hat

meist eine geringe Einbindung von SO2, HF und HCL.46

45 JAHRAUS et al. in: FNR (o.J.), S. 105 46 Vgl.: MARUTZKY (1999), S. 143 ff


199

Abbildung 7-10: Schematische Darstellung einer stat ionären Wirbelschicht

Quelle: TREIBER, H., SCHROTH, H. in FNR (o.J.)

7.2.1.6.2 Zirkulierende Wirbelschicht

Die zirkulierende Wirbelschicht unterscheidet sich von der stationären durch eine deutlich

größere Luftzugabe unterhalb des Wirbelbettes, wodurch das Wirbelbett ausgetragen

wird. Ein ausgeprägtes Wirbelbett mit einer sichtbaren Phasengrenze ist bei einer

zirkulierenden Wirbelschicht nicht mehr vorhanden. Bei der zirkulierenden Wirbelschicht

findet die Verbrennung, nicht wie bei der stationären nur im Wirbelbettbereich, sondern in

der gesamten Wirbelbrennkammer statt. Abbildung 7-11 zeigt den schematischen Aufbau

einer zirkulierenden Wirbelschicht.

Abbildung 7-11: Schematische Darstellung einer zirk ulierenden Wirbelschicht



200

7.2.1.7 Einblasfeuerung

Staubförmiger Brennstoff mit einer Teilchengröße von weniger als 5 bis 10 mm bei

deutlich mehr als 50 % Staubgehalt47 kann mittels der Einblasfeuerung optimal verbrannt

werden (Vgl.: Abbildung 7-12). Hierbei wird mit Hilfe einer speziellen Brennmuffel und

einem geringen Trägerluftanteil der Brennstoff in den Verbrennungsraum eingebracht.

Um eine optimale Verbrennung des Brennstoffes zu gewährleisten, muss der

Wassergehalt unter 15 bis 20 % liegen. Außerdem wird ein Zündbrenner zum Anfahren

der Anlage benötigt, welcher den Verbrennungsraum auf ca. 450-500°C aufheizt.

Es ist auch eine Kombination aus Einblasfeuerung und Rostfeuerung möglich, hierbei

werden stückige Brennstoffe mechanisch auf den Rost gefördert, während darüber der

feinkörnige Brennstoff pneumatisch zugeführt wird.48

Abbildung 7-12: Schematische Darstellung einer Einb lasfeuerung

Quelle: SIEGLE, V. in FNR, (o.J.)

7.2.1.8 Sonderform: Pelletfeuerung

Holzpellets sind nach DIN 51731 oder in Österreich nach ÖNORM M 7135 gepresste,

zylindrische Presslinge. Sie werden aus naturbelassenem Restholz (Sägemehl,

Hobelspäne u.ä.) hergestellt. Die Pellets besitzen, laut der Normung, einen Durchmesser

von 6 – 8 mm und eine Länge von 10 – 30 mm. Die Pellets werden ohne Zugabe von

chemischen Bindemitteln unter hohem Druck gepresst. Ein Kilogramm Pellets hat einen

Heizwert von ca. 5 kWh, dies entspricht ungefähr einem halben Liter Heizöl.49

Pellets müssen in einem trockenen, abgeschlossenen und staubdichten Lagerraum

aufbewahrt werden und vor der Verfeuerung bei ca. 150°C getrocknet werden, bis sie

47 Vgl.: MARUTZKY (1999), S. 145 ff 48 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 355 49 LANDESINITIATIVE ZUKUNFTSENERGIEN NRW, S. 3


201

einen nach DIN- bzw. ÖNORM vorgegebener Feuchtegehalt besitzen (siehe Kapitel

8.2.5).

Je nach Feuerungsaufbau des Pelletheizkessels werden grundsätzlich zwei Systeme

unterschieden.50

Schubfeuerungssystem

Bei den Schubfeuerungen (Seiteneinschub- oder Unterschubfeuerung) werden die

Pellets von der Seite auf einen Rost oder von unten in einen Stahlteller geschoben. Da

sich die Pellets in der Schubschnecke aber immer in direkter Verbindung mit der

Glutzone befinden, kann ein Nachschwelen höhere Emissionen zur Folge haben.

Fallstufensystem (Retortenfeuerung)

Bei den Fallstufensystemen werden die Pellets durch die Zuführschnecke hochgefördert

und fallen anschließend durch einen Fallschacht auf den Feuerungsrost. Die Pellets in

der Schnecke haben keinen Kontakt mit der Glutzone, was ein Nachschwelen verhindert.

Auf dem Markt werden derzeit vier verschiedene Heizungssysteme für Pellets angeboten.

Die Heizsysteme unterscheiden sich in Bezug auf Leistung und Bedienkomfort.51

• Einzelöfen

• Einzelöfen mit Wassertaschen

• Halbautomatische Zentralheizungskessel

• Vollautomatische Zentralheizungskessel

Einzelöfen

Die Pellet-Einzelöfen haben eine Leistung bis ca. 11 kW, ihr Anwendungsgebiet liegt

hauptsächlich in der Beheizung einzelner Wohnräume. Sie werden aber auch in

Kombination mit anderen Heizsystemen, zum Beispiel Solaranlagen, eingesetzt. Die

Einzelöfen werden wie Kaminöfen im Wohnraum des Hauses aufgestellt. Die Öfen

besitzen einen vom Brennraum abgetrennten Vorratsbehälter, welcher in regelmäßigen

Abständen manuell befüllt werden muss. Der Vorratsbehälter ist so ausgelegt, dass er,

abhängig vom Heizbedarf, für 24 bis 100 Stunden ausreicht.

Mit Hilfe einer Schnecke werden die Holz-Pellets automatisch vom Vorratsbehälter in den

Verbrennungsraum des Ofens transportiert und dort elektrisch gezündet. Je nach

gewünschter Raumtemperatur bzw. Heizleistung wird die Menge der zugeführten Pellets

bestimmt. Durch den Einsatz einer digital-elektronischen Überwachung wird das optimale

Verhältnis von Verbrennungsluft, Pelletsmenge und Betriebstemperatur gesteuert.

50 BIOMASSE INFO-ZENTRUM (2002), S. 11 51 LANDESINITIATIVE ZUKUNFTSENERGIEN NRW (o.J.), S. 8


202

Dadurch wird ein exakt aufeinander abgestimmter Verbrennungsvorgang mit einem

thermischen Wirkungsgrad bis zu 95 % und geringeren Emissionen erreicht.52

Einzelöfen mit Wassertaschen

Für den Anschluss an ein Heizungssystem ist der Einbau einer Wassertasche in den

Einzelofen erforderlich. Dadurch kann der Ofen in Ergänzung zur Zentralheizungsanlage

genutzt werden. Das in der Wassertasche erwärmte Wasser wird an das Heizsystem

abgegeben und zur Beheizung anderer Räume bzw. zur Brauchwassererwärmung

verwendet. Dieses Heizsystem empfiehlt sich aufgrund der häufig anfallenden

Neubefüllungen des Vorratsbehälters allerdings nur für Wohnungen mit geringem

Wärmebedarf. Da jedoch ca. 20 % der erzeugten Wärme immer als Raumwärme

abgegeben wird, ist dieses System zur Brauchwassererwärmung im Sommer ungeeignet,

deshalb ist eine Kombination mit einem anderen Heizsystem (z.B. Solaranlage, vgl.:

Abbildung 7-13) unabdingbar.53

Abbildung 7-13: Beispiel einer Kombination von Sola ranlage und Pellet-Einzelofen

Quelle: Wodtke GmbH, Tübingen. in: Biomasse InfoZentrum (2001)

Voll- und halbautomatische Zentralheizungssysteme

Sollen Wohnungen mit größerem Wärmebedarf ausschließlich mit Holzpellets beheizt

werden, können Pellet-Zentralheizungen installiert werden. Die voll- und

52 LANDESINITIATIVE ZUKUNFTSENERGIEN NRW (o.J.), S. 8 53 BIOMASSE INFOZENTRUM (2001), S. 10


203

halbautomatischen Systeme unterscheiden sich lediglich im Arbeitsaufwand bei der

Befüllung des Vorratsbehälters bzw. Lagerraums. Die halbautomatischen Anlagen

besitzen einen größeren Vorratsbehälter, der von Hand mit Pellets befüllt wird. Die Größe

des Vorratsbehälters sollte zwischen 200 und 400 l liegen. Bei den vollautomatischen

Systemen wird der Kessel automatisch mittels einer Saugaustragung bzw.

Förderschnecke direkt aus dem Pellets-Lagerraum beschickt (vgl. Abbildung 7-15). Der

Lagerraum sollte so konzipiert sein, dass er nur einmal pro Jahr mittels eines Pellets-

Tankwagen befüllt werden muss, wodurch die vollautomatische Zentralheizung ohne

weiteres mit Ölheizungen konkurrieren kann.54 Die Größe eines Pellets-Lagerraums ist

mit der eines Öltanks vergleichbar.

Die Anlagen eignen sich sowohl für Einzelhaushalte als auch für größere Gebäude. Mit

steigender Wärmeabnahme sinken die spezifischen Kosten je kW installierter Leistung

(vgl. Abbildung 7-14). Die Kosten des Kessels machen ca. 50% der gesamten

Investitionskosten aus.

- €

100,00 €

200,00 €

300,00 €

400,00 €

500,00 €

600,00 €

700,00 €

12 15 22 35 55 100 200 300

Anlagengröße in kW

Kes

selk

oste

n pr

o kW

Abbildung 7-14: . Vergleich der Kesselkosten von Pe lletheizungen je kW, bei

unterschiedlichen Anlagengrößen


7.2.2 Kraft-Wärme-Kopplung

In den oben beschriebenen Verfahren wurde lediglich die Erzeugung von Wärme aus

biogenen Festbrennstoffen dargestellt, es ist aber auch möglich, zusätzlich elektrische

Energie zu erzeugen. Da die Energie bei den hierbei eingesetzten Prozessvarianten stets

durch eine thermochemische Umwandlung erzeugt wird, fällt als Kuppelprodukt immer

Wärme an, die als Nutzwärme z.B. in ein Wärmenetz eingespeist werden kann.55 Diese

54 LANDESINITIATIVE ZUKUNFTSENERGIEN NRW (o.J.), S. 10 55 KALTSCHMITT, M. (2001), S 390


204

parallele Nutzung von Wärme und elektrischer Energie wird als Kraft-Wärme-Kopplung

bezeichnet.

Abbildung 7-15: Beispiel einer Pellet-Zentralheizun g mit vollautomatischer

Schneckenförderung aus dem benachbarten Lagerraum

Quelle: ÖkoFEN, Lemberg. in: Biomasse InfoZentrum (2001)

7.2.2.1 Aufbau und Funktion

Eine Kraft-Wärme-Kopplung wird meist mittels Blockheizkraftwerken (BHKW) realisiert.

Dies besteht im Allgemeinen aus einem oder mehreren BHKW-Modulen mit den

notwendigen Hilfseinrichtungen, Schalt- und Steuerungseinrichtungen,

Schallschutzdämmung, Abgasabführung sowie dem Aufstellungsraum. Hauptbestandteil

eines BHKW-Moduls ist das BHKW-Aggregat, das sich aus einer Antriebseinheit und

dem Generator zusammensetzt.56 Der Generator zur Stromerzeugung wird von einem

Verbrennungsmotor oder einer Gasturbine angetrieben. Als Verbrennungsmotoren

kommen Gas-Otto-, Gas-Diesel- oder Dieselmotoren zum Einsatz. Die anfallende

Abwärme der Motoren aus dem Kühlkreislauf und den Abgasen wird durch die Kraft-

Wärme-Kopplung für Heizzwecke oder als Niedertemperatur-Prozesswärme genutzt. Die

Bereitstellung der Nutzwärme ist also zusätzlich zur Produktion von elektrischer Energie

56 StMLU, (2002), S. 14

1 = Brennteller 2 = Flammrohr 3 = Aschebox 4 = Wärmetauscher 5 = Reinigungsmotor 6 = Gebläse 7 = Kesselisolierung 8 = Regelung 9 = Eletrozündung 10 = Brennerschnecke 11 = Hauptantrieb 12 = Brandschutzklappe 13 = Raumaustragung: Schneckenkanal 14 = Raumaustragung: Schnecke 15 = Raumaustragung: Antriebsmotor 16 = Sauggebläse


205

möglich.57 Im Gegensatz zu der herkömmlichen Stromerzeugung in

Kondensationskraftwerken, in denen die Abwärme oft im Allgemeinen ungenutzt bleibt,

wird in einem BHKW ein höherer Wirkungsgrad erzielt.

Es gibt eine Vielzahl von Konzepten, die es ermöglichen einen Prozess auf Basis einer

Kraft-Wärme-Kopplung durchzuführen. Die verschiedenen Prozesse sind in Tabelle 7-3

dargestellt.

Unter dem Grundprinzip der KWK ist die Umwandlung von mechanischer Energie in

elektrische Energie durch einen Generator und die zusätzliche Verwendung der heißen

Motorabgase zur Bereitstellung von Wärme58 zu verstehen. Als Reststoff fallen Abgase

und bei festen Brennstoffen auch Asche an. Im Folgenden soll, auf Grund der Vielzahl

von KWK-Prozessen, lediglich auf einige Verfahren, die sich besonders für den Einsatz

von Biomasse eignen, näher eingegangen werden.

Tabelle 7-3: Konzepte der Kraft-Wärme-Kopplung

Kraft-Wärme-Kopplung

mit Gegendruckturbine Dampfprozess

mit Entnahme-Kondensationsturbine

mit Wärmerückgewinnung

"Cheng Cycle" (STIG-Cycle) Gasturbinenprozess

Mikroturbine

mit Gegendruckturbine Gas- und Dampfturbinenprozess

mit Entnahme-Kondensationsturbine

Diesel- und Gasmotorenprozess

Dampfkolbenmotor Alternative Prozesse

Organic Rankine Cycle (ORC)

Brennstoffzelle

Stirling-Motor

Dampfschraubenmotor

Heißluftturbine

Spilling-Motor

Innovative Prozesse

Inverser Gasturbinenprozess

Quelle: energytech.at / Arbeitsgemeinschaft Erneuerbare Energien (1999-2001)

57 FLAIG et al., (1998), S. 158 58 INSTITUT FÜR PHYSIK (2002)


206

7.2.2.2 Gasmotor

Gasmotoren werden zur Zeit in einem Bereich von 0,05 bis 10 MWel eingesetzt, sie

benötigen jedoch einen flüssigen bzw. gasförmigen Brennstoff.59 Aus diesem Grund ist

beim Einsatz von Biomasse deren vorherige Vergasung erforderlich. Der Generator

wandelt die an der Motorwelle erzeugte mechanische Arbeit in elektrische Energie um.

Die bei der Stromerzeugung durch Verbrennung des Gases entstehende Wärme wird für

die Bereitstellung von Prozesswärme oder zu Heizzwecken genutzt.60 Die Wärme wird

aus den Verbrennungsabgasen und dem Motorkühlwasser gewonnen. Der Wärmeinhalt

des Motorkühlwassers kann auf Grund der niedrigeren Temperatur lediglich zu

Heizzwecken in unmittelbarer Umgebung der Anlage nutzbar gemacht werden. Der

elektrische Wirkungsgrad liegt, je nach Anlagengröße zwischen 29 und 36 %. Der

thermische Wirkungsgrad beträgt ca. 38 - 52 %. Davon können bei Biogasanlagen ca.

30 % für die Beheizung des Faulraumes verwendet werden.61

Beim Einsatz von Pflanzenöl oder aufbereitetem Altfett-Methyl-Ester (siehe Kapitel 8.4.2)

als Kraftstoff in Gasmotoren werden die Vorteile des erneuerbaren Energieträgers

Pflanzenöl mit dem hohen Wirkungsgrad (29 – 38 % elektrisch, 44 – 56 % thermisch62)

der Kraft-Wärme-Kopplung verbunden. Das eingebrachte Pflanzenöl muss gemäß DIN-

Norm vorbehandelt werden und den Hygieneanforderungen entsprechen (siehe Kapitel

8.4.2).

7.2.2.2.1 Besonderheit der Technik bei Pflanzenölnu tzung

Der Einsatz von naturbelassenem Rapsöl in stationären Anlagen stellt derzeit noch eine

Ausnahme dar. Für die Verwendung des Pflanzenöls als Kraftstoff ist es erforderlich, die

Verbrennungstechnik der Motoren an die Eigenschaften des Pflanzenöls anzupassen.

Das im Vergleich zu Dieselkraftstoff komplexere Pflanzenölmolekül benötigt eine feinere

Zerstäubung bei der Einspritzung, höhere Verbrennungstemperaturen sowie einen

größeren Brennraum mit möglichst guter Vermischung von Kraftstoff und

Verbrennungsluft. Mit solchen speziell für Pflanzenöl entwickelten Motoren wurden

bislang sehr unterschiedliche Erfahrungen gemacht. Vor allem bei Blockheizkraftwerken

mit direkt einspritzenden Motoren ist deshalb noch eine weitergehende technische

Optimierung erforderlich. Eine entscheidende Rolle für die Zuverlässigkeit des Systems

spielt die Kraftstoffqualität. Wie bei konventionellen Dieselmotoren werden auch bei

Pflanzenölmotoren Vor- und Wirbelkammer- sowie Direkteinspritz-Verfahren

unterschieden. Bei Vor- oder Wirbelkammerverfahren verläuft die Verbrennung im Motor

in zwei Stufen. Zunächst wird der Kraftstoff unter hohem Druck, Kraftstoffüberschuss und

Sauerstoffmangel teiloxidiert. Dann wird der restliche Kraftstoff bei geringerem Druck

59 JAHRAUS et al. in: FNR (o.J.), S. 112 60 INSTITUT FÜR THERMISCHE TURBOMASCHINEN UND MASCHINENDYNAMIK (1999-2001) 61 ebenda S. 36 62 NAGEL, J. (1998), S. 36


207

sowie starker Durchmischung nahezu vollständig oxidiert. Für Pflanzenöle geeignet sind

lediglich großvolumige Motoren. Charakteristische Merkmale von direkt einspritzenden

Motoren sind in der Regel eine halbkugelförmige Brennmulde im Kolben sowie die

Verwendung von Einloch-Einspritzdüsen für die bessere Zerstäubung des hochviskosen

Pflanzenöls.63 Der bekannteste pflanzenöltaugliche Direkteinspritzer ist der von Ludwig

Elsbett entwickelte Duotherm-Motor, bei dem der Kraftstoff in einem Wirbel der

Verbrennungsluft eingespritzt wird. Dieses Duotherm-Verfahren hat den Vorteil, dass

durch die Verbrennung im Kern des Wirbels die außenliegende isolierende Luftschicht

die Wärmeverluste aus dem Verbrennungsraum vermindert.64

Nutzung von Altfett als Brennstoff

Derzeit sind bereits mehrere Anlagen in Betrieb, es fehlt jedoch noch die langjährigen

Erfahrungen mit Serienmodellen. Im Jahr 2001 nahm die Mann Naturenergie GmbH &

Co. KG ein BHKW auf Altfettbasis in Betrieb.65

7.2.2.2.2 Kosten bei Pflanzenölnutzung

Die Kosten eines BHKW ergeben sich aus der Summe der kapitalgebundenen, der

verbrauchsgebundenen und der betriebsgebundenen Kosten. Die kapitalgebundenen

Kosten leiten sich aus den erforderlichen Investitionen für die gesamte BHKW-Anlage ab.

Die Gesamtinvestitionskosten setzen sich zusammen aus den Investitionskosten der

einzelnen BHKW-Komponenten. Bei Pflanzenöl-BHKW´s sind für die thermische und

elektrische Einbindung, die Abgasanlage, bauliche Maßnahmen, sowie für die Planung

etwa gleich hohe Kosten wie bei heizölbetriebenen BHKW´s anzusetzen. Lediglich für

den Motor können höhere Kosten entstehen. Dies begründet sich vor allem darin, dass

spezielle Pflanzenölmotoren im allgemeinen in geringeren Stückzahlen als konventionelle

Stationär-Dieselmotoren gefertigt werden. Die Investitionskosten für Tank und

Kraftstoffzuführung sind bei einem Betrieb mit Pflanzenöl oder Heizöl annähernd gleich.

Allerdings gilt zu beachten, dass für die Lagerung von Heizöl zusätzliche

Sicherheitsmaßnahmen zum Boden und Gewässerschutz getroffen werden müssen. Zu

den verbrauchsgebundenen Kosten zählen Brennstoffkosten und Hilfsenergiekosten wie

etwa für Pumpen. Unter die betriebsgebundenen Kosten fallen in erster Linie

Instandhaltungskosten. Prinzipiell besteht hier zwischen Pflanzenöl- und

Heizölaggregaten kein großer Unterschied. Dennoch sind in Anbetracht der neueren

Technologie und der noch geringen Verbreitung von Pflanzenöl-BHKW´s höhere Kosten

einzuplanen. Die Wirtschaftlichkeit von BHKW´s wird neben den Kosten entscheidend

von den erzielbaren Preisen für Strom und Wärme bestimmt. Bei der Einspeisung von

Strom aus Biomasse wird gemäß dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) eine

gesetzlich festgeschriebene Mindestvergütung gewährt. Für die

63 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 573 ff 64 FNR (2002), S. 182 65 MANN NATURENERIE GMBH & CO. KG (o. J.)


208

Wirtschaftlichkeitsberechnung dürfen die beim Einsatz eines BHKW´s anfallenden Kosten

entweder nur auf die produzierte Wärme oder nur auf den erzeugten Strom bezogen

werden, da es sich um zwei verschiedene Energieformen handelt. Dabei ist es notwendig

den Preis bzw. den Erlös entweder für Wärme oder für Strom vorzugeben, um die

Gestehungskosten der jeweiligen Energieform zu ermitteln.66

7.2.2.3 Dampfturbine

Dampfturbinen sind Strömungsmaschinen, in denen Dampf durch einen, mit Schaufeln

bestückten Rotor, Energie entzogen wird.67 Die Turbine treibt einen Generator zur

Stromerzeugung an. Das Arbeitsmittel (i.d.R. Dampf, der durch Verbrennung von

flüssigem oder gasförmigen Brennstoff erzeugt wird) durchströmt den mit Schaufeln

besetzten Rotor und erzeugt ein Drehmoment, das an die Turbinenwelle abgegeben wird

und somit die Turbine antreibt. Abbildung 7-16 zeigt den Wasser-Dampf-Kreislauf in einer

Dampfturbine. Um Erosion an den Schaufeln zu vermeiden, wird der Dampf im

Allgemeinen überhitzt, da eine Dampfnässe von etwa 12 bis 15 % nicht überschritten

werden sollte.68 Der Einsatz von Dampfturbinen zur Stromerzeugung ist in Anlagen ab 2

MWel wirtschaftlich. Die derzeit größten ausgeführten Anlagen besitzen eine elektrische

Leistung von ca. 850 MW.69

Abbildung 7-16: Wasser-Dampf-Kreislauf eines Dampft urbinen-Heizkraftwerkes bis

etwa 20 MW Feuerungswärmeleistung

Quelle: FNR (o.J.)

66 StMLU, (2002), S. 34 f 67 JAHRAUS et al. in: FNR (o.J.), S. 114 68 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 395 69 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE e.V. (2002); S. 109 ff


209

7.2.2.4 Mikroturbine

Werden im Bereich der Abwärme hohe Temperaturen benötigt, empfiehlt sich der Einsatz

einer Mikroturbine.

Unter einer Mikroturbine ist eine kleine, schnelllaufende Gasturbine im niedrigen

Leistungsbereich (bis ca. 200 kWel) zu verstehen.70 Die Grundlagen zur Entwicklung von

Mikroturbinen liegen in der Luftfahrtindustrie und in der Turboladertechnologie. Mit Hilfe

eines schnelllaufenden Permanentmagnetgenerators wird, ähnlich wie bei Hilfsantrieben

von Flugzeugen, mittels Dampf Strom erzeugt. Allerdings liegt der elektrische

Wirkungsgrad auf Grund der kleinen Bauweise und des hohen Temperaturniveaus

lediglich bei ca. 15 – 25 %71. Für den Betrieb einer Mikroturbine können alle fossilen

sowie biogenen Brennstoffe eingesetzt werden. Da Biomasse bei der Verbrennung, im

Vergleich zu fossilen Energieträgern, geringere Temperaturen erzeugt, ist sie nur bedingt

einsetzbar.

7.2.2.5 Stirling-Motor

Der Stirling-Motor gehört zu den Heißgas- oder Expansionsmotoren. Hier wird der Kolben

nicht, wie bei Verbrennungsmotoren, durch die Ausdehnung von Verbrennungsgasen

bewegt, sondern durch die Ausdehnung einer konstanten Menge eines eingeschlossenen

Gases.72 Dieses Gas (z.B. Luft, Helium, Stickstoff oder Wasserstoff) dehnt sich auf Grund

der Energiezufuhr durch eine externe Wärmequelle aus. Als Wärmequelle kommen

neben den fossilen Energieträgern auch die biogenen in Frage.

Der grundlegende Arbeitsprozess des Stirling-Motors basiert darauf, dass das

Arbeitsmedium zwischen zwei Zylindern (Arbeits- und Kompressionszylinder) bewegt

wird. Im Arbeitszylinder erfolgt durch Wärmezufuhr eine Ausdehnung des

Arbeitsmediums. Das Arbeitsmedium wird nun zum Kompressionszylinder verschoben

und die Restwärme im Regenerator gespeichert. Beim Rücktransport des verdichteten

Mediums in den Arbeitszylinder kann diese Wärme wieder genutzt werden.73 Die

grundlegenden Elemente des Motors sind der durch die Wärmequelle erhitzte

Arbeitszylinder, der gekühlte Kompressionszylinder und der zur

Energiezwischenspeicherung benötigte Regenerator. Anhand einer Abbildung lässt sich

die genaue Funktionsweise des Stirling-Motors am besten beschreiben.

70 JELINEK, D. (2002) in Bayern Innovativ GmbH, S. 152 71 INSTITUT FÜR THERMISCHE TURBOMASCHINEN UND MASCHINENDYNAMIK (1999-2001) 72 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 402 73 INSTITUT FÜR THERMISCHE TURBOMASCHINEN UND MASCHINENDYNAMIK (1999-2001)


210

Abbildung 7-17: Arbeitsweise eines Stirlingmotors

Quelle RAGGAM, A. in KALTSCHMITT, M. (2001)

Wie in Abbildung 7-17 unter (1) zu erkennen ist, wird zunächst der Kompressionszylinder

zur geschlossenen Seite bewegt, somit strömt das kalte Arbeitsmedium durch den

Regenerator in den warmen Arbeitszylinder. Das Gas strömt durch den Regenerator,

welcher die zuvor aufgenommene Wärme isochor74 an das Arbeitsgas abgibt.75 Der

Regenerator kühlt sich auf die Temperatur des kalten Raumes ab. Durch Wärmezufuhr

dehnt sich das Gas im Arbeitszylinder isotherm76 aus und drückt den Kolben nach rechts

(2). Erreicht der Arbeitszylinder den unteren Totpunkt, wird das Arbeitsgas durch den

Regenerator zurück, in den Kompressionszylinder, bewegt. Dabei wird isochor Wärme

vom Arbeitsgas an den Regenerator abgegeben (isochorer Kühltakt (3)). Das Gas kühlt

sich auf die Temperatur des kalten Raumes ab und der Regenerator erwärmt sich auf die

Temperatur des warmen Raumes. Schließlich (4) wird das Arbeitsgas isotherm

komprimiert und gibt die dabei entstehende Wärme an den kalten Raum ab.

Die Vorteile des Stirling-Motors liegen darin, dass er unabhängig von der Art der

Wärmequelle arbeitet und somit geringe Anforderungen an die Brennstoffqualität stellt.

Außerdem ist der Motor relativ wartungsarm, da er nur wenig bewegliche Teile besitzt

und die Verbrennung außen abläuft. Auf Grund der äußeren Verbrennung können auch

Schadstoffe wie CO oder unverbrannte Kohlenwasserstoffe weitgehend vermieden

werden.

Nachteilig am Stirling-Motor ist, dass bislang noch keine zuverlässige Lösung für die

Dichtungsprobleme, besonders beim Einsatz von Helium als Arbeitsmedium, vorliegen.

Auch die Kosten für den Motor sind, auf Grund geringer Stückzahlen, noch

74 Isochor = Der Druck ist proportional zur absoluten Temperatur T. , in KILIAN (1999) 75 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 403 76 Isotherme Zustandsänderungen finden bei konstanten Temperaturen statt, in KILIAN, 1999


211

vergleichsweise hoch. Des Weiteren ist der elektrische Wirkungsgrad des Motors

vergleichsweise niedrig. Dies ist darauf zurückzuführen, dass beim Brennstoff Biomasse,

zur Verhinderung der Überschreitung des Ascheschmelzpunktes, nur geringe

Rauchtemperaturen (<1000°C) erreichbar sind. Außerd em kann auf Grund der sehr

hohen erforderlichen Rauchgastemperatur am Austritt des Wärmetauschers (>700°C) ein

nur geringer Anteil (ca. 20 – 30 %) der Wärme des Rauchgases an den Stirling-Motor

übertragen werden.

Der elektrische Wirkungsgrad bei einer Rauchgastemperatur von 1000°C liegt beim

Stirling-Motor bei etwa 25 %. Auf Grund der geringen Rauchgaswärme (ca. 20 – 30 %)

wird der elektrische Wirkungsgrad des Gesamtprozesses langfristig nicht über 10 %

steigen.77

Wird der Kompressionszylinder im richtigen Phasenwinkel über ein Triebwerk zum

Arbeitszylinder gekoppelt, kann das komplette System selbständig als Kraft-Wärme-

Maschine arbeiten.

Zur Zeit wird der biomassebetriebene Stirling-Motor noch in Pilotanlagen erprobt.

7.2.2.6 Spilling-Motor (Dampf-Motor)

Der Spilling-Motor wird seit langem als Kraft-Wärme-Kopplungsmaschine in Verbindung

mit biomassegefeuerten Kesseln eingesetzt. Hierbei können alle fossilen und biogenen

Brennstoffe und auch die Abhitze von Industrieprozessen als Wärmeträger eingesetzt

werden. Die Technik und das Leistungsvermögen wurden fortdauernd weiterentwickelt

und verbessert. Einige Merkmale, die den Motor als ideale KWK-Maschine für den

kleineren und mittleren Leistungsbereich qualifizieren, sind immer noch gültig. Dies sind

der modulare Aufbau, die effiziente Füllungsregelung und die robuste Ausführung.78 Der

gute Wirkungsgrad, auch im Teillastbetrieb, wird durch eine optimierte Zylindergeometrie

und die gute Füllstandsreglung erreicht. Dadurch erzielt der Motor im wärmegeführten

KWK-Betrieb über einen großen Regelbereich ein konstantes Verhältnis zwischen Strom

und Wärmelieferung. Abbildung 7-18 zeigt die wesentlichen Bauteile des Spilling-Motors.

Weitere positive Eigenschaften der Spilling-Technologie sind die relative

Unempfindlichkeit des Expansionsprozesses (innerer Wirkungsgrad) gegen

Schwankungen von Frischdampfdruck und -temperatur, welche aufgrund von

Schwankungen von Feuchte, Heizwert und Brennstoffzufuhr beim Betrieb von

Biomassekesseln auftreten können.79

77 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE e.V. (2002); S. 109 ff 78 AUGUSTIN, T. (2003) in: Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg GmbH 79 AUGUSTIN, T. (2002), in: KALTSCHMITT et al., S. 71


212

Abbildung 7-18: Schnittbild eines Spilling-Motors

Quelle: AUGUSTIN, T in KALTSCHMITT et al. (2002)

In einer bereits installierten Anlage wurden allerdings Probleme bei dem Betrieb des

Spilling-Motors registriert. Bei hohen Dampfdrücken halten die Dichtungen des Motors

nicht stand. Daher kann die Anlage nicht im Vollastbetrieb gefahren werden. Dieses

Problem soll jedoch bis Ende 2004 behoben sein.80

7.2.2.7 ORC-Prozess (Organic Rankine Cycle)

Der Unterschied zwischen dem ORC-Prozess und dem klassischen Dampfkraftprozess

besteht darin, dass an Stelle von Wasser ein organisches Arbeitsmedium (z.B.

Kohlenwasserstoffe wie Iso-Pentan, Toluol oder Silikonöl) eingesetzt wird.81 Dieses

Arbeitsmedium weist, im Gegensatz zu Wasser, bei niedrigeren Temperaturen und

Drücken Kondensation auf. Auf Grund der geringeren Temperaturen die Biomasse, im

Vergleich zu fossilen Energieträgern, bei der Verbrennung erzeugt, ist dieses Verfahren

sehr gut für die Biomassefeuerung geeignet. Silikonöl ist besonders als Arbeitsmedium

für KWK-Anlagen, die mit Biomasse betrieben werden, geeignet.82 Die von der

Verbrennung erzeugte Wärme wird über einen Thermoölkreislauf an den eigentlichen

ORC-Prozess übertragen. Thermoöl wird eingesetzt, da mit dessen Hilfe die für den

ORC-Prozess nötige Wärme erreicht wird. Im ORC-Prozess verdampft das Silikonöl, und

80 nach Auskunft von Hansen Christian, IBS Ingenieurbüro Schneider GmbH 81 LUTZ, A. (2002) in Bundesinitiative Bioenergie , S. III-92 82 ebenda , S. III-92


213

wird somit in die Dampfphase überführt. Der Dampf wird in eine Turbine weitergeleitet

und entspannt. Die dadurch erhaltene mechanische Arbeit wird mit Hilfe eines

Generators in elektrische Energie umgewandelt. Der entspannte Dampf gelangt in einen

Kondensator und wird kondensiert. Die gewonnene Nutzwärme kann zur

Warmwassergewinnung genutzt oder in ein Nahwärmenetz abgegeben werden. Das

Kondensat wird mit einer entsprechenden Pumpe dem Silikonöl-Kreislauf, und somit dem

Verdampfer, zugeführt. Damit ist der Kreislauf geschlossen. Abbildung 7-19 verdeutlicht

in anschaulicher Weise den Aufbau eines ORC-Pozesses.

Zur Steigerung des elektrischen Wirkungsgrades können in den Kreislauf ein oder

mehrere Rekuperatoren zur internen Wärmerückgewinnung eingebaut werden. Durch

Einsatz eines Rekuperators erfolgt mittels Wärmeübertragung ein Wärmeaustausch

zwischen dem aus der Turbine austretenden Dampf und dem Silikonöl-Kondensat.83

Für ORC-Prozesse mit Biomassefeuerung fehlen allerdings noch längerfristige

Betriebserfahrungen. Des Weiteren weisen die organischen Arbeitsmittel häufig eine

ozonschädigende oder toxische Wirkung auf oder sind leicht entflammbar.84 Außerdem

fallen hohe Investitionskosten an, da der Thermoöl-Kreislauf die Anlage verteuert.

Der Vorteil der ORC-Anlagen besteht darin, dass sie einsatzbereit in Modulbauweise

angeliefert werden. Es stellt daher kein Problem dar, eine bestehende ORC-Anlage zu

erweitern und damit eine höhere Leistung zu erzielen. Die Anlagen werden ab einer

elektrischen Leistung von etwa 200 kWel angeboten, das Maximum liegt bei rund 1500

kWel.85 Außerdem weisen die Anlagen eine gute Regel- und Automatisierbarkeit, einen

relativ geringen Wartungs- und Instandhaltungsaufwand und ein gutes Teillastverhalten

auf.86

Der ORC-Prozess als solcher ist eine marktreife und erprobte Technologie. Weltweit

sind eine große Anzahl von ORC-Anlagen in Betrieb, jedoch ist ihre Anzahl, im Vergleich

zu Dampfturbinenanlagen, relativ gering. Die Beheizung eines ORC-Prozesses mittels

Abwärme aus der Biogas-Feuerung wird jedoch erst seit wenigen Jahren erprobt und

befindet sich noch im Demonstrationsstadium.

83 KALTSCHMITT, M. (2001), S. 401 84 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE e.V. (2002) 85 INSTITUT FÜR THERMISCHE TURBOMASCHINEN UND MASCHINENDYNAMIK (1999-2001) 86 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE e.V. (2002); S. 109 ff


214

Abbildung 7-19: Vereinfachtes Wärmeschaltbild eines ORC-Prozesses

Quelle: OBERNBERGER, I., HAMMERSCHMID, A. in KALTSCHMITT, M. (2001)

7.2.2.8 Brennstoffzelle

Die Brennstoffzelle ist eine Möglichkeit zur dezentralen Strom- und Wärmeversorgung.

Es werden sehr hohe Wirkungsgrade bei sehr geringen Emissionen erzielt.87 Sie kann

Energieträger wie Wasserstoff, Methanol oder Erdgas mit dem Sauerstoff der Luft direkt

in elektrischen Strom und Wärme umsetzen, wobei Erdgas vorher zu Wasserstoff

aufbereitet werden muss. Da dies ohne zwischengeschaltete Verbrennung abläuft,

geschieht es mit sehr hoher Effizienz. So werden die Energieträger etwa doppelt so gut

ausgenutzt wie die von dieselbetriebenen Generatoren; der elektrische Wirkungsgrad

kann 60 % und mehr erreichen.88 Bei dieser Energieumwandlung entstehen praktisch

keinerlei Schadstoffe, wie etwa Stick- oder Schwefeloxide. Die Endprodukte sind im

wesentlichen Wasserdampf und, beim Einsatz fossiler Brennstoffe, Kohlendioxid. Dieser

fällt jedoch wegen der hohen Effizienz in deutlich geringeren Mengen an als bei der

direkten Verbrennung.89

Die Funktionsweise einer Brennstoffzelle entspricht der Umkehrung der Elektrolyse von

Wasser. Bei der Wasserelektrolyse wird durch Anlegen einer Spannung an zwei

Elektroden das Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten.

Werden umgekehrt die Elektroden mit Wasserstoff (bzw. wasserstoffreichem Gas) und

mit Sauerstoff (bzw. Luft) umspült, so wird durch die stark exotherme Knallgasreaktion

(Vereinigung von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser) eine Gleichspannung messbar

87 INSTITUT FÜR THERMISCHE TURBOMASCHINEN UND MASCHINENDYNAMIK (1999-2001) 88 SIEMENS WEBZINE (2000) 89 SIEMENS WEBZINE (2000)


215

und Wärme frei. Für ein kontinuierliches Aufrechterhalten des Prozesses muss eine

gleichmäßige Zufuhr der Prozessgase gewährleistet sein.90

Normalerweise werden mehrere Brennstoffzellen zu einem Block zusammengefasst, die

Kühlung erfolgt lediglich zwischen der 4. und 5. Zelle.91 Das Funktionsprinzip eines

Brennstoffzellenblocks ist in Abbildung 7-20 dargestellt.

Abbildung 7-20: Funktionsprinzip einer Brennstoffze lle

Quelle: energytech.at/Arbeitsgemeinschaft erneuerbare Energien (1999-2001)

Es gibt fünf Arten von Brennstoffzellen, die entsprechend ihrer Temperatur unterschieden

werden. Für die Biomassenutzung in Brennstoffzellen kommen jedoch nur die PAFC- und

die MCFC-Brennstoffzelle in Betracht.

Die PAFC-Brennstoffzelle (Phosphorsäure-Brennstoffzelle) verwendet Phosphorsäure als

Elektrolyt und hat eine Betriebstemperatur von ca. 150 – 220°C. Da mit steigender

Temperatur CO leichter desorbiert, hat die PAFC-Brennstoffzelle eine hohe CO-Toleranz

und der CO-Anteil kann problemlos bis zu 1,5 % betragen. Ein hoher Stickstoffanteil im

Brenngas erweist sich dagegen als ungünstig und auch die Schwefelkonzentration muss

so gering wie möglich gehalten werden um unerwünschte Reaktionen zu vermeiden. Der

elektrische Systemwirkungsgrad liegt bei dieser Brennstoffzellenform bei ca. 40 – 45 %.

Bei der MCFC-Brennstoffzelle (Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle) besteht der Elektrolyt

aus einer Schmelze aus Li2CO3 und K2CO3 und gehört mit einer Betriebstemperatur von

90 INSTITUT FÜR THERMISCHE TURBOMASCHINEN UND MASCHINENDYNAMIK (1999-2001) 91 INSTITUT FÜR THERMISCHE TURBOMASCHINEN UND MASCHINENDYNAMIK (1999-2001)


216

600 - 660°C zur den Hochtemperaturzellen, die CO im Brenngas tolerieren. Schwefel

hingegen wird nur in geringen Mengen toleriert und muss daher durch eine

Feinentschwefelung entfernt werden. Durch die hohen Temperaturen kann die MCFC-

Brennstoffzelle auch mit einer Dampfturbine gekoppelt werden. Der Wirkungsgrad liegt

bei 53 – 57 %.Trotz mehrerer großtechnischer Demonstrationsanlagen befindet sich die

MCFC-Brennstoffzelle noch im Entwicklungsstadium und ist zur Zeit nicht kommerziell

erhältlich. 92

7.2.2.9 Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK) unter Ein satz einer

Absorptionskältemaschine

Eine Absorptionskältemaschine ermöglicht es, mit dem Einsatz von Wärmeenergie, Kälte

zu erzeugen. Absorptionskältemaschinen arbeiten auf der Basis eines Zweistoffsystems,

in dem eine Flüssigkeit eine andere absorbiert und wieder von ihr getrennt wird.93 In den

meisten Fällen ist es Lithiumbromid, das Wasser absorbiert, oder Wasser, das Ammoniak

absorbiert. Der absorbierte Stoff hat die Funktion des Kältemittels, während der andere

Stoff als Lösungsmittel bezeichnet wird. Kältemittel und Lösungsmittel werden zusammen

als Arbeitspaar bezeichnet. In Abbildung 7-21 ist der schematische Aufbau einer

Absorptionskälteanlage dargestellt. Im Folgenden soll auf die Funktionsweise näher

eingegangen werden.

Abbildung 7-21: Schematische Darstellung einer Abso rptionskältemaschine

Quelle: GAILFUß, M. (1999)

92 FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE e.V. (2002)


217

Die Stoffe werden im sogenannten Austreiber voneinander getrennt, indem die Lösung

erhitzt wird. Das Kältemittel verdampft auf Grund der geringeren

Verdampfungstemperatur zuerst. Der dadurch entstehende Wasserdampf wird im

Kühlturm kondensiert und das kondensierte Wasser wird dem Verdampfer zugeleitet. Auf

Grund des im Verdampfer herrschenden Vakuums verdampft Wasser bereits bei 5°C.

Das Kältemittel (Wasser) wird unter Aufnahme der Umgebungswärme verdampft,

wodurch der Nutzeffekt entsteht. Eine Lösungsmittelpumpe führt nun die angereicherte

Lösung zurück zum Austreiber. Damit ist der Kreislauf geschlossen. Der gesamte

Lösungsmittelkreislauf arbeitet als "thermischer Verdichter", da er die entsprechenden

Aufgaben des Verdichters der Kompressionskältemaschine übernimmt. Das Verhältnis

von Heizleistung zu Kälteleistung ist 1,4:1.94

Der Betrieb von Absorptionskältemaschinen entspricht heute dem Stand der Technik.

7.2.3 Biogas

In einer Biogasanlage wird unter Einsatz von Bakterien organisches Material abgebaut.

Abbildung 7-22 zeigt ein vereinfachtes Schema der Biogasgewinnung.

fermentative Bakterien

essigsäurebildende Bakterien

methanbildende Bakterien

Biogas (v.a. Methan und

Kohlendioxid)

Essigsäure Wasserstoff

Zucker, organische Säuren,

Alkohole

Wirtschaftsdünger Kosubstrate

Abbildung 7-22: Vereinfachte Darstellung des Abbaus organischer Substanz bei

der Biogasgewinnung

Quelle: FNR (2002)

Vor dem Einbringen der Biomasse muss diese von Fremdstoffen (z.B. Glas, Plastik und

Metalle) gereinigt werden. Außerdem muss die Biomasse vor der Vergärung von

organisch bedenklichen Stoffen (bspw. Klärschlamm) für mind. 1 Std. auf 70°C erwärmt

werden, um evtl. enthaltene Keime unschädlich zu machen. In einer Vorgrube wird die

93 GAILFUß, M. (1999) 94 GAILFUß, M. (1999)


218

Biomasse dann vermischt und es werden Feststoffe eingebracht. Mit Hilfe von

fermentativen Bakterien werden die Eingangsstoffe (bei denen ein bestimmter

Trockensubstanzgehalt nicht überschritten werden darf) in Zucker, organische Säuren

und Alkohole umgesetzt. Hieraus produzieren essigsäurebildende Bakterien Wasserstoff

und Essigsäure. Schließlich entsteht durch den Einsatz von methanbildenden Bakterien

das Biogas. Biogas besteht zu einem Großteil aus dem energiereichen Methan (50 – 75

% CH4) und aus Kohlendioxid (25 – 50 % CO2) sowie geringen Anteilen (< 1 %)

Schwefelwasserstoff und Spurengasen.95

Die Gärrückstände sind fest. Sie können als Wirtschaftsdünger ausgebracht werden und

versorgen den Boden mit Pflanzennährstoffen, basisch wirksamen Stoffen und

organischer Substanz (siehe auch Kapitel 9.2).

7.2.3.1 Aufbau einer Biogasanlage

Biogasanlagen werden meist für einen Einzelbetrieb konzipiert. Hierbei spielt die

Betriebsgröße (Anzahl der Großvieheinheiten) und das Exkrementaufkommen eine

wichtige Rolle. Es wird mit einem durchschnittlichen Gasanfall je Großvieheinheit (GVE)

gerechnet. Eine GVE entspricht 500 kg Tierlebendgewicht, also etwa einer Milchkuh oder

6 Mastschweinen. Pro GVE werden ca. 1,5 m3 Biogas produziert.96

Biogasanlagen in der Landwirtschaft bestehen im Wesentlichen aus:

Fermenter

Der Fermenter, auch Gärbehälter genannt, ist der wichtigste Teil der Anlage. Hier wird

durch Abbau des Substrats anaerob, d.h. ohne Sauerstoff, das Biogas produziert.

In der Regel ist dem Fermenter ein Behälter vorgeschaltet, der es ermöglicht, auch bei

unregelmäßigem Exkrementanfall ein kontinuierliches Beschicken der Anlage zu

gewährleisten. In diesem Behälter können organische Kosubstrate z.B. durch

Hygienisierung97 und Zerkleinerung aufbereitet werden.

Eine Biogasanlage kann in drei Temperaturbereichen betrieben werden. Die

unterschiedlichen Bakterienstämme sind innerhalb dieser Bereiche besonders aktiv:98

• psychrophiler Bereich (Umgebungstemperatur)

• mesophiler Bereich (28 – 40°C)

• thermophiler Bereich (50 – 55°C)

Bei hohen Temperaturen werden die höchsten Abbauraten erzielt und somit die

Verweildauer der Substrate im Fermenter reduziert. Allerdings führen hohe Temperaturen

95 FNR (2002): Biogas – eine natürliche Energiequelle, S. 6 96 FLAIG et al. (1998), S. 94 97 Vor der Vergärung muss die Biomasse auf 70°C erwärmt werd en, um evtl. enthaltene Keime unschädlich zu

machen. 98 FLAIG et al. (1998), S. 94


219

zur einer Verschlechterung der Energiebilanz, da der Anteil an benötigter Energie zur

Erwärmung des Gärbehälters steigt. Zusätzlich entsteht ein höherer Regel- und

Steuerungsaufwand. Da niedrige Temperaturen eine lange Verweildauer des

Gärsubstrats im Fermenter erfordern, arbeiten die meisten Biogasanlagen im mesophilen

Bereich. Die eingesetzten Methanbakterien in allen Temperaturbereichen arbeiten in

einem feuchten Milieu (>50 %).99

Je nach Anforderungen werden verschiedene Ausführungen des Fementers eingesetzt:

stehend oder liegend, aus Beton, Stahl oder Kunststoff, rechteckig oder zylindrisch.

Entscheidend ist jedoch, dass der Behälter wasser- und gasdicht, lichtundurchlässig

sowie korrosionsbeständig ist.100

Die im Gärbehälter eingebaute Rühreinrichtung sorgt für die Homogenität des

Substrates, da sich, je nach Zusammensetzung des Gärsubstrates, Sink- und

Schwimmschichten bilden können, die die Vergärung negativ beeinflussen. Zusätzlich

sorgt eine Heizung für den Erhalt der Prozesstemperatur. Die Verweilzeit im Fermenter

schwankt zwischen 18 und 35 Tagen, in der Regel wird bei einer Verweilzeit von

mindestens 20 Tagen bei 28 – 40°C bereits die maxim ale Gasausbeute erzielt.101

Gasreinigung und -speicherung

Da sich im Biogas Feststoffpartikel befinden, wird das Gas gereinigt und gleichzeitig

entschwefelt, entschäumt und zum Teil getrocknet. Die Entschwefelung führt neben einer

Reduktion von Abgasemissionen zu verringerten Geruchsemissionen und mindert

außerdem die Korrosionsgefahr der BHKW-Motoren.102

Gasspeicher sind meist Foliensäcke aus PVC-Gewebematerial. Sie dienen als Ausgleich

zwischen der Gasproduktion und dem Gasverbrauch. Der Speicher sollte so ausgelegt

sein, dass die Gasproduktion von maximal 0,5 bis 1 Tag gespeichert werden kann.103

7.2.3.2 Biogasgewinnung

7.2.3.2.1 Verfahrenstechniken

Zur Gewinnung von Biogas gibt es unterschiedliche Verfahren. Das Batch-Verfahren, das

Wechselbehälter-Verfahren, das Durchfluss-Verfahren und das Speicher-Verfahren

werden im Nachfolgenden näher beschrieben.

Das Batch-Verfahren ist ein Verfahren, bei dem der Fermenter auf einmal gefüllt wird.

Das Gärsubstrat verbleibt dann bis zum Ende der gewählten Verweilzeit im Fermenter,

ohne dass neues Substrat zugeführt wird. Da das Substrat erst vergären muss, setzt die

99 SCHULZ, H.; EDER, B. (2001); S.17 ff 100 FNR (2002): Biogas – eine natürliche Energiequelle, S. 10 101 FLAIG et al. (1998), S. 96 102 FLAIG et al. (1998), S. 97 103 FNR (2002): Biogas – eine natürliche Energiequelle, S. 11


220

Gasproduktion langsam ein, steigt dann rapide an und sinkt anschließend wieder. Ist die

Verweilzeit abgelaufen, wird der Behälter bis auf einen kleinen Teil (ca. 5 – 10 %) geleert.

Dieser leitet dann bei erneuter Befüllung den Faulprozess ein, da die enthaltenen

Bakterien das Gärsubstrat zum Faulen bringen. Nachteilig am Batch-Verfahren sind die

diskontinuierliche Gasproduktion und die relativ hohen Kosten, da für eine rasche

Befüllung und Entleerung neben dem Fermenter noch ein Vorbehälter und ein

Lagerbehälter angelegt werden müssen. Um die diskontinuierliche Gasproduktion

auszugleichen, ist es ratsam zwei kleine Fermenter anzulegen, die jeweils um die halbe

Verweilzeit versetzt befüllt werden. Allerdings werden durch diese Maßnahme die Kosten

erhöht, da zwei kleine Fermenter kostenintensiver sind als ein großer.104

Das Wechselbehälter-Verfahren arbeitet mit zwei Fermentern. In einer Vorgrube wird

der Substratanfall von 1 bis 2 Tagen gesammelt, welcher anschließend langsam aber

gleichmäßig in den Fermenter gefüllt wird. Zeitversetzt verfault in einem zweiten

Fermenter die gleiche Menge an Substrat. Ist der erste Behälter befüllt, wird der zweite,

inzwischen ausgefaulte, in einen Lagerbehälter entleert und im Anschluss wieder befüllt.

Von dort aus wird der Faulschlamm auf geeignete Flächen ausgebracht und somit der

Lagerbehälter wieder geleert. Die Vorteile des Wechselbehälter-Verfahrens sind die

kontinuierliche Gasproduktion und eine gute Hygienisierungswirkung, jedoch ist die

Anlage, wie auch beim Batch-Verfahren, relativ kostenintensiv.105

Die meisten Biogasanlagen weltweit arbeiten mit dem Durchfluss-Verfahren . Der

Unterschied zwischen diesem und den anderen Verfahren besteht darin, dass der

Fermenter immer gefüllt ist und nur für Reparaturen oder zur gelegentlichen Entfernung

der Sinkschichten entleert werden muss. Ein- bis zweimal täglich wird aus einem kleinen

Vorbehälter frisches Gärsubstrat in den Fermenter eingebracht. Dadurch wird

gleichzeitig, über einen Überlauf, eine entsprechende Menge von ausgefaultem Substrat

in den Lagerbehälter hinausgeschoben. Während des gesamten Gärprozesses muss das

Gärsubstrat über einen Rührmechanismus durchmischt werden um eine gleichmäßige

Vergärung zu gewährleisten. Dieses Verfahren ist durch eine Zeitschaltuhr oder durch

einen Schwimmschalter, der bei absinkendem Niveau neues Substrat einleitet, leicht

automatisierbar. Außerdem wird durch die dauerhafte Befüllung eine kontinuierliche

Gasproduktion gewährleistet und der Platzbedarf der Anlage ist geringer als bei den

anderen Verfahren. Nachteilig ist jedoch, dass je nach Rührtechnik und Behältertyp

frisches Substrat mit ausgefaultem Substrat vermischt werden kann und somit der

Hygienisierungseffekt beeinträchtigt werden kann. Eine exakt definierte Verweilzeit kann

daher nicht garantiert werden.106

Beim Speicher-Verfahren dient der Fermenter gleichzeitig als Lagerbehälter . Somit wird

beim Ausfahren des Faulschlammes der Behälter bis auf einen kleinen Rest vollständig

104 SCHULZ, H.; EDER, B. (2001), S. 30 ff 105 ebenda 106 SCHULZ, H.; EDER, B. (2001), S. 30 ff


221

geleert. Mittels dieses Restes wird, wie beim Batch-Verfahren, die erneute Vergärung von

frischem Substrat eingeleitet. Der Behälter wird nach der Entleerung aus einem

Vorbehälter, durch ständigen Zufluss von Gülle oder durch ein natürliches Gefälle

kontinuierlich neu befüllt. Das entstehende Biogas wird mittels einer Folienabdeckung

aufgefangen. Der Hauptvorteil des Speicher-Verfahrens liegt in den geringen Betriebs-

und Investitionskosten, da nur ein Behälter gebaut werden muss.. Außerdem sind

Speicheranlagen leicht und übersichtlich zu betreiben. 107

Durch die Kombination von Durchfluss- und Speicher-Verfahren lassen sich die

höchsten Gasausbeuten erzielen. Bei diesen Anlagen wird dem Speicheranlagen-Teil,

der als Nachgärbehälter dient, ein Durchflussfermenter vorgeschaltet. Aus der Praxis

weiß man, dass bei den üblicherweise 7-monatigen Lagerzeiten 20-40 % des

Gasertrages aus dem Lagerbereich stammen. Da dieser bei der Kombination überdacht

ist, kann das entstehende Gas, dass bei den anderen Anlagen verloren gehen würde,

aufgefangen und verwertet werden. Somit wird eine hohe Gasausbeute gewährleistet

und es treten kaum Wärmeverluste durch fehlende Isolationen auf.108

7.2.3.2.2 Feucht- und Trockenvergärung

Zur Gewinnung von Biogas gibt es zwei Verfahren, die Trockenvergärung und die

Feuchtvergärung. Bei beiden Verfahren werden vornehmlich leicht abbaubare organische

Substrate verwendet, wobei Flüssigmist (Gülle) in den meisten landwirtschaftlich

genutzten Anlagen als Grundsubstrat dient. Zusammen mit dem Grundsubstrat können

andere organische Stoffe (sog. Kosubstrate) mitvergoren werden, um einen höheren

Gasertrag zu erhalten. Dieser Vorgang wird als Kofermentation bezeichnet. Als

organische Reststoffe aus der Landwirtschaft stehen z.B. Kartoffelkraut, Rübenblatt oder

speziell für die Vergärung angebaute nachwachsende Rohstoffe, wie z.B. Mais oder

Futterrüben, als Kosubstrate zur Verfügung. Durch den Einsatz von Reststoffen

außerhalb der Landwirtschaft können evtl. zusätzliche Entsorgungserlöse erzielt werden.

Dadurch kann die Rentabilität der Biogasanlage weiter gesteigert werden. Als

außerlandwirtschaftliche Reststoffe kommen z.B. Verarbeitungsreste aus der

Lebensmittelindustrie oder Bioabfall aus der Kommunalentsorgung in Frage. Bei der

Verwendung solcher Reststoffe ist allerdings u.a. die Düngemittel- und

Bioabfallverordnung zu beachten.

Die Feuchtvergärung wird in der Regel als Kombination von Durchfluss- und Speicher-

Verfahren betrieben,109 jedoch ist auch die Nutzung aller anderen oben genannten

Verfahren möglich. Für die Nutzung des Speicher-, Wechselbehälter und des

107 ebenda 108 ebenda 109 GRUBER, W. (2003); S. 14 ff


222

Durchflussverfahrens muss eine Fließ- oder Pumpfähigkeit des Substrates gegeben sein,

so dass ein Trockensubstanzgehalt im Substrat von 5 – 15 % möglich ist.110

Die Trockenvergärung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat bei der

Vergärung von Trockengut (Festmist, Gras, etc.) kontinuierlich mit – aus dem Substrat

austretenden – Flüssigkeiten (Perkolat) berieselt wird. Das durchgesickerte Perkolat wird

wiederum aufgefangen und erneut zur Berieselung verwendet. Die Bakterien werden

gleichmäßig aufgebracht und das Substrat muss nicht durchgemischt werden. Dadurch

ist die Verwertung von Substraten mit einem TS-Gehalt von 25 bis zu 45 % möglich.111

Dieses Verfahren, das sogenannte Perkolationsverfahren, unterscheidet sich nur

hinsichtlich der Berieselung vom oben beschriebenen Batch-Verfahren. Um die optimale

Durchsickerung des Substrates zu gewährleisten, bedarf diese Technologie möglichst

grobkörniger Substratkörper. Eine grobe Struktur ist jedoch ungünstig für eine optimierte

Gasproduktion. Die biologischen Abbauprozesse bei der Vergärung laufen umso

schneller ab, je größer die Oberfläche ist. Ist diese nun auf Grund der großen

Substratkörper gering, verlängert sich die Verweilzeit im Fermenter112 im Vergleich zur

Nassvergärung. Durch die nicht erfolgende Durchmischung verteilt sich das Perkolat

nicht gleichmäßig. Hierdurch kann es zu einer Bevorzugung und Benachteiligung

verschiedener Bereiche kommen.. Vorteilhaft am Perkolationsverfahren ist die hohe

Prozessstabilität, da es nahezu unmöglich ist, diese Art von Biogasfermenter zu einer

kompletten Versäuerung zu bringen. Dies liegt daran, dass vom Perkolat nur

unzureichend durchsickerte Bereiche das Gleichgewicht im Fermenter wieder

herstellen.113

Feuchtvergärung ist heute Stand der Technik und wird bereits in vielen Anlagen

eingesetzt. Auch die Trockenvergärung ist in verschiedenen Anlagen in Betrieb, jedoch

gibt es hier noch technischen Anpassungsbedarf.

7.2.3.3 Gasnutzung

Biogas kann zur Wärmegewinnung in Gaskesseln oder zur kombinierten Strom- und

Wärmegewinnung in BHKW’s genutzt werden. Ebenso ist der Einsatz in Brennstoffzellen

und Gasturbinen möglich. Auch die Einspeisung in ein Erdgasnetz ist denkbar. Der

Einsatz von Biogas als Treibstoff für Kraftfahrzeuge ist realisierbar, jedoch gegenwärtig

noch mit recht hohem finanziellen und verfahrenstechnischem Aufwand verbunden.114

Abbildung 7-23 zeigt ein vereinfachtes Schema einer Biogasanlage mit Kofermentation

und anschließender Nutzung des Biogases in einem BHKW.

110 SCHULZ, H., EDER, B. (2001), S. 25 111 FNR (2004) 112 Verweilzeit ca. zwei bis vier Wochen 113 FISCHER, T.; KRIEG, A. (o. J.) 114 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 218


223

Abbildung 7-23: Verfahrensschema einer Biogasanlage

Quelle: FNR (2002)

7.2.3.4 Wirtschaftlichkeit einer Biogasanlage

Die Nutzung von Biogas ist bereits in kleinen Einzelanlagen wirtschaftlich möglich,

allerdings steigt die Wirtschaftlichkeit mit zunehmender Biogasmenge. Aus diesem Grund

wird mit einem verstärkten Trend zu sogenannten Gemeinschaftsanlagen gerechnet.115

Als Schwelle zur Wirtschaftlichkeit gelten allgemein 100-200 GVE (je nach örtlichen

Voraussetzungen und Möglichkeit zur Wärmenutzung). Zusätzlich sollte die Möglichkeit

der Kofermentation gegeben sein.116

Die Platzbedarf der Anlage hängt von der Anzahl der Fermenter und Endlager ab. Bei

kleinen Anlagen mit einem Fermenter (∅ ca. 12 - 19 m) und einem Endlager (∅ ca. 12-

30 m) werden ca. 1.500 m² Fläche benötigt. Bei mittelgroßen Anlagen mit zwei

Fermentern und einem Endlager (∅ ca. 24 m) werden etwa 2.000 m² Fläche benötigt. Die

größte Anlage der Region liegt in Redingen117 und hat mit 8 Fermentern, einer Halle und

Silos einen Flächenbedarf von 1,6 ha.

115 FNR (2002): Innovative Verfahren zur Wärme- und Stromerzeugung aus Biomasse, S. 218 116 ENERGIEAGENTUR NRW (o.J.), S. 5 117 Luxemburg; Leistung 700 kW


224

7.3 Innovative Technologien zur Biomassenutzung

7.3.1 Bioraffinerie

Die Bioraffinerie ist eine innovative Technologie, die aus herkömmlichem Gras

verschiedene Stoffe herstellt. Sie bildet ein dezentrales System, das die Struktur der

Landwirtschaft berücksichtigt, zum Erhalt der Kulturlandschaft beiträgt und die

Einkommenssituation der Landwirte verbessert. Neben der Verwendung von Frischgras

sollte Grassilage als wichtiger Rohstoff berücksichtig werden. Die Bioraffinerie besitzt ein

hohes technisches und wirtschaftliches Potenzial. Die einfachste Nutzung von Gras wäre

die Vergärung in einer Biogasanlage. Wiesengrünmasse, welche nach der Ernte mit

herkömmlichen landwirtschaftlichen Maschinen zu 80 % aus Wasser und zu 20 % aus

Feststoff besteht, beinhaltet eine Vielzahl von Komponenten, die sinnvoller zu nutzen

sind, als sie schlicht zu vergären.

Dafür ist es jedoch notwendig, verschiedene Verfahrensschritte durchzuführen:

Das Verfahren zur Verarbeitung von Biomasse besteht im Wesentlichen aus den

Verfahrensschritten Rohstoffvorbereitung und Fraktionierung, sowie Abtrennung und

Aufbereitung von Fasern, Protein und Energie. Die Fraktionierung erfolgt ohne

Chemikalieneinsatz. Es entstehen keine festen Produktionsabfälle.

Zur Verarbeitung von Gras zu Fasern, Protein und Biogas wird ein mechanischer

Zellaufschluss vorgenommen. In diesem Prozessschritt wird das Inputmaterial in einem

Shredder zerkleinert. Zu diesem Zweck können konventionelle Zerkleinerungsmaschinen

aus der Entsorgungstechnik oder der Landwirtschaft eingesetzt werden.

Im zweiten Schritt gelangt das Material in die Konditionierungseinheit. Diese besteht aus

zwei Schritten. In einem Mischungsschritt wird das Gras mit Frischwasser versetzt, um

einen Trockensubstanzgehalt von 3-4% zu erreichen der in den weiteren

Verfahrensschritten benötigt wird.

Um Abrasionen zu vermeiden werden in einem zweiten Sedimentationsschritt

Schwerstoffe wie Sand und Steine abgeschieden. Dies verbessert die Struktur des

Materials im Hinblick auf die weiteren Prozessschritte und trägt zur Verbesserung der

Qualität des Endproduktes bei.

Im nächsten Verfahrensschritt gelangt das Material in einen Macerator, eine

Hochleistungszerkleinerungsmaschine für die Nassfraktion des Materials, die

Hauptkomponenten der mechanischen Aufbereitung der Bioraffinerie.

Aus dem Macerator wird das Material in eine Presse geleitet und die flüssige von der

festen Phase getrennt. Die flüssige Phase wird zur Gewinnung eines Proteinkonzentrates

weiterverarbeitet. Durch Ausflockung oder Filtration gewinnt man ein Proteinkonzentrat

mit ca. 40% Rohprotein und 10% Rohfett. Die Aminosäure-Zusammensetzung des

Proteins ist für verschiedene Anwendungen günstig, z.B. als Futterkomponenten für

Schweine und Legehennen. Die feste Phase, der anfallende Presskuchen, dient als


225

Rohstoff der Faserproduktion und sein Verwendungszweck beeinflusst eine weitere

Verarbeitung. Die getrockneten und teilweise behandelten Fasern werden hauptsächlich

als alternatives Isolierungsmaterial benutzt.

7.3.2 BISEA (Bi os trome rzeugungsa nlage) 118

Das BISEA-Verfahren besteht aus einer Vergasung mit einer stationären Wirbelschicht

(vgl. Kap. 7.2.1.6) und einer nachgeschalteten Gaswäsche mit Waschöl, wobei die

Teergehalte im Produktgas auf motorverträgliche Grenzwerte abgesenkt werden können.

Während des gesamten Verfahrens werden Prozesse optimal gesteuert und es

entstehen keinerlei Reststoffe, die verwertet bzw. entsorgt werden müssen.

Durch die Vergasung mit einer stationären Wirbelschicht können bereits im Feuerraum

Schadstoffe und Teere aktiv vermindert werden. Eine hohe Ausbrandrate kann durch die

homogene Betttemperatur sowie die intensive Durchmischung in der Wirbelzone erreicht

werden. Im Gegensatz zu anderen bekannten Verfahren (vgl. Kap.7.1.2.3) können mit

einer stationären Wirbelschicht alle festen, körnigen Stoffe bis hin zum Staub thermisch

optimal genutzt werden.

Durch den Öl-/Gas-Wäscher werden die Restteere mit Waschöl ausgewaschen und

gleichzeitig werden die unlöslichen Bestandteile durch Abkühlung des Gases von ca.

250°C auf ca. 40°C kondensiert und über das Waschöl ausgeschleust. Das teerbeladene,

erwärmte Waschöl wird solange durch den Wäscher gepumpt, bis es unbrauchbar bzw.

gesättigt ist, wobei ein Teil des Waschöls kontinuierlich abgezogen und durch frisches

Waschöl ersetzt wird. Das ausgeschleuste Waschöl kann in einem Öl-BHKW energetisch

genutzt werden. Dort kann das verunreinigte Waschöl als Zündöl in einem Waschölmotor

(=Gas-Diesel-Motor) verstromt und somit vollkommen entsorgt werden.

Die während den thermischen Umwandlungsprozessen entstehende Abwärme sowie die

Abstrahlwärme der Bausteine stehen gebündelt als Trocknungs-, Heiz- oder

Prozesswärme zur Verfügung. Nicht absetzbare Hochtemperaturwärmen können mittels

eines mit Kältemittel gefüllten ORC-Prozesses (organic rakine cycle) ebenfalls als Strom

nutzbar gemacht werden. Des weiteren kann der produzierte Dampf mit einer

Dampfturbine in zusätzliche elektrische Energie umgewandelt werden.

118 Es handelt sich um ein Patent der Fa. CET, Eduard –Didion - Straße 14, 66539 Neunkirchen


226

7.3.3 Carbo-V-Verfahren

Das Carbo-V-Verfahren ist ein universeller Vergasungsprozess, der gleichermaßen

Kohle, Biomasse oder vorbehandelte Siedlungsabfälle in absolut teerfreies Rohgas

umwandelt. Dieses Gas kann entweder als Brennstoff oder als Synthesegas für die

Weiterverarbeitung zu flüssigen Kraftstoffen verwendet werden.

Das Carbo-V-Verfahren gliedert sich in 3 Prozessstufen:

• Niedertemperaturvergasung

• Hochtemperaturvergasung

• Endotherme Flugstromvergasung

Abbildung 7-24: Verfahrensschema Carbo-V

Quelle: CHOREN INDUSTRIES119

119 Vgl.: CHOREN INDUSTRIES (2002)


227

Die getrocknete Biomasse wird in einem speziell entwickeltem

Niedertemperaturvergaser (NTV) karbonisiert. Durch partielle Oxidation (Verschwelung)

mit Luft oder Sauerstoff bei 400 – 600°C wird die B iomasse in Biokoks und Schwelgas

zerlegt.

Im Hochtemperaturvergaser wird das noch teerhaltige Schwelgas bei 1.300 – 1.500°C

mit Luft oder Sauerstoff verbrannt. Dabei werden die langen Kohlenwasserstoffketten, zu

denen auch Teer gehört, in CO, H2, CO2 und Wasserdampf aufgespalten.

Der Biokoks aus der NVT wird bei der Endothermen Flugstromvergasung unterhalb

der Brennkammer eingeblasen und reagiert dort mit dem Gas aus der Brennkammer.

Hierbei sinkt die Temperatur durch endotherme Reaktionen sekundenschnell von 1.300

auf 800°C.

Von November 1997 bis April 1998 wurde eine Pilotanlage am Technologiestandort in

Freiberg gebaut. Diese 1998 in Betrieb genommene Anlage besitzt zahlreiche

Messtechniken um einzelne Abläufe kontrollieren und protokollieren zu können.

Das Carbo-V-Verfahren wurde mit Erfolg für drei Jahre mit unterschiedlichen

Einsatzstoffen erprobt und lief insgesamt 5.000 Betriebsstunden.

Durch öffentliche Demonstrationen in den Jahren 2000 und 2001, bei denen die

Pilotanlage mit naturbelassenem Holz, zerkleinerten Bahnschwellen, Trockenstabilat aus

der Müllaufbereitung und Kohle betrieben wurde, konnte gezeigt werden, dass das

Carbo-V-Verfahren gut dazu geeignet ist, die unterschiedlichsten Rohstoffe in einer

Anlage zu verwerten.

„Die mehrstufige Prozessführung beim Carbo-V-Verfahren bietet verfahrensspezifische

Vorteile gegenüber dem Stand der Technik bei der Vergasung und Verbrennung fester

Brennstoffe, Müll und Biomasse:

• teerfreies Gas aus allen Brennstoffen ohne katalytische Nachbehandlung

• hohe Brennstoffausnutzung

• wahlweise Brenn- oder Synthesegas

• höherer elektrischer Wirkungsgrad durch Umwandlung in Motoren oder

Gasturbinen

• große Produktpalette von Strom und Wärme bis Kraftstoffe und Methanol

• niedrige Emissionswerte

• “baustoffgeeignete Schlacke“


228

7.3.4 Seaborne Verfahren

Das Seaborne Verfahren ist eine innovative Technologie zur Zerlegung

schadstoffbelasteter Biomasse (z.B. Klärschlamm) in Einzelkomponenten. Durch

chemisch-physikalische Verfahren werden Phosphor, Stickstoff und Kalium abgespalten

und zu handelsüblichem Dünger verarbeitet. Die in der belasteten Biomasse enthaltenen

Schwermetalle werden ausgefällt und organische Schadstoffe werden durch biologische

und chemische Behandlungsschritte zum großen Teil abgebaut. Durch die Abtrennung

von CO2 und H2S wird Methan erzeugt, welches in das Erdgasnetz eingespeist oder

mittels KWK in Strom und Wärme umgewandelt werden kann.

Die Grundlage des Seaborne Verfahrens ist ein Fermentationsprozess.

Im Fermenter wird die Biomasse unter anaeroben Verhältnissen verfault (s. Abbildung

7-25). Durch die Arbeit von Bakterien werden organische Verbindungen abgebaut und es

entsteht Biogas. Gärsubstrat und Biogas kommen zur Weiterverarbeitung ins RoHM-

Modul, in dem in einem ersten Schritt Schwermetalle und Nährstoffe von der festen

Masse abgeschieden werden. Der übrig bleibende Feststoff wird abgetrennt und dient als

Brennstoff zur Energieerzeugung. Die entstehende Asche wird wieder in den RoHM-

Prozess zurücktransportiert um eventuell verbliebene Nähr- und Schadstoffe zu

entziehen. In einem zweiten Verfahrensschritt werden im RoHM-Modul mit Hilfe des

Schwefelwasserstoffs aus dem Biogas die Schwermetalle als Sulfide ausgefällt.“ In der

Industrie können diese Sulfide weiter verwertet werden. 120

Im RGU-Modul wird das nun schwefelfreie Biogas zu Methan veredelt. Methan kann als

Brennstoff in BHKW´s dienen, an Gastankstellen abgezapft oder in das Erdgasnetz

eingespeist werden.

Im nächsten Modul, dem NRS1-Modul, wird von der flüssigen Biomasse Stickstoff und

Phosphor abgespalten, welche als Düngemittel Verwendung finden. Dies geschieht durch

die Zugabe von Na2CO3, welches im RGU-Modul bei der Entfernung von CO2 aus dem

Biogas entsteht.

Wasser mit geringfügigen Belastungen ist der einzige Reststoff, der nach dem Seaborne

Verfahren übrig bleibt. Dieses kann abschließend ins Klärwerk eingeleitet werden.

120 Vgl.: MINISTERIUM FÜR UMWELT, NATURSCHUTZ UND LANDWIRTSCHAFT (2003)


229

Abbildung 7-25: Aufbereitung mittels Seaborne Verfa hren

Quelle: SEABORNE EMP AG (2004)

In Owschlag (Schleswig-Holstein) wurde eine Pilotanlage errichtet, die Anfang 2000 in

Probebetrieb genommen wurde. Dieser wurde mittlerweile erfolgreich abgeschlossen.

Auf dem Gelände des Klärwerks der Stadt Gifhorn (Niedersachsen) ist die erste

großtechnische Anlage in Planung, die als Demonstrationsanlage vom

Bundesumweltministerium (BMU) gefördert wird. Ihre Schlüsselwerte sind in der Tabelle

7-4 aufgeführt.


230

Tabelle 7-4 Schlüsselwerte der Pilotanlage in Owsch lag (Jahresmengen)

Biomasse-Input 2.900 m3

Biogasmenge 72.000 l Heizöl 120.000 m3

Stickstoff (NH4-N)

14.500 kg

(5 kg NH4-N / m3 Biomasse)

Phosphor 4.000 kg

Kalium 8.000 kg

Strom 264 MWh

Wärme 528 MWh

Wärme (Verbrennungsanlage) 612 MWh

Asche 2.300 kg

Schwermetalle (Deponie) 5 kg

Schwermetalle (Verwertung) 95 kg

Quelle: MINISTERIUM FÜR UMWELT; NATURSCHUTZ UND LANDWIRTSCHAFT

(2003)

Vor dem Hintergrund der Abfallablagerungsverordnung, nach der ab dem 1. Juni 2005

keine organischen Abfälle ohne vorherige Behandlung deponiert werden dürfen, erhält

das Verfahren besondere Bedeutung. Durch die Extraktion von Phosphaten kann dieser

Düngestoff auch dann wieder in den Kreislauf zurück geführt werden, wenn eine

landwirtschaftliche Ausbringung des Klärschlammes auf Grund zu hoher

Schwermetallbelastungen oder auf Grund rechtlicher Vorgaben nicht mehr möglich ist.

Dies verhindert einen zusätzlichen Eintrag von Cadmium durch zugekaufte

Phosphatdünger.121 (vgl. Kapitel 11.1.2.2.4)

7.3.5 Flash-Pyrolyse

Die Flash-Pyrolyse ist ein modernes Verfahren der „Holzverflüssigung“, bei der sich aus

Holz Pyrolyseöl (ca. 75 %), Gas (ca. 15-20 %) und Holzkohle (ca. 10-15 %) gewinnen

lässt (vgl.: Abbildung 7-26).

121 SEABORNE EMP AG (2004)


231

Abbildung 7-26 Typische Ausbeuteverteilung der Haup tprodukte bei der Flash-

Pyrolyse von Holz

Quelle: MEIER (2003)

Die Flash-Pyrolyse (vgl.: Abbildung 7-26) findet unter Ausschluss von Sauerstoff und

einer Temperatur von ca. 475 °C statt, bei der die komplexen Moleküle von Cellulose,

Hemicellulose und Lignin in kleine, einfach gebaute Moleküle aufgespaltet werden.

Wichtig hierbei ist, dass die Aufheizgeschwindigkeit der Holzpartikel sehr hoch, die

Aufenthaltsdauer im Heizraum jedoch so gering wie möglich sein muss, um eine hohe

Ausbeute an Pyrolyseöl zu erreichen.

Das Pyrolyseöl, eine rötlich-braune Flüssigkeit, entsteht durch schnelles Abkühlen und

kondensieren der heißen Biomasse (z.B. Holz, Stroh, organische Rohstoffe). Es hat in

etwa den halben Heizwert von normalem Heizöl und kann in Dieselmotoren verbrannt

werden. Außerdem findet es auch als chemischer Rohstoff Verwendung. Die anfallenden

„Nebenprodukte“ Gas und Holzkohle werden zum Teil als Energieträger zur Erzeugung

von Prozesswärme genutzt, die wiederum das Holz erhitzt und somit neues Pyrolyseöl

herstellt. Somit fällt als einziges Abfallprodukt Asche an. 122

122 Vgl.: FAIX; MEIER (2003)


232

Abbildung 7-27: Zusammenstellung der Bausteine eine r kompletten Anlage zur

Flash-Pyrolyse von Biomasse. Die Prozessenergie wir d aus den Nebenprodukten

Gas und Kohle gewonnen

Quelle: MEIER (2003)

7.3.6 Blauer Turm

Die gestufte Reformierung biogener Reststoffe ist ein neues Reformierungsverfahren,

das von der D.M.2 Verwertungstechnologien Dr. Mühlen GmbH & Co. KG für die Nutzung

von Biomasse entwickelt wurde. Die Pilotanlage in Herten (NRW) trägt den Namen

„Blauer Turm“.

Die Anlage „Blauer Turm“ Herten arbeitet nach der BTS-Technik (Blauer Turm Solid), die

im Gegensatz zur BTL-Technik (Blauer Turm Liquid) mit biogenen und nicht mit fossilen

Reststoffen betrieben wird (vgl.: Abbildung 7-28). 123

Das BTS-Verfahren läuft zweistufig ab und besteht im Wesentlichen aus vier

Hauptkomponenten, der Thermolyse (thermische Zersetzung), der Aufheiz- und

Reformierungsstufe (homogene Vergasung), der Koks-Feuerung und dem

Wärmeträgerkreislauf.124

Im ersten Schritt wird mit Hilfe von Wärmeträgermaterial eine Thermolyse der Biomasse

durchgeführt. Dabei entstehen ca. 80 Masse-% Thermolysegas und ca. 20 Masse-%

Thermolysekoks. Der Koks wird zur Feuerung verwendet, während das Thermolysegas

zusammen mit Wasserdampf in die Reformierungsstufe eingeleitet wird. Nach Abschluss

der Reformierung erhält man ein Produktgas, das etwa zu 50 – 60 Vol.-% aus H2 besteht.

123 Vgl.: HORSTMANN (2003) 124 HERTENER STADTWERKE GMBH; MINISTERIUM FÜR WIRTSCHAFT UND MITTELSTAND, ENERGIE

UND VERKEHR (2001)


233

Der Rest besteht zum Großteil aus CO2, CO und Restmethan (CH4). Dieses Gas hat

einen Heizwert von ca. 13 MJ/Nm3. 125

WT-Vorwärmer

Produktgas

Reformer

Pyrolysereaktor

Feuerung

Abgas

Wärmeträger

Dampf

Pyrogas

Bio-masse

Pyrolysekoks

Wärme-träger-kreislauf

HeißgasWT

Abbildung 7-28: BTS-Technik

Quelle: SONNTAG (2001)

Das entstehende Gasprodukt ist für die Nutzung im BHKW, zu Synthesezwecken oder

zur Gewinnung von erneuerbarem Wasserstoff geeignet. Der zukünftige Einsatz als

Brenngas für Brennstoffzellen wird mit Nachdruck verfolgt.

Die BTS-Technik kann grundsätzlich alle kohlenstoffhaltigen Materialien mit organischer

Substanz als Einsatzstoffe verwerten. Voraussetzung hierfür ist nur, dass diese bei der

Erwärmung den Großteil ihrer Organik in die Gasphase abgeben. Zum Beispiel kann

naturbelassenes Holz, Biomüll, Grünschnitt, Knochenmehl, Schlachtabfälle, Klärschlamm

und selbst hochbelastete Althölzer verwendet werden.

125 MÜHLEN (2004)


234

Abbildung 7-29: Bestandteile des durch BTS-Technik gewonnenen Produktgases

Quelle: MÜHLEN (2004)

Die Pilotanlage „Blauer Turm“ Herten wurde 2001 eingeweiht und in Betrieb genommen.

Seit Ende 2001 wurden mit Grünschnitt eine Reihe von Versuchen durchgeführt. Diese

lieferten den Beweis, dass die Umwandlung der eingeführten Biomasse zu einem stark

wasserstoffhaltigen Gas gelingt.126 Abbildung 7-29 zeigt die verschiedenen Bestandteile

des gewonnenen Produktgases.

7.3.7 Thermodruckhydrolyse (TDH)

Bei der Thermodruckhydrolyse werden organische Anteile von Klärschlamm, durch eine

Druck- und Temperaturerhöhung, in biologisch gut abbaubare Bruchstücke aufgespalten.

Anfallende Feststoffe können separiert werden, das Hydrolysat wird zur

Biogasgewinnung eingesetzt. Als Nebeneffekt wird durch das TDH-Verfahren eine

bessere Entwässerbarkeit (bis zu 50 % TS) des anfallenden Schlamms erreicht. Hinzu

kommt, dass durch den Zellaufschluss die in der Biomasse vorhandene Organik in die

Hydrolysatphase übergeht, wodurch die zur Entsorgung anstehende Klärschlammmenge

um bis zu 60 % reduziert werden kann. Ist an der Kläranlage noch ein BHKW zur

Energieerzeugung aus Biogas vorhanden, kann die Abwärme zur Thermodruckhydrolyse

genutzt werden. Eventuelle anorganische Schadstoffe werden im Feststoff eingebunden

und können somit dem System entzogen werden. Die TDH kann entweder vor oder nach

dem Faulturm eingesetzt werden. Die Gasausbeute ist höher als bei der herkömmlichen

Vergärung.

Die Thermodruckhydrolyse ist für Kläranlagen mit anaerober Schlammbehandlung

geeignet, da hierbei die bereits bestehende Infrastruktur genutzt werden kann.

Bei Versuchen in der Technikumsanlage am ATZ-EVUS, Sulzbach-Rosenberg, wurde ein

Faulschlamm der Kläranlage Sulzbach-Rosenberg mit einem TS-Gehalt von 3-8 % und

einem Glühverlust von 55 - 57 % eingesetzt. Reaktionsbedingungen waren im

126 SONNTAG (2001)


235

Temperaturbereich >150°C und im Druckbereich >10 ba r bei einer Verweilzeit von ca.

30 Minuten.127 Die Hydrolysatausbeute betrug durchschnittlich 44 %. Derzeit wird die

Technikumsanlage mit einem Durchsatz von 1 m³/h bei 85 m³ Fermentervolumen

betrieben. Mit verschiedenen Partnern sind mehrere technische Anlagen mit Durchsätzen

zwischen 5.000 - 50.000 Mg/a in der Planung. Dieses Verfahren ist außer für

Klärschlamm noch einsetzbar für tierische Nebenprodukte, Schlachtabfälle, Tierkörper,

Speise- und Kantinenreste, Bioabfälle und Abfälle aus der Lebensmittelindustrie.128

Das Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens führt derzeit, gefördert vom Ministerium für

Umwelt und Forsten, eine Vorstudie zur Überprüfung der Machbarkeit des Einsatzes

einer derartigen Anlage an der Kläranlage Pirmasens durch.129

7.3.8 Rohöl aus Tiermehl

Allein im Jahre 2000 fielen in Deutschland ca. 750.000 Mg proteinhaltiges Tiermehl an,

welches vor der BSE-Krise oftmals Tierfutter beigemischt wurde. Heutzutage wird es

Großteils in Verbrennungsöfen entsorgt und zur Zementherstellung genutzt. Doch dies ist

mittlerweile kostenpflichtig.

Ein gemeinsames Forschungsprojekt der FH Gießen-Friedberg und der Universität in

Tübingen hat nun gezeigt, das Tiermehl auch anderweitig verwerten werden kann. Aus

Tiermehl kann im Laborreaktor Rohöl und Aktivkohle hergestellt werden. Auch ist mit

diesem Verfahren eine Verwertung von Klärschlamm möglich. 130

Bei diesem Verfahren wird Tiermehl unter Luftausschluss auf ca. 350 °C erhitzt und unter

Einwirkung von Katalysatoren in Rohöl und Aktivkohle umgewandelt. Hierbei werden, je

nach Zusammensetzung des Tiermehls, ca. 30 % Rohöl, 40 % Aktivkohle, 10 %

brennbare Gase und 20 % Wasser erzeugt. Hierbei stellt das Verfahren die natürliche

Rohölentstehung nach, wie sie vor ca. 500.000 Jahren in der Natur abgelaufen ist. Das

entstehende Rohöl hat die Qualität von schwerem Heizöl und ist durch die hohen

Temperaturen von möglichen BSE-Erregern befreit.

Da Tiermehl in Deutschland kaum Abnehmer findet, es aber für Rohöl und Aktivkohle

einen großen Markt gibt, ist die Umwandlung von Tiermehl zu Rohöl von Vorteil.

Durch Laborversuche wurde die Machbarkeit des Verfahrens bereits gezeigt. Im März

2003 wurde ein Versuchsreaktor an der Kläranlage im bayerischen Füssen errichtet. Dort

wird aus solargetrocknetem Klärschlamm Rohöl hergestellt. Die Errichtung dieses

Versuchsreaktors wurde von der Bundesstiftung Umwelt gefördert. Die Versuche mit

Tiermehl werden bei einer hessischen Tierkörperverwertungsanlage gefahren. 131

127 Vgl.: PRECHTL ET AL. (2001) 128 Vgl.: ATZ (2001) 129 persönliche Information Hr. M. Lorig, Ministerium für Umwelt und Forsten 3.8.04 130 Vgl.: RANNIKO (2003) 131 Vgl.: ZENTRALVERBAND DEUTSCHER SCHORNSTEINFEGER E.V. (2001)


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Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und Bereitstellung

241

8 Anforderungen an die Stoffstromaufbereitung und

Bereitstellung

Bei der Betrachtung einzelner Stoffströme unterscheiden sich die Anforderungen sowohl

hinsichtlich der Aufbereitung und Bereitstellung durch die Stoffeigenschaften als auch im

Zusammenhang mit möglichen Anlagen. Je nach gewünschter Qualität und Konfektion

müssen für die entsprechenden Technologien unterschiedliche Aufbereitungsschritte

erfolgen.

Die Aufbereitung hat das Ziel, die Biomassemerkmale an die Anforderungen der

jeweiligen Konversionsverfahren anzupassen. In den meisten Fällen kommt es dabei zu

einer Veränderung der physischen bzw. mechanischen Eigenschaften.1

In Tabelle 8-1 werden die Arten der Biomasse ihrer jeweiligen Herkunft zugeordnet.

Tabelle 8-1: Übersicht der Arten von Biomassen und deren Herkunft

Herkunft Art der Biomasse

Landwirtschaft

Landwirtschaftliche Reststoffe (Gülle, Stroh),

Energiepflanzen (z.B. Ölsaaten, Gras, Mais),

Sonderkulturen (Rebschnitt, Obstschnittgut)

Forstwirtschaft Waldholz

Kommunale Bereiche Klärschlamm, Bioabfälle, kommunaler und privater

Grünschnitt, private Altöle und Fette

Landschaftspflege

Grünschnitt (holzartig / nicht holzartig) aus

Pflegebeständen (Straßen-, Ufer- und

Schienenbegeleitgrün, Biotoppflegegrün)

Industrie und Gewerbe

Roh- und Reststoffe aus der Verarbeitung, (z.B.

Altfette, Industrierestholz, Kartoffel-,

Rübenschlempe, organ. Abfälle), Speisereste


Zur Verwertung der einzelnen Biomassen stehen unterschiedliche Technologien zur

Verfügung.

1 Vgl. Kaltschmitt & Hartmann (2001) , S. 177


242

8.1 Vergärbare Biomasse

8.1.1 Aufbereitung

8.1.1.1 Silierung

Als Silierung bezeichnet man die Konservierung feuchter Biomasse unter Luftabschluss

ohne chemische Zusatzstoffe. Dieses Verfahren beruht auf einem Gärprozess, bei dem

anaerobe Mikroorganismen Säure (z.B. Milchsäure) bilden, die bei einem pH-Wert von

4,0 die Zellatmung, die Buttersäurebildung und die Eiweißspaltung auf ein Minimum

reduzieren und somit die Zersetzung des Materials minimieren. Die Voraussetzung für

gute Silage sind:

• eine möglichst hohe Zerkleinerung der Biomasse,

• die Verdichtung z.B. im Silo,

• einen Mindestwassergehalt von 50-70 %.

Aufgrund des Mindestwassergehalts kommt die Silierung überwiegend für feuchte

Halmgüter (z.B. Grasschnitt, Mais, Getreidepflanzen) zum Einsatz. Das Verfahren lässt

sich grundsätzlich auch für frische Holzhackschnitzel aus Waldrestholz oder aus

Kurzumtriebsplantagen anwenden. Gegenüber der abgedeckten Schüttung ergeben sich

folgende Vorteile:

• sehr geringe Substanzverluste (0-1 % TM/Monat),

• keine Selbsterwärmung im Gutstock,

• keine Umverteilung des Wassergehalts,

• geringer Pilzbefall.

Ungünstig für die energetische Verwertung ist der gleich bleibend hohe Wassergehalt,

der durch die Silierung nicht verringert wird. Somit ist es gegebenenfalls erforderlich die

Biomasse vor der Verwertung zu entwässern oder mit trockener Biomasse (z.B. Stroh) zu

mischen. Es gibt mehrere Verfahren der Silierung. Im Rahmen dieser Arbeit werden

jedoch lediglich die häufigsten Formen, die Ballensilage und die Silierung in Fahrsilos

beschrieben. Für das Gelingen der Silage ist der richtige Schnittzeitpunkt wichtig, d.h.

Beginn des Rispenschiebens bis volles Rispenschieben.2

8.1.1.1.1 Ballensilage

Bei der Ballensilage wird die Biomasse nach dem Mähen aufgenommen und in einer

Rundballenpresse verdichtet. Das Silieren geschieht durch einwickeln der Biomasse in

eine spezielle Folie. Es muss darauf geachtet werden, dass ein vollständiger und

dauerhafter Luftabschluss gesichert ist. Daher sollten die Ballen mindestens vier- bis

2 Vgl. KALTSCHMITT, M. (2001), S. 225


243

sechsmal mit der Folie umwickelt werden. Dabei dürfen keine Hohlräume entstehen. Die

Biomasse sollte möglichst sofort nach dem mähen siliert werden, spätestens aber nach

zwei bis drei Stunden. Abbildung 8-1 zeigt ein Verfahren in dem die Biomasse in einem

Verarbeitungsschritt aufgenommen, verdichtet und siliert wird. Vorteile der Ballensilage

sind u.a. geringe Investitionskosten und hohe Flexibilität. Damit ist der Einsatz vor allem

für kleine Flächen lohnenswert.

Abbildung 8-1: Pressen und gleichzeitiges Einwickel n

Quelle: ROSCHER, K (o.J.)

8.1.1.1.2 Fahrsilo

Ein Fahrsilo ist ein längliches Betonsilo (Abbildung 8-2) (mindestens 5 m breit, 1,20 m

hoch und 15 m lang), in welches die gemähte Biomasse (i. d. R. Gras) eingefahren wird.

Es sollten pro Tag mindestens 50 cm in das Fahrsilo eingefahren werden. Anschließend

wird dieses verdichtet (mindestens mit 5 t) und mit einer luftdichten Folie abgeschlossen.

Bei Bedarf wird das Silo geöffnet und Futterblöcke können mit einem Blockschneider

herausgeschnitten werden.


244

Abbildung 8-2: Fahrsilo (links mit Folie abgedeckt)

Quelle: HUMPFER (2004)

Abbildung 8-3: Mit Folie abgeschlossenes Fahrsilo

Quelle: BÖCK AG (2004)

8.1.1.2 Transport

Der Transport vergärbarer Biomassen richtet sich nach der jeweiligen energetischen

Verwertung. Bei der energetischen Verwertung in einer Biogasanlage wird die Biomasse

in Grund- und Kosubstrat unterschieden. Als Grundsubstrat eignen sich die

verschiedenen Arten von Gülle (Rinder-, Schweine-, Hühnergülle) bei der Anwendung

der Feuchtvergärung. Hierbei ist zu beachten, dass im Falle der Verwendung von


245

Schweine- und Hühner- bzw. Geflügelgülle eine Hygienisierungsstufe der Biogasanlage

vorgeschaltet ist. (siehe Kap. 10.4.1.5.1.)

Der Betrieb einer Biogasanlage allein auf Basis von Gülle setzt für einen wirtschaftlichen

Betrieb eine sehr große Anzahl von Großvieheinheiten voraus, wie sie bei ehemaligen

LPG-Betrieben in den neuen Bundesländern zu finden sind. Im Regelfall werden jedoch

Kosubstrate zusätzlich zum Grundsubstrat eingesetzt.

Die innovative Technologie der Bioraffinerie (siehe Kapitel 7.3.1) enthält die Komponente

der Biogasanlage, die den Grassaft energetisch nutzt. Durch die verfahrenstechnischen

Ähnlichkeiten ergeben sich bei einer räumlichen Nähe der Anlagen möglicherweise

Synergieeffekte (siehe Kap. 11.1).

Die Verwertung von organischen Reststoffen (z.B. Bioabfälle), die nicht

landwirtschaftlichen Ursprungs sind, erfordert eine generelle Hygienisierung, um die

Eliminierung von Krankheitserregern und Schadstoffen zu gewährleisten und deren

weiterer Verbreitung vorzubeugen.

Entsprechend der verschiedenen Substrate lassen sich die unterschiedlichen

Anforderungen an die Logistik bei einer energetischen Nutzung graphisch wie folgt

darstellen.


246

Abbildung 8-4: Logistiksystem von vergärbaren Bioma ssen zur energetischen

Nutzung


Auf Grund der Anforderungen des § 3 IV Düngeverordnung kann Wirtschaftsdünger in

der Landwirtschaft vom 15.11 bis 15.01 nicht ausgebracht werden. Zusätzlich fallen die

eingesetzten nachwachsenden Rohstoffe saisonal an. Daher sind entsprechende

Lagerkapazitäten für die Rohstoffe und das ausgegorene Substrat vorzusehen. Biomasse

kann folgendermaßen gelagert werden:

• auf freiem Gelände (z.B. Feldmieten) offen oder geschützt

• in Hallen

• oder in Behältern (z.B. Silo, Container, etc.).

Bei der Dimensionierung von Lagerkapazitäten sind der voraussichtliche

Brennstoffbedarf, eventuelle Lieferengepässe, zusätzliche Brennstoffe als Puffer oder für

Hochlastzeiten sowie Flächen für die eventuelle Aufbereitung der Stoffe zu beachten 3.

8.1.2 Hygienisierung

Die Anforderungen an die Hygienisierung verschiedener Biomassen sind abhängig von

den rechtlichen Rahmenbedingungen und werden in Kapitel 10.4.1 ausführlich erläutert.

8.2 Holzartige Biomasse

8.2.1 Holzernte

Während der Holzernte wird der Baum gefällt und entastet. Danach muss der Stamm an

die Waldstraße gerückt werden. Holz unter einem Durchmesser von 6 bis 8 cm wird im

Wald gelassen, um dem Waldboden nicht zu viele Nährstoffe zu entziehen: Im Reisig und

dem Blattwerk befinden sich die meisten Nährstoffe. Vor allem der Mechanisierungsgrad

der Holzernte hat einen entscheidenden Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit.4

Vollmechanisierte Arbeiten sind am günstigsten. Hier wird das Fällen und das Entasten

durch einen Harvester ausgeführt. Als besonderes Beispiel gilt der

Hackschnitzelharvester. Er hat, wie alle Harvester, ein Aggregat am Auslegearm, das

einen Baum fällen und entasten kann (Abbildung 8-5).

3 BMU (o.J.), S.51-52 4 ERLER (2000)


247

Abbildung 8-5: Hackschnitzelharvester im Einsatz

Quelle: JACOBI (o.J.)

Zusätzlich besitzt dieser Typ von Harvester einen Hacker, so dass es möglich ist, direkt

nach dem Einschlag das Holz zu hacken und die Hackschnitzel in einen Container

einzublasen (Abbildung 8-6). Da hier das Ernten, Hacken und Vorrücken an die

Waldstraße durch eine Maschine erledigt wird, ist dieses Verfahren das günstigste

(Tabelle 8-2). Das Problem hierbei ist jedoch die Einsatzfähigkeit der Maschine: Sie kann

nur bis zu einer Hangneigung von 10 % eingesetzt werden.

Abbildung 8-6: Hackschnitzelharvester beim Umschütt en seines Hackgutes

Quelle: JACOBI (o.J.)


248

Tabelle 8-2: Holzerntekosten bei verschiedenen Holz ernteverfahren

Aufarbeiten durch einen Hackschnitzelharvester5

[Euro/sRm]

Aufarbeiten mit Harvester und Forwarder (Eigene Bearbeitung) [Euro/sRm]

Holzpreis stehend im Wald

0,80 0,80

Holzernte 6,90 – 13,70 8,00- 10,00

Hacken / 3,50 – 4,50

Transportkosten 1,50 – 4,50 1,50– 4,50

Gesamtkosten 9,20 – 18,50 13,80 – 19,00


Wird ein normaler Harvester eingesetzt, erledigt das Vorrücken der Stämme zur

Waldstraße (Vorliefern) z.B. ein so genannter Forwarder, der die Stämme aufgreift und

auf eine Rungenbank lädt. Damit können immerhin Steigungen bis zu 25 % bewältigt

werden. Andere Verfahren sind flexibler aber teuerer, da sie noch arbeitsintensiver sind.6

8.2.2 Holz-Konfektionierung/Hacken

Es gibt eine ganze Palette verschiedener Holzhacker. Sie unterscheiden sich zum einen

im Antrieb: So gibt es Hackerlösungen, die durch den landwirtschaftlichen Schlepper

angetrieben werden, jedoch sind auch sehr leistungsstarke Hacker mit Eigenantrieb auf

dem Markt (Tabelle 8-3). Bei einer Anschaffung ist vor allem darauf zu achten, dass der

Einzug und die Hackervorrichtung es erlauben, Stämme mit einem Durchmesser bis zu

60 cm einzuziehen, da ansonsten beispielsweise Holz, das aus minderwertigen

verfaulten Stämmen anfällt, nicht mehr gehackt werden kann.

Zum anderen unterscheiden sich die Hacker in der Hackeinrichtung: Es gibt

Trommelhacker, Scheibenhacker und Schneckenhacker. Die Scheibenhacker setzen sich

zunehmend durch, da sie qualitativ höherwertige Hackschnitzel produzieren. Derzeit

drängen jedoch auch Schneckenhacker auf den Markt, welche mit weniger Antriebskraft

auskommen.

Gehackt wird an der Waldstraße, im Zwischenlager oder direkt neben der mit

Holzhackschnitzeln betriebenen Heizung.

5 LÖBF (2002) 6 Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (2000b)


249

Tabelle 8-3: Verschiedene aktuelle Hackertechnologi en, ausgestellt bei der

Interforst 2002 in München

200-300

60

30

110-200(Leistungsannahm e)

45(Leistungsannahm e)


430

Leistung

(PS)

Schlepper

PKW / Schlepper

PKW / Schlepper

760 x 400LH/NH 400

190 x 190LH/NH 190

800 x 780LH/NH 150

•M US-MAX W ood Term inator 8

•Junkkari HJ 200 Mob

•Green MechECM150 M T30D

Mobiler AnhängehackerEigenantrieb

Schlepper

Schlepper

Schlepper

450 x 420LH/NH 420

240 x 240LH/NH 240

450 x 600k. A.

•Junkkari HJ 500 Contractor

•EschlböckBiber 5 KL

•Foresteri C4560 LF

Mobile Hacker an der W aldstraßeFrem dantrieb

selbstfahrend820 x 620LH 400NH 500

Bruks 804 CT (ERJOFANT)

Mobile Hacker in der W aldfläche

Benötigte Zugm aschinen

Einzugsöffnung/

Stam m durchm esser (in mm )

Modell

200-300

60

30


45(Leistungsannahm e)


430

Leistung

(PS)

Schlepper

PKW / Schlepper

PKW / Schlepper

760 x 400LH/NH 400

190 x 190LH/NH 190

800 x 780LH/NH 150

•M US-MAX W ood Term inator 8

•Junkkari HJ 200 Mob

•Green MechECM150 M T30D

Mobiler AnhängehackerEigenantrieb

Schlepper

Schlepper

Schlepper

450 x 420LH/NH 420

240 x 240LH/NH 240

450 x 600k. A.

•Junkkari HJ 500 Contractor

•EschlböckBiber 5 KL

•Foresteri C4560 LF

Mobile Hacker an der W aldstraßeFrem dantrieb

selbstfahrend820 x 620LH 400NH 500

Bruks 804 CT (ERJOFANT)

Mobile Hacker in der W aldfläche

Benötigte Zugm aschinen

Einzugsöffnung/

Stam m durchm esser (in mm )

Modell


8.2.3 Holztrocknung 7

8.2.3.1 Physikalische Kenngrößen der Holztrocknung

Bei der Verwendung von Holz als Brennstoff müssen zunächst einige grundlegende

Eigenschaften von Holz betrachtet werden, welche die thermische Verwertung von Holz

entscheidend beeinflussen. Zu diesen Eigenschaften zählen zum Beispiel der

Wassergehalt und die Holzfeuchtigkeit des Holzes.

8.2.3.1.1 Wassergehalt und Holzfeuchtigkeit

Der Wassergehalt (w) lässt sich aus folgender Formel berechnen:

Formel 1: Wassergehalt

)(

)()()( 0

u

u

mtNassgewich

mtDarrgewichmtNassgewichwltWassergeha

−=

Das Nassgewicht ist dabei das Gewicht des frischen Holzes, das Darrgewicht ist definiert

als das Gewicht des vollständig trockenen Holzes, das heißt, das Holz hat 0 % Feuchte.

7 Vgl. hierzu auch: ZIMMERMANN (2004)


250

Darrtrockenes Holz wird auch als atro (absolut trocken) bezeichnet. Holz mit einer

Feuchte von unter 20 % wird lutro (lufttrocken) genannt.8

Die Holzfeuchtigkeit berechnet sich hingegen über folgende Formel:

Formel 2: Holzfeuchtigkeit

)(

)()()(

0

0

mtDarrgewich

mtDarrgewichmNaßgewichtuigkeitHolzfeucht u −

=

Man versteht also unter Holzfeuchtigkeit das Verhältnis des im Holz enthaltenen

Wassergewichtes zum Gewicht des absolut trockenen Holzes.9

Im Folgenden wird ausschließlich der Wassergehalt des Holzes betrachtet, da sowohl in

der ÖNORM 51718 als auch in den einschlägigen DIN Vorschriften der Wassergehalt als

Einheit gewählt wird.

Die Verwendung von elektrischen Messgeräten zur Bestimmung des Wassergehaltes ist

ebenfalls möglich, jedoch ungenauer als das Darrverfahren. Es beruht auf dem

Zusammenhang zwischen dem Wassergehalt und der elektrischen Leitfähigkeit des

Holzes. Die Temperatur des Holzes beeinflusst dabei die Genauigkeit der Ergebnisse

erheblich. In Temperatur-Korrektur-Tabellen des Herstellers dieser Messgeräte kann man

die Abweichungen ablesen und korrigieren.10

Der Heizwert wird erheblich durch den Wassergehalt beeinflusst, da das sich im Holz

befindliche Wasser verdampft werden muss. Dies beansprucht Wärme aus dem

Verbrennungsprozess, die dann nicht mehr als Nutzenergie zur Verfügung steht.11

In Abbildung 8-7 wird der Zusammenhang zwischen Heizwert und Wassergehalt

dargestellt. So hat Holz zum Beispiel bei einem Wassergehalt von 50 % einen Heizwert

von 7,5 MJ/kg, während bei einem Wassergehalt von 20 % bereits ein Heizwert von

14,5 MJ/kg zu verzeichnen ist.

8 Vgl. NIEMZ (1993), S.66 9 Vgl. LOHMANN (1998), S.111 10 Vgl. LOHMANN (1998), S. 112 11 Vgl. BUNDESMINISTERIUM FÜR VERBRAUCHERSCHUTZ, ERNÄHRUNG UND LANDWIRTSCHAFT

(2000), S.76


251

Abbildung 8-7: Zusammenhang Wassergehalt und Heizwe rt 12

Quelle: Hartmann et al. (2003)

8.2.3.1.2 Das Sorptionsverhalten von Holz

Holz hat die Eigenschaft, sich in der Feuchte an das umgebende Klima anzupassen.

Ändert sich das Klima, wird das Holz feuchter oder trockener. Diese Erscheinung nennt

man Sorption.13 Wenn das Holz in einem Zustand ist, indem es weder Feuchtigkeit abgibt

noch aufnimmt ist das Holzfeuchtegleichgewicht erreicht.

8.2.3.1.3 Vorgänge bei der Trocknung

Der Fasersättigungspunkt bezeichnet den Wassergehalt, bei dem alle Fasern mit Wasser

gesättigt sind, aber kein freies oder flüssiges Wasser in der Kapillarstruktur des Holzes

vorhanden ist.14

Oberhalb des Fasersättigungspunktes befindet sich also dieses freie Wasser in größeren

Zellhohlräumen, es ist sehr leicht durch Trocknung zu entfernen. Unterhalb des

Fasersättigungspunktes befindet sich das gebundene Wasser in den Zwischenräumen,

es lässt sich nur schwer entfernen. Hieraus ist die sich verringernde

Trocknungsgeschwindigkeit mit zunehmendem Trockenheitsgrad des Holzes zu

erklären.15

12 Vgl. HARTMANN et al. (2003), S.53 13 Vgl. LOHMANN (1998), S.114 14 Vgl. EDLER et al. (1998), S.12-16 15 Vgl. LOHMANN (1998), S.112


252

8.2.3.1.4 Die Trocknungsverlaufskurve

Der Trocknungsverlauf lässt sich in drei Phasen einteilen, diese ergeben sich aus den

verschiedenen Arten der Wasserbewegung im Holz. In Abbildung 8-8 sind diese drei

Abschnitte der Trocknung deutlich zu erkennen.

Abbildung 8-8: Trocknungsverlaufskurve

Quelle: EDLER et al. (1998), S.14

Im ersten Trockenabschnitt ist das Holz mit einem Flüssigkeitsfilm überzogen, das

bedeutet es ist freies Wasser an der Oberfläche vorhanden. Zudem wird von einer

konstanten Temperatur ausgegangen. An der Oberfläche wird nun durch die Trocknung

eine Verdampfung dieses Wassers ausgelöst. Die Kapillarkräfte ziehen dabei so lange

Wasser aus dem Inneren an die Oberfläche, bis die kapillare Zugkraft nicht mehr

ausreicht um eine konstante Wassermenge an der Oberfläche sicherzustellen.16 Die

Trocknung erfolgt bis zu diesem Punkt konstant. Dieser erste Trockenabschnitt endet bei

einem Wassergehalt von 17 – 20 %.17 Aus diesem Grund wurde in dieser Arbeit der

Zielwassergehalt bei 20 % festgelegt, denn danach wird der Trocknungsaufwand zu

groß. Der Trocknungserfolg hingegen sinkt immer mehr wie im Folgenden beschrieben.

Um also einen weiteren Trocknungsfortschritt zu erreichen, ist künstliche Energie

notwendig. Bis zum Ende dieses ersten Trocknungsabschnitts führt auch die natürliche

Trocknung zum Erfolg.

Im zweiten Trocknungsabschnitt wandert der Trocknungsspiegel in das Innere, die

Trocknung erfolgt dadurch langsamer. Die Trocknungskurve im zweiten Abschnitt ist

durch eine stetige Abnahme geprägt. Dieser Abschnitt endet mit Erreichen des

Fasersättigungspunktes, ab dieser Stelle wird die Kurve noch flacher.

Im dritten Trocknungsabschnitt erfolgt eine Anpassung der im Holz noch vorhandenen

Feuchtigkeit an die Luftfeuchtigkeit. Somit hängt der erreichbare Wassergehalt des

16 Vgl. HILDEBRAND (1979), S.34 17 Vgl. TERLECKI - BRUNNBAUER, (1997), S. 17


253

Holzes von dem Zustand der Umgebungsluft ab. Der sich einstellende Wassergehalt liegt

bei 5-8 %. Weitere Trocknung ist durch noch größere Energiezufuhr möglich, da die

molekularen Bindungskräfte des Wassers im Holz gelöst werden müssen.

Eine Erhöhung der Luftgeschwindigkeit bei sonst konstanten Bedingungen bewirkt eine

Erhöhung der Trocknungsgeschwindigkeit, dies gilt jedoch nur im ersten

Trocknungsabschnitt. Im Zweiten und Dritten dagegen bewirkt die Erhöhung der

Luftgeschwindigkeit eine immer geringere Beschleunigung des Trocknungsvorgangs.18

8.2.3.2 Hackschnitzeltrocknung

Hackschnitzel fallen z.B. beim Sägeprozess im Sägewerk als Sägenebenprodukt

zwangsweise an oder werden im Wald mit mobilen Hackern eigens für die energetische

Verwertung hergestellt. Nach der ÖNORM M 7133 werden Hackschnitzel in 3 Klassen

eingeteilt. G30 sind Hackschnitzel mit einem maximalen Querschnitt von 3 cm2, G50

Hackschnitzel haben einen maximalen Querschnitt von 5cm2 und Hackschnitzel mit

einem maximalen Querschnitt von 10cm2 gehören in die Klasse G100.

Große Hackschnitzel sind besser lagerungsfähig. Wegen der günstigeren Durchlüftung

entsteht wenig Schimmel oder Pilzbefall. Des Weiteren trocknen große Hackschnitzel,

ebenfalls wegen der besseren Durchlüftung, auf dem Haufen besser als kleinere.19 Im

Folgenden werden alle vorhandenen Trocknungsmöglichkeiten für Holzhackschnitzel

vorgestellt.

8.2.3.2.1 Die Arten der natürlichen Holzhackschnitz eltrocknung

Unter natürlicher Trocknung versteht man die Trocknung der Holzhackschnitzel ohne

jegliche Zufuhr von Fremdenergie.

Trocknung durch Sonnenenergie

Bei dieser Trocknungsform werden die Holzhackschnitzel in dünner Schicht (bis 5 cm) im

Freien am Boden ausgebreitet, die Einwirkung der Sonnenstrahlung ist dabei der

wichtigste Faktor des Trocknungsprozesses. Unter günstigen Bedingungen kann eine

Trocknung auf 20 % Wassergehalt in einem Tag abgeschlossen sein.20

Trocknung durch Selbsterwärmung

In einem Haufwerk mit frischen Hackschnitzeln kommt es zu einer Selbsterwärmung

durch den Abbau von organischer Substanz. Dadurch entsteht eine aufwärts gerichtete

Luftbewegung in der Schüttung, was dazu führt, dass kühlere Luft von unten oder von der

Seite nachströmt. Damit steigt die warme Luft im Haufen hoch und trocknet die

Hackschnitzel. Der Boden sollte dazu luftdurchlässig sein, zum Beispiel durch

18 Vgl. EDLER et al., (1998), S.12-16 19 Vgl. WEINGARTMANN, (1991), S.46 20 Vgl. WEINGARTMANN, (1991), S.18


254

Luftschächte. Für dieses Verfahren sind nur grobe Hackschnitzel (G50-G100) geeignet,

die gut luftdurchlässig sind, um eine gleichmäßige und ausreichende Belüftung

sicherzustellen. Werden kleinere Hackschnitzel verwendet, ist die Gefahr der Bildung von

Gärprozessen, Schimmel und Pilzen groß. Eine Trocknung stellt sich nur wenig oder gar

nicht ein. Die Trocknung von 50-60 % auf 20 % Wassergehalt dauert zwei bis drei

Monate.21

Bisher aus der Nachrotte von Bioabfall bekannt ist das so genannte

Dombelüftungsverfahren, welches von Professoren am Institut für Verfahrenstechnik und

Umwelttechnik der Universität Dresden entwickelt wurde. Das Verfahren macht sich

ebenfalls die Selbsterwärmung zu Nutze. Die Belüftung erfolgt durch Dome und Kanäle

welche aus Stahlmatten hergestellt sind. Die Kanäle liegen im Fuß des Haufens und

schauen an den Enden heraus. Der Druck der Außenluft bringt die in der Kompostmiete

erwärmte Luft in den Domen zum Aufsteigen und die Trocknung stellt sich ein. Genauso

gut geeignet sind dafür auch Drainagerohre, die an den Enden der Mieten

herausschauen müssen.22

Abbildung 8-9 zeigt den Aufbau einer Kompostmiete mit dem Dombelüftungsverfahren.

Deutlich zu erkennen sind die Dome und Kanäle, die in einem bestimmten Abstand

zueinander angebracht werden müssen, um eine ausreichende Belüftung zu

gewährleisten.

Abbildung 8-9: Dombelüftungsverfahren

Quelle: BRUMMACK et al. (o.J.)

21 Vgl. HARTMANN (2003), S.47 22 laut Aussage von Herrn Dr. Ing. J. Brummack, TU Dresden, Telefonische Befragung am 17.09.2003


255

8.2.3.2.2 Die Arten der künstlichen Holzhackschnitz eltrocknung

Unter künstlicher Trocknung versteht man die Trocknung von Holzhackschnitzeln unter

Zufuhr von Fremdenergie. Dies kann durch einfache Kalt- oder Warmbelüftung

geschehen oder durch speziell auf die Schüttguttrocknung ausgelegte Systeme.23

Belüftungstrocknung

Die bereits beschriebene Trocknung durch Selbsterwärmung kann unter Energiezufuhr

beschleunigt werden. Dies geschieht entweder durch Kalt- oder Warmbelüftung.

Die Hackschnitzel werden unter einem Dach gelagert. Durch ein oder mehrere Gebläse

gelangt Außenluft (Kaltluft) über ein Leitungssystem in die Schüttung.24 Die

Hackschnitzeltrocknung wird dadurch beschleunigt.

Dies ist in der schematischen Darstellung der Belüftungstrocknung gut zu erkennen (vgl.:

Abbildung 8-10).

Abbildung 8-10: Belüftungstrocknung

Quelle: STREHLER (1984), S.9

Die Warmbelüftung wird ebenfalls in einer Schüttung eingesetzt. Mit einem Gebläse wird

künstlich angewärmte Luft in die Schüttung geblasen.

Trommeltrockner

Trommeltrockner haben mit bis zu 15 t Wasser pro Stunde hohe

Verdampfungsleistungen. Die Temperatur beträgt 150 - 1.000 °C. Das Nassgut wird über

23 BAYERISCHE LANDESANSTALT FÜR WALD UND FORSTWIRTSCHAFT 2000b, S.42 24 Vgl. WEINGARTMANN, H. 1991, S.37


256

eine Aufgabevorrichtung der Trocknungstrommel zugeführt. Transportschaufeln nehmen

das Gut auf und führen es den Trommeleinbauten zu. Die Trocknung erfolgt meist im

Gleichstrom. Das Nassgut trifft dabei auf das heiße Trocknungsgas. Die Verweilzeit des

Trockengutes im Trockner ist abhängig von Trommeldrehzahl, Trommelneigung,

Strömungsgeschwindigkeit des Trocknungsgases und der Stauvorrichtung am

Trommelende.25

Eine schematische Abbildung des Trommeltrockners verdeutlicht das Funktionsprinzip

(vgl. Abbildung 8-11).

Abbildung 8-11: Trommeltrockner

Quelle: Vgl. Prospekt Fa. Stela Laxhuber GmbH: Trocknungsprinzip Trommeltrockner

Dampftrockner

Das feuchte Produkt wird durch eine speziell entwickelte Schleuse eingetragen und

durchwandert eine Anzahl von Trocknungszellen, die rund um den zentralen Überhitzer

für den Trocknungsdampf angeordnet sind, bevor es als Trockengut ausgetragen wird

(Abbildung 8-12).

25 Vgl. Prospekt Fa. Stela Laxhuber GmbH: Trocknungsprinzip Trommeltrockner


257

Abbildung 8-12: Dampftrockner

Quelle: Informationsmaterial der Firma Niro Dampftrockner

Bandtrockner

Der Bandtrockner ist ein separater Trockner, kein einfaches Förderband das in einer

Schnittholztrockenkammer eingebaut wird. Abbildung 8-13 zeigt das Modell eines

Bandtrockners. Die Hackschnitzel werden von einem luftdurchlässigen Förderband

langsam durch den Trocknertunnel bewegt, dort von Warmluft durchströmt und dabei

getrocknet. Es gibt Einband- und Mehrbandtrockner, letztere sind geeignet für Produkte

mit langer Verweilzeit im Trockner. Das Förderband wird hierbei am Ende des Trockners

umgelenkt und zurückgeführt. Dadurch ergibt sich eine gute Durchmischung und somit

auch eine gleichmäßige Trocknung des Gutes bei der Übergabe auf die Folgebänder.26

26 Vgl. Prospekt der Firma Stela Laxhuber GmbH: Trocknungsprinzip Bandtrockner


258

Abbildung 8-13: Bandtrockner

Quelle: Vgl. Prospekt der Firma Stela Laxhuber GmbH: Trocknungsprinzip Bandtrockner

Trocknung durch Abwärme27

Die Trocknung ist der Verbrennung der Hackschnitzel für energetische Zwecke

vorgeschaltet. Es wurden Versuche mit einem Modelltrockner in Österreich gemacht.

Dabei wurde ein Metallfass mit Hackschnitzeln befüllt und von unten mit der 35 °C

warmen Luft durchströmt, oben wurde die feuchte Luft abgeführt. Nach vier Stunden

konnte ein Wassergehalt von 20 % erreicht werden, wobei Kondensationszonen oben an

den Wänden des Fasses auftraten. Deshalb muss eine gute Durchlüftung gewährleistet

werden, zum Beispiel durch drei Reihen mit jeweils vier senkrecht angeordneten Rohren,

die an den für die Belüftung vorgesehenen Ebenen mit Bohrungen versehen sind. Durch

diese wird dann die Warmluft eingeblasen.

Trocknung der Hackschnitzel in der vorhandenen Schnittholztrockenkammer

Die Möglichkeit einer besseren Auslastung der Schnittholztrockenkammer durch die

Trocknung der Holzhackschnitzel wird ebenso geprüft.

Eine Möglichkeit der Trocknung der Hackschnitzel wäre auf einem Haufen oder in einer

Gitterbox in der Trockenkammer.

Eine andere zu untersuchende Variante für die Trocknung der Hackschnitzel in der

Trockenkammer ist ein Förderband mit den Hackschnitzeln durch die Trockenkammer

laufen zu lassen. Dieses würde an der Decke aufgehängt.

8.2.4 Transport

Vor dem Bau von Heizanlagen muss zur Definition der geeigneten Fahrzeuge geklärt

werden, wie die Zufahrt des Vorratsbunkers an dem Heiz(kraft)werk beschaffen ist und

welche Größe der Hackschnitzelbunker hat.


259

In kleineren Heizanlagen ist es möglich, dass ein Allzweckkipper eingesetzt wird, um das

Hackgut zu transportieren und abzukippen. Bei größeren Anlagen mit entsprechend

großen Vorratsbunkern können Hochkipper, Wechselcontainerfahrzeuge oder gar

Sattelkipper eingesetzt werden.28

8.2.5 Pelletierung

8.2.5.1 Anforderungen an das Inputmaterial

Holzpellets entstehen durch starkes Verdichten (Pelletierung) von Holzabfällen und

Waldresthölzern der Holzindustrie. Als Inputmaterial finden Sägemehl, Hobelspäne,

Schleifstaub, sowie Waldresthölzer aus der Durchforstung der Wälder Anwendung. Der

Prozess des Pelletierens ist seit Anfang dieses Jahrhunderts bekannt und kommt

ursprünglich aus der Futtermittelindustrie. Durch die Entwicklung der Pelletheizungen

wurde das Pelletieren von Holzabfällen interessant. Der Zusammenhalt der Pellets wird

hauptsächlich durch das im Holz enthaltene Lignin und die holzeigenen Harze ermöglicht.

Das Pelletieren von Holzabfällen ermöglicht die Herstellung eines Brennstoffes mit hoher

Energiedichte, guter Verbrennungsqualität und bequemer Handhabung bezüglich des

Transportes zum Vorratslager, sowie die vollautomatische und dosierte Zuführung zum

Brenner der Holzpelletheizung.

8.2.5.2 Herstellungsprozess

Der Herstellungsprozess der Holzpelletproduktion umfasst folgende Verfahrensschritte: 29

• Trocknen

• Mahlen

• Pelletieren

• Abkühlen

• Lagern

• Abfüllen

Die Vorraussetzung für die Pelletierung ist eine Holzfeuchte von etwa 12 bis 14 %. Bei

Holzausgangsprodukten mit einem höheren Feuchtegehalt ist eine vorherige Trocknung

erforderlich. Die Trocknung erfordert einen intensiven Energieeinsatz und ist daher

entsprechend kostenaufwendig. Durch Wärmerückgewinnung kann jedoch ein

erheblicher Teil der eingesetzten Energie eingespart werden. Das Mahlen der Holzreste

erfolgt in Hammermühlen. Hierbei werden grobe Holzreste zerkleinert und auf eine

einheitliche Größe gebracht.

27 Vgl. TERLECKI - BRUNNBAUER (1997), S. 25 ff 28 vgl. KALTSCHMITT & HARTMANN (2001) 29 HOLZ, T. (2003), S. 8


260

Das Pelletieren erfolgt in einer Pelletierpresse, mit Hilfe einer zylinderförmigen

Ringmatrize (vgl. Abbildung 8-14) mit horizontal angeordnetem Mantel. Für kleinere

Produktionsleistungen findet die Flachmatrize (vgl. Abbildung 8-15 und Abbildung 8-16)

Anwendung.

Abbildung 8-14: Querschnitt durch eine Pelletierpre sse mit Ringmatrize

Quelle: AMANDUS (2004), S. 12


261

Abbildung 8-15: Kollerwalzenpressen

Quelle: MATADOR (1994)

Abbildung 8-16 Prinzip der Pelletierung mit Flachma trizen

Quelle: GURSCH, M. (2001)

Die Ringmatrizen- und Flachmatrizenpressen gehören zu den Kollergangpressen30. Bei

diesem Verfahren sind 2 bis 5 Koller (Rollen) an einer bzw. mehreren gekreuzten Achsen

angebracht, welche in der Mitte eine gemeinsame vertikale (Flachmatrizenpresse) oder

horizontale (Ringmatrizenpresse) Drehachse aufweisen. Bei der Flachmatrizenpresse

überfahren die Koller mit ihrer Lauffläche eine Matrizenoberfläche mit Bohrungen von

einigen Millimetern Durchmesser. Durch Rotationsbewegungen wird die Biomasse über

die Matrizenoberfläche getrieben und weiter zerkleinert. Das entstehende Feinmaterial

wird dann in die Bohrungen der Matrize hineingepresst und dort verdichtet. Die Größe

der Bohrungen bestimmt somit den Durchmesser der Pellets. Am Ende der Bohrungen

treten die Presslinge aus und können auf die gewünschte Länge abgeschert werden.

Bei der Ringmatrizenpresse verharren die Kollerachsen in starrer Position, während die

Matrize angetrieben wird. Hierbei wird ebenfalls ein Verpressen des Materials erreicht.

Dabei wird ein gleich bleibender Verschleiß erreicht. Am Austritt der Bohrungen befinden

30 KALTSCHMITT, M. (2001), S.193 - 194


262

sich Abschermesser, durch die der Pelletstrang auf die vorgesehene Länge (30 bis

40 mm) abgebrochen werden kann.

Durch die Zugabe von Wasser oder Wasserdampf (Konditionierung) wird der

vorgegebene Feuchtigkeitsgehalt von ca. 11 bis 14 % des trockenen Pressgutes

gewährleistet. Die Gleitfähigkeit der Pellets wird somit verbessert. Diese Maßnahme dient

der Leistungssteigerung und der Betriebssicherheit, indem die Gefahr von Verstopfungen

verringert wird.

Die durch den Pelletierungsprozess erzeugte Reibung heizt die Presslinge auf

Temperaturen von ca. 120 °Celsius auf. Sobald sie d ie Presse verlassen, müssen sie

möglichst rasch abgekühlt werden. Dieser Prozessschritt dient der Aushärtung der

Pellets und erhöht somit deren Stabilität. Der Wassergehalt nach der Pelletierung beträgt

deshalb nur noch rund 10 %. Anschließend werden die Pellets gelagert.

Die Verteilung und Vermarktung erfolgt bei kleineren Abnehmern z.B. Ofenbetreibern in

Säcken. Größere Mengen z.B. für Betreiber von Zentralheizungen werden lose verkauft

und direkt in Silofahrzeuge abgefüllt.

Der Energieaufwand für industriell hergestellte Holzpellets ist im Vergleich zum

eigentlichen Energiegehalt mit einem Anteil von etwa 3 – 7 % sehr gering. Abhängig von

den Anforderungen an die Aufbereitung des Ausgangsmaterials kann dieser Wert leicht

variieren. Der Heizwert beträgt 5 kWh/kg. Zwei Kilogramm Holzpellets können einen Liter

Heizöl oder einen Kubikmeter Erdgas ersetzen.

Abbildung 8-17 stellt die einzelnen Stationen der Pelletherstellung graphisch dar.


263

Abbildung 8-17: Verarbeitungsstationen bei der Prod uktion von Holzpellets


8.2.5.3 Eigenschaften des Outputmaterials

Maßgeblich für die Qualität der Pellets ist die Dichte. Je dichter Holzpellets gepresst sind,

desto höher ist ihr Heizwert bzw. das Brennverhalten. Die enthaltene Restfeuchte sollte

gering sein, um eine effiziente Verbrennung sicherzustellen. Das wichtigste

Qualitätsmerkmal ist der Abriebswert, welcher durch einen Ligno-Tester ermittelt wird. Je

höher der Abrieb, desto höher ist der Gewichtsverlust durch Zerbröckelung der Pellets

aufgrund mechanischer Belastungen, beispielsweise während des Transports.

Zusammenfassend sind die Eigenschaften von qualitativ hochwertigen Pellets in Tabelle

8-4 dargestellt.


264

Tabelle 8-4: Eigenschaften von Holzpellets

Durchmesser 6 mm

Länge 30 – 40 mm

Dichte > 1,2 kg/dm3

Heizwert (oberer) > 4,9 kWh/kg

Restfeuchte 8 – 10 %

Schüttgewicht 650 kg/m3

Abrieb max. 2 % (im Lignotester)

Quelle: HOLZ, T. (2003), S.10

Die Qualität der Pellets wird durch die ÖNORM M 1735, die DIN-Norm 51731 und die

DIN-Plus-Norm zertifiziert. Die ÖNORM gestattet zusätzlich die Beigabe von bis zu 2 %

so genannter „Presshilfsmittel“. Durch die Zugabe von Mais- oder Kartoffelstärke soll eine

verbesserte Verpressung erreicht werden. Die ÖNORM ist insgesamt anspruchsvoller als

die DIN-Norm, da sie im Gegensatz zur DIN-Norm auch noch den Abrieb und Aschewert

berücksichtigt. Die derzeit beste Qualität weisen die nach der Gütenorm DIN Plus31

zertifizierten Pellets auf. Die Qualitätsanforderungen dieses Gütesiegels gehen über die

Anforderungen der DIN 51731 hinaus und lehnen sich den technischen Vorgaben der

ÖNORM M 7135 an. Zusätzlich fließen ökologische, gesundheitliche, soziale und

technische Aspekte bei der Bewertung mit ein. Der gesamte Lebenszyklus des

Produktes, von der Produktion bis zur Entsorgung, wird vollständig betrachtet und

bewertet.

Das DIN-Plus Zeichen wird durch die DIN-Tochtergesellschaft DIN CERTO vergeben.

Die Prüfung erfolgt durch unabhängige Stellen, welche durch die DIN CERTO anerkannt

sind.

31 HOLZ, T. (2003), S.10/ und DIN CERTCO (2004)


265

Tabelle 8-5: Vergleich: ÖNORM und DIN-Norm für Holzpellets

ÖNORM DIN-Norm DIN-Plus-Norm

Durchmesser D 4 – 10 mm 4 – 10 mm 4 – 10 mm a)

Länge L < 5 x d mm < 50 mm < 5 x d mm b)

Rohdichte > 1,12 kg/dm3 > 1,0 – 1,4 kg/dm3 > 1,12 kg/dm

Wassergehalt < 10 % < 12 % < 10 %

Abrieb 2 % - 2,3 %

Aschegehalt < 0,50 % < 1,5 % < 0,50 % c)

oberer Heizwert > 18,0 MJ/kg 15,5 – 19,5 MJ/kg > 18,0 MJ/kg c)

Schwefelgehalt < 0,04 Gew.% <0,08 Gew.% < 0,04 % c)

Stickstoffgehalt < 0,30 Gew.% < 0,30 Gew.% < 0,30 % c)

Chlorgehalt < 0,02 Gew.% < 0,03 Gew.% < 0,02 %

Presshilfsmittel 2 % - 2, % d)

a) Der anzugebende Durchmesser muss innerhalb einer Toleranz von + 10 % des angegebenen Durchmessers liegen.

b) Maximal 20 % der Masse der Presslinge dürfen Längen von bis zu 7,5 x d aufweisen.

c) Der Aschegehalt darf bis zu 0,80 % betragen, wenn das verwendete naturbelassene Holz bereits einen natürlichen höheren Aschegehalt aufweist.

d) Chemisch nicht veränderte Produkte aus der primären land- und forstwirtschaftlichen Biomasse (solche sind z.B. Maisschrot, Maisstärke, Roggenmehl), die – aus Gründen der Erreichung des Pressvorganges und damit auch der Verpressung der Energiebilanz sowie zur Erhöhung der Abriebsfestigkeit – dem Ausgangsmaterial zur Erzeugung von Holz- oder Rindenpresslingen beigemengt werden dürfen. Die Prüfung über Art und Menge eines Presshilfsmittels erfolgt im Rahmen der Fremdüberwachung anhand der Herstellerunterlagen.

Quelle: DIN 51731 – HP 5, ÖNORM M 7135 – HP1, DIN CERTCO (2004)

8.3 Sonstige thermisch verwertbare Biomasse

8.3.1 Stroh und Energiekorn

Für die gängigen Getreidearten, die neben der stofflichen Nutzung auch zur

energetischen Verwertung angebaut werden können, besteht in der Landwirtschaft ein

breites Wissen zu Anbau- und Aufbereitungstechniken. Die Voraussetzungen für die

energetische Verwertung sind im Gegensatz zum Anbau von Nahrungsmitteln weniger

streng und aufwändig. So können z.B. weniger Herbizide eingesetzt werden, da eine

Durchmischung mit Ackerkräutern keine technischen Probleme verursacht. Die

Verwendung alter Getreidesorten mit niedrigem Eiweißgehalt bietet sich für die

Energiekornnutzung auf Grund der hierdurch niedrigeren NOx-Emissionen an.

Gegebenenfalls müssen alte Anbauweisen und Behandlungsweisen neu erlernt werden.

Wird für eine Fläche eine Stilllegungsprämie beantragt, muss sichergestellt werden, dass

der Aufwuchs nicht im Nahrungs- oder Futtermittelbereich genutzt wird. Daher ist für die

energetische Nutzung eine Denaturierung32 des Aufwuchses vorgeschrieben33. Dies kann

beispielsweise durch die Durchmischung mit Holzpellets erfolgen. Somit ist eine

32 Ungenießbarmachung einer Frucht für die Verwertung als Futter- oder Lebensmittel 33 Vgl. www.INARO.de/download/Anlage1bis13Zukauf.pdf


266

Verfütterung des Getreides ausgeschlossen, während der energetischen Nutzung nichts

im Wege steht.

8.3.1.1 Transport

Der Transport der halmgutartigen Biomasse ist von der Transformation des Mähgutes

nach, bzw. während der Ernte abhängig, d.h. von der Bereitstellung des Mähgutes z.B. in

Ballenform oder in Häckselform. Das Mähgut stellt im Regelfall keine endgültige

Ernteform dar, da eine Transformation aus Gründen des Transportes oder der Lagerung

erforderlich ist.34 Bei Verwendung von Vollerntemaschinen erfolgt die Umwandlung des

Mähgutes direkt bei der Ernte.

Der Einsatz von Mähdreschern bei der Ernte von Energiekorn erfordert die Bereitstellung

entsprechender Transportfahrzeuge, z.B. landwirtschaftliche Anhänger, und

anschließend eine Verarbeitung des beim Drusch anfallenden Strohs durch Pressen, etc.

Abbildung 8-18 zeigt eine graphische Darstellung des Transportweges nach Ernte und

Transformation.

Abbildung 8-18: Logistiksystem Halmgut (energetisch e Nutzung)


8.4 Biogene Treibstoffe

8.4.1 Altfette

Zum derzeitigen Standpunkt ist die beste Verwertungsform für Altfette (auf pflanzlicher

Basis) die Nutzung als Energieträger für ein Blockheizkraftwerk (vgl. Tabelle 8-6). Eine

weitere Verwendung der Altfette als möglichen Treibstoff für Motoren (Biodiesel) wird

34 Vgl. KALTSCHMIDT, M.; HARTMANN, H. (2001), S. 164


267

nicht empfohlen, da die Aufbereitung sehr aufwendig ist und der Stand der Technik noch

nicht für eine Umsetzung ausreicht.35

Die Möglichkeiten für die Verwertung von Altfetten auf tierischer Basis werden derzeit

untersucht, zumal von der EU eine Verordnung über das Verbot von tierischen Altfetten

in der Viehfutterproduktion am 01. November 2002 erlassen36 wurde.

Tabelle 8-6: Übersicht Altfette

Technologie a. Blockheizkraftwerk

b. Biodiesel

Stand der Technik

a. Für pflanzliche Altfette umsetzbar; bei tierischen Altfette in

der Entwicklungsphase;

b. Sowohl bei pflanzlichen als auch bei tierischen Altfetten wird die Nutzung als Treibstoff entwickelt;

Biomasse - Kategorie a.+ b. pflanzliche / tierische Altfette aus Gewerbe- bzw.

Industriebetrieben, z.B. Gaststätten, Nahrungsmittelindustrie

Anforderungen an

Aufbereitung,

Lagerung und

Transport

Lagerung erfolgt entsprechend der Art der Sammlung (zentral /

dezentral); Störstoffbefreiung und Einschmelzung bei Nutzung

in einem BHKW; der Transport erfolgt mit Fahrzeugen der

jeweiligen Altfettsammlungsbetriebe


8.4.1.1.1 Lipocal-Verfahren

Das LIPOCAL-Verfahren ist ein Verfahren zur energetischen Nutzung von Altfetten und -

ölen. Das Patent für dieses Verfahren wurde am 09.11.2001 von der Gesellschaft für

Motoren und Kraftanlagen mbH (GMK) angemeldet und am 03.07.2003 durch das

deutsche Patent- und Markenamt erteilt und veröffentlicht. 37

Das Verfahren gliedert sich in die Nachveresterung der freien Fettsäuren mit Glycerin

und der Entfernung der Schleimstoffe, Phosphatide und anderer Schadstoffe durch

Auswaschung.

Die Voraussetzung für die Aufarbeitung ist, dass die Fette und Öle ausschließlich

natürlichen Ursprunges sind. Nach AVV gehören diese Fette und Öle zu den nicht

besonders überwachungsbedürftigen Abfällen. Insbesondere können

• Abfälle aus tierischem Gewebe,

• Abfälle aus pflanzlichem Gewebe,

• für Verzehr oder Verarbeitung ungeeignete Stoffe,

35 Persönliche Mitteilung Herr Heegemann, Fa. Heegemann Engineering / Herr Friedmann, Fa. BKW

Fürstenwalde vom 20. November 2002 36 Persönliche Mitteilung Herr Heegemann, Fa. Heegemann Engineering vom 20. November 2002


268

• Fett- und Ölmischungen aus Ölabscheidern, die ausschließlich Speiseöle und -

fette enthalten, und

• Speiseöle und -fette

verarbeitet werden. Beimengungen von Mineralölen, Lösungsmitteln oder anderen Ölen

und Fetten, deren Herkunft nicht tierisch oder pflanzlich ist, machen die Aufarbeitung

extrem schwierig und sollten deshalb vermieden werden.

Die Abbildung 8-19 zeigt das Verfahrensfließbild des LIPOCAL-Verfahrens. In einem

ersten Schritt, der so genannten Nachveresterungsstufe werden die freien Fettsäuren

des Altfetts neutralisiert, da es durch lange Lagerungszeiten stark säurehaltig wird. Dazu

wird das Altfett auf ca. 60 – 80 °C erhitzt und von seinem Behälter [2] in den

Veresterungsreaktor [3] geführt, in dem Vakuum herrscht. Die Reaktionstemperatur

innerhalb des Veresterungsreaktors beträgt ca. 210 – 220 °C. Durch das Vakuum wird

das Fett vorgetrocknet und die Anlaufzeit der Veresterung wird herabgesetzt.

Anschließend wird technisches Glyzerin aus einem zweiten Behälter [1] in den

Veresterungsreaktor eingebracht. Die Verweilzeit des Fettes im Veresterungsreaktor

beträgt ca. 6 Stunden. Danach wird es mittels eines Wärmetauschers auf ca. 90 °C

herabgekühlt.

Nach dem Abkühlen folgen in einem zweiten Schritt zwei aufeinander folgende

Waschstufen, während denen Mineralien und Katalysatorgifte abgetrennt werden, da

diese einen Dieselmotor nach kürzester Zeit beschädigen oder zerstören könnten. In der

ersten Stufe der Wäsche [5] wird das Fett mit einer schwach sauren, wässrigen Lösung

vermischt. Auf Grund seiner geringeren Dichte setzt sich das Fett über der Lösung ab

und gibt Katalysatorreste der Nachveresterung sowie sämtliche andere wasserlöslichen

Bestanteile, wie Phosphorverbindungen und Salze, an sie ab. Von dort aus wird das Fett

abgepumpt und in die zweite Wäsche [7] befördert. In dieser Wäsche liegt eine basische

Lösung vor, durch welche die verbliebenen freien Fettsäuren herausgelöst werden.

37 Vgl.: DEUTSCHES PATENT- UND MARKENAMT (2001); GEITMANN (2003); GMK (2003); SÜSS (1999)


269

Abbildung 8-19: LIPOCAL Verfahrensfließbild

Quelle: GMK (2003)

Der entstehende regenerative Kraftstoff kann in BHKW´s und in sonstigen

schweröltauglichen Motoren, z.B. zur Strom- und Wärmeerzeugung, verbrannt werden.

Die Fette und Öle werden durch die Aufbereitung chemisch nicht verändert, wie es bei

der herkömmlichen Biodieselproduktion der Fall ist.

Die wesentlichen Vorteile des LIPOCAL-Verfahrens, insbesondere gegenüber

herkömmlichen Verfahren, sind im Folgenden aufgeführt:

• Es sind auch schlechteste Fettqualitäten verarbeitbar und erhalten damit einen

Wert als Energieträger

• Die LIPOCAL-Anlage ist einfach und überschaubar aufgebaut und mit geringem

Personalaufwand zu betreiben

• Hohe Ausbeute an gereinigtem Fett, wenig Abfallstoffe

• Geringe Investitions- und Betriebskosten

• Geringes Umweltgefährdungspotenzial, da ungiftige Zusatzstoffe verwendet

werden

8.4.1.1.2 Transport

Der Transport von Altfetten hängt von der Sammelorganisation des jeweiligen Akteurs,

der zu sammelnden Mengen und deren Konsistenz ab. Bei der bisherigen Verwertung

der Altfette im konkreten Fall des Altfettsammlers in Weilerbach werden den Kunden

Behälter zur Verfügung gestellt und regelmäßig abgeholt.

[1] Vorrat Glycerin

[2] Vorrat Altfett: 80°C

[3] Veresterungsreaktor: 220°C

[4] Vorrat Wäsche sauer

[5] Wäsche sauer: 90°C

[6] Vorrat Wäsche basisch

[7] Wäsche basisch: 90°C


270

Um die Qualität der gesammelten Fette auf einem konstanten Niveau zu garantieren

(max. 5 % Störstoffanteil), werden die Kunden angehalten, keine anorganischen

Reststoffe im gleichen Behälter zu entsorgen, da sonst keine Abholung erfolgen kann.

Die weitere stoffliche Verwertung im Rahmen eines Biogenergie- und Rohstoffzentrums

wird in Kapitel 11.1.1 beschrieben.

Bei einer Verwertung von Altfetten in einem BioEnergie- und RohstoffZentrum (BERZ)

kann das bestehende Sammelsystem beibehalten werden, die Lieferung erfolgt jedoch

zum Standort BERZ, an welchem die Aufbereitung und die thermische Verwertung

stattfindet.

Abbildung 8-20 zeigt ein mögliches Sammel- und Transportsystem am Beispiel der

energetischen Altfettverwertung in Weilerbach am Standort BERZ.

Abbildung 8-20: Logistiksystem Altfett (energetisch e Nutzung)


8.4.2 Pflanzenöle

Pflanzenöle werden heute überwiegend zur Nahrungsmittelproduktion verwendet,

daneben werden aber auch Produkte wie Lacke, Seifen und Kosmetika aus Ölpflanzen

hergestellt. Prinzipiell können aus einer Reihe von Ölsaaten und Ölfrüchten aber auch

Öle erzeugt werden, die anschließend als Motorentreibstoffe eingesetzt werden können.

In Europa hat sich diesbezüglich Raps mit einem Ölgehalt von 40 bis 45 % als der am

besten geeignete pflanzliche Lieferant zur Herstellung für flüssigen Brennstoff und als

Ersatz für konventionellen Dieselkraftstoff erwiesen.

Der Einsatz von naturbelassenem Rapsöl als Kraftstoff gewinnt in Deutschland, aus

Gründen des Boden- und Gewässerschutzes, aber auch durch die Verminderung der

CO2-Emissionen, mehr und mehr Bedeutung.38

38 Vgl.: REMMELE, E. (2002); S. 211 ff


271

8.4.2.1 Biodiesel (RME) / reines Pflanzenöl

Gemäß der europäischen Norm für Dieselkraftstoffe EN 590 ist eine Zumischung von

maximal 5 % von Biodiesel zu herkömmlichen Diesel erlaubt.39 Der so genannte

Rapsmethylester (RME) muss dabei die in Tabelle 8-8 erwähnten Anforderungen

erfüllen. Reines Rapsöl eignet sich als Treibstoff in speziell angepassten (umgerüsteten)

Pflanzenölmotoren, die sich bereits beim Einsatz in Schleppern, Traktoren

Lastkraftwagen in der Praxis bewährt haben.40 Darüber hinaus eignet es sich auch als

Kraftstoff in stationären Stromerzeugungsaggregaten und Blockheizkraftwerken. Im

Gegensatz zu reinem Rapsöl entspricht Biodiesel im Hinblick auf Qualität und

Betriebseigenschaften weitgehend konventionellem Dieselkraftstoff.41

Der verlässliche Betrieb von Dieselmotoren mit reinem Pflanzenöl ist nur bei Einhaltung

von vorgegebenen Richtlinien, bezüglich seiner Eigenschaften und Inhaltsstoffe, möglich.

Diese müssen in ihrem Schwankungsbereich bestimmte Richtlinien einhalten, da sonst

ein dauerhafter Motorenbetrieb oder die Einhaltung vorgeschriebener

Emissionsgrenzwerte nicht gewährleistet werden kann.42 Des Weiteren sind definierte

Kraftstoffqualitäten für die Beurteilung des Betriebsverhaltens und für die

Weiterentwicklung von Motoren von großer Bedeutung. Um eine gleich bleibende

Qualität des Kraftstoffes gewährleisen zu können, müssen Kennzahlen und Grenzwerte

eingeführt werden, durch die der Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraftstoff festgelegt

sind. Vom Arbeitskreis „Dezentrale Pflanzenölgewinnung des Landtechnischen Vereins in

Bayern e.V. (LTV) wurden im Mai 2000 Qualitätsstandards für Rapsöl als Kraftstoff (RK-

Qualitätsstandards) verabschiedet, die in Tabelle 8-7 dargestellt sind.43

39 UFOP (2004) 40 Vgl. hierzu die Pflanzenölinitiative der Pfälzer GmbH&CoKG, Zweibrücken 41 DIW Wochenbericht 28/98 42 Vgl. REMMELE, E. (2002); S. 211 ff 43 REMMELE, E. (2002); S. 214


272

Tabelle 8-7: Qualitätsstandard für Rapsöl als Kraft stoff (RK-Qualitätsstandard)

05/2000

Eigenschaften / Inhaltsstoffe Einheiten Grenzwerte Prüfverfahrenmin. max.

für Rapsöl ch arakteristische Eigenschaften

Dichte (15°C) kg/m³ 900 930DIN EN ISO 3675DIN EN ISO 12185

Flammpunkt nach P.-M. °C 220 DIN EN 22719

Heizwert kJ/kg 35000 DIN 51900-3

Kinematische Viskosität (40°C) mm²/s 38 DIN EN ISO 310 4

Kälteverhalten Rotationsviskosiometrie (Prüfbedingungen werden bearbeitet)

Zündwilligkeit (Cetanzahl) Prüfverfahren wird evaluiert

Koksrückstände Masse-% 0,4 DIN EN ISO 10370

Iodzahl g/100g 100 120 DIN 53241-1

Schwefelgehalt mg/kg 20 ASTM D5453-93

variable Eigenschaften

Gesamtverschmutzung mg/kg 25 DIN EN 12662

Neutralisationszahl mg KOH/g 2 DIN EN ISO 660

Oxidationsstabilität (110°C) h 5 ISO 6886

Phosphorgehalt mg/kg 15 ASTM D 3231-99

Aschegehalt Masse-% 0,01 DIN EN ISO 6245

Wassergehalt Masse-% 0,075 pr EN ISO 12937

Quelle: nach REMMELE, E. (2002)

Rapsöl besitzt im Vergleich zu Dieselkraftstoff stark abweichende Eigenschaften, vor

allem in Viskosität und Siedeverhalten. Aus diesem Grund ist eine Nutzung von Rapsöl

als Kraftstoff in herkömmlichen Dieselmotoren langfristig in der Regel nicht möglich. Für

Motoren, die nicht auf Pflanzenöl umgerüstet sind, bestehen laut Fachagentur

Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) Risiken. Hierzu wurden

Motorstanduntersuchungen an der Universität Hohenheim durchgeführt. Diese zeigten,

dass schon bei weniger als 1.000 Betriebsstunden und bei Verzicht auf intensive

Wartung der Motoren, Motorschäden die Folge sein können.44 Versuche, Diesel als

Kraftstoff gegen Rapsöl auszutauschen, wurden auch mit dem patentierten SCHUR-

ECOFUEL unternommen. SCHUR-ECOFUEL besteht aus 80 % Pflanzenöl und etwa

20 % Additiven, die das Pflanzenöl für Dieselmotoren verträglich machen. Hierzu wurden

etwa 100 verschiedene Dieseleinheiten, vom 1,6 Liter PKW bis hin zu LKWs getestet. Die

gesammelten Erfahrungen haben gezeigt, dass in Abhängigkeit der Reinheit des

44 GABRIEL, T. (2003)


273

verwendeten Pflanzenöls die nötigen Wechselintervalle für den Kraftstofffilter verkürzt

sind. Des Weiteren wird empfohlen bei direkteinspritzenden Dieselmotoren, die im

Niederlastbereich (d.h. bei weniger als 30 %), betrieben werden, eine

Dieselkraftstoffbeimischung vorzunehmen45. Im September 2000 wurde von der

Bundesregierung ein Demonstrationsvorhaben „Praxiseinsatz neuer serienmäßiger

rapsöltauglicher Traktoren“ (100-Schlepper Programm) ins Leben gerufen. Dieser

3 - jährige Versuch mit 100 Traktoren, die auf Rapsölbetrieb umgerüstet wurden, soll

technische und wirtschaftliche Eckdaten des Rapsöleinsatzes als Treibstoff in der

Landwirtschaft liefern. Mit der Durchführung wurde die Fachagentur Nachwachsende

Rohstoffe e.V. (FNR) beauftragt.46 Der Versuch zeigte, dass tiefgehende Modifikationen

an Motor und Peripherie sowie der Kraftstoffzuführung notwendig sind. Weiterhin

bereiteten Qualitätsschwankungen des Pflanzenöls sowie Nachlässigkeiten bei dessen

Lagerung die größten praktischen Schwierigkeiten.47, 48

Tabelle 8-8 Anforderungen und Prüfverfahren für Pfl anzenölmethylester (PME)DIN

EN 14214

Grenzwerte Eigenschaften Einheiten

Min . Max.

Prüfverfahren

Dichte bei 15° C kg/m 3 860 900 EN ISO 3675 EN ISO 12185

Kinematische Viskosität bei 40° C mm²/s 3,5 5,0 ISO 3104

Flammpunkt ° C 120 ISO /CD 3679

Grenzwert der Filtrierbarkeit (CFPP) 15.04. bis 30.09.01.10. bis 15.11. 16.11. bis 28.02. (in Schaltjahren bis 29.02.) 01.03. bis 14.04.

° C

0

-10 -201)

-10

DIN EN 116

Schwefelgehalt mg/kg 10

Koksrückstand (Massenanteil) von 10 % Destillationsrückstand nach Destillation unter vermindertem Druck bei 1,33 Pa (1,33·10-2 mbar)

% 0,30 ISO 10370

Zündwilligkeit (Cetarizahl) 51 ISO 5165

Sulfatasche-Gehalt % 0,02 I ISO 3987

45 SCHUR (1995) 46 BUNDESANSTALT FÜR LANDTECHNIK (2003), S. 12 47 FNR (o.J.) a 48 FNR (o.J.) b


274

Grenzwerte Eigenschaften Einheiten

Min . Max.

Prüfverfahren

Wassergehalt (Massenanteil) % 500 EN ISO 12937

Gesamtverschmutzung (Massenanteil)

mg/kg 24 EN 12662

Korrosionswirkung auf Kupfer (3 h bei 50° C)

Korrosionsgrad 1 ISO 2160

Oxidationsstabilität 110 ° C h 6 pr EN 14112

Neutralisationszahl mg KOH/g 0,5 DIN 51 558 Teil 1

Methanolgehalt (Massenanteil) % 0,2 pr EN 14105

Monoglyceride (Massenanteil) Diglyceride (Massenanteil) Triglyceride (Massenanteil) Freies Glycerin (Massenanteil) Gesamtglycerin (Massenanteil)

Masse.-%

0,8 0,2 0,2 0,02 0,25

pr EN 14105 pr EN 14106

Jodzahl (Massenanteil) mg/kg 120 pr EN 14111

Phosphorgehalt (Massenanteil) mg/kg 10 pr EN 14107

1) Die Korrelation zwischen dem CFPP und dem Kaltfahrverhalten ist noch nicht hinreichend bekannt.

Quelle: BCT JUNGE ENGENIERING (o.J)

Tabelle 8-9 Vor und Nachteile des Einsatzes von rei nem Pflanzenöl gegenüber

konventionellem Kraftstoff

Vorteile Nachteile

Dezentral herstellbar Hohe Viskosität

Weniger Russpartikel als RME Schlechte Zündwilligkeit

Enthält keinen Schwefel Höherer Kraftstoffverbrauch*

Sehr gute Grenzschmierfähigkeit

Gute biologische Abbaubarkeit

Sehr geringe Wassertoxizität

Geringer Energieaufwand bei Herstellung

Quelle: INFORMATIONSSYSTEM NACHWACHSENDE ROHSTOFFE (2001)

Anmerkung: der Mehrverbrauch ist nur unwesentlich höher als bei konventionellem

Dieselkraftstoff. (Eigene Studien; Ergebnis aufgrund eines Rundschreibens zur

Pflanzenölverträglichkeit in Dieselmotoren; Oktober 2001, IfaS)


275


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Entsorgung und Verwertung der Rückstände

278

9 Entsorgung und Verwertung der Rückstände

Im Zuge der immer stärkeren Nutzung von Biomasse als Energieträger stellt sich die

Frage der Verwertung von Reststoffen zur energetischen Nutzung. Diese Reststoffe

bereiten im Gegensatz zu anderen Energieträgern nur geringe Probleme. Trotzdem ist ihr

Verbleib zu klären. Die Entsorgung und Verwertung der Rückstände ist im Hinblick auf

die ökologische Argumentation beim Bau einer Biomasseanlage und den

Entsorgungskosten von Bedeutung.

Im Folgenden werden die rechtlichen, ökosystemaren und wirtschaftlichen

Zusammenhänge dargestellt. Zum einen werden die Rückstände bei der Verbrennung

von Biomasse betrachtet, zum anderen die Rückstände der Kofermente bei

Biogasanlagen.

9.1 Verbrennungsrückstände

Die Verwertung der Asche in der land- und forstwirtschaftlichen Bodennutzung ist bei

Verbrennungsrückständen das zentrale Thema. Bei dieser Verwertung wird der große

Nährstoffkreislauf geschlossen. Wichtig dabei ist jedoch, dass der Eintrag der Asche auf

und in Böden (z.B. über Düngemittel) mit dem vorsorgenden Bodenschutz vereinbar ist.

Unter dem Begriff Asche werden die Reaktionsprodukte der nichtbrennbaren

Bestandteile zusammengefasst, die überwiegend aus Mineralstoffen bestehen.1 Der

überwiegende Teil der Biomasse wird bei der Verbrennung in gasförmige Bestandteile

überführt. Nur ein geringer Anteil ist mineralischer Natur und verbleibt als Asche. Zur

Aschebildung tragen bei naturbelassenem Holz in der Praxis nicht nur der Gehalt an

diesen Stoffen bei, sondern auch anhaftende Verunreinigungen wie Sand oder andere

Bodenbestandteile.2 Steigt der Gehalt der Verunreinigungen, so erhöht sich auch die

Menge der anfallenden Asche. Die Aschemengen variieren auch je nach Art der

verwendeten Biomasse. Tabelle 9-1 gibt einen Überblick über die verschiedenen

prozentualen Aschegehalte von biogenen Brennstoffen. Dabei zeigt Holz ohne Rinde den

niedrigsten Aschegehalt und verschmutzte Rinde den höchsten Wert.

1 BAUMBACH, G. et al. (1997), S. 17 2 MARUTZKY, R.; SEEGER K. (1999), S. 225


279

Tabelle 9-1: Übersicht zum Aschegehalt von Holz und anderen biogenen

Brennstoffen

Brennstoff Aschegehalt (% von TS)

Holz, ohne Rinde 0,5 – 1

Rinde, rein 3 – 4

Rinde, verschmutzt 5 – 15

Holzwerkstoffe, unbeschichtet 0,5 – 3

Holzwerkstoffe, beschichtet 1 – 3

Holz, imprägniert (organisch) 0,5 – 2

Holz, imprägniert (anorganisch) 2 – 5

Gebrauchtholz 0,5 – 10

Stroh, Einjahrespflanzen 3 – 10

Quelle: MARUTZKY, R.; SEEGER, K. (1999)

9.1.1 Fraktionen der Asche

Die bei der Verbrennung von Biomasse anfallenden Aschen setzen sich üblicherweise

aus drei unterschiedlichen Aschefraktionen zusammen, die je nach Ort des Anfalls in der

Anlage unterschieden werden (vgl. Abbildung 9-1).

Abbildung 9-1: Schematischer Aufbau einer Rostfeuer ung mit den verschiedenen

Aschefraktionen

Quelle: MARUTZKY, R.; SEEGER, K. (1999)

Unter Grobasche oder Rostasche wird der im Verbrennungsteil der Feuerungsanlage

anfallende überwiegend mineralische Rückstand der eingesetzten Biomasse verstanden.

Hier finden sich die im Brennstoff enthaltenen Verunreinigungen, wie z.B. Sand, Erde


280

oder Steine wieder. Speziell beim Einsatz von Rinde und Stroh können gesinterte

Aschenteile und Schlackebrocken in der Grobasche enthalten sein. Unter Mittelasche

oder Zyklonflugasche werden die festen, als feine Partikel in den Abgasen mitgeführten,

überwiegend anorganischen Brennstoffbestandteile verstanden, die als Stäube im

Wendekammer- und Wärmeüberträgerbereich der Feuerung sowie in den

nachgeschalteten Fliehkraftabscheidern (Zyklon) anfallen. Die Feinstflugasche oder

Feinasche ist die in Elektro- oder Gewebefiltern bzw. als Kondensatschlamm in

Abgaskondensatoren anfallende Aschefraktion. Bei Feuerungsanlagen ohne eine

derartige Abgasreinigung wird die Feinstflugasche als Reststaub in die Atmosphäre

abgegeben.3

9.1.2 Physikalische Charakteristika und chemische

Zusammensetzung

9.1.2.1 Fraktionsanteile, Korngrößen und Dichten

Zu den wesentlichen physikalischen Eigenschaften der anfallenden Aschen zählen

Korngrößen, Teilchendichten und Schüttdichten. Die Richtwerte für die durchschnittlichen

Anteile der einzelnen Aschefraktionen an der gesamten anfallenden Asche bei einer

Rindenfeuerung liegen bei Grobasche bei 65 bis 85 Prozent der Trockenmasse (TM). Der

Anteil der Zyklonasche liegt bei 10 bis 25 % der TM und bei Feinasche bei 2 bis 10 % der

TM. Bei Stroh- und Ganzpflanzenfeuerungen hat die Grobasche einen Anteil von 80 bis

90 % der TM, die Zyklonasche 2 bis 5 % und die Feinasche 5 bis 15 % der TM.4 Die

tatsächliche Mengenverteilung variiert aufgrund der Abhängigkeit von den verschiedenen

Einflussfaktoren, wie der Korngröße des Brennstoffes oder der Feuerungstechnik.

Die Korngröße der Asche nimmt bei feiner werdendem Brennstoff, bei fallendem

Aschegehalt und bei weniger werdenden Verunreinigungen ab. Bei Grobaschen ist die

Korngröße abhängig von den Anteilen und der Größe versinterter oder verschlackter

Partikel.5

Die Teilchendichten der Aschefraktionen nehmen von der Grobasche bis zur Feinasche

leicht ab. Die Schüttdichten nehmen mit der Feinheit der Aschefraktionen ab. Aschen aus

Stroh- und Ganzpflanzenfeuerungen weisen besonders geringe Schüttdichten auf, was

auf die Unterschiede im mineralischen Aufbau und der Kristallstruktur im Vergleich zu

Holz- und Rindenaschen zurückzuführen ist.6

3 KALTSCHMITT, M.; HARTMANN, H. (2001), S. 412 4 KALTSCHMITT, M.;HARTMANN, H. (2001), S. 413 5 OBERNBERGER, I. (o.J.), S. 137 6 KALTSCHMITT, M.; HARTMANN H. (2001), S. 414


281

9.1.2.2 Basische Aschefraktionen

Die mittleren basischen Konzentrationen der in Rinden-, Hackgut- und Spänefeuerungen

(RHS-F), der in Strohfeuerungen (S-F) und der in Getreide-Ganzpflanzenfeuerungen

(GG-F) anfallenden Aschen sind in Tabelle 9-2 dargestellt.

Tabelle 9-2: Durchschnittliche Nährstoffgehalte in den einzelnen Aschefraktionen

Grobasche Zyklonasche Feinasche

RHS-F S-F GG-F RHS-F S-F GG-F RHS-F S-F GG-F

Stoffe

Nährstoffgehalte in Gew.-% der TS

CaO 41,7 7,8 7,0 35,2 5,9 6,0 32,2 1,2 1,0

MgO 6,0 4,3 4,2 4,4 3,4 3,2 3,6 0,7 0,4

K2O 6,4 14,3 14,0 6,8 11,6 12,7 14,3 48,0 47,0

P2O5 2,6 2,2 9,6 2,5 1,9 7,4 2,8 1,1 10,3

Na2O 0,7 0,4 0,5 0,6 0,3 0,3 0,8 0,5 0,3

Quelle: OBERNBERGER, I. (1995)

RHS-F (Rinden-, Hackgut- und Spänefeuerung): Analysiert wurden 10 Proben pro

Aschefraktion und Brennstoff, Testläufe mit Rinde, Hackgut und Sägespänen (in allen

Fällen Fichte) in Biomasseheizwerken über jeweils min. 48 h.

S-F (Strohfeuerung): Analysiert wurden 2 Proben pro Aschefraktion und Brennstoff,

Testläufe mit Stroh (Winterweizen) in 3,15 MWth-Zigarrenfeuerung über jeweils min. 48 h.

GG-F (Getreide-Ganzpflanzenfeuerung): Analysiert wurden 2 Proben pro Aschefraktion

und Brennstoff, Testläufe mit Getreide-Ganzpflanzen (Triticale) in 3,15 MWth-

Zigarrenfeuerung über jeweils min. 48 h

CaO: Calciumoxid

MgO: Magnesiumoxid

K2O: Kaliumoxid

P2O5: Diphosphorpentoxid

Na2O: Natriumdioxid

Aus Tabelle 9-2 wird ersichtlich, dass bedeutende Mengen an Nährstoffen in den Aschen

anfallen und somit eine Ausbringung im Boden eine Aufbesserung zur Folge hätte. Der

Vergleich der Calcium-Konzentrationen zeigt einen weit höheren Wert bei Aschen aus

den RHS-F gegenüber den Aschen aus Stroh- oder Ganzpflanzenfeuerungen. Calcium

zählt zu den Hauptbestandteilen der Holzaschen und verhindert kurzfristig eine

Versauerung des Bodens.7 Nur geringe Unterschiede liegen bei Magnesium vor. Kalium

liegt in Stroh- und Ganzpflanzenaschen deutlich konzentrierter vor. Bei Phosphor sind die

Unterschiede in den Aschen von Stroh, Rinde und Hackgut gering, während in

7 Vgl. z.B. HEINSDORF, D. (2000)


282

Ganzpflanzen infolge des erhöhten Gehaltes im Korn etwa eine 4-fach höhere

Konzentration vorliegt.

9.1.2.3 Schwermetallgehalte

Die Schwermetallkonzentrationen in den einzelnen Aschefraktionen steigen von der

Grobasche bis zur Feinasche deutlich an. Erklärbar ist dies durch den Übergang der

Schwermetalle bei großer Hitze in einen gasförmigen Zustand. Erst während der

Abkühlung der Gase findet eine Kondensation dieser Dämpfe an schon vorhandenen

Flugascheteilchen statt. Bei den üblichen hohen Verbrennungstemperaturen fallen daher

schwermetallarme Grobaschen an.8 Tabelle 9-3 zeigt die durchschnittlichen

Schwermetallgehalte verschiedener Feuerungen und stellt den Anstieg der

Schwermetallkonzentrationen bei den Flugaschefraktionen dar.

Generell sind die mittleren Schwermetallkonzentrationen von Stroh- und

Ganzpflanzenaschen, im Vergleich zu denen von Holzaschen, deutlich geringer.

Tabelle 9-3: Durchschnittliche Schwermetallgehalte in den Aschefraktionen von

Holzfeuerungen, von Strohfeuerungen und von Ganzpfl anzenfeuerungen (GP)


RHS-F S-F GG-F RHS-F S-F GG-F RHS-F S-F GG-F

Element

In mg/kg Trockenmasse

Kupfer (Cu) 165 17,0 47,0 143 26,0 60,0 389 44,0 68,0

Zinn (Zn) 433 75,0 150 1870 172 450 12981 520 1950

Molybdaen (Mo) 2,8 <10,0 <10,0 4,2 <10,0 10,0 13,2 10,0 18,0

Arsen (As) 4,1 <5,0 <5,0 6,7 <5,0 5,0 37,4 22,0 16,2

Chrom (Cr) 326 13,5 20,5 159 17,5 16,5 231 6,8 5,8

Blei (Pb) 13,6 5,1 4,5 57,6 21,5 15,0 1053 80,0 67,5

Cadmium (Cd) 1,2 0,2 0,2 21,6 1,8 1,4 80,7 5,2 5,1

Quecksilber(Hg) 0,01 <0,1 <0,1 0,04 <0,1 0,2 1,47 0,7 0,1

Quelle: OBERNBERGER, I. (1995)

9.1.2.4 PH-Werte von Pflanzenasche

Die pH-Werte von Holz- und Rindenaschen liegen zwischen 12,0 und 13,0 und damit im

stark basischen Bereich, was bei einer Ausbringung als Dünger erhebliche negative

Auswirkungen auf die Bodenmikroorganismen hat.9 Aufgrund der niedrigeren Calcium-

Gehalte und der höheren Schwefel- und Chlorgehalte weisen die Grob- und

Zyklonaschen aus Stroh- und Ganzpflanzenfeuerungen pH-Werte zwischen 10,5 und

11,5 auf. Tabelle 9-4 zeigt die gemessenen pH-Werte der einzelnen Aschefraktionen.

8 KALTSCHMITT, M.; HARTMANN, H. (2001), S. 417 9 DILLY, O. (2000)


283

Tabelle 9-4: PH-Werte von Pflanzenaschen


Rinde 12,7 12,7 12,7

Hackgut/Späne 12,8 12,7 12,6

Stroh 11,4 10,8 9,4

Ganzpflanzen 10,8 10,5 5,9

Quelle: KALTSCHMITT (2001)

9.1.3 Aufbereitung von Aschen

Bei der Aufbereitung von Aschen kann prinzipiell zwischen Primär- und

Sekundärmaßnahmen unterschieden werden.10 Primärmaßnahmen geschehen während

der Verbrennung. Durch eine entsprechende Feuerungs- und Abscheidetechnologie soll

neben einer möglichst vollständigen Verbrennung eine fraktionierte

Schwermetallabscheidung erreicht werden. Die Schwermetalle werden gezielt in der

Feinasche angereichert. Sekundärmaßnahmen sind nachträgliche Eingriffe wie die

chemische oder thermische Ascheaufbereitung. Eine nachträgliche Ascheaufbereitung ist

meist mit einem erheblichen Aufwand verbunden und sollte demnach zentral

durchgeführt werden. Es ist abzuwägen, ob bei diesen nachträglichen Eingriffen die

anfallenden Abfallmengen nicht größer sind, als die ursprünglich vorhandenen.

Nachträgliche Verfahren sollten nur dann in Betracht gezogen werden, wenn

Primärmaßnahmen nicht den gewünschten Erfolg bringen.

Das Ziel beider Verfahren ist die Schaffung der notwendigen Randbedingungen, um

einen möglichst großen Teil der anfallenden Aschen langfristig umweltverträglich zu

verwerten oder zu deponieren.

9.1.4 Ascheverwertung und rechtliche Aspekte

Durch das Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz11 hat der Gedanke der Abfallverwertung

an Gewicht gewonnen. So sind Abfälle vorrangig zu verwerten und nachrangig zu

beseitigen. Der Betreiber einer Feuerungsanlage ist daher gehalten, nach einer

Verwertungsmöglichkeit für seine angefallenen Aschen zu suchen. Die Art des

Verwertungsweges ist von der Menge und der Zusammensetzung der Aschen abhängig.

Je nach Brennstoff, Verbrennungsbedingungen und Ort ergeben sich Unterschiede, die

sich auf die weitere Verwertung auswirken.12

10 OBERNBEGER, I. (o.J.) 11 Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltverträglichen Beseitigung von

Abfällen (Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz – KrW-/AbfG) vom 27.09.1994 (BGBl. I S. 2705, zuletzt

geändert am 25.1.2004 BGBl. I S. 82 12 MARUTZKY, R.; SEEGER K. (1999), S. 239


284

Eine Möglichkeit stellt die industrielle Nutzung dar. Diese Nutzung kommt nur dann in

Frage, wenn ausreichende Mengen in gleich bleibender Qualität anfallen. Meist haben

Holzfeuerungen jedoch eine vergleichsweise geringe Leistung und somit einen geringen

Ascheanfall. Eine industrielle Verwertung kommt damit kaum in Frage.13

Für eine Verwendung im Straßenbau kommt die Grobfraktion der Rostasche in Frage.

Diese besteht überwiegend aus Schlacke und Steinen. Die Feinfraktion der Rostasche

sollte wegen der erhöhten Schwermetallkonzentration nicht im Straßen- und Wegebau

genutzt werden.14

An dieser Stelle soll ein kurzer Überblick über die bestehenden ordnungsrechtlichen

Rahmenbedingungen gegeben werden, die für eine Ascheausbringung in der Land- und

Forstwirtschaft in Deutschland besonders relevant sind. Eine detailliertere Ausführung

hierzu ist in Kapitel 10.3.6 zu finden.

Das Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz (KrW-/AbfG) regelt die Vermeidung,

Verwertung und Beseitigung von Abfällen. Biomasseaschen sind Abfälle im Sinne dieses

Gesetzes. Eine ordnungsgemäße und schadlose Verwertung hat dabei Vorrang vor einer

Beseitigung.15

Eine stoffliche Verwertung von Abfällen liegt vor, wenn nach einer wirtschaftlichen

Betrachtungsweise, unter Berücksichtigung der im einzelnen Abfall bestehenden

Verunreinigungen, der Hauptzweck der Maßnahme in der Nutzung des Abfalls und nicht

in der Beseitigung des Schadstoffpotenzials liegt. Nutzung setzt natürlich "Nutzen"

voraus, der in diesem Fall zum einen in der Qualität des Abfalls (Nährstoffgehalt) und

zum anderen im Nutzen für die Pedosphäre und die Pflanzen (Nährstoffbedarf) zu sehen

ist.

Das Wasserhaushaltsgesetz 16 (WHG) hat für den Gewässerschutz eine zentrale

Bedeutung. Eine Verwertung von Aschen darf demnach nur erfolgen, wenn die Besorgnis

einer Grundwasserverunreinigung durch definierte Rahmenbedingungen (z.B. Einhaltung

von Richtwerten, Mengenbeschränkungen) ausgeräumt werden kann.

Das neue Bundes-Bodenschutzgesetz 17 (BBodSchG) fordert die Funktion des Bodens

nachhaltig zu sichern. Hierzu sind schädliche Bodenveränderungen abzuwehren und

Vorsorge gegen nachteilige Einwirkungen auf den Boden zu treffen. Jeder, der auf den

Boden einwirkt, hat sich so zu verhalten, dass schädliche Bodenveränderungen nicht

13 KALTSCHMITT, M.; HARTMANN, H. (2001), S. 422 14 KALTSCHMITT, M.; HARTMANN H. (2001), S. 423 15 § 5 Abs. 2 KrW-/AbfG 16 Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts (Wasserhaushaltsgesetz – WHG) vom 27.7.1957 (BGBl I S. 1957

S. 1110, neugefasst durch Bek. v. 19.8.2002 BGBl. I S. 3245, zuletzt geändert am 6.1.2004 BGBl. I S. 2)) 17 Gesetz zum Schutz vor schädlichen Bodenveränderungen und zur Sanierung von Altlasten

(Bundesbodenschutzgesetz – BBodSchG) vom 17. März 1998 (BGBl. I S. 502, zuletzt geändert am 9.9.2001

BGBl. I S. 2331)


285

hervorgerufen werden (§ 4). In der Bundes-Bodenschutzverordnung18 sind im Anhang Nr.

4 Vorsorgewerte für Boden nach § 8 Abs. 2 Nr. 1 BBodSchG festgeschrieben. Die

Vorsorgepflicht gemäß § 17 Abs. 1 BBodSchG ist bei der landwirtschaftlichen

Bodennutzung durch die "gute fachliche Praxis in der Landwirtschaft" erfüllt (vgl. auch § 7

Satz 5 BBodSchG). Die Erläuterungen in § 17 Abs. 2 BBodSchG enthalten keine

Grundpflicht zur Geringhaltung von Schadstoffeinträgen.19

Das Düngemittelrecht regelt die gute fachliche Praxis bei der Düngung und definiert,

welche Stoffe oder Erzeugnisse als Dünger zugelassen sind. In der Vergangenheit

herrschten noch unklare Rechtsverhältnisse in Bezug auf die Ascheverwertung als

Düngemittel. Deshalb wurde im November vergangenen Jahres (2003) eine neue

Düngemittelverordnung (DüMV) verabschiedet, welche auch den Umgang mit

Verbrennungsrückständen aus der Holzverbrennung als Düngemittel regelt, jedoch mit

starken Einschränkungen.

Allgemein ist Asche nach der Legaldefinition des § 1 Nr.1 Düngemittelgesetz als

Düngemittel anzusehen, wenn es darum geht, die Nährstoffe Nutzpflanzen zuzuführen,

„um ihr Wachstum zu fördern, ihren Ertrag zu erhöhen oder ihre Qualität zu

verbessern“.20 Nach dem Düngemittelgesetz21 (DüMG) dürfen Düngemittel des weiteren

gewerbsmäßig nur in Verkehr gebracht werden, wenn sie einem zugelassenen

Düngemitteltyp entsprechen und vorschriftsmäßig gekennzeichnet sind. Die DüMV

definiert Asche aus der Verbrennung pflanzlicher Stoffe als Ausgangsstoff für den

Düngemitteltyp Kalkdünger wie folgt: „nur Feuerraumasche aus der Monoverbrennung

von naturbelassenen pflanzlichen Ausgangsstoffen, keine Verwendung von

Zyklonflugasche oder Feinstflugasche.“22 Die Düngemittelverordnung (DüMV) sieht vor,

dass Holzasche zu dem Düngemitteltyp „Kohlensaurer Kalk“ beigemischt werden kann.

Es darf jedoch nur max. 30% Brennraumasche von unbehandeltem Waldholz zugegeben

werden, wenn durch eine deutliche Kennzeichnung auf die ausschließliche Rückführung

auf forstliche Standorte hingewiesen wird.23

Das Bundeswaldgesetz 24 (BWaldG) und das Landeswaldgesetz 25 (LWaldG) für

Rheinland-Pfalz betonen die Bedeutung des Waldes für die Bodenfruchtbarkeit, die

nachhaltig sicherzustellen ist und verbieten jegliche Handlungen, die zu wesentlichen

18 Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung – BBodSchV vom 12.7.1999 (BGBl. I S. 1554) 19 KLINSKI, S. (2002), S. 30 20 KLINSKI, S. (2002), S.29 21 Düngemittelgesetz - DüngeMG vom 15.11.1977 (BGBl. I S. 2134, zuletzt geändert am 29.10.2001 BGBl. I S.

2785) 22 Düngemittelverordnung vom 26. November 2003 Anhang 2 Tabelle 10 23 Düngemittelverordnung vom 26. November 2003 Anhang 1.7 Vorgaben für Kalkdünger 24 Gesetz zur Erhaltung des Waldes und zur Förderung der Forstwirtschaft (Bundeswaldgesetz – BWaldG) vom

2.5.1975 (BGBl. I S. 1037, zuletzt geändert v. 29.10.2001 BGBl. I S. 2785) 25 Landeswaldgesetz vom 30. November 2000 (GVBl. S. 504)


286

Beeinträchtigungen der Produktionskraft des Waldes führen können. Darüber hinaus

bestimmen § 12 Abs. 8 Satz 1 und 2 der Bundesbodenschutz- und Altlastenverordung

(BBodSchV), dass das Aufbringen von „Material“ auf Waldböden (unabhängig von der

Höhe des Schadstoffgehalts) nicht durchgeführt werden soll. Wenn jedoch das

Aufbringen „aus forst- oder naturschutzfachlicher Sicht oder zum Schutze des

Grundwassers erforderlich“ ist, kann die fachlich zuständige Behörde in Anwendung des

§ 12 Abs. 8 Satz 3 BBodSchV Abweichungen von dieser Regel zulassen.26 Die

Düngerichtlinie (DüngeRL-87) legt Grundsätze für eine ordnungsgemäße Düngung im

Wald fest. Tabelle 9-5 stellt die Grenzwerte verschiedener Verordnungen und die

Messwerte unterschiedlicher Biomassen gegenüber

Tabelle 9-5: Vergleich der Messwerte für Grobaschen mit Grenzwerten

verschiedener Verordnungen

Parameter

DüM

V

Bio

Abf

V

BB

odS

chV

(R

ests

toff)

Laub

holz

Nad

elho

lz

Rin

de

Str

aßen

-be

glei

tgrü

n

Pap

pel

Feststoff mg/kg Trockenmasse

Blei (Pb) 150 150 70 < 5 < 5 < 5 10,4 9,24

Cadmium (Cd) 1,5 1,5 1 < 0,05 0,096 0,14 0,051 < 0,05

Chrom (Cr) 100 60 33,4 243 62,9 135 15,5

Chrom(VI) 2 3,72 40,8 5,51 17,7 3,75

Kupfer Cu 70 100 800 121 156 47,9 735 101

Nickel (Ni) 80 50 200 60,3 207 26,5 23,8 29,9

Zink (Zn) 1000 400 2500 13,4 376 56,9 56,8 35,1

Arsen (As) 40 8 0,325 0,72 3,17 4,62 0,822

Quecksilber (Hg) 1 1 < 0,07 < 0,07 < 0,07 0,135 < 0,07

Quelle: Ministerium für Umwelt und Verkehr Baden-Württemberg (2003)

• DüMV: Feuerraumasche aus der Verbrennung von naturbelassenem Rohholz ist

von den Grenzwerten ausgenommen, wenn durch deutliche Kennzeichnung auf

ihre ausschließliche Rückführung auf forstliche Standorte hingewiesen wird

• Laubholz: Mischung aus Esche, Kirsche, Buche und Eiche

• Nadelholz: Mischung aus Fichte, Douglasie und Kiefer

• Rinde: Mischung aus Kiefern- und Fichtenrinde

• Straßenbegleitgrün: Mischung aus Begleitgrün von Straßenmeisterei und

Grüngut von kommunalem Häckselplatz

• Pappelholz: schwaches Weichholz aus Niedrigenergiewald

Sofern die bei der Verbrennung von Biomasse anfallende Asche nicht verwertet werden

kann, muss sie in einer betreffenden Beseitigungsanlage entsorgt werden. Eine genaue

26 KLINSKI, S. (2002), S.30


287

Festlegung über die zulässigen Arten der Beseitigung von Holzaschen lässt sich den

geltenden abfallrechtlichen Regelungen nicht entnehmen. Meist handelt es sich um

Aschen mit einem erhöhten Schadstoffpotential, für die eine Ablagerung auf

Siedlungsdeponien unzulässig ist. Die Zuordnungskriterien der für

Siedlungsabfalldeponien maßgebenden Abfallablagerungsverordnung (AbfAblV) können

nicht sichergestellt werden. Deshalb kann derzeit die Beseitigung nur auf geeigneten

Sonderabfalldeponien erfolgen. Es ist zu erwarten, dass die Ablagerung der Asche

voraussichtlich in abschätzbarer Zeit nicht mehr auf oberirdischen Deponien möglich sein

wird, so dass nur noch eine Ablagerung in Untertagedeponien besteht27.

9.1.5 Handlungsleitlinien zur Ascheausbringung im W ald

In den vergangenen Jahrzehnten sind durch nutzungs- und immissonsbedingte Einflüsse

Waldböden großflächig versauert, was zu einer Überschreitung des natürlichen

Puffervermögens der Waldböden geführt hat. Es wurden waldbauliche Maßnahmen

ergriffen und großflächig auf versauerten und basenverarmten Standorten

Bodenschutzkalkungen im Wald durchgeführt. Ziel dabei war, dem ständigen

Säureeintrag durch Depositionen, sowie der nutzungsbedingten Versauerung durch

einen aktiven chemischen Eingriff entgegen zu wirken.28

In der Verbrennung von Holz entstehende Holzaschen sind mit basischen Elementen wie

Calcium, Kalium und Magnesium angereichert, die gleichzeitig wertvolle

Pflanzennährstoffe sind. Deshalb ist es sinnvoll, die mit der Holzbiomasse den Wäldern

entzogene Basizität in Form von Holzasche zurückzuführen. In der Holzasche sind aber

nicht nur für den Boden wertvolle Elemente, sondern auch Schwermetalle angereichert.

Zusätzlich besitzen Holzaschen eine extrem hohe Alkalinität (pH-Werte >10) sowie eine

hohe Löslichkeit, so dass bei der Ausbringung auch Schäden verursacht werden können.

Demnach bedarf es eines Holzaschen-Kreislaufkonzeptes, damit Schäden mit hohen

Sicherheitsmargen vermieden werden können und gleichzeitig eine hinreichend

ausgeprägte Nutzwirkung der Ascheausbringung erzielt wird. Mit dieser Thematik hat

sich VON WILPERT an der Freiburger forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt

Baden-Württemberg intensiv beschäftigt. Im Rahmen dieser Untersuchungen wurde bei

einem solchen Konzept ein Regelwerk, das eine umweltverträgliche Gestaltung eines

Holzaschekreislaufes bei hinreichender Nutzwirkung gewährleistet, als besonders wichtig

herausgestellt. Die Regeln müssen so einfach und operational formuliert sein, dass eine

routinemäßige Kontrolle und die Umsetzung im praktischen Betrieb der

Waldbodenmelioration möglich sind. Demnach muss die Ausbringung geeigneter

Holzasche einer strengen Qualitätsnorm unterworfen und deren Einhaltung durch

Analysen periodisch belegt werden, um eine politische Akzeptanz zu erhalten und eine

27 KLINSKI,S. (2002) S 27 28 TEUFEL, K.;SCHÄFFER J. (2002), S.1


288

verantwortliche Gestaltung des Holzaschen-Kreislaufkonzeptes zu gewährleisten. VON

WILPERT plädiert daher für die Einhaltung folgender Rahmenwerte und Festlegungen:

• Es dürfen nur Holzaschen aus reinem Waldholz ausgebracht werden.

• Die Ausbringung von Holzaschen sollte sich auf reine Brennraumasche

beschränken.

• Es werden Grenzwerte als Schwermetall-Orientierungswerte vorgeschlagen.

Diese Grenzwerte sollten unter einem ausreichend hohen Anteil der Rostasche

aus reinem Waldholz und im Rahmen einschlägiger Verordnungen der

Umweltgesetzgebung liegen.

• Die Ascheausbringung darf nicht allein, sondern sollte nur in Kombination mit der

Bodenkalkung erfolgen. Die Aschemischung sollte dabei nicht 30 %

überschreiten.

Die Einhaltung der genannten Regeln kann die Forstverwaltung durch entsprechende

organisatorische Regelungen in ihrem Einflussbereich sicherstellen.29

Die inhaltliche Erarbeitung der neuen Düngemittelverordnung, welche die alte

Verordnung vollständig ablöst, sieht eine Zulassung von Holzasche als Düngemittel in

der Forstwirtschaft vor. Jedoch werden strenge Einschränkungen gemacht, welche

inhaltlich an die Rahmenwerte und Festlegungen von VON WILPERT angelehnt sind:30

• Nur Aschen aus naturbelassenem Waldholz31

• Nur Feuerraumaschen aus der Monoverbrennung, keine Verwendung von

Zyklonasche oder Feinstflugasche

• Grenzwerte für Schwermetalle, angepasst an die Anforderungen der

Bodenschutzverordnung

• Nur kohlensaurem Kalk darf max. 30 % Brennraumasche zugegeben werden,

wenn eine deutliche Kennzeichnung auf die ausschließliche Rückführung auf

forstliche Standorte hinweist.

9.1.6 Biomasseheizkraftwerk Pfaffenhofen

In Pfaffenhoffen wurde 2001 ein Biomasse-Heizkraftwerk in Betrieb genommen.32 Eine

Besonderheit des Heizkraftwerkes liegt in der zum heutigen Zeitpunkt erstmalig in

Deutschland gegebenen Genehmigung der zuständigen Behörden, die eine Verwertung

der anfallenden Asche auf landwirtschaftlichen Flächen erlaubt. Insbesondere wurde die

29 WILPERT, K. (2002), S.23ff; Grundsätzlich ist auch Landschaftspflegeholz denkbar. Dieses muss jedoch

besonders bei Straßennähe auf Schwermetallgehalte hin geprüft werden. 30 Düngemittelverordnung vom 26. November 2003 Anhang 1.7 Vorgaben für Kalkdünger 31 Landschaftspflegeholz kann u.U. durch z.B. Abgasemissionen belastet sein. 32 telefonische Auskunft von Dipl.-Ing. Volkmar Schäfer der eta-Energieberatung in Pfaffenhofen, vom

14.03.2003


289

Einstufung der Aschen des Biomasse-Heizkraftwerkes als Feuerraumasche

vorgenommen. Für den Erhalt dieser Genehmigung mussten für das Modellprojekt

kostenintensive Analysen der Asche sowie deren Eluate hinsichtlich verschiedenster

Schadstoffe durchgeführt werden, um den Entscheidungsträgern in den verschiedenen

Behörden grundlegende Werte über die Belastungen der Asche zu liefern. Die Asche und

deren Ausbringung unterliegt einer strengen Überwachung. Die Frage, ob die anfallenden

Aschen als Zuschlagstoff für Kompost zur Herstellung von Pflanzsubstraten etc.

eingesetzt werden können, wird derzeit geklärt. Das Novum der Ascheausbringung auf

landwirtschaftlichen Flächen liegt darin, dass die Asche als Wertstoff angesehen wird und

nicht mehr als Abfall. Tabelle 9-6 zeigt die Schwermetallbelastung des Heizkraftwerkes

Pfaffenhofen im Vergleich zu konventionellen Feuerungen.

Tabelle 9-6: Feuerraumasche aus dem Biomasse-Heizkr aftwerk Pfaffenhofen im

Vergleich zu Aschen aus konventionellen Holzfeuerun gen

Bezeichnung Feuerraumasche Feuerraumasche Feuerraum 2) Zyklon 2)

Rost 1) Multizyklon 1)

• Blei [mg/kg TR] 10,35 12,5 15 121

• Cadmium [mg/kg TR] < 0,3 5,55 1 19

• Chrom [mg/kg TR] 36,5 18 35 151

• Kupfer [mg/kg TR] 68,5 56 119 120

• Nickel [mg/kg TR] 17 9,15 33 31

• Zink [mg/kg TR] 145 335 309 1.290

• Arsen [mg/kg TR] < 3 < 3 2,6 11

• Barium [mg/kg TR] 735 900 980 700

1) Mittelwert aus zwei Proben; Probennahmezeitraum 14.07. - 01.08.20012) Werte aus Anhang 4 des Merkblattes "Verwertung und Beseitigung von Aschen nachwachsender Rohstoffe "

Biomasse-Heizkraftwerk Pfaffenhofen konventionelle H olzfeuerung

Quelle: SCHÄFER (2003)

Im Heizkraftwerk Pfaffenhofen wird das Rauchgas aus der Biomassefeuerung in drei

Schritten entstaubt. Wie in Abbildung 9-2 dargestellt, findet die erste Reinigung im Zyklon

statt. Hier wird die mitgerissene Feuerraumasche mechanisch entfernt. Das so

vorgereinigte Rauchgas durchläuft einen hocheffizienten Elektrofilter, der einen

Gesamtentstaubungsgrad von rd. 99 % sicherstellt. Damit wird der Genehmigungswert

von maximal 25 mg Staub pro Normkubikmeter weit unterschritten. Bei Betrieb der

nachgeschalteten Rauchgaskondensationsanlage wird durch zusätzliche

Rauchgaswäsche eine weitere Entstaubung der Abgase erreicht. Der Begriff

Zyklonasche ist für das hier eingesetzte Verbrennungsverfahren ungeeignet. Im

Gegensatz zu herkömmlichen Holzfeuerungen wird nur ein geringer Teil des Holzes

direkt auf dem Rost verbrannt; der weitaus größere Teil des Brennstoffes wird im Flug in

einem Wirbel oberhalb des Rostes verbrannt. Deshalb ist beim Biomasse-Heizkraftwerk

Pfaffenhofen der Anteil der Rostasche mit etwa 40 % sehr gering. Bei konventionellen

Holzfeuerungen beträgt der Anteil der Feuerraumasche bis zu 90 % der Gesamtasche.


290

Etwa 48 % der Asche fällt bei dem Fliehkraft-/Prallabscheider (Multizyklon) an. Bei dieser

Fraktion handelt es sich um Feuerraumasche, die aus verfahrenstechnischen Gründen

nach dem Kesselhauptteil abgeschieden wird. Auf Grund des besonderen

Verbrennungsverfahrens werden daher die beiden ersten Aschefraktionen als

Feuerraumasche eingestuft und behandelt.

Feuerung LuvoMulti-zyklon

Elektro-filter Konden-

sation

Feuerraumasche (Rost)500 t/a

40 %

Feuerraumasche (Multizyklon)

600 t/a

48 %

Flugstaub(E-Filter) 150 t/a

12%

Staubemission< 10 mg/Nm³

Kondensat-schlamm< 10 t/a

<1%

Abbildung 9-2: Rauchreinigung und Aschefraktionen

QUELLE: SCHÄFER (2003)

Die in der Anlage anfallenden und verwerteten Aschen weisen in der

Schadstoffbelastung eine bessere Qualität als Mineralwasser auf. Die geringe Belastung

der Asche ergründet sich aus den hohen Temperaturen, wodurch Schadstoffe wie z.B.

Quecksilber noch flüchtig sind und erst bei niedrigeren Temperaturen in den Filtern

anfallen. Die im Brennstoff während des Wachstums über Jahre angereicherten

Schadstoffe aus Luft und Boden werden bei der Verbrennung freigesetzt. Schwermetalle

lagern sich bevorzugt an kleinen Staubpartikeln an und finden sich daher

überproportional im Kondensatschlamm und in der Filterasche. Diese beiden

Aschefraktionen werden deponiert und schleusen etwa 2/3 der im Holz enthaltenen

Schwermetalle aus dem natürlichen Kreislauf aus. Ihr Anteil beläuft sich zusammen auf

rund 13 %. Allerdings muss an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass in dem

Heizkraftwerk in Pfaffenhofen nur unbehandelte Hölzer aus dem Wald Verwendung

finden. Die Asche von Althölzern muss entsorgt werden, sobald eine Einteilung in eine

Kategorie erfolgt und darf nicht auf landwirtschaftlichen Flächen verwertet werden.


291

9.1.7 Schlussfolgerungen zur Ascheverwertung

Im Rahmen dieses Kapitels wurde aufgrund der immer stärkeren Nutzung von Biomasse

als Energieträger die Frage der Verwertung von Reststoffen der energetischen Nutzung

aufgeworfen. In Deutschland wurde im November 2003 eine neue

Düngemittelverordnung verabschiedet, die eine Zulassung von Holzaschen als Dünger

unter starken Einschränkungen vorsieht.

Eine ordnungsgemäße Verwertung der Asche aus der Verbrennung pflanzlicher Stoffe ist

demnach möglich, wenn der Eintrag der Asche auf und in Böden mit dem vorsorgenden

Bodenschutz vereinbar ist. Die Ausbringung von Asche, sowohl auf landwirtschaftlichen

Böden wie auch auf Waldböden, kann durch die von basischen Ascheeinträgen

ausgelösten extrem hohen pH-Werte zu einer irreversiblen Veränderung in der

Bodenfauna führen. Daher ist die Zulassung von Holzaschen als Düngemittel in der

Forstwirtschaft mit strengen Auflagen verbunden. Die geltende DüMV sieht nur

Feuerraumaschen aus der Monoverbrennung von naturbelassenem Waldholz als

Düngemittel vor, wobei die Holzasche zu max. 30 % in kohlensauren Kalk zugegeben

werden darf.

Falls die Asche nicht verwertet werden kann, muss sie in einer betreffenden

Beseitigungsanlage entsorgt werden. Abhängig von dem Schadstoffpotential der zu

entsorgenden Aschen müssen sie entweder auf einer Siedlungsdeponie oder auf einer

Sonderabfalldeponie gelagert werden. In abschätzbarer Zeit ist zu erwarten, dass die

Ablagerung der Asche nur noch in Untertagedeponien erfolgen kann.33

9.2 Verwertung und Entsorgung von Substraten aus

Biogasanlagen

9.2.1 Unterscheidung nach Inputstoffen

Die Zusammensetzung, sowie die Verwertung/Entsorgung des entstehenden

Endprodukts bei der Vergärung in Biogasanlagen ist von den Inputstoffen abhängig.

Nach den derzeitigen gesetzlichen Rahmenbedingungen (Kapitel 10.4) gelten -je nach

Input- unterschiedliche Voraussetzungen für die Verwertung der Gärsubstrate. Zu

unterscheiden sind Anlagen, die organische Abfälle entsorgen und solche, die rein

landwirtschaftliche Produkte verarbeiten. Neben den Hofanlagen, in denen die eigenen

Reststoffe des Betriebes (Gülle, Festmist, etc.) oder nachwachsende Rohstoffe

(Silomais, Gras, etc.) verwertet werden, entstehen zunehmend auch gemeinschaftliche

Anlagen mehrerer Landwirte z.B. in der Nähe großer Wärmeabnehmer, da die anfallende

Prozesswärme vom landwirtschaftlichen Betrieb ab einer bestimmten Anlagengröße oft

nicht voll genutzt werden kann.

33 KLINSKI, S. (2002), S.27


292

Das Ziel einer Vergärung organischer Reststoffe liegt, neben der energetischen Nutzung

vor allem bei Anlagen mit landwirtschaftlichen Inputstoffen, stets in der Herstellung von

Düngemitteln. Alle Biogasanlagen werden grundsätzlich als biologische

Abfallbehandlungsanlagen eingestuft und sind ab einer Leistungsgrenze von 10Mg/d bis

50 Mg/d oder 2500 m³ Lagervolumen (geregelt in der 4.BImSchV34) im vereinfachten

Verfahren genehmigungspflichtig nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz

(BImSchG35). Dies trifft auch auf Anlagen zu, die nur Gülle und nachwachsende

Rohstoffe vergären. Allerdings ist der entstehende Wirtschaftsdünger bei rein

landwirtschaftlichen Anlagen von den Regelungen der Bioabfallverordnung36

ausgenommen und kann somit ohne weitere Auflagen auf landwirtschaftliche Flächen

ausgebracht werden.

Für den Landwirt ergeben sich durch die Nutzung des Wirtschaftsdüngers gegenüber der

direkten Gülleverwertung folgende Vorteile:37

• Bessere Bodenverfügbarkeit des Stickstoffes durch Umwandlung von

organischem in mineralischen Stickstoff (Ammoniumstickstoff),

• Hygienisierung durch Abbau pathogener Keime bei Temperaturen bei 40 °C und

entsprechender Verweilzeit,

• Abtötung von Unkrautsamen (in Abhängigkeit von der Temperatur und

Verweilzeit),

• Homogenisierung durch Abbau strukturreicher organischer Substanzen,

• Reduzierung von Geruchsemissionen,

• Erzeugung von erneuerbarer Energie und

• Klimaschutz durch vermiedene Methanemissionen.

Im Vergleich zur Rohgülle weist die vergorene Gülle folgende geringere Emissionswerte

auf:38

• Ammoniak: 21-65 %,

• Kohlendioxid: 19-78 %,

34 Vierte Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über

genehmigungspflichtige Anlagen – 4. BImSchV) vom 24.6.1985 (BGBl. I S. 1586, neugefasst durch Bek. V.

14.3.1997 BGBl. I S. 504, zuletzt geändert am 6.1.2004 BGBl. I S. 2) 35 Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche,

Erschütterungen und ähnliche Vorgänge (Bundes-Immissionsschutzgesetz – BImSchG) vom 15.3.1974 (BGBl. I

S. 721,1193, zuletzt geändert durch G. v. 6.1.2004 BGBl. I S. 2) 36 Verordnung über die Verwertung von Bioabfällen auf landwirtschaftlich, forstwirtschaftlich und gärtnerisch

genutzten Böden (Bioabfallverordnung - BioAbfV) vom 21.09.1998 (BGBl. I S. 2955, zuletzt geändert am

26.11.2003 BGBl. I S. 2373) 37 vgl. WELLINGER, A. et. Al. (1991), S.14 ff 38 JÄKEL et al. (2000)


293

• Lachgas: 36-72 %

• Methangas: 64-76 %

9.2.2 Vergärung vs. Kompostierung

Zur stofflichen Verwertung organischer Abfälle gibt es zwei gebräuchliche Verfahren:

Kompostierung (aerobe Zersetzung) und Vergärung (anaerobe Zersetzung). (vgl. Kapitel

7.1.3) Ziel der Kompostierung ist es, organische Abfall- und Reststoffe in einen

hygienischen einwandfreien Zustand zu verwandeln, die enthaltenen organischen

Substanzen in Humusstoffe zu überführen sowie den „Wertstoff Kompost“ zu erzeugen.

Die Vergärung hat als Ziel organische Reststoffe zur Energiegewinnung und

Düngemittelherstellung zu nutzen. Es soll demnach ein geschlossener

Verwertungszyklus hergestellt werden. In den letzten Jahren hat neben der

Kompostierung, die Abfallvergärung bei der Bioabfallverwertung an Bedeutung

gewonnen.39

Sowohl die Kompostierung als auch die Vergärung von organischen Abfällen hat u.a. mit

Blick auf die Zusammensetzung des zu behandelnden Abfalls und der Standortwahl Vor-

und Nachteile, welche bei der Entscheidungsfindung zu berücksichtigen sind.

Ein wichtiger Punkt ist die Zusammensetzung des zu behandelnden Bioabfalls. Häufig

haben Bioabfälle aus Verdichtungsgebieten wegen weitgehend fehlenden Gartenabfällen

oder Abfällen aus Großmärkten einen Wassergehalt von ca. 80 %, der bei der

Kompostierung zu Emissionsproblemen führen kann. Aus diesem Grund müssen

entweder größere Menge an Trockensubstraten beigefügt werden oder die Bioabfälle

vorab entwässert bzw. angetrocknet werden. Andererseits führen hohe Anteile an

Gartenabfällen (insbesondere Strauch- und Baumschnitt) zu Problemen bei der

Vergärung, da die Lignozellulose unter anaeroben Bedingungen kaum bzw. gar nicht zu

Biogas abgebaut werden kann.

Der Flächenbedarf einer Vergärungsanlage ist i.d.R. geringer als der einer

Kompostieranlage. Des weiteren ist eine Vergärungsanlage stets gekapselt und hat

deshalb auch geringere Geruchsemissionen. Außerdem ist es technisch gesehen

einfacher völligen Luftabschluss zu gewährleisten, als stets ausreichend Luftsauerstoff zu

garantieren.40

Bei der Kompostierung wird Energie verbraucht, aber keine produziert. Im Gegensatz

dazu wird während dem Vergärungsprozess ein Gas zur Erzeugung von Wärmeenergie

und elektrischer Energie gewonnen. Zudem kann das Treibhausgas Kohlendioxid

reduziert werden (Biogas ist CO2-Neutral). Nach der Deckung des eigenen

Energiebedarfs verbleibt sogar noch ein Überschuss (größenabhängig von dem

39 BÖHM, P. (2000) 40 EMBERGER, J. (1993), S.153ff


294

jeweiligen Vergärungsprozess), so dass fossile Energieträger eingespart werden können.

Deshalb wird die Vergärung u.a. auch als ökologische Zukunftstechnologie bezeichnet.41

Abschließend ist zu sagen, dass vor allem in Anbetracht der Energienutzung die

Vergärung gefördert werden sollte. Dabei ist zu beachten, dass die bestehenden

Kompostieranlagen in Konkurrenz zu den energetisch effizienteren Biogasanlagen

stehen. Da jedoch in beiden Anlagen Kompost produziert werden kann, könnten in

Zukunft Kompostieranlagen durch Biogasanlagen ersetzt bzw. diesen nachgeschaltet

werden.42

9.2.3 Rechtliche Aspekte der Substratverwertung

Zur Gewährleistung einer unbedenklichen Verwertung von organischen Reststoffen

wurde in den letzten Jahren eine Reihe von gesetzlichen Rahmenbedingungen

festgeschrieben, die eine ordnungsgemäße landbauliche Nutzung der Stoffe regeln

sollen. Erläuterungen über diesbezügliche rechtliche Fragestellungen finden sich unter

Kapitel 10.4.4 ff. wieder.

9.2.4 Stoffliche Eigenschaften

Die Eigenschaften vergorener Substrate sind je nach Inputstoff unterschiedlich. Der

Wassergehalt und somit der Trockensubstanzgehalt des Frischmaterials reduziert sich

bei Nassfermentationen von ca. 12 % (Input) auf einen TS-Gehalt von 5-6 % im

Endlager. Die Dichte des Materials beträgt dann 0,95-1,05 Mg/m³. Das vergorene

Substrat hat einen pH-Wert von 6,5 - 7,5.43

Vor allem die Schwermetallbelastung ist abhängig von den jeweiligen Inputstoffen. Vor

allem bei Schweinegülle kann die Zufütterung von Zink und Kupfer zu erhöhten

Schwermetallgehalten führen. Besonders problematisch sind Bioabfälle (Grüne Tonne),

deren Schwermetallgehalt aufgrund von Fehlwürfen erhöht sein kann. Im Regelfall

werden die Grenzwerte der Bioabfallverordnung eingehalten.

9.2.5 Verwertungswege

Die Verfütterung von Speiseabfällen in der Schweinmast ist durch Schweinepest, BSE

und MKS in den letzten Jahren verstärkt in die Kritik gekommen. Aus diesem Grund

wurde im September 2002 die Verordnung über tierische Nebenerzeugnisse

verabschiedet. Diese sieht ein Verfütterungsverbot von Speiseabfällen ab 1.November

200644 vor. Bei einer Gewährleistung der hygienischen Anforderungen durch den

Biogasprozess kann die Behandlung von Speiseresten in Biogasanlagen eine

ökonomisch und energetisch sinnvolle Verwertungsmöglichkeit darstellen.

41 BÖHM, P. (2000) 42 wie beispielsweise bei der Vergärungsanlage der Firma Altvater in Hoppstädten-Weiersbach 43 Persönliche Mitteilung; SPURK, C., Ökobit GmbH, Föhren, 12.03.03 44 WERNER (2002)


295

Bioabfälle werden derzeit zu einem hohen Prozentsatz kompostiert. Auch für diese

Mengen bietet sich eine vorherige Fermentation an. Die Technologie der

Trockenfermentation (vgl. Kapitel 7.2.3.2.2) ermöglicht eine Vergärung auch ohne Gülle.

9.2.6 Anpassungsbedarf für rechtliche Rahmenbedingu ngen

Nach Aussagen verschiedener Anlagenbetreiber und –planer besteht erheblicher

Handlungsbedarf im Bereich der Vereinfachung der gesetzlichen Rahmenbedingungen,

die noch nicht auf die energetische Nutzung von organischen Abfällen ausgelegt sind.

Dies stellt die Voraussetzungen für Biogasanlagen wesentlich schlechter als die für alle

anderen Verwertungsmöglichkeiten. Beispiele hierfür sind die unterschiedliche

Handhabung einzelner Stoffe, so darf z.B. Apfeltrester als Futtermittel ohne

Genehmigung verfüttert werden. Die Nutzung in einer Biogasanlage bedarf allerdings

einer gesonderten Genehmigung. Weiterhin muss beispielsweise Schweinegülle vor der

Einbringung in eine Gemeinschaftsanlage pasteurisiert werden oder für sechs Wochen

gelagert werden. Für den Bau einer Biogasanlage besteht nach dem Baugesetzbuch45

keine Privilegierung, was den Bau von Gemeinschaftsanlagen in räumlicher Nähe zu den

für die Wirtschaftlichkeit benötigten Wärmeabnehmern erschwert. Eine Novellierung wird

zur Zeit im Bundestag beraten (vgl. Kapitel 10.4.2)

9.3 Rückstände anderer Technologien

9.3.1 Pyrolyserückstände

Unter Pyrolyse wird die Zersetzung von festen und flüssigen Stoffen bei hoher

Temperatur (400-700°C) unter Sauerstoffausschluss v erstanden. Ziel des Prozesses ist

die möglichst große Ausbeute an Pyrolyseöl, das in Dieselmotoren verbrannt werden

kann oder auch als chemischer Rohstoff Verwendung findet. Des weitern fallen während

des Pyrolyseprozesses Gas und Holzkohle an, die zum Teil als Energieträger zur

Erzeugung von Prozesswärme genutzt werden können.

Als einziges Abfallprodukt fällt Asche an, welche abhängig von der Zusammensetzung

der zu zersetzenden Stoffe meist mit einem erhöhten Schadstoffpotential belastet ist. Die

Asche kann jedoch während des Pyrolyseprozesses nicht vollständig abgeschieden

werden, so dass immer ein gewisser Feststoffanteil an Asche im Pyrolyseöl verbleibt.46

Eine genaue Festlegung über die zulässigen Arten der Beseitigung von Aschen aus dem

Pyrolyseprozess lässt sich den geltenden abfallrechtlichen Regelungen nicht entnehmen.

Die Aschen weisen ein erhöhtes Schadstoffpotential auf, für die eine Ablagerung auf

einer Siedlungsdeponie unzulässig ist. Deshalb können die Aschen aufgrund der hohen

Schadstoffbelastung in der Regel nur auf geeigneten Sonderabfalldeponien entsorgt

werden.

45 Baugesetzbuch vom 23.06.1960 (BGBl. I S. 341, zuletzt geändert am 23.7.2002 BGBl. I S. 2850) 46 LAUER, M. (2001), S.18


296

9.3.2 Vergasungsrückstände

Das bei der Vergasung von Biomasse erzeugte Brenngas kommt zum einen in

Kraftfahrzeugen sowie zur dezentralen Stromerzeugung zum Einsatz. Das Brenngas wird

dabei zum Antrieb von Gasturbinen und Gasmotoren genutzt. Dabei bereiten vor allem

die im Gas enthaltenen kondensierbaren Kohlenwasserstoffverbindungen, die im

Allgemeinen auch als Teer bezeichnet werden, große Schwierigkeiten. Wenn diese

Teere nicht vollständig entfernt werden, kommt es zu starken Verschmutzungen in

Rohrleitungen, Ventilen und Aggregaten. Ein kontinuierlicher Anlagenbetrieb wird

daraufhin unmöglich. Die Verbesserung der Gasqualitäten durch die Abscheidung des

Teers ist somit besonders wichtig.47

Die meisten Vergasungstechnologien scheitern gegenwärtig noch an der Beherrschung/

Beseitigung der bei der Gasreinigung meistens benutzten wässrigen Waschflüssigkeiten.

Das BISEA-Verfahren (vgl. Kapitel 7.3.2) bietet die Möglichkeit durch eine

nachgeschaltete Gaswäsche mit Waschöl, den Teergehalt im Produktgas auf

motorverträgliche Grenzwerte abzusenken. Während dem gesamten Verfahren werden

Prozesse optimal gesteuert und es entstehen keinerlei Reststoffe, die verwertet bzw.

entsorgt werden müssen.48

47 ISING,M. (2002), S.11 48 EDER, C. (2003)


297


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Anlagen. Aarau

• WERNER, P. (2002): Verfütterungsverbot von Speiseresten – Zukünftige

Verwertung in Biogasanlagen?. In Tagungsband der 11. Jahrestagung Biogas


299

und Bioenergie in der Landwirtschaft, Landesgewerbeamt Baden-Würtemberg,

Stuttgart

• VON WILPERT, K. (2002): Eckpunkte und wissenschaftliche Begründung eines

Holzasche-Kreislaufkonzepts. In Freiburger Forstliche Forschung, Holzasche-

Ausbringung im Wald, ein Kreislaufkonzept. Tagungsband, FVA-Kolloquium,

Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Würtemberg, Freiburg

• WERNER, P. (2002): Verfütterungsverbot von Speiseresten – Zukünftige

Verwertung in Biogasanlagen? in Tagungsband der 11. Jahrestagung Biogas

und Bioenergie in der Landwirtschaft, Landesgewerbeamt Baden-Würtemberg,

Stuttgart

• VON WILPERT, K. (2002): Eckpunkte und wissenschaftliche Begründung eines

Holzasche-Kreislaufkonzepts; in Freiburger Forstliche Forschung, Holzasche-

Ausbringung im Wald, ein Kreislaufkonzept. Tagungsband, FVA-Kolloquium,

Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Würtemberg, Freiburg

Rechtliche Zusammenhänge der energetischen Biomassenutzung

300

10 Rechtliche Zusammenhänge der energetischen

Biomassenutzung

10.1 Das Erneuerbare-Energien-Gesetz und die

Biomasseverordnung

Nach dem In-Kraft treten des Gesetzes über den Vorrang Erneuerbarer Energien und der

Biomasseverordnung, war in Deutschland eine enorme Steigerung an neuen Biomasse-

Kraftwerken zu erkennen, wobei Größenordnungen von Leistungen von unter 500 kW bis

zu 70 MW Feuerungswärmeleistung (Altholz-Heizkraftwerke) errichtet wurden.1

10.1.1 Das Erneuerbare-Engergien-Gesetz

10.1.1.1 Grundsätzliches

Das Gesetz für den Vorrang Erneuerbare Energien (EEG) regelt die Annahme und die

Vergütung von Strom, der ausschließlich aus erneuerbaren Energiequellen gewonnen

wird. Die Annahme und Vergütung hat dabei durch die Netzbetreiber zu erfolgen. Dies

sind diejenigen Versorgungsunternehmen, die die Stromnetze für die allgemeine

Versorgung betreiben. In Kraft getreten ist es erstmals am 01.04.2000.

Am 02.04.04 hat der Bundestag die Novelle des EEG verabschiedet, welches am 01.

Juni 2004 in Kraft treten wird. Das EEG bringt viele Neuerungen im Bereich der

Vergütung von Strom aus Biomasse mit sich.2

10.1.1.2 Die Vergütung von Strom aus Biomasse

Im Vergleich zur derzeit noch geltenden Fassung des EEG's bringt das neue EEG

insbesondere für kleine Anlagen erhebliche Verbesserungen im Bereich der Vergütung

mit sich. Die bisher geltenden Vergütungssätzen von 10,53 Cent/kWh für Anlagen mit

einer installierten elektrischen Leistung von bis zu 500 Kilowatt (§ 5 I Zif. 1 EEG a.F.)3

hatten nicht den gewünschten Effekt, dass die Errichtung solcher Anlagen vermehrt

angestrebt wird.4 Grund dafür war, dass durch die niedrige Vergütung sich eine solche

Kleinanlage aus ökonomischen Gründen nicht gelohnt hat. Um dennoch einen Anreiz zur

Errichtung solcher Anlagen zu schaffen, wurde insbesondere für Kleinstanlagen die

Vergütung erhöht.

1 MAIR K. (2003) S. 1 2 www.eeg-aktuell.de/index.php/article/articleview/123/1/2/ zugriff am 18.05.04 3 Anm.: EEG a.F. bezieht sich auf die Version des EEGs mit Stand 22.12.2003, EEG n.F. auf die Version des

EEGs, wie es am 01.06.2004 in Kraft treten wird 4 KLINSKI S. (2002) S. 7


301

10.1.1.3 Die Mindestvergütung von Biomasse

Nunmehr ergeben sich gemäß § 8 I EEG n.F. folgende Vergütungssätze für Strom aus

Biomasse:

• bis einschließlich einer Leistung von 150 Kilowatt mindestens 11,5 Cent/kWh

gemäß § 8 I 1 Zif 1 EEG n.F.

• bis einschließlich einer Leistung von 500 Kilowatt mindestens 9,9 Cent/kWh

gemäß § 8 I 1 Zif. 2 EEG n.F.

• bis einschließlich einer Leistung von 5 Megawatt mindestens 8,9 Cent/kWh

gemäß § 8 I 1 Zif 3 EEG n.F.

• ab einer Leistung von 5 Megawatt mindestens 8,4 Cent/kWh gemäß § 8 I 1 Zif. 4

EEG n.F., wobei gemäß § 8 I 1 EEG n.F. Anlagen mit einer Leistung bis

einschließlich 20 Megawatt in den Anwendungsbereich des EEGs und damit

unter die angegebenen Vergütungssätze fallen.

Sofern Altholz der Kategorie A III und A IV i.S.d. AltholzV in der Biomasseanlage zur

Stromerzeugung genutzt wird, ändert sich nach § 8 I 2 EEG n.F der Vergütungssatz

entgegen den o.a. Beträgen auf 3,9 Cent/kWh.

10.1.1.4 Die Privilegierung bestimmter Biomassearte n/-techniken

§ 8 II EEG n.F. privilegiert bzgl. der Vergütung solche Anlagen, die ausschließlich

bestimmte Biomassearten verwendet, mit einer Erhöhung der in § 8 I 1 Zif. 1 und 2 EEG

n.F. angegebenen Sätze um 6,0 Cent/kWh und einer Erhöhung der in § 8 I 1 Zif. 3 EEG

n.F. angegebenen Sätze um 4,0 Cent/kWh. Voraussetzung für diese Erhöhung ist, dass

in der Biomasseanlage ausschließlich

• rein pflanzliches Material5

• Gülle i.S.d. EG-HygieneV6 oder

• Gemischen aus diesen Stoffen

genutzt werden. Hintergrund dieser Privilegierung ist, dass insbesondere

landwirtschaftliche Biomasseanlagen unter ausschließlichem Einsatz dieser

Biomassearten ökonomisch gesehen unrentabel sind. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass

diese Stoffe im Vergleich zu Biomasse aus Abfällen nicht unwesentlich teurer sind. Mit

der Privilegierung will man u.a. dem Trend bei der Nutzung von Gülle als Einsatzstoff

entgegentreten, dass aus wirtschaftlichen Gründen Kofermente7 untergemischt werden,

die aufgrund ihres Energiereichtums eine höhere Ausbeute an Energie ermöglichen. Des

weiteren ist die Privilegierung aus dem Grunde erfolgt, dass aufgrund der EG-Hygiene-

5 § 8 II 1 zif 1 lit. a EEG n.F. 6 § 8 II 1 zif 1 lit. b EEG n.F. 7 Anm.: insbes. tierische Fette


302

Verordnung8, die seit dem 30.04.2003 Anwendung findet, erhebliche Kosten auf die

Anlagenbetreiber zukommen, da diese ihre Anlagen an die technischen Vorgaben der

Verordnung anpassen müssen.9

§ 8 II 2 EEG n.F. macht deutlich, dass diese Privilegierung sowohl für neu errichtete, als

auch für Altanlagen gilt, sofern die Voraussetzungen erfüllt sind.

Die Mindestvergütungen nach § 8 I 1 Nr. 3 erhöhen sich abweichend von § 8 II 1 um 2,5

Cent/kWh, bei einer Stromerzeugung durch die Verbrennung von Holz.

Wird Strom i.S.d. § 3 IV Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz hergestellt, so erhöhen sich die

Mindestvergütungen in § 8 I 1 um jeweils 2,0 Cent/kWh. Durch diese Regelung wollte der

Gesetzgeber den Anreiz schaffen, dass bei der Energieerzeugung der Anreiz der

Nutzung neuer Technologien geschaffen wird.10

§ 8 IV EEG n.F. enthält die sog. Degressionsregel des § 5 II EEG a.F. Danach erhöhen

sich die Mindestvergütungen nach § 8 I 1 Nr. 1 bis 3 „um jeweils weitere 2,0 Cent pro

Kilowattstunde, wenn der Strom in Anlagen gewonnen wird, die auch in Kraft-Wärme-

Kopplung betrieben werden, und die Biomasse durch thermochemische Vergasung oder

Trockenfermentation umgewandelt, das zur Stromerzeugung eingesetztes Gas aus

Biomasse auf Erdgasqualität aufbereitet worden ist oder der Strom mittels

Brennstoffzellen, Gasturbinen, Dampfmotoren, Organic- Rankine-Anlagen,

Mehrstoffgemisch-Anlagen, insbesondere Kalina-Cycle-Anlagen, oder Stirling-Motoren

gewonnen wird.“

Gemäß § 8 V EEG n.F. werden beginnend mit dem 1. Januar 2005 jährlich jeweils für ab

diesem Zeitpunkt neu in Betrieb genommene Anlagen um jeweils 1,5 Prozent des für die

im Vorjahr neu in Betrieb genommenen Anlagen maßgeblichen Wertes gesenkt und auf

zwei Stellen hinter dem Komma gerundet.

10.1.1.5 Ermächtigungsgrundlage für die Biomassever ordnung

Gemäß § 8 VII EEG n.F. ist das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und

Reaktorsicherheit dazu ermächtigt „im Einvernehmen mit dem Bundesministerium für

Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft und dem Bundesministerium für

Wirtschaft und Arbeit durch Rechtsverordnung, die der Zustimmung des Bundestages

bedarf, Vorschriften darüber zu erlassen, welche Stoffe als Biomasse im Sinne dieser

Vorschrift gelten, welche technischen Verfahren zur Stromerzeugung angewandt werden

dürfen und welche Umweltanforderungen dabei einzuhalten sind.“

8 EG Nr 1774/2002 9 Amtliche Begründung zu § 8 II EEG n.F. 10 Amtliche Begründung zu § 8 III EEG n.F.


303

Hiervon hat das BMU bereits unter der alten Fassung des EEGs11 gebrauch gemacht,

indem es die Biomasseverordnung erlassen hat, die am 21.06.2001 in Kraft getreten ist.

10.1.2 Die Biomasseverordnung


Das EEG definiert nicht, was es unter dem Begriff Biomasse versteht. Vielmehr überlässt

es dem BMU, dies konkret in einer Rechtsverordnung rechtsverbindlich festzulegen.

Hierzu hat das BMU die Biomasseverordnung erlassen, die im Mai 2001 in Kraft getreten

ist. Diese regelt, welche Stoffe als Biomasse einzustufen sind und welche technischen

Verfahren zur Erzeugung von Strom aus Biomasse von dem EEG anerkannt werden.

Dabei stellt es an die technischen Verfahren spezifische Umweltanforderungen.12

10.1.2.2 Aufbau der Biomasseverordnung

Zunächst definiert die Biomasseverordnung, was unter Biomasse i.S.d. Verordnung und

des EEGs zu verstehen ist. Gemäß § 2 I BiomasseV sind Energieträger aus Phyto- und

Zoomasse sowie alle Folge- und Nebenprodukte Biomasse. In § 2 II BiomasseV zählt die

Verordnung auf, welche Stoffe insbesondere als Biomasse anerkannt sind. Dies sind

Pflanzen- und Pflanzenbestandteile (Nr. 1), Abfälle und Nebenprodukte pflanzlicher und

tierischer Herkunft (Nr. 2, 3), Bioabfälle gemäß § 2 Nr. 1 BioAbfV (Nr. 4) und aus

Biomasse durch Vergasung oder Pyrolyse erzeugtes Gas sowie aus Biomasse erzeugter

Alkohol (Nr. 5).

§ 2 Abs. 3 BiomasseV beschreibt dagegen Stoffe, deren Zuordnung auf Grund

unterschiedlicher Fremdstoffgehalte nicht immer gegeben ist. Zu diesen Stoffen gehört

Altholz, Pflanzenölmethylester, Treibsel und Biogas. Biogas wird nur als Biomasse

angesehen, wenn es frei von gemischten Siedlungsabfällen, Hafenschlick,

Gewässerschlämmen, Tierkörpern oder Erzeugnissen aus Tierkörpern ist.

Schließlich legt die BiomasseV in § 3 fest, welche Stoffe nicht als Biomasse anerkannt

sind.

In § 4 BiomasseV werden die technischen Verfahren aufgezählt, die vom EEG anerkannt

werden. Hierbei erfolgt lediglich eine Aufzählung verschiedener Verfahrensarten, ohne

dass dabei technisch ins Detail gegangen wird, wodurch eine Vielzahl von

Verfahrensarten denkbar ist. Des weiteren werden in § 5 BiomasseV

Umweltanforderungen gestellt.

11 § 2 I 2 EEG a.F. 12 BMU (Hrsg) Monitoring S. 3


304

Abbildung 10-1: Biomasse i.S.d. BiomasseV

Quelle: Monitoring Tab.3 S. 9

10.2 Die Genehmigung von Biomasseanlagen

10.2.1 Die Anlagengenehmigung

Im Folgendem werden die gesetzlichen Anforderungen zur Genehmigung einer

Biomasseanlage aufgeführt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird nach einem

allgemeinem Überblick zunächst die Genehmigung eines Altholz-Kraftwerks und

anschließend die Genehmigung einer Biogasanlage durchleuchtet, da zwischen beiden

Anlagen erhebliche rechtliche Unterschiede aufzufinden sind.

10.2.1.1 Allgemeiner Überblick

Beim Bau einer Biomasseanlage sind je nach Art und Größe der Anlage unterschiedliche

gesetzliche Vorgaben einzuhalten. Grundsätzlich richten sich diese nach BImSchG,

UVPG und Baurecht (BauGB).13

Im Einzelfall sind darüber hinaus weitere rechtliche Vorschriften einzuhalten. Hierbei

kommen folgende Vorschriften in Betracht:

1. BImSchV

4. BImSchV

9. BImSchV

13. BImSchV

13 MAIR K. (2003) S. 1


305

17. BImSchV

Altholzverordnung

Abfallverzeichnisverordnung

Düngemittelgesetz und Düngemittelverordnung

Bioabfallverordnung

Hygiene-Verordnung

Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz

Wasserhaushaltsgesetz und VAwS RP

Ta Luft/ TA Lärm

Darüber hinaus sind auch Arbeitsschutzgesetze u.ä. einzuhalten, die im Folgenden außer

Acht gelassen werden sollen.14

10.2.1.2 Genehmigungsverfahren nach Baurecht

Das Bau- und Planungsrecht lässt sich Aufteilen in das bundeseinheitliche Planungsrecht

(BauGB, BauNVO) sowie das jeweilige länderspezifische Bauordnungsrecht (LBO RP).

Während das Planungsrecht festlegt wo und was gebaut werden darf, wird im

Bauordnungsrecht das Genehmigungsverfahren festgelegt.15

Anlagen, die nicht unter die Genehmigungspflicht nach BImSchG fallen, weil sie die

Schwellenwerte der 4. BImSchV nicht erreichen, sind nach Baurecht zu genehmigen. Die

Betreiberpflichten gemäß § 22 BImSchG müssen eingehalten werden. Zuständig für die

Baugenehmigung ist die Untere Bauaufsichtsbehörde.

Im Rahmen der baurechtlichen Genehmigung werden nicht nur die baurechtlichen

Vorgaben, sondern auch solche des BImSchG, WHG, KrW-/AbfG überprüft. Außerdem

ist den Antragsunterlagen beizufügen, wie mit den Gärrückständen aus der Anlage

umgegangen werden soll.16

Gemäß § 63 I 1 LBauO RP hat der Bauherr die Antragsunterlagen schriftlich bei der

Gemeindeverwaltung einzureichen.

Insbesondere folgende Unterlagen sind für die baurechtliche Genehmigung einzureichen:

• Auszug aus der Flurkarte (Katasterkartenwerk) und aus der Deutschen

Grundkarte (Maßstab 1:5000)

• Lageplan

• Bauzeichnungen

14 BMU (Hrsg) (2003)Informationsteil S. I-95 15 BMU (Hrsg) (2003)Informationsteil S. I-99 16 KREIS STEINFURT (Hrsg) Band II S. 34


306

• Baubeschreibungen und Betriebsbeschreibungen

• Technische Angaben zu Anlageteilen

• Beschreibung der Gärsubstrate

• Angabe zu wassergefährdenden Soffen

• Berechnungen und Angaben zur Kostenermittlung

• Nachweise der Standsicherheit und des Schallschutzes

• Brandschutzkonzept

• Einhaltung der Betreiberpflichten (Dokumentation) nach § 22 BImSchG, wie z.B.

Angaben zum Emissions- und Immissionsverhalten der Anlage17

Während die Genehmigung einer Biomasseanlage innerhalb eines Bebauungsplans

weniger problematisch ist, da sich hierbei die Zulässigkeit einer solchen Anlage nach

dem konkreten Bebauungsplan ergibt, stellt sich die Errichtung einer solchen Anlage im

Außenbereich schwieriger dar. Auf diese Problematik wird unter Kapitel 10.4.2.4 genauer

eingegangen.

10.2.1.3 Genehmigungsverfahren nach dem Gesetz zum Schutz vor

schädlichen Umwelteinwirkungen durch

Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen un d

ähnliche Vorgänge (BImSchG)

10.2.1.3.1 Genehmigungsbedürftigkeit

Anlagen sind immissionsschutzrechtlich genehmigungsbedürftig, wenn sie „auf Grund

ihrer Beschaffenheit oder ihres Betriebs in besonderem Maße geeignet sind, schädliche

Umwelteinwirkungen hervorzurufen oder in anderer Weise die Allgemeinheit oder die

Nachbarschaft zu gefährden, erheblich zu benachteiligen oder erheblich zu belästigen

(...)“ (§ 4 I 1 BImSchG). Welche Anlagen der Gesetzgeber hierunter fasst, richtet sich

nach § 4 BImSchG i.V.m. der 4. BImSchV. Weiterhin ist zu prüfen, ob nicht evtl. mehrere

Anlagen derselben Art in einem engen räumlichen und betrieblichen Zusammenhang

stehen, so dass sie eine gemeinsame Anlage bilden könnten. In diesem Fall muss nur

eine Genehmigung für alle Anlagenteile eingeholt werden.18 Das ist nach § 1 III der 4.

BImSchV19 der Fall, wenn die Anlagen

• auf demselben Betriebsgelände liegen,

17 KREIS STEINFURT (Hrsg) Band II S. 34; Fischer/Krieg (2001) Kapitel 4 18 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 122 19 Vierte Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über

genehmigungspflichtige Anlagen – 4. BimSchV) vom 24.6.1985 (BGBl. I S. 1586, neugefasst durch Bek. V.

14.3.1997 BGBl. I S. 504, zuletzt geändert am 6.1.2004 BGBl. I S. 2)


307

• mit gemeinsamen Betriebseinrichtungen verbunden sind und

• einem vergleichbaren technischen Zweck dienen.

Sofern eine Biomasseanlage die Schwellenwerte der 4.BImSchV erreicht, ist sie nach

immissionsschutzrechtlichen Vorgaben zu genehmigen.20 Je nachdem, ob die Anlage in

Spalte 1 oder in Spalte 2 des Anhangs zur 4. BImSchV aufgeführt ist, werden

unterschiedliche Anforderungen an das Genehmigungsverfahren gestellt. Erreicht eine

Anlage nicht die Schwellenwerte der 4. BImSchV, so handelt es sich gemäß §§ 22 ff

BImSchG um eine nicht-genehmigungsbedürftige Anlage, die nach Baurecht zu

genehmigen ist, und den Anforderungen des § 22 BImSchG und der 1. BImSchV

entsprechen muss.21

10.2.1.3.2 Antragsunterlagen

Fällt die Biomasseanlage unter die Genehmigungsbedürftigkeit gemäß § 4 BImSchG, so

sind die erforderlichen Unterlagen, die in §§ 4 – 4e der 9.BImSchV genauer aufgelistet

sind, bei der zuständigen Behörde einzureichen.22 Dabei ist zu beachten, dass der

immissionsschutzrechtlichen Genehmigung eine Konzentrationswirkung zukommt. D.h.,

dass gemäß § 13 BImSchG u.a. auch die Baugenehmigung integriert ist und nicht

separat beantragt werden muss. Nicht einbezogen sind dagegen Erlaubnisse und

Bewilligungen gemäß §§ 7, 8 WHG, die Zulassung bergerechtlicher Betriebspläne und

Entscheidungen aufgrund atomrechtlicher Vorschriften.23 Für den Antragssteller bedeutet

dies, dass er auch die Unterlagen, die nach Baurecht gefordert sind, bei der zuständigen

Behörde im immissionsschutzrechtlichen Genehmigungsverfahren einzureichen hat.

Darüber hinaus sind folgende Unterlagen erforderlich:

• Antragsformulare für das BImSchG-Verfahren

• Topographische Karte im Maßstab 1: 25.000

• Darstellung der Immissions- und Emissionssituation der Anlage

o TA Luft

o TA Lärm

• Beschreibung der Maßnahmen zur Reinigung und Ableitung der Abgase

20 KLINSKI S (2002) S 18; Mair. K. (2003) S. 2 21 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 245 ff

22 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 186 23 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 206


308

10.2.1.3.3 Wesentliche Änderung

Die Genehmigungspflicht nach BImSchG besteht nicht nur für die Neuerrichtung von

Anlagen, sondern auch dann, wenn eine bestehende Anlage wesentlich geändert wird.

Eine wesentliche Änderung liegt nach § 16 I 1 BImSchG vor, „wenn durch die Änderung

der Lage, Beschaffenheit oder des Betriebs der Anlage nachteilige Auswirkungen

hervorgerufen werden können und dies für die Prüfung nach § 6 I Nr. 1 BImSchG

erheblich sein könnte“. Hierbei erfolgt ein Ist-Soll Vergleich der Anlage. Stellt sich dabei

heraus, dass durch die Änderung nachteilige Umwelteinwirkungen entstehen und hiervon

auch die Betreiberpflichten nach § 5 BImSchG betroffen sind, ist eine erneute

Genehmigung erforderlich.24 Berücksichtigt werden bei der Prüfung insbesondere solche

Belange, die die Luftreinhaltung (TA Luft), Lärmschutz, Sicherheitstechnik sowie die

Entstehung von Abfällen betreffen.25

10.2.1.3.4 Anzeigepflichtige Änderungen

Gemäß § 15 BImSchG unterliegen Änderungen, die nicht als wesentliche Änderungen

gemäß § 16 BImSchG einzustufen sind, einer Anzeigepflicht, sofern sie sich nachteilig

auf die Schutzgüter des § 1 BImSchG auswirken. Eine solche schriftliche Anzeige hat

gemäß § 15 I 1 BImSchG spätestens einen Monat vor Durchführung der Änderung zu

erfolgen. Innerhalb eines Monats prüft die zuständige Behörde dann, ob nicht doch eine

Genehmigungspflicht nach BImSchG besteht.26 Evtl. nötige anderweitige

Genehmigungen wie z.B. die Baugenehmigung sind durch den Anlagenbetreiber

eigenverantwortlich einzuholen, da es sich bei dem Anzeigeverfahren nicht um ein

Genehmigungsverfahren nach § 4 BImSchG handelt.27 (Vgl. hierzu auch Abbildung 10-2)

24 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 220 25 RUCHSER M (2001) S. 62, Mair K. (2003) S. 7 26 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 219 27 RUCHSER M. (2001) S. 63, Mair K (2003) S.7/8


309

Abbildung 10-2 : Genehmigungs- oder Anzeigepflicht gemäß §§ 15, 16 B ImSchG

Quelle: Mair Fließbild 1 S. 11, eigene Darstellung

10.2.1.3.5 Genehmigungsfähigkeit

Voraussetzung für die Erteilung einer Genehmigung ist, dass die in § 5 BImSchG

aufgeführten Betreiberpflichten eingehalten werden. Diese Pflichten sind dynamische,

d.h. sie gelten für den gesamten Betriebszeitraum bis hin zu der Zeit nach der

Betriebseinstellung der Anlage und müssen an den jeweiligen Stand der Technik und die

gesetzlichen Anforderungen angepasst werden. So ist es z.B. möglich, dass gemäß § 17

BImSchG nachträgliche Anordnungen durch die Behörde gestellt werden. Dies ist u.a.

dann der Fall, wenn sich der Stand der Technik ändert oder neue Rechtsverordnungen

Zusätzlich Informationen

u.a. über Emissions- und

Immissionsverhalten nach

§ 22 BImSchG


310

erlassen werden. Dabei ist aber immer der Verhältnismäßigkeitsgrundsatz zu

berücksichtigen.28 Anlagen sind so zu betreiben, dass:

- schädliche Umwelteinwirkungen und sonstige Gefahren, erhebliche Nachteile und

Belästigungen für die Allgemeinheit und Nachbarschaft nicht hervorgerufen werden

können (Schutzgrundsatz, § 5 I Nr. 1 BImSchG),

- Vorsorge gegen schädliche Umwelteinwirkungen und sonstige Gefahren, erhebliche

Nachteile und Belästigungen, insbesondere durch den Stand der Technik getroffen

wird (Vorsorgegrundsatz, § 5 I Nr. 2 BImSchG),

- Abfälle vermieden, nicht zu vermeidende Abfälle verwertet und nicht zu verwertende

Abfälle beseitigt werden (Abfallvermeidungsgrundsatz, § 5 I Nr. 3 BImSchG) und

- Energie sparsam und effizient verwendet wird (Abwärmenutzungsgrundsatz, § 5 I Nr.

4 BImSchG)29

- Des weiteren ist der Nachsorgegrundsatz nach § 5 III BImSchG zu beachten.

Neben den sog. Betreiberpflichten verlangt § 6 BImSchG, dass eine Genehmigung nur

dann erfolgen darf, wenn keine „anderen öffentlich-rechtlichen Vorschriften und Belange

des Arbeitsschutz der Errichtung dem Betrieb der Anlage“ entgegenstehen. Hierbei

kommen Vorschriften aus den Naturschutz-, Boden-, Gewerbe- Bau- und Straßenrecht in

Betracht.30 Des weiteren müssen die auf Grundlage des § 7 BImSchG erlassenen

Rechtsverordnungen, sofern sie anzuwenden sind, eingehalten werden. Als Beispiel

solcher Verordnungen sind hier die Störfallverordnung (12. BImSchV), sowie die 13. und

17. BImSchV zu nennen. Mit diesen Rechtsverordnungen wird dem Vorsorgegebot des

§ 5 I Nr. 2 BImSchG Rechnung getragen.31 Sofern dies eingehalten ist, hat der

Antragsteller einen Rechtsanspruch auf die Genehmigung der Anlage.32

10.2.1.3.6 Das Sachverständigengutachten

Die Behörde kann nach § 13 I der 9. BImSchV, sofern dies zur Prüfung der

Genehmigungsvoraussetzungen erforderlich ist, ein Sachverständigengutachten

einholen. Dabei beinhaltet solch ein Gutachten i.d.R. neben der Beschreibung der Anlage

Angaben bzgl. der Luftreinhaltung, des Gefahrenschutz, Lärmschutz, anfallenden

Abfällen und der Energienutzung. Zu beachten ist auch, dass ein vom Antragssteller

vorgelegtes Sacherständigengutachten nicht als solches, sondern lediglich als

Antragsunterlage bewertet wird.33

28 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 226 29 MAIR K. (2003) S. 5 30 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 155 31 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 158/159 32 KREIS STEINFURT (Hrsg) Band III S. 70 33 MAIR K. (2003) S. 10


311

10.2.1.3.7 Förmliches und vereinfachtes Genehmigung sverfahren

Betrachtet man die 4.BImSchV, so ist erkennbar, dass die Genehmigungsbedürftigkeit in

Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren ermittelt wird. Je nach Durchsatzleistung,

Feuerungswärme, usw. aber auch nach der Größenordnung dieser Anlagen, sind

unterschiedliche Schwellenwerte angegeben, wobei die Anlage der 4. BImSchV in zwei

Spalten aufgeteilt ist.34 Die Bedeutung der beiden Spalten liegt darin, dass, je nachdem in

welcher Spalte sich die Anlage befindet, die immissionsschutzrechtliche Genehmigung in

einem förmlichen oder einem vereinfachten Verfahren zu erteilen ist.

Anlagen der 1. Spalte sind gemäß § 2 I 1 Zif 1 der 4.BImSchV im einem förmlichen

Genehmigungsverfahren, d.h. mit Öffentlichkeitsbeteiligung, nach § 10 BImSchG zu

genehmigen, während Anlagen der 2. Spalte ohne Öffentlichkeitsbeteiligung im

vereinfachen Verfahren gemäß § 19 BImSchG genehmigt werden.

Aufgrund der Konzentrationswirkung der immissionsschutzrechtlichen Genehmigung (§

13 BImSchG), sind im Rahmen der förmlichen und vereinfachten

Genehmigungsverfahrens weitere benötigte behördliche Entscheidungen, Zulassungen,

Verleihungen, Erlaubnisse, öffentlich-rechtliche Genehmigungen, wie z.B. die

baurechtliche Genehmigung, bereits integriert.

Wie der konkrete Ablauf des Verfahrens auszusehen hat und welche Unterlagen bei

Antragsgenehmigung bei der zuständigen Behörde eingereicht werden müssen, richtet

sich nach der 9. BImSchV.35

10.2.1.3.8 Ablauf des förmlichen Verfahrens

Bevor ein Antrag auf die Genehmigung einer Anlage gestellt wird, ist es empfehlenswert,

dass die Möglichkeit eines Beratungsgesprächs bei der zuständigen Behörde in

Anspruch genommen wird. Dabei ist es erforderlich, dass man sich bereits Gedanken

über den zukünftigen Standort macht und eine Kurzbeschreibung der Anlage erstellt.36

Hierbei kann der Antragsteller Hilfestellungen für die Antragsstellung von der Behörde

erhalten.37 Des weiteren können hier sonstige erhebliche Fragen geklärt werden. In

diesem Gespräch wird erörtert, welche Gutachten evtl. notwendig sind, wie sich der

zeitliche Ablauf des Genehmigungsverfahrens gestaltet und welche weiteren Behörden

am Verfahren noch zu beteiligen sind.38

Gemäß § 10 BImSchG i.V.m. der 9. BImSchV gestaltet sich das Genehmigungsverfahren

folgendermaßen:

34 BMU (Hrsg) (2003) Informationsteil S. I-96 35 Anm.: für genaue Infos verweise ich auf die 9. BImSchV 36 KREIS STEINFURT (Hrsg) Band III S. 68 37 § 2 I 9. BImSchV 38 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 183/184


312

Eröffnet wird das Genehmigungsverfahren gemäß § 10 I, II BImSchG durch die Stellung

eines Antrags durch den Vorhabenträger. Diesem Antrag sind alle Informationen

beizufügen, die die Behörde zu ihrer Entscheidung benötigt.39

In einem zweiten Schritt hat nun die Genehmigungsbehörde alle übrigen betroffenen

Behörden gemäß § 10 IV BImSchG am Verfahren zu beteiligen, indem sie deren

Stellungnahmen bzgl. des Vorhabens einholt. Grund dafür ist, dass gemäß § 6 I Nr. 2

neben immissionsschutzrechtlichen Pflichten auch andere öffentlich-rechtliche

Vorschriften erfüllt sein müssen. So prüft z.B. die Baubehörde alle baurechtlichen

Vorschriften, die Naturschutzbehörde die Einhaltung naturschutzrechtlicher Vorschriften

usw.40

Neben der Behördenbeteiligung erfolgt gleichzeitig gemäß § 10 III, IV BImSchG eine

öffentliche Bekanntmachung des Vorhabens im Amtsblatt sowie einer örtlichen

Tageszeitung, die im Einzugsbereich des Standorts der Anlage gelten.

Nach § 9 II der 9. BImSchV soll zwischen Bekanntmachung und dem Beginn der

Auslegungsfrist eine Woche liegen. Einwendungen Dritter gegen das Vorhaben können

bis zwei Wochen nach Ablauf der Auslegungsfrist schriftlich erhoben werden (§ 10 III

BImSchG).41 Nach dem Ablauf der Einwendungsfrist findet die sog. Präklusion

Anwendung. Dieser Einwendungsausschluss besagt, dass mit Ablauf der

Einwendungsfrist alle (nachfolgenden) Einwendungen ausgeschlossen sind und zwar im

weiteren Genehmigungsverfahren (formelle Präklusion) und auch bei einem evtl.

späteren Gerichtsverfahren (materielle Präklusion).42

Nach Ablauf der Einwendungsfrist sind die erhobenen Einwendungen durch die

Genehmigungsbehörde und den Antragsteller, nach § 10 VI BImSchG, zu erörtern.

Danach hat die Genehmigungsbehörde unverzüglich über den Antrag zu entscheiden.

Die Entscheidung über den Antrag hat gemäß § 10 IV a innerhalb von 7 Monaten nach

Eingang der vollständigen Antragsunterlagen zu erfolgen.

Durch die Erteilung der Genehmigung gemäß § 10 VII BImSchG ist es dem Antragsteller

erlaubt, die Anlage im genehmigten Umfang zu errichten. Diese hat auch Bestandsschutz

gegenüber den Behörden und Privaten. Durch die Beteiligung der Öffentlichkeit und die

damit verbundene Präklusion ist es nunmehr nicht mehr möglich, dass Nachbarn

Abwehransprüche geltend machen können. Vielmehr erreicht die Anlage in dieser

Hinsicht einen Bestandsschutz.43 Somit hat die Genehmigung nach § 10 BImSchG einen

wesentlichen Vorteil gegenüber der Genehmigung nach § 19 BImSchG bzw. der

Baugenehmigung, da bei diesen nach Genehmigung immer noch Abwehrrechte geltend

gemacht werden können. Grund dafür ist, dass hier keine Öffentlichkeitsbeteiligung

39 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 186 40 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 187 41 UMWELTBUNDESAMT (2001) S. 40 42 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 192


313

erfolgt und deshalb auch keine Präklusion von Abwehransprüchen erfolgen kann.44

Deshalb ist es empfehlenswert, sich freiwillig einer Genehmigung nach § 10 BImSchG zu

unterziehen. (Vgl. hierzu Abbildung 10-3)

Abbildung 10-3 : Ablauf des BImSchG Genehmigungsverfahren

Quelle: Mair, Fließbild 2 S. 12

43 KREIS STEINFURT (Hrsg) Band III S. 70 44 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 200


314

10.2.1.4 Genehmigungsverfahren nach dem Gesetz über die

Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG)

Neben den Anforderungen des BImSchG und ihren Verordnungen kann die Anlage

darüber hinaus in den Anwendungsbereich des UVPG fallen.45 Das UVPG wurde zum

27.07.2001 wesentlich geändert. Ist das UVPG einschlägig, so ist eine

Umweltverträglichkeitsprüfung durchzuführen, deren Zweck es ist „sicherzustellen, dass

bei bestimmten öffentlichen und privaten Vorgaben zur wirksamen Umweltvorsorge nach

einheitlichen Grundsätzen

1. die Auswirkungen auf die Umwelt frühzeitig und umfassend ermittelt, beschrieben

und bewertet werden,

2. das Ergebnis der Umweltverträglichkeitsprüfung so früh wie möglich bei allen

behördlichen Entscheidungen über die Zulässigkeit berücksichtigt wird“ (§ 1

UVPG)

Dabei wird das gesamte Vorhaben auf seine Umweltverträglichkeit in überprüft.46

Bei welchen Anlagen eine UVP durchzuführen ist, richtet sich nach dem Anhang des

UVPG. Anlagen, die in Spalte 1 mit einem „X“ versehen sind, sind dabei stets UVP-

Pflichtig. Daneben müssen im Einzelfall Anlagen der 2. Spalte, je nach Eintragung einer

allgemeinen Vorprüfung gemäß § 3 c I 1 UVPG (A in Spalte 2), einer standortbezogenen

Vorprüfung i.S.d. § 3 c I 2 UVPG (S in Spalte 2) unterzogen werden oder ihre UVP-Pflicht

richtet sich nach landesrechtlichen Vorgaben gemäß § 3 d UVPG (L in Spalte 2).

Je nach Einzelfall entscheidet dann die Behörde, ob eine UVP erforderlich ist oder nicht.

Diese Entscheidung ist verbindlich.47

Kommt man zum Ergebnis, dass die Anlage der UVP-Pflicht unterliegt, ist nicht etwa eine

separate Genehmigung einzuholen. Da die UVP gemäß § 2 I UVPG ein „unselbständiger

Teil verwaltungsbehördlicher Verfahren“ ist, ist sie in das Genehmigungsverfahren nach

BImSchG integriert.

Das Verfahren gliedert sich gemäß der 9. BImSchV i.V.m. dem UVPG wie folgt auf:

1. Feststellung der UVP-Pflicht

Auf Antrag bzw. Ersuchen unterrichtet die Behörde den Vorhabenträger gemäß § 5

UVPG über die „voraussichtlich zu erbringenden Unterlagen“

2. Vorlage der Unterlagen zur Ermittlung und Beschreibung der Umweltauswirkungen:

Der Vorhabenträger legt die geforderten Unterlagen, wie Informationen bzgl. der

Anlagen- und Betriebsbeschreibung, die den Bedarf an Grund und Boden darstellt sowie

45 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 182 46 BENDER/SPARWASSER (2000) RN 196 47 BMU (Hrsg) (2003) Informationsteil S. I-89, Mair K. (2003)S. 6


315

einen Bericht über die Prüfung möglicher Alternativentscheidungen vor. Es muss

ebenfalls eine Immissionsprognose und Sicherheitsanalyse vorgelegt werden.

3. Beteiligung anderer Behörden und der Öffentlichkeit:

Die möglichen Auswirkungen des Vorhabens machen es erforderlich, Stellungnahmen

von Fachbehörden, soweit sie in ihrem umweltbezogenen Aufgabenbereich von dem

Vorhaben berührt sind und auch möglicherweise anderer Staaten, einzuholen (vgl. §§ 7 f

UVPG). Außerdem wird die Öffentlichkeit gemäß § 9 UVPG an diesem Verfahren

beteiligt.

4. Zusammenfassende Darstellung und Bewertung der Umweltauswirkungen:

Auf Grundlage der gesammelten Unterlagen erarbeitet die zuständige Behörde gemäß §

11 UVPG eine zusammenfassende Darstellung und Bewertung der Auswirkungen des

Vorhabens. Das Ergebnis der UVP ist dann gemäß § 12 UVPG „im Hinblick auf eine

wirksame Umweltvorsorge i.S.d. §§ 1, 2 I S. 4 und § 4 UVPG“ zu berücksichtigen.

10.3 Die Genehmigung eines Altholz-Kraftwerks

10.3.1 Die Vorgaben der Altholzverordnung


Am 01.03.2003 ist die Altholzverordnung in Kraft getreten. Sie konkretisiert die

Anforderungen bzgl. der stofflichen und energetischen Verwertung sowie der Beseitigung

von Altholz. Gleichzeitig erfolgte eine Harmonisierung mit den Regelungen des

Chemikalien- und Gefahrstoffrechts und der Nachweisverordnung.48

Unter Altholz versteht die AltholzV „Industrieholz und Gebrauchtholz, soweit diese Abfall

im Sinne des § 3 Abs. 1 des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes sind.“49

10.3.1.2 Der Geltungsbereich der Altholzverordnung

Im Bereich der stofflichen Verwertung befasst sich die Verordnung gemäß ihrem Anhang

I nur mit folgenden 3 Verfahren:

1. Aufbereitung von Altholz zu Holzhackschnitzeln und Holzspänen für die

Herstellung von Holzwerkstoffen

2. Gewinnung von Synthesegas zur weiteren chemischen Nutzung

3. Herstellung von Aktivkohle/Industrieholzkohle

Alle weiteren Verfahren der stofflichen Verwertung sind zwar nicht von der AltholzV

erfasst, aber unter den Voraussetzungen des KrW-/AbfG zulässig. Damit soll der Weg zu

48 KREIS HÖXTER (Hrsg.) (2003) S. 2 49 § 2 S.1 Zif 1 AltholzV


316

neuen Verwertungsverfahren vereinfacht werden. Eine Anpassung der Altholzverordnung

ist beim Vorliegen neuer Verwertungsverfahren nicht erforderlich.

Die AltholzV findet Anwendung auf die energetischen Verwertung, stoffliche Verwertung

und Beseitigung von Altholz gemäß § 1 Absatz 1 AltholzV.

Die energetische Verwertung von Altholz hat nach den Vorschriften des Bundes-

Imissionsschutzgesetzes und den auf dieser Grundlage ergangenen Rechtsvorschriften

zu erfolgen gemäß § 3 Absatz 2 AltholzV. Demnach gibt es unterschiedliche

landesrechtliche Regelungen bzgl. der energetischen Verwertung der einzelnen

Altholzkategorien. Altholz, dass nicht verwertet sondern beseitigt wird, muss einer

thermischen Behandlung unterzogen werden gemäß § 9 AltholzV. Verboten ist damit

eine Deponierung von Altholz.

10.3.1.3 Einteilung in Altholzkategorien

Die Altholzverordnung versteht unter Altholz gemäß § 2 S.1 Nr. 1 AltholzV

Industrierestholz und Gebrauchtholz, sofern es sich hierbei um Abfall i.S.d. § 3 KrW-

/AbfG handelt. Dabei sind zum Industrierestholz gemäß § 2 S.1 Nr. 2 Holzreste zu

zählen, die in der Holzbe- und Verarbeitung anfallen einschließlich der in der

Holzwerkstoffindustrie anfallenden Holzwerkstoffreste sowie anfallende Verbundstoffe mit

einem Holzanteil von über 50%. Gebrauchthölzer sind dagegen gemäß § 2 S.1 Nr. 3

AltholzV gebrauchte Erzeugnisse aus Massivholz, Holzwerkstoffen oder Verbundstoffen

mit einem Holzanteil von über 50%.

Die Altholzverordnung teilt gemäß § 2 S.1 Zif. 4 AltholzV das Altholz je nach seinem

Belastungsgrad an Schadstoffen in Altholzkategorien ein. Diese lauten wie folgt:

A I: naturbelassenes oder lediglich mechanisch bearbeitetes Altholz, das bei seiner

Verwendung nicht mehr als unerheblich mit holzfremden Stoffen verunreinigt

wurde.50

Unter diese Kategorie fallen z.B. Europaletten, Kisten, Verschläge, Industrieresthölzer,

soweit die in der Definition angegebene Voraussetzung der geringen

Schadstoffbelastung erfüllt ist.

A II: Verleimtes, gestrichenes, beschichtetes, lackiertes oder anderweitig behandeltes

Altholz ohne halogenorganische Verbindungen in der Beschichtung und ohne

Holzschutzmittel.51

Hierunter können z.B. Gebrauchtmöbel ohne PVC-Beschichtung, Zuschnittreste u.ä.

fallen.

50 § 2 S. 1 Zif 4 lit a AltholzV 51 § 2 S. 1 Zif 4 lit b AltholzV


317

A III: Altholz mit halogenorganischen Verbindungen in der Beschichtung ohne

Holzschutzmittel.52

Als Bsp. sind hier Gebrauchtmöbel mit PVC-Beschichtungen u.ä. aufzuzählen.

A IV: Mit Holzschutzmitteln behandeltes Altholz, wie Bahnschwellen, Leitungsmasten,

Hopfenstangen, Rebpfähle, sowie sonstiges Altholz, das aufgrund der

Schadstoffbelastung nicht den Altholzkategorien A I, A II oder A III zugeordnet

werden kann, ausgenommen PCB-Altholz53

Altholz, das mit PCB belastet ist, wird damit von der Anwendung der Altholzverordnung

ausgenommen. Solches Altholz ist nach der PCB/PCT -Abfallverordnung zu entsorgen.54

Als Hilfestellung für die Einordnung des Holzes in eine Altholzkategorie ist Anhang III

heranzuziehen, in dem gängige Altholzarten nach ihrem Regelfall eingestuft werden.

10.3.2 Die Anforderungen der BiomasseV bzgl. des Ei nsatzes von

Altholz

Gemäß § 2 III BiomasseV unterscheidet die BiomasseV Altholz zwischen

Industriehölzern und Gebrauchthölzern. Entgegen der Einteilung in die 4

Altholzkategorien der AltholzV, definiert die BiomasseV zwei eigene Schadstoffkategorien

(BUND):

1. Altholz, das Rückstände von Holzschutzmitteln oder das halogenische

Verbindungen in der Beschichtung enthält. (§ 3 III 2 BiomasseV)

2. Althölzer mit höher Belastung. Hierunter fallen Althölzer, die PCB-/PCT-belastet,

quecksilberhaltig und/oder wegen ihrer chemischen Verunreinigung einer

besonderen Entsorgung nach Abfallrecht bedürfen.

Althölzer, die in die 2. Kategorie einzustufen sind, sind gemäß § 3 S.1 Zif. 4 lit. a-c

BiomasseV von dem Anwendungsbereich der BiomasseV ausgenommen, was zur Folge

hat, dass bei Nutzung dieser Stoffe keine Vergütung nach EEG erfolgt.

Althölzer der 1. Kategorie werden nur dann als Biomasse anerkannt, wenn sie in Anlagen

genutzt werden, die nach BImSchG genehmigt wurden und die Anlage den

Anforderungen der 17.BImschV entspricht. Dabei handelt es sich um Althölzer der

Altholzkategorie A III und A IV.55 Allerdings fallen nur solche Anlagen in den

Anwendungsbereich der BiomasseV und damit des EEGs, die bis zum Juni 2004

genehmigt sind. Grund für diese Regelung war, dass verhindert werden sollte, dass

schwer belastete Althölzer aus anderen Ländern importiert werden.56

52 § 2 S. 1 Zif 4 lit c AltholzV 53 § 2 S. 1 Zif 4 lit d AltholzV; Kreis Höxter (Hrsg) (2003) S. 11/12 54 § 2 S.1 Zif. 5 AltholzV 55 KGV-Rundbrief (2001) S. 1 56 BUND-Position


318

Alle übrigen Althölzer, die keiner Kategorie zuzuordnen sind, sind generell als Biomasse

i.S.d. BiomasseV anzusehen.57 Wird das Altholz zur weiteren energetischen Nutzung

zunächst vergast, so gelten diese Vorgaben gemäß § 2 III 1 Zif. 2 BiomasseV

entsprechend.

10.3.3 Relevante Regelungen nach der 4. Verordnung zum Schutz

vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch

Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen u.

ähnliche Vorgänge (BImSchV) (Altholzverbrennung)

Eine Genehmigungsbedürftigkeit von Altholz-Kraftwerken richtet sich jeweils nach dem

Anlageninput (Altholzkategorien) und der Kapazität der Anlage (Schwellenwerte) nach

den Vorschriften des § 4 BImSchG i.V.m. dem Anhang der 4. BImSchV.

Bezüglich der Zuordnung von Altholzkategorien nach der Altholzverordnung zu

bestimmten Anlagenummern nach dem Anhang zur 4. BImSchV gibt es unterschiedliche

Regelungen in den Bundesländern. Dies ist u.a. damit begründet, dass die

Altholzverordnung hinsichtlich der energetischen Verwertung des Altholzes

immissionsschutzrechtlichen Regelungen ausdrücklich den Vorrang einräumt. In

Rheinland-Pfalz gibt es zur Zeit fachliche Überlegungen, Altholz der Kategorien II und III

in Anlagen nach 8.2 zuzulassen, wenn dem Einsatz eine Analyse der Altholzcharge auf

bestimmte Schadstoffe vorausgegangen ist.

Wird als Einsatzstoff des Altholz-Kraftwerks ausschließlich naturbelassenes Holz

verwendet ist Nr. 1.2 a des Anhangs zur 4. BImSchV einschlägig. Hiernach sind solche

Anlagen im vereinfachen Verfahren nach § 19 BImSchG zu genehmigen, soweit eine

Feuerungswärmeleistung von 1 Megawatt bis weniger als 50 Megawatt vorliegt. Beträgt

die Feuerungswärmeleistung 50 Megawatt und mehr, ist die Anlage gemäß Nr. 1.1 des

Anhangs der 4. BImSchV im förmlichen Verfahren gemäß § 10 BImSchG zu

genehmigen.

Wenn Althölzer der Kategorie A I und A II der AltholzV zum Einsatz kommen, richtet sich

die Genehmigung der Anlage nach Nr. 8.2 des Anhangs zur 4. BImSchV. Zusätzlich soll

eine Genehmigung des Einsatzes von A II Altholz nur nach vorhergehender Analyse auf

Schwermetallgehalte erfolgen. Folgende Schwermetallgehalte dürfen nicht überschritten

werden: Chrom 30 mg/kg Trockenmasse, Cadmium 2 mg/kg Trockenmasse, Kupfer 20

mg/kg Trockenmasse, Blei 30 mg/kg Trockenmasse und Quecksilber 0,4 mg/kg

Trockenmasse.58 Althölzer der Kategorie A III, die Sperrmüllsammlungen entstammen

und soweit aufbereitet wurden, dass Anteile mit halogenorganischen Verbindungen in der

Beschichtung aussortiert wurden, dürfen dann in Anlagen der Nr. 8.2 der 4. BImSchV

verbrannt werden, wenn sie zusätzlich zu den Anforderungen bzgl. des

57 BUND-Position 58 Az. 1064-83 112-4- vom 04.12.2003, Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz


319

Schwermetallgehaltes für Althölzer der Kategorie A II einer Beprobung und Analyse auf

Inhaltsstoffe und Grenzwerte unterzogen wurden. Dabei darf keine Überschreitung der

Grenzwerte von Chlor organisch 600 mg/kg Trockenmasse, PCP 3 mg/kg

Trockenmasse, PCB 5 mg/kg Trockenmasse und Fluor (gesamt) von 100 mg/kg

Trockenmasse erfolgen.59 Die Probennahmen und Analysen richten sich nach den

Anforderungen und Verfahrenshinweise aus § 6 i.V.m. Anhang IV der Altholzverordnung.

§ 7 i.V.m. Anhang V der Altholzverordnung bleibt hiervon unberührt.

Je nachdem, ob die Anlage (Kapazität) in Spalte 1 oder in Spalte 2 des Anhangs zur 4.

BImSchV aufgeführt ist, werden unterschiedliche Anforderungen an das

Genehmigungsverfahren gestellt. Eine Genehmigungspflicht der Anlage richtet sich nach

dem vereinfachten Verfahren des § 19 BImSchG bei Anlagen, deren

Feuerungswärmeleistung bei 1 Megawatt bis weniger als 50 Megawatt liegt, und eine

Genehmigungspflicht nach § 10 BImSchG bei Anlagen mit einer

Feuerungswärmeleistung von 50 Megawatt und mehr. Unterhalb dieser Schwellenwerte

sind Anlagen, in denen Altholz der Kategorie A I und A II zum Einsatz kommen, nach

Baurecht zu genehmigen, wobei die Anforderungen aus § 22 BImSchG und der

1.BImSchV eingehalten werden müssen.

Sobald in Anlagen Althölzer der Kategorie A III, die die oben genannten Kriterien nicht

einhalten können oder A IV oder PCB-haltiges Altholz verwendet werden, ist Nr. 8.1 des

Anhangs zur 4. BImSchV einschlägig. Althölzer dieser Kategorien müssen in Anlagen der

Nr. 8.1. des Anhangs zur 4. BImSchV verbrannt werden. Unabhängig von Anlagengröße

und Kapazität ist dabei stets ein förmliches Genehmigungsverfahren gemäß § 10

BImSchG durchzuführen.60

Allerdings ist bei einer Vergasung des Altholzes darauf zu achten, dass je nach

angewandter Anlagentechnik eine Einstufung in Nr. 8.1 des Anhangs der 4. BImSchV

erfolgt. Dies ist insbesondere bei Einsatz von Altholz der Kategorie A III und A IV der

Fall.61

59 Az. 1064-83 112-4- vom 04.12.2003, Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz 60 KLISNKI S (2002) S. 18; Mair K. (2003) S. 2 61 MAIR K. (2003) S. 3


320

Tabelle 10-1: Übersicht immissionsschutzrechtliche Genehmigungspflicht für

Altholz-Kraftwerke

Altholzkategorie Genehmigungsverfahren

vereinfacht (§ 19 BImSchG) förmlich (§ 10 BImSchG)

A I 1 MW </= FWL < 50 MW FWL =/> 50 MW

Nr. 1.2 Anhang 4. BImSchV Nr. 1.1 Anhang 4.BImSchV

A II 1 MW </= FWL < 50 MW FWL =/> 50 MW

Nr. 8.2 Anhang 4. BImSchV Nr. 8.2 Anhang 4. BImSchV

A III --- immer

Nr. 8.1 Anhang 4. BImSchV

A IV --- immer

Nr. 8.1 Anhang 4. BImSchV

FWL = Feuerungswärmeleistung

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Mair Tab. 1

10.3.4 Relevante Regelungen des Gesetz über die


Stets UVP-pflichtig sind gemäß Nr. 8.1.1 des Anhangs zum UVPG Anlagen, in denen

Althölzer der Kategorie A III und/oder A IV eingesetzt werden. Beim Einsatz von Altholz

das nicht zu in diese Kategorien fällt, ergibt sich bei einer Feuerungswärmeleistung von

50 Megawatt und mehr eine generelle UVP-Pflicht nach Nr. 8.2.1 des Anhangs des

UVPG. Beträgt die Feuerungswärmeleistung 1 Megawatt bis unter 50 Megawatt, so ist

gemäß Nr. 8.2.2 des Anhangs des UVPGs im Einzelfall eine standortbezogene

Vorprüfung gemäß § 3 c I 2 UVPG durchzuführen.62

Wird das Altholz zur energetischen Nutzung vergast, so findet Nr. 1.1.5 der Anlage des

UVPG’s Anwendung, wobei eine standortbezogene Vorprüfung im Einzelfall erforderlich

ist, wenn die Feuerungswärmeleistung zwischen 1 und 50 Megawatt liegt.

10.3.5 Technische Anforderungen an Altholz-Kraftwer ke

10.3.5.1 Kleinfeuerungsanlagenverordnung (1. BImSch V)

Fällt das Altholz-Kraftwerk nicht unter die immissionsschutzrechtliche

Genehmigungspflicht (bis 1 MW Nennwärmeleistung), so sind die Anforderungen aus §

62 KLINSKI S. (2002) S. 18


321

33 BImSchG und der 1. BImSchV (Kleinfeuerungsanlagenverordnung) einzuhalten. Die

1. BImSchV dient der Sicherung eines immissionsschutzrechtlichen Mindestschutz,

indem sie den Stand der Technik für nicht genehmigungsbedürftige Anlagen definiert.63

Gemäß § 15 der 1. BImSchV werden die vorgeschriebenen Werte durch den

Bezirksschornsteinfeger regelmäßig überprüft.

In § 3 der 1. BImSchV wird festgelegt welche Brennstoffe kleiner und mittlerer

Feuerungsanlagen in den Anwendungsbereich der 1. BImSchV fallen. Gemäß § 3 I Nr. 4,

5, 5a der 1. BImSchV werden naturbelassene Hölzer (Hölzer der Kategorie A I gemäß §

2 Nr. 4 a) AltholzV) benannt. Des weiteren werden in den Anwendungsbereich der 1.

BImSchV behandelte Hölzer gemäß § 3 I Nr. 6, 7 der 1. BImSchV aufgelistet, die der

Altholzkategorie II gemäß § 2 Nr. 4 b) AltholzV entsprechen.

10.3.5.1.1 Ausschließliche Nutzung von A I-Hölzern

Feuerungsanlagen bis 15 KW dürfen nur mit Altholz der Kategorie I betrieben werden

gemäß § 5 i.V.m. § 3 Absatz 1 Nr. 4 und 5a der 1. BImSchV. Im Gegensatz zu den

übrigen Feststoffen ist es danach zulässig, dass naturbelassenes Holz auch in Anlagen

mit einer Nennwärmeleistung von unter 15 kW eingesetzt wird.64

Der Einsatz von Altholz in Feuerungsanlagen über 15 KW der Kategorie A I richtet sich

nach den Vorschriften gemäß § 6 I Nr. 2 der 1. BImSchV. Aus § 6 I Nr. 2 der 1. BImSchV

ergeben sich folgende Grenzwerte, die bei einer ausschließlichen Nutzung von A I-

Hölzern einzuhalten sind (vgl. Tabelle 10-2).

Tabelle 10-2 : 1. BImSchV bei der Nutzung von AI-Hölzern O 2-Bezugswert: 13 %

Emissionskriterium Grenzwert

zusätzliche

Einschränkungen

Rußzahl 1 nach Ringelmannskala

Staubgehalt 0,15 g/m³

Kohlendioxid 4 g/m³ NWL bis 50kW

2 g/m³ NWL über 50kW bis 150 kW

1 g/m³ NWL über 150kW bis 500 kW

0,5 g/m³ NWL bis 500kW

Stickstoffoxide - -

Gesamtkohlenstoff - -

63 BMU (Hrsg) (2003) Informationsteil I-96 64 BMU (Hrsg) (2003) Informationsteil I-101


322

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an § 6 I Nr. 2 der 1. BImSchV

10.3.5.1.2 Nutzung von A II Hölzern

Gemäß § 6 II der 1.BImSchV dürfen A II Hölzer in Kleinfeuerungsanlagen nur eingesetzt

werden, wenn die Nennwärmeleistung mindestens 50 kW beträgt und dies auch nur in

Betrieben der Holzbearbeitung und Holzverarbeitung.65

Tabelle 10-3: 1. BImSchV bei der Nutzung von A II - Hölzern, O 2-Bezugswert: 13 %

Emmissionskriterium Grenzwert

zusätzliche

Einschränkungen

Staubgehalt 0,15 g/m³

Kohlendioxid 0,8 g/m³ NWL bis 100 kW

NWL über 100 kW bis 500 kW

NWL bis 500 kW

Stickstoffoxide - -

Gesamtkohlenstoff - -

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an § 6 I Nr. 3 der 1. BImSchV

10.3.5.2 Die TA Luft 2002 (vgl.: Tabelle 10-4)

Anlagen, die nach Nr. 1.2 und 8.2 der Anlage der 4. BImSchV immissionsschutzrechtlich

genehmigungsbedürftig sind, haben die Anforderungen bzgl. der Emissionsgrenzwerte

nach der TA Luft einzuhalten, sofern ihre Feuerungswärmeleistung zwischen 1 und unter

50 Megawatt liegt.66

Einschlägig sind dabei insbesondere die Nr. 5.4.1.2. bei Nutzung von A I-Hölzern und Nr.

5.4.8.2 bei A II –Hölzern. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick, wann welche

Maßnahmen im Rahmen der TA Luft durchzuführen sind.

Anzumerken ist, dass es sich bei der TA Luft um eine Verwaltungsvorschrift handelt. Dies

bedeutet, dass sie grundsätzlich nur Bindungswirkung gegenüber der Verwaltung

entwickelt.67 Da die Behörde diese Verwaltungsvorschrift bei ihrer Entscheidung bzgl. der

Genehmigung der Anlage zugrundelegt, ist es empfehlenswert, diese als Richtlinie bei

der Planung der Anlage zu nutzen.

65 BMU (Hrsg) (2003) Informationsteil I-102 66 www.Boxer99.de/biomasse_verbrennungsanlagen.htm zugriff 24.05.04 67 BMU (Hrsg) (2003) Informationsteil S. I-105


323

Tabelle 10-4: TA Luft 2002

Quelle: Konrad Mair, Genehmigungs...S. 14 (nbHolz = naturbelassenes Holz)

10.3.5.3 Genehmigungsbedürftige Anlagen nach der 13 .

Verordnung zum Schutz vor schädlichen

Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen,

Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge

(BimSchV)

Überschreiten die Altholz-Kraftwerke gemäß Nr. 1.2 und 8.2 der Anlage der 4. BImSchV

die 50 Megawatt-Grenze, so sind die Vorgaben der Verordnung über

Großfeuerungsanlagen (13. BImSchV) einzuhalten. Aufgrund der EG-Richtlinie


324

2001/80/EG zur Begrenzung von Schadstoffemissionen von Großfeuerungsanlagen in

der Luft vom 23. Oktober 2001 wird die 13. BImSchV derzeit novelliert. Der Entwurf der

13. BImSchV sieht für die Nutzung fester Brennstoffe in Feuerungsanlagen gemäß § 3

des Entwurfs der 13. BImSchV folgende Grenzwerte vor (vgl.:Tabelle 10-5).

Tabelle 10-5: Grenzwerte nach der 13. BImSchV

Tagesmittel

mg/m³ Feuerungswärmeleistung

Gesamtstaub 20

Unabhängig der

Anlagengröße

10 FWL > 100 MW

Quecksilber 0,03

Kohlenmonoxid 150 FWL 50 - 100 MW

200 FWL > 100 MW

Stickstoffmonoxid und 250 FWL 50 - 300 MW bei Einsatz von naturbelassenem Holz

Stickstoffdioxid 200 FWL > 300 MW

350 FWL 50 - 100 bei Einsatz sonstiger Biobrennstoffe

300 FWL > 100 - 300 MW außer Wirbelschichtfeuerungen

200 FWL > 300 MW

300 FWL 50 - 100 bei Wirbelschichtfeuerung, ausgen.

200 FWL > 100 Einsatz von naturbelassenem Holz

400 FWL 50 - 100 bei anderen Brennstoffen oder anderen

200 FWL > 100 Feuerungen

Schwefeldioxid und 350 FWL 50 - 100 MW

Wirbelschichtfeuerung,

Schwefelabscheidegrad mind. 75 %

Schwefeltrioxid 850 FWL 50 - 100 MW

sonstige Feuerung,

Schwefelabscheidegrad mind. 85 %

200 FWL > 100 MW

Wirbelschichtfeuerung und sonstige

Feuerung, Schwefelabscheidegrad mind.

85 %

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an § 3 des Entwurfs der 13. BImSchV

Weitere Werte finden sich unter § 3 II ff des Entwurfs der 13. BImSchV.


325

10.3.5.4 Genehmigungsbedürftige Anlagen nach der 17 .

Verordnung zum Schutz vor schädlichen

Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen,

Geräusche, Erschütterungen u. ähnliche Vorgänge

(BImSchV)

Bei Einsatz von Altholz der Kategorie A III und A IV, ist es nach § 5 II BiomasseV

erforderlich, dass die Anlage die Anforderungen der Verordnung über die Verbrennung

und die Mitverbrennung von Abfällen (17. BImSchV) erfüllt.68 Am 14. August 2003 wurde

die 17. BImSchV an die Richtlinie über die Verbrennung von Abfällen angepasst, wobei

grundlegende Neuerungen für die Genehmigung von Verbrennungsanlagen eingefügt

wurden, die Althölzer der Kategorie A III und A IV einsetzen. Während nach der alten

Fassung lediglich halogenorganische Verbindungen in Althölzern berücksichtigt werden

mussten ist nun auch der Schwermetallgehalt ausschlaggebend.69

Gemäß § 1 I 1 i.V.m. § 2 S. 1 Nr. 6 der 17. BImSchV gilt die Verordnung für

Verbrennungsanlagen. Hierunter fallen „Anlagen, die dazu bestimmt sind, thermische

Verfahren zur Behandlung von Abfällen oder Stoffen nach § 1 I zu verwenden. Des

weiteren gilt sie gemäß § 1 I 1 i.V.m. § 2 S.1 Nr. 7 der 17. BImSchV für

Mitverbrennungsanlagen, d.h. solche Anlagen deren Hauptzweck die

Energiebereitstellung oder die Produktion stofflicher Erzeugnisse ist. Wann ein

Altholzkraftwerk in welche Kategorie einzustufen ist, ist derzeit noch streitig. Aus diesem

Grund werden im Folgenden die Anforderungen für beide Anlagenarten dargestellt.70

Die Emissionsgrenzwerte für Verbrennungsanlagen sind in § 5 der 17 BImSchV

festgelegt (vgl.:Tabelle 10-6). Sofern in einer Mitverbrennungsanlage mehr als 25 % der

gefahrenen Feuerungswärmeleistung einer Verbrennungslinie71 aus

Mitverbrennungsstoffen erzeugt werden, sind gemäß § 5a I S. 2 der 17. BImSchV

ebenfalls die Vorgaben des § 5 der 17. BImSchV einzuhalten.

68 BUND-Position 69 SCHMOECKEL in Bayrisches Landesamt für Umweltschutz S. 27 70 KLINSKI S. (2002) S. 20 71 Anm: gemäß § 2 der 17. BImSchV ist dies die jeweilige technische Einrichtung bestehend aus Brennraum

und ggfls. Brenner incl. von Nebeneinrichtungen u.ä.


326

Tabelle 10-6: Anforderungen an Feuerungsanlagen für mit Holzschutzmittel

behandelte Hölzer gemäß §§ 4, 5 der 17. BImSchV

Quelle: MAIR K (2002) S. 17 Tab 6

Neben den Grenzwerten für Schadstoffe findet man in § 5 der 17.BImSchV auch

Grenzwerte für krebserzeugende Stoffe, die in Tabelle 10-7 aufgeführt sind:


327

Tabelle 10-7: Emissionsgrenzwerte der 17. BImSchV f ür krebserzeugende Stoffe

Quelle: Mair Tab 7 S. 18

10.3.6 Umgang mit Abfällen aus der Holzverbrennung

10.3.6.1 Einstufung von Holzaschen

Beim Einsatz von Holz als biogener Energieträger sind auch die

Verbrennungsrückstände zu betrachten. Hierbei sind die in Betracht kommenden

Entsorgungswege zu hinterfragen, die in einer umweltverträglichen Verwertung oder

Beseitigung liegen können.

Fraglich ist, ob die anfallenden Aschen und Schlacken als Abfall im Sinne des § 3 I KrW-

/AbfG einzustufen sind. Ein wesentliches Kriterium für den Abfallbegriff liegt in dem

Tatbestand, dass der Besitzer sich der beweglichen Sache entledigt (u.a. subjektiver

Entledigungswille). Der Entledigungswille ist gemäß § 3 III Nr. 1 KrW/AbfG auch

anzunehmen, wenn bei der Energieumwandlung, Herstellung, Behandlung oder Nutzung

von Stoffen oder Erzeugnissen bewegliche Sachen anfallen, ohne dass der Zweck der

Nutzung darauf gerichtet war. Holzasche fällt im Rahmen der Energieumwandlung von

Holz in Holzfeuerungsanlagen an. Diese werden nicht primär zur Produktion von Asche

verwendet, sondern zur Energieerzeugung. Demnach unterliegt Asche dem Abfallbegriff

nach § 3 I KrW-/AbfG und ist nach den abfallrechtlichen Regelungen zu entsorgen.

10.3.6.1.1 Die Regelungen der AVV

Am 01.01.2002 ist die Abfallverzeichnis-Verordnung (AVV) in Kraft getreten. Diese

Verordnung hebt die EAKV, sowie die BestBüAbfV auf. Zum einen regelt die AVV,

welcher Abfall unter welchen Abfallschlüssel fällt, zum anderen legt sie fest, welche

Abfälle als besonders überwachungsbedürftig einzustufen sind.


328

Gemäß § 3 I AVV sind solche Abfälle besonders überwachungsbedürftig i.S.d. § 41 I 1

und III Nr 1 des KrW-/AbfG, die im Abfallverzeichnis in der Anlage zur AVV mit einem

Sternchen (*) versehen sind. Bei diesen Stoffen wird gemäß § 3 II AVV davon

ausgegangen (Vermutungsregel), „dass sie eine oder mehrere der im Anhang III der

Richtlinie 91/689/EWG des Rates vom 12.Dezember 1991 über gefährliche Abfälle72

aufgeführten Eigenschaften und hinsichtlich der dort aufgeführten Eigenschaften H3 bis

H8, H10 und H11 eines oder mehrere (...) Merkmale aufweisen“. Hiervon kann die

zuständige Behörde gemäß § 3 III AVV Ausnahmen zulassen. Nach der Richtlinie

91/689/EWG gilt ein Abfall bereits als gefährlich, wenn er eine einzige gefahrenrelevante

Eigenschaft aufweist. Diese gefahrenrelevanten „Eigenschaften“ sind in den sogenannten

H-Kriterien der Richtlinie 91/689/EWG definiert. Der Begriff „Merkmale“ gibt

Konzentrationsgrenzen wieder, die aus dem Gefahrenstoffrecht übernommen wurden. Zu

den Eigenschaften H1, H2, H9, H13 und H14 bestehen bisher noch keine

Konkretisierungen im Gesetz. Hierzu gibt es ein Arbeitspapier einer ATA AG (Dezember

2001) sowie den Entwurf einer Verwaltungsvorschrift des BMU vom 17.3.2004.

10.3.6.1.2 Einschlägige Abfallschlüssel

Eine konkrete Einstufung der Holzaschen und Filterstäube als büA oder nbüA ist

schwierig vorzunehmen, da es keine bundesweit gültigen Vorgaben gibt. Die

Zuordnungswerte für das Eluat der DK II der AbfAblV können herangezogen werden.

Spezialregelungen für Feststoffe gibt es häufig gar keine oder landesspezifische

Spezialregelungen.

Entsprechend den Vorgaben der EG-Abfallverbrennungsrichtlinie 2000/76/EG

unterscheidet die AVV zwischen der Herkunftsarten aus Verbrennungsanlagen und

Mitverbrennungsanlagen.

„Verbrennungsanlagen“ sind nach Art. 3 Nr. 4 der Richtlinie solche, die „zur thermischen

Behandlung von Abfällen mit oder ohne Nutzung der entstehenden Verbrennungswärme

eingesetzt“ werden.

„Mitverbrennungsanlagen“ sind gemäß Art. 3 Nr. 5 S. 1 der Richtlinie Anlagen, „deren

Hauptzweck in der Energieerzeugung oder der Produktion stofflicher Erzeugnisse besteht

und in der Abfall als Regel- oder Zusatzbrennstoff verwendet wird oder in der Abfall im

Hinblick auf die Beseitigung thermisch behandelt wird." Dabei ist Satz 2 zu beachten, der

besagt: „Falls die Mitverbrennung in solch einer Weise erfolgt, dass der Hauptzweck (...)

nicht in der Energieerzeugung (...), sondern in der thermischen Behandlung von Abfällen

besteht, gilt die Anlage als Verbrennungsanlage im Sinne der Nr. 4“.

Je nachdem in welchen Anlagen die Aschen anfallen, werden diese in bestimmte

Abfallschlüssel eingeordnet. In Abfallverbrennungsanlagen kommen die Abfallschlüssel

19 01 11*, 19 01 12 für Rost- und Kesselaschen in Betracht. 19 01 13*und 19 01 14

72 Abl. EG Nr. L 377 S.20


329

beziehen sich auf Filterstäube. In sonstigen Verbrennungsanlagen greifen die

Abfallschlüssel 10 01, darunter u.a. 10 01 01, 10 01 03, 10 01 14*, 10 01 15, 10 01 16*,

10 01 17, 10 01 18* und 10 01 19.

Anlagen, die überwiegend naturbelassenes Holz einsetzen (keine Althölzer im Sinne der

AltholzV), beispielsweise Schwachhölzer aus der Forstwirtschaft und

Landschaftspflegehölzer, sind Mitverbrennungsanlagen. Für die entstehenden Abfälle

(Schlacken und Aschen) wird in der Regel der Abfallschlüssel der AVV-Gruppe 10 01

beantragt. Beispielsweise sind diese anfallenden Schlacken, Rost- und Kesselaschen

unter dem AbfSchl 10 01 15 zu entsorgen: „ Rost- und Kesselasche, Schlacken und

Kesselstaub aus der Abfallmitverbrennung mit Ausnahmen derjenigen, die unter 10 01

14* fallen“.

Schlacken und Aschen, die in Verbrennungsanlagen anfallen, in denen hauptsächlich

Althölzer der Kategorie A III und A IV eingesetzt werden, werden je nach ihrer speziellen

Zusammensetzung als besonders überwachungsbedürftige Abfälle eingestuft. Jedoch

kann auch der Filterstaub von Althölzern der Kategorie II in die Kategorie der besonders

überwachungsbedürftigen Abfälle fallen, da zum Teil relativ hohe Bleigehalte im Feststoff

nachgewiesen werden können. Im Eluat kann dabei der Grenzwert der Deponieklasse II

der Abfallablagerungsverordnung überschritten werden. Die Überschreitung der DK II-

Werte im Eluat besagt, dass eine Ablagerung auf Siedlungsabfalldeponien (DK II) nicht

mehr zulässig ist. In der Regel können für diese Abfälle aus Verbrennungsanlagen

folgende Abfallschlüssel herangezogen werden:

19 01 11*: Rost- und Kesselaschen sowie Schlacken, die gefährliche Stoffe enthalten

19 01 13*: Filterstaub, der gefährliche Stoffe enthält

Im sonstigen Bereich der Abgasbehandlung kommen die Abfallschlüssel 19 01 05* – 10*

in Betracht, die alle unabhängig ihrer speziellen Zusammensetzung, als besonders

überwachungsbedürftig eingestuft sind.

Vergleichbares findet man für Mitverbrennungsanlagen in den Abfallschlüsseln 10 01 14*,

10 01 16*, 10 01 17, 10 01 18* und 10 01 19.

10.3.6.1.3 Folgen der Einstufung

Die Einstufung der anfallenden Aschen und Schlacken nach AVV wirkt sich auf das

Nachweisverfahren, die Art der zur Entsorgung zugelassenen Anlagen, Pflichten zur

Erstellung von Abfallwirtschaftskonzepten-/Bilanzen und evtl. auf Andienungspflichten an

landesspezifische Sonderabfallgesellschaften aus. Die Abfalleinstufung in besonders

überwachungsbedürftige Abfälle (mit “*“), überwachungsbedürftige und nicht

überwachungsbedürftige Abfälle sagt nichts darüber aus, ob grundsätzlich eine

Verwertung oder Beseitigung vorzunehmen ist. Für die richtige Deklaration der

Verbrennungsrückstände ist stets der Abfallerzeuger verantwortlich, der in Kenntnis der

Zusammensetzung seiner Abfälle (ggf. nach Analyse) die Einstufung nach AVV


330

vorzunehmen hat. Werden Asche und Schlacken oder Filterstäube, etc. als besonders

überwachungsbedürftige Abfälle eingestuft, so sind diese Abfälle der Zentralen Stelle für

Sonderabfälle gemäß § 8 Abs. 4 S. 1 LAbfWAG anzudienen. Die Zentrale Stelle ist für

Rheinland-Pfalz die Sonderabfallmanagement Gesellschaft RLP mbH (SAM). Die SAM

hat die ihr ordnungsgemäß angedienten Abfälle gemäß § 8 Abs. 5 S.1 LAbfWAG einer

dafür zugelassenen und aufnahmebereiten Anlage zur Entsorgung zuzuweisen, soweit

eine solche zur Verfügung steht. Der Erzeuger/Besitzer der besonders

überwachungsbedürftigen Abfälle kann zugelassene und aufnahmebereite Anlagen zur

Entsorgung der SAM vorschlagen. Andienungspflicht bedeutet, dass Erzeuger/Besitzer

die besonders überwachungspflichtigen Abfälle der SAM melden müssen und nur von

der SAM gebilligten Entsorgungswege einschlagen dürfen.

10.3.6.2 Die Verwertung von Holzasche

§ 5 II 2 KrW-/AbfG beinhaltet einen Vorrang der Verwertung gegenüber der Beseitigung

für Abfälle. § 4 I Nr. 2 lit a) und b) KrW-/AbfG unterteilt die Verwertung in eine stoffliche

und energetische Verwertung auf. § 6 KrW-/AbfG definiert die Kriterien, wann eine

stoffliche Verwertung Vorrang vor einer energetischen Verwertung hat. Gemäß § 4 III

KrW-/AbfG beinhaltet eine stoffliche Verwertung die Substitution von Rohstoffen durch

das Gewinnen von Stoffen aus Abfällen (sekundäre Rohstoffe) oder die Nutzung der

stofflichen Eigenschaften der Abfälle für den ursprünglichen Zweck oder für andere

Zwecke mit Ausnahme der unmittelbaren Energierückgewinnung. Hauptzweck der

Maßnahme muss in der Nutzung des Abfalls und nicht in der Beseitigung des

Schadstoffpotenzials liegen. Dabei ist eine wirtschaftliche Betrachtungsweise, unter

Berücksichtigung der bestehenden Verunreinigungen heranzuziehen. Gemäß § 5 III KrW-

/AbfG liegt eine energetische Verwertung vor, wenn Abfälle als Ersatzbrennstoffe dienen.

Die Abgrenzung zur thermischen Behandlung von Abfällen zur Beseitigung muss auf den

Hauptzweck der Maßnahme abgestellt werden. Hierbei kommt es auf den einzelnen

Abfallstoff an, dessen Art und Ausmaß an Verunreinigungen, sowie die durch seine

Behandlung anfallenden weiteren Abfälle und Emissionen.

§ 5 III 1 KrW-/AbfG stellt auf eine ordnungsgemäße und schadlose Verwertung ab. Stellt

sich gemäß § 5 IV 1 KrW-/AbfG heraus, dass eine Beseitigung der Abfälle

umweltverträglicher ist, so hat eine Beseitigung des Abfalls zu erfolgen. Die zu

erwartenden Emissionen, die Schonung der natürlichen Ressourcen, die einzusetzende

oder zu gewinnende Energie und die Anreicherung von Schadstoffen in Erzeugnissen

sind Beurteilungskriterien. Sind Abfälle zu beseitigen, so stehen unterschiedliche

Deponien zur Verfügung. Hierunter fallen Deponien mit unterschiedlichen Standards, z.B.

Deponien für mineralische Abfälle, Hausmülldeponien, Untertagedeponien oder

Sonderabfalldeponien. Eine Verwertung steht (meist) vor der Beseitigung. Eine

Verwertungsmöglichkeit kann der Einsatz von Aschen und Schlacken in Anlagen zum

Bergversatz sein. Eine andere Verwertungsmöglichkeit könnte in der Verwertung der


331

Aschen als Düngemittelersatz liegen. Fraglich ist, ob eine solche stoffliche Verwertung

zulässig ist.

Eine Verwertung ist als ordnungsgemäß einzustufen, wenn sie im Einklang mit formellem

und materiellen Recht steht.73 Hierunter fällt z.B. das Düngemittelrecht. Gemäß § 5 III 3

KrW-/AbfG ist die Verwertung als schadlos anzusehen, „wenn nach der Beschaffenheit

der Abfälle, dem Ausmaß der Verunreinigungen und der Art der Verwertung

Beeinträchtigungen des Wohls der Allgemeinheit nicht zu erwarten sind, insbesondere

keine Schadstoffanreicherung im Wertstoffkreislauf erfolgt“.

In Betracht kommt die Nutzung der Asche als Düngemittel. Hierbei ist das

Düngemittelrecht heranzuziehen. Gemäß § 1 S.1 Nr. 1 DüMG sind Düngemittel Stoffe,

„die dazu bestimmt sind, unmittelbar oder mittelbar Nutzpflanzen zugeführt zu werden,

um ihr Wachstum zu fördern, ihren Ertrag zu erhöhen oder ihre Qualität zu verbessern;

ausgenommen sind Stoffe, die überwiegend dazu bestimmt sind, Pflanzen vor

Schadorganismen und Krankheiten zu schützen oder, ohne zur Ernährung von Pflanzen

bestimmt zu sein, die Lebensvorgänge von Pflanzen zu beeinflussen, sowie

Bodenhilfsstoffe, Kultursubstrate, Pflanzenhilfsmittel, Kohlendioxid, Torf und Wasser.“

Asche ist für ihren hohen Nährstoffgehalt bekannt, wobei grundsätzlich denkbar wäre,

dass Asche als Düngemittel anzusehen ist. Allerdings ist, wenn man die Asche als

Düngemittel in Verkehr bringen möchte, die Düngemittelverordnung zu beachten.

(Genauere Erläuetrungen zum Düngemittelrecht unter Kapitel 10.4.4.1) Nach der

Düngemittelverordnung werden Typen von Düngemitteln zugelassen. Die

Düngemitteltypen werden u.a. durch ihre Zusammensetzung unterschieden. Aschen aus

der Verbrennung pflanzlicher Stoffe sind in Abhängigkeit von den Nährstoffgehalten als

Ausgangsstoff für den Düngemitteltyp mit der Bezeichnung „Kalkdünger aus Aschen aus

der Verbrennung pflanzlicher Stoffe“ sowie für Bodenhilfsstoffe, Kultursubstrate oder

Pflanzenhilfsmittel grundsätzlich zugelassen. Gleiches gilt für die Zugabe von

Holzaschen zu kohlensaurem Kalk. Hier ist der Anteil auf maximal 30 % begrenzt. Es darf

sich nur um Brennraumasche von unbehandeltem Waldholz handeln, das zur

Rückführung auf forstliche Standorte bestimmt ist. Aschen können weiterhin als PK-

Dünger oder als NPK-Dünger in den Verkehr gebracht werden. Im letzteren Fall jedoch

nur als Zugabe, die nicht überwiegen darf. Weiterhin sind verschiedene Aschen in der

Tabelle 12 der Anlage 2 zur DüMV für die Zugabe zu organisch-mineralischen

Düngemitteln des Abschnitts 3 der Anlage 1 DüMV oder zu Bodenhilfsstoffen,

Kultursubstraten oder Pflanzenhilfsmitteln genannt. Dabei wird in jedem Fall der Einsatz

auf Feuerraumaschen aus der Monoverbrennung von naturbelassenen pflanzlichen

Ausgangsstoffen beschränkt. Die Verwendung von Zyklonflugasche oder Feinstflugasche

ist ausgeschlossen. Sie enthalten deutlich höhere Gehalte an Schwermetallen.

73 KÖLLER, (1996) Kommentar zu § 5 III KrW-/AbfG


332

Im Rahmen der Novellierung der Düngemittelverordnung wurden Anforderungen an die

Schadstoffgehalte eingeführt. Sie sind in der Tabelle 10-8 beschrieben und dürfen sowohl

von den Ausgangsstoffen (=Aschen) als auch von den Düngemitteln nicht überschritten

werden. Kritisch werden kann hier der Gehalt an Chrom (VI) sein. Vor der Verwertung als

Düngemittel sind daher entsprechende Analysen durchzuführen.

Nach allgemeiner Einschätzung kommen zum Beispiel solche Aschen in Betracht, die in

Anlagen anfallen, in denen nur A I-Hölzer eingesetzt werden. In der Regel kann man

davon ausgehen, dass die entstehenden Schlacken und Aschen nicht als

überwachungsbedürftige Abfälle anfallen und die Grenzwerte der Düngemittelverordnung

nicht überschritten werden. Eine Einzelfallprüfung ist zu unternehmen.

Fraglich ist, wie mit der Asche umzugehen ist, sofern es sich nicht um Asche aus der

Verbrennung von A I- Hölzern handelt. Je nach Schadstoffgehalt (Analytik) muss über

eine Verwertung oder eine Beseitigung der Aschen entschieden werden. Bei der

Aufbringung von Aschen auf landwirtschaftliche Böden, die die einschlägigen Grenzwerte

überschreiten, handelt es sich nicht um eine ordnungsgemäße Verwertung i.S.d. § 5 III 1,

2 KrW-/AbfG.

Tabelle 10-8: Grenzwerte der DüMV

Quelle: Tab 1 Anh 2 der DüMV


333

Ist eine Verwertung der Aschen nicht möglich, kommt nur noch die Beseitigung in

Betracht.

10.3.6.3 Die Beseitigung von Holzasche nach KrW-/Ab fG

Holzaschen, welche oben genannte Anforderungen nicht erfüllen, werden nach KrW-

/AbfG entsorgt.

Zunächst kommt eine Ablagerung der Asche auf Siedlungsabfalldeponien in Betracht.

Dazu müsste die Asche insbesondere die Anforderungen der

Abfallablagerungsverordnung (AbfAblV), zuletzt geändert am 24.Juli 2002, erfüllen.

Gemäß § 1 S.1 Nr. 1 gilt die AbfAblV für die Ablagerung Siedlungsabfällen und Abfällen,

die wie Siedlungsabfälle entsorgt werden können. Fraglich ist, ob Asche wie

Siedlungsanfälle entsorgt werden kann. Dazu müsste sie insbesondere die

Anforderungen des Anhangs 1 der AbfAblV erfüllen, in der Grenzwerte für die Zuordnung

in Deponieklasse I und II angegeben sind, auf denen gemäß § 3 I Siedlungsabfälle zu

entsorgen sind. Gemäß § 6 II DepV dürfen besonders überwachungsbedürftige Abfälle

nur abgelagert werden, wenn die Zuordnungskriterien des Anhangs 3 für die

Deponieklasse III und IV eingehalten werden oder die Deponie die Anforderungen für

Deponieklasse IV im Salzgestein erfüllt.

Inwieweit die Holzaschen diesen Anforderungen genügen, kann an dieser Stelle nicht

geklärt werden, da hierzu insbesondere die konkreten Zusammensetzungen der Asche

heranzuziehen ist.

Zur Zeit bestehen jedoch fachliche Überlegungen die Aschen bei Baumaßnahmen auf

Deponien einzusetzen. Diese Überlegungen finden sich im Entwurf einer „Verordnung

über die Verwertung von Abfällen auf Deponien über Tage“ vom 11.6.2004 bzw. im

Papier der LAGA wieder.

10.4 Rechtliche Anforderungen an eine Biogasanlage

10.4.1 Biomassefähigkeit verschiedener Einsatzstoff e

10.4.1.1 Anforderungen der BiomasseV

Die einschlägige Vorschrift der BiomasseV ist § 2 III Nr. 5, die durch anaerobe Vergärung

erzeugtes Biogas als Biomasse anerkennt und damit für vergütungsfähig nach EEG

erklärt, sofern zur Vergärung keine Stoffe nach § 3 Nr. 3 gemischte Siedlungsabfälle aus

privaten Haushaltungen sowie ähnliche Abfälle aus anderen Herkunftsbereichen, § 3 Nr.

7 Hafenschlick und sonstige Gewässerschlämme und -sedimente, § 3 Nr. 9 Tierkörper, -

teile und Erzeugnisse i.S.d. § 1 I des Tierkörperbeseitigungsgesetzes74 oder mehr als

maximal 10 % Klärschlamm eingesetzt werden. Für die Vergärung von Biomasse

74 Anm. an dessen Stelle ist das TierNebG getreten


334

kommen die in § 2 II der BiomasseV aufgeführten Stoffe, die generell als Biomasse

anzusehen sind, in Betracht.75

Für die Biogasanlage sind dies insbesondere die § 2 II Nr. 1, 3, 4, 5 BiomasseV

aufgeführten Stoffe.

Gemäß § 2 II Nr. 1 BiomasseV fallen Pflanzen- und Pflanzenbestandteile, die zur

Energieerzeugung verwendet werden, unter den Begriff der Biomasse. Dabei kommt es

nicht darauf an, ob diese Stoffe eigens für die Energieerzeugung angebaut wurden, oder

als Abfall angefallen sind.

Des weiteren zählen hierzu gemäß § 2 II Nr. 3 BiomasseV Abfälle und Nebenprodukte

pflanzlicher und tierischer Herkunft aus Land-, Forst- und Fischwirtschaft. Dies sind z.B.

Gülle und Mist aus der Tierhaltung u.a.m. Aufgrund der Aufführung der Begriffe „Abfälle

und Nebenprodukte“ wird deutlich, dass nicht alle diese Stoffe als Abfall einzustufen sind.

Inwieweit die Stoffe in Anlagen zur Energieerzeugung genutzt werden dürfen, richtet sich

nach den einschlägigen Fachgesetzen (Begründung zu § 2 II).

§ 2 II Nr. 4 erkennt Bioabfälle i.S.d. § 2 Nr. 1 der BioAbfV als Biomasse an. Hierunter

fallen z.B. Bioabfälle aus der Nahrungsmittelverarbeitung, kompostierbare Küchen- und

Kantinenabfälle, Landschaftspflegeabfälle, getrennt gesammelte Bioabfälle privater

Haushalte und des Kleingewerbes.76

Zu beachten ist, dass in § 2 III Nr. 5 BiomasseV nicht alle Stoffe, die gemäß § 3 zur

direkten Verstromung ausgeschlossen sind, auch für die Vergärung ausgeschlossen

sind. Da der § 2 III Nr. 5 BiomasseV speziell die Stoffe benennt, die nicht zur Vergärung

zugelassen sind, ist es z.B. möglich, dass Pappe, Papier und Kartons mitvergärt werden,

wobei gemäß § 3 Nr. 5 BiomasseV diese nicht als Biomasse zur direkten Verstromung

anerkannt werden.77

10.4.1.2 Einsatz von Stoffen aus einer mechanisch-b iologischen

Abfallbehandlung

Fraglich ist, inwieweit Stoffe aus einer mechanisch-biologischen Abfallbehandlungs-

anlage mitvergärt werden können, wenn diese so sortiert wurden, dass ihre

Zusammensetzung der von getrennt gesammelten Bioabfällen entspricht. Man könnte

diese Abfälle zum einen als Bioabfall einstufen, wobei eine Vergärung gemäß § 2 III Nr. 5

i.V.m. II Nr. 4 zulässig wäre. Stellt man auf den Ursprung der Stoffe ab, so handele es

sich hierbei um Siedlungsabfälle, deren Vergärung § 2 III Nr. 5 BiomasseV ausschließt.78

Betrachtet man die Definition des Bioabfalls, wie sie in § 2 Nr. 1 BioAbfV zu lesen ist, so

wird deutlich, dass grundsätzlich nur solche Stoffe als Bioabfall gelten, die pflanzlicher

75 KLINSKI S. (2002) S. 10 76 Amtliche Begründung § 2 II BioAbfV 77 KLINSKI S. (2002) S. 10 78 KLINSKI S. (2002) S. 11


335

oder tierischer Herkunft sind. Lediglich solche Fremdstoffe, wie sie in Anhang 1 Nr. 1 der

BioAbfV definiert sind, sind erlaubt, damit man den Stoff als Bioabfall einstufen kann.

Betrachtet man Anhang 1 Nr. 1 der BioAbfV, so findet man an Position 30 Gemischte

Siedlungsabfälle (Abfallschlüssel gemäß AVV: 200301). Diese werden allerdings insoweit

eingeschränkt, dass nur solche als Bioabfall gelten, die getrennt gefasst wurden. Da im

Fall der Nutzung der Stoffe aus einer mechanisch-biologischen Anlage ursprünglich keine

Trennung des Bioabfalls vom übrigen Abfall erfolgte, sind diese Stoffe somit nicht von der

Definition erfasst.79 Somit hat man es bei diesen Stoffen, auch wenn die

Zusammensetzung weitgehend denen von Bioabfällen entspricht, mit gemischten

Siedlungsabfällen zu tun, die gemäß § 2 III Nr. 5 BiomasseV nicht zur Vergärung

zugelassen werden.

Allerdings steht dies nicht im Einklang mit dem geltenden EG-Recht. So gelten z.B.

biogene Stoffe in Siedlungsabfällen in der am 27.10.2001 in Kraft getretene EG-

Richtlinie über die Förderung von Strom aus erneuerbaren Energien im

Elektrizitätsbinnenmarkt (EE-Richtlinie) als Biomasse, nach der BiomasseVO sind sie

aber explizit davon ausgenommen. Bei einer Anpassung der BiomasseV an das EG-

Recht wäre die Ausschlussklausel in der Biomasseverordnung (§ 3 Nr. 3) zu streichen

und der biogene Anteil im Abfall ausdrücklich als Biomasse anzuerkennen. Inwieweit dies

noch erfolgen wird, bleibt anzuwarten.80

10.4.1.3 Einsatz von Haushaltsabwässern

In Haushalten anfallendes Schmutzwasser ist dem Abwasserbegriff gemäß § 51 Absatz 1

LWG zugeordnet. Gemäß § 18 a WHG sind Abwässer so zu beseitigen, dass das Wohl

der Allgemeinheit nicht beeinträchtigt wird. Die kreisfreien Städte, verbandsfreien

Gemeinden und Verbandsgemeinden tragen als Pflichtaufgabe der Selbstverwaltung die

Abwasserbeseitigung gemäß § 18 a Absatz 2 WHG i.V.m. § 52 Absatz 1 S.1 LWG.

Die erforderliche Erlaubnis für das Einleiten von Abwasser darf nur erteilt werden, wenn

die Schadstofffracht so gering gehalten wird, wie dies unter Einhaltung der jeweils in

Betracht kommenden Verfahren nach dem Stand der Technik möglich ist. Die

Mindestanforderungen an die Beseitigung von kommunalem Abwasser sind in Anhang 1

der AbwVO geregelt. Die Abwasserproduzenten sind satzungsgemäß dazu verpflichtet

das Abwasser in die kommunalen Abwasseranlagen einzuleiten. Grundsätzlich ist

innerhalb geschlossener Ortsanlagen eine Einleitung in die kommunalen

Abwasseranlagen vorzunehmen. § 53 Absatz 3 LWG eröffnet jedoch die Möglichkeit

einer Befreiung von der kommunalen Abwasserbeseitigungspflicht. Grundstücke, die

außerhalb im Zusammenhang stehender bebauter Gebiete liegen, können von dem

Anschluss- und Benutzungszwang befreit werden. Auch bei einer Befreiung von der

kommunalen Abwasserbeseitigungspflicht nach § 53 Absatz 3 LWG ist häusliches

79 KLINSKI S. (2002) S. 12 80 http://www.itad.de/energie/statusklima.html#6


336

Abwasser nach dem Stand der Technik zu behandeln. In Kleinkläranlagen oder

Pflanzenkläranlagen können beispielsweise die häuslichen Abwässer gereinigt werden.

Der Einsatz von häuslichem Abwasser in Biogasanlagen ist grundsätzlich verboten. Im

Ausnahmefall können Abwässer oder Schlämme aus Abwasserbehandlungsanlagen in

einer Biogasanlage mitvergärt werden. In diesem Fall ist die Biogasanlage der

Abwasserbeseitigung zuzurechnen. Eine wasserrechtliche Zulassung ist erforderlich. Die

Gärrückstände, die einer landbaulichen Verwendung zugeführt werden sollen,

unterliegen den seuchenhygienischen Vorsorgemaßnahmen, wie bei der Anwendung von

Klärschlamm aus kommunalen Abwasseranlagen.

10.4.1.4 Einsatz von Speiseresten in Biogasanlagen

Die Verwertung von Nahrungsmittelabfällen in Biogasanlagen und das anschließende

Aufbringen auf landwirtschaftlichen Flächen als Düngesubstrat ist hinsichtlich

europäischer und nationaler Vorschriften zu untersuchen. Die europäische

Rechtssetzung hat aufgrund der Einführung der EG-Verordnung Nr. 1774/2002 mit

Hygienevorschriften für nicht oder nicht mehr für den menschlichen Verzehr bestimmte

tierische Nebenprodukte81 (EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte) neue

Anforderungskriterien an die Behandlung und Verwertung von Speiseresten erlassen.82

Da nationales Recht erst teilweise an das Gemeinschaftsrecht angeglichen wurde,

verbleiben derzeit noch einige Unsicherheiten auf Seiten der Biogasanlagenbetreiber.

Hiervon ist beispielsweise die Verwertung von Speiseabfällen in Biogas- und

Kompostieranlagen betroffen. Die EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte hat in den

Mitgliedsstaaten unmittelbare Geltung. Eine Angleichung nationaler Gesetzgebung, die

bisher die Speiserestentsorgung regelte, wurde bisher nur teilweise durchgeführt. Eine

Angleichung erfolgte durch das Außer-Kraft-Treten des nationalen TierKBG83 und das In-

Kraft-Treten des neuen TierNebG84 mit Durchführungsvorschriften zur Handhabung der

EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte im Januar 2004. Trotzdem verbleiben

Regelungslücken, insbesondere da eine Speiseabfall-VO und eine Durchführungs-VO

zum TierNebG auf Bundesebene sowie landesrechtliche Regelungen noch zu erlassen

sind. Auf Grund unvollständiger Anpassung des nationalen Rechts an das

Gemeinschaftsrecht verbleiben Regelungslücken und somit Unsicherheiten bzgl. der

Umsetzung auf Seite der Biogasanlagenbetreiber.

81 Verordnung (EG) Nr.1774/2002 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 3.Oktober 2002 mit

Hygienevorschriften für nicht für den menschlichen Verzehr bestimmte tierische Nebenprodukte, anzuwenden

seit dem 1. Mai 2003, Abl.Nr.L273 vom 10.Oktober 2002,S.1-95 82 Anzuwenden seit dem 1.Mai 2003 83 Gesetz zur Beseitigung von Tierkörpern, Tierkörperteilen und tierischen Erzeugnissen, i. d. F. d.

Bekanntmachung vom 11.April 2001, BGBL. I S. 523, geändert durch Gesetz v. 25.Juni 2001, BGBL. I S. 1215 84 Gesetz zur Durchführung gemeinschaftsrechtlicher Vorschriften über die Bearbeitung und Beseitigung von

nicht für den menschlichen Verzehr bestimmten tierischen Nebenprodukten, i.d.F.d. Bekanntmachung v.

25.Januar 2004, BGBL. I S.84


337

10.4.1.4.1 Europäische Hygieneverordnung Nr.1774/20 02 (EG-Hygiene-VO

Tierische Nebenprodukte)

Die EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte ist seit dem 1.Mai 2003 anzuwenden.

Regelungsgehalte dieser unmittelbar geltenden Verordnung bestehen aus Anforderungen

an die Entsorgung von tierischen Nebenprodukten, die nicht oder nicht mehr für den

menschlichen Verzehr bestimmt sind.85 Tierische Nebenprodukte sind gemäß Art. 2 I lit.

a) der EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte Tierkörperteile, Tierkörper und tierische

Erzeugnisse, die in einer der drei Kategorien gemäß den Artikeln 4, 5 oder 6 einzustufen

sind. Die EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte erlaubt neue Verwertungswege und

vergrößert den Einsatzbereich der bisherigen nationalen Beseitigungsvorschriften.

Anhang 1, Nr.15 definiert den Begriff der Küchen- und Speiseabfälle. Demnach fallen

unter diesen Begriff alle aus Restaurants, Catering-Einrichtungen und Küchen,

einschließlich aus Groß- und Haushaltsküchen stammende Speisereste. Die Entsorgung

von Küchen- und Speiseabfällen unterliegt dem Geltungsbereich der EG-Hygiene-VO

Tierische Nebenprodukte gemäß Artikel 1 nur sofern es sich um Küchen- und

Speiseabfälle von Beförderungsmitteln im grenzüberschreitenden Verkehr oder für die

Tierernährung oder für die Verwendung in einer Biogasanlage oder zur Kompostierung

handelt. Eine Differenzierung ist innerhalb der Einstufung von Speiseresten zu finden.

Grundsätzlich werden in der EG-Verordnung die Ausgangsrohstoffe entsprechend ihrer

Gefährdungspotenziale in drei Kategorien eingeteilt. Kategorie 1 erfasst besonders

risikobehaftetes Material und erlaubt in der Regel lediglich die Entsorgung in Form der

Beseitigung (Verbrennung in Verbrennungsanlagen, Deponierung). Hierunter fallen

explizit Küchen- und Speiseabfälle von Beförderungsmitteln aus dem

grenzüberschreitenden Verkehr gemäß Art.4 I lit. e). Eine Verwertung dieses Materials in

Biogasanlagen ist nicht zulässig. In der Regel ist lediglich eine Beseitigung nach anderen

Beseitigungsmethoden entsprechend dem Stand der Wissenschaft möglich. Küchen- und

Speisereste, die nicht in Kategorie 1 zuzuordnen sind, werden in Kategorie 3 eingestuft

gemäß Art.6 l lit. l). Diesen Materialien stehen unterschiedliche Entsorgungswege offen.

Anforderungen an die Entsorgung sind durch die Benennung der jeweils zulässigen

Verwendungs-, Behandlungs- und Verwertungswege beschrieben. Ausdrücklich ist die

Verwertung von Speiseresten der Kategorie 3 in Biogas- oder Kompostieranlagen erlaubt

gemäß Art.6 II lit. f). Die Verwendung von Küchen- und Speiseresten in Biogasanlagen

setzt eine Hygienisierungseinrichtung voraus, indem die Materialien auf ≦ 12 mm

Teilchengröße zerkleinert und eine Stunde ≧ 70°C in dem Reaktor ohne Unterbrechung

erhitzt werden müssen (gemäß § 24a Viehverkehrs-VO) Anhang VI Kapitel II,

Unterkapitel C, Nr. 12 lit. a-c). Des weiteren müssen Biogasanlagen grundsätzlich eine

unumgehbare Pasteurisierungs-/Entseuchungsabteilung haben, auf die allerdings unter

bestimmten Bedingungen verzichtet werden kann. Biogasanlagen müssen außerdem

85 KNÄPPLE,H-J. (2003), S. 50


338

geeignete Einrichtungen zur Reinigung und Desinfektion von Fahrzeugen und Behältern

bei Verlassen der Biogasanlagen haben.

Bis zum Erlass weitergehender europäischer Vorschriften dürfen die nationalen

Behörden anderweitige Verarbeitungsnormen zulassen, sofern gewährleistet wird, dass

eine gleichwertige Wirkung in Bezug auf Verringerung der Krankheitserreger erreicht wird

gemäß Anhang IV, Kapitel II, Unterkapitel C, Nr. 14. Diese Ausnahmeregelung gilt

lediglich für Anlagen, die ausschließlich mit Küchen- und Speiseresten arbeitet. Diese

Regelung greift allerdings zur Zeit auf Grund der noch bestehenden Gültigkeit des

nationalen Rechts nicht.

10.4.1.5 Einsatz von Gülle

Fraglich ist, ob der Einsatz von Gülle in Biogasanlagen zulässig ist. In der EG-

Verordnung Nr. 1774/2002 vom 3. Oktober 2002, anzuwenden seit dem 1. Mai 2003, mit

Hygienevorschriften für nicht oder nicht mehr für den menschlichen Verzehr bestimmte

tierische Nebenprodukte findet sich Gülle in der Kategorie 2 nach Artikel 5 I der EG-

Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte wieder. Material der Kategorie 2 (Artikel 5 Abs. 1

der EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte) ist Tiermaterial mit einem gewissen Risiko

(nicht TSE-relevant), wie z.B. Erzeugnisse mit Rückständen bestimmter Tierarzneimittel

oder Umweltkontaminanten sowie Ausscheidungen aus landwirtschaftlicher

Nutztierhaltung (Gülle), Magen- und Darminhalt (der Kategorie 2) und Kolostrum. Artikel

5 I lit. a) stuft Gülle als Material der Kategorie 2 ein. Für die Nutzung der Gülle in einer

Biogasanlage bedeutet dies, dass die Gülle gemäß Art. 5 II lit. e), sofern nach Ansicht der

zuständigen Behörde keine Seuchengefahr besteht, in einer gemäß Art. 15 zugelassenen

Biogasanlage verarbeitet werden darf. In Biogasanlagen dürfen grundsätzlich tierische

Nebenprodukte der Kategorien 2 und 3 verwertet werden.

10.4.1.6 Einsatz von Biotonneninhalten

Biotonneninhalte sind i.d.R. mit tierischen Küchen- und Speisenabfällen vermischt, die

gemäß Art. 6 I lit. I) der EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte grundsätzlich als

Material der Kategorie 3 einzustufen sind. Gemäß Art. 6 II lit. g) der EG-Hygiene-VO

Tierische Nebenprodukte sind diese nach den Vorschriften die nach Art. 33 II erlassen

wurden (existieren z.Zt. noch nicht) oder bis zum Erlass dieser Vorschriften, nach

innerstaatlichem Recht in einer Biogasanlage zu verarbeiten (...). Dies bedeutet, dass bei

einer ausschließlichen Nutzung von Biotonneninhalten in einer Biogasanlage Art. 15 Abs.

1 und 2 und Anhang VI der EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte nicht greift und

eine Zulassung nicht erforderlich ist.86 Damit sind lediglich die nationalen Gesetze, wie

z.B. das KrW-/AbfG, DüMG und ihre Verordnungen, BioAbfV etc zu beachten.

86 www.bgkev.de/news/news.thm?newsid=04_1_024, 14.06.2004


339

10.4.2 Genehmigung einer Biogasanlage

Neben den Vorgaben aus dem BImSchG und dem BauGB sind bei der Errichtung von

Biogasanlagen eine Vielzahl von Rechtsvorschriften zu beachten (vgl. Abbildung 10-4).

Dies sind insbesondere das Abfallrecht (KrW-/AbfG), das Wasserrecht (WHG), und das

Düngemittelrecht (DüMG).87

Abbildung 10-4: Biogasanlage und anzuwendende Geset ze

Quelle: Infoteil S. I-108 Abb IX-2

87 BMU (Hrsg) (2003)Informationsteil S. 1-103


340

10.4.2.1 Relevante Regelungen nach der 4. Verordnun g zur

Durchführung ders Bundes-Immissionsschutzgesetzes -

Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen (4.

BImSchV)

Eine Biogasanlage besteht i.d.R. aus einer Anlage zur Erzeugung von Biogas und einer

Anlage, die das Biogas in Energie umwandelt. Eine Genehmigungsbedürftigkeit nach § 4

BImSchG i.V.m. der 4. BImSchV kann sich aus beiden Anlageteilen ergeben:

Eine Anlage, die der Biogaserzeugung dient, ist nach Nr. 8.6 der 4. BImSchV

genehmigungsbedürftig, sofern Stoffe eingesetzt werden, die Abfälle i.S.d. KrW-/AbfG

sind. In diesem Fall hat man es mit einer Anlage zur biologischen Behandlung von

Abfällen zu tun. Bei kommunalen Anlagen ist eine solche Anlage der Regelfall.88 Beim

Einsatz besonders überwachungsbedürftiger Abfälle ist die Anlage gemäß Nr. 8.6 a -2.

Spalte des Anhangs der 4. BImSchV bei einer Durchsatzleistung von 1 Mg bis weniger

als 10 Mg pro Tag im vereinfachten Verfahren (§ 19 BImSchG) und gemäß Nr. 8.6 a –1.

Spalte des Anhangs der 4. BImSchV bei einer Durchsatzleistung von 10t und mehr pro

Tag nach dem förmlichen Verfahren des § 10 BImSchG zu genehmigen.

Werden Stoffe eingesetzt, die nicht unter das Regime des Kreislaufwirtschafts- und

Abfallgesetzes (KrW-/AbfG) fallen (z.B. Gülle, Kofermente Nawaros) fallen gemäß § 2 II

Nr. 1 lit. a) KrW-/AbfG, kann die imissionsschutzrechtliche Genehmigungspflicht nach Nr.

8.6 des Anhangs zur 4. BImSchV nicht mehr unterstellt werden. Biogasanlagen, die

Einsatzstoffe einsetzen, die aus dem Regime des KrW-/AbfG fallen bedürfen lediglich

einer baurechtlichen Genehmigung.

Werden ausschließlich nicht überwachungsbedürftige Abfälle eingesetzt, so liegen die

Mengenschwelle für das vereinfachte Verfahren bei 10 Mg Durchsatzleistung/Tag (Nr.

8.6 B- 2. Spalte) und für das förmliche Verfahren bei 50 Mg Durchsatzleistung/Tag.

Bei Anlagen zur Nutzung von Biogas zur Stromerzeugung kommt eine

immissionsschutzrechtliche Genehmigung aufgrund der Überschreitung der

Schwellenwerte in Nr. 1.2 bis 1.5 des Anhangs der 4. BImSchV in Betracht. Dies sind

insbesondere:

• gemäß Nr. 1.2 b – 2. Spalte des Anhangs der 4. BImSchV Anlagen zur

Erzeugung von Strom aus Biogas mit einer Feuerungswärmeleistung von 10 MW

bis unter 50 MW

• gemäß Nr. 1.4 b aa - 2. Spalte des Anhangs der 4. BImSchV

Verbrennungsmotoranlagen mit einer Feuerungswärmeleistung von 1 MW bis

unter 10 MW

88 BMU (Hrsg) (2003)Informationsteil S. I- 104


341

• gemäß Nr. 1.5 - 2. Spalte des Anhangs der 4. BImSchV Gasturbinenanlagen zur

Energieerzeugung mit einer Feuerungswärmeleistung von 1 MW bis unter

10 MW

Sobald eine der Anlagenkomponenten gemäß § 4 BImSchG i.V.m. der 4. BImSchV

genehmigungsbedürftig ist, ist die gesamte Biogasanlage nach BImSchG zu

genehmigen.89

Fraglich ist, inwieweit § 2 II der 4. BImSchV bei Biogasanlagen Anwendung findet. Dieser

besagt, dass in dem Fall, in denen eine Anlage vollständig zu verschiedenen

Anlagebezeichnungen des Anhangs zugeordnet werden kann, die speziellere

Anlagenbezeichnung maßgebend ist. Da die Möglichkeit besteht, dass die Anlage zum

einen gemäß Nr. 1.2-1.5 bzgl. der Stromerzeugung sowie gemäß Nr. 8.6 des Anhangs

der 4. BImSchG bzgl. der Vergasung von Biomasse (Abfallverwertung)

genehmigungsbedürftig ist. Allerdings stehen die beiden Bewertungen völlig unabhängig

nebeneinander, da keine eine Spezifizierung der anderen darstellt. Aus diesem Grund ist

zu erwarten, dass die Genehmigungsbehörde die Vorschriften beider Anlagenteile

nebeneinander beachtet.90

Auch wenn die o.a. Schwellenwerte nicht erreicht werden, kann sich aufgrund der

Zugehörigkeit der Biogasanlage als Nebeneinrichtung gemäß § 1 II 2 der 4. BImSchV

genehmigungsbedürftig sein. (Band II S. 35/Infoteil S. I-104) Hierbei kommen in Betracht:

• Nr. 7.1 des Anhangs der 4. BImSchV: genehmigungsbedürftiger

Tierhaltungsbetrieb

• Nr. 9.36 – 2. Spalte des Anhangs der 4. BImSchV: Lagerung von Gülle mit einem

Fassungsvermögen von 2.500 m³ und mehr.

• Nr. 8.12 a des Anhangs der 4. BImSchV: Anlagen zur zeitweiligen Lagerung von

besonders überwachungsbedürftigen Abfällen mit einer Aufnahmekapazität ab

1 Mg bzw einer Gesamtlagerungskapazität ab 30 Mg nach vereinfachtem

Verfahren und bei einer Aufnahmekapazität ab 10 Mg/Tag oder einer

Gesamtlagerungskapazität von 150 Mg nach dem förmlichen Verfahren.

• Nr. 8.12 b – 2. Spalte des Anhangs der 4. BImSchV Anlagen zur zeitweiligen

Lagerung von nicht besonders überwachungsbedürftigen Abfällen mit einer

Aufnahmekapazität ab 10t/Tag oder einer Gesamtlagerungskapazität ab 100 Mg.

Erreicht die Biogasanlage bzw. die Anlage, deren Nebeneinrichtung die Biogasanlage ist,

keinen der o.a. Schwellenwerte, ist abermals eine Genehmigung nach Baurecht

erforderlich (vgl. hierzu auch Abbildung 10-5).

89 www.mlur.brandenburg.de/i/biogas09.htm 90 KLINSKI S. (2002) S.36


342

Abbildung 10-5: BImSchG-Verfahren

Quelle: Informationsteil S. I-104 Tabelle IX-6

10.4.2.2 Relevante Regelungen nach dem Gesetz über die


In folgenden Fällen ist eine Umweltverträglichkeitsprüfung nach UVPG erforderlich

(vgl.: Tabelle 10-9):

• Nr. 8.4.1 der Anlage 1 des UVPG: Anlagen zur biologischen Behandlung von

nicht besonders überwachungsbedürftigen Abfällen, auf die die Vorschriften des

KrW-/AbfG Anwendung finden, mit einer Durchsatzleistung von 50 Mg

Einsatzstoff oder mehr je Tag unterliegen der allgemeinen Vorprüfung des

Einzelfalls gemäß § 3 c I 1 UVPG.

• Nr. 8.4.2 der Anlage 1 des UVPG: Anlagen mit 10 Mg bis weniger als 50 Mg

Einsatzstoffen der vorgenannten Einsatzstoffe je Tag bedürfen einer

standortbezogenen Vorprüfung des Einzelfalls gemäß § 3 c I 2 UVPG.


besonders überwachungsbedürftigen Abfällen i.S.d. KrW-/AbfG unterliegen ab

10 Mg Einsatzstoffen oder mehr je Tag der zwingenden

Umweltverträglichkeitsprüfung (§ 3 b UVPG).


343


besonders überwachungsbedürftigen Abfällen i.S.d. KrW-/AbfG unterliegen ab

einer Tonne einer standortbezogenen Prüfung (§ 3 c I UVPG).

• Nr. 1.3.2 bzw. 1.5.2 der Anlage 1 des UVPG: Verbrennungsmotoranlagen bzw.

Gasturbinenanlagen zur Erzeugung von Strom, Dampf, Warmwasser,

Prozesswärme oder erhitztem Dampf mit einer Feuerungswärmeleistung von

1 MW bis weniger als 10 MW beim Einsatz von Biogas, bedürfen einer

standortbezogenen Vorprüfung des Einzelfalls (§ 3 c I 2 UVPG).

• Nr. 7.1 ff. der Anlage 1 des UVPG: Soweit die Anlage als Nebeneinrichtung einer

UVP-pflichtigen Anlage betrieben wird, ist ebenfalls zu prüfen ob eine UVP

erforderlich ist: z.B. bei Tierhaltungsanlagen.

Tabelle 10-9: UVP-Pflicht

Quelle: BMU (Hrsg) (2003) Informationsteil S. I-105 Tabelle IX-7

10.4.2.3 Relevante Regelungen nach der Europäische

Hygieneverordnung Nr.1774/2002 für nicht oder nicht mehr

für den menschlichen Verzehr bestimmte tierische

Nebenprodukte

Je nachdem, welcher Einsatzstoff in der Biogasanlage verwendet werden soll, muss die

Biogasanlage den Anforderungen der EG-Verordnung Nr. 1774/2002 vom 3. Oktober

2002 mit Hygienevorschriften für nicht oder nicht mehr für den menschlichen Verzehr

bestimmte tierische Nebenprodukte, entsprechen. Diese Verordnung ist seit dem 1. Mai


344

2003 anzuwenden. Fraglich ist, wann eine Zulassung nach Artikel 15 Abs. 1 und 2 und

Anhang VI der EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte benötigt wird.

So ist in den Fällen, in denen insbesondere folgende tierische Materialien verwendet

werden, eine Zulassung nach Art. 15 Abs. 1 und 2 und Anhang VI der EG-Hygiene-VO

Tierische Nebenprodukte erforderlich:

• Blut, Horn, Borsten, Haare oder Haut von Tieren, die fleischhygienerechtlich als

tauglich zum Genuss für Menschen beurteilt wurden,

• Wolle, Federn und Eierschalen von Tieren, die keine Anzeichen einer über diese

Erzeugnisse auf Mensch oder Tier übertragbaren Krankheit zeigen,

• überlagerte Lebensmittel mit Anteilen tierischer Herkunft,

• Gülle im Sinne der EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte, d.h. alle

Exkremente von Nutztieren mit und ohne Einstreu, also auch Hühnerkot,

Stallmist und Jauche,

• ehemalige Lebensmittel mit tierischen Anteilen als charakteristischem

Hauptbestandteil. Unter diesen Punkt fallen Stoffe, die aus kommerziellen

Gründen oder aufgrund von Herstellungs-, Verpackungs- oder sonstigen

Mängeln, die weder für den Menschen noch für Tiere ein Gesundheitsrisiko

darstellen, nicht mehr für den menschlichen Verzehr geeignet sind.

Gemäß Anhang I Nr. 37 versteht die EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte unter

dem Begriff Gülle: „Exkremente und/oder Urin von Nutztieren, mit oder ohne Einstreu,

sowie Guano, entweder unverarbeitet oder verarbeitet in Übereinstimmung mit Anhang

VIII Kapitel III oder auf andere Weise in Biogas- und Kompostieranlagen umgewandelt“.

Diese Definition besagt, dass unter den Begriff Gülle lediglich Exkremente (mit oder ohne

Einstreu) von Nutztieren fallen. Gemäß Art. 2 I lit. f) der EG-Hygiene-VO Tierische

Nebenprodukte sind Nutztiere „Tiere, die von Menschen gehalten, gemästet oder

gezüchtet und zur Erzeugung von Lebensmitteln oder zur Gewinnung von Wolle, Pelzen,

Federn, Häuten oder anderer Erzeugnisse tierischen Ursprungs genutzt werden“. Damit

fällt unter die Definition neben Mist und Jauche z.B. auch Hühnerkot. Ausgenommen sind

Exkremente von Heimtieren, Zootieren, Zirkustieren, aus Tierheimen usw.91 Sofern die

Exkremente solcher Tiere zum Einsatz kommen, sind lediglich die Vorgaben der

nationalen Gesetze und Verordnungen einzuhalten. Wird nun aber z.B. Schweinegülle

oder Rindergülle eingesetzt, fällt die Biogasanlage unter den Anwendungsbereich der

EG-Hygiene-VO Tierische Nebenprodukte.

Eine Zulassung nach Artikel 15 Abs. 1 und 2 und Anhang VI der EG-Hygiene-VO

Tierische Nebenprodukte ist nicht erforderlich, wenn in der Behandlungsanlage

ausschließlich folgende Materialien verarbeitet werden:

91 www.bgkev.de/news/news.htm?mewsid=04_1_024, 11.06.2004


345

• pflanzliche Materialien (z.B. Garten- und Parkabfälle, pflanzliche Küchen- und

Gewerbeabfälle oder andere pflanzliche Bioabfälle, nachwachsende Rohstoffe

etc.),

• Küchen- und Speiseabfälle der Kat. 3 (Artikel 6 Abs. 1 lit. l)) der Verordnung inkl.

Biotonneninhalte, andere Materialien tierischer Herkunft oder Materialien, die

Erzeugnisse tierischer Herkunft enthalten, die nicht in den Regelungsbereich des

Art. 15 Abs. 1 und 2 und Anhang VI der EG-Hygiene-VO Tierische

Nebenprodukte fallen.92

Eine Zulassung nach Artikel 15 Abs. 1 und 2 und Anhang VI der EG-Hygiene-VO

Tierische Nebenprodukte ist im Rahmen des jeweils relevanten

Genehmigungsverfahrens (Bundes-Immissionsschutzgesetz, Baurecht) einzuholen. Bei

Neugenehmigungen nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz wird die Zulassung nach

Artikel 15 Abs. 1 und 2 und Anhang VI der EG-Hygiene-VO von der

immissionsschutzrechtlichen Genehmigung eingeschlossen gemäß § 13 BImSchG

(Konzentrationswirkung).

Die für das Veterinärrecht zuständigen Behörden vergeben eine Zulassungsnummer mit

der Ziffer 11 (Biogasanlage) für die Betriebsart.

10.4.2.4 Baurecht

10.4.2.4.1 Bauen im Außenbereich § 35 BauGB

Wie bereits erwähnt, bestehen derzeit bzgl. der Genehmigung von Biogasanlagen im

Außenbereich erhebliche Schwierigkeiten auf die im Folgenden eingegangen werden

soll. Unter den Außenbereich fällt die Gesamtheit der Fläche, die weder im räumlichen

Geltungsbereich eines qualifizierten Bebauungsplans (§ 30 I BauGB), oder eines

vorangezogenen Bebauungsplans (§ 30 II BauGB) noch innerhalb der im

Zusammenhang bebauten Ortsteile (§ 34 BauGB) liegt. Damit § 35 BauGB überhaupt

anwendbar ist, muss es sich zunächst um ein Vorhaben i.S.d. § 29 BauGB handeln.

Danach versteht man darunter solche Vorhaben, die die Errichtung, Änderung oder

Nutzungsänderung von baulichen Anlagen zum Inhalt haben. Da wir es mit der

Errichtung einer Biogasanlage zu tun haben, ist diese Voraussetzung erfüllt.

Als weitere Voraussetzung zur Anwendung des § 35 BauGB darf § 38 BauGB nicht

zutreffen. Dieser besagt, dass die §§ 29 – 37 BauGB auf Planfeststellungen und die

Errichtung und den Betrieb öffentlich zugänglicher Abfallbeseitigungsanlagen nach

BImSchG nicht anzuwenden sind. Da es sich bei der Biogasanlage höchstens um eine

Abfallverwertungsanlage handeln kann, ist § 38 BauGB nicht anwendbar.

Alle Vorhaben im Außenbereich haben die Voraussetzung, dass die Erschließung

(Straßennetz, Wasser-, Stromversorgung und Abwasserbeseitigung) gesichert ist.

92 www.bgkev.de/news/news.htm?mewsid=04_1_024, 09.06.2004


346

10.4.2.4.2 Privilegiertes oder nicht-privilegiertes Vorhaben

Die weiteren Genehmigungsvoraussetzungen des § 35 BauGB richten sich danach, ob

es sich bei der Biogasanlage, um ein privilegiertes oder nicht-privilegiertes Vorhaben

handelt.

Die Unterscheidung hat zur Folge, dass privilegierte Vorhaben zulässig sind, wenn

gemäß § 35 I BauGB keine öffentlichen Belange entgegenstehen. Hintergrund dieser

Bestimmung ist, dass der Gesetzgeber möchte, dass diese Vorhaben im Außenbereich

errichtet werden. Deshalb ist die Genehmigung nur bei Entgegenstehen öffentlicher

Belange zu versagen.93

Gemäß § 35 II BauGB sind nicht-privilegierte Vorhaben nur im Einzelfall zulässig, wenn

hier öffentliche Belange nicht beeinträchtigt werden. Daraus folgt, dass Unzulässigkeit

bereits dann besteht, wenn öffentliche Belange lediglich beeinträchtigt werden. Hier sieht

der Gesetzgeber ein grundsätzliches Bauverbot mit Ausnahmevorbehalt vor.

Zunächst kommt § 35 I Nr. 3 BauGB in Betracht, der u.a. Anlagen privilegiert, die der

öffentlichen Versorgung mit Elektrizität dienen. Allerdings verlangt die Rechtsprechung

für die Privilegierung einer solche Anlage, dass sie nur an diesem Standort und

nirgendwo anders errichtet werden kann. Da Biogasanlagen nicht ortsgebunden sind,

scheidet dieser Privilegierungstatbestand aus.94

Des weiteren könnte § 35 I Nr. 4 BauGB einschlägig sein. Demnach ist ein Vorhaben

privilegiert, wenn es wegen seiner besonderen Anforderungen an die Umgebung oder

wegen seiner nachteiligen Wirkung auf die Umgebung nur im Außenbereich ausgeführt

werden soll. Im Gegensatz zu den übrigen privilegierten Vorhaben, die genau bezeichnet

werden, handelt es sich hierbei um einen Auffangtatbestand, bei dem ein Vorhaben

aufgrund der Wertung „das es nur im Außenbereich errichtet werden soll“ eingestuft wird.

Dabei bedeutet „nur“ dass es keinen geeigneten Alternativstandort im Innenbereich gibt.

Da Biogasanlagen i.d.R. ohne Probleme im Innenbereich errichtet werden können,

scheidet auch diese Privilegierung aus.95

Somit haben wir es bei der Errichtung einer Biogasanlage nicht mit einem privilegierten

Vorhaben i.S.d. § 35 I BauGB zu tun. Dies hat zur Folge, dass die Errichtung einer

Biogasanlage im Außenbereich nach § 35 II BauGB zu beurteilen ist. Danach ist im

Einzelfall die Errichtung einer Biogasanlage zulässig, sofern keine öffentlichen Interessen

entgegenstehen, wobei § 35 III BauGB nicht abschließend aufzählt, wann eine

Beeinträchtigung öffentlicher Belange vorliegt.

Nach der bisherigen Gesetzeslage gestaltet es sich schwierig, eine Biogasanlage im

Außenbereich zu errichten, da es sich hierbei nicht um ein Privilegiertes Vorhaben i.S.d.

93 KLINSKI S. (2002) S. 37 94 KLINSKI S. (2002) S. 39 95 KLINSKI S.(2002) S. 39


347

§ 35 BauGB handelt. Dies könnte sich aber in Zukunft ändern, da derzeit die Novellierung

des BauGB angestrebt wird.

10.4.2.4.3 Novellierung zum Baugesetzbuch in Releva nz für den Bau von

Biogasanlagen im Außenbereich

Die Änderungen des BauGB wurde am 24. Juni 2004 im BGBl. I S. 1359 vom 30.06.2004

veröffentlicht und ist am 20.07.2004 in Kraft getreten.

Die Neuerungen betreffen unter anderem Bestimmungen zugunsten der Errichtung von

Biogasanlagen im Außenbereich. Der hierzu von der Fachkommission Städtebau

verabschiedete Mustererlass soll vom Ministerium der Finanzen Rheinland-Pfalz als

Rundschreiben eingeführt werden. Die für Biogasanlagen entscheidenden Aussagen

wurden im Entwurf des Handbuchs für die Errichtung und den Betrieb von Biogasanlagen

in der Landwirtschaft in Rheinland-Pfalz, dass voraussichtlich im September/Oktober

2004 veröffentlicht wird.

Zu den privilegierten Vorhaben im Außenbereich zählen nun Vorhaben, die „der

Herstellung und Nutzung der Energie von aus Biomasse erzeugter Energie im Rahmen

eines landwirtschaftlichen Betriebs nach Nummer 1 dienen“96. Nicht nur die Herstellung

und Nutzung der Energie von aus Biomasse erzeugtem Gas, sondern jede energetische

Nutzung von Biomasse (einschließlich der thermischen Energienutzung der Biomasse)

priviligiert. Die Voraussetzungen und weitere Erläuterungen sind detalliert im Entwurf des

Handbuchs für die Errichtung und den Betrieb von Biogasanlagen in der Landwirtschaft in

Rheinland-Pfalz zu finden, dass voraussichtlich im September/Oktober 2004

veröffentlicht wird.

Die derzeitige Reglung trägt jedoch den Anforderungen der Praxis nicht hinreichend

Rechnung. Zum rentablen Betrieb einer Biomasseanlage ist oft die Verwendung von

Fremdstoffen zur Gaserzeugung oder die Stromeinspeisung in das öffentliche

Versorgungsnetz in höherem Maße notwendig, als die derzeitige Rechtslage zulässt.

Gerade bei kleineren landwirtschaftlichen Betrieben sind kleinere, wenig rentable

Anlagen zur Biomassegewinnung genehmigungsfähig. Die vorgeschlagene Erweiterung

der Privilegierungstatbestände erfasst ausdrücklich auch die Nutzung der Energie von

aus Biomasse erzeugtem Gas wenn mehrere Betriebe kooperieren. Die Betriebe müssen

dabei im räumlichen-funktionalen Zusammenhang mit der Hofstelle eines

landwirtschaftlichen Betriebes stehen. Die Beschränkung auf nahe liegende Betriebe soll

sowohl aus ökologischen, wie auch aus ökonomischen Gründen einen überregionalen

Transport der Rohstoffe verhindern.97

96 Bundesregierung (2003), S.16 97 ebenda, S. 54 f.


348

10.4.3 Technische Anforderungen an Biogasanlagen

10.4.3.1 Die Technische Anleitung zur Reinhaltung d er Luft (TA Luft

2002)

Genehmigungsbedürftige Biogasanlagen haben die Anforderungen der TA Luft unter Nr.

5.4.8.6.1 zu erfüllen. Hier werden neben den einzuhaltenden Grenzwerten auch

Anforderungen an den Bau und Betrieb der Biogasanlage gestellt.

Gemäß 5.4.8.6.1 a) TA Luft muss ausreichend Lagerkapazität vorhanden sein und ggfls.

eine Nachrotte errichtet werden. Des weiteren muss das Eindringen von Sickerwässern

in den Boden vermieden werden und Prozesswasser ist aufzufangen. Aufnahmebunker

müssen verschlossen und mit einer Fahrzeugschleuse versehen werden. Abgase sind an

der Entstehungsstelle zu erfassen. Insbesondere Abgase aus der Nachrotte sind einem

Biofilter o.ä. zuzuführen, wobei dieser einer regelmäßigen Leistungsprüfung zu

unterziehen ist, damit die vorgeschriebene Geruchstoffkonzentration von 500 GE/m³ im

Abgas gewährleistet ist. Diese Geruchsstoffkonzentration gilt bei Anlagen mit einer

Durchsatzleistung von 30 Mg Abfällen/Tag

Bei staubförmigen Emissionen darf die Massenkonzentration 10 mg/m³ nicht

überschreiten.

Des weiteren werden in Nr. 5.4.1.4 Anforderungen an den Betrieb einer

Verbrennungsmotoranlage gestellt.

Danach dürfen staubförmigen Emissionen bei Verbrennungsmotoranlagen, die

ausschließlich dem Notantrieb dienen oder bis zu 300 Stunden je Jahr zur Abdeckung

der Spitzenlast (z. B. bei der Stromerzeugung, der Gas- oder Wasserversorgung)

betrieben werden, als Mindestanforderung die Massenkonzentration 80 mg/m3 nicht

überschreiten.

Die Emissionen an Kohlenmonoxid im Abgas dürfen folgende Massenkonzentrationen

nicht überschreiten:

- bei Fremdzündungsmotoren, die mit Biogas oder Klärgas betrieben werden, mit einer

Feuerungswärmeleistung von

o 3 MW oder mehr: 0,65 g/m3

o weniger als 3 MW: 1,0 g/m3

- bei Zündstrahlmotoren, die mit Biogas oder Klärgas betrieben werden, mit einer



o weniger als 3 MW: 2,0 g/m3


349

Diese Grenzwerte gelten nicht für Verbrennungsmotoranlagen, die ausschließlich dem

Notantrieb dienen oder bis zu 300 Stunden je Jahr zur Abdeckung der Spitzenlast (z. B.

bei der Stromerzeugung, der Gas- oder Wasserversorgung) betrieben werden.

Die Emissionen an Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid im Abgas dürfen folgende

Massenkonzentrationen nicht überschreiten:

- bei Zündstrahlmotoren, die mit Biogas oder Klärgas betrieben werden, mit einer



o weniger als 3 MW: 1,0 g/m³

- bei Magergasmotoren und anderen Viertakt-Otto-Motoren, die mit Biogas oder

Klärgas betrieben werden 0,50 g/m3

Wird von Biogas in Zündstrahlmotoren mit einer Feuerungswärmeleistung von weniger

als 3 MW eingesetzt, sind die Möglichkeiten, die Emissionen an Stickstoffoxiden durch

motorische Maßnahmen weiter zu vermindern, auszuschöpfen.

Schwefeldioxid ist nach dem Stand der Technik zu reduzieren. Die Emissionen an

Formaldehyd im Abgas dürfen die Massenkonzentration 60 mg/m3 nicht überschreiten.

Bisher findet man keine konkrete Regelung bzgl. Emissions- und Immissionswerten von

Keimen. Die TA Luft spricht lediglich davon, dass solchen Emissionen durch den Stand

der Technik zu mindern sind.

10.4.3.2 Umgang mit wassergefährdenden Stoffen

In landwirtschaftlichen Biogasanlagen unterscheiden sich die chemische

Zusammensetzung der in der Vergärungsanlage befindlichen Stoffe nicht wesentlich von

der von Jauche, Gülle und Silagesickersäften. Zur Ableitung der wasserrechtlichen

Anforderungen an landwirtschaftlichen Biogasanlagen wird deshalb das

Wassergefährdungspotenzial der zu vergärenden Stoffe mit dem

Wassergefährdungspotenzial von Jauche, Gülle und Silagesickersäften gleichgesetzt.

Gülle unterliegt keiner Einstufung in eine Wassergefährdungsklasse. Die technischen

Anforderungen ergeben sich somit aus der Landesverordnung über Anforderungen an

Anlagen zum Lagern und Abfüllen von Jauche, Gülle, Silagesickersäften, Festmist und

Silagen (JGSF-Verordnung) vom 1. April 1999 (GVBl. Vom 29.04.1999, S. 102). Die im

Anhang der JGSF-Verordnung und mit den wasserwirtschaftlichen Anforderungen an

JGS-Anlagen eingeführten technischen Regeln sind analog anzuwenden. Das

Rundschreiben des Ministeriums für Umwelt und Forsten „Wasserwirtschaftliche

Anforderungen an Anlagen zum Lagern von Jauche, Gülle und Silagesickersäften (JGS-

Anlagen) vom 7. Dezember 1994, Az.: 1033-05.90 ist weiterhin gültig.


350

10.4.3.3 Gerätesicherheitsrecht

Biogas besteht überwiegend aus Methan, Kohlendioxid und geringen Teilen von

Schwefelwasserstoff. Erreicht der Methangehalt in einem Luft-Gas-Gemisch 30 % Anteil

oder mehr entwickelt sich eine explosive Atmosphäre (Biogas Schleswig-Holstein S. 3).

Dies hat zur Folge, dass besondere Anforderungen an die Errichtung und den Betrieb

solcher Anlagen aus Gründen der Sicherheit gestellt werden. Hierbei finden

insbesondere gemäß § 1 II i.V.m. § 2 VII Nr. 9 GPSG das Geräte- und

Produktsicherheitsgesetz sowie die Regelungen der Betriebssicherheitsverordnung vom

27.September 2002 gemäß § 1 II BetrSichV Anwendung.

Bzgl. der Sicherheitsregeln wird auf die „Sicherheitsregeln für landwirtschaftliche

Biogasanlagen“ (zu beziehen über den Bundesverband der landwirtschaftlichen

Berufsgenossenschaften e.V., Weißsteinstr. 70 – 72 D-34131 Kassel) des

Bundesverbandes der landwirtschaftlichen Berufsgenossenschaften e.V., Stand

05.09.2002 verwiesen, die insbesondere die Vorgaben nach Gerätesicherheitsrecht

(allerdings noch in der alten Fassung) und den Regeln der Technik machen.

Anforderungen an den baulichen Brandschutz und Bodenschutz sind unter der

Berücksichtigung der vorgesehenen Sicherheitstechnik zu entwickeln.

10.4.4 Verwendung von Gärrückständen

10.4.4.1 Düngemittelverordnung

Der Einsatz von Gärsubstraten auf landwirtschaftlichen Flächen wird von

unterschiedlichen rechtlichen Regeleungen diktiert. Die Düngemittelverordnung gibt

Anweisungen, die sich aus der Verwertung tierischer Stoffe ergeben als auch zusätzlich

erforderliche Vorgaben für die landwirtschaftliche Verwertung von Bioabfällen.

Grundsätzlich regelt die Düngemittelverordnung die Zulassung von Düngemitteltypen,

regelt Anforderungen an das Inverkehrbringen von Düngemitteln, Wirtschaftdüngern,

Bodenhilfsstoffen, Kultursubstrate und Pflanzenhilsmittel gemäß § 1 DüMG. Beim Einsatz

von Bioabfällen oder Gemische, wobei Bioabfälle als Ausgangsstoffe eingesetzt werden,

sind zusätzlich die Regelungen der der BioAbfV bzgl. Der stofflichen Zusammensetzung

und Behandlung befolgt werden. Regelungsgehalt des DüMV bezieht sich auf das

Inverkehrbringen von Düngemitteln etc nach § 1 DüMG. Die Verwertung von

Gärsubstraten wird von dieser Verordnung nicht geregelt.

10.4.4.2 Düngeverordnung

Landwirtschaftliche Flächen und gartenbaulich genutzte Flächen, auf denen Düngemittel

aufgebracht werden unterfallen den Regelungen der Düngeverordnung. Hierbei gelten

die Regeln der guten fachlichen Praxis. Bei der Anwendung von Wirtschaftsdüngern

tierischer Herkunft gelten besondere Grundsätze. Nach § 3 DüV sind besondere

Einschränkungen bei der Ausbringung von Gülle oder stickstoffhaltigen flüssigen

Sekundärrohstoffdüngern zu beachten.


351

10.4.4.3 Verwertung

Die Ausgangsstoffe, die auf landwirtschaftlich genutzten Flächen ausgebracht werden,

müssen hierfür geeignet sein. Hierbei muss eine Verwertbarkeit der Gärreste

nachgewiesen werden. Sollen Gärreste an andere abgegeben werden

(Inverkehrbringen98), so ist dies nur zulässig, wenn diese einem zugelassenem

Düngemitteltyp entsprechen. Nach Anhang 3 der Düngemittelverordnung müssen diese

Gärreste, die in Verkehr gebracht werden, den Anforderungen der Düngemittelzulassung

entsprechen und gekennzeichnet sein.

10.4.4.4 Die Kofermentation

Im Regelfall werden zur Steigerung der Energieausbeute der Gülle Kofermente

untergemischt. Hierbei handelt es sich i.d.R. um Abfälle i.S.d. BioAbfV, was zur Folge

hat, dass bzgl. der Gärrückstände zusätzlich die BioAbfV einzuhalten ist.99 In

Abhängigkeit der Schadstoffkonzentration ist die Ausbringungsmenge auf 20 bzw. 30

Tonnen Trockenmasse je Hektar in drei Jahren begrenzt.

Mit dem Begriff Kofermentation wird die Vergärung von Gülle oder Festmist zusammen

mit organischen Stoffen, die nicht in der Viehwirtschaft anfallen, bezeichnet. Für

Biogasanlagen kommen evtl. Speisereste, Grasschnitt, Maissilage, organische Fette und

Öle, biologische Abfälle, Grüngut etc. als Kosubstrate in Betracht. Fett- und

Fettrückstände dürfen nur dann mit verwendet werden, wenn sie bei der Herstellung und

Verarbeitung von Lebens-, Genuss- und Futtermitteln stammen. Es darf kein

Risikomaterial darin enthalten oder die Fette dürfen nur von pflanzlicher Herkunft sein.

Aufgrund dieser Rechtslage scheidet der Einsatz von Fettabscheiderinhalten und

Flotatfetten aus Schlachtbetrieben in Biogasanlagen und die anschließende Ausbringung

des Substrates auf landwirtschaftlichen Flächen aus.100

Mit Grasschnitt bewegen wir uns wiederum im Abfallrecht. Es bestehen allerdings auch

Ausnahmen. Wird Gras eigens für die Verwertung in landwirtschaftlichen Biogasanlagen

angebaut, fällt es nicht, wie in den meisten anderen Fällen, zwangsläufig an, sondern ist

zweckgerichtet auf dessen Verwertung, d. h. es liegt somit kein Abfall nach KrW-/AbfG

vor. Fallen aber Garten-, Park und Landschaftspflegeabfälle unbeabsichtigt an, so

werden diese zu kompostierbaren Abfällen.

98 Inverkehrbringen beinhaltet jedes Abgeben an andere . Hierunter fallen auch Personengesellschaften, die die

Gärreste an ihre Mitglieder gibt oder Kapitalgesellschaften, bspsw. eine GmbH, die eine Biogasanlage betreibt

und die Gärreste an landwirtschaftliche Betriebe mit anderer Rechtsform abgeben. s. Handbuch für die

Planung, Errichtung und den Betrieb von Biogasanlagen in der Landwirtschaft in Rheinland-Pfalz, Entwurf,

Stand 19.07.2004 99 MINISTERIUM FÜR UMWELT NRW (2002) Kap. 4.2.2, BMU (Hrsg) (2003) Informationsteil I-105 100 PHILIPP, W. (2002), S. 107


352

Zusammenfassend ist zu sagen, dass bei Speiseabfällen, die nicht in Großküchen

anfallen, und Grasschnitt, der nicht speziell für die Verwertung angebaut wird, das

Abfallrecht einschlägig ist.

10.4.4.5 Abfallrecht

10.4.4.5.1 Verordnung über die Verwertung von Bioab fällen auf

landwirtschaftlichen, forstwirtschaftlichen und gär tnerisch genutzten

Böden (BioAbfV)

Die BioAbfV wurde auf Grundlage des § 8 I und II KrW-/AbfG erlassen und trat am

01.10.1998 in Kraft. Ihr Regelungsbereich liegt gemäß § 1 I BioAbfV in der Verwertung

von Bioabfällen auf landwirtschaftlichen, forstwirtschaftlichen und gärtnerische genutzten

Böden und sie regelt die Anforderungen an die Behandlung von Bioabfällen.

Anzuwenden ist diese Verordnung u.a. von öffentlich-rechtlichen Entsorgungsträgern (§ 1

II Nr. 1), Abfallbesitzern (§ 1 II Nr. 2) und Bioabfallbehandlern (§ 1 II Nr. 3).

Anzuwenden ist die BioAbfV, wenn in der Biogasanlage Abfälle mitvergärt werden.

Handelt es sich bei der Mitvergärung der Abfälle um eine Eigenverwertung, ist die

BioAbfV gemäß § 1 III Nr. 2 und § 2 Nr. 6 BioAbfV nicht anzuwenden. Die Definition der

Eigenverwertung ergibt sich aus § 2 Nr. 6 BioAbfV.

10.4.4.5.2 Einstufung als Bioabfall

Die BioAbfV definiert in § 2 S. 1 Nr. 1 BioAbfV Bioabfälle als „Abfälle tierischer und

pflanzlicher Herkunft zur Verwertung, die durch Mikroorganismen, bodenbürtige

Lebewesen oder Enzyme abgebaut werden können.“ Insbesondere gehören hierzu

Abfälle, die in der Anlage 1 Nr. 1 der BioAbfV aufgezählt werden.

Grundsätzlich dürfen in einer Biogasanlage nur solche Stoffe zur Kofermentation

eingesetzt werden, die in Anlage 1 der BioAbfV aufgeführt sind. Gemäß § 6 II BioAbfV

kann die zuständige Behörde daneben weitere Einsatzstoffe tierischer und pflanzlicher

Herkunft zur Kofermentation zulassen.

§ 3 BioAbfV enthält Anforderungen an die Behandlung zur Gewährleistung der seuchen-

und phytohygienischen Unbedenklichkeit des Gärrückstandes. Sofern Anhang 1 der

BioAbfV nichts anderes sagt bzw. keine Befreiung nach § 10 II BioAbfV besteht, sind

Bioabfälle vor einer landwirtschaftlichen Verwertung aerob oder anaerob zu behandeln,

wobei i.d.R. eine Hygienisierung erfolgt. Bei den Gärrückständen aus der Biogasanlage

handelt es sich um anaerob behandelte Bioabfälle gemäß § 2 S.1 Nr. 4 lit. b BioAbfV.

§ 3 BioAbfV schreibt vor, dass Erzeuger und Besitzer von Bioabfällen diese vor dem

Einsatz als Düngemittel so behandeln müssen, dass:

• eine seuchen- und phytohygienische Unbedenklichkeit gegeben ist und

• die Obergrenzen für Schwermetalle in Bioabfällen eingehalten werden.


353

10.4.4.5.3 Schadstoffgrenzwerte

Durch die Vergärung der Kofermenten kommt es zu einer Erhöhung des

Schwermetallgehalts. Hier schreibt die BioabfallV in § 4 III i.V.m. § 6 I 1 und 2 folgende

Grenzwerte vor, die bei einer maximalen Ausbringmenge von 20 mg Bioabfall -TS pro

Hektar in drei Jahren eingehalten werden müssen (vgl.:Tabelle 10-10).

Tabelle 10-10: Maximal zulässige Schwermetallgehalt e (mg/kg TS) und

Aufbringungsmengen (Mg TS in 3 Jahren) nach BioAbfV

Schadstoff 20 Mg TS / ha 30 Mg TS / ha

(§ 4 III 1BioAbfV) (§ 4 III 2 BioAbfV)

Blei 150 100

Cadmium 1,5 1

Chrom 100 70

Kupfer 100 70

Nickel 50 35

Quecksilber 1 0,7

Zink 400 300


Diese Grenzwerte hat der Bioabfallbehandler gemäß § 4 II BioAbfV einzuhalten, wenn er

die Bioabfälle abgeben oder auf betriebseigenen Flächen aufbringen will.

Gemäß § 4 V BioAbfV hat der Anlagenbetreiber im Rahmen seiner Nachweispflicht alle

drei Monate Kontrollen des Gärrückstands durchzuführen.

Je angefangener 2000 mg Frischmasse erfolgt eine Untersuchung der

Schwermetallgehalte ( siehe Tabelle oben), sowie des pH-Gehalt, Salzgehalt, Gehalt an

Trockenmasse und organischer Trockenmasse und des Anteils an Fremdstoffen.

10.4.4.5.4 Anwendung der BioAbfV in Abhängigkeit de s eingesetzten Stoffes

1) Stoff, bei dem gemäß Anhang 1 der BioAbfV eine landbauliche Verwertung

zulässig ist

2) Bevor der Stoff in der Biogasanlage eingesetzt wird, hat er die Anforderungen

des § 4 III 1 BioAbfV zu erfüllen. Des weiteren besteht für den Anlagenbetreiber

gemäß § 4 V BioAbfV eine Untersuchungspflicht der Einsatzstoffe durch ein

anerkanntes Prüflabor.


354

Solche Stoffe dürfen gemäß § 6 II BioAbfV mit Zustimmung der unteren Abfallbehörde

eingesetzt werden, wobei diese das Einvernehmen der landwirtschaftlichen Fachbehörde

einzuholen hat. Dabei sind die Abfälle auf ihren Schadstoffgehalt hin zu überprüfen,

wobei neben § 4 III BioAbfV weitere Schadstoffprüfungen gemäß § 4 VIII BioAbfV

angeordnet werden können. Auch hier besteht die Untersuchungspflicht gemäß § 4 V

BioAbfV.

10.4.4.5.5 Seuchenhygienische Anforderungen

Bzgl. der seuchenhygienischen Anforderungen ist § 3 i.V.m. Anhang 2 zur BioAbfV zu

beachten. Im Anhang 2 werden Vorgaben bzgl. der Behandlung der Bioabfälle gemacht,

damit ihre seuchen- und phytohygienische Unbedenklichkeit gewährleistet werden kann.

Grund für diese Vorgaben ist, dass in biogenen Abfällen Hygienerisiken bei der Lagerung

und Behandlung der Abfälle bestehen, da hier diverse Bakterien, Pilze, Viren und

Parasiten vorzufinden sind.101

So ist z.B. bei Fettabschneiderinhalte (02 02 04) gemäß Anhang 1 Nr. 1 3. Spalte eine

Pasteurisierung vorgeschrieben. Dies bedeutet, dass ein Hygienisierungsbehälter

erforderlich ist, in dem der Einsatzstoff für eine Stunde auf 70 °C erhitzt wird. Diese

Wärmebehandlung muss vom Anlagenbetreiber dokumentiert werden (Fischer in S. 71).

10.4.4.6 Ausbringung von Gülle

Bei der Ausbringung von Gülle als Gärrückstand in Form von Wirtschaftsdünger i.S.d. § 1

S.1 Nr. 2 DüMG kann der Gärrückstand nach den Vorschriften des DüMG i.V.m. der DüV

und DüMV auf landwirtschaftlichen Flächen aufgebracht werden.

10.4.4.6.1 Düngeverordnung

Die Düngeverordnung ist anzuwenden, wenn Düngemittel auf landwirtschaftliche Böden

aufgebracht werden soll. Neben den allgemeinen Grundsätzen der guten fachlichen

Praxis gemäß § 2 DüV sind gemäß § 3 DüV bei der Ausbringung von Wirtschaftsdünger

besondere Anforderungen einzuhalten. Dies sind besondere Anforderungen an die Art

der Ausbringung, Zeitraum der Ausbringung usw. Insbesondere ist § 3 VII DüV zu

beachten, der besagt, dass im Betriebsdurchschnitt höchstens bis zu 210 kg

Gesamtstickstoff/ha und a auf Grünland und 170 kg/ha und a auf Ackerland aufgebracht

werden darf. Außerdem besteht gemäß § 3 III DüV eine Beschränkung der Ausbringung

von Düngemitteln nach der Ernte der Hauptfrucht dahingehend, dass insgesamt nur bis

zu 40 kg Ammoniumstickstoff oder 80 kg Gesamtstickstoff pro Hektar ausgebracht

werden dürfen. Gemäß § 3 IV DüV ist im Zeitraum vom 15 November bis zum 15 Januar

die Ausbringung von Gülle gänzlich unersagt.

101 MINISTERIUM FÜR UMWELT NRW Kapitel 4.2.3; Aufgrund des Umfangs wird auf Anhang 2 der BioAbfV

verwiesen


355

10.4.4.6.2 Düngemittelverordnung

Soll der Wirtschaftsdünger in Verkehr gebracht werden, ist insbesondere § 3 DüMV zu

beachten, der Anforderungen an die Wirtschaftsdünger stellt. Wirtschaftsdünger ist

gemäß den Vorgaben des § 5 i.V.m. der Anlage 4 der DüMV zu kennzeichnen.

Sobald den Wirtschaftsdünger Stoffe zugesetzt werden, die nicht Abfall i.S.d. KrW-/AbfG

sind, so z.B. bei Energiepflanzen, die für diesen Zweck angebaut wurden, erfolgt eine

Behandlung des Gärrückstands als organischer Dünger gemäß Abschitt 3 der Anlage 1

der DüMV.102 In diesem Fall erfolgt die Kennzeichnung nach Anlage 3 der DüMV.

Danach ist der Wirtschaftsdünger als solcher zu bezeichnen. Des weiteren sind die

Gehalte für folgende Stoffe anzugeben, sofern die angegebenen Werte erreicht werden

(vgl.: Tabelle 10-11):

Tabelle 10-11: Gehalte in Wirtschaftsdünger

Grenzwert mg/kg TM

Arsen 40 mg/kg TM

Blei 150 mg/kg TM

Chrom(IV) 2 mg/kg TM

Nickel 80 mg/kg TM

Quecksilber 1 mg/kg TM

Thallium 1 mg/kg TM

Kupfer ab Gehalt von 0,01 %

Zink ab Gehalt von 0,01 %

Bor ab Gehalt von 0,01 %

Kobalt 10 mg/kg TM

Selen 5 mg/kg TM

Quelle: Anhang 4 Nr. 1.5 der DüMV

Darüber hinaus ist die Tierart anzugeben, deren Fäkalien im Wirtschaftsdünger enthalten

sind, sowie die Nährstoffgehalte in Prozent für N, P2O5 oder K2O. Überschreitet der Anteil

an Ca O 5 % in der Trockenmasse, so ist dies ebenfalls anzugeben.

10.4.4.6.3 Inverkehrbringen von Gülle nach der EG-H ygienevorschrift

Will man die vergorene Gülle i.S.d. EG-Hygienevorschriften aus der Biogasanlage

inverkehrbringen, so hat man die Vorgaben des Anhangs VIII Kapitel III der EG-HygieneV

zu beachten. Danach muss die Gülle mindestens 60 Min lang einer Hitzbehandlung von

mind. 70 °C oder einer gleichwertigen Behandlung (A rt. 33 II) unterworfen werden.

Darüber hinaus müssen sie frei von Salmonellen und Enterobacteriaceae sein und einer

Behandlung unterworfen sein, die die Anzahl Sporen bildender Bakterien und von Toxin

102 www.mlur.brandenburg.de/i/biogas09.htm


356

verringert. Bei der Lagerung darf es nicht zu einer Kontamination, Sekundärinfektion oder

Feuchtigkeit kommen (Lagerung in dichten Silos oder verschlossenen Packungen). Soll

Gülle aus Nicht-EU-Ländern importiert werden, darf dies nur aus solchen Ländern

erfolgen, die in Anhang XI Teil IX aufgeführt sind.

10.4.4.7 Ausbringung von Speiseresten auf landwirts chaftlichen

Flächen

Die DüngemittelV103 gibt Ausgangsstoffe an, die als Düngemittel auf landwirtschaftlichen

Flächen ausgebracht werden. Werden Speisreste bzw. deren vergorene Substrate in

dieser Verordnung erfasst, ist eine Ausbringung auf landwirtschaftlichen Flächen als

Düngesubstrat zulässig. Tabellen 11 und 12 der DüngeMV sind einschlägig, wenn es um

die Verwertung von Speiseresten geht.

Alle in Tabelle 11 genannten Stoffe sind als „Ausgangsstoffe für die Aufbereitung von

Düngemitteln“ zulässig. Die Stoffe aus dieser Positivliste können unverdünnt und

ungemischt als Dünger direkt auf landwirtschaftlichen Flächen ausgebracht werden.

Speisereste sind nicht in Tabelle 11 aufgelistet. Lediglich getrennt gesammelte Bioabfälle

aus privaten Hausalten und des Kleingewerbes sind in Tabelle 11 lit.c) Nr.43 nach einer

anaeroben oder aeroben Behandlung als Ausgangsstoffe für Düngemittel zulässig. In

Tabelle 11 lit.c) Nr. 48 sind überlagerte Lebens- Genuss- und Futtermittel aufgelistet, die

keine tierischen Bestandteile innehaben. Besondere Anforderungen bestehen hinsichtlich

dieser pflanzlichen Stoffe nicht. Sobald überlagerte pflanzliche Stoffe im Gemisch mit

tierischen Stoffen auftreten, ist Tabelle 12 einschlägig.

In Tabelle 12 sind jene Stoffe aufgezählt, die als „Ausgangsstoffe zur Zugabe von

Düngemitteln“ verwendet werden können. Diese Stoffe dürfen jedoch nur bis zu einem

Mengenanteil von höchstens 50 % zu dem Düngemittel hinzugegeben werden. In Tabelle

12 lit.a) Nr.1 sind Küchen- und Kantinenabfälle mit Stoffen tierischer Herkunft aufgelistet,

die einer anaeroben Behandlung zu unterziehen sind. Einer anaeroben Behandlung

müssen auch überlagerte Lebens-, Genuss-, und Futtermittel unterzogen werden, ehe sie

zur Zugabe von Düngemittel eingesetzt werden dürfen.

Die neue Düngemittelverordnung hat eine Ausweitung der zulässigen Ausgangsstoffe zur

Herstellung von Düngemittel gebracht. Bisher waren nicht alle Stoffe, die nach der

BioAbfV zur Vergärung zugelassen waren, auch als Düngemittel einsetzbar. Eine

wichtige Ausweitung gibt es im Bereich der organisch kompostierbaren Küchenabfälle

oder getrennt eingesammelten Fraktionen, die ab sofort als Düngemittel eingesetzt

werden dürfen.

Speisereste mit tierischen Bestandteilen sind als Düngemittelsubstrat zulässig, wenn sie

in einem vorherigen technischen Prozess vergoren werden und als Zusatzdüngemittel

103 Verordnung über das Inverkehrbringen von Düngemitteln, Kultursubstraten und pflanzlichen Hilfsstoffen, i. d.

F. Bekanntmachung v. 26.November 2003, BGBL. I S. 2373


357

verwandt werden. Demnach ist die Aufbringung von vergorenen Speiseresten als

Düngemittel nach nationalem Recht zulässig.

10.4.4.8 Aufbringen von Klärschlamm

10.4.4.8.1 Bestehende Rechtslage

Grundsätzlich handelt es sich bei den Gärrückständen nicht um Klärschlamm i.S.d.

Klärschlammverordnung (AbfKlärV). Die AbfKlärV ist allerdings in den Fällen, in denen in

der Biogasanlage gemäß § 2 III 1 Nr. 5 BiomasseV Klärschlamm bis zu einem Anteil von

10 % mitvergärt, im Rahmen der Nutzung der Gärrückstände zu beachten.

Gemäß § 2 II 1 AbfKlärV fällt unter die Definition des Klärschlamms auch solcher, der in

sonstiger Form behandelt wurde. Damit fällt auch die Vergärung von Klärschlamm noch

unter diesen Begriff. Nun hat man es in der Biogasanlage aber nicht mit reinem

Klärschlamm zu tun. Hier hilft § 2 II 5, AbfKlärV weiter, nach denen auch

Klärschlammgemische als Klärschlamm gelten. Unter einem Klärschlammgemisch

versteht die AbfKlärV eine Mischung von Klärschlamm mit Stoffen nach Anlage 2

Tabellen 11 und 12 der Düngemittelverordnung.

Gemäß § 1 S.1 Nr. 2a handelt es sich bei den Gemischen aus Wirtschaftsdünger und

Klärschlamm um einen sog. Sekundärrohstoffdünger. Gemäß Tabelle 11 lit b Nr. 40 kann

Klärschlamm zur Aufbereitung von Düngemitteln des Abschnitts 3 der Anlage 1 der

DüMV genutzt werden. Gemäß Abschnitt 3 Nr. 7.5 ist darauf hinzuweisen, dass bei der

Aufbringung auf landwirtschaftlichen Flächen Anwendungs- und Mengenbeschränkungen

aus dem Abfallrecht zu beachten sind.

Für die Aufbringung von Klärschlamm ist insbesondere § 3 AbfKlärV zu beachten, der

festlegt, unter welchen Voraussetzungen die Aufbringung erfolgen darf.

Gemäß § 3 V, AbfKlärV müssen Klärschlämme, die auf landwirtschaftlichen Böden

aufgebracht werden spätestens alle 6 Monate durch die zuständige Behörde auf ihren

Nährstoffgehalt hin untersucht werden. Bzgl. des Gehalts an polychlorierte Biphenylen

bzw. Dibenzodioxine und Dibenzofurane besteht diese Untersuchungspflicht nach § 3 VI

AbfKlärV alle 2 Jahre.

§ 4 AbfKlärV regelt die Aufbringungsverbote und Beschränkungen

Verboten ist demnach die Aufbringung von Klärschlamm auf obst- und

Gemüseanbauflächen (§ 4 II), Dauergrünland (§ 4 V), auf Böden in Zone I und II von

Wasserschutzgebieten (§ 4 VI).

Ebenfalls ist die Aufbringung bei Überschreitung folgender Werte verboten (vgl.: Tabelle

10-12).

Tabelle 10-12: Grenzwerte AbfKlärV


358

Schwermetall

mg/kg

Trockenmasse bei

Bodenuntersuchung

nach § 3 II, III

mg/kg Klärschlamm-

Trockenmasse bei

Klärschlammuntersuchung

nach § 3 V

Blei 100 900

Cadmium 1,5 10

Chrom 100 900

Kupfer 60 800

Nickel 50 200

Quecksilber 1 8

Zink 200 2500

Datenquelle: § 4 VIII AbfKlärV § 4 XII AbfKlärV

Sofern Böden bei der Bodenuntersuchung als leichte Böden eingestuft wurden und ein

pH-Wert von 5 oder kleiner besteht darf Klärschlamm nicht aufgebracht werden. Bei pH-

Werten zwischen 5 und 6 gelten für Zink und Cadmium die in Tabell 10-15

beschriebenen Werte.


359

Tabelle 10-13: Tabelle Grenzwerte leichte Böden Abf KlärV

Schwermetall

mg/kg Trockenmasse bei

Bodenuntersuchung nach

§ 3 II, III

mg/kg Klärschlamm-

Trockenmasse bei

Klärschlammuntersuchung

nach § 3 V

Cadmium 1 5

Zink 150 2000

Datenquelle: § 4 VIII AbfKlärV § 4 XII AbfKlärV

Gemäß § 4 XIII 1 AbfKlärV sind die einzuhaltenden Schadstoffwerte des Klärschlamms

sowohl bei dem eingesetzten Klärschlamm als auch bei den daraus hergestellten

Gemischen einzuhalten.

Schließlich wird die Aufbringungsmenge gemäß § 6 I AbfKlärV dürfen nicht mehr als

5 mg Trockenmasse/ha in einem Zeitraum von 3 Jahren aufgebracht werden. Bei

Klärschlammgemischen, wie sie in einer Biogasanlage anfallen, bezieht sich dieser Wert

gemäß § 6 II 1 AbfKlärV nur auf den Anteil des Klärschlamms im Gemisch, wobei für das

gesamte Gemisch die o.a. Grenzwerte einzuhalten sind.

Des weiteren bestehen gemäß § 7 AbfKlärV Nachweispflichten, auf die hier nicht explizit

eingegangen werden soll.

10.4.4.8.2 Zukunft der Klärschlammentsorgung

- Laut der Verordnung über umweltfreundliche Ablagerungen von Siedlungsabfällen

vom 20. Februar 2001 ist ab dem 01.06.2005 nicht mehr zulässig, dass organische

Abfälle auf Deponien abgelagert werden. Vielmehr sind solche Abfälle z. B. in einer

mechanisch- biologischen Abfallbehandlungsanlage vorzubehandeln. Lediglich inerte

Abfälle dürfen noch deponiert werden.

Die Zukunft der Klärschlammentsorgung ist offen. Die Form der landwirtschaftlichen

Kreislaufwirtschaft wird schon seit langem kontrovers diskutiert, und die BSE-Krise hat

diese Diskussion noch verschärft: die nordrhein-westfälische Umwelt- und

Landwirtschaftsministerin Höhn plädiert dafür, nur noch Klärschlämme aus

landwirtschaftlich geprägten Regionen zu verwerten. Ein Erlass vom 02.03.2001 des

Ministeriums für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz

Nordrhein-Westfalen untersagt bis auf weiteres die landwirtschaftliche

Klärschlammverwertung bei BSE-gefährdeten Betrieben. Dieser Erlass führte in der

Praxis dazu, dass ab diesem Zeitpunkt keine Klärschlämme mehr in die landbauliche

Verwertung gegeben werden konnten, weil flächendeckend in allen Kläranlagen des


360

Landes Nordrhein-Westfalen Abwässer aus fleischverarbeitenden Betrieben wie z.B.

Metzgereien eingeleitet wurden. Der Deutsche Bauernverband forderte in einer

Resolution vom 13.02.2001 strengste Qualitätsanforderungen und eine weitere

Absenkung der Schadstoffgrenzwerte, andernfalls ein Verbot der landwirtschaftlichen

Verwertung.104 Andere forderten bereits den totalen Ausstieg aus der landwirtschaftlichen

Verwertung von Klärschlamm. Die Befürchtung, dass BSE-Erreger über den

Klärschlamm wieder in die Nahrungskette kommen, muss zwar ernst genommen werden,

kann aber wissenschaftlich nahezu ausgeschlossen werden. Nach Ergebnissen eines

Umweltbundesamt-Forschungsvorhabens sind die Gefahren, die von unvergorener Gülle

ausgehen, wesentlich höher einzustufen. In diesem Zusammenhang plädiert der

Bundesverband Sekundärrohstoffe und Entsorgung e.V. (bvse) für eine langfristige

Gleichstellung der eingesetzten Düngemittel in der Landwirtschaft und hat deshalb mit

anderen Verbänden aus der Wirtschaft einen offenen Brief an den Bundeskanzler zur

Aufrechterhaltung der landwirtschaftlichen und landbaulichen Klärschlammverwertung

gerichtet.105

Der Wert des Klärschlamms als Düngemittel ist nicht unbeachtlich, jedoch ist die

Aufwandmenge auf 5 mg pro ha in 3 Jahren beschränkt.106 „Vor allem die Nutzung von

Phosphaten sei von großer Bedeutung. Die in kommunalen Klärschlämmen insgesamt

enthaltenen Mengen an Phosphat könnten rechnerisch immerhin 15–20 % des Bedarfs

der Landwirtschaft abdecken. Aber auch die Düngeeigenschaften der enthaltenen

Mengen an Stickstoff, Kalk, Kalium und Magnesium könnten positiv genutzt werden.“107

Der Wert dieser Düngefracht in 5 mg Klärschlamm, gemessen am Wert anderer

Düngemittel, beträgt zwischen 150 und 250 €. Die jährlich aufgebrachten

Klärschlammengen besitzen somit einen Wert von ca. 25 - 50 Mio. € pro Jahr. Die

Düngemittelindustrie wird angesichts dieser Tatsache durchaus einen Wettbewerber

sehen, was manchen Widerstand auch von dieser Seite gegen die

Klärschlammverwertung erklärt. Landwirte, die Klärschlamm als Dünger einsetzen,

sparen nicht nur den Erwerb von Mineraldünger, sondern erhalten noch eine Zuzahlung

vom kommunalen Klärschlammerzeuger, der für eine andere Entsorgung entsprechende

Kosten tragen müsste.

Die EU bereitet eine Novelle der Klärschlammrichtlinie vor. Daneben auch eine

erstmalige Regelung für Bioabfälle.

Die Kommission strebt an, die landwirtschaftliche und landbauliche Verwertungsrate für

Klärschlämme zu erhöhen. Die Klärschlammrichtlinie, von der derzeit ein Arbeitspapier

im 3. Entwurf vorliegt, ist durch einen positiven Grundtenor hinsichtlich der

104 DEUTSCHER BAUERNVERBAND (2001) 105 offener Brief der Verbände zur landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung (2001) 106 OEHMICHEN et al. (o.J.), S. 18 107 LÜBBE, E. Dr.-Ing. (o.J.)


361

bodenbezogenen Klärschlammverwertung gekennzeichnet.108 Kernstück der Richtlinie109

sind Vorgaben für höchstzulässige Gehalte von Schwermetallen in Klärschlämmen und in

Böden. Hierbei sind allerdings nur Bandbreiten festgelegt, innerhalb derer die einzelnen

Staaten die jeweiligen nationalen Grenzwerte festlegen sollen.110

Folgende Änderungen sind zu erwarten:

Die Verwendung von Klärschlamm soll auf die Bereiche Waldflächen und sonstige

Flächen (Landschaftsbau, Park- und Grünflächen) ausgeweitet werden. Erstmals werden

in dem Entwurf auch konkrete Vorgaben zur Entseuchung und maximal zulässige Werte

für sog. pathogene Keime (Salmonella senftenberg, Escherichia coli) genannt.111 Auch

werden die Grenzwerte für Schwermetalle und organische Verbindungen (die

Schadstoffgrenzwerte werden in Stufen verringert, neben Dioxinen und Furanen, PCB112

und AOX (Summenparameter für absorbierbare organisch gebundene Halogene),

voraussichtlich auch LAS (lineare Alkylbenzolsulfonate), DEHP (Di-(2-ethyhexyl)-

phthalat), Nonylphenol und PAK´s (polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe))

verschärft. Weiterhin wird über eine Einführung einer Qualitätsgarantie aufgrund von

Analysen nachgedacht. Gegen die Verwertung auf Waldflächen gibt es, vor allem in

Deutschland, Widerstände. U.a. auch ästhetische / hygienische Aspekte bzgl.

Waldbeeren und Pilzen sprechen dagegen. Die Vorgaben in Bezug auf

Klärschlammuntersuchungen (Probenentnahme) und die Nachweispflichten entsprechen

schon weitestgehend den deutschen Bestimmungen.113 In einem Workshop des BMU

wurde das gemeinsame Konzept des BMU und BMVEL (Bundesministerium für

Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft) zur langfristigen Sicherung der

Nutzbarkeit landwirtschaftlicher Böden vorgestellt, mit dem eine Neuorientierung des

Düngemitteleinsatzes in der Landwirtschaft eingeleitet werden soll. Im Kern geht es um

eine Begrenzung des Schadstoffeintrages durch Klärschlämme, Gülle und Komposte.

Eine Aufkonzentrierung soll verhindert werden.114 Für die Nachhaltigkeitsstrategie der

Bundesregierung sollen die bestehenden Regelungen im Bereich Klärschlamm und

Düngemittel zur Vermeidung nachteiliger Stoffeinträge weiterentwickelt werden.

Schadstoffeinträge können über die Luft, illegale Ablagerungen, Wirtschaftsdünger oder

über Klärschlamm in den Boden gelangen. Es müssen die Bodenvorsorgewerte nach der

Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung eingehalten werden. Der Bodenschutz

soll in 3 Schritten erfolgen.

108 BANNIK et al. (2002), S. 11 109 Richtlinie des Rates vom 12.Juni 1986 über den Schutz der Umwelt und insbesondere der Böden bei der

Verwertung von Klärschlamm in der Landwirtschaft (86/278/EWG) 110 BANNIK et al. (2002), S. 10 111 BANNIK et al. (2002), S. 11 112 Polychlorierte Biphenyle 113 BANNIK et al (2002), S. 11 114 BMU


362

Zuerst werden die Gehalte an Schadstoffen in Düngemitteln je nach Bodensubstrat auf

den langfristig im Boden verbleibenden Anteil der Düngemittel bezogen. Dieser Anteil

beträgt für Komposte durchschnittlich 71 %, für Klärschlamm und Gülle etwa 48 % und

für Festmist 58 %.

Im 2. Schritt sind auch die Mengen an Schwermetallen zu berücksichtigen, die durch

Pflanzen entzogen werden. Daraus ergeben sich dann akzeptable Schwermetallgehalte,

die allerdings deutlich unter den bestehenden Grenzen liegen.

Schließlich werden Fehlertoleranzen der Analytik berücksichtigt. Aus diesem Grund sind

Übergangsfristen zwingend notwendig, um die Qualität landwirtschaftlicher

Wirtschaftsdünger und von Klärschlämmen den neuen Anforderungen anzupassen und

um für nicht mehr verwertbare Klärschlämme alternative Entsorgungseinrichtungen zu

schaffen.115

Wesentliche Alternative zur landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung ist momentan

nur die Verbrennung. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass durch die 17. BImSchV für

Brennstoffe, die nicht Regelbrennstoffe sind (wie Klärschlamm), erhebliche

Anforderungen im Hinblick auf die rauchgasseitigen Emissionen definiert sind. Dies ist als

Grund dafür anzusehen, dass eine Vielzahl vorhandener Schlammverbrennungsanlagen

derzeit in der Bundesrepublik Deutschland mit aufwendigen Anlagen zur

Rauchgasreinigung umgerüstet oder gar stillgelegt werden müssen. Berücksichtigt man

neben den Kosten auch die zeitaufwendigen Verfahren für die Genehmigung neu zu

errichtender Schlammveraschungsanlagen, so wird verständlich, dass bei vorhandenen,

sehr großen Verbrennungskapazitäten in Kohlekraftwerken vermehrt darüber

nachgedacht wird, eine Mitverbrennung von Klärschlamm mit Regelbrennstoffen zu

realisieren. Der Einsatz von Klärschlamm in Verbrennungsanlagen unterschreitet

grundsätzlich die Heizwertkriterien nach § 6 II Nr.1 KrW-/AbfG. Demnach liegt eine

Beseitigung des Klärschlamms vor. Wird der Klärschlamm jedoch getrocknet,

beispielsweise mit anfallender Abwärme, kann der Heizwert mindestens 11 000 kj/kg

betragen. In diesem Fall liegt eine energetische Verwertung des Klärschlamms vor

gemäß § 6 II Nr. 1 KrW-/AbfG.

Zur Zeit gibt es verschiedene Verfahren:

• die Verbrennung in Monoverbrennungsanlagen: In Deutschland existieren

insgesamt 23 Monoverbrennungsanlagen. Insgesamt weisen diese Anlagen eine

Verbrennungskapazität von 630.000 Mg Trockensubstanz pro Jahr (Mg TS/a)

auf, was 20% des Klärschlammanfalls in der BRD entspricht. Jedoch wird nur in

ca. 50% der Anlagen der Klärschlamm autark, also selbstgängig ohne fossilen

Zusatzbrennstoff, verbrannt. Bei allen Anlagen findet eine

Klärschlammbeseitigung und nicht -verwertung statt. Aufgrund der niedrigen

Entsorgungspreise für flüssige und entwässerte Schlämme im Landschaftsbau

115 BMU, BVEL (2002), S. 2ff


363

wird ein Ausbau der Monoverbrennung zur Zeit jedoch nicht im großen Stil

verfolgt.

• die Mitverbrennung in Müllheizkraftwerken (MHKW) un d

Müllverbrennungsanlagen (MVA): Die Mitverbrennung in

Hausmüllverbrennungsanlagen erfolgt in 10 bis 13 Anlagen mit einer geschätzten

Jahreskapazität von 120.000 bis 140.000 Mg TS/a. Dies entspricht ca. 5 % des

Klärschlammaufkommens in Deutschland.

• die Mitverbrennung in Kohlekraftwerken: Die Mitverbrennung von

Klärschlamm in Stein- und Braunkohlekraftwerken ist die zur Zeit in Deutschland

sowohl von den Kraftwerksbetreibern als auch von den Kläranlagenbetreibern

verfolgte Strategie für die Klärschlammentsorgung. Der Grund liegt für beide

Seiten in den ökonomischen Vorteilen. Für die Kläranlagenbetreiber stellt die

Entsorgung des Schlamms im Kohlekraftwerk bei Preisen von 48 € pro Tonne

entwässertem Schlamm (30 % TS) bzw. 38 € pro Tonne getrocknetem

Klärschlamm (> 90 % TS) im Vergleich zu den Kosten für Deponierung oder für

die Entsorgung durch eigene Trocknungs- und Verbrennungsanlagen eine

preiswerte Lösung dar, an die preislich nur noch die Verwertung in der

Landwirtschaft und im Landschaftsbau heranreicht. Für die Kraftwerksbetreiber

ist die Mitverbrennung eine willkommene Möglichkeit, im liberalisierten

Strommarkt die Betriebskosten der als Mittellastkraftwerke betriebenen

Kohlekraftwerke zu senken.

Die Mitverbrennung erfolgt in Deutschland mittlerweile an mehreren Standorten im

genehmigten Dauerbetrieb und hat die Phase des Probebetriebs erfolgreich

abgeschlossen. Geplant ist die Mitverbrennung an insgesamt 14 Standorten. Nach einer

Schätzung des Umweltbundesamtes ließe sich das gesamte Klärschlammaufkommen in

den bundesdeutschen Kohlekraftwerken durch Substitution von 6 Gewichtsprozent der

eingesetzten Kohle bei Einsatz von entwässertem Schlamm (25 % TS) vollständig

energetisch verwerten. Der Anteil des Klärschlamms an der Feuerungswärmeleistung der

Anlage ist auf 25 % gemäß der 17. BImSchV begrenzt, in der Praxis wird meist aus

Gründen der Prozessstabilität und der Schlackenqualität Klärschlamm nur in der

Größenordnung von 2 % der Feuerungswärmeleistung (ca. 5 Massenprozent) zugesetzt.

Klärschlamm eignet sich ohne Störstoffe aufgrund seiner hohen Homogenität

(Partikelgrößenverteilung) hervorragend als Brennstoffadditiv von Kohle. Die

Feuchteschwankungen in der Kohle, sowie die Reserven bei den Trocknungsmühlen, die

ausschließlich durch Abwärme aus dem Verbrennungsprozess gespeist werden, können

zur Vortrocknung des Klärschlamms genutzt werden.

Trotz der strikten inhaltlichen und zeitlichen Regelungen, wie sie in der

„Ablagerungsverordnung“ vorgesehen sind, ist es immer noch fraglich, wie sich ab dem

Jahre 2005 die Klärschlammbehandlung und -beseitigung tatsächlich darstellen wird. Um

all die Schlämme, die derzeit in der Bundesrepublik Deutschland deponiert werden,


364

verbrennen zu können, müsste eine Vielzahl von Klärschlammverbrennungsanlagen

errichtet werden.

10.4.5 Kommunaler Anschluss- und Benutzungszwang fü r Fern-

/Nahwärme?

Der Einsatz von Wärme aus Biomasse-Heizanlagen in Fern-/Nahwärmenetzen stellt eine

umweltfreundliche Lösung dar. Über Rohrleitungssysteme wird die in Biomasse-

Heizanlagen erzeugte Wärme mittels Wärmeträger transportiert. Die Wärmeabnehmer

sollten sich aufgrund von Investitionskosten und Leitungsverlusten in der unmittelbaren

Nachbarschaft zur Biomasse-Heizanlage befinden. Die Wirtschaftlichkeit einer

wärmeproduzierenden Anlage steigt mit der Menge der angenommenen Wärme und der

zunehmenden Größe der installierten Leistung. Befinden sich mehrere Wärmeabnehmer

in einem räumlichen Zusammenhang können so genannte „Nahwärmeinseln“ gebildet

werden. Beispielsweise kann die Versorgung von kommunalen Einrichtungen wie von

Schulen, Schwimmbädern, Alten- und Pflegeheimen, Krankenhäusern, etc. durch

Nahwärmeversorgung auf umweltfreundliche Energieträger umgestellt werden.

(Ausführlische Erläuterungen unter Kapitel 13.3, Nahwärmeversorgung). Zur Zeit werden

die meisten privaten und öffentlichen Einrichtungen mit Wärme aus nichterneuerbaren

Energien versorgt. Um eine Wärmeversorgung durch umweltfreundliche erneuerbare

Energien zu erreichen, ist es fraglich, inwieweit ein Anschluss- und Benutzungszwang

bzgl. der Energieversorgung insbesondere der Nahwärmeversorgung, von der Kommune

ausgesprochen werden darf.

Festgesetzt werden könnte u.a. ein Anschluss- und Benutzungszwang:

• direkt durch eine Satzung gemäß § 26 GemO RP

• direkt durch eine privatrechtliche Vereinbarung im Grundstückskaufvertrag116

10.4.5.1 Anordnung durch kommunale Satzung nach § 2 6

Gemeindeordnung Rheinland–Pfalz (GemO Rh.-Pf.)

Die Gemeinden haben nach Art. 28 II Grundgesetz (GG) das Recht auf Selbstverwaltung

ihrer eigenen Angelegenheiten. Aufgrund dieser Vorschrift ist es den Gemeinden erlaubt,

gemäß § 2 (GemO Rh-Pf.117), in ihrem Gebiet jede öffentliche Aufgabe der örtlichen

Gemeinschaft zu übernehmen. Sie können also aufgrund von Art. 28 II GG im Rahmen

ihrer örtlichen Angelegenheiten tätig werden. Es sollen solche Angelegenheiten zum

kommunalen Regelungsbereich gehören, die im jeweiligen Gemeindegebiet ihren

Ursprung haben, also in der örtlichen Gemeinschaft wurzeln oder sich spezifisch auf sie

beziehen. Darunter fallen auch die Angelegenheiten zur Daseinsvorsorge, d.h. solche

116 RADLOFF (2003) S. 3 117 Gemeindeordnung Rheinland – Pfalz vom 31.01.1994 (GVBI. S. 153, zuletzt geändert am 22.12.2003 GVBl.

S. 390)


365

Aufgaben, der Leistungsverwaltung, die als selbstverständlich vorausgesetzt werden,

auch die Energieversorgung.118 Vorgesehen ist der Anschluss- und Benutzungszwang

u.a. für die öffentliche Wasserversorgung, die Abfallbeseitigung, Straßenreinigung und

ähnliche Einrichtungen.119 Dafür müssen die Gemeinden eine ordnungsgemäße Satzung

erlassen. Satzungen sind Rechtsvorschriften von Selbstverwaltungskörperschaften zur

Regelung eigener Selbstverwaltungsangelegenheiten und sie sind öffentlich bekannt zu

machen.

In den Landkreisordnungen und Gemeindeordnungen sind Ermächtigungen für einen

Anschluss- und Benutzungszwang vorgesehen. Unter einem Anschlusszwang ist „das

Gebot [zu verstehen], die Vorrichtungen zu treffen und zu unterhalten, die dem

Pflichtigen die jederzeitige Benutzung der öffentlichen Einrichtung ermöglicht.“120 Im

Rahmen des Benutzungszwanges „können [die Gemeinden] durch Satzung bei

öffentlichem Bedürfnis auch die Benutzung dieser und anderer dem Gemeinwohl

dienender Einrichtungen vorschreiben.“121

Gemäß § 26 I GemO RP ist es zulässig, dass die Gemeinde bei einem öffentlichen

Bedürfnis durch Satzung einen Anschluss- und Benutzungszwang für Grundstücke ihres

Gebiets an „den Gemeinwohl dienende Einrichtungen“ anordnen. In § 26 I 1 4.

Alternative GemO Rh.-Pf. ist dabei explizit der Anschlusszwang an eine Fernheizung von

Heizungsanlagen an bestimmte Energieversorgungseinrichtungen aufgeführt.

Als bedeutendes Urteil bzgl. des Anschluss- und Benutzungszwangs für die Nutzung von

Fernwärme ist hier das „Wahlstedt-Urteil“122 des OVG Schleswig vom 21. August 2002

anzubringen. Auch wenn dieses Urteil in einem anderen Bundesland erlassen wurde, ist

es für Rheinland-Pfalz dahingehend interessant, da auch in Schleswig-Holstein gemäß §

17 GO-SH der Anschluss- und Benutzungszwang an Fernwärmeversorgungsnetze

mittlerweile zulässig ist.

Das OVG Schleswig entschied im Wahlstedt-Urteil, dass ein Anschluss- und

Benutzungszwang an ein Fernwärmenetz neben den Vorteilen des Umweltschutz für das

Gemeindegebiet auch aus Gründen der globalen Umweltvorsorge zulässig ist.

Folgende Aspekte wurden dabei in dem Urteil durchleuchtet:

Bezüglich des „dringenden öffentlichen Bedürfnisses“ das erforderlich ist, damit ein

Anschluss- und Benutzungszwang angeordnet werden kann (vgl. § 26 I 1 GemO RP),

stellte das AVG Schleswig fest, dass den Gemeinden diesbzgl. ein Beurteilungsspielraum

zusteht, der durch die Gerichte nur hinsichtlich offensichtlicher Fehlurteile überprüfbar

sei. Dies ergäbe sich nicht zuletzt aus Art. 28 II 1 GG, der der Gemeinde die

118 WAGENER, M. Dr. (1988), S. 85 119 WAGENER, M. Dr. (1988), S. 38 120 WAGENER, M. Dr. (1988), S. 37 121 KOMMUNALBREVIER, § 26 GemO Rh-Pf. 122Az. 2 L 30/00


366

Selbstverwaltung in eigenen Angelegenheiten garantiert. Insbesondere kann das Gericht

deshalb nur prüfen, ob die Anordnung des Anschluss und Benutzungszwangs nach § 17

II GO-SH123 unverhältnismäßig sei. Das OVG sah in der Anordnung des

Anschlusszwangs an das Fernwärmenetz zum Zweck des Umweltschutzes eine

Übereinstimmung mit dem Zweck des § 17 GO-SH. Es hielt es auch für legitim, dass eine

solche Anordnung auch der Sicherung der Wirtschaftlichkeit der Fernwärmeversorgung

diene, da die Einrichtung dem Schutz natürlicher Lebensgrundlagen diene.124 So könne

sich der dringende öffentliche Zweck daraus ergeben, dass der Zweck der Einrichtung

nur dann erreicht werden kann, wenn eine Vielzahl von Grundstücken an dieselbe

angeschlossen werden, sofern eine zentrale Einrichtung bereits entsteht. Ebenfalls ist der

Anschluss- und Benutzungszwang vor dem Hintergrund zulässig, dass durch den Wegfall

der Einrichtung aufgrund ihrer Unrentabilität negative Auswirkungen auf die Gesundheit

oder die natürlichen Lebensgrundlagen resultieren können.

Das OVG Schleswig wies auch darauf hin, dass durch die Änderung der GO-SH

Fernwärmeversorgungsanlagen als der Volksgesundheit dienende öffentliche

Einrichtungen anerkannt wurden. Damit sollte der Luft- und Gewässerverunreinigung

entgegengewirkt werden. Bei der Anordnung des Anschluss- und Benutzungszwang sei

auch die Staatszielbestimmung des Art. 20 a GG zu beachten, die den Schutz der

natürlichen Lebensgrundlagen für zukünftige Generationen vorschreibt. Auf globaler

Ebene könne durch die Nutzung der Fernwärme eine Schadstoffverringerung erreicht

werden, da der CO2-Ausstoss reduziert werden kann. So komme es nicht auf eine

konkrete Luftverbesserung durch den Anschluss- und Benutzungszwang an, vielmehr sei

es ausreichend, wenn die bestehende Luftqualität einbehalten werde. Dadurch würde

dem Schutz der Umwelt genügend Rechnung getragen, wodurch das dringende

öffentliche Bedürfnis i.S.d. § 17 GO-SH zu bejahen wäre.125

Die Bedeutung des Urteils liegt insbesondere darin, dass bereits aus Gründen der

Umweltvorsorge ein Anschluss- und Benutzungszwang zulässig ist, was sich u.a. aus der

Staatszielbestimmung des Art. 20 a GG ergibt, der zum Klimaschutz aus Gründen der

Nachhaltigkeit verpflichtet. Insbesondere ist auch zu beachten, dass das OVG nur solche

Fernwärme als für den Umweltschutz positiv erachtet, die aus Biomasse oder KWK

hergestellt wird, da nur hierdurch der CO2-Ausstoß erheblich reduziert werden kann.126

10.4.5.2 Privatrechtlicher Anschluss- und Benutzung szwang

Des weiteren ist es denkbar, dass ein Anschluss- und Benutzungszwang durch eine

privatrechtliche Vereinbarung im Grundstückskaufvertrag festgelegt wird. Dies war z.B.

auch im Börnsen-Urteil der Fall, bei dem die Gemeinde Börnsen gemeindeeigene

123 Anm.: hier ist der Anschluss- und Benutzungszwang in Schleswig Holstein geregelt 124 Urteil OVG Schleswig Az. 2 L 30/00 125 Urteil OVG Schleswig Az. 2 L 30/00 126 RADLOFF (2003) S. 7


367

Grundstücke mit einem Anschluss- und Benutzungszwang an das Nahwärmenetz, der im

Kaufvertrag festgesetzt wurde, verkauft hatte. Das KWK-Blockheizkraftwerk steht dabei

ebenfalls im Gemeindeeigentum. Der Gesamtverband des deutschen Brennstoff- und

Mineralölhandels Region Nord e.V. hielt dies für wettbewerbswidrig i.S.d. § 1 UWG.127

Sowie das Landgericht Kiel128 als auch das Oberlandesgericht Schleswig129 bestätigten

die Stellung des Gesamtverbands und hielten die Ausnutzung der Vorteile aus der

öffentlich-rechtlichen Stellung der Gemeinde als wettbewerbswidrig und

kartellrechtswidrig, da hierdurch andere Energieversorger insbes. die Mineralölhändler

vom Wettbewerb ausgeschlossen würden.

Der BGH hat in seinem Urteil vom 9. Juni 2002130 diesem Urteilen nicht zugestimmt und

die Entscheidungen der Vorinstanzen aufgehoben. Insbesondere stellte der BGH fest,

dass die Gemeinde keinen strengeren Regeln unterliege als private

Energieversorgungsunternehmen sowie private Grundstücksveräußerer. Bzgl. ihrer

hoheitlichen Stellung dürfe sich die Gemeinde keine unsachlichen Vorteile gegenüber

anderen Mitbewerbern schaffen. Insbesondere darf sich diese nicht mit Mitteln, die ihr

aufgrund ihrer hoheitlichen Stellung zustehen, andere vom Markt verdrängen, denen

diese Mittel nicht zu Verfügung stehen. Allerdings sah der BGH solch einen Fall in

Börnsen nicht gegeben. Auch ein privater Bauträger kann eine solche

Benutzungsverpflichtung in seine Grundstückskaufverträge aufnehmen und damit eine

Nahwärmeversorgung verbindlich anordnen. Auch sei deshalb kein Wettbewerbsverstoß

zu begründen, da durch die Kopplung eines Anschlusszwangs im Kaufvertrag die

Gemeinde als primäres Ziel den Schutz von Umwelt und Klima verfolgt und nicht

wirtschaftliche Ziele im Vordergrund stehen.

Das BGH Urteil ist von großer Bedeutung für Gemeinden, die zum einen die

Nahwärmenutzung anbieten und zum anderen eigene Baugrundstücke zum Verkauf

anbieten, da der BGH damit die Festlegung eines privatrechtlichen Anschluss- und

Benutzungszwangs als legitim anerkannt hat.

10.5 Der Anbau schnellwachsender Hölzer im Rahmen d er

Eingriffsregelung nach §§ 18 – 21 BNatSchG 131

10.5.1 Grundlagen der naturschutzrechtlichen Eingri ffsregelung

Zunehmender Verbrauch von naturnahen Flächen und eine damit einhergehende

Bodenversiegelung prägen die alltägliche Situation in Deutschland.132 Der deutsche

127 RADLOFF (2003)S. 7 128 Az. 14 O Kart 125/99 129 Az. 6 U Kart 78/99 130 Az. KZR 30/00 131 Gesetz über Naturschutz und Landschaftspflege (Bundesnaturschutzgesetz – BNatSchG) vom 25.3.2002

(BGBl. S.1193, zuletzt geändert am 25.11.2003 BGBl. I S. 2304)


368

Gesetzgeber versucht die Folgen für Natur und Landschaft durch die Eingriffsregelung

des Bundesnaturschutzgesetzes vom 25. März 2002 einzudämmen.133 Diese

naturschutzrechtlichen Vorschriften regeln die Verletzungsfolgen, wenn die Funktionen

und die Leistungsfähigkeit der Natur und Landschaft durch anthropogenes Handeln

beeinträchtigt werden. Anknüpfungspunkt ist jede Veränderung der Gestalt oder der

Nutzung von Grundflächen oder Veränderungen des mit der belebten Bodenschicht in

Verbindung stehenden Grundwasserspiegels, welche die Leistungsfähigkeit des

Naturhaushaltes oder des Landschaftsbildes erheblich beeinträchtigen können gemäß §

18 I BNatSchG. Beeinträchtigungen der Belange der Natur sind vorrangig zu vermeiden

gemäß § 19 I BNatSchG. Ist eine Vermeidung nicht vollständig oder nur teilweise

möglich, so ist der Verursacher dazu verpflichtet, die unvermeidbaren Beeinträchtigungen

auszugleichen oder in sonstiger Weise zu kompensieren gemäß § 19 II S 1 BNatSchG.

Hierzu sind geeignete Flächen heranzuziehen, deren ökologisches Potenzial

aufwertungsfähig ist. Ausschließlich Flächen, die sich in einen Zustand versetzen lassen,

der sich im Vergleich zu dem früheren als ökologisch höherwertig einstufen lässt, sind

geeignet.134 § 21 BNatSchG schlägt eine Brücke ins Baurecht und verweist auf die

Anwendung der naturschutzrechtlichen Eingriffsregelung in der städtebaulichen Planung,

die sich im Übrigen nach § 1 a BauGB vollzieht. Der deutsche Gesetzgeber hat somit den

Anwendungsbereich der Eingriffsregelung in zwei Gesetzbüchern erfasst.

10.5.2 Problemaufriss

Die Ausführung der gesetzlich vorgeschriebenen Kompensationspflicht zeigt in praxi

Umsetzungsdefizite. Bestehen auf kommunaler, Kreis- oder regionaler Ebene keine

Kompensationskonzepte, beispielsweise in Form von Ökokonten135, können sich

Hemmnisse im Hinblick auf Planung und Umsetzung ergeben.136

132 Der Flächenverbrauch von Deutschland lag im Jahr 2003 bei 117 ha/Tag. Gründe dafür liegen

beispielsweise in dem erhöhten Wohnkomfort der Bürger. Während vor 50 Jahren die Siedlungsfläche bei 15

qm2/Kopf lag, stieg dieser Wert heute auf 42 qm2/Kopf. Zwar lässt sich eine Senkung des Flächenverbrauchs im

Vergleich zu 1997-2001 erkennen (durchschnittlicher Wert von 129 ha/Tag), jedoch ist das von der

Bundesregierung angestrebte Ziel eines Rückgangs von 30 ha/Tag bis zum Jahr 2020 noch in weiter Ferne, in

TRAUNER, Der Flächenverbrauch, Stand Juli 2003,

http://www.vistaverde.de/news/Natur/0307/30_flaechenverbrauch.htm. 133 §§18 – 21 BNatSchG, Gesetz zur Neuregelung des Rechts des Naturschutzes und der Landschaftspflege

und zur Anpassung anderer Rechtsvorschriften v. 25.3.2002, BGBl. I S.1193 134 BVERWG-URTEIL, BAUR (1999), 484ff. Neben der qualitativen Eignungsprüfung müssen auch planerische

Vorprägungen, wie etwa landschaftsplanerische oder gesamtplanerische Darstellungen, beachtet werden, s.

KÖCK (2003),S.5 135 Ökokonto wird definiert als „Konzept zur Bevorratung von Flächen und Maßnahmen zum Ausgleich künftiger

Beeinträchtigungen von Natur und Landschaft.“ Definition s. BUSSE/DIRNBERGER/PRÖBSTL/SCHMID (2001), S.123 136 HECK (2003), S.143, 144


369

10.5.2.1 Umsetzungsproblem: Flächenverfügbarkeit

Im Rahmen der Kompensation zerstörter Funktionen des Naturhaushaltes und des

Landschaftsbildes können sich im Einzelfall Probleme bzgl. des Flächenmanagements

ergeben. Das Folgenbeseitigungsprogramm der Eingriffsregelung fordert die

Wiedergutmachung der Schäden an Natur und Landschaft. Eine Natur- bzw.

Flächenaufwertung vor Ort oder an anderer Stelle des Eingriffes ist aufgrund des

voranschreitenden Flächenverbrauchs gesetzlich gefordert. Grundlegende

Voraussetzung zur Erfüllung der Kompensationspflicht liegt demnach in der Beschaffung

von ökologisch aufwertungsfähigen Flächen. Der Eingriffsverursacher muss die

Verfügungsmacht über Grundstücke, die zur Kompensation geeignet sind, erlangen.

Dazu ist der Flächenankauf ein geeignetes und gängiges Mittel.137 Flächen für

Kompensationsmaßnahmen138 sind nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch und

rechtlich knappe Güter.139 Sollen diese Flächen rechtlich verfügbar gemacht werden

treten oftmals Umsetzungsschwierigkeiten auf. Insbesondere kann sich der Erwerb

größerer zusammenhängender Flächen als schwierig gestalten. In Einzelfällen werden

Flächen nicht aufgrund ihrer ökologischen Eignung, sondern primär wegen ihrer

Verfügbarkeit herangezogen. Resultate sind häufig aufgrund von Zufälligkeiten der

Flächenverfügbarkeit angelegte „ökologische Inseln“. Eine Verbindung zwischen den

einzelnen Naturflächen (so genannte „Trittsteinfunktion“) wäre aber zur Optimierung der

faunistischen und floristischen Entwicklung im Naturraum zu wünschen.

Großflächiges aufwertungsfähiges Land befindet sich größtenteils in landwirtschaftlicher

Nutzung. Eine Aufgabe der landwirtschaftlichen Nutzung (Produktion) wird schnell mit

ökonomischen Nachteilen für die Landwirtschaft in Bezug gebracht. Diese

Einnahmeverluste aus der Landwirtschaft können sich zusätzlich nachteilig auf die

regionale Wertschöpfung auswirken.140 Herkömmliche Kompensationskonzepte, die eine

weitere landwirtschaftliche Nutzung ausschließen, werden häufig aus diesen Gründen

von den Landwirten nicht unterstützt.141 Demnach können im Einzelfall

Nutzungskonflikte142 zwischen Akteuren der Landwirtschaft und des Naturschutzes

auftreten. Besonders hinsichtlich dieser Problematik wird der Landwirtschaft die

137 BUNZEL (1999), S.105 138 Kompensation wird definiert als „umfassender Begriff für die Bewältigung unvermeidbarer erheblicher

Beeinträchtigungen; er schließt sowohl Ausgleichs- als auch Ersatzmaßnahmen ein, die bei Eingriffen in Natur

und Landschaft erforderlich sind, um die Eingriffsfolgen so gering wie möglich zu halten. Der

naturschutzrechtliche Begriff der Kompensation entspricht dem im BauGB verwendeten Ausgleichsbegriff, der

neben Flächen und Maßnahmen zum Ausgleich auch Ersatzmaßnahmen umfasst, wie sie in §19 BNatSchG

und in den Landesnaturschutzgesetzen geregelt sind.“ Definition s. GERHARDS (2002), S.117 139 WOLF, NuR (2001), S.481, 488 140 HECK (2003), S.143, 144 141 Zusätzlich sind landwirtschaftliche Grundstücke im Rahmen der Flächenbeschaffung von neuem Bauland ein

beliebter Fundus STEPHANY, AgrarR (2003), S.361ff 142 BUNZEL (1999), S.106ff: Zur Problematik des Schutzes des Eigentums an landwirtschaftlichen Flächen, s.

SEEWALD, AgrarR (2004), 1ff; GRZESZICK, AgrarR (2003), S.165ff


370

Bereitstellung ihrer Nutzflächen in Rheinland-Pfalz durch eine Reihe von

Ministerialerlassen erleichtert. Nach den „ Hinweisen zum Vollzug der Eingriffsregelung

(HVE) nach den §§ 4-6 LPflG Rh.-Pf.“ sind extensive Bewirtschaftungsformen durch die

Landwirte als Kompensationsmaßnahme in Anhang 14 ausdrücklich benannt. Bei der

Auswahl von Kompensationsflächen ist laut HVE darauf zu achten, dass

landwirtschaftliche Betriebe nicht in wirtschaftlich unzumutbarer Weise beeinträchtigt

werden.143 Auch wird explizit die Möglichkeit der Anerkennung der Entwicklungspflege als

Kompensationsmaßnahme angegeben.144 Die Integration einer landwirtschaftlichen

Nutzung im Rahmen von Kompensationsmaßnahmen ist durch das Prinzip „Pflege durch

Nutzung“ ausdrücklich erwünscht und wird in Punkt 5 des rheinland-pfälzischen

Gemeinsamen Rundschreibens zur „Anwendung der HVE unter besonderer

Berücksichtigung der landwirtschaftlichen Betroffenheit“ hervorgehoben. Demnach fördert

die Landesregierung die Integration der extensiven landwirtschaftlichen Bewirtschaftung

bei der Durchführung von Kompensationsmaßnahmen. Diese Regelungen sind somit

auch für den Anbau nachwachsender Rohstoffe von Bedeutung.

10.5.2.2 Umsetzungsproblem: Finanzierung

Aus Gründen des Erschließungsrechts und der Vorgaben der Mustersatzung der

kommunalen Spitzenverbände hat sich in der Umsetzung der städtebaulichen

Eingriffsregelung folgende Ausgangslage gefestigt: Die Refinanzierung durch die

Bauherren, der von der Kommune im Voraus gebrachten Kompensationsleistungen,

beläuft sich in den wenigsten Fällen auf die vollständige Summe der tatsächlichen

Wiederherstellungskosten. Eigene Einnahmen die zur Deckung der Pflege- und

Unterhaltungskosten verwendet werden können fallen in herkömmlichen

Kompensationskonzepten nicht an. Der naturschutzfachliche Refinanzierungsansatz145

berechnet die Umlage der Pflegekosten auf den Verursacher für eine Dauer von fünf

Jahren im Falle der Umwandlung von intensiv genutztem Acker in extensive Nutzung. In

praxi trägt die öffentliche Hand nach fünf Jahren die Pflege- und Unterhaltungskosten

meistens selbst.146 Grundsätzlich jedoch steht der Verursacher dauerhaft in der

Verantwortung bzgl. der Deckung der Kosten der zerstörten Naturfunktionen

(Verursacherprinzip). Letztendlich deckt dieser Refinanzierungsansatz nicht die vom

Verursacher zu tragenden Wiederherstellungsleistung.

Besonders im Hinblick auf die allgemein schlechte öffentliche Haushaltslage sollten

Kompensationskonzepte zusätzliche Belastungen der öffentlichen Kassen vermeiden und

gleichzeitig dem Eingriffsverursacher (Investor) keine zu hohe monetäre Belastung

aufbürgen.

143 HVE, S.24, Fußnote 15 144 HVE, S.28 i.V.m. Anhang 14 145 vgl. Mustersatzung der kommunalen Spitzenverbände in BUNZEL (1999), S.191ff 146 WOLF, NuR (2001), S.481, 489 ff


371

10.5.3 Konzept

Vor dem Hintergrund der dargestellten Problematik wurde ein Konzept entwickelt,

welches einen nachhaltigen Ausgleich sichert, dem Landwirt das Eigentum an der

Fläche, bzw. im Falle der Pacht eine weitere Nutzung an der Fläche ermöglicht und

gleichzeitig zu einer Kostenreduzierung für den Verursacher und der Kommune führt. Die

Bildung eines solchen Konzeptes zielt auf eine naturverträgliche, ökonomisch tragfähige,

sozialverträgliche und langfristige Nutzung von Kompensationsflächen. Die beteiligten

Akteure sind im Allgemeinen die Bauherren als Eingreifer in den Naturhaushalt, die

Kommune, die Kreisverwaltung bzw. das Land als Exekutive des Naturschutzgesetzes

sowie die Landwirte147, unter deren Mitwirkung die Kompensationsmaßnahmen in aller

Regel durchgeführt werden sollen.

10.5.3.1 Kompensationsmaßnahme

Dieses konkrete Konzept sieht damit eine produktionsintegrierte

Kompensationsmaßnahme auf landwirtschaftlichen Flächen vor. Bei der Umsetzung des

Konzeptes fungieren die Landwirte als sogenannte „Öko-Dienstleister“ bzw. „kommunale

Dienstleister“. Sie verpflichten sich naturschutz- oder landschaftspflegerische

Maßnahmen den naturschutzfachlichen Vorgaben selbstständig durchzuführen. Dieses

Modell stellt eine innovative Form neuer Einnahmequellen des landwirtschaftlichen

Sektors dar: Die Abkehr der originären Produktion landwirtschaftlicher Erzeugnisse hin

zum Angebot naturschutzfachlicher Aufwertungspotenziale.148 Durch vertragliche

Bindung mit der Kommune und der Unteren Landespflegebehörde verpflichten sich die

Landwirte zur Flächenbereitstellung und Maßnahmendurchführung.

Das Kompensationskonzept sieht im Idealfall eine Kompensationsfläche von 40 Hektar

vor. Hierin sind die Biotopflächen (autochthone Gehölzstruktur und daran angrenzender

Gras- Krautsaum) bereits integriert. Kosten, die dem Verursacher angerechnet werden

liegen in der Berechnung der einmaligen Kosten der Flächenvorbereitung, der einmaligen

Kosten für die Pflanzung und der Kulturpflege im jeweils ersten Umtriebsjahr der

gesamten Fläche. Der Anbau von schnellwachsenden Hölzern erfordert nach 21 Jahren

eine Neuanlage der Fläche. Diese Neuanlage entspricht ihrerseits dem Erfordernis der

Kompensation auf Dauer. Die Kommune legt die veranschlagten Mittel zur Durchführung

der Kompensationsmaßnahme in einem regionalen Fonds an, der revolvierend ist.149 Die

Kommune fungiert als Gewährleistungsträgerin des Fonds. Die Kosten der Herstellung

sowie die Wiederanlage der Fläche nach 21 Jahren sollen in diesen Fonds eingezahlt

werden. Da die Grundstücke in der Hand der Eigentümer bleiben sollen wird der

Kaufpreis des Kompensationsgrundstückes nicht auf den Verursacher umverlegt. Eine

147 SCHRADER, NuR (2003), S.80f 148 Günstig erscheinen auch hier die Auswahl von landwirtschaftlichen Flächen, die sich auf ertragsschwache

Böden beziehen , STEPHANY, AgrarR (2003), S.361 149 HECK, (2003), S.143, 149


372

dingliche Belastung des Grundstückes muss jedoch aus Gründen der dauerhaften

Flächensicherung erfolgen. Hierdurch können aber Kostenvorteile in der

Flächenbereitstellung entstehen. Durch die Verzinsung des Kapitalstocks können die

sonst den Gemeinden entstehenden Unterhaltungskosten vermieden werden. Weiterhin

können im Rahmen der Neuauflage der Fläche die Kosten des Umbruchs generiert

werden. Zusätzlich profitiert die Landwirtschaft auch insoweit, als dass sie das

Pflegematerial der ökologisch aufgewerteten Fläche an eine regionale Heizkraftanlage

(z.B. Holzhackschnitzelanlage) verkaufen kann. Die Landwirte können die bisher

landwirtschaftlich genutzten Flächen weiter beernten und erzielen für den Ertrag der

Biomasse einen marktfähigen Preis.

Weiter Anreiz zur Flächeneinbringung könnte in der Flexibilisierung innerhalb der

eingebrachten Kompensationsflächen liegen. Bei der Flächeninanspruchnahme ist auf

die gesetzlich geforderte Flächensicherung zu achten. Eingriffe, die auf Dauer die

Funktionen des Naturhaushaltes und Landschaftsbildes beeinträchtigen oder zerstören,

müssen auch auf Dauer kompensiert werden. In der Regel muss eine unbefristete

dingliche Sicherung der Maßnahmen zugunsten der Verursachers oder der Kommune

(bzw. Landespflegebehörde) erfolgen. Eine flexibilisierte Flächensicherung ist jedoch nur

durchführbar, wenn eine Fläche eingebracht wird, die größer ist als die tatsächlich im

Abwägungsprozeß nach § 1 Absatz 6 i.V.m. § 1 a Absatz 2 Nr.2 BauGB bestimmte

Kompensationsfläche. Innerhalb dieser erweitert eingebrachten Fläche könnte die

Kompensationsfläche unter naturschutzfachlicher Kontrolle flexibel bewirtschaftet

werden. Die Art und der Umfang der Durchführung muss in der Begründung des

Bebauungsplanes konkret beschrieben werden. Denkbar ist, dass ein Anteil von 25% der

eingebrachten erweiterten Kompensationsfläche immer im aufgewerteten Zustand

verbleibt. Die restlichen 75 % der Gesamtfläche können währenddessen im Anbau

variieren. Die Gesamtfläche unterliegt der Festsetzung im Bebauungsplan. Hierbei darf

im Laufe der Zeit jedoch keine Verschlechterung im Sinne der ökologischen und

qualitativen Gesamtbilanz der Gesamtfläche eintreten. Eine Verschlechterung der bereits

aufgewerteten Bodenfunktionen darf nicht erfolgen. Grundvoraussetzung einer solchen

Flächenflexibilisierung ist die Garantie der Bewahrung der ökologischen und qualitativen

Gesamtbilanz der Kompensationsmaßnahme.

Vorteile dieses Kompensationskonzeptes liegen in der Flächenverfügbarkeit, die

aufgrund der Motivation der Landwirte durch flexible Bewirtschaftungsformen und

innovative Einnahmequellen hervorgehen und des Kostenersparnisses der Kommunen,

die durch die Fondslösung die langfristigen Pflege- und Unterhaltungskosten nicht mehr

tragen müssen.


373

Abbildung 1 Regionales Ausgleichskonzept


10.5.3.2 Ökologische Aufwertung

Grundvoraussetzung, dass eine Maßnahme als Kompensationsmaßnahme

herangezogen werden kann, liegt in der ökologischen Aufwertung zerstörter und

beeinträchtigter Funktionen der Landschaft, die durch einen Eingriff zurückzuführen sind.

Das Konzept sieht den Umbau intensiv genutzter Ackerflächen in eine ökologisch

gestaltete Gehölzstruktur vor. Diese Fläche kann entweder großflächig angelegt oder als

Ackerrandstreifen bepflanzt werden. Günstig erscheinen Ackerflächen, die an einen

vorhandenen Waldsaum grenzen. Kurzumtriebsplantagen sind mit schnellwachsenden

Baumarten wie populus spec., salix spec. auch alnus spec. oder robinia pseudoacacia

bestockt. Die Anbaufläche wird im Kern mit Weiden und Pappeln und an den Säumen mit

standortgerechten, autochthonen Sträuchern bepflanzt, denen wiederum ein offener

Gras-Kraut-Saum vorgelagert wird. Somit soll das Landschaftsbild eines gestuften

Waldrandes erschaffen werden. Der Kern wird in einer 3-5 jährigen Rotation geerntet. Die

Saumstruktur wird nach Bedarf analog der Pflege von heckenartigen Gehölzbiotopen

gepflegt. Als ideale zusammenhängende Flächengröße werden mindestens 5 ha

angesehen.150 Kleinere Flächen sind jedoch auch möglich, wenn sie in Rahmen der Ernte

zusammenhängend erreichbar sind. Die Saumstrukturen unterliegen keiner

150 Vgl. PARIKKA (2002), S.50ff


374

Bewirtschaftung, allenfalls der aus Naturschutzsicht notwendigen Pflegemaßnahmen

(Biotop).

Durch die linienartige Ausprägung der Saumstrukturen entlang der landwirtschaftlichen

Flächen können gehölzbestimmte Biotope miteinander verbunden werden und so in

einem Biotopverbundsystem wichtige Funktionen (Trittsteinfunktion) übernehmen. Der

Anbau dieser Gehölzstrukturen verbessert die Bodenfunktionen bzgl. der

Regelungsfunktion (z.B. Nährstoffkreislauf) und der Lebensraumfunktion (z.B. der

epigäischen Wirbellosenfauna) im Vergleich zur Bodenbeschaffenheit von ehemaligen

Ackerflächen. Im Folgenden seien nur einige Beispiele genannt.151 So baut sich nach

Erfahrungen auf Versuchsflächen ein typischer Mull auf und somit eine aktive

Humusform, die eine effiziente Rückführung der in der Streu gebundenen Elemente in

den pflanzenverfügbaren Wurzelraum gewährleistet.152 Die in den Mineralboden

eingeführten Huminstoffe bewirken im Vergleich zu Ackerflächen einen leichten

Rückgang des pH-Wertes, einhergehend mit einem Verlust des austauschbaren

Calciums. Dennoch sind gute Voraussetzungen für den Anbau von Pappeln und Weiden

gegeben.153 Der Rückgang des pH-Wertes ist ein natürlicher Prozess, der auf eine

Erholung der künstlichen chemischen Bodenverhältnisse von ehemalig intensiv

genutzten Ackerflächen schließen läßt. In den Kurzumtriebsplantagen kann somit bei

schonender Bewirtschaftung eine Verbesserung der Bodenfunktionen erreicht werden.

Des Weiteren ist eine höhere Anzahl der Reviere von Sommervögeln pro Hektar auf

Kurzumtriebsflächen gegenüber der Feldflur zu verzeichnen.154 Hierbei ist zu beachten,

dass wertvolle Offenlandbereiche für verschiedene Vogelarten nicht durch diese

Gehölzstrukturen nachteilig verändert werden dürfen. Wesentliches

Aufwertungspotenzial der Maßnahme liegt in der Verbesserung der Bodenfunktionen.

10.5.4 Ergebnis der rechtlichen Überprüfung des Kon zeptes

innerhalb der naturschutzrechtlichen und städtebaul ichen

Eingriffsregelung

Erster Prüfschritt des Konzeptes liegt in der Zulässigkeitsprüfung von

Kompensationsmaßnahmen, die sich durch eine weitere Bewirtschaftung der

ökologischen Flächen spezifizieren. Aufgrund bundes-155 und länderrechtlich156

gesetzlicher Vorgaben sowie konkretisierenden Erlassen157 nach dem LPflG Rh.-Pf. kann

151 Genauere Informationen siehe FACHAGENTUR NACHWACHSENDE ROHSTOFFE (1999) 152 MAKESCHIN/STETTER, FNR (1999), S.366f 153 JUG, FNR (1999), S.382ff 154 LIESEBACH, FNR (1999), S.455ff 155 LORZ/MÜLLE/STÖCKEL, §19 Rdnr.10 156 LOUIS, §5 Rdnr.21 157 Ministerielle Erlasse (Rheinland-Pfalz): Hinweise zum Vollzug der Eingriffsregelung ,S.28 i.V.m. Anhang

14,S.53; Hinweise zur Durchführung von Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen im Wald, S.8; Anwendung der

HVE unter besonderer Berücksichtigung der landwirtschaftlichen Belange


375

ein extensiver landwirtschaftlicher Anbau von nachwachsenden Rohstoffen als

Kompensation im Rahmen der Eingriffsregelung in Betracht gezogen werden.

10.5.4.1 Naturschutzrechtliche Eingriffsregelung

Grundsätzlich können Ausgleichs- sowie Ersatzmaßnahmen

(Kompensationsmaßnahmen) im Rahmen der sogenannten Ökokontoregelung auch

zeitlich vorgezogen werden. Die Maßnahmenträger (z.B. Landwirte) vereinbaren mit der

Landespflegebehörde, dass sie Kompensationsmaßnahmen im Voraus zu einem

zukünftigen Eingriff durchführen. Der Anbau schnellwachsender Hölzer mit

angrenzenden Gehölzstrukturen und einem Gras-Krautsaum kann demnach mit

kompensierwilligen Maßnahmenträgern im Voraus durchgeführt werden. Ideale

Voraussetzungen zur Realisierung des Konzeptes im Rahmen der Ökokontenregelung

liegen dann vor, wenn alle Beteiligten im Voraus (auch zukünftiger Verursacher des

Eingriffes) bekannt sind und konkrete Vereinbarungen unter diesen geschlossen wurden.

Die Kompensationspflicht der Verursacher kann unter bestimmten gesetzlichen

Voraussetzungen nach § 5 Absatz 3 bzw. nach § 5 a LPflG i.V.m. § 1 ff AusglV

Rheinland-Pfalz auch monetär geschuldet werden. Diese Gelder können direkt in der

Trägerschaft der Unteren Landespflegebehörde durchgeführt werden (Fondsmodell).

Im Rahmen der naturschutzfachlichen Eingriffsregelung können die Kosten der

Kompensationsmaßnahme auf vertraglicher Basis zwischen den Parteien ausgehandelt

werden.

10.5.4.2 Städtebauliche Eingriffsregelung

Die Regelungen im Baurecht beruhen im Wesentlichen auf den materiellen

Anforderungen des Naturschutzrechts gemäß § 1 a II Nr2 BauGB. Zwar besteht auf den

ersten Blick eine Reduktion des Kompensationsbegriffes (Ausgleichs-,

Ersatzmaßnahmen) auf den Begriff des Ausgleichs. Jedoch umfasst der baurechtliche

Ausgleichsbegriff auch Ersatzmaßnahmen gemäß § 200 a BauGB. Ein unmittelbarer

räumlicher Zusammenhang zwischen Eingriffsort und Ausgleich ist gemäß § 200 a S. 2

BauGB nicht erforderlich. Demnach können im Rahmen des Abwägeprozeß gemäß § 1

Absatz 6 BauGB i.V.m. § 1 a Absatz 2 Nr. 2 BauGB landwirtschaftliche Flächen weiter

entfernt liegender Betriebe zum Eingriffsort in Betracht gezogen werden. Liegt ein

Ausgleich innerhalb des Eingriffsbebauungsplanes vor, kann die Gemeinde Flächen für

Ausgleichsmaßnahmen gemäß § 9 Absatz 1 Nr. 20 BauGB im Bebauungsplan festlegen

oder städtebauliche Verträge zur Durchführung der Maßnahmen gemäß § 1a Absatz 3

Satz 3 i.V.m. § 11 Absatz 1 Nr.2 BauGB eingehen, um der gesetzlich geforderten

Sicherung der Kompensationsmaßnahme gerecht zu werden. Die

Durchführungsverantwortung verbleibt primär in den Händen der Kommunen. Anstelle

des Vorhabensträgers führt die Kommune gemäß § 135 a Absatz 2 BauGB die

Maßnahmen durch und hat somit gemäß § 135 a Absatz 2 BauGB einen Anspruch auf

Refinanzierung durch den späteren Vorhabensträger.


376

Die Refinanzierung der Kosten beruht auf unterschiedlichen Instrumenten, die die

Kommunen wählen können. Die formalstrengeren Kriterien haben

Kostenerstattungsbescheide gemäß § 135 a Absatz 3 S.2 BauGB. Unterhaltungskosten

der Kompensationsfläche über den Zeitraum von 5 Jahren hinaus sind bisher nicht

umlagefähig, da diese nicht im Bebauungsplan festgesetzt werden dürfen. Ein anderes

Refinanzierungsinstrument liegt gemäß § 11 Absatz 1 Nr.2 BauGB im Abschluss von

städtebaulichen Verträgen. Unter Beachtung des Grundsatzes der Verhältnismäßigkeit158

kann die einmalige Neuanlage der Fläche dem Verursacher angelastet werden. Die

Bildung eines revolvierenden Fonds aus Ausgleichsgeldern ist auf dieser Grundlage

haushaltsrechtlich nicht bedenklich.

10.5.5 Resümee

Das Konzept „Der Anbau schnellwachsender Hölzer mit einem autochthonen

Gehölzsaum und einem angrenzendem Gras- und Krautsaum auf ehemalig intensiv

genutzten Ackerflächen“ stellt ein innovatives und modellhaftes Kompensationskonzept

dar, dass hinsichtlich der Aufwertung von Bodenfunktionen, zu einer naturverträglichen,

ökonomisch tragfähigen, sozialverträglichen und langfristigen Nutzung von

Kompensationsflächen entwickelt worden ist. Wesentliches Aufwertungspotenzial hat

diese Maßnahme im Bereich der Bodenaufwertung. Im Einzelfall muss die Durchführung

und Finanzierung der Kompensationsmaßnahme in Kooperation zwischen den

Landwirten („Öko-Dienstleister“), den Vorhabensträgern und den behördlich zuständigen

Vollzugsverantwortlichen festgelegt werden.

10.6 Weitere energierechtliche Regelwerke

10.6.1 Gesetz über die Elektrizitäts- und Gasversor gung -

Energiewirtschaftsgesetz (EnWG 159)

Zweck des Gesetzes, nach § 1 EnWG, ist eine möglichst sichere, preisgünstige und

umweltverträgliche leitungsgebundene Vorsorgung mit Elektrizität und Gas im Interesse

der Allgemeinheit. Diese Energieversorgung bedarf einer Genehmigung. Ausnahmen

sind:

- Einspeisungen in das Netz eines Energieversorgungsunternehmens

- die Versorgung von Abnehmern außerhalb der allgemeinen Versorgung i.S.d. § 10 I

EnWG, sofern die Belieferung überwiegend aus Anlagen zur Nutzung erneuerbarer

Energien, aus Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen oder aus Anlagen erfolgt, die

Industrieunternehmen zur Deckung des Eigenbedarfs betreiben sowie

- die Versorgung verbundener Unternehmen i.S.d. § 15 des Aktiengesetzes160.

158 Kosten im Vergleich zu pauschalisierten Kosten gleichwertiger Ausgleichskonzepte


377

Nach § 11a EnWG sind die Errichtung und der Betrieb folgender Energieanlagen

genehmigungsbedürftig:

- Hochspannungsfreileitungen, ausgenommen Bahnstromfernleitungen, mit einer

Nennspannung von 110 kV oder mehr und

- Gasversorgungsleitungen mit einem Durchmesser von mehr als 300 mm.

Sie bedürfen der Planfeststellung, soweit dafür eine Umweltverträglichkeitsprüfung

durchzuführen ist. Andernfalls bedarf es einer Plangenehmigung; sie entfällt in Fällen von

unwesentlicher Bedeutung. Diese liegen vor, wenn die Voraussetzungen des § 74 VII

Verwaltungsverfahrensgesetz (VwVfG161) erfüllt sind. Bei der Planfeststellung und der

Plangenehmigung sind die von dem Vorhaben berührten öffentlichen und privaten

Belange abzuwägen. Nach dem UVPG sind die folgenden Anlagen UVP-pflichtig:

- die Errichtung und Betrieb einer Hochspannungsfreileitung mit einer Länge von mehr

als 15 km und mit einer Nennspannung von 220 kV und mehr und

- die Errichtung und Betrieb einer Gasversorgungsleitung i.S.d. EnWG, ausgenommen

Anlagen die den Bereich eines Werksgeländes nicht überschreiten mit einer Länge

von mehr als 40 km und einem Durchmesser von mehr als 800 mm.

Alle anderen Anlagen unterliegen nicht der UVP und bedürfen somit nur einer

Plangenehmigung.

Ein Planfeststellungsverfahren richtet sich nach den Vorschriften der §§ 73 – 78 VwVfG.

Das Verfahren gliedert sich in die folgenden Schritte auf:

- Anhörungsverfahren: Zuerst kommt es zu einer Vorbesprechung zwischen der

Behörde und dem Antragsteller, wie es auch bei dem Genehmigungsverfahren nach

BImSchG der Fall ist. Anschließend wird, mit einreichen der Planunterlagen nach §

73 I VwVfG, der Antrag auf Erteilung der Genehmigung gestellt. Die Behörde prüft

nun, ob die Unterlagen vollständig eingereicht sind.

- Behördenbeteiligung: Stellungnahmen anderer Fachbehörden, nach § 73 II, III a

VwVfG, werden eingeholt.

- Öffentlichkeitsbeteiligung: Es wird die Auslegung des Plans bekannt gegeben (§

73 V VwVfG). Anschließend wird der Plan in den betroffenen Gemeinden einen

Monat ausgelegt (§ 73 III VwVfG). Bis 2 Wochen nach Ablauf der Auslegungsfrist

kann jeder, nach § 73 IV VwVfG, dessen Belange durch das Vorhaben berührt sind,

Einwendungen gegen den Plan erheben. Mit Ablauf der Einwendungsfrist sind alle

Einwendungen ausgeschlossen (sog. Präklusion, siehe Kapitel 0.). Danach hat der

159 Gesetz über die Elektrizitäts- und Gasversorgung (Energiewirtschaftsgesetz – EnWG) vom 24.04.1998

(BGBl. I S. 730, zuletzt geändert am 25.11.2003 BGBl. I S. 2304) 160 Aktiengesetz – AktG vom 6.9.1965 (BGBl. I S. 1089, zu letzt geändert am 25.11.2003 BGBl. I S. 2304) 161 Verwaltungsverfahrensgesetz vom 25.5.1976 (BGBl. I S. 1253, neugefasst durch Bek. v. 23.1.2002 BGBl. I

S. 102)


378

Antragsteller Gelegenheit zur Stellungnahme bzgl. der Einwendungen. Dies

geschieht bei einem Erörterungstermin nach § 73 VI VwVfG. Hier wird das Vorhaben,

die Stellungnahmen und die Einwendungen mit dem Antragsteller, den

Fachbehörden, den Trägern öffentlicher Belange und Einwendern erörtert.

- Feststellungsbeschluss: Nach dem Anhörungsverfahren gibt die betroffene

Behörde eine Stellungnahme, nach § 73 IX VwVfG, ab. Dieser wird an die

Planfeststellungsbehörde weiter geleitet. Sie fällt den Beschluss mit der

Entscheidung über die Einwendungen, Begründungen und legt die Schutz- und

Ausgleichsmaßnahmen nach § 74 I VwVfG fest. Abschließend wird der Beschluss

öffentlich bekannt gegeben.

10.6.2 10.6.2. Gesetz zur Einsparung von Energie in Gebäuden -

Energieeinsparverordnung (EnEV 162)

Die Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende

Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung) stellt nach § 1 EnEV

Anforderungen an:

- Gebäude mit normalen Innentemperaturen und

- Gebäude mit niedrigen Innentemperaturen

einschließlich ihrer Heizung-, raumlufttechnischen und zur Warmwasserbereitung

dienenden Anlagen. Sie ist nicht anwendbar auf die in § 1 II EnEV genannten Gebäude.

Der Abschnitt 2 (§§ 3 - 7) der EnEV bezieht sich auf Neubauten. Dort ist u.a. geregelt,

welche Höchstwerte bzgl. des Primärenenergiebedarfs nicht überschritten werden dürfen.

Diese Vorschrift gilt allerdings nicht für Gebäude, die mind. zu 70 % durch Kraft-Wärme-

Kopplung beheizt werden (§ 3 III EnEV). In Abschnitt 3 (§§ 8-9) werden Regelungen für

bestehende Gebäude und Anlagen getroffen. Wichtig ist hierbei der § 9 EnEV. Er besagt,

dass Eigentümer von Gebäuden, in denen Heizkessel eingebaut sind, die mit flüssigem

oder gasförmigen Brennstoffen beschickt werden und vor dem 01.10.1978 eingebaut

oder aufgestellt worden sind, bis zum 31.12.2006 außer Betrieb genommen werden

müssen. Diese Vorschrift gilt allerdings nicht für Niedertemperatur-Heizkessel oder

Brennwertkessel, sowie für heizungstechnische Anlagen, deren Nennwärmeleistung

weniger als 4 KW oder mehr als 400 KW beträgt. Des Weiteren müssen die Eigentümer

bei heizungstechnischen Anlagen ungedämmte, zugängliche Wärmeverteilungs- und

Warmwasserleitungen bis zum 31.12.2005, nach den in Anhang 5 genannten

Vorschriften, dämmen. Ausnahmen von dieser Verordnung gelten, nach § 16 EnEV, nur

bei Baudenkmälern oder sonstiger erhaltenswerter Bausubstanz bei denen die

Anforderungen der Verordnung die Substanz oder das Erscheinungsbild beeinträchtigen

würden oder die Maßnahmen mit einem unverhältnismäßig hohen Aufwand verbunden

162 Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden

(Energieeinsparverordnung – EnEV) vom 16.11.2001 (BGBl. I S. 3085, zuletzt geändert am 25.11.2003 BGBl. I

S. 2304)


379

wären. Eine Befreiung nach § 17 EnEV ist auch möglich, wenn die Aufwendungen für die

Eigentümer der Anlagen zu einer unbilligen Härte führen und wenn die Aufwendungen

innerhalb einer angemessenen Frist durch die eintretenden Einsparungen nicht

erwirtschaftet werden können. Die Verordnung wird in dem folgenden Schaubild

verdeutlicht.163

163 CARTELLI, A. (2001)


380

HEIZKESSEL (Öl oder Gas) i.S.d. § 2 Nr.6

Wurde er vor dem 01.10.1978 installiert, § 9 Abs.1

Wurden Wirkungsgrade z.B. durch Anforderungen der 1.BImSchV verbessert oder Brenner nach 1.11.1996 erneuert, gem. § 9 Abs.1 S.2?

Außerbetriebnahme bis zum 31.12.2008 § 9Abs.1 S.2

Außerbetriebnahme bis zum 31.12.2006 § 9Abs.1 S.1

Beträgt die Nennwärmeleistung mind. 4KW und höchstens 400 KW, gem. § 11Abs.1? (gilt auch für Heizkessel, die aus Geräten zusammengefügt werden)

Inbetrieb-nahme nur mit CE-Kennzeich-nung

§ 11 Abs.1

Ausnahmen:

- Niedertemperatur-Heizkessel

- Brennwertkessel

- Heizungstechnische Anlagen, deren Nennwärme < 4KW oder > 400kW ist

- Betriebsgebäude, die überwiegend zur Aufzucht/Haltung von Tieren genutzt werden

- Betriebsgebäude, soweit sie nach ihrem Verwendungszweck großflächig und langanhaltend offengehalten werden müssen

- unterirdische Bauten

- Unterglasanlagen u. Kulturräume für Aufzucht, Vermehrung u. Verkauf von Pflanzen, Traglufthallen, Zelte u. sonstige Gebäude, die dazu bestimmt sind, wiederholt aufgestellt und zerlegt zu werden

- Heizkessel, deren Eigenschaften von marktüblichen flüssigen u. gasförmigen Brennstoffen erheblich abweichen

- Anlagen zur ausschließlichen Warmwasserbereitung

- Küchenherde u. Geräte, die hauptsächlich zur Beheizung des Raumes, in dem sie sich befinden, ausgelegt sind, daneben aber auch Warmwasser für die Zentralheizung u. für sonstige Gebrauchszwecke liefern

Ausnahmen:

- einzeln produzierte Heizkessel

- Geräte mit einer Nennwärmeleistung < 6KW zur Versorgung eines Warmwasserspeichersystems mit Schwerkraftumlauf

- Heizkessel, deren Eigenschaften von marktüblichen flüssigen u. gasförmigen Brennstoffen erheblich abweichen

- Anlagen zur ausschließlichen Warmwasserbereitung

- Küchenherde u. Geräte, die hauptsächlich zur Beheizung des Raumes, in dem sie sich befinden, ausgelegt sind, daneben aber auch Warmwasser für die Zentralheizung und für sonstige Gebrauchszwecke liefern

Die Ausnahmen dürfen in Betrieb bleiben, jedoch gilt die Mindestanforderung der Dämmung nach anerkannten Regeln der Technik gegen Wärmeverluste, auch für alle anderen Heiz-kessel, heizungstechnischen Anlagen und Geräte, §§ 1 Abs.2, 9 Abs.1 S.3, 1 Abs.3 u. 4.

Ja

Ja Ja

Ja

Nein

Nein Nein

Ja

Ja Ja

Inbetrieb-nahme auch ohne CE-Kennzeich-nung

§ 11 Abs.1

Nein

HEIZKESSELAUSTAUSCH NACH DER VERORDNUNG ÜBER ENERGIESPARENDEN

WÄRMESCHUTZ UND ENERGIESPARENDE ANLAGENTECHNIK BEI GEBÄUDEN (ENEV)


381

Neben der in der EnEV geltenden Regelung bestehen aber auch noch die Grenzwerte für

Abgasverluste nach der 1. BImSchV. In einem Stufenplan für Altanlagen, dies sind

Anlagen, die vor dem 01.11.1996 erbaut worden sind, ist festgelegt, bis zu welchem

Zeitpunkt sie einzuhalten sind (vgl. Tabelle 10-18)

Tabelle 10- 18: erlaubte Abgasverluste

Bei der Einstufung ermittelter Abgasverlust Nennwärme-

leistung [kW] bis 10 % 11 % 12 % 13 %

über 4 bis 25 01.11.2004 01.11.2004 01.11.2004 01.11.2002

über 25 bis 50 01.11.2004 01.11.2004 01.11.2002 01.11.2001

über 50 bis 100 01.11.2004 01.11.2002 01.11.2001 01.11.2001

über 100 01.11.2004 01.11.2002 01.11.1999 01.11.1999

Quelle: BINE Informationsdienst (2002)164

Seit dem 01.01.1998 müssen neue Heizungsanlagen folgende Abgasverluste einhalten:

- 11 % von 4 – 25 kW Nennwärmeleistung,

- 10 % von 25 – 50 kW Nennwärmeleistung und

- 9 % über 50 kW Nennwärmeleistung.165

164 ZDS, S. 6 165 ZDS, S. 6


382

10.7 Genehmigungsrechtliche Zuständigkeiten

Bundesimmissions-schutzgesetz

Struktur- und Genehmigungsdirektion Stersemannstraße 3 - 5 56068 Koblenz Struktur- und Genehmigungsdirektion Friedrich-Ebert-Straße 14 67433 Neustadt an der Weinstraße

Baugesetzbuch Landesbauordnung

Abfallrecht (z.B. Zulassungs- verfahren nach der Klärschlamm- oder Bioabfallverordnung),

Wasserrecht und Bodenschutz

Struktur- und Genehmigungsdirektion Regionalstellen Abfallwirtschaft und Koblenz, Monatbaur und Struktur- und Genehmigungsdirektion Regionalstellen Abfallwirtschaft und Kaiserslautern, Mainz und Neustadt an Weinstraß

Veterinär- und Hygienerecht

Landesuntersuchungsamt Rheinland-Mainzer Straße 56068

Düngemittelrecht Aufsichts- und Kurfürstliches Willy-Brandt-Platz 54290 Landesanstalt für Pflanzenbau PflanzenschutEssenheimer Str. 55128

Umweltverträglichkeitsprüfung Jeweilige Genehmigungsbehörden

Energiewirtschaftsgesetzz Ministerium für Wirtschaft, Landwirtschaft und Weinbau

Untere Bauaufsichtsbehörden: Kreisvw., Vw. d. kreisfr. und kreisan-geh. Städte, Verbandsgemeinden


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Genehmigungsverfahren für Biogasanlagen; Anforderungen an Einsatzstoffe und


386

an die Verwertung von Gärsubstraten aus Biogasanlagen, EEG Expertise GmbH,

Mühlheim a.d. Ruhr

Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfalz

387

11 Konzeptionelle Lösungsansätze für Rheinland-Pfal z

In den vorherigen Abschnitten wurden die bestehenden Potenziale, deren aktuelle

Verwertung, die bestehenden Technologien und die Voraussetzungen für deren Nutzung

dargestellt. Daraus wurde deutlich, dass die Biomasse in ein komplexes Netzwerk

unterschiedlicher Zuordnungs-, Aufbereitungs- und Nutzungsmöglichkeiten eingebunden

ist. Um eine optimierte Nutzung der zur Verfügung stehenden Stoffströme in einer Region

zu ermöglichen, bedarf es einer Neuorganisation der energetisch nutzbaren Biomassen.

Die folgenden Konzepte sollen - durch ihre ganzheitliche Berücksichtigung der

bestehenden Rahmenbedingungen - optimierte Lösungen für die Region aufzeigen.

Durch die Beteiligung der Akteure vor Ort und die Nutzung vorhandener Ressourcen

kann damit ein erheblicher Beitrag zur regionalen Wertschöpfung geleistet werden.

Synergien sind im stofflichen, organisatorischen und unternehmerischen Bereich

vorhanden und müssen über vorausschauende Planungs- und

Kommunikationsstrategien genutzt werden.

11.1 BioEnergie- und RohstoffZentrum (BERZ)

11.1.1 Konzeption BioEnergie- und RohstoffZentrum

Das Konzept des BioEnergie- und RohstoffZentrums bietet die Möglichkeit, regionale

Stoffströme durch eine Kombination verschiedener innovativer Nutzungstechnologien

optimal zu lenken und zu nutzen. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Technologien, die

zum Teil transport- und energieintensiv sind (z.B. zentrale Müllverbrennung, Deponierung

oder Kompostierung) wird im BERZ-Konzept auf eine dezentrale und energetisch

sinnvolle Verwertungsweise geachtet. Die Bündelung „neuer“ innovativer Technologien

zur Biomassenutzung in BioEnergie- und RohstoffZentren führt zu Synergieeffekten, da

Outputstoffströme bestimmter Anlagen als Input anderer Anlagen dienen können. Im

Anschluss an die Herstellung neuer Produkte (z.B. Fasern und Proteine aus Gras in einer

Grasraffinerie) und die stoffliche Nutzung, werden die Reststoffe energetisch verwertet

(z.B. in einer Biogasanlage). Durch das Angebot gesamtheitlicher Lösungskonzepte für

die Lieferanten können weitere Stoffströme in der Region aktiviert werden. Es lassen sich

gemeinsame Strukturen, vor allem für den Bereich der Logistik, der beteiligten Akteure

nutzen und vernetzen, was zu einer effizienteren Organisation führen kann. Diese

effizientere Organisation lässt sich anhand von Einsparungen bei Transportwegen und

nicht zuletzt anhand der daraus entstehenden Kosten für Unternehmen und Kommunen

darstellen.

In den unterschiedlichen Bereichen Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Kommune, Gewerbe

und Industrie können die bereits vorhandenen Logistikdienstleister, wie z.B. Maschinen-

und Betriebshilfringe, Straßenmeisterei oder Stadtwerke, identifiziert werden. Eine

detaillierte Identifikation der logistischen Akteure bildet die Voraussetzung für die


388

Ermittlung von Synergien beim Transport der einzelnen Stoffströme. Durch die Wahl

eines geeigneten Standorts (z.B. Deponiestandorte, ehemalige Industrie- oder

Militärstandorte oder neu zu errichtende Industrie- und Gewerbegebiete) können

nahegelegene Wärmeabnehmer mit der erzeugten Energie versorgt werden.

Abbildung 11-1: Mögliche Akteure, Stoffströme, Tech nologien und Produkte eines

BERZ


Die Umsetzung eines BERZ bedarf einer intensiven interdisziplinären Kommunikation

und Kooperation der verschiedenen Akteure aus Kommune, Politik, Land- und

Forstwirtschaft und evtl. externen Investoren. Besteht bei den jeweiligen

Entscheidungsträgern der Wille zur Nutzung der bestehenden Potenziale, kann ein BERZ

einen erheblichen Anteil zur Steigerung der regionalen Wertschöpfung leisten. Abbildung


389

11-1 zeigt die möglichen Akteure, Stoffströme, Technologien und Produkte eines BERZ

in einer Übersicht.

11.1.2 Bio Energie- und RohstoffZentrum Weilerbach (BERZ)

11.1.2.1 Projektbeschreibung

Die Konzeption eines BioEnergie- und Rohstoffzentrums soll in der Verbandsgemeinde

Weilerbach umgesetzt werden.

Abbildung 11-2: Gebiet der Verbandsgemeinde Weilerb ach


Der geplante Standort für das BERZ liegt, wie Abbildung 11-2 darstellt, am südlichsten

Punkt der Verbandsgemeinde Weilerbach. Er befindet sich in unmittelbarer Nähe zur

Airbase Ramstein und im Hinblick auf logistische Gesichtspunkte unweit der Autobahn 6,

Abfahrt Einsiedlerhof.

Es handelt sich um das Gelände eines ehemaligen „Class III“ Lagers der amerikanischen

Streitkräfte. Am 29.11.2001 beschloss der Ortsgemeinderat Weilerbach die Aufstellung

eines Bebauungsplanes für diesen Bereich als sonstiges Sondergebiet und änderte damit

einen Beschluss vom 14.10.1996, in dem der Bereich als Industriegebiet genutzt werden

sollte.

Die Ausweisung als sonstiges Sondergebiet sieht für die Zweckbestimmung folgende

Nutzungen vor:

• Verwertung und Kompostierung von Klärschlammrückständen


390

• Aufbereitung von Grünabfällen

• Lagerung, Aufbereitung und Verwertung von organischen Abfällen und Restholz

• Thermische Verwertung der aufbereiteten Rohstoffe1

Das „übergeordnete Ziel des Bebauungsplanes ist die energetische Nutzung /

Verwertung von Stoffströmen, um damit den Kommunen die Möglichkeit zur Erfüllung

ihrer Aufgaben im Bereich der Ver- und Entsorgung zu eröffnen bzw. diese zu

verbessern.“2

Die Lage und der Geltungsbereich des Geländes wird in Abbildung 11-3 dargestellt:

Abbildung 11-3: Lage und Geltungsbereich Gelände Cl ass III Lager


Das Gelände ist durch Vorgaben der Wehrbereichsverwaltung in drei Bereiche A, B und

C zu unterteilen (Abbildung 11-4). Im Bereich A ist kein Anlagenbetrieb gestattet. In den

Bereichen B und C ist ein Anlagenbetrieb grundsätzlich unter gewissen Voraussetzungen

gestattet.

Die in Abbildung 11-4 dargestellte Aufteilung in Zonen wurde durch die

Wehrbereichsverwaltung geprüft und am 16. Dezember 2002 bestätigt.

1 Vgl. Amtsblatt Verbandsgemeinde Weilerbach vom 15. Februar 2002, S. 6 2 Vgl. Amtsblatt Verbandsgemeinde Weilerbach vom 15. Februar 2002, S. 6


391

Abbildung 11-4: Gelände Class III mit den drei Teil bereichen


Der Bereich B ist für die Lagerung, Konfektionierung und für Parkplätze vorgesehen. In

diesem Abschnitt des Geländes darf nur eine Lagerung von Stoffen in den dafür

vorgesehenen Lagerstätten vorgenommen werden. Die Voraussetzung für eine

entsprechende Nutzung ist die maximale Aufenthaltszeit der Arbeitskräfte von vier

Stunden pro Tag. Eine Errichtung von „Produktionsanlagen" im Sinne der im folgenden

Absatz beschriebenen ist nicht möglich. In diesem Teil ist bereits die Firma AGH GmbH

ansässig, die dort seit 1998 eine Schredderanlage zur Aufbereitung von Altholz betreibt.

Die Errichtung der geplanten Anlagen (Klärschlammvergasung, Biogasanlage,

Grasraffinerie, Altfett-Blockheizkraftwerk, Holzhackschnitzelheizkraftwerk) ist im Bereich

C vorgesehen. In diesem Abschnitt betreibt die Firma PM-Recycling seit 1996 eine

Klärschlammkompostierungsanlage.

Nach einer räumlichen Abschätzung des Geländes ergibt sich eine zur Verfügung

stehende Fläche von ca. vier Hektar für den Bereich der Bebauung (Bereich C) und für

den Bereich der Lagerung (Bereich B) eine Fläche von ungefähr sechs Hektar.

Neben den Vorgaben des Wehrbereichskommandos richtet sich die mögliche Anordnung

der Anlagen im Bereich C nach den anlagenspezifischen Erfordernissen und den


392

entstehenden Synergieeffekten. Die Anlagen Grasraffinerie, Biogasanlage und Altfett-

BHKW sind in räumlicher Nähe zueinander angeordnet, um mögliche Synergieeffekte zu

nutzen.

Die Synergieeffekte ergeben sich jedoch nicht nur bezüglich der Anlagen bzw. der

entsprechenden Stoffströme, die Konzentration mehrerer Anlagen an einem regionalen

Standort vereinfacht zudem die Planung und Umsetzung der benötigten Infrastruktur. Die

entstehenden Kosten können auf die Anlagen umgelegt werden und somit die

Wirtschaftlichkeit der Einzelanlagen positiv beeinflussen. Im weiteren Projektverlauf

werden diese Kosten für die erforderliche Infrastruktur kalkuliert. Da die

Verbandsgemeinde Weilerbach zum Ziel 2-Fördergebiet in Rheinland-Pfalz gehört3, wird

für die Schaffung der Infrastruktur eine Förderung gemäß des Schwerpunktes 1

(Förderung der wirtschaftsnahen Infrastruktur und der Tourismusinfrastruktur) durch das

Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau angestrebt.

Für die Klärschlammverwertung bedarf es der Einrichtung eines entsprechend

dimensionierten Zwischenlagers, da an den Standorten der dezentralen Kläranlagen

keine Lagerkapazitäten vorliegen.

Die Lagerung des Waldrestholzes und des Sägewerkrestholzes kann im Bereich B

vorgenommen werden, sofern die Vorschriften des Wehrbereichskommandos, die für

entzündliche Stoffe gelten (Brandschutzmaßnahmen), eingehalten werden.

Abbildung 11-4 gibt einen Überblick über das Gelände.

Auf die einzelnen Stoffströme, Anlagentechnologien und Akteure wird im nachfolgenden

Kapitel „Stoffstromkonzept und Technologieauswahl“ eingegangen. Für die dort

aufgeführten Anlagentechnologien wurde bereits von der zuständigen

Genehmigungsbehörde (SGD Süd) eine Stellungnahme hinsichtlich der

genehmigungsrechtlichen Voraussetzungen eingeholt.

3 das Ziel-2-Programm ist Teil der regionalen EU-Strukturförderung


393

Abbildung 11-5: Anlagenpositionen BERZ



394

11.1.2.2 Stoffstromkonzept und Technologieauswahl

Die Auswahl der Stoffströme für eine energetische Verwertung in dem BERZ Weilerbach

orientiert sich an den regional verfügbaren Potenzialen, an den für den Standort

geeigneten Stoffströmen bzw. möglichen Technologien sowie den Voraussetzungen der

Wärmeeinspeisung in ein Nahwärmenetz. In der nachfolgenden Abbildung 11-6 werden

die einzelnen Stoffströme und deren Verwertungsarten dargestellt. Die in der Abbildung

umrahmten Technologien wurden im Projektverlauf bereits dimensioniert und zum Teil

aus ökonomischer Sicht betrachtet.

Für den Stoffstrom "gewerbliche Bioabfälle" wurde die innovative Technologie des

Pyroferm-Verfahrens vorgesehen. Im bisherigen Projektverlauf konnten die Planungen

wegen des erst vorliegenden Pilotstatus noch nicht konkretisiert werden. Derzeit werden

alternative Technologien und Stoffströme geprüft, die im BERZ-Konzept implementiert

werden können.

Bei der Auswahl der Technologien wurde vorrangig darauf geachtet, möglichst innovative

Prozesse mit zu betrachten, um die Innovation des Gesamtkonzeptes zu betonen und

den Stand der Technik in der Umwelttechnikbranche abzubilden.


395

Abbildung 11-6: Übersicht Stoffströme und Verwertun g BERZ



396

11.1.2.2.1 Stoffstrom Holz

Der Stoffstrom Holz setzt sich aus zwei verschiedenen Arten von naturbelassenen

Holzresten zusammen. Zum einen ist dies Energieholz aus dem Wald und zum anderen

unbelastete Hackschnitzel vom Gebrauchtholz eines Sägewerkes (Reste aus der

Holzverarbeitung) und einem Spänehändler aus der Region. Die Konfektionierung des

Energieholzes erfolgt auf dem Standort BERZ mittels eines Hackers der Firma AGH

Steinwenden. Die dafür erforderliche Bereitstellung des Energieholzes wird per Spedition

von den Forstämtern veranlasst. Die Andienung der Hackschnitzel von Gebrauchtholz

wird im Falle des Sägewerkers selbst durchgeführt. Für die Hackschnitzel des

Sägewerkes wird ein Logistikdienstleister für die Anlieferung an das BERZ benötigt.

Die bisherigen Absprachen mit den Lieferanten ergaben die nachfolgenden Mengen mit

den dazugehörigen Preisen, welche die Kosten für Bereitstellung, Transport, ggf. Hacken

und für Verwaltung / Lager enthalten.

Tabelle 11-1: Holzarten, -menge und –preise

Herkunft

Menge

[in Festmeter]

Gesamtpreis

[€ / Schüttraummeter]

Waldholz

(ab Forststraße) 11.500 Fm 16,50 €

Sägewerk, gehackt

(frei Sägewerk) 3.600 Fm 11,00 €

Spanservice

(frei Zwischenlager) 6.200 Fm 10,00 €


Aus den oben dargestellten Preisen ergibt sich ein gewichteter Gesamtpreis von

13,24 € / Srm bzw. 42,91 € / Mg (waldfrisch).

Für die thermische Verwertung des Holzes wurde zunächst die Form eines

Heizkraftwerkes mit ORC-Technik (ECOCAL-Biomasseheizkraftwerke1) ausgewählt und

auf deren Machbarkeit untersucht. Die ökonomische Betrachtung des Prozesses führte

im Projektverlauf zu einem positiven Ergebnis. Eine Umsetzung auf dem BERZ ist jedoch

derzeit nicht darstellbar, da der Prozess nicht die Anforderungen der Wärmeeinspeisung

in das Nahwärmenetz erfüllt. Die möglichen Nahwärmenetze erfordern eine

Vorlauftemperatur von mindestens 110° C. Der ORC-Pr ozess in der betrachteten Form

liefert aber nur Wärme mit einem Temperaturniveau von ca. 95° C.

1 patentiert von der GMK Gesellschaft für Motoren und Kraftanlagen mbH


397

Als Alternative zum Heizkraftwerk mit ORC-Technologie wird derzeit die Verwertungsform

eines Heizkraftwerkes mit Spilling-Dampfmotor-Technologie geprüft, welches das

geforderte Vorlauftemperaturniveau für das Nahwärmenetz erfüllen kann.

11.1.2.2.2 Stoffstrom Altfett

Die zur Verfügung stehenden pflanzlichen Altfette sind Abfälle der Lebensmittelindustrie

und der Gastronomie und werden von einem regionalen Akteur mit Firmensitz in

Weilerbach gesammelt. Bisher wurden die Altfette in Weilerbach von einem

holländischen Unternehmen zweimal wöchentlich abgeholt, in einer Fettschmelze

aufbereitet und weiter verkauft. Dieser Verwertungsweg ist mit einem hohen

Transportaufwand verbunden. Eine Verwertung in der Region würde diesen

Transportaufwand reduzieren und die regionale Wertschöpfung erhöhen.

Die Menge der gesammelten Altfette beläuft sich auf jährlich ca. 3.000 Tonnen und kann

mittelfristig auf 4.000 Tonnen erhöht werden. Hinzu kommt die Möglichkeit, eine Menge

von 4.000 - 6.000 Jahrestonnen über den holländischen Abnehmer zu akquirieren, da

dieser Altfette in ganz Deutschland bis in die Schweiz sammelt, in die Niederlande

transportiert und aufbereitet. Durch die Verwertung dieser Mengen am BERZ kann der

Unternehmer sein Transportaufkommen und die damit verbundenen Kosten mindern.

Die gewählte Aufbereitungstechnologie mit dem LIPOCAL-Verfahren liefert einen

schwerölähnlichen Kraftstoff, der in einem BHKW mittels Kraft-Wärme-Kopplung in Strom

und Wärme umgesetzt werden kann. Eine Anlage mit unterschiedlichen

Größenszenarien (4.000, 10.000, 12.000 Jahrestonnen) wurde während des

Projektverlaufs dimensioniert und hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit betrachtet.

11.1.2.2.3 Stoffstrom vergärbare landwirtschaftlich e Biomasse

Im Gegensatz zu den Stoffströmen Altfett und Klärschlamm wurde für diesen Stoffstrom

mit der landwirtschaftlichen Biogasanlage eine bereits weit verbreitete Technologie

gewählt. Hierbei ist hervorzuheben, dass es sich ausschließlich um Inputstoffe handelt,

die nach dem Vergärungsprozess zur Ausbringung auf landwirtschaftlichen Flächen

geeignet sind. Zum einen sind dies Rindergülle als Grundsubstrat und zum anderen

nachwachsende Rohstoffe, wie z.B. Mais als Kosubstrat zur Steigerung des Gasertrages.

Ferner besteht die Möglichkeit zur Verwertung von Getreideschlempe eines

landwirtschaftlichen Brennereibetriebes.

Die bisherigen Potenzialerhebungen ergaben für die Rindergülle eine Anzahl von ca.

600 - 700 Großvieheinheiten. Aufgrund dieses Wertes ließe sich eine Anlagengröße von

ca. 1,5 MW Gesamtleistung ableiten.

Das Potenzial für die nachwachsenden Rohstoffe ist abhängig von der Art des

Kosubstrates und den jeweiligen Preisen. Aus Gesprächen mit dem zuständigen

Maschinen- und Betriebshilfsring wurde ein ausreichendes Potenzial bestätigt.


398

11.1.2.2.4 Stoffstrom Klärschlamm

Das Vorhaben, kommunale Klärschlämme am BERZ zu verwerten, begründet sich mit

der aktuellen Diskussion über die Umwelt- und Gesundheitsverträglichkeit von

Klärschlämmen bei einer landwirtschaftlichen Ausbringung, die den größten Anteil (BRD

2001: ca. 44 %, RLP 2001 : 65 %) der Verwertungswege einnimmt. Die aus dieser

Diskussion zu erwartenden gesetzlichen Änderungen zur Ausbringung von

Klärschlämmen als Sekundärrohstoffdünger könnten mittelfristig zu einem faktischen

Ausbringungsverbot führen. Mit dem Ausbringungsverbot entstünde auf den bisher

klärschlammbeaufschlagten Flächen ein zusätzlicher Bedarf an Phosphatdünger, der

durch Importe abgedeckt werden müsste. Die importierten Phosphaterze bspw. aus

Marokko sind bei voranschreitender Ausbeutung der global verfügbaren Ressourcen

zunehmend mit Cadmium belastet, welches mit der Ausbringung in die Böden gelangt

und somit langfristig Gesundheitsschäden verursachen kann.

Darüber hinaus sind die Kapazitäten für die Mitverbrennung in Kohlekraftwerken oder

Müllbrennungsanlagen begrenzt.2 Ferner entstehen hohe Transportkosten zu den

wenigen Anlagen, in denen eine Mitverbrennung möglich ist, so dass andere Formen der

Verwertung angestrebt werden. Dieser Entwicklung soll im BERZ mit dem Aufbau eines

regionalen Verwertungskonzeptes für kommunale Klärschlämme Rechnung getragen

werden. Das Konzept gliedert sich in die drei Phasen Trocknung, Vergasung und

Phosphatextraktion.

Die Bereitstellung der Klärschlämme erfolgt durch die Technischen Werke Kaiserslautern

(Bereich Stadtentwässerung), die von der Stadt Kaiserslautern als öffentlich-rechtlicher

Entsorgungsträger beauftragt wurde. Die Klärschlämme stammen aus den Kläranlagen

des Landkreises Kaiserslautern und der Stadt und belaufen sich auf eine Menge von ca.

50.000 Jahrestonnen mit einem Trockensubstanzgehalt von 20 - 30 %.

Während bereits verschiedene marktfähige Technologien zur Klärschlammtrocknung

existieren, die im BERZ implementiert werden können, befinden sich Technologien zur

(Mono-)Vergasung und zur Phosphatextraktion noch in der Pilot- bzw. Technikumsphase.

Ferner stellt die Trocknung der Klärschlämme eine Wärmesenke dar, die mit Hilfe der

anderen am BERZ befindlichen Technologien mit ausreichend Wärme versorgt werden

kann, ohne dass auf externe Energielieferanten zurückgegriffen werden muss.

Um eine oben beschriebene Umsetzung der Klärschlammverwertung zu erreichen,

wurden bereits zahlreiche Gespräche mit KMU und wissenschaftlichen Institutionen

durchgeführt. Ziel ist die großtechnische Umsetzung verschiedener Technologien. Im

Einzelnen sind dies:

• der Prozess der Mineralisierung,

• die Monovergasung,

2 UMWELTBUNDESAMT, 2002


399

• das ETVS-Verfahren (EU-Projekt SEDIS)

• das BISEA-Verfahren (Biostromerzeugungsanlage – Strom- und

Wärmeerzeugung durch Vergasung und motorische Nutzung)

Die Umsetzung des BISEA-Verfahrens würde eine Kombination der Inputstoffe aus

Biomasse (90 %) und Klärschlamm (10 %) bedeuten, die z.B. Stoffströme wie Holz und

Grünschnitt mit einschließt.

Die Phosphatextraktion von Klärschlämmen befindet sich wie die Vergasung noch im

Entwicklungsstatus. In der geplanten dreistufigen Behandlung und Verwertung des

Klärschlammes am BERZ käme die Phosphatgewinnung mit dem BioCon-Verfahren in

Frage. Bei diesem Verfahren ist eine Extraktion der Phosphate aus der

Klärschlammasche enthalten. Andere Verfahren zur Phosphatextraktion (Krepro-,

Seaborne- und Aqua-Reci-Verfahren) sind einer thermischen Verwertung vorgelagert.

Dies würde aber eine Behandlung größerer Mengenströme bedeuten, die sich wiederum

auf die Größe und dementsprechend auf die Investitionskosten einer solchen Anlage

auswirken.

Das zurück gewonnene Phosphat kann in der Landwirtschaft als Düngemittel eingesetzt

werden.

Ein Förderantrag für die Konzeption dieses regionalen Klärschlammkonzeptes wurde

seitens der Technischen Werke Kaiserslautern / Bereich Stadtentwässerung gestellt.

11.1.2.3 Organisationskonzept

11.1.2.3.1 Modell Stoffstrommanagement-GmbH

Die umfassende Organisation der Stoffströme, die den Betrieb der Anlagen am Standort

gewährleistet und die Akteure, die für die Stoffströme und als Betreiber der Anlagen

fungieren, erfordern ein klar strukturiertes und definiertes Konzept, das durch die

Gründung einer Standortgesellschaft realisiert werden kann.

In der nachfolgenden Tabelle 11-2 können die einzelnen Aufgaben und

Verantwortlichkeiten den verschiedenen Akteuren zugeordnet werden.


400

Tabelle 11-2: Aufgaben einzelner Akteure im Netzwer k BERZ

Akteur Aufgaben

Kommune

(z.B. Verbandsgemeinde, Ortsgemeinde, Landkreis)

Standortwahl; ggf. Grundstückserwerb und Ausweisung

eines Industrie-, Gewerbe- oder sonstigen Sondergebietes;

evtl. Gesellschafter in einer eigens gegründeten

Standortgesellschaft.

Behörden

(z.B. Ministerien, Struktur- / Genehmigungsdirektionen)

Fördermittelzuweisung; Abwicklung des

Genehmigungsverfahrens.

Wissenschaftliche Institutionen (z.B. Institute, Hochschulen)

Planung und Entwicklung eines Konzeptes; Übernahme der

Mittlerfunktion für die beteiligten Akteure.

Industrie / Gewerbe (z.B. KMU)

Bereitstellung der Stoffströme; Übernahme der

Logistikfunktion; Gesellschafter in einer eigens gegründeten


Land- / Forstwirtschaft (z.B. Forstämter, Maschinen- und Betriebshilfsringe)

Bereitstellung von Stoffströmen; Übernahme der

Logistikfunktion; Gesellschafter in einer


Technik (z.B. Ingenieurbüros, Anlagenhersteller)

Anlagenplanung unter Berücksichtigung der

standortspezifischen Gegebenheiten.


Die Tabelle verdeutlicht die komplexe Struktur dieses regionalen Stoffstrommanagement-

Modells. Daraus lassen sich die unterschiedlichen Beteiligungen im Gesamtkonzept

ableiten, die durch eine Gesellschaftsgründung vertraglich geregelt und abgesichert

werden können.

Die mehrheitliche Beteiligung an der GmbH würde bei der Gründung der

Verbandsgemeinde Weilerbach obliegen. Hinzu kommen die Technischen Werke

Kaiserslautern als voraussichtlicher Leitinvestor und Wärmeabnehmer sowie evtl. Dritte,

wie z.B. der MBR, Landwirte oder weiteren Rohstofflieferanten.

11.1.2.3.2 Aufbereitungsanlage pflanzlicher und tie rischer Altfette mit

energetischer Nutzung in einer angeschlossenen Kraf t-Wärme-

Kopplungsanlage

Ausgangssituation

Der vorliegende Geschäftsplan wurde für eine Anlage zur Aufbereitung pflanzlicher und

tierischer Altfette mittels der LIPOCAL®-Technologie erstellt.


401

Dieses Verfahren wurde von der Fa. GMK3 mit Firmensitz in Bargeshagen (Mecklenburg-

Vorpommern) entwickelt und ermöglicht die Herstellung eines schwerölähnlichen

Kraftstoffes, der zur Energieproduktion in Blockheizkraftwerken eingesetzt werden kann

(vgl. Kapitel 8.4.1.1.1). Das Verfahren unterscheidet sich in der Verfahrenstechnik4

wesentlich von der Biodieselherstellung und bietet durch die Aufbereitungsmöglichkeiten

auch schlechter Fettqualitäten sowie tierischer Fette, den Einsatz von günstigen Betriebs-

und Hilfsmitteln, geringem Energieverbrauch und minimalem Anfall von Kuppel- und

Abfallprodukten große Vorteile gegenüber den bisherigen Aufbereitungs- und

Entsorgungsmöglichkeiten.

Besonders die derzeitige Entsorgung pflanzlicher Altfette und -öle entspricht in vielen

Fällen nicht den Vorgaben des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes. Große Mengen

Altfett werden derzeit besonders in privaten Haushalten und kleinen Gewerbebetrieben

nicht gesammelt sondern über den Hausmüll entsorgt. Es bedarf neuer Entsorgungs- und

Verwertungskonzepte, um diese Missstände zu beseitigen. Das LIPOCAL®-Verfahren mit

angeschlossenem BHKW stellt im Sinne des KrW-/AbfG eine Verwertung dar und ist

somit eine innovative und ökologisch vorteilhafte Möglichkeit einen hochwertigen

Sekundärrohstoff zu nutzen.

Ziel ist es, diese Technologie in das Projekt des „BioEnergie- und RohstoffZentrums

Weilerbach“ einzubinden, um regional verfügbare Altfettmengen im Sinne des KrW-/AbfG

aufzubereiten und energetisch zu verwerten. Durch die Kooperation mit lokalen und

regionalen Partnern können Anstöße zur Förderung der regionalen Wertschöpfung und

zur Schaffung von Arbeitsplätzen gegeben werden. Zur Erreichung dieser Ziele muss

neben der standortspezifischen Implementierbarkeit und der technischen Machbarkeit

bereits im Vorfeld eine wirtschaftliche Darstellbarkeit gewährleistet sein.

Wirtschaftlichkeit

Für die Darstellung der Wirtschaftlichkeit einer LIPOCAL®-Anlage mit angeschlossenem

BHKW wird eine Aufbereitungsanlage mit 8.000 Jahrestonnen und zwei BHKW mit

jeweils einer Leistung von 2 MWel dargestellt. Neben dieser Anlagengröße wurden

ebenfalls Anlagen für die Verarbeitung von 4.000 und 12.000 Jahrestonnen im Rahmen

eines Projektes auf ihre Wirtschaftlichkeit hin geprüft. Diese beiden Anlagengrößen

stellen für das Projekt den „worst case“ und den „best case“ dar. Die Verarbeitung von

4.000 Mg in der kleinen Anlage ist Wirtschaftlichkeit schwer darstellbar. Betrachtet man

die 12.000 Mg Anlage, ist diese mit einer aufwendigen Beschaffungslogistik verbunden.

Aus diesen Gründen wird im Folgenden die mittlere Anlagengröße vorgestellt.

Für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung wurden die Annahmen in Tabelle 11-3 und Tabelle

11-4 getroffen.

3 Vgl.: www.gmk.info 4 Vgl.: Verfahrensbeschreibung Fa. GMK


402

Tabelle 11-3: Betriebswirtschaftliche Annahmen

Betriebswirtschaftliche Annahmen

Investitionsvolumen gesamt 5.950.000 €

Betrachtungszeitraum 15 Jahre

Eigenkapitalanteil 30 %

Fremdkapitalanteil 70 %

Zinssatz Fremdkapital 5,5 %

Laufzeit Fremdkapital BHKW 10 Jahre

Laufzeit FK Lipocal 15 Jahre

Kapitalzinssatz 12 %

Abschreibungsdauer Lipocal 15 Jahre5

Abschreibungsdauer BHKW 10 Jahre6

Vergütungshöhe Strom 0,089 €/kWh7

Vergütungsdauer 15 Jahre8

Vergütungshöhe Wärme 0,03 €/kWh9

Wartungskosten 4,5 %


Tabelle 11-4: Technische Annahmen

Technische Annahmen

Nutzungsdauer Lipocal 15 – 20 Jahre

Laufzeit BHKW 7.500 h/a

Aufbereitungsverluste Lipocal 3 %

Betriebsmittel entsprechend Herstellerangabe


Basierend auf diesen Annahmen wird die Wirtschaftlichkeit mit Hilfe

finanzmathematischer Methoden errechnet und durch den Kapitalwert, den internen

Zinsfuß und die Annuität dargestellt. Weiterhin werden die Wärme- und

Kraftstoffgestehungskosten durch die Annuitätenmethode und der durchschnittliche

Gewinn pro Periode ermittelt.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 11-5 dargestellt.

5 Vgl. Tabelle 2 Nutzungsdauer Lipocal-Anlage 6 Vgl. AFA-Tabellen, Fundstelle 3.1.4 7 Vgl. §8 Abs.1 Nr.3 EEG Novelle, jährliche Degression um 1% 8 Vgl. §12 Abs.3 Satz 2 EEG Novelle


403

Tabelle 11-5: Wirtschaftlichkeit Anlagengröße 8.000 Mg/a

8.000 Jahrestonnen

Wärmegestehungskosten 0,0972 €/kWh

Kraftstoffgestehungskosten 266,89 €/t

Kapitalwert 1.588.791,82 €

Interner Zinsfuß 16,4 %

Annuität 233.273,17 €

durchschn. Gewinn 514.465,10 €


An Hand der in Tabelle 11-5 dargestellten Ergebnisse ist erkennbar, dass alle

Kennzahlen zur Ermittlung der Wirtschaftlichkeit sich positiv darstellen lassen. Auf Grund

des positiven Kapitalwertes und der positiven Annuität ist die Investition als absolut

vorteilhaft zu bewerten. Der Interne Zinsfuß liegt ebenfalls deutlich über der

angenommenen Mindestverzinsung von 12 % und stellt somit die Investition auch als

absolut vorteilhaft dar.

In dieser wirtschaftlichen Betrachtung sind zwei standortabhängige Einflussfaktoren noch

nicht berücksichtigt.

Zum einen können Synergieeffekte innerhalb eines Anlagenparks genutzt werden,

welche anlagenspezifische Investitions- und Betriebskosten senken können. Beispiele

dafür sind Personal-Sharing, oder günstige Abgabe von Kuppel- und Abfallprodukten z.B.

an eine Biogasanlage.

Zum anderen können weitere Kosten durch spezifische Standortbedingungen entstehen.

Beispiele sind Geländeerschließungskosten, z.B. für den Anschluss an ein

Nahwärmenetz oder höhere Baukosten auf Grund baurechtlicher Vorgaben.

Auf Grund dieser zurzeit noch unbekannten Faktoren und den zum Teil nur auf

Annahmen beruhenden Kostenstellen, müssen diese Unsicherheiten in der

fortschreitenden Planungsphase weiter konkretisiert und verifiziert werden. Diese zum

Teil weit über den wirtschaftlichen Mindestanforderungen liegenden Ergebnisse lassen

aber eine tendenzielle Aussage über die wirtschaftliche Darstellbarkeit zu.

11.1.2.4 Logistikkonzept

Das primäre Ziel des Aufbaus der logistischen Struktur ist die direkte Beteiligung der

verantwortlichen Akteure bei der Bereitstellung der Rohstoffe und Verteilung der

Produkte bzw. Entsorgung der Reststoffe.

9 Vorgabe des örtlichen Energieversorgers


404

Die Landwirtschaft (Landwirte / MBR) nimmt eine wichtige Rolle in dem Logistikkonzept

ein. Sie übernimmt sowohl die Bereitstellung und den Transport von Gülle,

nachwachsenden Rohstoffen und Gras als auch die Verwertung des Gärsubstrates der

Biogasanlage und der Grasraffinerie sowie die Ausbringung des aus dem Klärschlamm

gewonnenen Phosphates als Sekundärrohstoffdünger.

Für die Bereiche Altfett und Klärschlamm ist die entsprechende logistische Struktur

bereits vorhanden. Bei Altfett wird der regionale Fettsammler und voraussichtlich dessen

holländischer Abnehmer weiterhin für die Beschaffungslogistik zuständig sein. Für die

Klärschlämme wird dies durch die Technischen Werke Kaiserslautern / Bereich

Stadtentwässerung organisiert und durchgeführt, wobei die Lieferung der Klärschlamme

zum Standort mangels vorhandener Lagerkapazitäten direkt bzw. indirekt bei

vorhandenen Lagerkapazitäten erfolgt. Die entsprechenden Planungen zur

Zwischenlagerung der Klärschlämme sind bei den Planungen bereits berücksichtigt.

Die Organisation der Logistik für den Stoffstrom Holz wird sowohl von Speditionen

(Energieholz / Span-Service GmbH) als auch vom Forst übernommen.

Im Falle einer Umsetzung der Grasraffinerie am Standort ist eine Organisation der

Distributionsstruktur für die produzierten Futterproteine und Fasern z.B. an

Futtermittelhersteller bzw. die Baustoffindustrie oder Automobilhersteller erforderlich.

Die jeweiligen Stoffströme mit der Transportstruktur sind in Abbildung 11-7

zusammengefasst abgebildet und verdeutlichen die umfangreiche Organisation und

Koordination.


405

Abbildung 11-7: Übersicht der Stoffströme mit der j eweiligen Transportstruktur



406

11.1.2.5 Wertschöpfungspotenziale des Konzeptes

11.1.2.5.1 Energiebilanz

Bioenergie- und Rohstoffzentren dienen der optimalen Bündelung von regionalen

Stoffströmen in Hinsicht einer stofflichen und energetischen Verwertung. Durch die

Kombination unterschiedlicher Technologien werden alle Potenziale der Biomassen

optimal genutzt. Viele Anlagen und damit die Nutzung vieler regionaler Biomassen

werden durch ein BERZ ökonomisch erst ermöglicht. Diese Tatsache alleine bedeutet

eine gesteigerte Wertschöpfung in ökologischer, ökonomischer und sozialer Sicht.

Einsparung des Energieaufwands für unnötige Transporte, Aktivierung bisher nicht

genutzter energetischer Potenziale und Verbesserung von Nutzungsverfahren führen zu

einer Steigerung der Energieausbeute durch BERZ.

Wärme als häufiges Kuppelprodukt der Strombereitstellung aus Biomasse wird in BERZ

zu 100 % genutzt. Gegenüber dezentralen Biomasseanlagen, die häufig große Mengen

Wärme (vor allem in den Sommermonaten) nicht nutzen bedeutet dies eine erhebliche

Verbesserung des energetischen Wirkungsgrades.

11.1.2.5.2 Umweltaspekte

Das BERZ ermöglicht darüber hinaus eine optimierte Logistik mit Einsparungen von

unnötigen Transporten. Dadurch werden verkehrsbedingte Emissionen, Lärm und

Transportenergie reduziert. Das BERZ verhindert die ungeordnete Verarbeitung von

Biomassen durch Einsatz neuester Technologien und Überführung aller Stoffströme in

eine stoffliche oder energetische Senke.

11.1.2.5.3 Ökonomie

Das BERZ bietet eine Fülle von Möglichkeiten im Bereich des Public Private

Partnership (PPP). Die Gemeinde oder Stadt kann sowohl im Bereich der

Stoffstrombeschaffung wie auch im Bereich der Versorgung durch Biomasse enge und

langfristige Kooperationen mit – vor allem – kleinen und mittleren Unternehmen

eingehen.

Dadurch ermöglicht das BERZ eine externe Mittelbeschaffung für die Aktivierung

regionaler Potenziale. Die öffentliche Hand kann die Ver- und Entsorgen von z.B.

Klärschlammkosten günstiger gestalten. Existenzgründer wie auch existierende KMU

erhalten Optionen auf langfristig lukrative Geschäfte. Insgesamt wird die Umwandlung

von Biomasse durch Synergismen im Bereich des Standortmanagements, entsprechende

Anlagengrößen und eine optimierte Standortwahl mit optimaler Logistik erheblich

verbessert.


407

11.1.2.5.4 Arbeitsplätze

Das BERZ ermöglicht neben technisch anspruchsvollen Arbeitsplätzen die Schaffung

einfacher Arbeitsplätze für beispielsweise Menschen vom zweiten und dritten

Arbeitsmarkt. Durch die intensive Nutzung von regionaler Biomasse werden Arbeitsplätze

in der Landwirtschaft, bei Lohnunternehmern und im Transportbereich gesichert und neu

geschaffen. Im Bereich der technischen Innovation werden durch BERZ erhebliche

Innovationspotenziale aktiviert, die ohne die Kombination unterschiedlicher Technologien

an einem Standort ökonomisch nicht darstellbar wären. Die Aufarbeitung mit

Entsorgungsmöglichkeiten für Siebrückstände in Biogasanlagen und/oder

Vergasungsanlagen oder die Optimierung von landwirtschaftlichen Biogasanlagen durch

einen besseren Wärmeabsatz sind nur einige Beispiele.

11.1.2.5.5 Nachhaltigkeit

Die drei Aspekte der Nachhaltigkeit werden durch das BERZ erfüllt. Die lokal oder

regional höhere Lärm- oder Emissionsbelastung liegt im Bereich der gesetzlich erlaubten

Werte. Alle Umweltmedien werden nicht über die Tragfähigkeit hinaus belastet. In der

Summe werden wesentlich weniger Emissionen in die Umwelt abgegeben als ohne das

BERZ. Der Arbeitsplatzsaldo über die gesamte Bereitstellungskette der Energie ist

ebenfalls positiv.

11.1.2.5.6 Zielgruppenorientierte Öffentlichkeitsar beit

Für interessierte Kommunalpolitiker, Landwirte, Handwerker sowie für Schulklassen,

Journalisten oder Studenten bietet ein BERZ auf engstem Raum eine Vielzahl möglicher

Umwandlungstechnologien für Biomasse. Wichtig ist dabei die gleichzeitige Darstellung

der Vernetzung und Integration unterschiedlicher Technologien und Stoffströme.

11.1.2.5.7 Probleme

Die Probleme von dem BERZ liegen in der Lokalisierung eines geeigneten Standortes in

der Etablierung der äußerst komplizierten Akteursnetzwerke und in der Stoffstromlogistik.

Deshalb stellt sich die Planung von dem BERZ als sehr aufwendig und damit

kostenintensiv dar. Einzelne Marktakteure können diesen Aufwand in der Regel nicht

einfach als Vorleistung auf ein mögliches Projekt erbringen.

11.2 Morbacher Energielandschaft

Nach dem Abzug des US-Militärs vom größten Bombenlager Zentraleuropas fiel das 145

ha große Gelände des Munitionsdepots Morbach/Wenigerath wieder zurück an die

Einheitsgemeinde. Anschließend suchte man nach neuen Nutzungskonzepten.

Zahlreiche Investorengespräche folgten, jedoch stellten sich die Ideen zur Errichtung

eines „Leasure-Parks“ oder einer „Westernstadt“ als nicht umsetzbar heraus. 2001

kamen dann Überlegungen zur Errichtung eines Windparks auf. Angeregt durch die erste


408

Biomasse-Tagung und Gespräche mit dem IfaS wurde die Idee der Energielandschaft mit

einer Kombination aus Windkraft, Photovoltaik und Biomassenutzung geboren.

Abbildung 11-8: Montage Windkraftanlage Abbildung 11-9: Montage

Photovoltaik;

Quelle: Gemeinde Morbach

Mit der Firma Juwi konnte ein Generalinvestor gefunden werden, der in allen drei

Bereichen eine Umsetzung anstrebte. Mittlerweile sind 14 Windkraftanlagen mit je 2 MW,

sowie 500 kWp (Kilowatt peak) Photovoltaik installiert. Damit wird bereits jetzt mehr Strom

produziert, als die Gemeinde Morbach mit ihren ca. 11.000 Einwohnern jährlich

verbraucht. Abbildung 11-10 zeigt die Morbacher Energielandschaft mit 14

Windkraftanlagen und 5.000 m2 Photovoltaik.

Abbildung 11-10: Morbacher Energielandschaft im Apr il 2003

Quelle: UCB-GmbH


409

In einem weiteren Schritt sollen auch die Biomassen der Region in das Gesamtkonzept

integriert werden. Im April 2003 erfolgte die Auftragsvergabe für die erste Projektphase

der Konzepterstellung, die im Juli 2003 abgeschlossen werden konnte.

Um die Umsetzbarkeit des Gesamtkonzeptes zu gewährleisten, wurden durch

Einbeziehung mehrerer Partner verschiedene Disziplinen bei der Konzepterstellung

integriert:

• Städteplanerisches Konzept: ISU Kaiserslautern

• Touristisches Konzept: Pohl-Plan Walldorf

• Stoffstromkonzept und Machbarkeitsabschätzung für mögliche Anlagen: IfaS

Erweiterungsflächen für Biomasse

P

Erweiterung MEL-Gewerbe

Photovoltaikanlagen

ohne Maßstab

Biomasse

MEL-Gewerbe

Erweiterung MEL-Gewerbe

Pflanzen- öltank- stelle und Waage

Erweiterungsflächen Photovoltaikanlagen

Technikum

Freizeitpark / Infoparcours

Informationszentrum

Aussichts- gondel

Triticale

Abbildung 11-11: Flächenplanung für die Energieland schaft Morbach

Quelle: ISU

Abbildung 11-11 zeigt die Flächenplanung, die sich aus der Zusammenarbeit der

verschiedenen Partner für eine mögliche Umsetzung ergab. Zu erkennen sind die


410

Standorte der bestehenden Windkraft- (Kreise) und Photovoltaikanlagen. Für die

Biomassenutzung ist eine Fläche im Zentrum des Geländes mit Erweiterungsflächen

ausgewiesen. Ausgehend von der bestehenden Halle der ehemaligen

Bombenwartungsanlage sollen die Anlagen in westlicher Richtung angeordnet werden.

Im nördlichen Bereich ist ein Gelände für die Ansiedlung von so genanntem MEL-

Gewerbe vorgesehen, welches für Betriebe mit thematischer oder stofflicher Verbindung

zur Energielandschaft vorgesehen ist. Denkbar wären hierbei Produzenten von Lebens-

oder Futtermitteln mit Biomasseabfällen oder Betriebe mit großem Wärmebedarf, der von

den Biomasseanlagen gedeckt werden könnte. Ein weiterer Bereich ist für ein Technikum

vorgesehen, in welchem Labore und Forschungseinrichtungen untergebracht werden

können. Die direkte Nachbarschaft zum Informationszentrum ermöglicht interessierten

Besuchern gegebenenfalls einen Einblick in die Forschungs- oder

Entwicklungsaktivitäten. Der Weg der Freizeitbesucher führt vom Besucherparkplatz

zunächst durch die Flächen für nachwachsende Rohstoffe zu dem neu zu errichtenden

Aussichtswindrad mit Besuchergondel. Anschließend betreten die Besucher das Gelände

auf einem Rundweg, der im Süden entlang eines zu konzipierenden Freizeit-Parcours mit

verschiedenen Stationen zum Aussichtspunkt oberhalb der Photovoltaikanlagen führt.

Für den Anlieferverkehr wurde ein separater Weg ausgewiesen, der über eine

gemeinschaftliche Waage und an einer Pflanzenöltankstelle vorbei führt und den Weg

der Besucher nur an einer Stelle kreuzt.

Zur Abschätzung der vor Ort vorhandenen Potenziale wurden zunächst die bestehenden

Stoffströme aus der Land- und Forstwirtschaft, der Kommune sowie der vor Ort

ansässigen Unternehmen ermittelt. Erfragt wurden hierbei unter anderem die Mengen,

die Verfügbarkeit und die Preise, für welche eine bisherige Verwertung oder Entsorgung

erfolgt. Anschließend wurden mögliche Verwertungstechnologien zusammengestellt, in

welchen die ermittelten Potenziale genutzt werden können. Für die Umsetzung von

Biomassepotenzialen ist es vor allem wichtig, die entsprechenden Schlüsselpersonen mit

einzubeziehen und diesen den Nutzen des Gesamtkonzeptes zu verdeutlichen. Aus einer

Kombination verschiedener Anlagen ergeben sich im Optimalfall Synergieeffekte, die es

bereits bei Beginn der Planungen mit zu berücksichtigen gilt. Die tatsächliche

Ausgestaltung der Energielandschaft kann im Vorfeld nicht exakt definiert werden, da die

Umsetzung und die Wirtschaftlichkeit der Anlagen in Abhängigkeit von zahlreichen

Umständen steht. Daher wurden verschiedene Szenarien mit unterschiedlichen

Umsetzungswahrscheinlichkeiten erstellt. Diese bauen aufeinander auf und münden in

einem Maximal-Szenario, welches als Zukunftsziel angesehen werden kann (vgl.

Abbildung 11-12). Bei der Untersuchung der Stoffströme und möglicher Abnehmer der

Produkte stellte sich heraus, dass die Energielandschaft Morbach nicht alleine auf das

Munitionsdepot beschränkt werden sollte. Für die energetische Nutzung von Holz bietet

sich dadurch ein Standort bei einem der in der Gemeinde ansässigen Sägewerksbetriebe

an. Von hier aus können entweder Resthölzer zu dezentralen Anlagen gebracht werden

oder das Produkt Wärme oder Gas wird von einer Anlage beim Sägebetrieb zu den


411

Verbrauchern im Ort geleitet. Hierzu wurden ebenfalls verschiedene Szenarien erstellt

(s. Abbildung 11-13 und Abbildung 11-14).


412

Abbildung 11-12: Maximalszenario für die Morbacher Energielandschaft


413

Abbildung 11-13: Szenario Holz, zwei Heizzentralen


Abbildung 11-14: Szenario Holz eine Heizzentrale

Quelle: IfaS

414

Schwierigkeiten für die Umsetzung eines Gesamtkonzeptes ergeben sich durch die

zeitlich versetzten Umsetzungsphasen und die nach nur kurzer Planungszeit noch nicht

vorhandenen Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen. Da auf dem Gelände des ehemaligen

Munitionsdepots derzeit keine Wärmeabnahme vorhanden ist, stellt dieses in dieser

Hinsicht zunächst keinen optimalen Standort für eine abwärmeproduzierende Anlage dar.

Als Ausgangstechnologie profitiert sie nur dann vom Standort, wenn Wärmeabnehmer

dort etabliert werden können. Primäre Anforderung ist daher die Wirtschaftlichkeit ohne

größere Wärmeabnehmer bzw. die Ansiedlung von weiteren Wärmeabnehmern.

Die erste Anlage, die bereits von den Firmen Juwi und Umweltschutz Nord zur

Genehmigung eingereicht wurde, ist eine landwirtschaftliche Biogasanlage. Auf Basis der

vorhandenen Rohstoffe bei den interessierten Landwirten wurde eine Anlagenleistung

von 330 kWel und 392 kWth konzipiert. Als Inputstoffe dienen nachwachsende Rohstoffe

in Form von 3.137 Mg Maissilage und tierische Reststoffe in Form von 8.044 Mg Gülle

und 777 Mg Mist pro Jahr. Die Lieferung von Rohstoffen für die Anlage erfolgt von bis zu

6 Landwirten, die ebenfalls an der Investition beteiligt werden sollen. Abbildung 11-15

stellt das geplante Anlagenschema dar.

1 Gülleannahme 2 Silagefläche 3 Silagefläche 4 Durchfahrtsschleuse 5 Annahmebereich 6 Pum penstation 7 Dosierbunker mit Feststoffeintrag 8 Fermenter 9 Separation und Gärkompostlager10 Flüssigdüngerlager11 Technikräume für Gasaufbereitung Gasverwertung Elektrik12 Sozialräum e, Büros und Besichtigung

8

2

3

1

10

6

5

9

7

4

12

11

Abbildung 11-15: Anlagenschema der Biogasanlage

Quelle: Juwi GmbH

Die Wirtschaftlichkeit der Anlage ist auch ohne Wärmeabnehmer sicher gestellt. Die

Ansiedlung weiterer Abnehmer könnte jedoch die Erlöse steigern. Die ungenutzte

Abwärme könnte beispielsweise zur Trocknung von 1.200 Mg TS Klärschlamm genutzt

werden1. Würden die Mengen der Gemeinde Morbach sowie diejenigen der Stadt Idar-

1 Fa. Klein GmbH

415

Oberstein, die derzeit bereits in die Verbrennung gehen, sowie die Mengen aus

Bernkastel-Kues auf dem Standort getrocknet, könnte die Biogasanlage ca. 30.000 –

50.000 € für die Trocknungsleistung aus der Abwärme erzielen (Abbildung 11-16).

Derzeit werden hierzu die Transport- und Entsorgungskosten ermittelt.

Abbildung 11-16: Szenario Biogas und Klärschlammtro cknung


Verschärfen sich die Grenzwerte für die landwirtschaftliche Ausbringung, stehen größere

Mengen für die thermische Verwertung zur Verfügung, so dass eine Mineralisierung des

Klärschlamms auf dem Gelände denkbar ist.

Eine gesteigerte Wärmeabnahme könnte ebenfalls durch die Ansiedlung von Industrie-

und Gewerbebetrieben oder durch die Errichtung einer sogenannten Grasraffinerie

erreicht werden. Eine Grasraffinerie erstellt aus Wiesengras die Produkte Fasern,

Proteine und Biogas2, benötigt sehr viel Wärme und stellt damit vortreffliche Synergien

mit der Biogasanlage her. Weiterhin wird derzeit geprüft, ob durch die Abwärme der

Biogasanlage Holzhackschnitzel getrocknet werden können. Auf dem Gelände der

Energielandschaft könnte ein sog. Biomassehof entstehen, von dem aus

Holzhackschnitzelanlagen auf dem Gelände und in der Gemeinde Morbach versorgt

werden könnten.

Um die hier nur kurz skizzierten Möglichkeiten weiter zu prüfen und voran zu bringen,

vergab die Gemeinde Morbach, mit Unterstützung des Ministeriums des Inneren und für

Sport und des Ministeriums für Wirtschaft, Landwirtschaft, Verkehr und Weinbau einen

weiteren Auftrag, nach dem der Standort vermarktet und weiter entwickelt werden soll.

2 Vgl. Biomasse-Potenzialstudie, Tagungsband zur Biomassetagung 2002 am Umwelt-Campus Birkenfeld

416

Investoren für machbare Technologien sollen gefunden und deren Beratung fortgeführt

werden. Bei Bedarf werden Finanzierungs- und Sponsorenmodelle entwickelt. Bereits

angedachte Projekte, wie z.B. die Konzipierung des Nahwärmenetzes auf Basis von

Hackschnitzeln oder die Vermarktung von gegebenenfalls produzierten Pellets werden

durchgeführt. Derzeit befindet sich ein DBU-Antrag zur Förderung der

Anlagentechnologien in Bearbeitung.

Eine zentrale Aufgabenstellung im Projekt ist die Ausräumung der „Henne-Ei-

Problematik“ im Wärmebereich. Bei der Planung von Biomasseanlagen spielen die

wirtschaftlichen Sachverhalte eine entscheidende Rolle. Die Situation für

wärmegenerierende Anlagen verbessert sich durch die Ansiedlung fester

Wärmeabnehmer. Diese benötigen jedoch zur Ansiedlung eine gesicherte

Energiebereitstellung. Da die zeitlichen Planungen mehrerer Projekte nur selten parallel

laufen, stellt sich ständig die Frage, welcher Bereich zuerst in Angriff genommen wird.

Das IfaS strebt daher eine möglichst gleichzeitige Entwicklung der Anfrager- und

Nachfragerseite an.

Zu unterschätzen ist jedoch auch nicht der persönliche Umgang der verschiedenen

Parteien (z.B. Landwirtschaft, Unternehmer, Forstwirtschaft, Gewerbetreibende)

miteinander. Der Aufbau von Vertrauen zwischen den Projektpartnern stellt einen der

wichtigsten Einflussfaktoren bei der Umsetzung einer solchen Anlage dar. Die

verschiedenen Mentalitäten der Partner müssen bei der Planung beachtet und in

Einklang gebracht werden, da nur durch eine gemeinsame Identifikation mit dem Projekt

eine optimale Lösung für alle Seiten erzielt werden kann. Dies bedarf zahlreicher offener

Gespräche, bietet jedoch die Chance der Aktivierung von großen Mengen- aber auch

humanen Potenzialen. Das Projekt der Energielandschaft kann anschaulich für

unterschiedliche Zielgruppen die Möglichkeiten der Nutzung erneuerbarer Energien an

einem Ort verdeutlichen und somit die Informationsbarrieren und Vorbehalte gegen neue

und innovative Technologien abbauen. Die enge Zusammenarbeit mit dem Umwelt-

Campus Birkenfeld und die räumliche Nähe ermöglicht eine angewandte Forschung und

erleichtert auch ausländischen Studierenden den Zugang zu innovativen und

markterprobten Anlagen. Die Kooperation trägt somit dazu bei, auch im Ausland neue

Märkte für deutsche und rheinland-pfälzische Technologien zu erschließen.

11.3 Abwärmenutzung von Biogasanlagen durch Holz- u nd

Grastrocknung zur Pelletierung

Die Möglichkeit zur Nutzung von Abwärme stellt für Biogasanlagen einen entscheidenden

Standortfaktor dar. Oft können Anlagen nicht in direkter Nachbarschaft zur

Wohnbebauung errichtet werden und sind daher bei der Vermarktung der entstehenden

Wärme gegenüber anderen Energieträgern benachteiligt. Vor allem für

Gemeinschaftsanlagen ergibt sich diese Problematik, da hier vergleichsweise große

Wärmemengen anfallen. Bestehen an einem Standort keine Wärmeabnehmer, besteht

417

die Möglichkeit, diese zu etablieren und so die Wertschöpfung in zweifacher Hinsicht zu

steigern. Bei der Planung des Projektes “Erneuerbare Energien in Nusbaum-Freilingen“

sah sich das Ingenieurbüro Berg & Partner vor eine solche Aufgabe gestellt.

Kern des Projektes war zunächst der Bau und Betrieb einer Biogasanlage in Freilingen.

Die Biogasanlage wurde von 4 ortsansässigen Bauern initiiert und wird von 17 weiteren

landwirtschaftlichen Betrieben in der Umgebung unterstützt. Die Biogasanlage wird im

Jahr ca. 1.800.000 m³ Biogas aus Gülle, Festmist, nachwachsenden Rohstoffen,

Speiseresten und Fetten produzieren. Aus diesem lassen sich in einem BHKW ca.

4.000.000 kWh/a Strom und ca. 5.000.000 kWh/a Wärme produzieren. Der produzierte

Storm wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Die Wärme, die bei der

Stromproduktion entsteht, wird zu ca. 28 % für den Betrieb der Biogasanlage benötigt.

Die überschüssige Energie wird normalerweise nicht verwendet. Aus dieser Problematik

heraus wurde das Projekt, Nutzung der Überschusswärme einer landwirtschaftlichen

Biogasanlage in Kombination mit landwirtschaftlichen Produktionsabläufen, entwickelt.

Dazu wird die Biogasanlage um eine Trocknungshalle zur Herstellung von Grünmehl-

und Holzpellets erweitert. Im Sommerhalbjahr findet die Produktion von jährlich ca.

1.050 Mg Grünmehlpellets statt. Grünmehlpellets sind ein hochwertiger diätischer

Futterstoff, der durch die maschinelle Trocknung und Pressung von Gräsern entsteht. Im

Winterhalbjahr werden 2.350 Mg Holzpellets hergestellt, diese sind so genannte

Industriepellets und nicht nach der deutschen Pellets Norm normiert. Die

Maschinentechnik des Trocknungs- und Pelletierbereiches wurde soweit entwickelt, dass

sie sowohl zur Produktion von Holzpellets als auch zur Produktion von Grünmehlpellets

(mit geringfügigen Umbauten) verwendet werden kann. Die produzierten Pellets werden

im regionalen Umfeld der Biogasanlage vermarktet. Abbildung 11-17 zeigt, dass sich der

Ausnutzungsgrad der Überschusswärme der Biogasanlage Freilingen durch die

Ergänzung der Trocknungshalle zur Produktion von Grünmehlpellets und Holzpellets von

ca. 28 % auf ca. 80 % steigern lässt. Dadurch hebt sich die Biogasanlage Freilingen

ökologisch und ökonomisch deutlich positiv von anderen Biogasanlagen ohne

Wärmenutzung ab. Die Vorteile der kombinierten Anlage „Nusbaum-Freilingen“ sind die

regionale Vermarktung, der regionale Erwerb der Rohstoffe, die Vermeidung von

übermäßigen Transporten durch die dezentrale Produktion, Stärkung der Landwirtschaft

sowie effizientere Technikausnutzung.

418

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

Janu

ar

Febru

arApr

ilM

aiJu

ni Juli

Augus

t

Septem

ber

Oktobe

r

Novem

ber

Dezem

ber

Monat

Aus

last

ung

ungenutzte Wärme

Grastrocknung,gesamt

Holztrocknung,gesamt

Prozesswärme,gesamt

Abbildung 11-17: Auslastung Wärmepotenzial Biogasan lage Freilingen

Quelle: Ingenieurbüro H. Berg & Partner GmbH

Abbildung 11-18: Perspektivische Darstellung der Bi ogasanlage Nusbaum-

Freilingen

Quelle: Ingenieurbüro H. Berg & Partner GmbH

11.4 Konzept zum Anbau schnellwachsender Hölzer auf

landwirtschaftlichen Flächen

In der Verbandsgemeinde Weilerbach ist 2003/2004 das Modellprojekt „Der Anbau

schnellwachsender Hölzer auf ehemalig intensiv genutzten Ackerflächen“ ins Leben

gerufen worden.3 Die erste Projektphase bestand in der Prüfung der theoretischen

3 Modellvorhaben Weilerbach, genehmigtes Projekt der Struktur- und Genehmigungsbehörde Nord.

419

Voraussetzung zur Umsetzung. Hierzu wurden die rechtliche Aspekte des Anbaus

schnellwachsender Hölzer im Rahmen der naturschutzrechtlichen Eingriffsregelung

geprüft und eine dazugehörige Wirtschaftlichkeitsberechnung (bezogen auf eine

Flächengröße von 40 ha) erstellt., als auch landwirtschaftliche Akteurs gesucht, die den

Anbau durchführen werden. Im Rahmen der Akteursfindung konnten vier Landwirte4 in

der Ortsgemeinde Rodenbach/Verbandsgemeinde Weilerbach/Landkreis Kaiserslautern

ausfindig gemacht werden, die aufgrund ihrer zusammenhängenden landwirtschaftlichen

Flächen geeignete Größendimensionen zum Anbau schnellwachsender Hölzer zur

Verfügung stellen können. Demnach kann eine Fläche von ca. 40 ha landwirtschaftlicher

Flächen in die Planung eingehen. Die Wirtschaftlichkeitsberechnung, die über einen

Zeitrahmen von über 21 Jahren angelegt wurde, kann den Landwirten durchschnittliche

erntekostenfreie Erlöse von 312,29 €/ha/a garantieren. Im kommenden

Planungszeitraum, dass heißt Mitte 2004, sind erste konkrete Verhandlungen und

Umsetzungsschritte mit den landwirtschaftlichen Akteuren geplant.

11.4.1 Bisherige Nutzungsformen und Anbauversuche

Zum Thema Anbau von schnellwachsenden Baumarten gab es seit 1950

Grundlagenforschung einschließlich einiger Referenzanlagen. Als Beispiel seien hier

Flächen genannt, die im durch das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und

Forsten geförderten Modellvorhaben „Schnellwachsende Baumarten“ untersucht

wurden.5 Die Hölzer werden zum einen in der schwachholzverarbeitenden Zellstoff- und

Plattenindustrie, zum anderen aber auch energetisch in Holzhackschnitzel-

(heiz)kraftwerken genutzt. Die konkrete Umsetzung dieser Projekte scheiterte bisher an

der fehlenden Wirtschaftlichkeit und der fehlenden Infrastruktur für den Absatz. Die

Bewirtschaftung der Flächen stellen sich zur Zeit nur durch Zahlungen aus

Stilllegungsprämien6 wirtschaftlich dar. Da diese Finanzierung aus europäischen

Stilllegungsmaßnahmen auf Dauer nicht gesichert erscheint7, sind neue Wege der

Finanzierung von schnellwachsenden Hölzern zu suchen.

4 Landwirte Rodenbach: Herr Friedmann Blauth, Herr Gerd Lang, Herr Manfred und Hartmut Glöde. 5 LIESEBACH, M.; MULSOW, H.; ROSE, A.; MECKE, R. (1999), S.455ff. 6 VERORDNUNG (EG) Nr. 2461/1999 Der Kommission vom 19. November 1999

mit Durchführungsbestimmungen zur Verordnung (EG) Nr.1251/1999 des Rates in Bezug auf die Nutzung

stillgelegter Flächen für die Erzeugung von Ausgangserzeugnissen, die in der Gemeinschaft zur Herstellung

von nicht unmittelbar zu Lebens- oder Futtermittelzwecken bestimmten Erzeugnissen dienen (Amtsblatt der

Europäischen Gemeinschaften Nr. L 299 vom 20.11.1999, S.16). 7 Der Rat hat eine Energiepflanzenprämie in Höhe von 45 €/ha beschlossen, die ab 2005 EU-weit für max. 1,5

Mio. ha außerhalb der Stilllegung gezahlt werden kann, Quelle: http://www.deutsche-landwirte.de/100303f.htm;

weiterhin ist der Anbau schnellwachsender Rohstoffe auf landwirtschaftlichen Stilllegungsflächen ab 2005 nicht

mehr zulässig, Quelle: http://www.infodienst-mlr.bwl.de/mlr/Fachinfo/z/positionspapier.pdf.

420

11.4.2 Neue Anbauwege

Im Rahmen der naturschutzrechtlichen Eingriffsregelung kann der Anbau

schnellwachsender Hölzer auf diesen Flächen umgesetzt werden. Eine

Anschubfinanzierung ist aufgrund der Verursacherhaftung aus der Eingriffsregelung

zugunsten der Anlage der Flächen möglich.8 Da der geforderte Ausgleich auf Dauer

anzulegen ist, ist eine langfristige Finanzierung und Anlage der Fläche zu planen. Der

Zeitrahmen wird in diesem Fallbeispiel auf einen Zeitraum von über 21 Jahren berechnet.

11.4.3 Finanzierungskonzept

Zur Finanzierung der Anlage soll ein revolvierender Fonds gebildet werden, der zum

einen die Erstanlage der Fläche finanziert und zum anderen die Wiederanlage der Fläche

nach 21 Jahren finanziert. Diese Gelder stammen aus der Verursacherhaftung der

naturschutzrechtlichen Eingriffsregelungen und werden dementsprechend von

kompensationspflichtigen Bauherren getragen. Zur Wirtschaftlichkeit von

Kurzumtriebsplantagen sind in der Literatur einige Angaben vorhanden.9 Die einzelnen

Kosten- und Ertragsposten wurden noch einmal neu ermittelt, um aktuelle Preisangaben

in die Berechnung mit einzubeziehen. Bei der Betrachtung der Wirtschaftlichkeit ist zu

beachten, dass kostenseitig und ertragsseitig mit Variablen gerechnet werden muss, die

weit in die Zukunft hereinreichen. Es wird darauf verwiesen, dass nur mit den derzeitig

ermittelten Kosten und Erträgen gerechnet wurde, da die zukünftige Entwicklung des

Marktes nicht vorhergesehen werden kann.

Alle folgenden Rechnungen wurden unter der Annahme einer Kompensationsfläche von

40 ha berechnet. Hierin enthalten sind 2 ha Biotopfläche2, welche je nach dem Stand der

Sukzession beerntet wird.3 Weitere Grundannahmen bestehen in der Ernte von 7 Mg

Biomasse auf einem Hektar im Zyklus von drei Jahren, da ein dreijährige Umtriebszeit

angenommen wurde. Die Erlöse für die Landwirte fallen demnach alle drei Jahre an. In

der Wirtschaftlichkeitsberechnung wurden diese durchschnittlichen Erlöse auf ein Jahr

gemittelt. Davon ausgehend sind die erntekostenfreien Erlöse zu betrachten.

11.4.3.1 Erntekostenfreie Erlöse

Die folgenden erntekostenfreien Erträge verstehen sich als Erträge frei

landwirtschaftlicher Fläche. Der Brennstoff wird hier als Hackschnitzel bereitgestellt.

Weitere Erlöse, die der Landwirt durch den Transport an das Heiz(kraft)werk

erwirtschaften kann, werden nicht mit eingerechnet.

8 Genauere rechtliche Erläuterungen unter Kapitel 11.7. 9 LWF (1998), S.433. 2 Dies entspricht 5% der Fläche bei Annahme eines zwei mal 2,50 m breiten Streifens als Saum der

Kurzumtriebsfläche. 3 Das Ziel ist die Aufrechterhaltung der Heckenstruktur des Saumes.

421

Die Erntekosten betragen unter Verwendung eines „Vollernters mit Häcksler“ ca. 350,-

€/ha. Bei der Ermittlung der Erntekosten wurden zum einen die Angaben

landwirtschaftlicher Lohnunternehmer und zum anderen Literaturangaben zu Rate

gezogen.4 Derzeit sind verschiedene Vollernter auf dem Markt verfügbar. Als Beispiel sei

genannt:

• Modifizierter Maishäcksler der Firma Claas: Claas Jaguar 695 (selbstfahrende

Erntemaschine)

• Anbaugerät der Firma Bender, Schweden: Bender 125 kW

Die Verfügbarkeit solcher Maschinen auf dem deutschen Markt wird hier vorausgesetzt.

In Deutschland werden u.a. in Schleswig-Holstein5 Kurzumtriebsflächen mit einem

modifizierten Maishäcksler beerntet. Eine weitere Ausdehnung dieser Flächen wird

aufgrund der Situation in der Landwirtschaft angenommen.6

Die Erträge und somit die Erlöse können nur über den Zeitraum von 21 Jahren betrachtet

werden. Nach sieben dreijährigen Umtrieben muss die Fläche neu angebaut werden, da

die Stockausschlagfähigkeit abnimmt.7 In einer Cashflowanalyse über 21 Jahre wurden

erntekostenfreie Erlöse von 12.492 € pro Jahr ermittelt. Dies bedeutet bei 40 ha einen

erntekostenfreien Erlös von rund 312 € ha*a. Wird dies mit den derzeitigen

Stilllegungsprämien der EU von rund 300 €/ha verglichen, so ergibt sich ein durchaus

attraktiver Betrag, da von den Stilllegungsprämien Kosten für eine Mahd der Fläche

abgezogen werden müssen.

Nicht berücksichtigt sind hierbei die Erlöse für die Ernte der Biotopflächen. Diese fallen

jedoch unregelmäßig an und sind somit von den Zuwächsen und somit den Erträgen her

schwer zu kalkulieren. Es wird angenommen, dass die für das Holz aus diesen

Strukturen erzielten Erlöse die Erntekosten decken. Erntet der Landwirt die

Kurzumtriebsfläche selbst, so kann er pro ha beerntete Fläche zusätzlich 350 €

umsetzen. Das gleiche gilt für die Umsätze der anderen anfallenden Arbeiten wie die

Flächenvorbereitung.

11.4.3.2 Anlagekosten

Bei den Anlagekosten muss zwischen den Anlagekosten für die Kurzumtriebsfläche und

den Anlagekosten für die Biotopfläche unterschieden werden.

4 Janssen, Die Heizenergieversorgung von Gewächshäusern durch Bereitstellung von Holz aus

Kurzumtriebsflächen 1997, S.67. 5 Dörpmund, Mit der Getreidequetsche auf Tour. 6 vgl. Bemmann, Agrarpolitische und klimapolitische Möglichkeiten von Kurzumtriebsplantagen auf

landwirtschaftlichen Flächen. 7 In der Literatur wird hierzu eine 30-jährige Nutzung genannt (CHISTERSSON & SENNERBY-FORSSE 1994).

Die Firma AGROBRÄNSLE, SCHWEDEN und das SLU (Departement of Short Rotation Forestry, Uppsala,

Schweden) berichten jedoch von verminderten Erträgen nach 20 bis 25 Jahren (Stand 10.2002).

422

Die Anlage der Kurzumtriebsfläche kostet rund 1.450 €/ha. In Tabelle 11-6 sind die

Kosten detailliert aufgeführt. Als Quellen dienten die Angaben von HOFMANN (2002)

sowie eigene Umfragen. Die Kosten für den Zaunbau wurden absichtlich nicht mit

eingerechnet, da die Flächen für das Wild eine Trittbrettfunktion zwischen einzelnen

Waldhabitaten hat. Bei einer Fläche von 38 ha bedeutet dies ein Anfangsinvest von etwa

55.200 €.

Tabelle 11-6: Anlagekosten der Flächen mit schnellw achsenden Hölzern

Kosten pro ha der Kurzumtriebsfläche (€/ha)

Flächenvorbereitung (Einmalige Kosten)

Pflügen im Herbst 90,00 Quelle: Hofmann 2003

Pflügen im Frühjahr 90,00 Quelle: Hofmann 2003

Eggen 35,00 Quelle: Hofmann 2003

Pflanzung (einmalige Kosten)

Pflanzmaterial 748,00 Quelle: Angebot Fa.

AGROBRÄNSLE/ Schweden

Pflanzkosten 300,00 Quelle: Maschinenbetriebsring

Lohnunternehmer

Zaunbau

Kosten/ha 0,00

Kulturpflege (im jeweils ersten Umtriebsjahr)

Mechanische Bekämpfung der Begleitflora,

einmalig 80,00 Quelle: Hofmann 2003

Standörtliche Erkundung 75,36 Forstl. Gutachten

Planung der Fläche 34,80 Forstl. Gutachten

Anlagekosten 1.453,16


Die Anlagenkosten der Biotopfläche betragen rund 2.600 €/ha (vgl.: Tabelle 11-7). Hier

schlagen die höheren Pflanzkosten und Planungskosten der Biotopfläche zu Buche Bei

einer Fläche von 2 ha bedeutet dies ein Anfangsinvest von rund 5.200 €.

423

Tabelle 11-7: Kosten der Biotopfläche

Kosten der Biotopfläche (€/ha)

Flächenvorbereitung (Einmalige Kosten)

Pflügen im Herbst 90,00 Quelle: Hofmann 2003

Pflügen im Frühjahr 90,00 Quelle: Hofmann 2003

Eggen 35,00 Quelle: Hofmann 2003

Pflanzung (einmalige Kosten)

Pflanzmaterial 748,00 Quelle: Angebot Fa.

AGROBRÄNSLE/Schweden

Pflanzkosten 1.500,00 Quelle: Maschinenbetriebsring,

Lohnunternehmer

Zaunbau

Kosten/ha 0,00

Kulturpflege (im jeweils ersten Umtriebsjahr)

Mechanische Bekämpfung

der Begleitflora, einmalig 00,00 Quelle: Hofmann 2003

Standörtliche Erkundung 75,36 Forstl. Gutachten

Planung der Fläche 60,00 Forstl. Gutachten

Anlagekosten 2.598,36


Es ergeben sich Gesamtkosten von 60.416,80 € (vgl.: Tabelle 11-8). Die Anlage der

Gesamtfläche ist also auf rund 60.400 € zu beziffern.

Tabelle 11-8: Gesamtkosten der Anlage der Ausgleich sfläche

Gesamtkosten (€)

Kosten Kurzumtrieb 40 ha 55.220,08

Kosten Biotop 5.196,72

Summe 60.416,80


424

Nach 21 Jahren muss die Fläche neu angelegt werden. Hierzu müssen zu obigen Kosten

die Kosten des Vollumbruchs addiert werden. Diese betragen in etwa 500 €/ha.8 Die

Kosten für die Gesamtfläche belaufen sich auf 20.000 € (vgl.: Tabelle 11-9). Aufgrund der

Forderung der Langfristigkeit wird die Fläche im 21. Jahr wieder neu angelegt. Das

Gesamtinvest „Anlage der Gesamtfläche“ und „Vollumbruch“ beträgt dann rund 80.400 €.

Tabelle 11-9: Investitionskosten der Neuanlage der Fläche

Neuanlage der Fläche nach 21 Jahren

Kosten Vollumbruch/ha 500,00

Kosten Vollumbruch 40 ha 20.000

Kosten Ausgleichsfläche 60.416,80

Kosten Neuanlage gesamt 80.416,80


Da die Kosten nach 21 Jahren anfallen, muss hier ein Erwartungswert berechnet werden.

Dieser richtet sich nach der Inflation. Bei einer Inflation von 1% würden in 21 Jahren

Kosten von rund 99.000 €, bei einer Inflation von 2% von rund 121.900€ anfallen.

11.4.3.3 Die Höhe des Kapitalstocks zur Anlage der

Kompensationsfläche

Der Kapitalstock des Fonds zur Finanzierung der Anlage berechnet sich aus den

Beträgen für die Erstanlage der Fläche und aus den Beträgen für eine künftige

Wiederanlage der Fläche. Somit bedeutet die einmalige Investition in die

Kurzumtriebsplantage eine langfristige Sicherung der Fläche.9

In Tabelle 11-10 werden die heutigen Barwerte der zukünftigen Investitionen in die

Fläche berechnet. Wenn heute ein Betrag von 52.900 € zu 4,50% angelegt wird, so ergibt

der Fonds nach 21 Jahren einen Betrag von 80.400 €, der abgeschöpft werden kann,

ohne dass der Kapitalstock angegriffen werden muss.

8 Eigene Recherche bei landwirtschaftlichen Lohnunternehmern. 9 Im Sinne von §§19ff. BNatSchG.

425

Tabelle 11-10: Berechnung der Höhe des Barwertes de r periodischen Rente zur

Anlage des Kapitalstockes zur Neuanlage der Fläche 10

Inflation

0 % 1 % 2 %

Anlagekosten pro ha für

Neuanlage der Fläche 80.416,80 99.105.02 121.885,04

Jährliche Verzinsung 4,5% 4,5% 4,5%

Rotationszeit 21 Jahre 21 Jahre 21 Jahre

Barwert einer

periodischen Rente mit

n=21 Jahren

52.897,40 65.190,33 80.174,80


Zu den Barwerten werden die Kosten der Fläche und die Kosten der Erstanlage der

Fläche addiert. Es ergeben sich je nach Inflationsszenario Kosten von 0,28 € bis 0,35 €

pro Quadratmeter Kompensationsfläche (vgl.: Tabelle 11-11). Den Autoren ist hierbei

bewusst, das bei unterstellter Inflation auch der Zinssatz inflationär ist. Diese Kosten

wurden jedoch als Finanzreserve betrachtet.

Tabelle 11-11: Herleitung der Kosten der Kompensati onsmaßnahme pro m²

Heutige einmalige Anlagekosten 60.416,80 60.416,80 60.416,80

Kosten (€) pro m 2 0,15 0,15 0,15

Zukünftige Anlagekosten, inkl. Inflation nach 21 Ja hren

0 %/ Jahr 1 %/ Jahr 2 %/ Jahr

Kosten für die Bereitstellung

einer Neuauflage (€) 80.416,80 99.105,02 121.885,04

Barwert dieser Kosten, Zinswert

4,5% 52.897,40 65.190.33 80.174,80

Kosten (€) pro m 2 0,13 0,16 0,20

Gesamtkosten(€) pro m 2 0,28 0,31 0,35


10 Zu den Formeln der Berechnung der Barwerte siehe Deegen, Forstökonomie kennenlernen, S.39 ff.

426

11.4.4 Resümee

Anhand dieser tabellarischen Berechnung belaufen sich die durchschnittlichen Erlöse/a

auf 12.491,75 € und die durchschnittlichen erntekostenfreien Erlöse/ha*a-1 auf 312,29 €.

Eine Anreizfinanzierung bzw. die Finanzierung des Anbaus schnellwachsender Hölzer ist

auf der Grundlage der naturschutzrechtlichen Eingriffsregelung in Weilerbach

wirtschaftlich umsetzbar. Im Laufe des folgenden Jahres 2004 werden die ersten

Umsetzungsschritte in Kooperation mit den Landwirten unternommen. Zur Zeit gibt es

bundesweit Bestrebungen Pflanzungen mit schnellwachsenden Hölzern anzulegen.

Durch den Aufbau einer bundesweiten Pflanz- und Erntelogistik sowie die Anlage von

Mutterquartieren für Energiehölzer ist zu erwarten, dass sich der Anbau in einigen Jahren

selbst finanziert. Eine Ausweitung dieses Konzeptes ist auch außerhalb der

Landesgrenzen von Rheinland-Pfalz beabsichtigt. Voraussichtliche Standorte befinden

sich Nordrhein-Westfalen.

11.5 Europäische Kooperationsprogramme zur

grenzüberschreitenden Umsetzung von Biomassekonzept en

Biomassenutzung macht an Landesgrenzen nicht halt. Insbesondere im grenznahen

Bereich können Potenziale oft besser in Kooperation mit internationalen Partnern genutzt

werden.

Für diese Arbeiten stellen Programme der EU finanzielle Mittel bereit. Insbesondere

INTERREG IIIA aber auch Programme aus dem 6. Forschungsrahmenprogramm

kommen in Frage. Im Folgenden ist ein Projekt exemplarisch beschrieben, welches von

IfaS und Partnern aus Rheinland Pfalz, Frankreich, Luxemburg und dem Saarland

entwickelt wurde.

Im Rahmen des EU-Programmes INTERREG IIIA wurde von einem Partnerkonsortium

aus Luxemburg (CRTE, Agence de l´Energie), dem Saarland (IZES), Lothringen

(ADEME), Belgien und Rheinland-Pfalz (Gemeinde Reinsfeld, Zweckverband

Kommunale Entsorgung Zweibrücken, IfaS) jeweils ein Projektantrag in den

Programmgebieten DeLor (Saarland – Lothringen – Westpfalz) und DeLux (Luxemburg –

deutschsprachiges Belgien – westliches Rheinland-Pfalz, LK Merzig) mit dem

gemeinsamen Thema der Erstellung eines grenzüberschreitenden Biomasse-

Masterplanes für die Großregion der beiden Programmgebiete eingereicht. Das

Biomasse-Kompetenzzentrum übernimmt die Durchführung dieses Projektes RUBIN

(Regionale Strategie zur nachhaltigen Umsetzung der Biomasse-Nutzung).

11.6 Handels- und Informationssystem Biomassen

Das IfaS hat im Jahr 2002 im Auftrag des Ministeriums für Umwelt und Forsten

Rheinland-Pfalz das Forschungsprojekt „Evaluierung bestehender deutschsprachiger

Internetbörsen und Erstellung einer Datenbank als Grundlage der Konzeption einer

427

Biomassebörse Rheinland-Pfalz“ bearbeitet10. Die Studie beinhaltet eine Bewertung

bestehender Internet-Biomassebörsen mit dem Ziel die Ergebnisse dieser Bewertung als

Grundlage zur Implementierung einer Biomassebörse Rheinland-Pfalz zu verwenden. Es

wurde bis 2003 ein Projektvorhaben vorbereitet mit der Zielsetzung der inhaltlichen,

finanziellen und visuellen Gestaltung einer Biomassebörse Rheinland-Pfalz. Aufgabe

dieser Börse soll sein, die Biomasseakteure, also die Anbieter und Nachfrager von

Biomasse, sowie die Heizanlagenbetreiber und Dienstleister der Zwischenkette auf einer

zentralen Plattform zusammenzubringen.

Im Rahmen dieser Studie wurde die Planung und die Verwirklichung eines Handels- und

Informationssystems Biomassen Rheinland-Pfalz beauftragt. Auf einer Internetseite

werden Biomassepotenziale bis auf Landkreisebene dargestellt, alle Akteure der

Biomassebranche in einem Branchenbuch aufgeführt, größere

Biomasseheiz(kraft)anlagen beschrieben und Projekte aufgezeigt. Des Weiteren wird

eine Biomassebörse den Handel mit Biomasse in Rheinland-Pfalz erleichtert. Ein erster

Prototyp wird im September online gestellt.

11.7 Rekultivierung durchgewachsener Niederwälder z ur

Energieholzbereitstellung in dezentralen Heizanlage n

Niederwälder sind die älteste Form planmäßiger und nachhaltiger Waldbewirtschaftung11.

Sie zählen wegen selten vorkommender Arten wie u.a. dem Haselhuhn (bonasa

bonasia)12 zu den in der Vogelschutzrichtlinie vorgegebenen schützenswerten

Lebensräumen13.

Die Bewirtschaftung dieser Niederwälder wurde in den vergangenen Jahrzehnten

größtenteils eingestellt, was ein Durchwachsen dieser Bestände in hochwaldartige

Bestände zur Folge hatte.

Die Pflege dieser Habitate durch die regelmäßige Entnahme von Energieholz wäre eine

Möglichkeit zum aktiven Artenschutz. Zur Zeit ist ein Projektvorhaben in Vorbereitung,

das die praktischen Ausführungen dieser Energieholzbereitstellung zunächst anhand

verschiedener Szenarien prüft. Hierbei sollen die Niederwälder zusammen mit den

Landesforsten in Nutzungskategorien eingeteilt werden. Besonders an Steillagen ist die

Wirtschaftlichkeit der Brennholznutzung oft nicht gegeben.

Die in Frage kommenden Flächen werden in verschiedene Flächenfachwerke eingeteilt,

die neben der Masseeinteilung auch Einteilungen wie Befahrbarkeit, Holzpolterplätze

oder „Holzhackplätze“ vorsehen. Es werden kombinierte Verfahren der Holzernte, des

Vorkonzentrierens, des Hackens, des Trocknens und des Abtransports entworfen.

10 HÖHE et al (2003) 11 BURSCHEL, P.; HUSS, J. (1997), S. 181 f 12 siehe Richtlinie 79/409/EG, Anhang I 13 siehe Artikel 1 Satz 2 i.V.m. Art. 3 Satz 2 b), Richtlinie 79/409/EG

428

Untersuchungen zur Netzwerksbildung und die Analyse eines Netzwerkes

„Niederwaldnutzung“ sind geplant.

Anschließend werden diese Verfahren an Referenzbeispielen in Rheinland-Pfalz

durchgeführt. Hier wird der erste Schritt sein, mit Hilfe einer bestandesbezogenen

Inventur die Holzvorräte zu bestimmen, um so einen Überblick über die

Biomassepotenziale zu bekommen. Gleichzeitig soll nach dem Vorbild der

Bundeswaldinventur eine modifizierte permanente Stichprobeninventur eingerichtet

werden, die neben dem langfristigen Monitoring des (Bestandes) Gesamtzuwachses

auch eine Beobachtung der faunistischen und floristischen Abundanzen in den

Niederwäldern in Abhängigkeit von den Bewirtschaftungsszenarien erlaubt. Hierzu muss

die Bundeswaldinventur um faunistische und floristische Erhebungen erweitert werden.

Neben dem zoologischen, botanischen und ertragskundlichen Monitoring soll mit Hilfe

von UMBERTO14 eine ökologische Bewertung der Logistikszenarien der

Referenzbeispiele durchgeführt werden. Zusätzlich werden Gestehungskosten der

verschiedenen Szenarien verglichen, um angelehnt an DIETER et al.15 eine ökonomische

Bewertung vorzunehmen.

Ziel ist ein Leitfaden der Rekultivierung von Niederwäldern zur energetischen Nutzung,

welcher konkrete Handlungsempfehlungen an Waldbesitzer und Akteure der Logistikkette

Holzbereitstellung gibt.


• AFZ (2002): Neues Holzwirtschaftsreferat bei der Landwirtschaftskammer

Rheinland. AFZ-DerWald 18/2002, S.968 f

• BEMMANN, A. (2002): Agrarpolitische und klimapolitische Möglichkeiten von

Kurzumtriebsplantagen auf landwirtschaftlichen Flächen. Saarländisches

Holzforum 2002, Tagungsband, saarländisches Ministerium für Umwelt und

Forsten, Saarbrücken.

• BURSCHEL, P.; HUSS, J. (1997): Grundriß des Waldbaus. Pareys Buchverlag

im Blackwell Wissenschaftsverlag, Berlin

• CHRISTERSSON,L; SENNERBY-FORSSE,L. (1994): The Swedish Programme

for Intensive Shrot-rotation Forests. In Biomass and Bioenergy 6, S. 145-169.

• DEEGEN,P.;TAUPITZ,H. (1994): Forstökonomie kennenlernen. Bogenschützen-

Verlag, Dresden.

• DIETER, M.; ENGLERT, H.; KLEIN, M. (2001): Abschätzung des

Rohholzpotenzials für die energetische Nutzung in der Bundesrepublik

14 umberto ist ein Programm zu Computerunterstützten Stoffstromanalysen und Ökobilanzen, Institut für

Energie- und Umweltforschung (ifeu), Heidelberg 15 DIETER et al. (2001)

429

Deutschland. Arbeitsbericht, BFH und Ordinariat für Holzbiologie,

Holztechnologie und Weltforstwirtschaft, Hamburg, unveröffentlicht

• DÖRPMUND,H-G. (2002): Mit der Getreidequetsche auf Tour.

Lohnunternehmen7/2002, Offizielles Organ der Lohnunternehmen-

Berufsorganisation

• HOFFMANN,M. (2002): Schnellwachsende Gehölze auf Landwirtschaftlichen

Stilllegungsflächen. Vortrag bei ZNR,

http://www.duesse.de/znr/veranstaltungen/biomasse_2003/hofmann.pdf,

Hannover-Münden, besucht am 14.03.2002

• HOFFMANN,M.; SCHÜTTE,A. (1999): Modellvorhaben „Schnellwachsende

Baumarten“. Schriftenreihe „nachwachsende Rohstoffe“, Band13,


• HÖHE, H.; WERN, B.; HECK, P. (2003): Evaluierung bestehender

deutschsprachiger Internetbörsen und Erstellung einer Datenbank als Grundlage

der Konzeption einer Biomassebörse Rheinland-Pfalz. Abschlußbericht, Institut

für angewandtes Stoffstrommanagement, Birkenfeld, unveröffentlicht

• JANNSEN,E. (1997): Die Heizenergieversorgung von Gewächshäusern durch

Bereitstellung von Holz aus Kurzumtriebsflächen. Diplomarbeit, Institut für

Gartenbau und Landwirtschaft der Universität Hannover, Hannover

• LIESEBACH,M./MULSOW,H./ROSE,A./MECKE,R. (1999): Ökologische Aspekte

der Kurzumtriebswirtschaft. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.,


• LÖBF (2002): Ernte- und Logistikvarianten zur Energieholzbereitstellung. Führer

zur Fachexkursion, Dezernat 42, Landesanstalt für Ökologie, Bodenordnung und

Forsten, Arnsberg

• LWF (1998): Vollmechanisierte Waldhackschnitzel-Bereitstellung - Ergebnisse

am Hackschnitzelharvester. Bayerische Landesanstalt für Wald und

Forstwirtschaft, Nr. 16

• LWF (2000): Teilmechanisierte Bereitstellung, Lagerung und Logistik von

Waldhackschnitzel. Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft, Nr.

21

• NEUSS,J. (2003): Präsentation Nusbaum-Freilingen. Biomassetagung

Rheinland-Pfalz 2003, Tagungsband, (Hrsg.): Heck&Wern, P+H-Verlag, Berlin

• NEWS (2003): Zeitung des Ingenieurbüros H. Berg & Partner GmbH, Ausgabe

1/2003

• WERN, B. (2002): Waldhackschnitzel wirtschaftlich bereitstellen. Rheinische

Bauernzeitung, RBZ - Nr. 49 / 7. Dezember 2002

Öffentlichkeitsarbeit

430

12 Öffentlichkeitsarbeit

Eines der Ziele der Studie zur Weiterentwicklung der energetischen Biomassenutzung in

Rheinland-Pfalz ist es, die ermittelten Potenzialmengen umzusetzen. Da es sich bei der

Nutzung von Biomassen um ein sehr umfangreiches und neues Geschäftsfeld handelt,

welches unter Umständen die Bildung neuer Strukturen bedarf, besteht ein beträchtlicher

Informations- und Beratungsbedarf bei den regionalen Akteuren. Zum Teil müssen diese

über die Möglichkeiten in Kenntnis gesetzt werden, die sich aus den ihnen zur Verfügung

stehenden Stoffströmen darstellen, zum Teil kennen sie diese Möglichkeiten bereits,

benötigen jedoch Unterstützung bei der konkreten Organisation der Umsetzung. Der

Auftrag der Landesregierung beinhaltet daher die Unterstützung und die Anregung

umsetzungswilliger Akteure durch Öffentlichkeitsarbeit und die Verbreitung der

gewonnenen Informationen. Die Nachfrage für unabhängige Beratungsleistungen im

Bereich der Biomassenutzung war bereits zu Beginn der Studie im April 2001 vorhanden

und nimmt seither stark zu. Anfragen nach Beratungs- und Informationsgesprächen von

regionalen Akteuren treffen auch außerhalb der Modellkommune ein.

Während der Laufzeit der Studie bis zum Abschlussbericht wurden Rheinland-Pfalz weit

ca. 75 Beratungs- und Informationsgespräche mit umsetzungswilligen Akteuren geführt.

Häufig ergaben diese Gespräche weitere Schritte in Richtung einer Projektumsetzung. 52

weitere Besprechungen bezogen sich bereits auf konkrete Folgeprojekte, die sich aus

ersten Informationsgesprächen entwickelt hatten. Die derzeit aktuellen Projekte sind in

Kapitel 13 mit Umsetzungsstand und Realisierungswahrscheinlichkeit aufgelistet. Vor

allem die Biomasse-Tagungen im November 2001 mit 115 Teilnehmern, November 2002

mit 152 Teilnehmern und November 2003 mit insgesamt 242 Teilnehmern waren für viele

Akteure Anlass zur Anfrage nach weiteren Informationen und zur Vertiefung

verschiedener Schwerpunkte. Das Programm richtete sich an land- und

forstwirtschaftliches Publikum, kommunale Vertreter, Gemeinde- und

Verbandsgemeinderäte, Agenda-Gruppen und weitere Zielgruppen, die in den

verschiedenen rheinland-pfälzischen Regionen aktiv sind. Die Vorträge und Ergebnisse

werden jeweils in einem Tagungsband festgehalten.1 Auf Basis verschiedener Anfragen

hielten die Mitarbeiter der Biomassestudie ca. 36 Vorträge und nahmen an zwei

Ausstellungen zu verschiedenen Themengebieten der Biomassenutzung teil. Auch kleine

und mittelständische Betriebe in Rheinland-Pfalz beschäftigen sich zunehmend mit dem

Themengebiet der Biomasse. So konnten ca. 30 Gespräche mit Vertretern rheinland-

1 Vgl. HECK, P. HOFFMANN, D. (Hrsg.), (2001): Tagungsdokumentation Biomasse-Tagung und –workshop im

Rahmen der Biomasse-Potenzialstudie Rheinland-Pfalz am 22. und 23.11.2001 am Umwelt-Campus Birkenfeld,

unveröffentlicht;

HECK, P. HOFFMANN, D. (Hrsg.), (2003): Biomasse-Potenzialstudie Rheinland-Pfalz – Dokumentation zur 2.

Biomassetagung am Umwelt-Campus Birkenfeld, P+H-Verlag, Berlin;

HECK, P. WERN B. (Hrsg.), (2004) Biomassetagung Rheinland-Pfalz 2003, Tagungsband, P+H-Verlag, Berlin

Öffentlichkeitsarbeit

431

pfälzischer KMU´s geführt werden. Hierbei zeigte sich ein großes Interesse zur

Kooperation und Bündelung von verschiedenen Kompetenzen zur Schaffung von

Gesamtkonzepten. Im Kompetenznetzwerk Umwelttechnik Rheinland-Pfalz, einem

weiteren Projekt des IfaS, werden derzeit alle rheinland-pfälzischen KMU´s im Bereich

der Umwelttechnologie erfasst und geclustert, um bei Bedarf auch im Ausland

Gesamtlösungskonzepte aus einer Hand anbieten zu können.

Auch im Jahre 2004 plant das IfaS wieder eine Biomasse-Tagung. Voraussichtlicher

Termin ist der 11.-12.11.04. Im Anhang 6 - 8 sind die Teilnehmerlisten, Presseartikel und

Tagungsbände der Tagungen 2001 – 2003 beigefügt.

Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland-Pfalz

432

13 Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten in Rheinland -

Pfalz

Neben der Ermittlung der Potenziale und der oben erfolgten Beschreibung der

Nutzungsmöglichkeiten setzte sich das IfaS ebenfalls zum Ziel, konkrete Projekte und

Akteure in ihrer Umsetzung zu unterstützen und zu beraten. Weiterhin werden machbare

Projekte aufgezeigt und bezüglich ihrer Umsetzungswahrscheinlichkeit bewertet.

13.1 Akteursanalyse

Zur Umsetzung von Projekten und zur Nutzung von Potenzialen bedarf es der Aktivierung

von Akteuren und Akteursnetzwerken in den einzelnen Regionen. Im Rahmen der

Öffentlichkeitsarbeit (vgl. Kapitel 12) wurden Maßnahmen zur Information und zur

Sensibilisierung verschiedener Akteure für die aus Biomasseprojekten erwachsenden

Möglichkeiten dargestellt. Eine Umsetzung von Projekten erfolgt nur dann, wenn die

entsprechenden Akteure die für sie aus dem Projekt entstehenden Vorteile erkennen und

die dazu nötigen Schritte als, aus ihrer Sicht, machbar erachten. Die Struktur von

Biomasse-Projekten bedingt häufig die Einbeziehung mehrerer Akteure oder

Akteursgruppen auf verschiedenen Ebenen. Daraus ergibt sich ein erheblicher

Koordinationsbedarf, der – vor allem bei neuartigen Konzepten – einen erheblichen

Zeitbedarf in Anspruch nehmen kann. Die Akteure bewegen sich dabei auf

verschiedenen Ebenen. Zu nennen sind hierbei Akteure aus den Bereichen

Biomassebereitstellung, der Energiebereitstellung und der Energienutzung, die zum Teil

identisch sein können. Nicht zu vernachlässigen sind jedoch auch Akteure mit konträren

oder konformen Interessen, die nach der Verhinderung oder Beförderung einer

Umsetzung streben. Im Folgenden werden die relevanten Akteure für die Umsetzung von

Biomasseprojekten benannt und kurz mit ihren Besonderheiten beschrieben.

13.1.1 Forstwirtschaft

In Rheinland-Pfalz ist die Forstverwaltung dem Ministerium für Umwelt und Forsten

angesiedelt. Die Zentralstelle der Landesforstverwaltung ist der Struktur- und

Genehmigungsbehörde Süd angegliedert. Ihr unterstellt sind seit dem 01.01.2004 45

Forstämter, die wiederum aufgeteilt sind in 616 Forstreviere. Die Forstämter sind aus

ehemals 88 Forstämtern zusammengefasst. Das Leitbild der Landesforsten ist eine

geschlossene Darstellung von Zweck, Zielen, Überzeugungen und Werten sowie

obersten Grundsätzen. Durch die gemeinsame Identifizierung mit den Inhalten des

Leitbildes erhalten die gesamten Landesforsten eine einheitliche “Ausrichtung”.

Sechs Funktionszentren koordinieren landesweite Aufgaben der Landesforstverwaltung.


433

• Struktur- und Genehmigungsdirektion Süd, Zentralstelle der Forstverwaltung,

Fachbereich Marketing, Holzmarktservice (Regionalbüro in Koblenz, Hermeskeil

und Dahn); Hauptaufgabe: landesweite Koordinierung des Holzverkaufs

Struktur- und Genehmigungsdirektion, Zentralstelle der Forstverwaltung Süd,

Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft (FAWF), Trippstadt;

Hauptaufgabe: Forstliche Forschung, z.B. im Forstschutz und der Standortslehre

• Struktur- und Genehmigungsdirektion Süd; Zentralstelle der Forstverwaltung;

Kommunikation und Marketing der Landesforsten (KOMMA); Waldalgesheim;

Hauptaufgabe: Öffentlichkeitsarbeit, Marketing, Koordinierung der

Energieholzaktivitäten,


Forstliches Bildungszentrum Rheinland-Pfalz der Landesforsten (FBZ),

Hachenburg; Hauptaufgabe: forstliche Weiterbildung, Ausbildung von

Waldarbeitern


Zentrum für Benutzerservice und Informationstechnologie der Landesforsten

Rheinland-Pfalz (ZeBIT) Emmelshausen; Hauptaufgabe: informationstechnische

Unterstützung der Landesforsten


Außenstelle Forsteinrichtung Koblenz; Durchführung der Standortskartierung und

der Forsteinrichtung

Abbildung 13-1: Organisationsstruktur der Landesfor sten Rheinland-Pfalz

Quelle: Landesforsten Rheinland-Pfalz


434

Für die Nutzung von Energieholz wurden eigens regionale Energieholzbetreuer berufen,

die über das Funktionszentrum Kommunikation und Marketing zu erfragen sind. Werden

Heiz(kraft)werke auf der Basis von Waldholz geplant, sollten diese unbedingt mit

eingebunden werden.

13.1.2 Landwirtschaft

Ein zweiter wichtiger Lieferant von Biomassen ist die Landwirtschaft, die – je nach Bedarf

– unterschiedlichste Biomassen bereitstellen kann. Auch die Konfektionierung, der

Transport und die Lagerung können von diesem Klientel übernommen werden. Oft

werden auch Dienstleistungen für andere Akteure, wie z.B. die Kommunen

(Landschaftspflege, Klärschlammverwertung) in Form von Lohnarbeiten übernommen.

Daher stellt die Landwirtschaft eine zentrale Akteursgruppe, vor allem für die

Biomassebereitstellung dar. Im Rahmen der sich stetig wandelnden Strukturen wandelt

sich auch die Landwirtschaft. Ausgehend vom ursprünglichen Arbeitsfeld der reinen

Produktion von Rohstoffen ist seit einigen Jahren der Trend zur eigenständigen

Veredelung der landwirtschaftlichen Produkte durch die Bereitstellung von

Energiedienstleistungen oder stofflich nutzbaren Endprodukten (z.B. Pflanzenöl oder

Pflanzenfasern) zu verzeichnen. So kann die Wertschöpfung für den einzelnen Betrieb an

einem Produkt erhöht werden. Dies belegt auch der stark wachsende Anbau von

nachwachsenden Rohstoffen auf landwirtschaftlichen Flächen (vgl. Abbildung 13-2) die in

einem immer stärkeren Ausmaß von der Landwirtschaft veredelt werden (vgl. Projekt zum

Pflanzenölanbau, der Pressung und der Vermarktung durch den Maschinen- und

Betriebshilfering Südwestpfalz-Kaiserslautern, Abschnitt 13.4.2.7)

Abbildung 13-2 Entwicklung der angebauten nachwachs enden Rohstoffe in

Deutschland

Quelle: FNR (2004)


435

Vor allem vor dem Hintergrund der Verabschiedung der Reform der gemeinsamen

Agrarpolitik (GAP) der EU-Agrarminister am 26.6.2003 herrscht in der Landwirtschaft eine

große Unsicherheit über die zukünftige Entwicklung ihrer Einkunftsmöglichkeiten. Die

Reform, deren einzelne Elemente 2004 und 2005 in Kraft treten, dient dem Ziel, die

Preisstützung und die produktionsabhängige Förderung auf eine umfassendere Politik

der Stützung der landwirtschaftlichen Einkommen umzustellen. Mit der EU-Ost-

Erweiterung (30 % mehr Fläche, 50 % mehr Betriebe) werden grundlegende

Strukturveränderungen unverzichtbar. Ab 2005 werden einzelbetriebliche Zahlungen

eingeführt, die die Betriebe an die Einhaltung von Umwelt-, Lebensmittelsicherheits- und

Tierschutznormen binden. Hierdurch soll die europäische Landwirtschaft

wettbewerbsfähiger und marktorientierter werden und den Landwirten zugleich

Einkommensstabilität garantieren. Durch eine Kürzung der Direktzahlungen an die

größeren Betriebe sollen den Landwirten mehr Gelder für Umwelt-, Qualitäts- oder

Tierschutzprogramme zur Verfügung stehen.1 Die praktische Umsetzung dieser

Reformen wird in den einzelnen Bundesländern jedoch kontrovers diskutiert,2 da

unterschiedliche Regelungen einzelne Gebiete benachteiligen. Vor allem viehhaltende

Betriebe sind mit diesem Hintergrund stark an alternativen Lösungen für ihre

Zukunftsplanung interessiert. Auf dieser Basis bestehen für die rheinland-pfälzische

Landwirtschaft gute Voraussetzungen zur Entwicklung eines weiteren Standbeines im

Bereich der Energiewirtschaft. Die Entwicklung eines solch neuen Bereiches kann jedoch

nicht aus der Landwirtschaft alleine kommen. Die Kommunikation und Abstimmung mit

anderen Akteursgruppen ist für eine erfolgreiche Projektumsetzung essentiell.

Wichtige Akteursgruppen für die Umsetzung von Biomasseprojekten sind daher die

verschiedenen lokalen und regionalen landwirtschaftlichen Organisationen und

Vereinigungen, wie z.B. die Maschinen- und Betriebshilferinge, Bauern- und

Winzerverbände und die Lohnunternehmerverbände, die als Multiplikator in den

Regionen fungieren, enge Kontakte zu den einzelnen Landwirten pflegen und deren

Vertrauen genießen. Wichtig für diese Gruppen sind jedoch auch Vorgaben der

übergeordneten Einheiten, wie z. B. der Landwirtschaftskammer und des

Landwirtschaftsministeriums. Daher wurden mehrere Arbeitsgruppensitzungen mit

Entscheidungsträgern und Multiplikatoren der landwirtschaftlichen Organisationen

durchgeführt. Die Landwirtschaftskammer Rheinland-Pfalz hat einen Ausschuss

Nachwachsende Rohstoffe eingerichtet, der sich mit den verschiedenen Möglichkeiten

der energetischen und stofflichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe beschäftigt.3

1 Verordnung des Rates mit gemeinsamen Regeln für Direktzahlungen im Rahmen der gemeinsamen

Agrarpolitik und mit bestimmten Stützungsregelungen für Betriebsinhaber und zur Änderung der Verordnungen

(EWG) Nr. 2019/93, (EG) Nr. 1452/2001, (EG) Nr. 1453/2001, (EG) Nr. 1454/2001, (EG) Nr. 1868/94, (EG) Nr.

1251/1999, (EG) Nr. 1254/1999, (EG) Nr. 1673/2000, (EWG) Nr. 2358/71 und (EG) Nr. 2529/2001 2 vgl. http://www.lwk-rlp.de 3 Die Sitzung des Ausschusses Nachwachsende Rohstoffe am 5.2.2004 fand am Umwelt-Campus Birkenfeld

statt. Diskutiert wurden die verschiedenen Möglichkeiten der landwirtschaftlichen Biomassenutzung. Weiterhin


436

Diese Einrichtung kann, in Kooperation mit Projektentwicklern im Bereich Biomasse, die

fachlichen Voraussetzungen für eine landesweite Nutzungsstrategie nachwachsender

Rohstoffe liefern und verschiedene Pilotprojekte durchführen und begleiten.

13.1.3 Kommune/Politik

Die Kommunen stellen im Vergleich zu den anderen Akteuren zwar nur einen geringen

Teil der verfügbaren Biomassen bereit (Vgl. Kapitel 3.7), sind jedoch auf Grund ihrer

Multiplikatorfunktion von besonderer Wichtigkeit. Die kommunalen Biomassen werden

derzeit größtenteils als Abfälle kompostiert oder an die Landwirtschaft zur Ausbringung

auf die Flächen weitergegeben. Die Ausschreibung der Mengen für die energetische

Nutzung gibt jedoch einen Anreiz an den Markt zur Entwicklung entsprechender

Lösungsangebote. Eine Möglichkeit zur Förderung des Aufbaus regionaler Biomasse-

Logistikstrukturen ist beispielsweise die Zusage der Kommunalverwaltung zur Beheizung

von öffentlichen Gebäuden mit regionaler Biomasse bei einem vergleichbaren oder

niedrigerem Preis als für fossile Brennstoffe. Auf dieser Grundlage können anbietende

Akteure einen potenziellen Absatz innerhalb der Region kalkulieren und gleichzeitig die

vorhandenen kommunalen Mengen (z.B. holzartiger Grünschnitt) mit aufnehmen.

Durch die Beauftragung der vorliegenden Studie schaffte die Landesregierung

Rheinland-Pfalz die ersten Voraussetzungen für eine strategische Umsetzung von

regional verfügbaren Biomassen. Im Rahmen weiterer Konzepte kann über die

Landkreise und Verbandsgemeinden eine flächendeckende Umsetzung voran getrieben

werden. Im Modelllandkreis Kaiserslautern konnten bereits einige Projekte zur

Umsetzung gebracht werden – nicht zuletzt auf Grund des großen Engagements der

Kreisverwaltung und der Verbandsgemeindeverwaltung und verschiedener

Ortsgemeinden. Die Projekte werden durch die Unterstützung der Verwaltungsführung

Regionen weit bekannt und erhalten dadurch eine öffentlichkeitswirksame Vermarktung,

so dass weitere Projekte initiiert werden.

13.1.4 Private Haushalte/Unternehmen

Private Haushalte kommen im Bereich der Biomassenutzung vor allem als

Wärmeabnehmer vor. Jedoch stellen sie in der Summe auch erhebliche

Grünschnittfraktionen und organische Abfälle, die über die kommunalen Entsorger

verwertet werden. Wärmeabnehmer sind für Biomasseanlagen umso interessanter, je

größere Mengen sie benötigen. Daher bestehen in produzierenden Unternehmen

erhebliche Abnahmepotenziale. Im Bereich der lebensmittelproduzierenden Industrie und

dem Gastgewerbe fallen erhebliche Mengen an Speisereste mit oft sehr hohen

spezifischen Gaserträgen an. Weitere wichtige Akteure sind Unternehmen die sich mit

der Planung von Biomasseanlagen und -konzepten beschäftigen und somit ebenfalls

wurden die Biomasseanlagen der Firma Altvater (Vergärungsanlage für Bioabfälle) und der Firma OIE

(Holzhackschnitzelheizkraftwerk) besichtigt. Die Veranstaltung fand reges Interesse der Beteiligten.


437

einen erheblichen Beitrag zur Information der Akteure und zum Know-how-Transfer

beitragen.

Die forstlichen und landwirtschaftlichen Lohnunternehmer sind wichtige Akteure in der

Logistikkette. Die forstlichen Lohnunternehmer führen im Forst den Holzeinschlag durch.

Einige sind darüber hinaus auf Energieholz spezialisiert und haben einen Holzhacker im

Maschinenpark.

Die landwirtschaftlichen Lohnunternehmer haben ihr Know-how in großen

Landmaschinen und Dienstleistungen rund um die Bestellung und Ernte

landwirtschaftlicher Flächen. Oftmals ist neben einem großen Fuhrpark auch ein großes

Betriebsgelände vorhanden. Somit kommen die landwirtschaftlichen Lohnunternehmer

als Betreiber eines BioEnergie- und Rohstoffzentrums in Frage.

Die Sägewerker sind nicht nur ein wichtiger Rohstofflieferant. Durch ihr Fachwissen mit

dem Werkstoff Holz können sie eine große Rolle in der Holztrocknung und

Konfektionierung spielen.4

13.1.5 Militär

Militärische Akteure sind bei der Umsetzung von Biomasse-Potenzialen nicht zu

vernachlässigen. Sie verfügen oft über großflächige Liegenschaften (z.B. Flughäfen,

Lager- und Übungsgelände) und sind als Abnehmer für Biomassewärme bestens

geeignet.

13.1.6 Energieversorger

Der Status von Energieversorgungsunternehmen in Biomasseprojekten kann sich sowohl

fördernd als auch verhindernd auswirken. Der Absatz von Energie stellt, neben evtl.

Entsorgungserlösen, die Haupteinnahmequelle für die Biomasseanlagen dar. Während

die Abnahme des Stromes über das EEG gesichert ist, konkurriert die Biomassewärme

mit der aus Öl und Gas gewonnenen Wärme. Für Energieversorger wird die

Durchführung von Biomasse-Projekten dann interessant, wenn sich ein wirtschaftlicher

Betrieb erwarten lässt, und der Betrieb von Biomasseanlagen in das Geschäftskonzept

des jeweiligen Unternehmens passt. Für kommunale EVU können sich zusätzlich

Einsparungen in Form von Entsorgungskosten ergeben. In Form des Contracting konnten

in der VG Weilerbach bereits zwei Projekte mit dem regionalen Energieversorger

umgesetzt werden. Sollte kein Energieversorger Interesse zeigen, besteht die Möglichkeit

der Gründung einer eigenen Gesellschaft zur Energieversorgung, an der sich Akteure

aus allen oben genannten Bereichen beteiligen können. Übernimmt diese Gesellschaft

auch weitere Dienstleistungen, z.B. Transport und Konfektionierung, können regionale

Biomassen im Sinne einer Stoffstrommanagement-Gesellschaft optimiert werden.

4 vgl. ZIMMERMANN (2004)


438

13.1.7 Sonstige Institutionen

Universitäten und Fachhochschulen sowie wissenschaftliche Institutionen sind wichtige

Akteure zur Information und Beratung der Projektbeteiligten. Durch wissenschaftliche

Studien und Machbarkeitsbetrachtungen können Projekte konzipiert und initiiert werden.

Vor allem dem Status der Unabhängigkeit wird in der Praxis bei

Umsetzungsentscheidungen (vor allem in Kommunen) ein großer Stellenwert

beigemessen, da die Beratung unabhängig von der tatsächlichen Umsetzung erfolgen

kann.

In Rheinland-Pfalz hat die rheinland-pfälzische Energieagentur die Aufgabe, die Akteure

der regenerativen Energien zu vernetzen. Sie hat ihren Sitz an der Universität

Kaiserslautern. Die neuesten Informationen werden in einem Newsletter herausgegeben.

Ab Frühjahr 2004 wird eine Internetseite frei geschaltet.5

Auf Bundesebene ist die Fachagentur nachwachsenden Rohstoffen (FNR)6 der wichtigste

Ansprechpartner für Biomasseprojekte. Projektträger ist das Bundesministerium für

Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft. Ziel ist die Forschung, Entwicklung

und Markteinführung von nachwachsende Rohstoffe. Die FNR ist Projektträger

zahlreicher Forschungsprojekte und legt Schriftenreihen mit neuen

Forschungsergebnissen auf. Beispielhaft seien die „Gülzower Fachgespräche“ genannt.

Der Bundesverband BioEnergie e.V. (BBE)7 wurde 1998 gegründet. Sie ist eine Initiative

der am Bioenergiemarkt tätigen Unternehmen und Institutionen und der Dachverband

des deutschen Bioenergiemarktes. Es werden zahlreiche Tagungen durchgeführt, die ein

Schnittpunkt zwischen Forschung und Markt sind. Jährlich veranstaltet der BBE u.a. den

Kongreß „Holz Energie“ in Augsburg. Hier werden Erkenntnisse rund um die Themen

Holz im Strom- und Wärmemarkt, innovative Technologien, Holzenergie in Kommunen

und Holzenergie im Internationalen Markt diskutiert.

13.2 Fördermöglichkeiten für Biomasseprojekte in Rh einland-Pfalz

In Deutschland gibt es eine Reihe von Maßnahmen zur Förderung erneuerbarer

Energien. Unter Fördermaßnahmen werden sämtliche staatliche Unterstützungen

verstanden. Das folgende Kapitel gibt eine Übersicht über die wichtigsten

Förderinstrumente.

13.2.1 Förderinstrumente

Die staatliche Förderpraxis in Deutschland beruht im Wesentlichen auf den vier

Instrumenten Investitionskostenzuschüsse, verbilligte Darlehen, Steuervergünstigungen

sowie den Betriebskostenzuschüssen/Einspeisevergütungen.

5 http://www.eor.de/, 13.03.2004 6 http://www.fnr.de/, 13.03.2004 7 http://www.bioenergie.de, 13.03.2004


439

In Tabelle 13-1 werden die wichtigsten Vor- und Nachteile dieser monetären

Förderinstrumente verglichen.8

Tabelle 13-1: Vor- und Nachteile verschiedener Förd erinstrumente

Instrument Vorteile Nachteile Investitionskosten- zuschüsse

• Unmittelbare Anreizwirkung zur Investition, insbesondere bei Kapitalknappheit wird die Finanzierung erleichtert

• Einmalige Abwicklung beim Bau einer Anlage

• Anpassung an unterschiedliche Techniken möglich

• Starke Belastung des Förderbudgets zum Investitionszeitpunkt

• In der Praxis häufig lange Bearbeitungszeiten

• Relativ hohe Transaktionskosten9

• Gefahr von Mitnahmeeffekten über Preiserhöhungen bei Herstellern

• Planungssicherheit für Hersteller wegen starker Abhängigkeit von öffentlichen Haushaltsmitteln gering

Verbilligung des Kapitals durch Förderdarlehen; teilweise auch Bürgschaften

• Hoher Anreiz für Investoren mit hohem Fremdkapitalbedarf

• Erhöhung der Liquidität bei tilgungsfreien Zeiten

• Administration wird auf Banken verlagert

• Verteilung der Förderung über die Kreditlaufzeit

• Niedrige Transaktionskosten

• Als Sicherheiten werden häufig die Anlagen selbst nicht akzeptiert

• Nur mittelbarer Anreiz zum erfolgreichen Anlagenbetrieb

• Kein Anreiz für Investoren, die über ausreichend eigene Mittel verfügen

Reduzierte bzw. erlassene Steuern

• Einfache Handhabung • Verteilung der Förderung

über den Abschreibungszeitraum

• Niedrige Transaktionskosten

• Nur für Investoren mit hohem Einkommen interessant (im Fall erhöhter Abschreibungen)

Einspeisevergütungen • Erfolgsabhängige Förderung • Verteilung der Förderung

über die Anlagenlebensdauer

• Erschwerte Finanzierung bzw. höhere Kapitalkosten

Quelle: Jahrbuch erneuerbare Energien (2003)10

13.2.2 Bundesförderung

Die deutsche Bundesregierung fördert den Einsatz erneuerbarer Energien, um ihre

gesetzten Ziele zu erreichen. Die Hauptziele sind, den Anteil erneuerbarer Energien am

gesamten Energieverbrauch bis zum Jahre 2010 mindestens zu verdoppeln und die CO2-

Emmissionen bis 2005 um 25 % gegenüber 1990 zu vermindern.

Die CO2-Emmissionen sanken im Zeitraum zwischen 1990 und 1996 trotz einer Zunahme

der Bevölkerung und einer realen Zunahme des Bruttoinlandsprodukts (BIP) um 10,3 %.

Das Verhältnis der energiebedingten CO2-Emmissionen zum Bruttoinlandsprodukt (BIP)

ist in Deutschland im Zeitraum 1990 bis 1996 um rd.19 % zurückgegangen. Die CO2-

Emmissionen verminderten sich im gleichen Zeitraum um 13,3 % pro Einwohner. 11

8 vgl. STAIß, F. (2003), S. I-121-122 9 Transaktionskosten umfassen Kosten der Informationsbeschaffung, Verhandlungskosten, Kontrollkosten bei

Auflagen etc.


440

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

Wasser kraft

Windenergie

Biodiesel

biogene Brennstoffe, Strom

Solarthermie

Geothermie

Fotovo ltaik

Abbildung 13-3: Energiebereitstellung erneuerbarer Energien an der Endenergie (106,8 TWh) 2002

Quelle: http://www.erneuerbare-energien.de, 18.12.2003

Abbildung 13-3 zeigt, dass im Jahr 2002 mehr als die Hälfte der aus erneuerbaren

Energiequellen bereitgestellten Endenergie aus Biomasse zur Verfügung gestellt wurden.

Im Bereich der Wärmeerzeugung nimmt die Biomasse mit 93,5 % die eindeutige

Spitzenposition ein (vgl. Abbildung 13-4) und stellt damit den größten Anteil der

gesamten Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Energien bereit.12

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Biomas se fest

Solarthermie

Geothermie

Abbildung 13-4: Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Ene rgien 2001

Quelle: STAIß (2003)

10 STAIß, F. (2003), S. I-122 11 BMU, Klimaschutzprogramm, S. 4; 6 12 STAIß (2003) Kap. I, S. 9


441

13.2.2.1 Förderprogramme

13.2.2.1.1 Marktanreizprogramm 13

Ziel des Marktanreizprogramms ist, eine zukunftsfähige und nachhaltige

Energieversorgung zu gewährleisten. Aus Gründen des Umwelt- und Klimaschutzes und

der Endlichkeit fossiler Energien ist es erforderlich den Ausbau des Anteils erneuerbarer

Energien im Energiemarkt zu erhöhen. Zur Erreichung dieses Ziels muss die

Marktdurchdringung von Technologien zur Nutzung erneuerbarer Energien gestärkt

werden. Aus diesen Motiven fördert der Bund den stärkeren Einsatz erneuerbarer

Energien.

Zum Jahresbeginn hat das Bundesumweltministerium im Rahmen des

Marktanreizprogramms die Förderungen für erneuerbare Energien verbessert. Ab 2004

können neben privaten Nutzern auch Kommunen, Kirchen und sonstige öffentlich-

rechtliche Körperschaften das Marktanreizprogramm nutzen. Kleine und mittlere

Unternehmen sowie freiberuflich Tätige können das Programm erst nach erfolgter

Genehmigung der EU-Kommission in Anspruch nehmen.

Das neue Marktanreizprogramm wird, speziell für Maßnahmen der Biomassenutzung, im

Folgenden erläutert. Hierin enthalten sind auch die einzelnen Änderungen gegenüber

dem früheren Marktanreizprogramm.

Im Marktanreizprogramm der Bundesregierung sind folgende Anlagen zur Nutzung von

Biomasse förderfähig:

• Die Errichtung automatisch beschickter Anlagen mit Leistungs- und

Feuerungsregelung sowie automatischer Zündung zur Verfeuerung fester

Biomasse zur Wärmeerzeugung ab einer installierten Nennwärmeleistung von

8 kW (früher 3 kW) – bei Anlagen bis zu einer installierten Nennwärmeleistung

von 50 kW nur, soweit es sich um eine Zentralheizungsanlage handelt.

• Die Errichtung von Scheitholzvergaserkesseln mit Leistung- und

Feuerungsregelung (Temperaturfühler hinter der Verbrennungskammer und/oder

Lambdasonde zur Messung des O2-Gehaltes im Abgasrohr) zur

Wärmeerzeugung mit Pufferspeicher mit einem Mindestspeichervolumen von

55 l/kW und ab einer installierten Nennwärmeleistung von 15 kW und, sofern im

Datenblatt der Anlage nachgewiesen, die Einhaltung der Anforderungen an

Anlagen nach den unten aufgeführten Maßnahmen.14

13 Richtlinie zur Förderung von Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien, veröffentlicht am 26.11.2003

im Bundesanzeiger Nr. 234 14 Diese Maßnahme wurde im früheren Marktanreizprogramm nicht gefördert


442

• Die Errichtung von Anlagen zur Gewinnung und Nutzung von Biogas aus

Biomasse zur Stromerzeugung oder zur kombinierten Strom- und

Wärmeerzeugung (Kraft-Wärme-Kopplung).

• Die Errichtung automatisch beschickter Anlagen zur Verfeuerung fester

Biomasse zur kombinierten Wärme und Stromerzeugung (Kraft-Wärme-

Kopplung).

Bei Anlagen nach a und b werden folgende Maßnahmen nicht gefördert:

• Solche, die überwiegend der Verbrennung von Abfallstoffen aus der

gewerblichen Be- und Verarbeitung von Holz dienen,

• Zentralheizungsanlagen, die unter Naturzugbedingungen arbeiten,

• Anlagen zum Einsatz von Biomasse, für die die Verordnung über

Verbrennungsanlagen für Abfälle und ähnlich brennbare Stoffe (17. BImSchV) in

der jeweils gültigen Fassung zur Anwendung kommt,

• Anlagen in denen zur Beseitigung bestimmte Abfälle einer Behandlung vor einer

Ablagerung zugeführt werden (§ 10 Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz).

Maßnahmen nach a, b und d können gefördert werden, wenn folgende

Emissionsgrenzwerte bezogen auf ein Volumengehalt an Sauerstoff im Abgas von 13 %

im Normzustand (273 K, 1013 hPa) und technische Anforderungen eingehalten werden:

• Bei Feuerungsanlagen mit einer Nennwärmeleistung bis zu 1.000 kW (früher

300 kW) für den Einsatz naturbelassener Biomasse gemäß § 3 Abs.1 Nr. 4, 5, 5a

oder 8 der Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen (1. BImSchV):

o Kohlenmonoxid (bei Einsatz von Brennstoffen gemäß § 3 Abs. 1 Nr. 8

der 1. BImSchV in Anlagen mit einer Feuerungswärmeleistung von

100 kW oder mehr beziehen sich die Emissionsgrenzwerte auf ein

Volumengehalt an Sauerstoff im Abgas von 11 %):

� 250 mg/m3 bei Nennwärmeleistung,

� 250 mg/m3 bei Teillastbetrieb, soweit Brennstoffe nach § 3 Abs.

1 Nr. 8 der 1. BImSchV eingesetzt werden,

� früher zusätzlich 500 mg/m3 im Teillastbetrieb bei kleinster

einstellbarer Wärmeleistung [kleiner gleich 30 % der

Nennwärmeleistung]

o staubförmige Emissionen (bei Einsatz von Brennstoffen gemäß § 3 Abs.

1 Nr. 8 der 1. BImSchV in Anlagen mit einer Feuerungswärmeleistung

von 100 kW oder mehr beziehen sich die Emissionsgrenzwerte auf ein

Volumengehalt an Sauerstoff im Abgas von 11 %) 50 mg/m3,


443

o Kesselwirkungsgrad (feuerungstechnischer Wirkungsgrad bei

Holzpelletöfen): mindestens 88 % (früher 85 %), im Falle der

Mindestbetragsförderung mindestens 90 %,

• Bei Feuerungsanlagen mit einer Nennwärmeleistung von mehr als 1.000 kW für

den Einsatz naturbelassener Biomasse gemäß § 3 Abs. 1 Nr. 4, 5, 5a oder 8 der

1. BImSchV (jeweils bezogen auf ein Volumengehalt im Sauerstoff auf 11 %):

Anlagen nach c werden nicht gefördert, wenn sie nicht mit anerkannter Biomasse gemäß

§ 2 der geltenden Biomasseverordnung betrieben werden.

Umfang und Höhe der Förderung

1. Folgende Maßnahmen können mit Festbeträgen durch Zuschüsse gefördert werden,

die nicht zurückgezahlt werden müssen (Projektförderung):

• Automatisch beschickte Anlagen mit Leistungs- und Feuerungsregelung zur

Verfeuerung fester Biomasse bis zu einer Nennwärmeleistung von 100 kW

o Der Zuschuss beträgt 60 € je kW (früher 55 € je kW) errichteter

installierter Nennwärmeleistung, mindestens jedoch 1.700 € (früher

1.500 €) bei Anlagen mit einem Kesselwirkungsgrad von mindestens

90 %.

o Für Öfen ohne Wärmedämmung mit einem Kesselwirkungsgrad von

mindestens

90 %, die konstruktionsbedingt auch Wärme an den Aufstellraum

abgeben, beträgt der Zuschuss mindestens 1.000 € (letztgenannte

Maßnahme ist im alten Marktanreizprogramm nicht enthalten).

• Manuell beschickte Holz-Vergaserkessel mit Leistungs- und Feuerungsregelung

bis zu einer Nennwärmeleistung von 100 kW und mit Pufferspeicher mit einem

Mindestspeichervolumen von 55 l/kW.

o Der Zuschuss beträgt 50 € je kW errichteter installierter

Nennwärmeleistung, mindestens jedoch 1.500 € bei Anlagen mit einem

Kesselwirkungsgrad von mindestens 90 %.


444

2. Folgende Maßnahmen werden durch Darlehen aus Eigenmitteln der KfW und

Teilschulderlasse gefördert:


Biomasse mit einer installierten Nennwärmeleistung von mehr als 100 kW

• Die Errichtung und Erweiterung von Biogasanlagen mit einer installierten

elektrischen Leistung bis 70 kW


Biomasse zur kombinierten Wärme- und Stromerzeugung15 (Kraft-Wärme-

Kopplung)

• Förderfähig sind die Nettoinvestitionskosten

3. Folgende Maßnahmen werden durch Darlehen aus Eigenmitteln der KfW gefördert.

• Die Errichtung und Erweiterung von Biogasanlagen mit einer installierten

elektrischen Leistung größer 70 kW wird durch ein Darlehen aus Eigenmitteln der

KfW gefördert

• Es werden Darlehen zu folgenden Konditionen gewährt:

o Der Zinssatz wird zum Zeitpunkt der Kreditzusage festgelegt. Er ist fest

für die ersten 10 Jahre der Kreditlaufzeit, danach wird er neu festgelegt.

Die jeweils geltenden Nominal- und Effektivzinssätze (gem.

Preisangabenverordnung) entsprechen zur Zeit dem CO2-

Minderungsprogramm der Kreditanstalt für Wiederaufbau und sind unter

dem „Programm zur Förderung erneuerbarer Energien“ der

Konditionenübersicht für Investitionskreditprogramme zu entnehmen.

o Auszahlung 96 %

o Zusageprovision 0,25 % pro Monat, beginnend einen Monat nach Zusagedatum, für noch nicht ausgezahlte Kreditbeträge.

o Kreditlaufzeit Die maximale Kreditlaufzeit beträgt 20 Jahre bei höchstens drei tilgungsfreien Anlaufjahren

o Finanzierungsanteil bis zu 100 % der Nettoinvestitionskosten.

o Tilgung Nach Ablauf der tilgungsfreien Anlaufjahre in gleich hohen halbjährlichen Raten. Während der tilgungsfreien Jahre sind lediglich die Zinsen auf die ausgezahlten Kreditbeträge zu leisten. Im übrigen kann der Kredit jederzeit außerplanmäßig zurückgezahlt werden.

15 Diese Maßnahme wurde im alten Marktanreizprogramm nur durch Darlehen aus Eigenmitteln der KfW

gefördert ohne Teilschulderlasse.


445

4. Bei den Maßnahmen nach 1 wird ein Teilschulderlass auf das Darlehen in Höhe eines

Festbetrags gewährt:

• Bei Errichtung von automatisch beschickten Anlagen zur Verfeuerung fester

Biomasse mit einer installierten Nennwärmeleistung von mehr als 100 kW:

o 60 € je kW (früher 55 € je kW) installierter Nennwärmeleistung,

höchstens jedoch 275.000 € (früher 250.000 €) je Einzelanlage.

o Für ein im Rahmen der Investition zur Errichtung automatisch

beschickter Anlagen zur Verfeuerung fester Biomasse zu errichtendes

Nahwärmenetz wird zusätzlich ein Teilschulderlass in Höhe von 50 €/m

Rohrleitung bei einem nachgewiesenen Mindestwärmeabsatz von

1,5 MWh/Jahr und Meter Rohrlänge gewährt, höchstens jedoch

600.000 €. Ab dem Jahr 2005 ist die degressive Ausgestaltung der

Förderhöchstsätze beabsichtigt. Diese Förderung ist bis zum 31.12.2006

befristet.16

• Bei Errichtung automatisch beschickter Anlagen zur Verfeuerung fester

Biomasse zur kombinierten Wärme- und Stromerzeugung (KWK) 250 €/kWel bis

zu einer Leistung von 250 kWel. Für den Leistungsteil über 250 kWel wird kein

Teilschulderlass gewährt. (Diese Maßnahme wurde im früheren

Marktanreizprogramm nur durch ein Darlehen aus Eigenmitteln der KfW

gefördert, ohne einen Teilschulderlass)

• Bei Errichtung und Erweiterung von Anlagen zur Gewinnung und Nutzung von

Biogas aus Biomasse zur Stromerzeugung oder zur kombinierten Strom- und

Wärmeerzeugung (Kraft-Wärme-Kopplung) bis zu einer installierten elektrischen

Leistung von 70 kW: 15.000 € je Einzelanlage.17

13.2.2.1.2 EEG

Die Förderbedingungen des Gesetzes für den Vorrang erneuerbarer Energien wurden in

Kapitel bereits 10.1. ausführlich dargestellt.

13.2.2.1.3 KfW/DtA-Programm

Aufgrund der Fusion zwischen der Deutschen Ausgleichsbank (DtA) und der Kreditanstalt

für Wiederaufbau (KfW) wurden die Förderstrukturen neu geordnet. Das Programm zur

Förderung erneuerbarer Energien lief zum 31.12.2003 aus. Eine neue Richtlinie hierzu

soll Mitte März 2004 veröffentlicht werden. Im folgenden wird das KfW-Programm zur

CO2-Minderung erläutert.

16 Diese Maßnahme wurde im ersten Marktanreizprogramm nicht gefördert 17 BAFA, (2003), S. 2-10


446

Die KfW unterstützt Antragsteller bei Klimaschutzinvestitionen in Wohngebäuden und

beim Bau von KfW-Energiesparhäusern 60. Finanziert werden abgeschlossene

Wohneinheiten, die selbst genutzt oder mit Mietverträgen nach BGB vermietet sind.

Maßnahmen im Bereich der Biomassenutzung werden durch folgenden Schritte

gefördert:

Die Erneuerung der Heizung einschließlich der unmittelbar dadurch veranlassten

Maßnahmen, wie Installation von

• Brennwertkesseln,

• Niedertemperaturheizkesseln,

• Wärmeübergabestationen für eine Fern- oder Nahwärmeversorgung,

• Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen.

Dabei sind die Anforderungen der Energieeinsparverordnung (EnEV) in der jeweils

gültigen Fassung einzuhalten.

Maßnahmen an bestehenden und neuen Wohngebäuden zur Nutzung Erneuerbarer

Energien, einschließlich der unmittelbar durch die Nutzung der Anlage veranlassten

Maßnahmen, und zwar die Installation von

• Biogas-Anlagen,

• Biomasse-Anlagen: Hierbei muss es sich um eine automatisch beschickte

Zentralheizungsanlage handeln, die ausschließlich mit Biomasse befeuert wird

(außer bei Holzvergasern),

• Holzvergaser: Das Pufferspeichervolumen muss mindestens 55 Liter je kW

Nennleistung oder mindestens 12 Liter pro kW Brennstoffspeichervolumen

betragen.

Gefördert werden die Maßnahmen durch langfristige, zinsgünstige Darlehen mit

Festzinssätzen und tilgungsfreien Anlaufjahren.

• Finanzierungsanteil

bis zu 100 % des Investitionsbetrages

• Kredithöchstbetrag

i. d. R. 5 Mio. EUR

Bei KfW-Energiesparhäusern 60: bis zu 30.000 EUR je Wohneinheit

Kreditlaufzeit

Die Kreditlaufzeit beträgt in der Regel bis zu 20 Jahre bei mindestens einem und

höchstens 3 tilgungsfreien Anlaufjahren. Es kann auch eine Laufzeit von bis zu 30 Jahren

bei mindestens einem und höchstens 5 tilgungsfreien Anlaufjahren beantragt werden.


447

Diese kann sich insbesondere für größere Maßnahmen eignen. Die Beantragung einer

Laufzeit von bis zu 10 Jahren mit mindestens einem und maximal 2 tilgungsfreien

Anlaufjahren ist ebenfalls möglich. Diese kann insbesondere für kleinere Maßnahmen

geeignet sein.

Verzinsung

Der Zinssatz liegt unter Kapitalmarktniveau und wird bei Zusage durch die KfW für die

ersten 10 Jahre festgelegt. Nach Ablauf der ersten 10 Jahre wird der Zinssatz neu

bestimmt.

Tilgung

Während der tilgungsfreien Anlaufjahre werden lediglich die Zinsen vierteljährlich

nachträglich auf den abgerufenen Kreditbetrag berechnet. Nach Ablauf der tilgungsfreien

Anlaufjahre ist in vierteljährlichen Annuitäten zu tilgen. Im übrigen kann der Kredit

jederzeit außerplanmäßig zurückgezahlt werden.

Auszahlung

Der Kreditbetrag wird zu 96 % ausgezahlt.

Bereitstellungsprovision

Zwei Tage und einen Monat nach Zusage wird eine Bereitstellungsprovision in Höhe von

0,25 % p. M. auf den noch nicht ausgezahlten Kreditbetrag berechnet. Nach Ablauf der

tilgungsfreien Anlaufjahre ist in vierteljährlichen Annuitäten zu tilgen.

Sicherheiten

Die Darlehen sind von privaten Antragstellern banküblich zu besichern, z. B. mittels

Grundschulden oder Bürgschaften. Form und Umfang der Besicherung werden im

Rahmen der Kreditverhandlungen zwischen dem Investor und seiner Hausbank

vereinbart. Bei Gebietskörperschaften sind grundsätzlich keine Sicherheiten erforderlich.

Kommunale Eigengesellschaften stellen eine 100 %ige modifizierte Ausfallbürgschaft der

Gebietskörperschaft(en).

Kombinationsmöglichkeiten

Die Mittel aus dem KfW-Programm zur CO2-Minderung sind grundsätzlich mit anderen

Fördermitteln aus öffentlichen Haushalten kombinierbar (z. B. KfW-CO2-

Gebäudesanierungsprogramm).

Die KfW unterstützt auch Contracting-Vorhaben im Rahmen des KfW-Programms zur

CO2-Minderung, wenn Ihre Maßnahmen vorrangig auf das Einsparen von Energie

abzielen.18

18 KFW, (2003), http://www.kfw.de/DE/Bauen%20Wohnen%20Energiesparen/DieProgram13/CO2-

Minder14/Frderbedin.jsp


448

13.2.2.2 Auswirkungen der Förderung

Die Auswirkungen der Förderung im Bereich der Nutzung erneuerbarer Energien wurden

im Rahmen der Biomasse-Tagung 2003 am Umwelt-Campus von Herrn Dr. Gerhard

Justinger, Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft

ausführlich erläutert und sind im Tagungsband zur Biomasse-Tagung 2003 in Anhang 8

nachzulesen.

Das Marktanreizprogramm hat, nur für den Bereich Biomasse, ein geplantes

Investitionsvolumen von 600 Millionen Euro. Das realisierte Investitionsvolumen beläuft

sich zur Zeit auf 347,4 Millionen Euro. Der Fördersatz beträgt 11,5 %.

Seit September 1999 wurden rund 56 Millionen Euro an Investitionskostenzuschüssen für

diese Anlagen ausgezahlt. Gegenüber anderen Förderprogrammen liegt der Förderanteil

mit durchschnittlich rund 12 % der Investitionskosten sehr niedrig. Das heißt, die

gezahlten Zuschüsse fließen bereits mit der durch die jeweilige Investitionsmaßnahme

entstandenen Mehrwertsteuer in die öffentlichen Kassen zurück. Die Rund 23.000

geförderten Projekte führten bisher insgesamt zu einer installierten Leistung von rund 576

Megawatt.19 Die in Abbildung 13-5 dargestellten Investitionen entfallen hauptsächlich auf

den Neubau, nur zu einem geringen Teil auch auf die Erweiterung oder Ertüchtigung von

Anlagen, wie z.B. die Reaktivierung alter Wasserkraftwerke.

1.420

2.430

30100 120

450

650

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

Biomasse

Wind

Geothermie

Wasser

Fotovoltaik

Solart hermie

Investitionsvolumen inMio. EUR

Abbildung 13-5: Investitionsvolumen im Bereich erne uerbare Energien 2001;

Quelle: BMU (2003)

19 JUSTINGER,G. (2003), S. 17


449

13.2.3 Landesförderung Rheinland-Pfalz

13.2.3.1 Förderprogramm Erneuerbare Energien

Die Förderung des Landes Rheinland-Pfalz erfolgt im Wege der Anteilsfinanzierung

durch die Gewährung von Zuschüssen.

Es werden folgende Maßnahmen gefördert:

• Errichtung von handbeschickten Holzfeuerungsanlagen in Kombination mit einer

solarthermischen Anlage – „100 % Energie aus Sonne“

Es werden nur Systeme gefördert, bei denen ein Bundeszuschuss für die

Holzfeuerungsanlage nicht möglich ist.

Das System muss so ausgelegt sein, dass der Wärmebedarf des zu

versorgenden Objektes ausschließlich durch die Kombination von

solarthermischer Anlage und Holzfeuerungsanlage abgedeckt wird. Die

Zuwendung beträgt 2.750 €, höchstens jedoch 30 % der förderfähigen Kosten

• Errichtung von Anlagen zur energetischen Nutzung fester Biomasse zur

Wärmeerzeugung mit einer installierten Nennwärmeleistung von mehr als

100 kW.

Die Zuwendung beträgt 75 € je kW, höchstens jedoch 50.000 € je Anlage;

gleichzeitig darf die Zuwendung nicht mehr als 25 % der förderfähigen Kosten

betragen.

• Errichtung von Biogasanlagen zur kombinierten Strom- und Wärmeerzeugung in

der Landwirtschaft.

Die Zuwendung beträgt bis zu 25 % der förderfähigen Kosten, höchstens jedoch

100.000€ je Anlage.

• Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung und Nutzung anderer Wärmepotenziale.

Gefördert werden Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen zur Holzgasnutzung und

Anlagen der industriellen Abwärmenutzung einschließlich der dazugehörigen

Netze.

Die Zuwendung beträgt 20 % der förderfähigen Kosten, höchstens jedoch

75.000 € je Anlage.

• Pilot- und Demonstrationsvorhaben zur Nutzung erneuerbarer Energien sowie

zur Energieeinsparung

Eine Förderung setzt voraus, dass von dem Vorhaben neue Erkenntnisse

gegenüber bereits markteingeführten Systemen zu erwarten sind.


450

Die Zuwendung beträgt bis zu 30 % der förderfähigen Kosten, höchstens jedoch

50.000 Euro.20

13.2.3.2 Auswirkungen der Förderung in Rheinland-Pf alz

Das Förderprogramm erneuerbare Energien des Landes Rheinland-Pfalz fördert eine

Reihe von Anlagen21. Ziel dieser Maßnahmen ist es, fossile Energieträger einzusparen

und die CO2-Emmissionen zu vermindern (vgl Tabelle 13-3 und Tabelle 13-4).

2.454

12.271

1.278

3.068

5.113

2.454

102 256639

2.045

1020

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

Wasserkraft

Windkraft

Photovoltaik

Sola rkollektoren

NaWaRo

KWK

Holz-Sonne

Biogas

Pilot - und Demo

Machb arke it

Fördermittel inTEUR

Abbildung 13-6: Fördergegenstand und Fördermittel v on 1990 bis 2001

Quelle: MWVLW (2002)

20 MWVLW.RLP, (2003), S. 1, 2; http://www.mwvlw.rlp.de/inhalt/etc/download/FEE_VV8206.pdf 21 Vgl. Abbildung 13-6 und Abbildung 13-7


451

75 130

625500

3.750

17530 125 30 60 400

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Wasserkraf t

Windkraft

Photo voltaik

Solarkollektoren

NaWaRo

KWK

Holz-Sonne

Biogas

Pilot- und Demo

Machbarke it

Abbildung 13-7: Anzahl geförderter Projekte


Bei der Förderung von fester Biomasse zur energetischen Nutzung wird zwischen kleinen

Holzfeuerungsanlagen mit einer Nennwärmeleistung von bis zu 20 kWth, einer

Nennwärmeleistung von über 20 kWth und Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen

unterschieden. Für den letztgenannten Anlagentyp wurden jedoch noch keine

Fördermittel in Anspruch genommen.22

102 100 383

2.500

1.790

13.500

2.045

16.500

2.556

24.000

0

5000

10000

15000

20000

25000

1995 1996 1997 2000 2001

Fördermittel TEUR

inst.Leis.kWth

Abbildung 13-8: Energetische Nutzung fester Biomass e


22 MWVLW, (2002), S 32

Fördermittel in T€


452

Tabelle 13-2: Leistung sowie jährliche Arbeit, CO 2- Einsparung und Primärenergie-

Einsparung der von 1995 bis 2001 geförderten Anlage n

für 1995 – 2001 Einheit

installierte Leistung kWth 23.595

gewonnene thermische Arbeit MWh/a 113.256

CO2-Einsparung t CO2 /a 22.493

Primärenergie-Einsparung MWhPE/a 139.979

Quelle: MWVLW, (2002), S. 3223

Das Land Rheinland-Pfalz bezuschusst in dem Programm „Förderung erneuerbarer

Energien“ ebenfalls Anlagen zur Holz-Sonne-Kopplung (vgl. Abbildung 13-9 und

Abbildung 13-10). Bei der Holz-Sonne-Kopplung wird eine Anlage auf Basis einer

Holzfeuerung mit einer Solaranlage gekoppelt. Hierbei muss die Leistung ausreichen, um

das betreffende Objekt vollständig mit Wärme zu versorgen.

26

200256

1.575

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

2000 2001

Fördermittel TEUR

inst.Leist.ges.kW

Abbildung 13-9: Förderung und installierte Leistung in der Maßnahme Holz-Sonne-

Kopplung


23 MWVLW, (2002), S. 32


453

8

88

0

20

40

60

80

100

2000 2001

Anzahl

Abbildung 13-10: Anzahl der geförderten Projekte in der Maßnahme Holz-Sonne-Kopplung 2000 und 2001


Tabelle 13-3: Jährliche thermische Arbeit der von 2 000 bis 2001 geförderten

Anlagen

Anzahl Anlagen Stück 96

Installierte Leistung (Kessel) kWth 1.733

Jahresvollbenutzungsstunden h/a 1.453

Thermische Arbeit (Kessel) MWhth/a 2.518

Installierte Fläche (Solar) m2 798

Thermische Arbeit (Solar) MWhth/a 338

Summe thermische Arbeit MWhth/a 2.857

Quelle: MWVLW, (2002)

Im Jahr 2000 wurde eine spezielle Fördermöglichkeit für landwirtschaftliche

Biogasanlagen geschaffen. Insgesamt wurde die Förderung auf 10 Anlagen begrenzt. Es

handelt sich hierbei um größen- und leistungsmäßig sehr unterschiedliche Anlagen (vgl.

Abbildung 13-11, Abbildung 13-12 und Tabelle 13-4).

307

1.300

205 300

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

2000 2001

Fördermittel TEUR inst.Leist.ges.kW

Abbildung 13-11: Fördermittel und installierte Leis tung der Biogasanlagen von 2000 bis 2001



454

0

1

2

3

4

5

6

2000 2001

Anzahl

Abbildung 13-12: Anzahl der Biogasanlagen 2000-2001

Quelle: MWVLW(2002)

Tabelle 13-4: Jährliche elektrische und thermische Arbeit der von 2000 bis 2001

geförderten Anlagen

Anzahl Anlagen Stück 10

Installierte elektrische Leistung kWel 1.873

Elektrische Arbeit MWhel/a 4.497

Thermische Arbeit MWhth/a 5.917

Jahresvollbenutzungsstunden h/a 3.000 – 8.000


Die Nutzung gasförmiger und flüssiger Biomasse, die industrielle Abwärmenutzung, die

geothermische Wärmenutzung sowie die dazugehörigen Nahwärmenetze werden durch

Rheinland-Pfalz mit Förderungen zu Kraft-Wärme-Kopplung unterstützt. Im Jahr 2000

wurde diese Fördermaßnahme aufgenommen. 2 Projekte wurden mit insgesamt ca.

43.000 € gefördert.

13.2.4 Sonstige Förderungen

13.2.4.1 Energieversorger

13.2.4.1.1 Naturstrom Rheinland-Pfalz GmbH

Die Naturstrom Rheinland-Pfalz GmbH fördert Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer

Energien in Form von Spenden. Eine Auflistung der Fördermaßnahmen liegt nicht vor.


455

13.2.4.1.2 Heag NaturPur AG

Heag NaturPur AG fördert in Einzelfällen durch geringfügige Mehrvergütung

landwirtschaftliche Stromeinspeiser aus der Umgebung, vorausgesetzt, dass dieser

Strom im Strommix der NaturPur AG benötigt wird. Die Stromabnahme ist auch von

Kooperationsbereitschaft der Netzbetreiber vor Ort abhängig.

13.2.4.1.3 LichtBlick GmbH

Die LichtBlick GmbH fördert Neuanlagen durch freiwillige Investitionen von 25 % der

Gewinne, sofern Gewinne erwirtschaftet werden. Im Bereich der Biomassenutzung

wurden bisher keine Förderanträge eingereicht.

LichtBlick ist nach Recherchen der Stiftung Warentest24 günstigster Anbieter von

Ökostrom und ist bei niedrigem Verbrauch billiger als herkömmlich produzierter Strom.

13.2.4.1.4 NaturEnergie AG

Die NaturEnergie AG bietet im Rahmen des Programms NaturEnergie Gold und unter

Berücksichtigung der Zertifizierungskriterien des EnergieVision e.V. - individuell und nach

Rücksprache - Produzenten von regenerativem Strom einen Zuschuss zum EEG an,

sofern die von ihnen betriebene Anlage nicht wirtschaftlich betrieben werden kann. Zur

Zeit werden nur Produzenten von Strom aus Wasserkraft und Solarenergie bezuschusst.

Zukünftig plant die NaturEnergie AG auch Strom aus Windenergie und Biomasse zu

fördern.

13.2.4.1.5 Naturstrom AG

Die Naturstrom AG hat derzeit Kooperationen mit ökologisch arbeitenden Biogasanlagen

und kleinen Pflanzenöl-BHKW. Generell sind Kooperationen mit allen Betrieben möglich,

die Anlagen nach der Biomasseverordnung betreiben wollen. Die Naturstrom AG nimmt

nur Neuanlagen unter Vertrag, die allein bei Vergütung nach dem EEG durch den

Netzbetreiber nicht wirtschaftlich sind. Dies trifft vor allem für kleinere Biomasseanlagen

zu. Dementsprechend werden ausschließlich Kleinanlagen bis 100 kW berücksichtigt. Zur

Zeit ist lediglich eine investive Förderung nach Einzelfallentscheidung möglich.25

13.2.4.2 Verbandsgemeinden

13.2.4.2.1 Verbandsgemeinde Bad Marienberg

Die Verbandsgemeinde Bad Marienberg ist sich der Aufgabe, eine umweltfreundliche und

nachhaltige Energieversorgung zu gewährleisten, bewusst und trägt mit ihrem

Förderprogramm „Förderung von Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien“

24 Stiftung Warentest, (2001) S. 2 f. 25 CARMEN e.V., (2003), S. 36, 37; http://www.carmen-ev.de/dt/energie/foerderprogramme.pdf


456

hierzu bei. Die Förderinstrumente von Bad Marienberg sollen dazu beitragen,

erneuerbare Energien, wie Sonnenkollektoranlagen und Anlagen zur Verfeuerung fester

Biomasse, im heimischen Raum weiter zu stärken. Die Unterstützung erfolgt in Form von

Zuschüssen als Investitionsanreiz für private Nutzer. Anlagen zur Verfeuerung fester

Biomasse, die als Zentralheizungsanlage oder zur Unterstützung26 einer bestehenden

Zentralheizungsanlage betrieben werden, bezuschusst die Verbandsgemeinde mit einem

Betrag von 650 €. Seit Beginn des Förderprogramms 1995 sind 96 Solaranlagen und

neun Anlagen zur Verfeuerung fester Biomasse in Betrieb gegangen. Die

Verbandsgemeinde gewährte für diese Anlagen Zuschüsse über 87.000 €. Das

Gesamtinvestitionsvolumen beläuft sich auf 550.000 €.27

13.3 Projekte und Umsetzungskonzepte in der Verband sgemeinde

Weilerbach

Die Verbandsgemeinde Weilerbach als Modellkommune wurde im Rahmen der

vorliegenden Studie und der ebenfalls beim IfaS laufenden Studie „Zero Emission-Village

Weilerbach“ intensiv auf Umsetzungsmöglichkeiten für Biomassekonzepte untersucht.

Der Wärmeenergiebedarf deckt den größten Anteil am Gesamtenergiebedarf. Aus

diesem Grund liegt in diesem Bereich ein besonderes Augenmerk bei der Umsetzung

regionaler Energiekonzepte. Es stellt aber gleichzeitig ein schwieriges Themengebiet dar.

Aufgrund der schlechten Transportierbarkeit ist, im Gegensatz zur Stromerzeugung, eine

räumliche Kopplung der Energieerzeugung und des Energieverbrauchs gegeben.

Weiterhin erschwert die dezentrale Wärmeversorgung durch Einzelanlagen in den

Haushalten die Erschließung von Nahwärmenetzen. Denn die von den Haushalten

getätigten Investitionen in die Heizanlage sind langfristig orientiert und eine

Ersatzinvestition fällt in den einzelnen Haushalten zu unterschiedlichen Zeitpunkten an.

13.3.1 Vorkartierung Wärmeinseln

Zur Identifizierung potenzieller Standorte für eine Nahwärmeversorgung wurden in allen

acht Ortsgemeinden Begehungen durchgeführt. Dabei wurden die Gebiete dokumentiert,

kartiert und anschließend auf eine mögliche Umsetzung hin analysiert (siehe Tabelle

13-5).

26 Feuerungsanlage muss mit Rohrleitungen an den bestehenden Heizkreislauf der Zentralheizungsanlage

angeschlossen sein.

27 http://www.bad-marienberg.de/dwonloads/infopaket_erneuerbare_energie.pdf


457

Tabelle 13-5: Nahwärmeinseln

GemeindeGemeindeGemeindeGemeinde ObjObjObjObjekt / Gebietekt / Gebietekt / Gebietekt / Gebiet

Erzenhausen Neubaugebiet Kollweiler Bürgerhaus Neubaugebiet Mackenbach Grundschule, Bürgerhaus, Kindergarten Kaisers Saal, Dienstleistungszentrum zu erschließendes Gewerbegebiet Reichenbach-Steegen Feuerwehr Neubaugebiete

Rodenbach Grundschule, Dienstleistungszentrum, Sporthalle, Feuerwehr

Gewerbegebiet Wohnsiedlung am Schützenhaus, geplantes Hotel Schwedelbach Neubaugebiet Weilerbach Industriegebiet „Auf dem Immel“ Gewerbegebiet Ost Neubaugebiet „Am Hochrein“ Neubaugebiet „Am Palmenkreuz“ Neubaugebiet „In den Sennsmannswiesen“ Regionale Schule Grundschule, Bürgerhaus, Kindergarten

VG-Verwaltung, Dienstleistungszentrum, Bauhof, Feuerwehr

Golfplatz: geplantes Hotel und Vereinsheim

13.3.1.1 Nahwärme „Gewerbegebiet Ost“, und „Auf dem Immel“,

Weilerbach

Im Gewerbegebiet Ost sind insgesamt 18 Firmen, im Gewerbegebiet „Auf dem Immel“ 16

Firmen ansässig. Die Datenaufnahme fand in Form von telefonischen Befragungen und

Ortsbehegungen statt. Insgesamt zeigten im Gewerbegebiet Ost acht Firmen, im Gebiet

„Auf dem Immel“ neun Firmen eine positive Resonanz.

Die Gebäude und Heizungsanlagen in beiden Gebieten sind relativ neuwertig und vor

Ablauf einer Zeitspanne von etwa 10 Jahren werden keine größeren heiztechnischen

Erneuerungen notwendig sein. Im Hinblick auf eine Ersatzinvestition bietet dieses

Gewerbegebiet ein mittel- bis längerfristiges Potenzial für eine Nahwärmeversorgung.

Dies sollte bei der Planung weiterer Konzepte berücksichtigt werden.


458

13.3.2 Konzepte

13.3.2.1 Nahwärmenetz Kaisers Saal, Mackenbach

13.3.2.1.1 Objektbeschreibung

Betrachtungsobjekt der Studie ist ein Gebiet im Zentrum der Ortsgemeinde Mackenbach.

Ein Lageplan des Gebietes ist in Abbildung 13-14 dargestellt. Dabei handelt es sich um

ein Wohngebiet mit einem Lebensmittelmarkt (Gebäude 18) und einem neu zu

errichtenden Dienstleistungszentrum (Gebäude 17). Entlang der Gartenstraße erstrecken

sich fünf Mehrfamilienhäuser (Gebäude 1 – 5). An der Hauptstraße befindet sich der

Kaisers Saal (Gebäude 15), der zu einem Bürgerhaus umgebaut wird. Bei den restlichen

Gebäuden (6 bis 14 und 16) handelt es sich um ältere Ein- und Zweifamilienhäuser. Die

beschriebenen Objekte werden als potenzielle Wärmeabnehmer angesehen.

Ein optimaler Standort für die Wärmezentrale wäre der Hof des stillgelegten

landwirtschaftlichen Betriebes der Familie Schmitt (Anwesen 14) (siehe Abbildung

13-13). Hier ist genügend Platz vorhanden, zudem gibt es verschiedene Gebäude, die

zum Teil als Lager oder Anlagenstandort genutzt werden können. Die zu versorgenden

Gebäude liegen alle in einer Entfernungen von unter 100 Metern. Als Brennstofflager

kann die Scheune genutzt werden, die sich direkt neben dem Stall befindet. Die

Versorgung der Anlage mit Brennstoff wäre problemlos über die Hauptstrasse und die

Marktstrasse zu bewerkstelligen.

Die überwiegende Anzahl der Gebäude liegt innerhalb eines Häuserblocks. Die

Leitungen könnten innerhalb dieses Blockes relativ leicht verlegt werden, da praktisch

keine versiegelte Fläche durchquert werden muss. Nur der Kaisers Saal, sowie der

Supermarkt, das Dienstleistungszentrum und das Gebäude mit der Hausnummer 16

liegen auf der anderen Straßenseite und müssten durch eine, die Strasse überquerende

Leitung, versorgt werden.


459

Abbildung 13-13: Potenzieller Anlagenstandort

Quelle: IfaS

Abbildung 13-14: Lageplan Nahwärmenetz Kaisers Saal , Mackenbach; Quelle: VG

Weilerbach

13.3.2.1.2 Wärmebedarf

Die Summe der einzelnen Werte aller Abnehmer (siehe Tabelle 13-6) ergibt einen

Wärmebedarf von ca. 1.102,8 MWh/a und eine benötigte Leistung von 615 kW. Die

Wärmeübergabestationen haben einen Wirkungsgrad von ca. 95 %, daher muss mit

einem Aufschlag von 5 % gerechnet werden. Damit ergibt sich eine theoretisch benötigte

Leistung von 646 kW. Unter Berücksichtigung eines Gleichzeitigkeitsfaktors von 0,75


460

ergibt sich eine Leistung von 484 kW. Setzt man nun noch die Verluste des

Nahwärmeleitungssystems mit 5 % an, erhält man eine benötigte Leistung von 508 kW.28

Tabelle 13-6: Auflistung der Gebäude mit erforderli chem Wärmebedarf

GebäudeGebäudeGebäudeGebäudeGebäudeGebäudeGebäudeGebäude----artartartart

BaujahrBaujahrBaujahrBaujahr Wohnfläche Wohnfläche Wohnfläche Wohnfläche (m²)(m²)(m²)(m²)

kWh/akWh/akWh/akWh/a Leistung Leistung Leistung Leistung (kW)(kW)(kW)(kW)

1 MFH 1956 200 31.000 16

2 MFH 1956 200 31.000 16

3 MFH 1956 200 31.000 16

4 MFH 1956 200 31.000 16

5 MFH n. b. 615 93.000 45

6 MFH n. b. ca. 360* 28.000 16

7 EFH n. b. ca. 150* 10.300 6

8 MFH ca. 1970 980 180.000 90

9 EFH 1959/1960 400-450 38.000 21

10 EFH n. b. ca. 180 36.000 20

11 MFH 1910 / 1965 197 39.000 21

12 MFH ca. 1900 ca. 270 40.500 22

13 MFH ca. 1900 300 47.000 23

14 a EFH 1890 140 27.000 15

14 b EFH 1890 100 19.000 10

15 Bürgersaal

n. b. 664 30.000 60

16 MFH 1959 300 39.000 22

17 DLZ 2002 1.800 294.000 140

18 Supermarkt

1995/1996 ca. 720* 58.000 40

Quelle: HOFFMANN, D. (2002), S. 26

13.3.2.1.3 Auslegung der Heizzentrale

Im vorliegenden Fall ist eine Aufteilung der Kesselleistung auf zwei

Wärmeversorgungssysteme mit je 40 % und 60 % sinnvoll. Der erste Kessel, der 40 %

der Leistung abdeckt, kann den größten Teil des benötigten Wärmebedarfs decken und

bildet damit die Grundlast. Nur an wenigen Tagen im Jahr muss der zweite Kessel

zugeschaltet werden, um die benötigte Spitzenleistung zur Verfügung zu stellen. Mit

dieser Aufteilung der Leistung ist eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet. Beim

Ausfall eines Kessels kann der andere anspringen und die Wärmebereitstellung

übernehmen. Bei einer zur Verfügung zu stellenden Leistung von 508 kW, entspricht

diese Aufteilung den erforderlichen Kesselgrößen von 203,20 kW und 304,80 kW. Es

empfiehlt sich daher, als Grundlastkessel einen 200 kW Biomassekessel einzusetzen.

Zum Einsatz des Spitzenlastkessels wurden verschiedene Varianten diskutiert. Es

28 HOFFMANN, D. (2002), S. 24


461

besteht die Möglichkeit, Gas- oder Ölkessel einzusetzen, aber auch ein zweiter

Biomassekessel ist möglich.29

13.3.2.1.4 Auslegung Nahwärmenetz

Der optimale Rohrdurchmesser eines Netzes wird einerseits von Material- und

Tiefbaukosten, andererseits vom Druckverlust und damit von den Pumpenstromkosten

bestimmt. Außerdem spielen auch durch die Fließgeschwindigkeit entstehenden

Geräuschemissionen eine Rolle. Daher muss im Einzelfall eine spezielle Analyse

durchgeführt werden. Die Bestimmung der Rohrnennweite kann mit Hilfe von

Auslegungsprogrammen erfolgen. Die Auslegung des Nahwärmenetzes erfolgte in

diesem Fall über eine Dimensionierungstabelle. Daraus lässt sich die erforderliche

Rohrstärke in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz ∆T zwischen Vor- und Rücklauf

und der erforderlichen Leistung bestimmen. Dabei wurde ein ∆T von 40 K gewählt. Die

erforderliche Leistung der einzelnen Abnehmer wird addiert und das Rohr für diese

Summe dimensioniert. Das Netz wurde in drei Stränge unterteilt. Dabei ergab sich eine

Rohrlänge von insgesamt 535 Metern mit Rohrweiten zwischen DN 15 und DN 65.

Verwendet wurde ein Kunststoffmantelrohr (KMR). Das KMR ist bereits gedämmt und

wird in Längen von 6 und 12 Metern geliefert30. In Abbildung 13-15 ist eine Übersicht des

Leitungsnetzes dargestellt.

29 HOFFMANN, D. (2002), S. 26 30 HOFFMANN, D. (2002), S. 27


462

Abbildung 13-15: Lageplan Nahwärmenetz Kaisers Saal , Mackenbach mit

Rohrleitungsnetz

Quelle: Hoffmann, D. (2002), S. 26

13.3.2.1.5 Auslegung Brennstoffversorgung

In der Verbandsgemeinde Weilerbach sind folgende Holzpotenziale vorhanden:

Auf den Grünschnittplätzen fallen insgesamt 3.000 Mg (Tonnen) Biomasse an, wobei der

Holzanteil weit über 50 % liegt. Auf Grund ihrer Größe eignet sich nicht die gesamte

Holzmasse zur Verbrennung in Hackschnitzelanlagen. Es ist darauf zu achten, dass die

Austragungssysteme auf die entsprechenden Hackschnitzelgrößen angepasst sind. Für

den vorliegenden Fall wird daher angenommen, dass ca. 1.500 Mg zur Verbrennung

geeignet sind. Für Konfektionierung, Transport, Trocknung und Lagerung kann

näherungsweise ein Betrag von 20,45 €/Mg angesetzt werden. Mit dem Forstamt

Weilerbach wurde besprochen, dass Waldrestholz zu einem Preis von 61,36 €/Mg

angeboten werden kann. Des Weiteren sind am Markt Hackschnitzel aus unbelastetem

Altholz verfügbar. Da es sich hierbei um Holz aus der Industrie handelt, welches die

Unternehmen entsorgen möchten, wird davon ausgegangen, dass es zu einem Preis von

15,34 €/Mg verfügbar gemacht werden kann. Werden die 1.500 Mg

Grünschnitthackschnitzel mit 2.000 Mg Hackschnitzel aus Waldrestholz und 2.000 Mg

Hackschnitzel aus unbelastetem Altholz gemischt, erhält man einen Preis von 33,23

€/Mg. Damit ergeben sich 5.500 Mg Hackschnitzel, die jährlich in der Verbandsgemeinde


463

Weilerbach zu einem wirtschaftlichen Preis für die Verbrennung zur Verfügung stehen.

Dies entspricht in etwa einer Menge von 1.850.000 Litern Heizöl.31

Im Fall der vorliegenden Nahwärmeversorgung müssen jährlich ca. 1.200 MWh Wärme

erzeugt werden. Wird von einem durchschnittlichen Heizwert von 4 kWh/kg und einem

Wassergehalt von 20 % ausgegangen, entspricht dies einem Volumen von ca. 1.000

Schüttraummetern oder ca. 300 Mg Hackschnitzel.32

13.3.2.1.6 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

Für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung wurden folgende vier Szenarien geprüft:

• Dezentrale Versorgung mit einem Gas-Brennwertkessel

• Zentrale Versorgung mit einem Biomasse- und Gaskessel

• Zentrale Versorgung mit einem Biomasse- und Ölkessel

• Zentrale Versorgung mit zwei Biomassekesseln

Zu jeder der Varianten wurde eine Kostenbetrachtung durchgeführt und die

Wärmegestehungskosten errechnet. Die errechneten Wärmegestehungskosten der

verschiedenen Varianten werden in Tabelle 13-7 dargestellt. Bei einer Versorgung über

das Nahwärmenetz, stellt sich die reine Biomassefeuerung als die günstigste heraus,

obwohl bei dieser Variante die Investitionskosten am höchsten sind. Die

Wärmegestehungskosten liegen im Bereich derer des dezentralen Systems, wobei

hierbei zu beachten ist, dass dies nur eine exemplarische Rechnung für ein

durchschnittliches Gebäude ist und daher von Fall zu Fall abweichen kann. Bei einer

Umsetzung der Nahwärmeversorgung ist daher eine reine Biomassefeuerung zu

empfehlen, da sie sich sowohl betriebswirtschaftlich rechnet, als auch der Umwelt

Rechnung trägt.33

Tabelle 13-7: Zusammenfassung der Wirtschaftlichkei tsbetrachtung

DM/kWhDM/kWhDM/kWhDM/kWh €/kWh€/kWh€/kWh€/kWh

Dezentrale Versorgung 0,1137 0,0581

Zentrale Versorgung Biomasse Gas 0,13337 0,06819

Zentrale Versorgung Biomasse Öl 0,13762 0,07036

Zentrale Versorgung Biomasse 0,12433 0,06357

HOFFMANN, D. (2002), S. 56

31 HOFFMANN, D. (2002), S. 37 32 HOFFMANN, D. (2002), S. 37 33 HOFFMANN, D. (2002), S. 56


464

13.3.2.1.7 Emissionsbilanz

Mit Hilfe der Ökobilanzierungssoftware Umberto wurden die freigesetzten Mengen bei

einer Verbrennung von Öl und Gas zur Wärmeversorgung des Gebietes errechnet.

Dieses Programm ist in der Lage, zwischen fossil erzeugtem und regenerativ erzeugtem

CO2 zu unterscheiden und erlaubt dadurch eine Beurteilung der Anlagen auf ihre

Umweltverträglichkeit.

Im Betrachtungsgebiet in Mackenbach werden derzeit jährlich ca. 64.800 Liter Heizöl EL

und ca. 680.000 kWh Erdgas verfeuert. Hierbei werden 11.028 kWh elektrischer Strom

verbraucht. Dabei entstehen auf der Outputseite des Prozesses Emissionen mit

305.814,39 kg und 1.102.800 kWh sekundäre Energie in Form von Wärme. Dies

entspricht einer Energie von 3.970.080.000 kJ. Die Zusammensetzung der Emissionen

ist Tabelle 13-8 dargestellt. Der weitaus größte Anteil der Emissionen liegt beim fossil

erzeugten CO2. Bei einer Versorgung mit 100 % Biomasse lässt sich diese Menge

nahezu komplett einsparen. Es wird durch regenerativ erzeugtes CO2 ersetzt. Nicht

betrachtet wurde hierbei die Vorkette der jeweiligen Brennstoffe, d.h. die Emissionen, die

bei der Verfügbarmachung und dem Transport zur Anlage entstehen.34

Tabelle 13-8: Jährliche Emissionen bei der Wärmeerz eugung mittels fossiler

Energieträger

Emissionen (LEmissionen (LEmissionen (LEmissionen (Luft), gesamtuft), gesamtuft), gesamtuft), gesamt 305.814,39 kg305.814,39 kg305.814,39 kg305.814,39 kg

Staub 1,014 kg

Distickstoffmonoxid 2,069 kg

Kohlendioxid, fossil 305.441,911 kg

Kohlenmonoxid 83,597 kg

NOx 100,854 kg

Schwefeldioxid 178,385 kg

Methan 2,806 kg

NMVOC, unspez. 3,755 kg

Energieträger, sekundärEnergieträger, sekundärEnergieträger, sekundärEnergieträger, sekundär 3.970.080.03.970.080.03.970.080.03.970.080.000 kJ00 kJ00 kJ00 kJ

Energie, thermisch 1.102.800 kWh

Quelle : HOFFMANN, D. (2002), S. 58

13.3.2.1.8 Zusammenfassung

Das Konzept für eine Nahwärmeversorgung im Bereich Kaisers Saal, Mackenbach zeigt

für den vorliegenden Fall, dass eine Nahwärmeversorgung auf Biomassebasis sowohl

vom wirtschaftlichen als auch ökologischen Gesichtspunkt die beste Alternative wäre.

Jedoch konnte das Konzept trotz Akzeptanz der Akteure nicht realisiert werden, da bis

zur Fertigstellung des Dienstleistungszentrums das Nahwärmenetz nicht rechtzeitig

34 HOFFMANN, D. (2002), S. 57 f. und HECK, P. (2003), S. 164 ff


465

erschlossen werden konnte und die verschiedenen potenziellen Abnehmer eine sehr

unterschiedliche Struktur bezüglich der Heizungsalter aufwiesen.

13.3.2.2 Holzpelletsheizung Kaisers Saal Mackenbach

Da das Nahwärmenetz im Gebiet um den Kaisers Saal in Mackenbach aufgrund der in

Kapitel 13.3.2.1 aufgeführten Aspekte nicht realisiert werden konnte, wurde nach einer

separaten Lösung auf Biomassebasis für den Kaisers Saal gesucht.

Nach Angaben der Fachplaner Sanitär, Heizung und Klima ist die Installation eines

Heizkessels in der Leistungsklasse bis 50 kW ausreichend, um den nach der Sanierung

wärmegedämmten Kaisers Saal zu beheizen.

Ausgehend von einer Heizleistung von ca. 50 kW und einer Betriebsdauer von 1.900

Jahresvolllaststunden, ergibt sich eine benötigte Wärmemenge von 95.000 kWh pro Jahr.

Bei einem Wirkungsgrad der heutigen Pelletanlagen von 90 % ergibt sich ein benötigter

Brennstoffbedarf in Höhe von 105.555 kWh/a. Bei einem durchschnittlichen Heizwert der

Holzpellets von 4,80 kWh/kg, ist davon auszugehen, dass etwa 21.990 kg Holzpellets pro

Jahr benötigt werden. Bei einem spezifischen Gewicht von ca. 650 kg pro

Schüttraummeter, ergibt sich eine benötigte jährliche Lagerkapazität von 33,83 m³ wenn

es gewünscht ist, das Lager nur einmal jährlich zu befüllen.

Um eine unproblematische Befüllung des Pelletlagers zu gewährleisten, sollte es im

hinteren Bereich des ehemaligen Schlachthauses eingerichtet werden. Der vordere

Bereich des Schlachthauses sollte nicht als Lagerbereich für den Kaisers Saal dienen,

sondern bei einer späteren Heizungssanierung des Wohnhauses als Pelletlager für das

Wohnhaus eingerichtet werden. Der hintere Raum ist vom vorderen Bereich durch eine

Wand abgetrennt und hat eine Kapazität von ca. 2,20 m * 4 m * 4 m = 35,2 m³. Eine

Skizze der räumlichen Anordnung ist in Abbildung 13-16 dargestellt.

Die Installationskosten für die Maßnahmen belaufen sich wie in Tabelle 13-9 dargestellt

auf 17.717 €. Damit wäre eine CO2 – neutrale Energieversorgung des Kaisers Saales in

Mackenbach möglich. Dieses Konzept wurde dem Gemeinderat Mackenbach vorgelegt,

der sich jedoch für die Installation eines Gasheizkessels entschied.35

35 HECK, P. (2003), S.182 ff


466

Tabelle 13-9: Kostenaufstellung Holzpelletanlage Ka isers Saal, Mackenbach

Kostenaufstellung zur Ermittlung der InvestitionskostenKostenaufstellung zur Ermittlung der InvestitionskostenKostenaufstellung zur Ermittlung der InvestitionskostenKostenaufstellung zur Ermittlung der Investitionskosten

TechnikTechnikTechnikTechnik Kosten ohne Kosten ohne Kosten ohne Kosten ohne

MwSt. in MwSt. in MwSt. in MwSt. in €€€€

Pelletkessel bis 50 kW, mit modulierendem Leistungsbereich (20 – 100 %), integrierter Rücklaufanhebung, Vorratsbehälter, Raumentnahmeschnecke (4,2 - 4,7 m) und Pelletsaugturbine

13.753 €

Steuerung für den Pelletkessel mit Außentemperaturregelung (zwei Mischerkreise, ein Boiler)

1.002 €

Kessel Sicherheitsgruppe 120 €

Saugzugregler zur Montage im Abgasrohr 136 €

Abgasrohr, 90° Bogen und Anschlussmanschette 240 €

Saug- und Rückluftschlauch (30 m) 390 €

Befüllstutzen zur Befüllung und Entlüftung des Pelletlagers

200 €

Prallschutzmatte 46 €

Winkelrahmen als Unterkonstruktion für den Lagerboden (4 x)

105 €

Elektrischer Hausanschlusskasten zur Speisung des Abluftgebläses des Pelletlieferanten

95 €

MontagekostenMontagekostenMontagekostenMontagekosten

Positionierung des Kessels 210 €

Anschluss des Kessels an den Heizkreislauf 210 €

Elektrische Installation der Kesselanlage 210 €

Montage der Pelletsauganlage und der Schlauchleitungen

210 €

Montage des Rauchrohrs bis zum Kamin und Installation des Saugzugreglers

70 €

Stemmarbeiten bzw. Kernbohrungen zur Installation der Befüll- und Absaugstutzen

300 €

Montage der Raumentnahmeschnecke 140 €

Installation des Lagerbodens mit Zubehör 210 €

Elektrischer Anschluss des Hausanschlusskastens 70 €

Summe der Positionen (netto):Summe der Positionen (netto):Summe der Positionen (netto):Summe der Positionen (netto): 17.717 17.717 17.717 17.717 €€€€

Quelle: Eigene Erhebung


467

Kamin

Heizkessel

Heizraum

Pelletsaugleitung

Rückluftleitung

Saugturbine

Raumaustragschnecke

Bodenschräge

Befüllstutzen

Abbildung 13-16: Übersicht Pelletlagerraum und Heiz raum Kaisers Saal,

Mackenbach


13.3.2.3 Holzpelletsheizung, Neubau Feuerwehrgeräte haus

Reichenbach-Steegen


In Reichenbach-Steegen wird ein Neubau eines Feuerwehrgerätehauses mit integriertem

Bürgerhaus errichtet. Dieser soll aus einem Erdgeschoss bestehen, in dem die


468

Feuerwehr untergebracht wird und aus einem Obergeschoss, in dem sich das

Bürgerhaus befinden wird. Der größte Teil der Nutzfläche von ca. 670 m2 wird für die

Fahrzeughalle und den Bürgersaal mit jeweils ca. 180 m² genutzt. Die Fahrzeughalle

besitzt nach Süden hin vier große Tore. Das Objekt wird nicht kontinuierlich genutzt. Das

Bürgerhaus wird nur bei Bedarf auf die entsprechenden Temperaturen aufgeheizt. Die

Fahrzeughalle des Feuerwehrgerätehauses wird im Winter nur frostfrei gehalten. Die

voraussichtlichen Gebäudedaten sind in Tabelle 13-10 dargestellt.

Tabelle 13-10: Gebäudedaten Feuerwehrgerätehaus Rei chenbach-Steegen

Eigentümer: Verbandsgemeinde Weilerbach, Rummelstr. 15, Weilerbach

Gebäudetyp: freistehendes Feuerwehrgerätehaus

mit integriertem Bürgerhaus

Standort: Albersbacher Str., 66879 Reichenbach-Steegen

Baujahr: Voraussichtlich 2003

Beheizte Nutzfläche: ca. 670 m²

Nutzung: Feuerwehrgerätehaus und Bürgerhaus

Sonstiges: keine kontinuierliche Nutzung

Quelle: HECK (2003), S. 189

13.3.2.3.2 Heizungskonzept

Die benötigte Wärmeleistung für herkömmliche Dienstleistungsbauten wird mit etwa 60 –

80 W/m² angenommen. Bei einer beheizten Nutzfläche von ca. 670 m² kann von einer

benötigten Nennwärmeleistung des Heizkessels von 670 m² x 70 W/m² = 46.900 W

(46,9 kW) ausgegangen werden. Dementsprechend ist ein Holzpelletkessel mit einer

maximalen Nennwärmeleistung zwischen 45 kW und 50 kW erforderlich. Die

Warmwassergewinnung ist hier von untergeordneter Bedeutung, da die Duschen in der

Feuerwehr und die Küche des Bürgerhauses nicht oft frequentiert werden. Folglich

werden hier keine weiteren Zuschläge für die Warmwasserbereitung eingerechnet.

Bei einem angenommenen Heizenergiebedarf von 70 kWh/m²a ergibt sich bei einer

Hauptnutzfläche des Feuerwehr- und Bürgerhauses von ca. 670 m² ein jährlicher

Heizenergiebedarf von 70 kWh/m²a. Der für den jährlichen Holzpelletsverbrauch

benötigte Lagerbedarf erfordert entsprechend der Berechnung in Tabelle 13-11 ein

Volumen von 27 m³. Dieser Lagerraum muss in den Bauplänen zusätzlich berücksichtigt

werden. Sinnvoll wäre eine Erweiterung des Erdgeschosses durch einen zusätzlichen

Raum neben dem Technik- bzw. Heizraum. Der Lagerraum ist völlig erdbedeckt. Über

ihm verläuft der Zuweg ebenirdisch in das Bürgerhaus (Obergeschoss), der den Zugang

zu den Befüllstutzen ermöglicht.


469

Tabelle 13-11: Berechnung des benötigten Lagervolum ens für Holzpellets

Durchschnittlicher Wärmebedarf: 47.600 kWh/a

Heizwert von Holzpellets: 4,8 kWh/kg

Gewicht pro m³ Pellets: 650 kg/m³

Lagerbedarf pro Jahr: 47.600 kWh/a : 4.8 kWh/kg = 9.770 kg/a

9.770 kg/a : 650 kg/m³ = 15,03 m³

≈≈≈≈ 15,00 15,00 15,00 15,00 mmmm³

+ 20 % Reserve: + 3,00 m³

+ 1/3 Leerraum (vom Gesamtvolumen):

+ 9,00 m³

Gesamtvolumen:Gesamtvolumen:Gesamtvolumen:Gesamtvolumen: = 27,00= 27,00= 27,00= 27,00 m³m³m³m³


Die Besonderheit bei diesem Objekt ist, dass es aufgrund seiner Nutzung nicht ständig

sondern nur im Bedarfsfall beheizt wird. Überwiegend dient die Heizung dazu, das

Gebäude frostfrei zu halten. Daher ist als Kessel ein hochhitzebeständiger

schamottverkleideter Kessel mit modulierender Arbeitsweise und Rücklaufanhebung zu

installieren. Ein Pufferspeicher ist nicht notwendig.

Durch die Verwendung des CO2-neutralen Energieträgers Holz wird im Vergleich zu den

Energieträgern Öl und Gas bei einem jährlichen Verbrauch von 47.600 kWh eine

Emission von 12,4 Mg bzw. 9,5 Mg Kohlendioxid vermieden.

Für die Installation eines Pelletkessels “Haargassner Pellets-Feuerung HSV 50 WTH (12-

45 kW Leistung) mit Raumaustragung RAS 200“ wurde am 08.05.2002 ein Angebot der

Fa. UmWelt und Energie, Morbach in Höhe von 14.889 € zzgl. 2.382 € MwSt. vorgelegt.

Eine Umsetzung der Maßnahme ist nach abschließender Entscheidung auf Grund zu

geringer Rentabilität durch zu geringen Wärmebedarf von Seiten der

Verbandsgemeindeverwaltung nicht vorgesehen.

13.3.3 Realisierung

Im Bereich der Wärmeversorgung wurden vor allem im Altbestand

emissionsreduzierende Heizungsmodernisierungs- und Sanierungsmaßnahmen, sowie

die Installation von Solarthermieanlagen oder Pelletheizungen durchgeführt.

Im Bereich Neubauten sind mit der Erschließung der Neubaugebiete „Palmenkreuz“ in

Weilerbach und „Sensmannswiesen“ in Mackenbach bereits richtungsweisende Schritte

getätigt worden.


470

13.3.3.1 Holzpelletsheizung Grundschule Reichenbach -Steegen


Die Grundschule Reichenbach-Steegen ist eine von vier Grundschulen in der

Verbandsgemeinde Weilerbach. Im Schuljahr 2001/2002 wurden 90 Schüler und

Schülerinnen von vier Lehrkräften unterrichtet36. Die genauen Gebäudedaten sind in

Tabelle 13-12 aufgeführt.

Tabelle 13-12: Gebäudedaten Grundschule Reichenbach -Steegen

Eigentümer: Verbandsgemeinde Weilerbach, Rummelstr. 15, 67806 Weilerbach

Gebäudetyp: Freistehendes Schulgebäude mit vier Klassenräumen und Gymnastiksaal

Standort: Schulstr. 1, 66879 Reichenbach-Steegen

Baujahr: ca. 1980

Beheizte Nutzfläche:

616 m²

Beheiztes Volumen:

1972 m³

Nutzung: als Grundschulgebäude mit Halbtagsnutzung

Sonstiges: nicht unterkellert

Quelle: HOFFMANN, W. (2001), S. 3

Im Rahmen des Projektes wurde von der Verbandsgemeinde ein Energiespargutachten

bei Herrn Dipl.-Ing. Architekt Wolf Hoffmann in Auftrag gegeben. Auf dessen Basis soll

die Grundschule einer vollständigen Sanierung unterzogen werden. Die Sanierung soll

sowohl einen verbesserten Wärmeschutz als auch eine effizientere Anlagentechnik

umfassen. Zur Zeit wird die Grundschule durch eine Ölzentralheizung (siehe Tabelle

13-13) beheizt. Die alte Ölheizung befindet sich in dem Heizungsraum im Erdgeschoss

des Schulgebäudes.

Tabelle 13-13: Heizungsdaten Grundschule Reichenbac h-Steegen

Grunddaten: Heizkessel Erdöl extra leicht an WW-Zentralheizanlage mit Radiatoren unter Fenster in ungedämmten HK-Nischen

Leistung: 120 kW

Baujahr: Ca. 1976

Nennwirkungsgrad: 87,2 %

Bereitschaftsverluste: 0,9

Hoffman, W. (2001), S. 3

36 VG WEILERBACH (2002)


471

13.3.3.1.2 Heizungskonzept

In Anlehnung an das Energiesparkonzept, welches von Dipl.- Ing. Architekt Wolf

Hoffmann erstellt wurde, nachdem die Grundschule einer vollständigen Sanierung

unterzogen werden soll, ist ein Austausch des alten Ölkessels durch einen neuen

Holzpelletkessel beabsichtigt. Die vorhandenen Heizkörper werden nicht ersetzt und

werden weiterhin genutzt.

Der zukünftige Wärmebedarf des Gebäudes wird durch die Sanierungsmaßnahmen vom

jetzigen Ist-Zustand von 179.862 kWh/a auf einen Soll-Zustand nach der Sanierung von

46.088 kWh/a reduziert.37 Auf dieser Basis ergibt sich eine benötigte Kesselleistung von

ca. 40 kW (Berechnung siehe Tabelle 13-14). Das Ergebnis wird durch die

Energiesparberatung von Dipl.-Ing. Architekt Wolf Hoffmann gestützt. Das

Energiesparkonzept sieht ebenfalls die Installation eines 40 kW Pelletheizkessels vor.

Der Lagerbedarf, der benötigt wird, um den jährlichen Holzpelletsverbrauch zu decken,

erfordert entsprechend der Berechnung in Tabelle 13-15 ein Volumen von 27 m³.

Tabelle 13-14: Berechnung der Leistung für den Holz pelletkessel

Wärmebedarf der Schule nach den Sanierungsmaßnahmen

46.088 kWh/a

Durchschnittliche Volllaststunden ohne Warmwasserbereitung pro Jahr

1.200 h

Berechnete Leistung, die der neue Holzpelletkessel aufweisen muss

46.088 kWh/a : 1.200 h/a = 38,40 kW

Quelle: HOFFMANN, W. (2001), S.25

Tabelle 13-15: Berechnung des benötigten Lagervolum ens für Holzpellets

Durchschnittlicher Wärmebedarf der Schule

46.088 kWh/a

Heizwert von Holzpellets 4,8 kWh / kg

Gewicht pro m³ Pellets 650 kg/m³

Lagerbedarf pro Jahr 46.088 kWh/a : 4,8 kWh/kg = 9.600 kg/a

9.600 kg/a : 650 kg/m³ = 14,78 m³ ≈≈≈≈ 15,00 m 15,00 m 15,00 m 15,00 m³

+ 20 % Reserve + 3,00 m³

+ 1/3 Leerraum (vom Gesamtvolumen) + 9,00 m³

GesamtvolumenGesamtvolumenGesamtvolumenGesamtvolumen = 27,00 m³= 27,00 m³= 27,00 m³= 27,00 m³


Bisher wurde das Heizöl in einem Erdtank außerhalb des Gebäudes gelagert. Daher

existiert zur Zeit kein eigener Lagerraum. Aus diesem Grund wird der bisher als Heizraum

genutzte Kelleraum in einen Lagerraum für die Holzpellets und einen Raum für den


472

Standort des Heizkessels unterteilt. Der neu geschaffene Lagerraum hat mit den Maßen:

Länge: 3,20 m; Breite: 2,00 m, Höhe: 4,50 m ein Gesamtvolumen von 28,80 m³. Hierzu

ist das Fenster in der Nordwand von ca. 1,50 m2 auf 1,00 m2 zu verkleinern. Durch die

Errichtung des Lagerraums sind noch weitere kleinere Baumaßnahmen und die

Verlegung der Installationsleitungen erforderlich.

Abbildung 13-17: Grundriss des Lager- und Heizraume s, GS Reichenbach-Steegen


Die energetische und wirtschaftliche Ergebnisbetrachtung der Installation der

Pelletheizung ist nur in Zusammenhang mit weiteren Maßnahmen der

Energiesparberatung durch Dipl.-Ing. Architekt Wolf Hoffmann möglich. Dadurch ist bei

einem Ersatz des alten Heizkessels durch einen Holzpelletkessel eine Verringerung der

Kesselgröße von 120 kW auf 40 kW möglich.38 Die bei der Installation der Heizanlage

durchzuführenden Verbesserung der Dämmung der Rohrinstallation an Schwachstellen

und Armaturen, eine neu angepasste Regeltechnik mit Tages-, Wochenabsenkung,

sowie das Schulferienprogramm, führen ebenso zu einer Energieeinsparung.

Durch die Verwendung des CO2-neutralen Energieträgers Holz wird im Vergleich zu den

Energieträgern Öl und Gas bei einem jährlichen Verbrauch von 46.000 kWh eine

Emission von 12,0 Mg bzw. 9,2 Mg CO2 vermieden. Im Vergleich zu dem bisherigen

37 HOFFMANN, W. (2001), S.25 38 HOFFMANN, W. (2001), S.23


473

Verbrauch von ca. 180.000 kWh Heizöl bedeutet dies eine Einsparung von 46,8 Mg

Kohlendioxid.

Für die Installation eines Pelletkessels “Haargassner Pellets-Feuerung HSV 50 WTH (12-

45 kW Leistung) mit Raumaustragung RAS 200“ wurde am 08.05.2002 ein Angebot der

Fa. UmWelt und Energie, Morbach in Höhe von 15.029 € zzgl. 2.405 € MwSt. vorgelegt.

Die Installation der Holzpelletsheizung erfolgte im Frühjahr 2004.

13.3.3.2 Solarthermieanlagen und Holzpelletsheizung en in

Privathaushalten

Im Bereich der Wärmeversorgung wurden von privaten Haushalten während der

Projektlaufzeit die in Tabelle 13-16 erfassten Solarthermieanlagen und

Holzpelletsheizungen installiert.

Tabelle 13-16: Erfasste Solarthermieanlagen und Hol zpelletsheizungen während

der Projektlaufzeit

NameNameNameName VornameVornameVornameVorname OrtOrtOrtOrt AnlageAnlageAnlageAnlage DetailangabeDetailangabeDetailangabeDetailangabe NennNennNennNenn----

leistungleistungleistungleistung FlächeFlächeFlächeFläche BaujahrBaujahrBaujahrBaujahr

Arndt Manfred Schwedelbach Solarthermie Röhrenkollektor 15,7 m² 2002

Mersinger Michael Reichenbach-Steegen Solarthermie Flachkollektor 4,29 m² 2002

Schlarb Werner Schwedelbach Solarthermie 5,0 m² 2001

Schulz Werner Eulenbis Solarthermie Flachkollektor 5,4 m² 2001

Stein Walter Weilerbach Solarthermie Röhrenkollektor 9,0 m² 2001

Strauss Albert Reichenbach-Steegen Solarthermie 3,6 m² 2001

Donauer Helmut Weilerbach Solarthermie Röhrenkollektor 5,0 m² 2002

Kleemann Matthias Rodenbach Holzpelletsheizung 15 kW 2001

Forster Gerd Eulenbis Holzpelletsheizung plus Solarthermie 30 kW 12,0 m² 2002

Stork Alexander Reichenbach-Steegen Holzpelletsheizung 15 kW 2002

SummeSummeSummeSumme 60 kW60 kW60 kW60 kW 60,0 m²


13.3.3.3 Nahwärmenetz Neubaugebiet „Palmenkreuz“ We ilerbach

Neubaugebiete sind aufgrund der neu zu schaffenden Infrastruktur und der Möglichkeit

eine ökologische Energieversorgung und Energiespareffekte bereits bei der Planung zu

berücksichtigen, prädestiniert für umfassende Konzepte im Bereich der

Energieversorgung.

Die Ausarbeitung eines Nahwärmekonzeptes für das Neubaugebiet „Am Palmenkreuz“

erfolgte in Kooperation mit der Pfalzwerke AG, Ludwigshafen. Die Ortsgemeinde

Weilerbach beauftragte die Pfalzwerke AG für das Baugebiet die Wirtschaftlichkeit einer

Nahwärmeversorgung auf Basis von Holzhackschnitzel zu untersuchen. Die Grundlage

hierzu lieferte eine „Vorplanung und Wirtschaftlichkeitsuntersuchung Energieholznutzung

auf Basis von Holzfeuerungsanlagen im Nahwärmeverbund" für das Neubaugebiet

„Palmenkreuz in Weilerbach“, für die ein Auftrag von der Pfalzwerke AG an das Institut


474

für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) mit Sitz am Umwelt-Campus Birkenfeld

erfolgte.

13.3.3.3.1 Grundlageninformation zum Neubaugebiet „ Palmenkreuz“

Das Neubaugebiet am Palmenkreuz besteht aus insgesamt drei verschiedenen

Bereichen:

Einem Wohngebiet, einem Mischgebiet und einem Gewerbegebiet. Insgesamt umfassen

die Bereiche Wohn- und Mischgebiet 151 Grundstücke, von denen ca. 80 % im Besitz

der Ortsgemeinde Weilerbach stehen. Etwa 20 % der Grundstücke sind in Privatbesitz.

Laut Bebauungsplan ist in den beiden Gebieten größtenteils eine Einzel- oder

Doppelhausbebauung vorgesehen. Innerhalb der Untersuchung gelten die bebauten

Grundstücke als potenzielle Wärmeabnehmer.

Das Gewerbegebiet wurde innerhalb der Studie nicht in die Betrachtung einbezogen, da

bis zum Erstellungszeitpunkt der Studie nicht bekannt war, welche Art von Gewerbe sich

zukünftig dort ansiedeln wird und daher eine aussagekräftige Vorplanung und

Wirtschaftlichkeitsuntersuchung der Nahwärmeversorgung nicht möglich ist.

Aufgrund der geteilten Besitzverhältnisse der Grundstücke im Wohn- und Mischgebiet

wurden zwei verschiedene Szenarien für die Nahwärmeversorgung angefertigt, die im

Folgenden als „Best – Case“ und als „Worst – Case“ Szenario bezeichnet werden. Im

Best - Case Szenario wurde angenommen, dass alle 151 Grundstücke, wie im

Bebauungsplan ausgewiesen, bebaut und später als Wärmeabnehmer an die

Nahwärmeversorgung angeschlossen werden.

Im Worst – Case Szenario wurden die 27 in Privatbesitz befindlichen Grundstücke nicht

als Wärmeabnehmer betrachtet. Das bedeutet, dass sich in diesem Szenario die

Anschlussdichte im betrachteten Gebiet ändert und damit die

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung von unterschiedlichen Grundlagen ausgeht.

Abbildung 13-18 zeigt einen Ausschnitt aus dem Bebauungsplan und gibt einen Überblick

über das betrachtete Gebiet.


475

Abbildung 13-18: Ausschnitt aus dem Bebauungsplan N eubaugebiet

„Palmenkreuz“

Quelle: VG Weilerbach

13.3.3.3.2 Energiebedarfsabschätzung

Auf Grundlage der Angaben im Bebauungsplan und Erfahrungswerten der Bauabteilung

der VG Weilerbach, wurde eine spezifische Wohnfläche für die einzelnen Grundstücke

ermittelt, auf deren Grundlage die mittlere Wohnfläche bestimmt wurde.

Die zur Beheizung der Gebäude jährlich benötigte Nutzenergie errechnet sich über die

mittlere Wohnfläche, die im Best – Case Szenario bei insgesamt 47.679 m² liegt. Zur

Versorgung des Neubaugebietes ergibt sich in der Summe eine benötigte Nutzenergie

von 4.051.835 kWh. Durch die Berücksichtigung des Warmwasserzuschlags in Höhe von

20 % ergibt sich ein Gesamtnutzenergiebedarf mit 4.862.202 kWh. Berücksichtigt man

die Netzverluste in Höhe von 9,2 % ergibt sich ein Endenergiebedarf von insgesamt

5.309.525 kWh.

13.3.3.3.3 Auslegung Heizzentrale

Auf der Basis der Endenergie erfolgt die Ermittlung der Gesamtnennwärmeleistung. Bei

einer Auslastung von 2.000 Volllaststunden ergibt sich eine benötigte

Gesamtkesselleistung von ca. 2,7 MW.

Die Lastenaufteilung erfolgte auf Grundlage des ermittelten Endenergiebedarfs. Die

Gesamtkesselleistung wurde in 30 % Grundlast und 70 % Spitzenlast aufgeteilt. Für den

Grundlastkessel wurde eine Jahreslaufleistung von 5.000 Stunden abgeleitet. Dies

bedeutet ausgehend von der errechneten Gesamtlast von 2,655 MW, dass der


476

Hackschnitzelgrundlastkessel über eine Leistung von 800 kW verfügen sollte und damit

ca. 75 % der benötigten Endenergie zur Verfügung stellt. Die Spitzenlast in Höhe von

1.858,50 kW wird aus Gründen von zeitlichen Verschiebungen bei der Bebauung des

Gebietes auf zwei Kessel im Verhältnis 1/3 zu 2/3 aufgeteilt. Es ergibt sich damit eine

Aufteilung von:

• Holzhackschnitzelkessel: 796,5 kW

• Gaskessel 1: 619,5 kW

• Gaskessel 2: 1.239 kW

Die beiden Gasheizkessel erzeugen in der Summe ca. 25 % der Endenergie. Die

Planung sieht vor, den kleineren Kessel als Niedertemperaturkessel auszuführen. Für

den größeren Kessel soll ein Brennwertgerät zum Einsatz kommen.

Für den Hackschnitzelkessel mit einer Leistung von 796,5 kW wurden Kosten in Höhe

von 174,98 €/KW angesetzt. Im Ergebnis betragen damit die Gesamtkosten etwa

139.375 €.

Für den Gasniedertemperaturkessel mit einer Leistung von 619,5 kW ergeben sich

spezifische Kosten in Höhe von 81,208 €/kW. Die Gesamtkosten betragen damit ca.

50.308 €.

Beim Brennwertheizkessel, mit einer Leistung von 1.239 kW, beziffern sich die Kosten

pro kW auf 69,10 €/kW. Damit ergeben sich Gesamtkosten in Höhe von etwa 85.616 €.

13.3.3.3.4 Primärenergie- und Brennstoffbedarf

Die Bestimmung der notwendigen Brennstoffmenge erfolgt über den

Primärenergiebedarf. Dieser setzt sich aus dem ermittelten Endenergieertrag und den

Wirkungsgraden der Heizkessel zusammen.

Es ergibt sich ein benötigter Primärenergiebedarf von 6.137.891 kWh, der sich wie folgt

aufteilt:

• Bedarf Holzhackschnitzelkessel: 4.740.647 kWh (inkl. Wirkungsgrad)

• Bedarf Gaskessel: 1.397.243 kWh (inkl. Wirkungsgrad)

Daraus ergibt sich ein Hackschnitzelbedarf von 1.763 Mg bzw. 2.124 Festmeter oder

5.310 Schüttraummeter. Bei einer Lagergröße von 60 m³ ergibt sich ein Bedarf von 88

Lieferungen pro Jahr.

13.3.3.3.5 Auslegung Nahwärmenetz

Für die Netzverlegung wurde eine Verlegung im Straßenbereich gewählt. Dies hat den

Vorteil, dass sich die Baunebenkosten durch die Erschließungsmaßnahmen des

Gewerbegebietes auf die Bereiche Elektrik und Nahwärmeleitungen aufteilen.


477

Die Dimension der Rohrleitungen und die Auswahl der Rohrleitungstypen orientiert sich

an der zu übertragenden Wärmeleistung und nach den spezifischen Kosten des

jeweiligen Rohrleitungstyps. In Abbildung 13-19 ist ein Rohrnetzplan dargestellt. Er zeigt

die gewählten Rohrleitungswege als auch die verschiedenen Dimensionen und

Rohrsysteme.

Abbildung 13-19: Leitungsskizze Nahwärmenetz Palmen kreuz


13.3.3.3.6 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

Bei der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung wurde die zentrale Wärmeerzeugung über ein

Nahwärmenetz mit Heizzentrale gegenüber Gaseinzelheizungen verglichen.

Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung wurde auf Grundlage der Annuitätenmethode

durchgeführt. Im ersten Schritt wurden die spezifischen Wärmegestehungskosten für die

Wärmerzeugung im Nahwärmeverbund errechnet. Im Ergebnis führte die Berechnung zu

Jahresgesamtkosten in Höhe von 239.523,18 €. Die Wärmegestehungskosten für den

Anlagenbetreiber ergeben sich daraus in Höhe von 0,0579 €/kWh inkl. Mehrwertsteuer.

Da eine Erneuerung der Heizkessel rein rechnerisch nach Ablauf der Nutzungsdauer von

15 Jahren erfolgen sollte, wurde im zweiten Schritt unter der Berücksichtigung einer

Inflationsrate von 2 % ein Wärmepreis nach Ersatz der Heizkessel in Höhe von

0,0601 €/kWh ermittelt.

Als Basis für einen Kostenvergleich zwischen Gaseinzelheizungen und der

Nahwärmeversorgung dient der ermittelte Wärmepreis in Höhe von 0,0579 €/kWh. Es

wurde mit einem Realzinssatz von 6,5 % und einer Nutzungsdauer von 15 Jahren

gerechnet.


478

Die Kapitalkosten sind für das Einfamilienhaus bei der Nahwärmelösung am günstigsten.

Beim Reihenhaus stellten sich die Brennwertthermen als günstigste Lösung in den

Kapitalkosten heraus.

Im Ergebnis, sind die spezifischen Wärmegestehungskosten sowohl beim

Einfamilienhaus, als auch bei den Reihenhäusern bei der Variante „Brennwerttherme“ am

niedrigsten. Sie betragen 9,52 ct/kWh für das Einfamilienhaus und 12,86 ct/kWh für das

Reihenhaus.

An zweiter Stelle liegt die Nahwärmelösung, die deutlich günstiger ist als die Variante mit

dem bodenstehenden Brennwertheizkessel. Hier betragen die spez.

Wärmegestehungskosten 9,99 ct/kWh für das Einfamilienhaus und 13,39 ct/kWh für das

Reihenhaus.

Beim Brennwertheizkessel ergeben sich Kosten in Höhe von 11,53 ct/kWh für das

Einfamilienhaus und 15,33 ct/kWh für das Reihenhaus.

Weiterhin, als Alternative zum Spitzenlastkessel auf Gasbasis, wird zur Zeit die

Wirtschaftlichkeit eines Spitzenlastkessels auf Altfettbasis überprüft. Hier ist im

Gewerbegebiet „Auf dem Immel“ in Weilerbach mit der Firma Richter & Co. GmbH ein

interessanter Partner vorhanden.

Die Anlage befindet sich derzeit im Bau.

13.3.3.4 Nahwärmenetz Neubaugebiet „Sennsmannswiese “

Weilerbach

Das Konzept umfasst die Nahwärmeversorgung von 18 Wohnhäusern mittels einer

zentralen Holzhackschnitzelheizung. Im Rahmen des Konzeptes wurde eine

Wirtschaftlichkeitsberechnung und ein Vergleich der Wärmegestehungskosten zu

anderen Energieträgern durchgeführt.

Für die Versorgung der 18 Haushalte, mit einem geschätzten Wärmeenergiebedarf von

460.000 kWh pro Jahr, ist eine Heizkesselanlage von 200 kW erforderlich. Jeder

Haushalt wird mit einer Nennwärmeleistung von 13 kW veranschlagt. Ingesamt ergibt

dies eine Nennwärmeleistung von 234 kW. Da der maximale Wärmebedarf der

Abnehmer jedoch nicht zur gleichen Zeit anfallen wird, ist ein Abschlag von 15 %

vorzunehmen.

Der Standort der Heizzentrale ist in Verlängerung der Zufahrtsstraße am nördlichen Rand

des Neubaugebietes vorgesehen. Die Nennwärmeleistung des installierten Heizkessels

beträgt 200 kW. Die Gebäude für die Heizzentrale und das Brennstofflager werden in

Leichtbauweise auf einer Grundfläche von ca. 100 Quadratmetern errichtet. Für die

befestigte Außenanlage werden ca. 200 Quadratmetern benötigt. Von der Heizzentrale

aus verläuft das Nahwärmenetz zu den einzelnen Wohngebäuden, die über

Hausanschlussleitungen mit dem ringförmig angeordneten Nahwärmenetz verbunden

sind. Für das Nahwärmenetz ist ein Leitungsnetz aus Kunststoffmantelrohren mit einer


479

Länge von ca. 250 Metern erforderlich, das im Zuge der Erschließungsmaßnahmen

neben der Trinkwasserversorgung erdverlegt wird. Parallel dazu wird das

Steuerungskabel, zum Auffinden von Störfällen verlegt. Die Wärmeübergabe in die

Wohngebäude erfolgt mittels Hausübergabestationen mit integriertem

Warmwasserspeicher. Sie sind mit Wärmemengenzählern versehen, die den

Wärmeverbrauch für die Abrechnung dokumentieren.

Das Betreiben einer Anlage in dieser Größenordnung hat einen Personalbedarf von einer

fünftel Stelle für Wartung, Instandhaltung und Betrieb.

Um den langfristigen Betrieb der Nahwärmeversorgung zu sichern, sind mit den

zukünftigen Hauseigentümern Wärmelieferungsverträge abzuschließen. Dies ist in

diesem Fall relativ einfach zu realisieren, da die Zuständigkeit von der Planung über den

Bau bis zum Vertrieb in einer Hand liegt. Die Entscheidung welche Energieversorgung

installiert wird, trifft der Bauherr, der auch die einzelnen Häuser einschließlich der von

ihm gewählten Energieversorgung vermarktet. Bei der Wahl einer Nahwärmeversorgung

mittels einer Heizzentrale auf Biomassebasis wäre somit der Abschluss eines

Wärmeliefervertrages in die Vermarktung der einzelnen Häuser integriert.

13.3.3.4.1 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung - Standar dkalkulation

Zunächst wurde eine wirtschaftliche Betrachtung auf Basis gültiger Durchschnittspreise

erstellt. Als Ergebnis ist grundsätzlich festzustellen, dass eine Nahwärmeversorgung in

der vorliegenden Größenordnung unter den betrachteten Umständen unwirtschaftlich ist.

Dem vorliegenden Nahwärmenetz von ca. 250 Metern Länge stehen nur wenige,

vereinzelte Abnehmer mit geringen Abnahmemengen (13 kW je Haushalt) gegenüber.

Insgesamt wurde mit einem jährlichen Absatz von 460.000 kWh Wärme gerechnet.

Zur Wirtschaftlichkeitsberechnung des Nahwärmekonzeptes „In den Sensmannswiesen“

wurde von einem am Markt erzielbaren Wärmeabnahmepreis von 0,08 €/kWh (brutto)

und einem Grundpreis von 250 €/Jahr und Haushalt ausgegangen. Unter

Berücksichtigung der Förderung des Landes Rheinland-Pfalz für holzbefeuerte Anlagen

in Höhe von 75 €/kW installierter Leistung, ergibt sich für diese 200 kW Anlage ein nicht

rückzahlbarer Zuschuss in Höhe von 15.000 €. Darüber hinaus wird von den jeweiligen

Hauseigentümern ein Baukostenzuschuss in Höhe von 5.000 € erhoben. Dies ergibt bei

18 Häusern ein Gesamtbetrag von 90.000 €. Dieser Baukostenzuschuss wird damit

begründet, dass den Haushalten keine Investitionskosten für Brenner, Schornsteine,

sowie die Erschließungskosten für den Gasanschluss entstehen. Die verbleibenden

Investitionskosten werden über ein langfristiges Annuitätendarlehen finanziert. Die

kurzfristigen Liquiditätsengpässe in den Folgejahren werden über einen

Kontokorrentkredit gedeckt. Zur Deckung fixer Kosten muss eine Grundgebühr erhoben

werden. Diese erfolgt in Anlehnung an die Gebühren anderer Energieträger,


480

insbesondere Gas. Derzeit beträgt die Grundgebühr für Gas 171,69 €39 (brutto). Die

Kosten für Schornsteinfeger und Wartung der Kesselanlage sind darüber hinaus

einzukalkulieren. Für das Nahwärmesystem wurde daher eine jährliche Grundgebühr von

250,00 € (brutto) pro Haushalt veranschlagt.

Bei diesen Wertannahmen ist eine Wirtschaftlichkeit des Betriebs der Anlage nicht

gegeben. Bereits im ersten Jahr läuft die Anlage defizitär und erreicht über eine Laufzeit

von 20 Jahren niemals die Gewinnzone.

Um die Anlage wirtschaftlich betreiben zu können, müsste der Wärmepreis bei

mindestens 0,14 €/kWh liegen, wobei die anderen Werte unverändert angesetzt wurden.

Dies ist sowohl derzeit, als auch in naher Zukunft nicht realisierbar. Da die

Heizungsanlage jedoch jetzt aufgrund des Neubaus errichtet werden muss, ist sie unter

rein wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht in dieser Form als Nahwärmekonzept auf

Holzhackschnitzelbasis zu vertreten.

13.3.3.4.2 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung – Konzept in Eigenregie auf

Holzpelletsbasis

Bei dem vorliegenden Nahwärmenetz liegt das Problem der Wirtschaftlichkeit in der Höhe

der laufenden Kosten, die sich aus dem Betrieb der Anlage ergeben. Die realisierbaren

Umsatzerlöse reichen nur aus, um die variablen Kosten zu decken. Dies entspricht der

kurzfristigen Preisuntergrenze. Um den Betrieb über die Laufzeit der Anlage wirtschaftlich

zu betreiben, müsste mindestens die langfristige Preisuntergrenze erzielt werden. Bei

dem vorliegenden Nahwärmenetz können mit der Wärmevergütung von rund 34.400 €

(im ersten Jahr) nur die Instandhaltungs- und Betriebskosten von zusammen 35.100 €

(im ersten Jahr) gedeckt werden. Mit der Grundgebühr müssten dementsprechend die

fixen Kosten, wie Zinsen, Tilgung und Verwaltungskosten gedeckt werden. Es sind aber

nur Grundgebühren von 4.200 € im ersten Jahr erzielbar, die nicht ausreichen, um die

fixen Kosten zu decken.

Grundvoraussetzung für die Wirtschaftlichkeit des Nahwärmenetzes ist demnach die

Reduktion der Instandhaltungskosten. Diese ergeben sich jedoch nach einem

entsprechendem Prozentsatz aus den Investitionskosten. Daraus folgend könnte die

Anlage wirtschaftlich betrieben werden, wenn die Investitionskosten ausreichend gesenkt

werden, wodurch auch die fixen Kosten sinken würden.

Diesen Ansatz hat der zuständige Bauherr und Planer der Siedlung zusammen mit

seinem Heizungsbauer verfolgt und zwei Möglichkeiten der Kostenreduktion eingeplant.

Zum einen rechnet er als Planer nicht nach HOAI ab und senkt somit drastisch die

Baunebenkosten. Zum anderen kann er in Zusammenarbeit mit dem Heizungsbauer

Synergieeffekte und Preisnachlässe nutzen. Zusammen ergibt sich hieraus eine

Kostenreduktion in Höhe von rund 120.000 €. So können die Investitionskosten von

39 Preisverzeichnis für die Versorgung mit Erdgas der Pfalzwerke AG, gültig ab 01.11.2001


481

287.850 € auf 164.048 € und die Betriebskosten von 28.800 € auf 10.800 €. reduziert

werden. Das neue Konzept des Bauherren sieht weiterhin einen Wechsel des Rohstoffes

von Holzhackschnitzel auf Holzpellets vor. Dies erhöht die Betriebskosten von 6.300 €

auf 17.142 €. Auf der Basis dieser neuen Daten wurde eine angepasste

Wirtschaftlichkeitsberechnung erstellt. Die Zusammensetzung der Kosten und der

Kostenvergleich ist in Tabelle 13-17 und Abbildung 13-20 dargestellt.

Tabelle 13-17: Kostenübersicht Nahwärmenetz „Sensma nnswiesen“ in Eigenregie

auf Holzpelletsbasis

Investitionskosten 164.048,00 € • Heizkesselanlage• zusätzl. Gaskessel• Peripherie• Hallen• Außenanlagen• Hausübergabestationen• Nahwärmenetz

Instandhaltungskosten 10.800,52 € • Bau-, Maschinen-, Elektro- und Leittechnik • Nahwärmenetz • Versicherung • Ascheentsorgung • Personalkosten

Betriebskosten 17.142,44 € • Betriebsm ittel (inkl. Strom ) 820,24 € • Brennstoffkosten (Pellets) 33.527,70 €

287850

164050

2880010800 6300

17150 35100 27950

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

EuroInvestitions-

kostenInstandhal-tungskosten

Betriebs-kosten

variableKosten

Standard

Eigenregie(Holzpellets)

Abbildung 13-20: Kostenvergleich zwischen Standardk alkulation und

Eigenregiekonzept auf Basis Holzpellets



482

Aufgrund der gestiegenen Kosten für den Energieträger, arbeitet die Anlage in den ersten

15 Jahren defizitär. Erst nach 15 Jahren, wenn das Darlehen getilgt und die

Kesselanlage abgeschrieben ist, wird ein positives Jahresergebnis erzielt. Jedoch haben

sich in den ersten 15 Jahren Verluste angesammelt, so dass die Anlage sich auch nach

20 Jahren nicht amortisiert hat. Abbildung 13-21 und Abbildung 13-22 zeigen den

Liquiditäts- und Gewinnverlauf bei einem Wärmepreis von 0,08 €/ pro kWh.

-120.000,00 €

-100.000,00 €

-80.000,00 €

-60.000,00 €

-40.000,00 €

-20.000,00 €

- €

20.000,00 €

40.000,00 €

60.000,00 €

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Jahre

Summe Erträge

Summe Aufwendungen

kummulierter Gewinn

Abbildung 13-21: Gewinnbetrachtung bei einem Wärmep reis von 0,08 €/kWh


-50.000,00 €

- €

50.000,00 €

100.000,00 €

150.000,00 €

200.000,00 €

250.000,00 €

1 3 5 7 9 11 13 15

Jahre

Summe der Einnahmen

Summe der Ausgaben

Liquidität am Jahresende

Abbildung 13-22: Liquiditätsbetrachtung bei einem W ärmepreis von 0,08 €/kWh


Um auf der Basis von Holzpellets ein ausgeglichenes Ergebnis zu erzielen, müsste ein

Wärmepreis von 0,10 €/kWh zu erzielen sein. Unter diesen Vorraussetzungen ergäbe

sich das in Abbildung 13-23 und Abbildung 13-24 dargestellte Bild.


483

-10.000,00 €

- €

10.000,00 €

20.000,00 €

30.000,00 €

40.000,00 €

50.000,00 €

60.000,00 €

70.000,00 €

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Jahre

Summe Erträge

Summe Aufwendungen

kummulierter Gewinn

Abbildung 13-23: Gewinnbetrachtung bei einem Wärmep reis von 0,10 €/kWh


- €

5 0 . 0 0 0 , 0 0 €

1 0 0 . 0 0 0 , 0 0 €

1 5 0 . 0 0 0 , 0 0 €

2 0 0 . 0 0 0 , 0 0 €

2 5 0 . 0 0 0 , 0 0 €

1 3 5 7 9 1 1 1 3 1 5

J a h r e

S u m m e d e r E i n n a h m e n

S u m m e d e r A u s g a b e n

L i q u i d i t ä t a m J a h r e s e n d e

Abbildung 13-24: Liquiditätsbetrachtung bei einem W ärmepreis von 0,10 €/kWh


13.3.3.4.3 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung – Konzept in Eigenregie auf

Holzhackschnitzelbasis

Beim Einsatz von Holzhackschnitzel als Energieträger bleibt der Brennstoff gegenüber

der Standardkalkulation unverändert. Dementsprechend bleiben die Betriebskosten

(Kosten für den Brennstoff und anderweitige Betriebsmittel) unverändert. Die

Instandhaltungskosten sinken proportional zu den Investitionskosten. In der folgenden

Grafik sind die Kosten der ursprünglichen Konzeption denen dieser Alternative

gegenübergestellt.


484

287850

164050

28800 181006300 5700

3510023800

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

EuroInvestitions-

kostenInstandhal-

tungskostenBetriebs-kosten variable Kosten

bisher

aktuell

Abbildung 13-25: Kostenvergleich zwischen Standardk alkulation und

Eigenregiekonzept auf Basis Holzhackschnitzeln


Diese Alternative ist gegenüber der ursprünglichen Variante wirtschaftlich. Wenn bei der

Kapitalwertmethode nur das eingesetzte Kapital (Investitionskosten abzüglich der

Förderung und des Baukostenzuschusses) betrachtet wird, ergibt sich bei einem internen

Zinsfuß von fünf Prozent bereits nach 15 Jahren ein positiver Kapitalwert. Auf die Laufzeit

von 20 Jahren gesehen wird ein positiver Kapitalwert bei einem internen Zinsfuß von 9 %

erwirtschaftet.

Es entsteht zu keiner Zeit ein Liquiditätsengpass. Bereits ab dem ersten Jahr wird am

Jahresende jeweils ein Liquiditätszuwachs verzeichnet. Bei der steuerlichen

Gewinnermittlung entsteht bereits ab dem achten Jahr ein Jahresüberschuss vor

Steuern. Ab dem 14. Jahr ist der kumulierte Gewinn ausgeglichen. Die Unterschiede

zwischen der Liquiditäts- und Gewinnrechnung stammen aus der unterschiedlichen

Behandlung zwischen Abschreibung und Tilgung des Darlehens. So sind bei der

steuerlichen Betrachtung die Investitionskosten voll abzuschreiben. Bei der

Liquiditätsrechnung sind jedoch nur die Tilgungszahlungen für die, um die Zuschüsse

geminderten Investitionskosten, zu berücksichtigen.

Unter Einbezug der niedrigen Investitionskosten durch die Errichtung des

Nahwärmenetzes in Eigenregie und der Zuschüsse, arbeitet diese Anlage auf Basis von

Holzhackschnitzel nach der Berechnung wirtschaftlich. Auf die Laufzeit von 15 Jahre

gesehen ergibt sich ein interner Zinsfuß von fünf Prozent. Bei einer Laufzeit von 20

Jahren ergibt sich ein interner Zinsfuß von neun Prozent.


485

13.3.3.5 Nahwärmenetz Reichenbacher Weg in Mackenba ch

13.3.3.5.1 Projektbeschreibung

Das in der Ortsgemeinde Mackenbach geplante Neubaugebiet „Reichenbacher Weg“ soll

über ein Nahwärmenetz auf Basis von Holzhackschnitzeln mit Wärme versorgt werden.

Das Neubaugebiet „Reichenbacher Weg“ liegt am nordwestlichen Rand der bebauten

Ortslage von Mackenbach. Das Plangebiet wird wie folgt begrenzt:

• Im Norden und Nordosten durch anschließende landwirtschaftlich genutzte

Flächen

• Im Südosten durch bestehende Bebauung mit Wohn- und Mischnutzung, sowie

größeren Nutz- und Ziergartenstrukturen im Bereich der Schwedelbacher

Strasse.

• Im Süden durch die Bebauung der Miesenbacher Strasse

• Im Westen durch das nahegelegene Golfplatzgelände.

Die gesamte Fläche des Neubaugebietes umfasst ca. 19 ha. Die längste Erstreckung in

Nord-Süd Richtung beträgt etwa 460 m in Ost-West Richtung ca. 570 m.

13.3.3.5.2 Heizwärmebedarf

Der folgenden Abschätzung des Heizwärmebedarfs wurde ein Verhältnis der Anzahl von

Einfamilienhäusern zu Doppelhäusern von 75 % EFH zu 25 % DH zugrunde gelegt. Dies

entspricht im Neubaugebiet „Reichenbacher Weg“, Mackenbach ca. 173

Einfamilienhäuser und ca. 58 Doppelhäuser.

Der für diese Bebauung ermittelte Heizwärmebedarf liegt bei 519.399 kWh/a für

Raumwärme und bei 138.600 kWh/a für die Warmwasserbereitung. In der Summe ergibt

sich ein Gesamtwärmebedarf in Höhe von 657.999 kWh/a. Daraus errechnet sich eine

benötigte Gesamtheizlast in Höhe von 2,523 MW.

Die Gesamtlast wird in 30 % Grundlast des Holzhackschnitzelkessels (HHS-Kessel) und

70 % Spitzenlast der (Ölkessel) aufgeteilt. Es ergeben sich folgende Kesselleistungen:

HHS-Kessel 30%: 760,49 [kW]

Ölkessel gesamt 70 %: 1.770 ,11 [kW]

Durch die gewählte Aufteilung der Wärmelast erreicht der HHS-Kessel deutlich über

5.000 Betriebsstunden im Jahr und etwa eine 75 %-ige Deckung des

Gesamtenergiebedarfs. Die Heizlast der Ölkessel wird auf zwei Kessel aufgeteilt. Die

beiden Kessel erzeugen in der Summe ca. 25 % des gesamten Energiebedarfs. Da die

Baugrundstücke aufgrund zeitlich unterschiedlicher Fertigstellung der Gebäude nicht

gleichzeitig an das Nahwärmenetz angeschlossen werden können, werden die Kessel

nacheinander in Betrieb genommen. Für den geringeren Energiebedarf zu Beginn wird


486

der Öl-Kessel mit geringerer Leistung installiert. Bei Bedarf wird der HHS-Kessel

angeschlossen, gefolgt vom Öl-Kessel mit der größeren Leistung. Somit kann auch noch

im Laufe der Bauphasen eine Anpassung der Kesselleistung erfolgen.

13.3.3.5.3 Projektstatus

Mit der Erschließung des Geländes „Reichenbacher Weg“ wurde gegen Ende des Jahres

2003 begonnen. Mit der Erschließung des Gebietes erfolgte auch die Verlegung der

Nahwärmetrasse.

13.4 Projekte und Umsetzungskonzepte im Landkreis

Kaiserslautern

13.4.1 Konzepte

13.4.1.1 Holzhackschnitzelheizung Bruchmühlbach-Mie sau


Das Naherholungsgebiet befindet sich in der Ortsgemeinde Miesau der

Verbandsgemeinde Bruchmühlbach-Miesau.

Die Heizanlage des Waldwarmfreibades im Naherholungsgebiet Miesau, in der

Verbandsgemeinde Bruchmühlbach-Miesau muss ersetzt werden. Im Auftrag der

Verbandsgemeinde Bruchmühlbach-Miesau erstellte das IfaS eine Machbarkeits- und

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, in der verschiedene Möglichkeiten zur erneuerbaren

Energieversorgung untersucht wurden. Bei der Untersuchung wurden ebenfalls weitere

benachbarte Gebäude mit einbezogen.

Bei den zu versorgenden Einrichtungen handelt es sich um die Folgenden:

• (I) Die Regionalschule mit angeschlossener Turn- und Festhalle wird mit Erdgas

versorgt. Die Wärmeleistung der Heizanlage Marke Buderus beträgt 740 kW. Sie

wurde 1993 in Betrieb genommen.

• (II) Das Vereinsheim der Ortsgemeinde Miesau wird für festliche Anlässe seitens

der Vereine genutzt. Für Privatpersonen besteht ebenfalls die Möglichkeit der

Nutzung, z.B. für etwaige Familienfeiern. Dieses Gebäude wird mit Erdgas

versorgt.

• (III) Die neue Schulsporthalle Bruchmühlbach – Miesau wurde 2001 erbaut. Zur

Wärmeversorgung wird eine Erdgasheizung der Marke Viessmann genutzt. Die

Heizanlage wurde 2001 in Betrieb genommen und liefert eine Wärmeleistung

von 286 kW.


487

• (IV) Der Kindergarten wurde vor zwei Jahren neu erbaut. Er wird zur Zeit mit

einem 40 kW Erdgaskessel der Firma Remeha versorgt, welcher im Jahre 2001

installiert wurde.

• (V) Das Sportheim Bruchmühlbach – Miesau wird vom örtlichen Sportverein

genutzt und beherbergt des Weiteren eine Gaststätte, die ganzjährig geöffnet ist.

Dieses Gebäude wird mit Öl versorgt.

• (VI) Die Beckenerwärmung des Waldwarmfreibad Bruchmühlbach – Miesau

erfolgt teilweise mit solarer Energie. Der restliche Beheizungsanteil, vor allem zur

Beckenaufheizung zu Saisonbeginn wird mittels einer Ölheizung gedeckt. Diese

ist nach jetzigem Stand sanierungsbedürftig.

• (VII) Der Campingplatz Hasenhübel wird zur Warmwasseraufbereitung in den

Sanitäreinrichtungen mit Flüssiggas mittels Außentank versorgt.

• (VIII) Die Reithalle Miesau wird nicht im Nahwärmenetz berücksichtigt, da

seitens der Verantwortlichen kein Interesse bestand.


488

Abbildung 13-26: Lageplan des Nahwärmeverbundes mit möglichen

Standortvarianten

Quelle EIFLER, P. (2003), S. 29

Die Berechnungen ergaben eine Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu der derzeitigen

Energieversorgung.

13.4.1.1.1.1 Verbrauch

Der Verbrauch der einzelnen Einrichtungen wurde seitens der Verbandsgemeinde

ermittelt und wird folgend tabellarisch aufgezeigt.


489

Tabelle 13-18: Gesamtverbrauch der einzelnen Objekt e (alle Einheiten in kWh)

(I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII)

Januar 264.947,00 38.662,53 63.714,00 25.381,75 27.306,35 - 2.300,00

Februar 121.077,00 17668,22 33.894,00 11.599,10 12.478,61 - 2.300,00

März 114.439,00 16.699,57 16.359,00 10.963,18 11.794,48 - 2.300,00

April 65.070,00 9.495,37 16.927,00 6.233,66 6.706,34 - 2.300,00

Mai 21.159,00 3.087,64 7.266,00 2.027,02 2.180,72 120.000,00 2.300,00

Juni 6.045,00 882,12 4.014,00 579,11 623,02 80.000,00 6.900,00

Juli 3.023,00 441,13 586,00 289,60 311,56 80.000,00 6.900,00

August 3.023,00 441,13 587,00 289,60 311,56 80.000,00 6.900,00

September 27.203,00 3.969,61 8.204,00 2.606,03 2.803,64 40.000,00 6.900,00

Oktober 53.634,00 7.826,57 8.071,00 5.138,10 5.527,71 - 2.300,00

November 142.371,00 20.775,56 38.574,00 13.639,05 14.673,25 - 2.300,00

Dezember 134.216,00 19.585,54 22.852,00 12.857,80 13.832,77 - 2.300,00

Summe 956.207,00 139.535,00 221.048,00 91604,00 98.550,00 400.000,00 46.000,00

Quelle: Verbandsgemeinde Bruchmühlbach-Miesau

Daraus ergibt sich ein Jahresgesamtverbrauch von 1.952.944 kWh.

13.4.1.1.1.2 Leistungsermittlung

Die Verbrauchssumme aller Versorgungsobjekte beträgt 1.952.944 kWh/a. Bei einer

geschätzten Jahresnutzungszahl von 1.800 Stunden40, die je nach Gebäudetyp variiert,

ergibt sich eine Leistung von 1.085 kW. Da die Wärmeübergabestationen einen

Wirkungsgrad von 95 % aufweisen, muss mit einem Aufschlag von 5 % gerechnet

werden. Daraus ergibt sich eine errechnete Leistung von 1.140 kW. Die gesamte

errechnete Leistung wird nicht vollständig benötigt, da die einzelnen Objekte nicht zur

gleichen Zeit beheizt werden. Das Schwimmbad weist einen reinen Sommerbetrieb auf,

während die Schule im Winter ihre höchste Heizleistung erreicht. Das Vereinsheim wird

nicht permanent genutzt und somit auch nicht permanent beheizt. Aus diesem Grund

kann mit einem sogenannten Gleichzeitigkeitsfaktor gerechnet werden, der den

Leistungswert abmindert. Der Faktor wird mit 0,7 festgelegt, was zu einer Leistung von

795 kW führt. Des Weiteren werden die Wärmeverluste im Leitungssystem berücksichtigt,

welche den Leistungswert um 5 % nach oben korrigiert.

Somit ergibt sich ein Leistung von 837 kW, die zur Versorgung der Objekte benötigt wird.

Um die Verbrauchsverteilung zu verdeutlichen, soll die nachfolgende Jahresganglinie für

den Gesamtverbrauch der Objekte I bis VII dienen (vgl.: Tabelle 13-19 und 13-20).

40 Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik, 70.Auflage


490

Jahresganglinie Gesamt

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

450000

Janu

ar

Febru

arApr

ilMai

Jun i

Juli

August

Septe

mb er

Oktobe

r

Novem

ber

Dezem

ber

Monate

KW

h

Tabelle 13-19 : Jahresganglinie des Gesamtverbrauches der Objekte I bis VII

Quelle: EIFLER, P. (2003)

Aus vorhergehender Jahresganglinie wird nun die Jahresdauerlinie des Verbrauchs

abgeleitet.

Jahresdauerlinie Gesamt

100,00

19,5321,6821,6821,7123,4525,27

37,4240,86

47,1348,69

55,01

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

730 1460 2190 2920 3650 4380 5110 5840 6570 7300 8030 8760

Jahresstunden

Wär

meb

edar

f in

% d

er H

öchs

tlast

Abbildung 13-27: Jahresdauerlinie des Gesamtverbrau ches der Objekte I bis VII


Mit Hilfe dieser Jahresdauerlinie kann folgend die Lastverteilung dargestellt werden.


491

Abbildung 13-28: Grund- und Spitzenlastverteilung a nhand der Jahresdauerlinie für

den Jahresverbrauch 41


Bei dieser Anlagenkonzeption wird eine Verteilung der Kesselleistung von 40 % und

60 % gewählt, wobei die 40 % installierte Leistung zur Deckung der Grundlast verwendet

werden. Die übrigen 60 % installierte Leistung werden über den Zeitraum eines Jahres

nur selten zur Unterstützung des Biomassekessels benötigt und decken die Lastspitzen

ab.

Bei der zur Deckung der Wärmeversorgung benötigten Leistung von 837 kW entspricht

die Verteilung von 40 % und 60 % den Kesselgrößen von 334 kW und 503 kW. Aus

diesem Grund wird der Biomassekessel mit einer Größe von 500 kW gewählt, um

Reserven vorzuhalten.

13.4.1.1.2 Wirtschaftlichkeit

Referenzsystem

Kapitalgebundene Kosten:

Die kapitalgebundenen Kosten setzen sich folgendermaßen zusammen:

KK = KI * a

KK = Kapitalkosten

KI = Investitionskosten

41 Grundlast mit Farbe grün, Spitzenlast mit Farbe blau


492

Die Investitionskosten einer neuen Heizungsanlage im Waldwarmfreibad sollen 50.000 €

betragen. Die Nutzungsdauer der neuen Anlage wird mit 20 Jahren veranschlagt und der

Zinssatz beträgt 6 %. Daraus ergibt sich ein Annuitätsfaktor von 8,7185 %.

KK = 50.000 € * 0,087185

KK = 4.360 €

Betriebsgebundene Kosten:

Die neuinstallierte Heizungsanlage bedarf keiner Wartung oder Instandsetzung. Die

übrigen sechs Anlagen, deren Erbauungsdatum stark schwankt, werden nach eigenem

Ermessen mit einer Wartungspauschale von 400 € angesetzt. Hinzu kommen Kosten für

den Schornsteinfeger, der regelmäßige Emissionsmessungen durchführt. Bei Gaskesseln

sind es Einjahresintervalle, bei Ölheizungen Halbjahresintervalle. Dadurch entstehen

Kosten von 2.400 €42 als Wartungspauschale und 400 € für den Schornsteinfeger43, was

eine Gesamtsumme von 2.800 € für betriebsgebundene Kosten ergibt.

Verbrauchsgebundene Kosten:

Die verbrauchsgebundenen Kosten setzen sich zusammen aus dem Heizölpreis, dem

Flüssiggaspreis und dem Preis für Erdgas. Vier der sieben Objekte werden mit Erdgas

versorgt. Der Bezugspreis beträgt 3,89 Cent pro kWh bei einer Abnahme von jährlich

1.408.394 kWh und beinhaltet sowohl den Leistungspreis als auch den Arbeitspreis für

Erdgas.44 Das Heizöl wird bei einer Abnahmemenge von 49.855 Litern mit einem Preis

von 42,65 Cent pro Litern angerechnet.45 Das Flüssiggas wird bei einer Abnahmemenge

von 7.000 Litern mit einem Preis von 41,76 Cent pro Liter46 und einem Grundpreis von

202,80 € pro Jahr berechnet. Hinzu kommen Stromkosten in Höhe von 1.200 € jährlich

zum Betrieb der Anlagen.

Daraus ergeben sich die folgenden Kosten:

Erdgas: 54.787 €

Heizöl: 21.263 €

Flüssiggas: 3.126 €

Strom: 1.200 €

� Verbrauchsgebundene Kosten = 80.376 €

42 Sechs Gebäude a’ 400 € = 2.400 € 43 Angaben Herr Paul Schad, Bezirks-Schornsteinfegermeister 44 Bezug durch Pfalzwerke; Kommune hat Sondertarif da Großverbraucher; Stand 02.03.2003 45 Preis nachgefragt am 03.03.2003 46 Stand März 2003; Preis zugesichert bis September 2003; HGW HanseGas GmbH, 19055 Schwerin


493

Jährliche Gesamtkosten:

Die jährlichen Gesamtkosten setzen sich zusammen aus den kapitalgebundenen, den

betriebsgebundenen und den verbrauchsgebundenen Kosten.

K = KK + KB + KV

K = 4.360 € + 2.800 € + 80.376 €

K = 87.536 €

Wärmegestehungskosten

Die Wärmegestehungskosten errechnen sich durch die Division der jährlichen

Gesamtkosten durch die jährlich produzierte Wärmemenge.

KW = W

K=

kWh944.952.1

€536.87

K = Kapitalkosten

W = Wärmemenge

KW = 0,04482 €/kWh

13.4.1.1.2.1 Grundlast Hackschnitzelanlage + Spitze nlast Ölkessel

In der folgenden Variante wird die Grundlast durch eine Hackschnitzelanlage mit 500 kW

gedeckt. Die Spitzenlastabdeckung übernimmt ein Öl- oder Gaskessel, der je nach

Bedarf aus dem bestehenden Objektbestand zugeschaltet wird. Bei dieser

Konzeptvariante muss beachtet werden, dass für die unterschiedlichen Anlagenteile

verschiedene Annuitäten berechnet werden, da unterschiedliche Nutzungsdauern

gegeben sind.

Kapitalgebundene Kosten:

In die Berechnung fließen die Förderungen in Höhe von 38.345 € mit ein.

In der nachfolgenden Tabelle werden die unterschiedlichen Anlagenkomponenten mit

den jeweiligen Nutzungsdauern in Jahren und der sich daraus ergebenden Annuität

aufgezeigt.


494

Tabelle 13-20: Kapitalgebundene Kosten der Holzhack schnitzelanlage mit

Spitzenlast Ölkessel

Inv.kosten Kapitalkosten Anlagenkomponenten

€ Nutzung/a Annuität €

Heizkessel mit Sockel47 1.209 20 7,3582% 89

Silo mit Abdeckung 31.060 20 7,3582% 2.285

Zuführschnecke u. Austrag 10.437 10 12,3291% 1.286

Regelung u. Steuerung HHS 10.265 10 12,3291% 1.265

Kaminanlage HHS 8.793 50 4,6550% 409

Inbetriebnahme HHS 3.758 20 7,3582% 277

Regelung Nahwärmenetz 37.326 10 12,3291% 4.602

Elektroarbeiten 5.452 20 7,3582% 401

Schlosserarbeiten 17.400 20 7,3582% 1.280

Nahwärmenetz 127.744 40 5,0523% 6.454

Hausübergabestationen 51.670 30 5,7830% 2.988

Spitzenlastkessel 4.350 20 7,3582% 320

Baumaßnahmen 107.233 50 4,6550% 4.992

Baunebenkosten 41.670 20 7,3582% 3.066

Summe 458.367 29.714

Quelle: EIFLER, P. (2003) S. 106

Betriebsgebundene Kosten

Die betriebsgebundenen Kosten setzen sich aus den Kosten für Wartung und

Instandhaltung, Personalkosten sowie Verwaltungs- und Versicherungskosten

zusammen. Für die Wartungs- und Instandhaltungskosten werden 1 % der

47 Förderung mit 38.345 € eingerechnet


495

Anlageninvestitionssumme angesetzt. Die Anlage erfordert einen normalen

Bedienungsaufwand und wird daher mit 1/10 Stelle berechnet. Das ergibt

Personenkosten in Höhe von 4.000 €, bei der Annahme von 40.000 € für eine volle

Stelle. Die Verwaltungskosten werden mit 0,5 % und die Versicherungskosten mit

0,25 % der Anlageninvestitionssumme angesetzt. Die Anlageninvestitionssumme beträgt

458.367 €.

Ausgehend von dieser Summe ergeben sich folgende Kosten:

Tabelle 13-21: Betriebsgebundene Kosten der Hacksch nitzelanlage mit Spitzenlast

Ölkessel

Betriebsgebundene Kosten pro Jahr €

Wartung und Instandsetzung 1 % 4.584

Personalkosten 1/10 Stelle 4.000

Verwaltungskosten 0,5 % 2.292

Versicherungskosten 0,25 % 1.146

Summe 12.022

Quelle: EIFLER, P. (2003), S. 107

Verbrauchsgebundene Kosten

Die verbrauchsgebundenen Kosten setzen sich zusammen aus den Brennstoff- und

Logistikkosten sowie aus den Kosten für Betriebs- und Hilfsstoffe, deren Höhe mit 1 %

der Investitionssumme angerechnet wird.

Tabelle 13-22: Verbrauchsgebundene Kosten der Hacks chnitzelanlage mit

Spitzenlast Ölkessel

Verbrauchsgebundene Kosten pro Jahr € Hilfs- und Betriebsstoffe (1 % der Investitionskosten) 4.584

Brennstoff Hackschnitzel (2.500 Srm) 28.45548

Brennstoff Spitzenlast Heizöl (22.000 l) 9.383

Summe 42.422

Quelle: EIFLER, P. (2003), S. 107

48 500 Srm aus Waldrestholz zu 12,91 €/Srm; 2.000 Srm aus Industrierestholz zu 6 €/Srm + 4 €/Srm für

Transport und Ascheaustrag


496

Jährliche Gesamtkosten

Die jährlichen Gesamtkosten setzen sich zusammen aus Addition der

kapitalgebundenen, der betriebsgebundenen und der verbrauchsgebundenen Kosten,

abzüglich den Erlösen.

K = KK + KB + KV

K = 29.714 € + 12.022 € + 42.422 €

K = 84.158 €

Wärmegestehungskosten

Die Wärmegestehungskosten errechnen sich durch die Division der jährlichen

Gesamtkosten durch die jährlich produzierte Wärmemenge.

KW = W

K=

kWh944.952.1

€158.84 K = Kapitalkosten

W = Wärmemenge

KW= 0,04309 €/kWh

Abbildung 13-29 zeigt den Wirtschaftlichkeitsvergleich des Referenzsystems mit dem

Biomassesystem auf Basis einer Hackschnitzelheizung.

Wirtschaftlichkeitsvergleich

0,043090,04482

0,0360,038

0,040,0420,0440,0460,048

0,05

Referenzsystem Biomassesystem

Systeme

Wär

meg

este

hung

s-ko

sten

€/k

Wh

Abbildung 13-29: Wärmegestehungskosten des Referenz systems und der

Biomassenanlagenvarianten im graphischen Vergleich



497


Die Berechnungen wurden an die Pfalzwerke AG weitergegeben, die jedoch kein

Interesse an einem Contracting zeigte, da die zu erwartenden Gewinne auf Grund der

langen Leitungen zum Schwimmbad zu gering ausfielen. Für die Beheizung des

Schwimmbades wird eine kurzfristige dezentrale Lösung angestrebt. Dabei soll die

Möglichkeit zum Bau einer Pelletheizung berücksichtigt werden. Die Gebäude I bis IV

verfügen über Heizungen, die nicht zum Austausch anstehen. Sollte dies mittelfristig der

Fall sein, wird das Konzept nochmals auf eine Anwendung geprüft.

13.4.1.2 Ausweitung des ZEV-Projektes auf den Landk reis

Kaiserslautern


Nach erfolgreichem Abschluss des Projektes Zero-Emission-Village Weilerbach wird das

ZEV-Konzept auf den gesamten Landkreis Kaiserslautern ausgeweitet. Projektziel ist die

Untersuchung der Möglichkeiten zur CO2-neutralen Energieversorgung der einzelnen

Verbandsgemeinden. Dabei werden konkrete Projektansätze aufgezeigt und angestoßen.


Der Landkreis Kaiserslautern und die Landeszentrale für Umweltaufklärung (LZU)

unterstützen das Projekt finanziell und inhaltlich. In den Verbandsgemeinden herrscht

großes Interesse an der Umsetzung des Konzeptes. Derzeit werden die Entscheidungen

den Kommunen herbeigeführt.

13.4.2 Umsetzung

13.4.2.1 Holzhackschnitzelheizung Schopp


Die Ortsgemeinde Schopp liegt 12 Kilometer südlich der kreisfreien Stadt Kaiserslautern.

Sie ist eine von sechs Ortsgemeinden der Verbandsgemeinde Kaiserslautern-Süd.

Im Frühjahr 2000 wurden erhöhte Verbrauchs- und Abgaswerte der Heizung des

Rathauses und der Turnhalle gemessen. Daraus entstand die Notwendigkeit sich über

den Austausch der Anlage Gedanken zu machen. Seitens des Gemeinderates wurde

angeregt den eigenen 700 ha großen Wald als Brennstoffquelle zu nutzen. In diesem

Zusammenhang wurde eine Studie in Auftrag gegeben, eine mögliche

Nahwärmeversorgung der öffentlichen Gebäude mit Holzmasse zu untersuchen. Das

Ergebnis der Studie war positiv. Einziger Schwachpunkt stellten die hohen

Investitionskosten einer mit Holzmasse betriebenen Heizanlage im Vergleich zu einer

konventionell betriebenen Gas- oder Heizölanlage dar. Zur Behebung dieser


498

Investitionshürde wurde ein Zuschuss aus dem Europäischen LEADER+ Programm

beantragt.


Die Holzhackschnitzel-Anlage konnte nur durch den Zuschuss aus dem Leader+

Programm realisiert werden. Insgesamt wurden zwei Anträge auf Förderung gestellt. Der

erste Antrag wurde abgelehnt, da sich Schopp nicht im Fördergebiet befand. Für den

Gemeinderat war die Zuschussmöglichkeit ausschlaggebend und daher hatte er vorerst

das Vorhaben abgelehnt. Einige Tage nach der Ablehnung wurde die lokale

Arbeitsgruppe "Zentrum und südlicher Pfälzerwald" in der sich auch Schopp befindet

LEADER+ Gebiet. Dies ergab eine neue Ausgangssituation, woraufhin im Juli 2002

erneut ein Antrag auf Zuschuss aus dem LEADER+ Programm gestellt wurde. Ende Juli

2002 kam ein positiver Bescheid von der ADD Trier der einen Zuschuss von 50 % der

Investitionskosten zusicherte. Nach der Bewilligung der Fördergelder konnte im

November 2002 mit der Installation einer 300 kW Holzhackschnitzel-Anlage begonnen

werden. Im Januar 2003 war die Anlage bereits betriebsbereit.

Angeschlossene Gebäude: Grundschule, Turn- und Festhalle, Lehrerwohnhaus,

Kindertagesstätte, Rathaus, Werkstätten.

Die Anlage in Schopp ist ein Projekt mit Pilotcharakter. Es ist das erste Vorhaben einer

Nahwärmeversorgung öffentlicher Gebäude mit Holzmasse im Landkreis Kaiserslautern.

Durch das Bestehen der Anlagen konnte im Landkreis demonstriert werden wie ein

solches Konzept zur Energieversorgung aus Holzhackschnitzel funktionieren kann.

Die schnelle Umsetzung des Vorhabens ist positiv zu bewerten. Wie bei allen innovativen

Konzepten mussten auch hier Kinderkrankheiten ausgemerzt werden. So konnten zur

Inbetriebnahme nicht ausreichend trockene Holzhackschnitzel bereitgestellt werden. Die

Anlagentechnologie war nicht für die feuchten Hackschnitzel eingerichtet, so dass es bei

der Materialzufuhr zunächst zu Problemen kam. Die Lagermöglichkeit zur Trocknung der

Holzhackschnitzel musste erst bereit gestellt werden. Derzeit werden die logistischen

Optimierungen durchgeführt.

13.4.2.2 Holzhackschnitzelheizung Schernau


Das Alten-, Pflege- und Übergangsheim Schernau befindet sich in der Ortsgemeinde

Martinshöhe der Verbandsgemeinde Bruchmühlbach-Miesau. Das Heim besteht aus

einem Komplex aus Wohn-, Nutz- und Nebengebäuden. Hier versorgen 80 Angestellte, in

Küche, Pflege und der Wäscherei, 210 Heimbewohner. Im April 1899 gründete die

Pfälzer Arbeiterkolonie e.V. in Ramstein das Heim. 1955 musste es aus wirtschaftlichen

Gründen auf das heutige Gelände (Bamsterhof) umgesiedelt werden. Das

Altenpflegeheim war von Anfang an auf Eigenversorgung ausgerichtet. Es hat einen


499

eigenen Brunnen und in seinem Eigentum befinden sich einige land- und

forstwirtschaftliche Flächen. Im Zuge der Verlegung der Schernau konnte der Landbesitz

nicht mehr bewirtschaftet werden und wird derzeit verpachtet.

Diese Flächen sind aufgeteilt in: Weide- und Wiesenland 40 ha, Ackerland (arrondiert)

15 ha, Ackerland (nicht arrondiert) 30 ha, Wald 15 ha.

Derzeit wird die Wärmeversorgung der Schernau durch eine Öl-Heizung gewährleistet.

Die Öl-Heizung ist veraltet und muss in den nächsten fünf Jahren ausgetauscht werden.

Angeregt durch Herrn Hemmer, vom Ingenieurbüro GKM, wurde über die Nutzung von

Biomasse zur Energieversorgung nachgedacht. In diesem Zusammenhang wurde eine

Studie in Auftrag gegeben. Ziel dieser Studie war die Prüfung, in wie fern sich Holz und

Rapsöl zur Energieversorgung der Schernau verwenden lassen. Bedingung ist, dass der

Einsatz dieser regenerativen Energieträger nur dann erfolgt, wenn diese sich im

Vergleich mit fossilen Energieträgern als ökonomisch vorteilhaft erweisen.


Das Projekt befindet sich in der Bauphase. Es werden zwei Holzhackschnitzelanlagen mit

je 400 kW Leistung installiert. Die alte Anlage bleibt zur Deckung der Spitzenlast

bestehen. Das Vorhaben stößt auf reges Interesse innerhalb und außerhalb des

Landkreises. Bei Veranstaltungen konnten sich regionale und überregionale Akteure

informieren.49

Das Projekt ist auch ohne finanzielle Zuwendungen wirtschaftlich darstellbar. Durch einen

Zuschuss aus dem Ziel-2-Programm im Januar 2004 kann auch der Spitzenlastkessel

ausgetauscht und durch eine rapsölbetriebene Anlage ersetzt werden.50

13.4.2.3 Holzhackschnitzelheizung Neubaugebiet Haar spott,

Enkenbach-Alsenborn


Die Gemeinde Enkenbach-Alsenborn beschäftigt sich seit geraumer Zeit mit der

energetischen Optimierung öffentlicher und privater Einrichtungen. Im Rahmen eines

kommunalen Energieversorgungskonzeptes wurden im Jahre 1994 verschiedene

Nahwärmeinseln für die Eignung zum Betrieb eines Blockheizkraftwerkes ermittelt. Vor

dem Hintergrund der Anfrage eines potenziellen Investors für ein Biomasseheizkraftwerk

auf Gemeindegebiet, wandte sich die Gemeindeverwaltung mit Beratungsbedarf an das

IfaS. Zwar war das angedachte Projekt für die Gemeinde nicht interessant, das Interesse

an der Nutzung des eigenen Forst-Holzes zur Wärmeversorgung wurde jedoch

49 Am 27.02.2003 lud der Landrat zum Thema „Mit örtlicher Biomasse zur Energie-Autarkie“ ein. Unter den

zahlreichen Akteuren war auch Frau MdL Margit Mohr ( Mitglied des Ausschusses für erneuerbare Energie). 50 Aussagen des GKM Ingenieurbüros, Hr. Hemmer, betraut mit der Planung der Anlage.


500

aufgegriffen. IfaS definierte, auf Basis der bereits ermittelten Daten, potenzielle

Wärmeinseln und stellte diese der Gemeinde vor. Als erstes Projekt wurde die

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zum Bau eines Nahwärmenetzes für das Neubaugebiet

„Haarspott“ beauftragt.

Das Neubaugebiet ist mit 110 Grundstücken und 195 Wohneinheiten ausgewiesen. Um

verschiedene Umsetzungsmöglichkeiten zu berücksichtigen, wurden mehrere Szenarien

erstellt. Die Szenarien 1 (Berücksichtigung nur der gemeindeeigenen Grundstücke) und 2

(Einbeziehung aller Grundstücke im Neubaugebiet und Anschluss der integrierten

Gesamtschule) wurden in einem ersten Schritt genauer betrachtet. Szenario 1 stellte

sich, auf Grund zu langer Leitungen und zu geringen Abnahmen als nicht wirtschaftlich

heraus. Für Szenario 2 (Abbildung 13-30) wird ein Wärmebedarf von ca. 5.000 MWh

erwartet. Die Wärmebedarfsdeckung wird mit 4.150 MWh durch einen

Holzhackschnitzelkessel und zwei Ölheizkesseln mit einer Gesamtleistung von 1.350 MW

bestimmt. Hierfür ist eine Holzhackschnitzel-Heizung von 650 kW erforderlich. Die in der

Gesamtschule vorhandenen Kessel (870 und 1.320 kW) können als Spitzenlastkessel

verwendet werden, so dass eine Gesamtkesselleistung von 2.840 kW erreicht wird. (vgl.

Tabelle 13-23).

Abbildung 13-30: Nahwärmenetz Szenario 2, Neubaugeb iet Haarspot mit

integrierter Gesamtschule

Quelle: ANTON, T., ANGILELLA, M. (2004)


501

Tabelle 13-23: Leistungsdaten Szenario 2

Szenario 2 EinheitLänge des Nahwärmenetzes 2.830 mHolzhackschnitzelkessel 650 kWÖlkessel 1 870 kWÖlkessel 2 1.320 kWGesamtkesselleistung 2.840 kWWärmebedarf 5.039.669 kWhHackschnitzelkessel liefert 4.157.727 kWhÖlheizkessel liefert 1.385.909 kWh

Quelle: ANTON, T., ANGILELLA, M. (2004)

Der Preisvergleich in Tabelle 13-24 zeigt die Wirtschaftlichkeit des

Biomassenahwärmenetzes im Vergleich mit konventioneller Beheizung. Gegenüber dem

bestehenden Kessel in der Schule kann die Heizwärme aus dem Nahwärmenetz

ebenfalls (um 19 %) günstiger angeboten werden. Die Berechnungen beinhalteten

zusätzlich Sicherheitsaspekte, so dass die Werte eher konservativ angesetzt wurden.

Tabelle 13-24: Vergleich verschiedener Heizsysteme für Szenario 1 und 2

Szenario 1 % Szenario 2 % Nahwärme 10,14 Cent/ kWh 7,93 Cent/ kWh Brennwert- therme 9,16 Cent/ kWh -11 % 9,23 Cent/ kWh 14 % Brennwert- kessel 10,83 Cent/ kWh 6 % 10,94 Cent/ kWh 28 %


Das Konzept wurde von der Verbandsgemeinde an das Ingenieurbüro Marx in Spiesen-

Elversberg weiter zur Prüfung weitergereicht, welches die Umsetzbarkeit bestätigte und

mit einer um 25 % höheren Wirtschaftlichkeit rechnete. Daraufhin beschloss der

Verbandsgemeinderat die Errichtung des Nahwärmenetzes für das Neubaugebiet unter

Verhängung eines Anschluss- und Benutzungszwanges. Die Möglichkeit der

Einbeziehung der Schule und eines Seminarzentrums (Haus Mühlenberg) werden noch

geprüft.

Angeregt durch das Wärmeversorgungs-Konzept des Neubaugebietes „Haarspott“

möchte die Verbandsgemeinde die veraltete Heizanlage der Grundschule durch eine

Holzhackschnitzelanlage austauschen. Dafür soll eine Machbarkeitsstudie in Auftrag

gegeben werden.


502

13.4.2.4 Holzhackschnitzelheizung Landstuhl


In der Stadt Landstuhl der gleichnamigen Verbandsgemeinde benötigt die Diözese

Speyer eine neue Anlage zur Beheizung ihrer Liegenschaften. Die zu beheizenden

Objekte sind eine Berufsschule, ein Kinderheim, ein Altenheim und weitere 19 Gebäude

die sich in der näheren Umgebung der neu zu errichtenden Anlage befinden. Auf Initiative

der Pfalzwerke AG wird die Verwendung von Biomasse als einzusetzender Energieträger

angenommen.

Holzhackschnitzel bilden die Basis der einzusetzenden Energieträger. In einem

Grundlastkessel, mit einer Leistung von 600 – 800 kW, wird die Biomasse in Wärme

umgewandelt. Zum Ausgleich der Spitzenlast ist eine konventionelle Erdgas-Anlage

angedacht, deren Leistung noch nicht feststeht.


Der Vertrag, und damit die Auftragserteilung, ist am 14. August 2003 von den

Pfalzwerken und der Diözese unterzeichnet worden. Diese sieht einen Biomassekessel

mit 650 kW Grundlast und einen Gaskessel mit 3.500 kW vor. Die Ausschreibung für das

Nahwärmenetz ist für Oktober – September 2004 geplant.

Die Diözese und die Pfalzwerke AG haben sich dahingehend geeinigt, dass die Planung,

der Bau und der Unterhalt der Anlagen von den Pfalzwerken getragen wird. Die Diözese

wird zu einem vertraglich festgelegten Preis die Wärme abnehmen. Beide Parteien haben

sich für eine Laufzeit von 20 Jahren verpflichtet.

13.4.2.5 Holzhackschnitzelheizung Firma Baus, Lambs born


Die Firma Baus ist ein seit 1950, in der Ortsgemeinde Lambsborn in der

Verbandsgemeinde Bruchmühlbach-Miesau ansässiges Sägewerk. Es beschäftigt 13

Arbeiter und bearbeitet vornehmlich Kiefern, Fichten und Douglasie zu Baukisten,

Paletten und Gartenholz. Für die Beheizung des Sägewerks und der Trockenkammer

wurde eine Holzhackschnitzelheizung geplant.


Die Holzhackschnitzelheizung hat eine Leistung von 450 kW. Sie wird mit

Holzhackschnitzeln aus eigener Produktion betrieben. Zudem verfügt das Sägewerk über

einen eigenen Hacker, welcher Holzabfälle zu Hackschnitzel und Sägemehl verarbeitet.


503

13.4.2.6 Holzhackschnitzelheizwerk Forstamt Otterbe rg


In der Gemeinde Otterberg initiierte das Forstamt Otterberg zusammen mit einem

regionalen Architekten den Bau einer Holzhackschnitzelheizung. Anlass war die

Erweiterung des Forstamtes. Auf einer Nutzfläche von ca. 1.800 m² entstanden drei

Verwaltungsgebäude für das Forstamt und vier weitere Wohnhäuser.


Über ein Nahwärmenetz sind die einzelnen Häuser mit einer Holzhackschnitzelheizung

(100 kW) verbunden. Diese befindet sich ebenfalls auf dem Gelände. Die Heizung wird

mit Holzhackschnitzeln betrieben. Diese werden von der Firma Wagner hergestellt und

vom Maschinen und Betriebshilfsring (MBR) Südwestpfalz-Kaiserslautern angeliefert, der

auch die Befüllung des Bunkers übernimmt.

Die Befüllung des Bunkers ermöglicht die Füllstandsanzeige auf der vorbeiführenden

Straße, so dass Passanten und interessierte Besucher Einblick in die neue Technologie

erhalten.

13.4.2.7 Rapsölpresse und Vermarktung vom MBR Südwe stpfalz

Kaiserslautern e. V.


Der Maschinen- und Betriebshilfsring (MBR) Südwestpfalz Kaiserslautern e. V., eine

Vereinigung von 628 Landwirten aus den Landkreisen Kaiserslautern und Südwestpfalz

sowie der kreisfreien Städte Kaiserslautern, Pirmasens und Zweibrücken51, startete im

Jahr 2001 das Projekt zur regionalen Verarbeitung und Vermarktung von heimischem

Pflanzenöl. Nach der Ernte wird die Rapssaat in einer neu errichteten Ölmühle gepresst.

Das entstandene Rapsöl kann regional als Speiseöl oder Treibstoff vermarktet werden

und der Rapskuchen dient als Futterersatz in der Tierfütterung. Das Konzept sieht die

direkte Vermarktung eines großteils des Öles als Treibstoff in umgerüsteten Motoren vor.

Rapsöl ist im Vergleich zum Diesel wesentlich günstiger. Der Preis für einen Liter kalt

gepresstes Rapsöl schwankt je nach Marktlage zwischen 0,55 € bis 0,70 €52. Die

Ersparnis gegenüber dem konventionellen Dieselpreis (von ca. 0,80 – 0,95 €/Liter)

erwirtschaftet, umgelegt auf die Laufzeit, die Investition in eine Umrüstung des Motors.

Interessant sind vor allem Abnehmer mit größeren Fahrzeugen und hohen jährlichen

Verbrauchsmengen. Daher bedarf es einer intensiven Aufklärung der entsprechenden

51 Einige Mitglieder des MBR kommen auch aus den benachbarten Landkreisen. 52 Müller K, 13.08.2003


504

Zielgruppe. Ausfallbürgschaften und Versicherungen stellen auch für evtl. Stillstandzeiten

einen funktionierenden Betrieb sicher.

13.4.2.7.1.1 Projektstatus

Im Jahr 2003 wurden 20 Fahrzeuge und Maschinen auf Pflanzenölbetrieb umgerüstet.

Die Installation der Presse erfolgt im Frühjahr 2004. Die Ernte des Jahres 2004 kann

bereits mit ca. 3.000 t auf dem Gelände in Zweibrücken Niederauerbach angeliefert

werden. Zum Betrieb und Bau der Rapspresse wurde durch eine Kooperation der

Maschinen- und Betriebshilfsringe Südwestpfalz-Kaiserslautern, Saarland, Donnersberg

und Vorderpfalz die Betreibergesellschaft Pfälzer Naturenergie GmbH & Co. KG

gegründet, an der sich auch die einzelnen Landwirte beteiligen können. Geplant ist die

Produktion von zunächst ca. einer Mio. Liter Pflanzenöl. Die Kapazitäten können

gegebenenfalls bei Bedarf erweitert werden.

13.4.2.8 Biomasseanlagen beim Zweckverband Abfallwi rtschaft

Kaiserslautern


Der Zweckverband Abfallwirtschaft Kaiserslautern (ZAK) ist seit 1978 Betreiber des

Abfallwirtschaftszentrums Kaiserslautern-Mehlingen und entsorgt die Stadt

Kaiserslautern und den Landkreis Kaiserslautern.

Die Wirtschaftsbereiche des ZAK sind nachfolgend gelistet:

• Umwelterlebniszentrum

• Bauschuttaufbereitungsanlage

• Gasreinigungs- und Verwertungsanlage

• Holzaufbereitungsanlage

• Kompostierung Grünschnitt

• Kompostierungsanlage für Bioabfälle und Hydrolysereste

• Restabfallaufbereitungsanlage (inkl. Vergärungsanlage)

• Sonderabfallzwischenlager und -annahmestelle, Umweltmobil

• Wertstoffhof

• Windkraftanlagen

Der Zweckverband Kaiserslautern engagiert sich zunehmend in der Nutzung von

Biomasse zur Herstellung von Energie. Bereits seit 1987 werden vier Blockheizkraftwerke

(BHKW) zur Stromerzeugung genutzt. Die BHKW´s werden mit Deponiegas betrieben.

Dieses wird aus dem Abfalleinlagerungsbereich über verschiedene Sammeleinrichtungen


505

gefasst und über Gasleitungen den BHKW´s zugeführt, wo es gemeinsam mit dem

Biogas aus der Vergärungsanlage energetisch verwertet wird.

Im Bereich der Kraftstoffnutzung hat der ZAK einen Teil seines Fuhrparks auf kalt

gepresstes Rapsöl umrüsten lassen und unterstützt somit das Projekt des Maschinen-

und Betriebshilfsringes.

Weitere Planungen sehen die energetische Nutzung des angelieferten Altholzes und der

holzartigen Grünschnittfraktion auf dem Gelände vor. Im Rahmen der Holznutzung sollen

auch die verschiedenen Gasfraktionen genutzt werden. Beabsichtigt ist eine Nutzung von

5.000 Mg unbehandeltem Altholz und 15.000 Mg frischem Holz. Zusätzlich kommen

500 m³ Biogas zum Einsatz.53


Das Projekt zur energetischen Biomassenutzung befindet sich derzeit im Planungsstatus.

Im Dezember 2004 soll die Anlage betriebsbereit sein.54

Im Jahr 2003 wurden ein PKW und zwei LKWs und zwei stationäre Aggregate auf Rapsöl

umgerüstet.

Die Errichtung einer Pflanzenöltankstelle wird vom ZAK angestrebt.

13.5 Übersicht der Projekte im Rahmen der Studie mi t Ranking nach

Umsetzungswahrscheinlichkeit

Die folgende Aufstellung gibt eine Übersicht zu diversen Projekten, die im Rahmen der

Biomasse-Potenzialstudie betreut, durch IfaS unterstützt oder beraten werden bzw.

wurden. Ein Ranking nach Wahrscheinlichkeit der Umsetzung (von A: Umsetzung fest

geplant bzw. bereits erfolgt bis G: Umsetzung nicht wahrscheinlich) stellt den Status quo

der Projekte dar.

53 Tageszeitung „Die Rheinpfalz“ Nr. 204, vom 03.09.2003 54 Tageszeitung „Die Rheinpfalz“ Nr. 218, vom 19.09.2003


506

Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber BIR Freizeiteinrichtung

Hattgenstein Konzepterstellung zur Versorgung der Jugend-Freizeitstädte Hattgenstein mit erneuerbaren Energien, Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, Visualisierung

Konzepterstellung mit Vergleich verschiedener Alternativen wurde erstellt Hackschnitzelheizung wurde gebaut

A OIE, Kreisverwaltung Birkenfeld

BK-Wi Energiepark Morbach Auf dem ehemaligen Munitionslager Morbach soll ein Energiepark für erneuerbare Energieanlagen entstehen. 16 Windräder mit je 2-2,5 MW, sowie 500 kW piek Photovoltaik-Anlagen sind errichtet. IfaS erstellt Biomasse-Konzepte mit Potenzialen aus der Region. Biogasanlage in Planung (Inbetriebnahme geplant 2004)

Beauftragung des IfaS zur Erstellung der Biomasse-Konzeption 1. Phase: 04/03 - 06/03, 2. Phase 01/04 - 12/04 beauftragt. Weiterentwicklung und Vermarktung des Standortes, Initiierung von Biomasseanlagen in Kombination mit angeschlossenem Gewerbegebiet

A Einheitsgemeinde Morbach, Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau, Ministerium für Inneres und für Sport

BK-Wi Nachhaltige Biomassenutzung in der VG Bernkastel-Kues, erstes Projekt: Hackschnitzelanlage Kleinich

Heizungsanlage für eine Schule mit Turnhalle und Schwimmbad soll erneuert werden. Verbandsgemeinde ist an weiteren Anlagen im Rahmen eines nachhaltigen Nutzungskonzeptes für Biomasse in der Region interessiert.

Machbarkeits- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen durchgeführt, Wirtschaftlichkeit dargestellt. Zur Zeit laufen Gespräche zwischen der Gemeinde und dem MUF. Eine Umsetzung des Projekts ist geplant.

A Verbandsgemeinde- verwaltung Bernkastel- Kues

KL Pfälzische Arbeiterkolonie Schernau: Mit örtlicher Biomasse zur Energie- Autarkie

Modellprojekt mit Pilotcharakter als Zero- Emission-Object in Zusammenarbeit mit dem Ingenieurbüro GKM, Jahresverbrauch: 300.000 l Heizöl, Energieversorgung durch Hackschnitzel geplant, 100 ha Fläche, davon 15 ha Wald

Machbarkeitsstudie an die FH Bingen vergeben, 07/2001, Anlage im Bau, Förderung durch das Projekt Leader+

A Pfälzische Arbeiterkolonie Schernau

KL Hybride Alternativenergieversorgung Schopp

Wärme und Strom mit Holzhackschnitzelverbrennungssystemen (Wärme) und Solar-Thermie (Wärme), Solar- Photovoltaik (Strom)

Inbetriebnahme am 24.01.02 Förderung durch Leader+ -Projekt, Logistikkonzept für Waldholz erstellt

A Ortsgemeinde Schopp und VG Kaiserslautern- Süd

Umsetzungswahrscheinlichkeit (UW) A = wird/ist umgesetzt B = sehr gute Voraussetzungen für Umsetzung, C = gute Voraussetzungen nach Ausräumung gewisser Hindernisse, D = Aussagen über Umsetzbarkeit können noch nicht getroffen werden, E = Umsetzung möglich aber erhebliche Hindernisse, F = Umsetzung sehr unwahrscheinlich G = Wirtschaftlichkeit dargestellt, jedoch trotzdem keine Umsetzung


507

Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber KL Nahwärmeinseln

Enkenbach- Alsenborn Die Gemeinde Enkenbach-Alsenborn ist an der Nutzung ihres eigenen Waldholzes in Hackschnitzelanlagen interessiert.

Wirtschaftlichkeit des Nahwärmenetzes für das Neubaugebiet Haarspott und die integrierte Gesamtschule mit einer Hackschnitzelzeitzung ist positiv. IfaS- Berechnungen wurden von Ingenieurbüro Marx bestätigt. Gemeinde plant eigenständigen Betrieb. Gemeinderatsbeschluss zum Bau einer Holzheizung mit Nahwärmenetz liegt vor. Weitere Abnehmer (Schule, Seminarzentrum) sollen hinzu gewonnen werden. Weitere Anlagen sind angedacht. Nächstes Projekt: Grundschule

A Gemeine Enkenbach- Alsenborn

KL (VG Weilerb.)

Neubaugebiet Sensmannswiesen

Machbarkeitsbetrachtung für die Versorgung des Neubaugebietes mit Bioenergie ergab Wirtschaftlichkeit für Pelletanlage

Architekt plant nach Vorarbeiten des IfaS eigenständig in Zusammenarbeit mit Fa. Juwi. 200 kW Pellet geplant.

A ZEV-Weilerbach / Architekt Eimer / Fa. Juwi

KL (VG Weilerb.)

Grundschule Reichenbach- Steegen

Wärmeversorgung der Schule durch Pelletheizung

Handlungsbedarf, da leck-geschlagener Erdtank. Umbau der Schule im Jahr 2002 (v. allem zur Senkung der Heizenergie), danach mit neuem Heizverbrauch Pelletanlage. Wirtschaftlichkeitsberechnung erstellt, Anlage in Betrieb.

A ZEV-Weilerbach / Fa. JuWi

KL (VG Weilerb.)

Neubaugebiet Palmenkreuz Weilerbach

Wärmeversorgung für ein Neubaugebiet in der Ortsgemeinde Weilerbach mit 2,3-2,7 MW th Leistung

Gemeinderatsbeschluss für Nahwärmeversorgung liegt vor. Die Pfalzwerke AG wird Betreiber des Nahwärmentzes sein. Netz befindet sich zur Zeit im Bau.

A Ortsgemeinde Weilerbach

KL (VG Weilerb.)

Aktion “Feuer Frei” in der VG Weilerbach

Pelletheizung Familie Forster, Eulenbiss Pelletheizung Alex Stork, Reichenbach- Steegen

2 Anlagen in Betrieb A Projekt ZEV-Weilerbach

KL (VG Weilerb.)

Regionalschule Weilerbach Wärmeversorgung der Schule durch Biomasse

Machbarkeitsbetrachtung für den Einsatz einer Holz-Sonnekopplung wurde vom MUF ans IfaS beauftragt. Durchführung Mitte des Jahres 2004. Des Weiteren ist die Schule Bestandteil im EU-Projekt SEMS, welches im Dezember bei der EU eingereicht wurde.

A ZEV-Weilerbach / Fa. JuWi


508

Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber KL (VG Weilerb.)

Neubaugebiet Mackenbach Untersuchung zur Wärmeversorgung eines geplanten Neubaugebietes

Alle Beschlüsse sind verabschiedet. Die Pfalzwerke sind als Betreiber gesetzt. Das Netz wird Mitte 2004 in den Bau gehen.

A Projekt ZEV-Weilerbach

ZW Turnhalle Zweibrücken Energiekonzept für eine neu zu errichtende Turnhalle in Zweibrücken als Modellkonzept für andere Vereine, Hackschnitzelheizung in Konzept enthalten

Planung der neuen Turnhalle wurde auf das Energiekonzept abestimmt, Landwirt ist an Ausbau der Hackschnitzellogistik interessiert, beliefert bereits bestehende Anlage, Beratungen im Rahmen des Projektes Öko-Check im Sportverein wurden in die Planungen mit einbezogen, Antrag für Turnhalle gestellt, Mittelbewilligung bis 2006 erwartet.

A Sportverein Zweibrücken

RLP Qualifizierung und Beratung: Stoffstrommanagement in Kommunen

Insgesamt werden in RLP 13, vom MUF ausgewählte Verbandsgemeindeverwaltung bzw. ein Teil der Verwaltungsmitarbeiter im Bereich Stoffstrommangement geschult und beraten. Dies sind die Verwaltungen der Verbandsgemeinden bzw. Gemeinden: Budenheim, Dahner Felsenland, Daun, Eisenberg, Freinsheim, Göllheim, Hachenburg, Hagenbach, Irrel, St.Goar- Oberwesel, Vordereifel, Worms, noch offen: Diez

Beginn der Qualifizierungs- und Beratungsphase

A Ministerium für Umwelt und Forsten RLP

SÜW Hackschnitzelanlage Maikammer

Erstellung einer Wirtschaftlichkeitsberechnung für eine HHSA in Maikammer

Turnhalle, (geplant mit Heizhaus) in 2002 gebaut, Wirtschaftlichkeitsberechnung erstellt und an Gemeinde weiter gereicht. Nach dem Wegfall der geplanten Grundschule sind die Investitionskosten für Heizung zu groß für eine eigene Investition der Gemeinde. Contractinginvestoren waren nicht interessiert, Gemeindebeschluss zum alleinigen Betrieb einer Pelletheizung für die Turnhalle liegt vor, Planung und Bau an Firma aus Römerberg vergeben. Für PV-Anlage auf Dach wird noch nach Investor gesucht.

A Verbandsgemeinde- verwaltung Maikammer


509

Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber ZW Rapspresse und

Biogasanlage Südwestpfalz Der MBR Südwestpfalz plant den Kauf einer Rapspresse und den Bau einer Biogasanlage an einem zentralen Standort

Gesellschaft zum Kauf der Presse und Betrieb der Anlage gegründet. Teilhaber: Gesellschaften der Maschinen- und Betriebshilfsringe Südwestpfalz-Kaiserslautern, Hunsrück- Nahe, Donnersbergkreis, Vorderpfalz, Saarland. Ab 2004 können ca. 3.000 t Raps angeliefert werden (ca. 1 Mio. Liter Rapsöl + Rapskuchen), bereits 20 Fahrzeuge (Schlepper, Grüngutschredder, Deponiefahrzeuge, Maishäcksler, PKW) umgerüstet, weitere 50 Interessenten für die Umrüstung vorhanden.

A Maschinen- und Betriebshilfsring Südwestpfalz

KL (VG Weilerb.)

Ferienhaus-Siedlung Eulenbis

Anfrage der Familie Stemler zur Planung einer Biomasseheizung für die Ferienhaus- Siedlung

Biomasse-Feuerung erwünscht, Prüfung ob zentrale Pellet-Anlage oder dezentrale Scheitholzheizungen in Passivhäusern, 50 kW Scheitholzheizung umgesetzt

A Fam Stemler

IfaS allgemein Konzeption zur Anerkennung von Flächen für schnellwachsende Hölzer als Ausgleichsflächen

Verknüpfung von ökologischen Ausgleichsmaßnahmen mit energetischer Nutzung und Existenzsicherung für Landwirte

Beauftragung des IfaS durch die Forstliche Versuchsanstalt Trippstadt, Konzept bestätigt die rechtliche Machbarkeit des Flächenausgleichs durch schnellwachsende Hölzer, Finanzierungskonzept wurde entwickelt, Weiterführung in Form einer praktischen Anwendung in der VG Weilerbach geplant

B Ministerium für Umwelt und Forsten RLP

KL Nahwärmeinsel Bruchmühlbach-Miesau

Erstellung einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für den Campingplatz, das Schwimmbad und einen Reiterhof

Beauftragung der Gemeinde, Diplomarbeit zur Wirtschaftlichkeitsberechnung und Ermittlung des regionalen Mehrwertes. DA abgeschlossen, Wirtschaftlichkeit bei steigendem Ölpreis von 10 % erreicht. Die Pfalzwerke wurden als potenzieller Betreiber des Nahwärmenetzes angefragt ein Angebot zu erstellen, zeigen kein Interesse, da Leitungswege zum Schwimmbad zu lange. Schwimmbad erhält dezentrale Lösung, Nahwärmenetz für Schule und Gebäude in direkter Nachbarschaft wird evtl. mittelfristig umgesetzt, wenn Heizungsanlagen veraltet sind.

B Verbandsgemeinde- verwaltung Bruchmühlbach-Miesau


510

Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber KL (VG Weilerb.)

Bioenergie- und Rohstoffzentrum (BERZ) Weilerbach

Standortuntersuchung des Geländes CLASS III in Weilerbach auf Eignung für ein BERZ. Kombination von verschiedenen Biomasseanlagen mit einem Lager- und Umschlagsplatz für Biomassen, Aufbau einer Stoffstromlogistik, Wärmeabsatz zum Flughafen Ramstein, der vergrößert werden soll und zum Industriegebiet Einsiedlerhof

Rat der VG Weilerbach hat Bereitstellung des Kaufbetrages zugestimmt. Holzkonzept für ORC- Anlage erstellt, Detailplanung derzeit in Arbeit, Prüfung auf Umsetzbarkeit erfolgt derzeit; für Biogasanlage Interesse und Akteure vorhanden, Preisverhandlungen sind noch zu führen; Klärschlammverwertung ist abhängig von standortspezifischen Vorgaben (Höhen- und Geländenutzungsbeschränkungen); Wirtschaftlichkeitsberechung zur Altfettverwertung wird derzeit von potenziellem Investor geprüft; Grasraffinerie evtl. mit einzubeziehen

B ZEV-Weilerbach / Verbandsgemeinde Weilerbach

KL (VG Weilerb.)

Bürgerhaus Mackenbach Untersuchung zur Wärmeversorgung des Bürgerhauses

Nahwärmenetz mit Schule, Bürgerhaus u. KiGa wurde vom IfaS berechnet. Das Projekt ist Bestandteil im EU-Projekt SEMS, welches im Dezember 2003 bei der EU eingereicht wurde. Derzeit Beantragung von Förderungen aus "Ziel 2-Programm" für die Errichtung einer Pelletheizung.

B Projekt ZEV-Weilerbach

BIR Energiekonzept Hambachtal Machbarkeitsabschätzung und Energiekonzeption für den Ferienpark Hambachtal

Machbarkeitsabschätzung durch IfaS erstellt, Wirtschaftlichkeitsbetrachtung an Ing. Büro LEE vergeben, Anlage ist ohne Investitionszuschuss nach altem EEG nicht wirtschaftlich, nach neuem EEG erfolgt weitere Prüfung, Aufnahme des Standortes in EU-Projekt PROGRAS aus dem Programm INNOVATION, Standortuntersuchung für eine 2B Bioraffinerie zur Nutzung von Synergieeffekten.

C Maschinen- und Betriebshilfsring Hunsrück-Nahe


511

Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber DÜW Biomassefeuerung

Rahnenhof Erstellung einer Wirtschaftlichkeitsberechnung für eine Biomasseheizung im Naturfreundehaus Rahnenhof

Wirtschaftlichkeitsberechnung erstellt, nur Pelletanlage möglich, konventionelle Lösung z. Zt. noch billiger

C Naturfreundehaus Rahnenhof

KL Gemeinschaftsanlagen im LK KL

Identifiziert wurden diverse Potenziale für die Biogaserzeugung aus landwirtschaftlichen Abfällen, ein geeigneter Standort für eine Gemeinschaftsanlage muß noch gefunden werden

Möglichkeit der Planung des Standortes auf dem CLASS III-Gelände im Rahmen des BERZ-Konzeptes. Planungsauftrag liegt derzeit nicht vor.

C NN

KL (VG Weilerb.)

Feuerwehr-Gerätehaus Reichenbach-Steegen

Machbarkeitsbetrachtung für die Versorgung des Gerätehauses mit Bioenergie

Konzepterstellung f. Pelletfeuerung, Bürgermeister entscheidet, dass Wirtschaftlichkeit nicht betrachtet werden soll, da aus seiner Sicht nicht lohnenswert.

C ZEV-Weilerbach / NN

St. LD Energielehrpfad Stadt Landau

Im Rahmen der Aktivität der Agenda 21 ist in Landau ein Energielehrpfad angedacht

Beratung und Unterstützung in der Durchführung C EnergieSüdwest AG

St. LD Stoffstrommanagement in der Abfallentsorgung in Landau

Beratungsgespräch erwünscht, Terminabsprache erfolgt

D

BIR Grasraffinierie EU-Projekt PROGRAS im Programm INNOVATION, Standortsuche für Grasraffinerie an mehreren Standorten in Deutschland, Österreich, Polen, Luxemburg, Anlage in RLP evtl. in Verbindung mit einer Biogasanlage

Untersuchung im Hunsrück ergab prinzipielle Machbarkeit in Verbindung mit einer Biogasanlage. Untersuchung in Polen ergab zwei mögliche Standorte, Daten werden derzeit konkretisiert. Untersuchung in Luxemburg ergab positive Wirtschaftlichkeit, Baugenehmigung eingereicht, weitere Standorte werden untersucht.

D 2B Biorefineries

BIR Biogasanlage Schwollen Machbarkeitsabschätzung für eine Biogasanlage nahe der Getränkefabriken Schwollener, Diamant und Hochwald Mineralquellen

Machbarkeitsabschätzung erstellt. Standort hat zweite Priorität, wenn Standort Hambachtal positiv

D Maschinen- und Betriebshilfsring Hunsrück-Nahe


512

Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber BIR Biogasanlage Kempfeld Machbarkeitsabschätzung für eine

Biogasanlage in einer Wärmeinsel mit verschiedenen Abnehmern

Machbarkeitsabschätzung durch IfaS erstellt. Standort wurde in der Priorität zurück gestellt. Weitere Untersuchung, wenn Standort Hambachtal positiv

D Maschinen- und Betriebshilfsring Hunsrück-Nahe

BIR Erlebnisbauernhof LPV plant den Bau eines Erlebnisbauern- hofs, eventl. Planung einer Biogasanlage

Beantragung durch das Leader+ Projekt, Ablehnung des Projektes für Naturpark Saar-Hunsrück

D NN, ursprünglich durch Leader+ geplant

BIR Hotel Sonnenhof GF Feil Haustechnik und SHK-Innung BIR planen den Bau einer Holzheizung im Hotel Sonnenhof



BIR Hotel Steuer GF Feil Haustechnik und SHK-Innung Bir planen den Bau einer Holzheizung im Hotel Steuer



BIR Regionaler Ölpflanzenanbau Regionaler Ölpflanzenanbau mit Pflanzenölgewinnung und größter wertschöpferischer (energetischer) Nutzung



BIR Stoffstrommanagement von Biomasse zur Erhaltung und Entwicklung wertvoller Kulturlandschaftsbiotope

Feuchtwiesen u. Streuobstwiesen für Biogasanlagen o. Grasraffinerie



BK-Wi Zentrale Biogasanlage Morbach

Bau einer zentralen Biogasanlage in Morbach für ein vielschichtiges Spektrum biologischer Energieträger




513

Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber IfaS allgemein Standortsuche MVV Der MVV sucht Standorte für

Biomasseheizkraftwerke Investoreninteresse an Anlagen >5 MW, Interesse an wissenschaftlicher Zusammenarbeit, Klärschlammbehandlung, Stoffstromlogistik

D MVV Energie AG

IfaS allgemein Wiedereinführung der Niederwaldnutzung und Bereitstellung energetischer Potenziale

Konzepterstellung zur Wiedereinrichtung von Niederwäldern und Lokistikkonzepte zur Bereitstellung der bestehenden Potenziale

Projektbeschreibung liegt vor D Ministerium für Umwelt und Forsten RLP

KL Biogasanlage Mittelbrunn Die Potenzialuntersuchung im Landkreis ergab einen guten Standort für eine landwirtschaftliche Biogasanlage; 100 GVE, Mais Getreide, Schlempe

Landwirt ist interessiert, evtl. mit Nachbarn zusammen zu arbeiten, derzeit kein Auftrag für eine genaue Untersuchung

D Hr. Zimmer, Hr. Jotter

KL Biogasanlage Krottweiler- Schwanden

Die Potenzialuntersuchung im Landkreis ergab einen sehr guten Standort für eine landwirtschaftliche Biogasanlage, 150 GVE, 135 ha Grünland

Landwirt ist interessiert, bisher kein Auftrag für eine genaue Untersuchung

D Hr. Pfeiffer

KL Biogasanlage Miesenbach Die Potenzialuntersuchung im Landkreis ergab einen sehr guten Standort für eine landwirtschaftliche Biogasanlage; 16.000 Legehennen, 800 Schweine, 105 ha Getreide, 10 ha Stilllegung

Landwirt ist interessiert, bisher kein Auftrag für eine genaue Untersuchung

D Hr. Fischer

KL (VG Weilerb.)

Kartierung von Nahwärmeinseln

Verschiedene Nahwärmeinseln zur Wärmeversorgung mit Biomasse

Begehungen sind erfolgt, weitere Untersuchungen müssen durchgeführt werden

D Projekt ZEV-Weilerbach

KL (VG Weilerb.)

Biogasanlage Blauth Interesse der Betriebsleiter Blauth, Lang und Glöde am Bau und Betrieb einer Gemeinschaftsbiogasanlage in Rodenbach. Evtl. Wärmeversorgung mehrerer Wohngebäude am Ortseingang

Erste Vorgespräche wurden geführt, Kontakt mit Fa. Ökobit hergestellt.

D Betriebsleiter Blauth, Lang und Glöde


514

Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber SP Stoffstrommanagement

Speyer Die Stadtwerke Speyer sind an der Untersuchung der vorhandenen Stoffströme interessiert. Weiterhin sollen Nahwärmeinseln, sowie die Dachpotenziale für Photovoltaikanlagen kartiert werden.

Nach positiven Gesprächen werden die Voraussetzungen zur Beauftragung geprüft, Priorität der Stadtwerke liegt auf anderen Bereichen

D Stadtwerke Speyer

TR-Saarburg Biomasseprojekt / Einrichtung von Holztrockenlagern

KV Trier-Saarburg plant die Errichtung von Holztrockenlagern



TR-Saarburg Historischer Bauernhof Heimat- und Kulturverein Kreis Trier- Saarburg plant event. den Bau einer Holzheizung



TR-Saarburg Lehrpfad "Regenerative Energien"

In der Nähe einer geplanten Anlage soll in der Regionalschule in Zerf ein Lehrpfad erstellt werden; Baumaufwuchs bis Heckentrocknung etc.



TR-Saarburg Aussiedlerhöfe in einer gemeinsamen Biogasanlage

Nutzung der Biomasse von drei Aussiedlerhöfen in einer gemeinsamen Biogasanlage (Strom und Wärme)



TR-Saarburg Ökoenergiepark Eingerichtet durch KV Trier-Saarburg, Industriegebiet mit erneuerbaren Energien versorgen



TR-Saarburg Waldabenteuerhütte "Sternhaus"

FA Saar-Hochwald und Waldjugend Gusenburg planen event. eine Holzversorgung der Hütte



TR-Saarburg Wald-Abenteuerzeltplatz "Pascalshütte"

FA Saar-Hochwald und Waldjugend Gusenburg planen event. eine Holzversorgung der Hütte




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Landkreis Projektname Beschreibung Stand UW Auftraggeber UCB Erneuerbare Energieanlagen

im Naturpark Saar-Hunsrück Darstellung regionalen Mehrwertes durch die Kartierung Erneuerbarer Energieanlagen in der Gebietskulisse Naturpark Saar-Hunsrück

Beantragung durch das Leader+ Projekt, Ablehnung desProjektes für Naturpark Saar-Hunsrück


BK-Wi Konsequent nachhaltiges Neubaugebiet

Konzeptionierung und Umsetzung eines konsequent nachhaltigen Neubaugebietes über nicht-kommunale Bauträger, event. Einsatz von Pellets


E NN, ursprünglich durch Leader+ geplant

BIR Biogas Baumholder Machbarkeitsabschätzung einer Biogasanlage für die Verbandsgemeinde Baumholder und den MBR Hunsr.-Nahe auf dem Gelände einer Kläranlage, die sich in der Umbauphase befindet.

Machbarkeitsabschätzung durch IfaS erstellt. Standort wurde in der Priorität zurück gestellt. Weitere Untersuchung, wenn Hambachtal positiv

F Maschinen- und Betriebshilfering Hunsrück-Nahe

KL (VG Weilerb.)

Nahwärmeinsel Kaisers Saal Mackenbach

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für die Planung einer Hackschnitzelheizung im Bestand (Bürgersaal, Dienstleistungszentrum, Spar-Markt, mehrere Mehrfamilienhäuser).

Wirtschaftlichkeit mit zwei Biomasse- Kesseln. Eine Umsetzung kommt jedoch wegen der unterschiedlichen Heizungsalter und der Unvereinbarkeit der verschiedenen Besitzer nicht zustande. Kaisers Saal installiert Pelletanlage

G ZEV-Weilerbach / NN

IfaS allgemein Logistik-Konzept für Waldrestholz

Intensive Untersuchung der Bereitstellungsmöglichkeiten von wirtschaftlichen Potenzialen aus Waldrestholz

Projektbeschreibung liegt vor - Ministerium für Umwelt und Forsten RLP

IfaS allgemein Biomasse-Börse Rheinland- Pfalz

Erfassung von Grundlagendaten zur Erstellung einer Biomasse-Börse RLP, in Anbindung an bereits bestehende Sites im Internet

Auftrag abgeschlossen, Folgeauftrag beinhaltet Umsetzung der Biomasse- Börse und die Erstellung eines Biomasse-Informationssystems

- Ministerium für Umwelt und Forsten RLP

IfaS allgemein R egionale Strategie zur nachhaltigen U msetzung der Bi omasse - N utzung - RUBIN

Erarbeitung eines Antrages für die Erstellung eines Biomasse-Masterplanes für die Regionen Trier-Saarburg, Bitburg-Prüm, Luxemburg, Saarland, Lothringen, Kaiserslautern, Westpfalz

Antragstellung in den Programmgebieten DeLux und DeLor abgeschlossen

- IfaS, Institut für Zukunftsenergiesysteme (IZES), CRTE Luxemburg


516

13.6 Biomasseanlagen in Rheinland-Pfalz 1

13.6.1 Holzhackschnitzelheizkraftwerke

Annahmen: 2.000,003.000,007.000,00

HHS

Landkreis Art der Anlage

kW elektrisch


kW thermisch


Stand PLZ Standort

Bernkastel-Wittlich HHS 1.075 7.525.000 2.580 18.060.000 gebaut 56843 IrmenachBernkastel-Wittlich HHS 1.225 8.575.000 2.940 20.580.000 gebaut 54497 MorbachBirkenfeld HHS 8.500 59.500.000 28.800 86.400.000 gebaut 55768 Hoppstädten-

WeiersbachFrankenthal HHS 2.500 17.500.000 11.000 77.000.000 im Bau 67227 FrankenthalNeuwied HHS 7.550 52.850.000 18.120 54.360.000 im Umbau 56564 Neuwied Trier-Saarburg HHS 1.800 12.600.000 4.320 30.240.000 gebaut 54311 TrierweilerTrier-Saarburg HHS 2.175 15.225.000 5.220 36.540.000 gebaut 54311 TrierweilerTrier-Saarburg HHS 2.150 15.050.000 5.160 36.120.000 gebaut 54311 TrierweilerWesterwald HHS 685 5.350.000 4.950 26.000.000 gebaut 57520 LangenbachSumme (so weit Angaben vorhanden)

27.660 194.175.000 83.090 385.300.000

Volllaststunden Hackschnitzelheizungen kleiner Leistung (bis 1000 kW)Volllaststunden Hackschnitzelheizungen größerer Leistung (ab 1000 kW)Vollaststunden HackschnitzelheizkraftwerkeHolzhackschnitzelheiz(kraft)werk

1 Leistungswerte zum Teil geschätzt oder aus vorhandenen Angaben hochgerechnet. Die Daten werden

fortlaufend aktualisiert und sind ab 1.10.2004 unter www.biomasse-rlp.de online abzufragen.


517

13.6.2 Holzhackschnitzelheizwerke

Annahmen: 2.000,003.000,007.000,00

HHS


kW elektrisch


kW thermisch


Stand PLZ Standort

Ahrweiler HHS 300 600.000 gebaut 53474 Bad NeuenahrAhrweiler HHS 800 1.600.000 gebaut 56651 NiederzissenAhrweiler HHS 4.900 14.700.000 gebaut 53424 RemagenAltenkirchen HHS 470 940.000 gebaut 57580 ElbenAltenkirchen HHS 350 700.000 gebaut 57578 ElkenrothAltenkirchen HHS 174 348.000 gebaut 56593 HorhausenAltenkirchen HHS 116 232.000 gebaut 57548 KirchenAltenkirchen HHS 600 1.200.000 gebaut 57568 WeitefeldAlzey-Worms HHS 60 120.000 gebaut 55237 FlonheimAlzey-Worms HHS 80 160.000 55579 WöllsteinBad Dürkheim HHS 100 200.000 67283 ObrigheimBad Dürkheim HHS 830 1.660.000 gebaut 67475 WeidenthalBad Kreuznach HHS 90 180.000 gebaut 55566 Bad SobernheimBad Kreuznach HHS 3.500 10.500.000 gebaut 55606 KirnBad Kreuznach HHS 1.400 4.200.000 gebaut 55450 LangenlohnsheimBad Kreuznach HHS 200 400.000 gebaut 71540 MurrhardtBernkastel-Wittlich HHS 600 1.200.000 geplant 55491 Büchenbeuren-

SohrenBernkastel-Wittlich HHS 100 200.000 gebaut 54497 MorbachBernkastel-Wittlich HHS 250 500.000 gebaut 54497 MorbachBernkastel-Wittlich HHS 7.660 22.980.000 gebaut 54497 MorbachBernkastel-Wittlich HHS 100 200.000 gebaut 54528 SalmtalBernkastel-Wittlich HHS 100 200.000 gebaut 54528 Salmtal-DörrbachBernkastel-Wittlich HHS 100 200.000 gebaut 54518 BergweilerBernkastel-Wittlich HHS 100 200.000 gebaut 54516 WittlichBernkastel-Wittlich HHS 100 200.000 gebaut 54516 WittlichBernkastel-Wittlich HHS 60 120.000 gebaut 54411 DeuselbachBirkenfeld HHS 100 200.000 gebaut 55758 HettenrodtBirkenfeld HHS 100 200.000 gebaut 55743 Idar-ObersteinBitburg-Prüm HHS 35 70.000 gebaut 54673 BerscheidBitburg-Prüm HHS 400 800.000 gebaut 54608 BleialfBitburg-Prüm HHS 35 70.000 gebaut 54689 DasburgBitburg-Prüm HHS 174 348.000 gebaut 54668 FerschweilerBitburg-Prüm HHS 55 110.000 gebaut 54675 GeichlingenBitburg-Prüm HHS 55 110.000 gebaut 54675 GeichlingenBitburg-Prüm HHS 55 110.000 gebaut 54675 KörperichBitburg-Prüm HHS 35 70.000 gebaut 54673 NeuerburgBitburg-Prüm HHS 3.500 10.500.000 gebaut 54595 PrümBitburg-Prüm HHS 25 175.000 54673 ScheitenkorbBitburg-Prüm HHS 470 940.000 gebaut 54662 SpeicherBitburg-Prüm HHS 550 1.100.000 gebaut 54595 WeinsheimBitburg-Prüm HHS 4.800 14.400.000 gebaut 54595 WeinsheimBitburg-Prüm HHS 10 19.000 gebaut 54595 Weinsheim

Volllaststunden Hackschnitzelheizungen kleiner Leistung (bis 1000 kW)Volllaststunden Hackschnitzelheizungen größerer Leistung (ab 1000 kW)Vollaststunden HackschnitzelheizkraftwerkeHolzhackschnitzelheiz(kraft)werk


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kW elektrisch

Jahresarbeit kWh

elektrisch

kW thermisch

Jahresarbeit kWh

thermisch

Stand PLZ Standort

Cochem-Zell HHS 3.840 11.520.000 gebaut 56865 BlankenrathDaun HHS 300 600.000 gebaut 54568 GerolsteinDaun HHS 300 600.000 54576 HillesheimDaun HHS 3.400 10.200.000 gebaut 54552 MehrenDonnersberg HHS 60 120.000 gebaut 67308 BiedesheimDonnersberg HHS 250 500.000 gebaut 67304 EisenbergGermersheim HHS 250 500.000 gebaut 76756 BellheimGermersheim HHS 180 360.000 gebaut 76726 GermersheimGermersheim HHS 350 700.000 gebaut 76726 GermersheimGermersheim HHS 10.000 30.000.000 gebaut 76725 GermersheimGermersheim HHS 180 360.000 gebaut 76870 KandelGermersheim HHS 300 600.000 gebaut 67365 SchwegenheimGermersheim HHS 640 1.280.000 gebaut 76744 Wörth am RheinKaiserslautern HHS 650 4.157.727 in Planung 67677 Enkenbach-

AlsenbornKaiserslautern HHS 450 900.000 gebaut 66892 LambsbornKaiserslautern HHS 300 450.000 geplant 66892 LambsbornKaiserslautern HHS 650 1.300.000 geplant 66849 LandstuhlKaiserslautern HHS 800 1.600.000 im Bau 67685 MackenbachKaiserslautern HHS 800 2.400.000 Bauphase 66892 MartinshöheKaiserslautern HHS 100 150.000 gebaut 67697 OtterbergKaiserslautern HHS 60 90.000 gebaut 66877 Ramstein-

MiesenbachKaiserslautern HHS 300 900.000 gebaut 67655 SchoppKaiserslautern HHS 800 4.740.647 im Bau 67685 WeilerbachKaiserslautern HHS 200 460.000 im Bau 67685 WeilerbachKusel HHS 80 160.000 gebaut 66887 JettenbachKusel HHS 80 160.000 gebaut 66887 JettenbachKusel HHS 600 1.200.000 gebaut 66914 WaldmohrKusel HHS 8.000 24.000.000 gebaut 66914 WaldmohrLudwigshafen HHS 270 540.000 gebaut 67061 LudwigshafenLudwigshafen HHS 213 426.000 gebaut 67062 LudwigshafenLudwigshafen HHS 260 520.000 gebaut 67063 LudwigshafenLudwigshafen HHS 200 400.000 67112 MutterstadtLudwigshafen HHS 300 600.000 gebaut 67141 NeuhofenLudwigshafen HHS 120 240.000 gebaut 67141 NeuhofenMainz-Bingen HHS 470 940.000 gebaut 55457 GensingenMainz-Bingen HHS 100 200.000 gebaut 55262 HeidesheimMainz-Bingen HHS 60.000 180.000.000 Inbetrieb-

nahme 2004

55218 Ingelheim

Mainz-Bingen HHS 120 240.000 gebaut 55218 IngelheimMayen-Koblenz HHS 150 300.000 gebaut 56626 BaubetriebshofMayen-Koblenz HHS 4.360 13.080.000 gebaut 56642 KruftMayen-Koblenz HHS 2.800 8.400.000 gebaut 53518 LeimbachMayen-Koblenz HHS 100 200.000 gebaut 56743 MendigNeuwied HHS 400 800.000 gebaut 53557 Bad HönningenNeuwied HHS 850 1.700.000 gebaut 56581 MelsbachNeuwied HHS 9.500 28.500.000 gebaut 56562 Neuwied Neuwied HHS 850 1.700.000 gebaut 56587 OberhonnefeldNeuwied HHS 660 1.320.000 gebaut 53557 RheinbrohlPirmasens HHS 25 50.000 67715 GeiselbergPirmasens HHS 150 300.000 gebaut 66482 Kirchbacher HofRhein-Hunsrück HHS 1.200 3.600.000 gebaut 56290 BeltheimRhein-Hunsrück HHS 6.200 18.600.000 gebaut 55497 EllernRhein-Hunsrück HHS 10.700 32.100.000 gebaut 56869 MastershausenRhein-Lahn HHS 400 800.000 gebaut 56368 Katzenelnbogen

Hohlweg 17


519


kW elektrisch

Jahresarbeit kWh

elektrisch

kW thermisch

Jahresarbeit kWh

thermisch

Stand PLZ Standort

Rhein-Lahn HHS 400 800.000 gebaut 56355 NastättenRhein-Sieg-Kreis HHS 700 1.400.000 gebaut 53639 KönigswinterStadt Landau HHS 35 70.000 gebaut 76829 TaubensuhrStadtkreis Speyer HHS 550 1.100.000 gebaut 67324 SpeyerSüdwestpfalz HHS 650 1.300.000 gebaut 76891 BusenbergSüdwestpfalz HHS 4.625 13.875.000 gebaut 66999 HinterweidenthalSüdwestpfalz HHS 2.000 6.000.000 gebaut 66999 HinterweidenthalSüdwestpfalz HHS 882 1.764.000 gebaut 76857 RinnthalSüdwestpfalz HHS 300 600.000 gebaut 67707 SchoppTrier HHS 3.500 10.500.000 gebaut 54294 TrierTrier HHS 1.300 3.900.000 gebaut 54295 TrierTrier-Saarburg HHS 100 200.000 gebaut 54317 FarschweilerTrier-Saarburg HHS 800 1.600.000 54411 HermeskeilTrier-Saarburg HHS 70 140.000 gebaut 54411 HermeskeilTrier-Saarburg HHS 580 1.160.000 gebaut 54411 HermeskeilTrier-Saarburg HHS 100 200.000 54316 HolzerathTrier-Saarburg HHS 35 70.000 gebaut 54427 Kell am SeeTrier-Saarburg HHS 4.160 12.480.000 gebaut 54427 Kell am SeeTrier-Saarburg HHS 300 600.000 gebaut 54340 LonguichTrier-Saarburg HHS 80 160.000 gebaut 54317 LorscheidTrier-Saarburg HHS 22 44.000 gebaut 54331 OberbilligTrier-Saarburg HHS 55 110.000 gebaut 54413 RascheidTrier-Saarburg HHS 100 200.000 gebaut 54316 SchöndorfTrier-Saarburg HHS 100 200.000 gebaut 54292 Trier-RuwerTrier-Saarburg HHS 80 160.000 gebaut 54293 Trier-RuwerTrier-Saarburg HHS 100 200.000 54332 WasserlieschTrier-Saarburg HHS 750 1.500.000 gebaut 54298 WelschbilligTrier-Saarburg HHS 100 200.000 54298 Welschbillig OT

MöhnTrier-Saarburg HHS 400 800.000 gebaut 54314 ZerfWesterwald HHS 950 1.900.000 gebaut 57610 AltenkirchenWesterwald HHS 174 348.000 gebaut 57610 AltenkirchenWesterwald HHS 1.085 3.255.000 gebaut 56470 Bad MarienbergWesterwald HHS 600 1.200.000 gebaut 57627 HachenburgWesterwald HHS 600 1.200.000 gebaut 57627 HachenburgWesterwald HHS 240 480.000 gebaut 56414 MolsbergWesterwald HHS 524 1.048.000 gebaut 56237 NauortWesterwald HHS 1.600 4.800.000 gebaut 57629 NorkenWesterwald HHS 400 800.000 gebaut 56242 SeltersWesterwald HHS 410 820.000 gebaut 56242 SeltersWesterwald HHS 2.100 6.300.000 gebaut 57648 UnnauWesterwald HHS 2.100 6.300.000 gebaut 57648 UnnauWesterwald HHS 995 1.990.000 gebaut 56457 WesterburgSumme (so weit Angaben vorhanden)

202.509 580.300.374


520

13.6.3 Biogasanlagen

Annahmen: 7.000,00Verg. + Biogas BHKW

Landkreis Art der Anlage kW elektrisch


kW thermisch

Jahresarbeit kWh

thermisch

Stand PLZ Standort

Ahrweiler Verg. + Biogas-BHKW

21 147.000 42 294.000 gebaut 53505 Altenahr

Alzey-Worms Verg. + Biogas-BHKW

3.000 21.000.000 0 0 gebaut 55234 Framersheim

Bernkastel-Wittlich Verg. + Biogas-BHKW

90 630.000 180 1.260.000 geplant 56826 Lutzerath

Bernkastel-Wittlich Verg. + Biogas-BHKW

30 210.000 60 420.000 geplant 54597 Strickscheid

Birkenfeld Biogas-BHKW 630 2.500.000 430 3.010.000 gebaut 55768 Hoppstädten-Weiersbach

Birkenfeld Vergärungs-anlage

55768 Hoppstädten-Weiersbach

Bitburg-Prüm Verg. + Biogas-BHKW

33 231.000 66 462.000 geplant 54687 Arzfeld-Hölzchen


250 1.750.000 584 4.088.000 gebaut 54636 Dockendorf


180 1.260.000 550 3.850.000 in Bau 54614 Giesdorf


30 210.000 60 420.000 geplant 54619 Großkampenberg


55 385.000 165 1.155.000 gebaut 54617 Harspelt


60 420.000 120 840.000 gebaut 54668 Kaschenbach


110 770.000 276 1.932.000 gebaut 54649 Lauperath


75 525.000 80 560.000 gebaut 54636 Meckel


150 1.050.000 440 3.080.000 gebaut 54595 Niederprüm


60 420.000 120 840.000 geplant 54533 Oberkeil


66 462.000 132 924.000 geplant 54647 Pickließem


33 231.000 66 462.000 gebaut 54595 Prüm


110 770.000 165 1.155.000 gebaut 54619 Roscheid


100 700.000 150 1.050.000 gebaut 54619 Üttfeld


80 560.000 100 700.000 gebaut 54649 Waxweiler


60 420.000 120 840.000 geplant 54608 Winterscheid

Daun Verg. + Biogas-BHKW

30 210.000 60 420.000 gebaut 54552 Sarmersbach

Donnersberg Verg. + Biogas-BHKW

200 1.400.000 670 4.690.000 in Bau 67808 Falkenstein

Donnersberg Verg. + Biogas-BHKW

150 1.050.000 250 1.750.000 geplant 67294 Stetten

Germersheim Verg. + Biogas-BHKW

1.500 10.500.000 3.900 27.300.000 geplant 67363 Lustadt

Kusel Verg. + Biogas-BHKW

180 1.260.000 240 1.680.000 gebaut 67742 Lauterecken

Volllaststunden Verg. + Biogas BHKW und andere BHKW´s

Vergärungsanlage und Biogas BHKW


521



kW thermisch

Jahresarbeit kWh

thermisch

Stand PLZ Standort

Mayen-Koblenz Verg. + Biogas-BHKW

930 6.510.000 1.860 13.020.000 gebaut 56727 Mayen-Kürrenberg

Rhein-Hunsrück Verg. + Biogas-BHKW

80 560.000 100 700.000 gebaut 54483 Kleinlich

Rhein-Hunsrück Verg. + Biogas-BHKW

381 2.667.000 762 5.334.000 gebaut 55471 Wüschheim

Trier-Saarburg Verg. + Biogas-BHKW

50 350.000 75 525.000 gebaut 54439 Palzem

Trier-Saarburg Verg. + Biogas-BHKW

140 980.000 192 1.344.000 geplant 54314 Paschel

Westerwald Verg. + Biogas-BHKW

830 5.810.000 1.660 11.620.000 gebaut 56412 Boden


110 770.000 220 1.540.000 gebaut 57612 Busenhausen


650 4.550.000 1.200 8.400.000 gebaut 56244 Ettinghausen


110 770.000 150 1.050.000 gebaut 56412 Halberscheid

10.564 72.038.000 15.245 106.715.000Summe (so weit Angaben vorhanden)

13.6.4 Deponiegas-Blockheizkraftwerke

Annahmen: 2.900,00



kW thermisch


Stand PLZ Standort

Altenkirchen Deponiegas-BHKW

300 650.000 gebaut 57610 Altenkirchen

Alzey-Worms Deponiegas-BHKW

739 3.017.077 659 4.521.392 gebaut 55232 Alzey

Bad Dürkheim Deponiegas-BHKW

130 1.000.000 gebaut 67098 Bad Dürkheim

Bad Kreuznach Deponiegas-BHKW

350 1.700.000 gebaut 55543 Bad Kreuznach

Bad Kreuznach Deponiegas-BHKW

350 1.900.000 gebaut 55543 Bad Kreuznach

Bernkastel-Wittlich Deponiegas-BHKW

470 3.200.000 gebaut 54516 Wittlich

Bitburg-Prüm Deponiegas-BHKW

250 1.400.000 gebaut 54634 Bitburg

Germersheim Deponiegas-BHKW

150 1.384.000 gebaut 76726 Germersheim

Koblenz Deponiegas-BHKW

1.800 15.768 gebaut 56068 Koblenz

Kusel Deponiegas-BHKW

in Planung

66869 Kusel

Landau Deponiegas-BHKW

gebaut 76829 Landau

Ludwigshafen Deponiegas-BHKW

880 50.642.240 gebaut 67258 Hessheim

Mainz Deponiegas-BHKW

2.100 8.800.000 gebaut 55120 Mainz

Mainz-Bingen Deponiegas-BHKW

680 1.683.968 gebaut 55218 Ingelheim

Neuwied Deponiegas-BHKW

260 191.306 200 400.000 gebaut 56564 Neuwied

Rhein-Hunsrück Deponiegas-BHKW

gebaut 55471 Wüschheim

Rhein-Hunsrück Deponiegas-BHKW

250 350.000 gebaut 55471 Wüschheim

Rhein-Lahn Deponiegas-BHKW

500 4.380.000 gebaut 56379 Singhofen

Trier-Saarburg Deponiegas-BHKW

1.200 9.000.000 gebaut 54290 Trier

Westerwald Deponiegas-BHKW

260 1.700.000 gebaut 56424 Moschheim

Zweibrücken Deponiegas-BHKW

350 1.900.000 gebaut 66482 Zweibrücken

11.019 92.914.359 859 4.921.392

Volllaststunden Klärgas- und Deponiegas BHKW´s

Summe (so weit Angaben vorhanden)


522

13.6.5 Klärgas-Blockheizkraftwerke 2

Annahmen: 2.900,00


kW elektrisch


kW thermisch


Stand PLZ Standort

Altenkirchen Klärgas-BHKW

50 166.592 100 333.184 gebaut 57577 Hamm

Alzey-Worms Klärgas-BHKW

in Planung 67256 Weisenheim

Alzey-Worms Klärgas-BHKW

460 3.200.000 gebaut 67549 Worms

Bad Dürkheim Klärgas-BHKW

43 302.400 86 604.800 gebaut 67098 Bad Dürkheim


150 266.275 gebaut 67098 Bad Dürkheim


52 364.000 56 392.000 gebaut 67269 Grünstadt


36 252.000 gebaut 67157 Wachenheim

Bad Kreuznach Klärgas-BHKW

in Planung 55543 Bad Kreuznach


46 282.629 in Planung 55450 Langenlonsheim


50 325.000 98 637.000 gebaut 55566 Sobernheim

Bad Neuenahr - Ahrweiler

Klärgas-BHKW

220 1.624.272 gebaut 53489 Sinzig

Bernkastel-Wittlich Klärgas-BHKW

56 471.571 gebaut 54506 Wittlich

Bernkastel-Wittlich Klärgas-BHKW

60 420.000 gebaut 54506 Wittlich

Daun Klärgas-BHKW

70 202.309 127 367.830 gebaut 54561 Gerolstein

Kaiserslautern Klärgas-BHKW

920 3.199.620 1.348 4.700.000 gebaut 67659 Kaiserslautern

Kaiserslautern Klärgas-BHKW

85 744.600 225 in Planung 66877 Ramstein

Ludwigshafen Klärgas-BHKW

260 240.000 gebaut 67105 Schifferstadt

Mainz (kreisfrei) Klärgas-BHKW

933 5.022.339 1.800 9.689.400 gebaut 55120 Mainz

Mainz-Bingen Klärgas-BHKW

310 900.000 448 1.300.000 gebaut 55411 Bingen

Mainz-Bingen Klärgas-BHKW

220 1.165.000 400 gebaut 55726 Oppenheim

Mayen-Koblenz Klärgas-BHKW

200 580.000 225 652.500 gebaut 56626 Andernach

Pirmasens Klärgas-BHKW

160 352.000 150 gebaut 66933 Pirmasens

Pirmasens Klärgas-BHKW

in Planung 66933 Pirmasens

Westerwald Klärgas-BHKW

25 72.500 53 153.700 gebaut 57627 Hachenburg

Westerwald Klärgas-BHKW

120 400.000 240 gebaut 57518 Wallmenroth

Zweibrücken Klärgas-BHKW

100 467.700 207 968.139 gebaut 66482 Zweibrücken

4.591 20.768.807 5.600 20.050.553

Volllaststunden Klärgas- und Deponiegas BHKW´s

Summe (so weit Angaben vorhanden)

13.7 Hemmnisanalyse

Bei der Umsetzung von Projekten gibt es in Abhängigkeit von der Art des Projektes

zahlreiche Einflussfaktoren, die eine Umsetzung fördern oder behindern können. Diese

Einflussfaktoren sind umso zahlreicher, je umfangreicher die Projektstrukturen sind. Im

Vergleich zur Umsetzung von Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energie aus Wind

oder Sonne besitzen Projekte zur energetischen Umsetzung von Biomasse häufig eine

umfangreichere Projektstruktur. Diese drückt sich vor allem durch die zahlreichen

involvierten Akteure, die unterschiedlichen Inputmaterialen und die verschiedenen

2 Die Daten werden weiter aktualisiert und stehen ab 1. Oktober 2004 unter www.biomasse-rlp.de online zur

Verfügung.


523

Technologien mit entsprechenden qualitativen Anforderungen an die Materialien aus. Im

Rahmen der einzelnen Planungs- und Umsetzungsschritte ergeben sich unterschiedliche

Einflussfaktoren und Hemmnisse. Um eine Strukturierung der Hemmnisse zu

ermöglichen, werden im Folgenden die unterschiedlichen Projektstadien mit den

entsprechenden möglichen Einflüssen (wo möglich in zeitlicher Abfolge) dargestellt.

• Ideenfindung und Vorplanung

• Potenzialermittlung und -bereitstellung

• Konfektionierung, Lagerung, Transport

• Genehmigung

• Finanzierung

• Planung und Bau

• Betrieb

• Output

Die einzelnen Bereiche werden von den jeweiligen Akteuren und deren Präferenzen,

sowie von externen – auf die Akteure oder auf die Rahmenbedingungen wirkenden –

Faktoren beeinflusst.

13.7.1 Ideenfindung und Vorplanung

Die Idee zur Durchführung von Biomasseprojekten kann sowohl auf der Angebots- als

auch auf der Nachfrageseite entstehen. Anbieter von Biomassen können, wie bereits in

Kapitel 3 beschrieben, Kommunen, die Landwirtschaft, die Forstwirtschaft, private oder

gewerbliche Biomassebesitzer, Technologielieferanten oder Dienstleister sein. Die Idee

für die Generierung eines Angebotes entsteht dabei in Abhängigkeit von der jeweiligen

Situation des Anbieters. Die Erwartung wirtschaftlicher Vorteile durch den Verkauf der

Güter oder Leistungen bzw. die kostengünstigere Entsorgung der anfallenden Biomassen

stellt den häufigsten Motivationsgrund dar. Jedoch werden auch andere Ziele, wie z.B.

die Erwartung einer Qualitätsverbesserung der Outputstoffe (z.B. bei Wirtschaftsdünger)

oder die langfristige Sicherung eines unsicheren oder instabilen Absatzmarktes als

Gründe für das Andenken einer Biomassenutzung genannt. Die Nachfrageseite lässt sich

in zwei Gruppen unterteilen. Die erste Gruppe setzt sich zusammen, aus den

Nachfragern, die am Betrieb einer Anlage interessiert sind und hierfür Biomassen,

Technologien und Dienstleistungen nachfragen. Diese werden ihrerseits zu Anbietern der

Outputstoffe Wärme/Kälte, Strom, Düngemitteln oder zu entsorgender Güter und

Emissionen. Da es in einem funktionierenden Markt sowohl eines Angebots als auch

einer Nachfrage bedarf, liegt ein erstes Hemmnis häufig bei der Nichtexistenz eines

entsprechenden Marktes. Vor allem für das Angebot und die Nachfrage nach Biomassen

besteht auf Grund des – gegenüber Öl und Gas - geringeren Energiegehalts von

Biomasse - und der damit begrenzten wirtschaftlich vorteilhaften Transportentfernung -


524

eine regionale Beschränkung des Marktes. Sind in einem definierten Umkreis (z.B. 50 km

für Holzhackschnitzel) noch keine Anbieter oder Nachfrager vorhanden oder sind diese

den potenziellen Marktteilnehmern nicht bekannt, ist in der Praxis häufig das sogenannte

„Henne-Ei-Problem“ zu beobachten. Während Strom durch die Regelung des Gesetzes

für den Vorrang erneuerbarer Energien in der Regel abgesetzt werden kann, liegt ein

Marktversagen häufig im Produktbereich Wärme. Für den Bau von dezentralen

Holzheizungen mit Leistungen bis ca. 5 MW ist der Absatz der Wärme der entscheidende

Faktor. Für die Produktion von Wärme bestehen jedoch am Markt weitere Substitute (Öl,

Gas, etc.), die bereits seit Jahrzehnten weit verbreitet und somit allen potenziellen

Abnehmern mit ihren Bezugsstrukturen bekannt sind. Besteht bei der Erneuerung oder

Neuplanung einer Heizung daher kein Angebot für die Lieferung von Hackschnitzeln,

greifen zahlreiche Entscheider auf die konventionellen und bekannten Energieträger

zurück. Anbieter von Biomassen ihrerseits erkennen jedoch oft keinen Handlungsbedarf,

solange noch keine konkrete Nachfrage nach einem bisher nicht in entsprechender Form

hergestellten Produkt besteht. Im Rahmen dieser Diskussion wird deutlich, dass die

Information über die Möglichkeiten der Nutzung von Biomassen und die bestehenden

Potenziale eine große Rolle für deren Umsetzung spielen. Die Förderung der

Kommunikation der verschiedenen Akteure und die Vermittlung von Nachfrage und

Angebot stellt daher eine wichtige Voraussetzung für die effiziente Umsetzung von

regionalen Potenzialen dar.

Auf Grund der noch relativ neuen Technologie, die Standort bezogen ausgewählt und

angepasst werden muss, ist es bei der Biomassenutzung nur in geringem Umfang

möglich, standardisierte „Komplettpakete“ umzusetzen. Umsetzungswillige Akteure

sehen sich daher vor der Vergabe eines konkreten Planungsauftrages gezwungen, sich

mit der Thematik und den Möglichkeiten der gegebenen Ausgangssituation auseinander

zusetzen. Die Vorplanung oder Machbarkeitsbetrachtung, die zum Ziel hat, die

spezifischen Voraussetzungen auf eine Durchführbarkeit zu überprüfen und

Ansatzpunkte für einen wirtschaftlich positiven Betrieb verschiedener Technologien

abzuschätzen, nimmt daher viel Zeit in Anspruch, verursacht Kosten und bietet dennoch

keine Garantie eines positiven Resultates. Für viele potenzielle Akteure in Kommunen

oder in Unternehmen bildet der Betrieb von Biomasseanlagen nicht das

Hauptbetätigungsfeld. Daher müssen nötige Informationen hierzu beschafft oder extern

eingekauft werden. Solche Kostengesichtspunkte verhindern bei möglichen Nachfragern

oft eine intensivere Beschäftigung mit dem Thema, sofern nicht wesentliche

Einsparungen erwartet werden können. Die Erfahrungen des IfaS zeigen, dass

zahlreiche Unternehmen oder kommunale Gebäude sich als wirtschaftlicher Abnehmer

von Biomassewärme eignen. Eine intensivere Untersuchung auf Kosteneinsparungen

war in vielen Fällen bereits angedacht, jedoch nicht weiter verfolgt worden. Auch

Unternehmen, die sich auf die Planung und Durchführung von Biomasseprojekten

spezialisiert haben, nehmen auf Grund des großen organisatorischen Aufwandes, der vor

allem bei der Planung kommunaler Anlagen entsteht, zunehmend Abstand vom Angebot


525

einer kostenlosen Vorplanung und verlegen sich auf die Aquisition größerer Projekte oder

die Erstellung von konkreten Anlagenplanungen und schöpfen somit nicht alle

verfügbaren Potenziale für die Umsetzung von Biomasseanlagen aus. Diese Hemmnisse

können durch das Angebot von kostengünstigen Beratungsgesprächen (z.B. mit einem

anteiligen Zuschuss des Landes) durch Hochschulen und unabhängige Institutionen

verringert werden.

13.7.2 Potenzialermittlung und -bereitstellung

Bei der Ermittlung von Potenzialen muss, wie bereits in Kapitel 2.3.1. beschrieben, in

theoretische, technische und verfügbare Potenziale unterschieden werden. Für die

Umsetzung sind zunächst die kurzfristig verfügbaren Potenziale relevant. Jedoch stellen

die im Rahmen dieser Studie ausgewiesenen verfügbaren Potenziale lediglich die

Untergrenze der langfristig verfügbaren Mengen dar. Dieser Aspekt wird bei der Planung

von Anlagen wichtig, die auf eine Laufzeit von 15-20 Jahren ausgelegt werden und

hierbei auf die langfristige Bereitstellung des Inputmaterials angewiesen sind. In

Deutschland ist derzeit eine stark steigende Entwicklung zum Bau von

Hackschnitzelheizkraftwerken mit dem Inputstoff Altholz zu verzeichnen. Die in diesen

Anlagen verplanten Mengen überschreiten allerdings langfristig die verfügbaren

Potenziale. Eine solche Entwicklung ist aus Sicht des IfaS nicht nachhaltig und nicht

anzustreben. Daher wird eine regionale Versorgung mit (möglichst) langfristig

verfügbaren Potenzialen empfohlen. Die Bereitstellung von Potenzialen kann - abhängig

von der Biomasse - auf unterschiedlich starkem Niveau mit steigenden Absatzpreisen

gesteigert werden. Im Forst bestehen, wie bereits in Kapitel 3.1 erwähnt, verschiedene

Holzsortimente. Daher ist die Steigerungsrate des zukünftig möglicherweise

wirtschaftlichen Potenzials auf die Sortimente IL und IS begrenzt, da auch zukünftig nicht

zu erwarten ist, dass höherwertige Sortimente wie z.B. Sägeholz für die energetische

Nutzung zur Verfügung stehen werden. Die Grünschnittpotenziale aus der

Landschaftspflege besitzen noch ein erhebliches Steigerungspotenzial, da Grünschnitt

derzeit nur in Einzelfällen energetisch genutzt wird. Ein Problem stellt auch die

unterschiedliche Zuständigkeit für die Pflege von Straßen- (Autobahnmeisterei,

Straßenmeisterei der Kreise und Gemeinden), Schienen- (DB Netz), Uferbegleitgrün

(Bund, Gewässer 1. Ordnung, Kommunen, Gemeinden Gewässer 2. und 3. Ordnung)

und Biotopen (Kommunen oder Naturschutzverbände) dar. Durch die jeweils

unterschiedlichen Zuständigkeiten und Organisationen fallen in allen Einzelbereichen

keine eklatanten Mengen an. Eine Bündelung der Pflege können jedoch eine effiziente

und zielgerichtete Nutzung ermöglichen.

In der Landwirtschaft bestehen nach Aussagen zahlreicher Akteure die größten

Steigerungspotenziale, sofern der Abnahmepreis für die Biomasse den derzeitigen

Marktpreis für landwirtschaftliche Produkte übersteigt. Im Bereich des Winterweizens und

evtl. weiterer Getreidesorten ist dies in mehreren Regionen derzeit bereits der Fall. Die

Unsicherheiten bezüglich langfristiger Preisbildung können durch die Kooperation


526

regionaler Akteure und den Abschluss von mittel- bis langfristigen Liefer- und

Abnahmeverträgen minimiert werden. Eine solche längerfristige Bindung ist nicht bei

allen Akteuren üblich. Daher werden diesbezüglich oft Vorbehalte geäußert, da für

Anbieter und Nachfrager sich in Zukunft evtl. attraktivere Optionen ergeben könnten. Oft

wird der Faktor, dass sich die zukünftigen Preise auch nachteilig entwickeln könnten

jedoch unterbewert. Eine Preisgleitklausel, die ein Preisniveau in Anbindung an den Gas-

oder Ölpreis festlegt, kann für alle Marktteilnehmer langfristige Planungsgrundlagen

schaffen.

13.7.3 Konfektionierung, Lagerung, Transport

Das größte Hemmnis im Bereich der Konfektionierungsdienstleistung besteht in der für

die meisten Biomassen noch nicht flächendeckend vorhandenen Struktur. Zur Produktion

hochwertiger Hackschnitzel werden entsprechende Hacker benötigt, die eine gleich

bleibende Qualität gewährleisten können. Die aktuelle Behandlung von Grünschnitt zielte

bisher lediglich auf die Zerkleinerung zum Zwecke der Verdichtung ab. Eine

entsprechende Qualität war bisher nicht angestrebt. Daher sind in zahlreichen Regionen

vorwiegend Schredder im Einsatz, die zwar eine Zerkleinerung gewährleisten, jedoch

keine qualitativ hochwertigen Hackschnitzel produzieren. Ein weiterer Grund für den

Einsatz von Schreddern ist die größere Unempfindlichkeit gegenüber Fremdstoffen im

Material (z.B. Nägel oder andere Metallteile), welche bei Hackern oft Probleme

verursachen. Einige Organisationen wie z.B. Lohnunternehmerverbände und Maschinen-

und Betriebshilfsringe haben hierzu bereits Erfahrungen gesammelt und sind bereit diese

weiter zu geben. Auch hier besteht noch erheblicher Bedarf zum Austausch der bereits

vorhandenen Informationen. Für den Kauf geeigneter Geräte bedarf es einer kritischen

Absatzmenge . Vor allem für sehr kostenintensive Maschinen wie spezielle Erntegeräte

(z.B. für schnellwachsende Hölzer) oder Hacker ist es wichtig, nicht nur einzelne Anlagen

beliefern bzw. einzelne Felder beernten zu können, sondern größere Mengen in einer

Region zu verarbeiten. Für die ersten Pilotprojekte können Geräte aus anderen Regionen

ausgeliehen werden, jedoch ergibt sich die maximale regionale Wertschöpfung erst bei

einer größeren Absatzmenge innerhalb einer Region. Dies gilt vor allem für die

Holzaufbereitung. Für die Zulieferung von Substraten für Biogasanlagen ist die

Landwirtschaft meist mit den benötigten Geräten ausgerüstet. In Forstbetrieben, deren

Sortiment noch kein Energieholz enthält, bleibt Schwachholz häufig aus Kostengründen

im Wald liegen. Die marktfähigen Sortimente wie Industrie- oder Bauholz werden als

Stammholz am Waldrand abgelegt und zur Trocknung aufgeschichtet. Eine Produktion

von Hackschnitzeln erfolgt üblicherweise nicht. Daher bedarf es auch für die Nutzung der

forstlichen Potenziale eines weiteren Partners zur Konfektionierung, Lagerung und häufig

auch zum Transport, sofern dies der Forst nicht z.T. selbst übernehmen kann.

Maschinenhilfs- und Betriebsringe, sowie Lohnunternehmer übernehmen häufig diese

Arbeiten, die jedoch fallspezifisch koordiniert werden müssen. Für den Transport können

Schüttgutcontainer eingesetzt werden.


527

Im landwirtschaftlichen Bereich bestehen für die Konfektionierung, Lagerung und den

Transport meist nur geringe Hemmnisse, da diese zum Kerngeschäftsfeld der Landwirte

zählen. Nötig ist jedoch eine projektspezifische Koordination und Abstimmung der

zeitlichen Planung, die gegebenenfalls die Errichtung weiterer Lagerkapazitäten oder die

Anschaffung weiterer Fahrzeuge (z.B. Güllefass zur zeitnahen Belieferung der Anlage)

erforderlich machen.

13.7.4 Finanzierung

Die Finanzierung von Biomasseanlagen stellt in zahlreichen Fällen ein großes Hemmnis

dar. Vor allem für Kommunen ist die Errichtung kleinerer Heizkraftwerke zur Beheizung

der kommunalen Gebäude von Interesse. Diese verfügen jedoch selten über ein Budget,

welches eine oft wesentlich höhere Investition – im Vergleich zu Öl- oder Gasheizungen

– ermöglicht. Zwar kann die Wirtschaftlichkeit der Anlage oft über die gesamte Laufzeit

im Vergleich zu Anlagen für fossile Energieträger dargestellt werden, jedoch bestehen

häufig Zweifel bezüglich der zu erwartenden Risiken. Das Risiko eines ebenfalls

steigenden Holzpreises oder des Ausfalls der Anlage wird bei neuen Technologien häufig

höher eingeschätzt, als bei bereits Bekannten. Aus diesem Grund sind

Entscheidungsträger bei zu hoher Unsicherheit häufig eher geneigt, die bekannte und in

der Investition günstigere Anlage zu erstehen. Auch für Banken, die bei Großprojekten

die Kreditfinanzierung bereitstellen, ist die Sicherung der Anlage von besonderem

Interesse. Hier werden häufig langfristige Lieferverträge für die Biomasse verlangt. Durch

die anstehende Umsetzung der Neuen Baseler Kapitalvereinbarung (Basel II) sind

Banken angehalten, ihr Risikomanagement stärker zu betonen und dadurch ihre

Bonitätsbeurteilungsverfahren zu verbessern. Die neue Eigenkapitalvereinbarung soll auf

Basis der drei Säulen Mindestkapitalanforderungen, aufsichtliche Überprüfungsverfahren

und Offenlegung durch strengere Vorgaben zur Reduzierung des Bankenrisikos führen3.

Durch diese strengeren Vorgaben erschweren sich auch die Bedingungen, unter denen

Biomasseprojekte zur Finanzierung zugelassen werden.

13.7.5 Planung und Entscheidung

Die Technologien zur Nutzung von Biomasse haben sich in den letzten Jahren stark

entwickelt. Die Entwicklung von automatisch betriebenen Biomasseanlagen mit

kontrollierten Abgaswerten und Wirkungsgraden bis zu 95 % ermöglicht erstmals eine

gleichwertige Konkurrenz zu konventionellen Öl- und Gasheizungen. Die am weitesten

verbreitete Technologie zur Nutzung von Biomasse sind jedoch auch derzeit noch die

manuell beschickten Kamin- und Kachelöfen in Eigenheimen oder landwirtschaftlichen

Betrieben, so dass der Begriff der Biomassenutzung häufig mit manuell betriebenen und

daher unkomfortablen Anlagen gleichgesetzt wird. Viele potenzielle Nutzer, aber auch

Planer und Heizungsbauer, haben sich noch nicht mit der Thematik der automatisch

3 Bank of international settlements (2003)


528

beschickten Biomasseanlagen auseinandergesetzt. Daher ist als eines der größten

Hemmnisse der Mangel an Information über die bestehenden Möglichk eiten zu

nennen. Wie bei jeder neuen Entwicklung ergeben sich auch im Bereich der

Biomassenutzung bei den ersten gebauten Anlagen technische, organisatorische oder

planungsbedingte Probleme und so genannte „Kinderkrankheiten “, die als Beispiel für

zukünftige Anlagen herangezogen werden. Diese Beispiele beeinflussen auch das

Interesse der Akteure an zukünftigen Projekten. Je nach Informations-, Innovations- und

Wissensstand des jeweiligen Akteurs können negative Beispiele, sowohl zur

Erweiterung des Wissens für die Planung neuer, als auch zur Verhinderung weiterer

Projekte beitragen. Häufig fehlt den Laien jedoch die Information, die entsprechenden

Fehler zu identifizieren und zu bewerten.

Die Planung von Projekten mit neuer Technologie, welche mit umfangreichen

stoffstromtechnischen Voraussetzungen verknüpft ist, bedarf einer intensiven

Beschäftigung mit allen Einflussbereichen und Anforderungen. So kann beispielsweise

eine Holzheizung oder eine Biogasanlage nicht nach einem vorgegebenen Schema

geplant und gebaut werden, sondern muss standort- und stoffstromspezifisch an die

jeweiligen Voraussetzungen und Bedürfnisse angepasst werden. Für Planer

konventioneller Energieversorgungsanlagen bedeutet dies einen zusätzlichen Aufwand ,

der bei der ersten Anlage häufig nicht in vollem Umfang vergütet werden kann. In vielen

Bereichen ist Überzeugungs- und Informationsarbeit zu leisten, um die Akteure von der

Sinnhaftigkeit und den Vorteilen des Projektes zu überzeugen. Dies trägt dazu bei, dass

bei zahlreichen Planern und Heizungsbauern aus dem konventionellen Bereich das

Interesse für die Umsetzung von Biomasseprojekten auf Grund der für sie zu hohen

Transaktionskosten (Informationsbeschaffung, Know-how-Aneignung, Information

möglicher Kunden, evtl. Organisation der Brennstoffbereitstellung und Definition der

Anforderungen an den geeigneten Inputstoff etc.) gering ist. Auf Grund noch zu geringer

Erfahrungen oder durch übertriebene Sicherheitsplanungen werden Heizanlagen

häufig zu groß dimensioniert. Durch den Einbau der neuen Technologie können im

Vergleich zu alten Anlagen bis zu 30 % des Brennstoffes eingespart werden. Weiterhin

sollte beachtet werden, dass die alten Anlagen oft ebenfalls überdimensioniert sind

und dass bei der Verlegung von Nahwärmenetzen evtl. nicht alle Leistungen gleichzeitig

abgefragt werden (z.B. Schwimmbad im Sommer, Schule im Winter). Die Nichtbeachtung

dieser Kriterien führt zu einer zu geringen Auslastung, verringert somit den Betrieb der

Anlage im optimalen Leistungsbereich und verhindert damit die optimale

Wirtschaftlichkeit durch häufigere Wartungsarbeiten und höheren Brennstoffverbrauch

beim Betrieb der Anlage.

Mangelndes Interesse und fehlende Information können sich daher gegenseitig

negativ beeinflussen. Kann jedoch eines der beiden Hemmnisse aufgelöst werden, ergibt

sich schnell eine positive Gesamtwirkung.


529

Entscheidungen hängen von den Präferenzen der entscheidenden Akteure und von

anderen externen Einflussfaktoren ab. Große Einflüsse haben finanziell messbare

Einflussfaktoren, wie z. B. die Kosten für die Investition, den Betrieb, die Rohstoffe, den

Transport, das Personal etc. und des Weiteren die Erlöse oder Zuschüsse. Diese können

im Rahmen einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung dargestellt und mit anderen Alternativen

verglichen werden. Je nach Organisationsform gibt es evtl. unterschiedliche

Voraussetzungen für den „wirtschaftlichen“ Betrieb einer Anlage. Ein Energieversorger,

der als Contractor eine Anlage baut, hat andere Präferenzen, als eine Kommune, die

neben den Vorgaben des Haushaltsrechts auch politische Ziele in Einklang bringen

muss. Die Entscheidungskriterien können daher unterschiedliche Ausprägungen haben.

Ein entscheidender Faktor ist auch die Risikopräferenz des Entscheidungsträgers.

Dabei ist zu beobachten, dass neuen Technologien häufig (subjektiv) eine größere

Unsicherheit angelastet wird als bereits etablierten, auch wenn bereits fest steht, dass

fossile Energien endlich sind und somit das Risiko der Preissteigerung bergen.

Umfangreiche Information zu den Möglichkeiten der Nutzung (eigener) regionaler

Biomassen, der Abschluss von langfristigen Verträgen, sowie von Versicherungen, kann

dazu beitragen, das Maß der Unsicherheit zu verringern.

13.7.6 Genehmigung

Der genehmigungsrechtliche Zusammenhang von Biomasseanlagen wurde bereits in

Kapitel 10 dargestellt. Die Voraussetzungen für eine Genehmigung hängen vor allem von

der Art der Anlage, der Beschaffenheit der Inputstoffe, deren Herkunft und Verwertung

und von der Größe der Anlage ab. Vor allem für die Genehmigung von Biogasanlagen

bestehen in der Praxis noch einige Hemmnisse. Auf Grund der zahlreichen tangierten

Rechtsgebiete ergibt sich ein umfangreiches Feld, das bei einer Genehmigung geprüft

werden muss. Die bestehenden Regelungen wurden jedoch häufig nicht für die

energetische Nutzung der Produkte ausgelegt, sondern für die konventionelle

landwirtschaftliche Verwertung. Daraus ergibt sich in einigen Fällen ein behördlicher

Ermessensspielraum. Um die Genehmigung von Biogasanlagen zu vereinheitlichen, hat

das Land Rheinland-Pfalz einen Entwurf zu einem „Handbuch für die Planung, Errichtung

und den Betrieb von Biogasanlagen in der Landwirtschaft in Rheinland-Pfalz“ vorgelegt.

Nur durch eine gemeinsame Diskussion der Voraussetzungen für den Bau von Anlagen

können Rahmenbedingungen gefunden werden, die die Einhaltung gesetzlicher

Vorgaben und umweltrelevanter Gesichtspunkte gewährleisten und dennoch

verhältnismäßig sind.

13.7.7 Bau und Betrieb

Beim Bau und Betrieb von Biomasseanlagen kommt es auf Grund von mangelnden

Erfahrungen bei ersten Anlagen häufig zu Problemen, die Erfahrungen für zukünftige

Anlagen darstellen können. Zu beobachten ist, dass der Arbeitsaufwand – vor allem in

der Anfangsphase – häufig unterschätzt wurde. Die tatsächlich benötigte Qualität des


530

Brennstoffes bzw. des Gärsubstrates stellt sich häufig erst beim Betrieb der Anlage

heraus. Sind Zuführung und Brennstoff nicht aufeinander abgestimmt, müssen

gegebenenfalls technische Ergänzungen an der Anlage gemacht oder Verhandlungen

zur Substrat- oder Brennstoffqualität geführt werden. Zu feuchte Hackschnitzel können

beispielsweise im Bunker, in den Zuführungsschnecken oder im Brennraum Probleme

verursachen. Für die energetische Nutzung von Grünschnitt bestehen besondere

technische und organisatorische Voraussetzungen. Auf Grund des höheren

Aschegehaltes des Materials mit oft sehr geringem Durchmesser und eines geringeren

Energiegehalts (häufig hervorgerufen durch einen hohen Wassergehalt oder vorab

einsetzende Kompostierung) wurden in mehreren Anlagen bereits negative Erfahrungen

gemacht, so dass von der Verwertung von Grünschnitt wieder Abstand genommen

wurde. Eine materialgerechte Aufbereitung mit Trocknung (z.B. mit Abwärme einer Kraft-

Wärme-Kopplung) könnte diesen Energieträger für gewisse Anlagentechnologien

attraktiv machen.

13.7.8 Output

Der Preis, für den das produzierte Gut einer Anlage abgesetzt werden kann, trägt

entscheidend zur Wirtschaftlichkeit des Vorhabens bei. Für Anlagen zur Stromerzeugung

gibt das EEG eine verlässliche Größe für den Absatz der produzierten Energie. Der

Wärmeabsatz stellt ein größeres Problem dar, da produzierte Wärme aus dezentralen

Anlagen nur lokal und über eine geringe Entfernung über ein Nahwärmenetz transportiert

werden kann. Für den Absatz von Wärme kann ohne Förderung der Leitungskosten

folgende Faustformel verwendet werden: Je Meter Leitung sollte die Abnahme dem Wert

eines kW an installierter Leistung entsprechen. Für eine 200 m Wärmeleitung sollten

folglich minimal 200 kW Wärmeabsatz vorhanden sein. Dies bedeutet eine um so höhere

Wirtschaftlichkeit, je höher der Wärmebedarf der Abnehmer in geringer Entfernung zur

Anlage ist.

Bezüglich des Absatzes des Outputproduktes haben häufig auch rechtliche

Rahmenbedingungen eine hemmende Wirkung (siehe Kapitel 10). So trägt die

Bezeichnung und somit die Verwertungsmöglichkeit eines Substrates aus einer

Biogasanlage entscheidend zur Akzeptanz des Gesamtkonzeptes bei den beteiligten und

den betroffenen Akteuren bei.

Bei der Planung von Heizanlagen in öffentlichen Gebäuden können häufig benachbarte

Liegenschaften mit in das Nahwärmenetz aufgenommen werden. Ist die Kommune

jedoch Betreiber der Anlagen, generiert sie durch den Wärmeverkauf Einnahmen, die die

Kommune in Konkurrenz zu privaten Unternehmen stellt. Hierdurch werden unter

Umständen effiziente und umweltschonende Investitionen verhindert, z.B. sofern die


531

Gewährung von Investitionszuschüssen für öffentliche Betreiber eine Ausschließlichkeit

vorschreibt.4

13.7.9 Hemmniskategorien

Die oben genannten Hemmnisse können in verschiedene Kategorien eingeteilt werden.

Unterschieden werden können ressourcenseitige Hemmnisse, technische Hemmnisse,

wirtschaftliche und finanzielle Hemmnisse, administrative Hemmnisse, soziale

Hemmnisse und nachfragebedingte Hemmnisse. Werden diese Kategorien weiter

untersucht, können verschiedene Mängel definiert werden, die die vorgenannten

Hemmnisse bedingen. Genannt werden können hierunter der Informations- und der

Interessensmangel, die sich gegenseitig bedingen und bewirken. Ferner ist fest zu

stellen, dass – oft trotz vorhandener Technologie – durch nicht ausreichend oder

zufriedenstellend vorhandene Strukturen keine wirtschaftlichen Ergebnisse erzielt werden

können.

Tabelle 13-25 stellt Beispiele für verschiedene Mängel im Bereich der Umsetzung

vorhandener Potenziale zusammen, die zu Hemmnissen führen können.

4 Im Rahmen des LEADER+ Projektes konnten die Gebäude interessierter Privatpersonen in direkter

Nachbarschaft der Heizanlage nicht angeschlossen werden, da der Wärmeverkauf eine einahmegenerierende

Maßnahme darstellt, die die Rückzahlung der Zuschüsse bedingt.


532

Tabelle 13-25: Beispiele verschiedener Mängel im Be reich der Umsetzung

vorhandener Potenziale

Informationsmangel: Interessensmangel:

• zum Stand der Technologie

• bezügl. bestehendem Fachwissen /Know-how

• bezügl. bestehender Daten, Preise und

vorhandener Mengen

• bezügl. bestehender Alternativen

• bezügl. bestehender Konzepte und Anlagen

/positiver Beispiele

• bezügl. der Auswirkungen auf die Umwelt

• bezügl. der Möglichkeit zur Gewinnung von

Partnern

• bezügl. des Nutzens und der Auswirkungen

auf die eigene Situation

• beim Rohstofflieferant zur

Lieferung der Biomasse

• beim Investor

• bei Personen oder Gruppen mit

gegenteiligem Interesse

• an der Durchführung

alternativer Konzepte

• in der Politik

• bei den Abnehmern

Strukturmangel: Mangel in der wirtschaftlichen

Betrachtung:

• durch nicht bestehende Logistik-

/Bereitstellungskette

• durch best. Kalkulationen von Rohstoffen

• durch das Bestehen eines aktuellen

Verwertungsweges

• durch das Fehlen eines

Förderers/Befürworters

• durch anderweitige Interessen/durch das

Bestehen „Externer Effekte“

• durch einen noch nicht bestehenden Standort

oder bestehende Vorraussetzungen am

Standort

• durch noch nicht bestehende Abnehmer für

das Produkt /die Wärme

• durch das Fehlen einer Gesellschaft zum

Betrieb und Bau der Anlage

• durch fehlende Kommunikationsmöglichkeiten

• durch Risikoaversion beim

Entscheider

• durch bestehende

Rohstoffpreise

• durch alleinige Betrachtung

bestehender Kalkulationen

• durch alleinige Betrachtung

(bisher bekannter) vorhandener

Mengen

• durch das Fehlen eines

Investors

• durch bestehende Marktpreise

• durch Konkurrenzprodukte

• durch hohe Personalkosten

• durch hohe Folgeinvestitionen

durch aufwendige

Datenbeschaffung



533

Einige dieser Faktoren bedingen sich gegenseitig, so dass bei bestehen einzelner

Hemmnisse keine Umsetzung erfolgt, sofern nicht deren Auflösung angestrebt wird. Fehlt

es einem möglichen Investor z.B. an Information zu einer bestehenden Technologie,

zeigt er auch kein Interesse an einer Umsetzung. Ohne das Interesse zur Umsetzung

wird er auch nicht gewillt sein, eine Struktur zu schaffen, die Voraussetzung für einen

wirtschaftlichen Betrieb der Anlage ist. Daraus ergibt sich die Dilemma-Situation, die in

Abbildung 13-31 dargestellt ist.

Mangel anInformation Mangel an Interesse

Mangel anWirtschaftlichkeit

keine Umsetzung

durch

Mangel anbest. Struktur

folglich

Abbildung 13-31: Mängel zur Hemmung der Biomasseums etzung


13.8 Strategische Handlungsempfehlungen

Die Nutzung von Biomasse in RLP stellt einen erheblichen Wertschöpfungsfaktor dar.

Insbesondere in strukturschwachen, ländlichen Regionen kann die Biomasse zum

Aufbau neuer Arbeitsplätze, zur Senkung von Unterhaltungskosten und zu technischer

Innovation beitragen.

Damit dies effizient und unter größtmöglicher regionaler Wertschöpfung stattfindet

empfehlen wir folgende, begleitende Maßnahmen.

13.8.1 Unterstützung von EU-Kooperationsprogrammen zur

grenzüberschreitenden Biomasseoptimierung

Zur Optimierung der Biomassenutzung in grenznahen Bereichen unterstützt die

Landesregierung RLP aktiv Projekte mit internationalen Partnern. Hier sind insbesondere

Projekte im Bereich existierender EU-Förderprogramme zu nennen, die eine Ko-


534

Finanzierung benötigen. Von besonderer Bedeutung sind in diesem Zusammenhang

grenzüberschreitende Kooperationen zur optimalen Behandlung von organischen

Abfällen sowie Kooperationsprojekte der Landwirtschaft.

Über die Einbindung in europaweiter Biomasseforschungs- und Umsetzungsprojekte

sollen sich Akteure aus RLP in Europa als kompetente Partner für alle Formen der

strategischen, technischen und ökonomischen Biomassenutzung etablieren.5

13.8.2 Beratung von Unternehmen und Kommunen zur Op timierung

der Stoffströme und zum Einsatz von Biomassen

Zahlreiche Potenziale für den Einsatz und die Nutzung von Biomassen bestehen in

Kommunen und Unternehmen. Im Rahmen zahlreicher Gespräche in Rheinland-Pfalz

konnten beispielsweise Unternehmen mit großen Menge an organischen Abfällen aus der

Produktion von Tiefkühlkost oder anderen organischen Produkten und einem immensen

Wärmebedarf lokalisiert werden. Mehrere Unternehmen zeigten Interesse an einer

alternativen Energieversorgung, sahen sich jedoch bisher nicht in der Lage, eine

Machbarkeitsbetrachtung zur Stoffstromoptimierung zu beauftragen. Mit Unterstützung

des Ministerium für Umwelt und Forsten könnten zahlreiche Unternehmen oder

Kommunen für die Lieferung von Rohstoffen oder den Absatz von Biomasseenergie

gewonnen werden. So entstehen innovative Vorzeigeobjekte, die andere Firmen und

Kommunen zur Nachahmung anregen.

Das Budget versteht sich als 75 %-ige Förderung des Landes. 25 % der Budgetsumme

wird von der Gemeinde/ dem Betrieb als Eigenanteil geleistet.

Vorgeschlagener Projektrahmen: zwei Unternehmen/Kommunen in 2004, je drei

Unternehmen/ Kommunen in den Jahren 2005 – 2007.

13.8.3 Aufbau von BioEnergie- und RohstoffZentren ( BERZ) mit

Förderung der Absatzstrukturen

Die Umsetzung von Biomasse-Potenzialen scheitert oft an der bekannten Henne-Ei-

Problematik. Für die flächendeckende Versorgung mit Biomassen (z.B.

Holzhackschnitzel oder Pellets) besteht noch keine zufrieden stellende Struktur. Durch

die fehlenden Absatzstrukturen werden keine Biomassen in entsprechender Qualität

bereitgestellt, was wiederum die Entstehung von Anlagen behindert.

Daher bedarf es der Planung regionaler Zentren zur optimalen Versorgung vorhandener

und zu planender Anlagen.

Eine Lösung dafür bietet das Konzept, welches bereits am Beispiel Weilerbach in Kapitel

11.1 ausführlich erläutert wurde. Ein solches Zentrum bedarf einer optimierten Planung

5 Vgl. Antrag RUBIN im Programm INTERREG IIIA, Programmgebiete DeLux und DeLor, eingereicht durch das

IfaS und das IZES


535

bezüglich des Standortes, der Stoffströme, sowie der Produkt- und Wärmeabnehmer. In

Rheinland-Pfalz bestehen zwar bereits „Holzhöfen“, deren Strukturen sind jedoch z.T.

noch nicht optimiert.

Ziel ist die Etablierung einer landesweiten Infrastruktur zur energetischen Nutzung von

Biomasse. So werden auch Transportentfernungen optimiert und regionale Mehrwerte

geschaffen.

Vorgeschlagener Projektrahmen: Weiterentwicklung von 2 Holzhöfen in 2004,

Weiterentwicklung von 2 Holzhöfen und Initiierung von 2 neuen Zentren pro Jahr in 2005,

2006 und 2007; in 2007: Erstellung eines Handlungsleitfadens für die Umsetzung

weiterer neuer BioEnergie- und Rohstoffzentren.

13.8.4 Holzpellets-Initiative Rheinland-Pfalz

Die Energieeinsparverordnung (EnEV) schreibt den Austausch zahlreicher alter

Heizkessel bis zum Jahr 2005 bzw. 2006 vor. Dies eröffnet große Potenziale für den

Einsatz von Holzpelletheizungen. Die Erschließung von Sägewerkspotenzialen für die

Herstellung von Holzpellets (zentrale und dezentrale Herstellung von DIN Plus-, Norm-

und Industriepellets mit geringeren qualitativen Anforderungen) wird befürwortet, da im

Land ein vermehrtes „Sägewerkssterben“ zu verzeichnen ist. Die Produktion von

Holzpellets könnte für die Sägebetriebe ein weiteres Standbein zur Zukunftssicherung

darstellen. Derzeit entwickelt sich der Markt für Holzpellets in den waldreichen Regionen

stark, so dass kurzfristig mit einem Überhang an produzierten Holzpellets gerechnet wird.

Um diese positive Entwicklung einer gesteigerten Produktion und somit einer Schaffung

von Strukturen zu unterstützen, bedarf es einer intensiven Aufklärung und Information der

potenziellen Abnehmer über Möglichkeiten der Technologie und Versorgungssicherheit

des Brennstoffes.

Das Biomasse-Kompetenzzentrum (am IfaS) aktiviert mit landesweiten strategischen

Kampagnen (Anzeigen, Werbespots etc.) kombiniert mit regionalen

Schwerpunktveranstaltungen die Absatzpotenziale und trägt damit zur Schaffung neuer

Arbeitsplätze im Biomassebereich und zur Einsparung von CO2-Emissionen bei.

Vorgeschlagener Projektrahmen: Durchführung der Veranstaltungen in den Jahren 2004

– 2006,

13.8.5 Gastankstellen Biogas

Stoffstrommanagement kann die positiven Effekte der derzeit verfolgten Erdgasstrategie

im Mobilitätssektor weiter verstärken, indem Erdgastankstellen mit Biogasanlagen

kombiniert werden. Dies ist technisch realisierbar. Eine große Anzahl an

Biogastankstellen existiert bereits sehr erfolgreich in Schweden und der Schweiz. Die

Gestehungskosten für Biogas sind mit denen von Erdgas vergleichbar. Durch

Stoffstrommanagement wird der Kommune die Möglichkeit geboten, vergärbare

Stoffströme in ihrer Kommune zu erfassen und wertschöpfend im Individualverkehr (bzw.


536

im eigenen Flottenverkehr) einzusetzen. Durch die Einbindung lokaler Akteure -

insbesondere der Landwirtschaft - in eine solche Strategie können kommunale Strukturen

gestärkt und gesichert werden. Eine Biogastankstellenstrategie eignet sich insbesondere

in Gebieten, in denen keine ausreichenden Wärmeabnehmer vorhanden sind. Bei

stationären Biogasanlagen sind die Erträge der Wärmesenke ein wichtiger Bestandteil

der Wirtschaftlichkeit.

In Rheinland-Pfalz prüft das Biomasse-Kompetenzzentrum, an welchen Standorten eine

Einbindung von Biogas in das Erdgastankstellennetz möglich ist. Es werden Strategien

erarbeitet, die untersuchen, ob aus steuerlichen und technischen Gesichtspunkten eine

eigene Biogastankstelle oder aber eine Kombination zwischen Erdgas und Biogas besser

geeignet ist. Zielsetzung ist es, bis 2007 in Rheinland-Pfalz mindestens zehn Tankstellen

mit Biogas zu versorgen und für weitere Interessenten Handlungsempfehlungen zu

geben.

Vorgeschlagener Projektrahmen: Entwicklung von Geschäftsmodellen, Netzwerksaufbau,

Standortsuche in 2005; Verwirklichung von fünf Biogastankstellen in 2006, Verwirklichung

von fünf Biogastankstellen und Erarbeitung einer Handlungsempfehlung in 2007

13.8.6 Reaktivierung der rheinland-pfälzischen Nied erwälder

In Rheinland-Pfalz sind etwa 70.000 ha Niederwaldflächen vorhanden. Diese Flächen

werden derzeit entweder in Hochwald überführt oder aber sich selbst überlassen, da der

Preis des Schwachholzabsatzes nicht die Kosten der Holzbringung deckt. Vor allem in

Steillagen wird auf absehbare Zeit die Nutzung von Niederwäldern nicht möglich sein.

Derzeit wird zwischen der Landesforstverwaltung und der Universität Freiburg ein

Nutzungsplan für die Niederwälder erarbeitet. Um den Absatz des Holzes sowohl für die

Überführungsphase in Hochwald, als auch für die Nutzung eines Niederwaldsystems

sicherzustellen, ist ein Stoffstrommanagementplan notwendig. Dieser sieht unter

anderem die Nutzung von Holz in den BioEnergie- und RohstoffZentren vor und

beinhaltet auch die Planung von Nahwärmenetzen zum direkten Absatz in die

energetische Nutzung.

Das IfaS erstellt einen regionalen Absatzplan, der mit der Nutzungsplanung der

Landesforstverwaltung abgestimmt ist. Dies ermöglicht einen sicheren Absatz und somit

eine möglichst kostendeckende Nutzung der vorhandenen Niederwälder.

Vorgeschlagener Projektrahmen: Standortsuche, Aufbau von Vermarktungs- und

Logistikstrukturen unter Einbindung von BioEnergie- und Rohstoffzentren in 2005,

Durchführung von drei exemplarischen Projekten in 2006; Evaluation und

Handlungsempfehlungen für weitere Niederwaldprojekte in 2007


537

13.8.7 Pflege des internetbasierten Informationssys tems Biomasse

Das IfaS entwickelt derzeit für das Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz

ein internetbasiertes Handels- und Informationssystem Biomassen Rheinland-Pfalz. Das

Handelssystem soll sich selbst tragen. Das Informationssystem stellt u.a.

Biomassepotenziale dar, listet Biomasseheiz(kraft)anlagen und bietet einen

Branchenführer „Energetische Nutzung von Biomasse“. Die Darstellungstiefe kann bis

auf Landkreisebene gewählt werden.

Der Auftrag über die Entwicklung des Handels- und Informationssystems Biomassen läuft

bis Mitte des Jahres 2005.

Danach kann das Biomasse-Kompetenzzentrum die Pflege der Internetseite

übernehmen, da die Internetseite ansonsten schnell an Aktualität und somit an Nutzen

verliert. Ein Hauptaugenmerk wird hierbei auf den Branchenführer und die Anlagenliste

gelegt. Dazu werden einmal im Jahr per Fragebogen neue Anlagen, neue Projekte und

neue Akteure erhoben. Zusätzlich steht das IfaS als Ansprechpartner der Internetnutzer

zu Verfügung. Jedes zweite Jahr werden Biomassepotenziale neu erhoben, um den

Fortschritt der energetischen Nutzung der Biomasse zu dokumentieren.

Vorgeschlagener Projektrahmen: 2005 - 2007

13.8.8 Durchführung eines Projektes zur Errichtung von

schnellwachsenden Hölzern auf Ausgleichsflächen

Die Holzpotenziale aus der Forstwirtschaft, die Potenziale an Sägewerksresthölzern,

sowie an Althölzern können den langfristigen Bedarf an Hölzern zur Nutzung in der

Holzwerkstoffindustrie sowie im Energieholzsektor nicht decken. Alternativen werden seit

längerer Zeit in schnellwachsenden Hölzern auf landwirtschaftlichen Flächen gesehen.

Diese werden derzeit in Deutschland hauptsächlich zur stofflichen Nutzung angebaut (z.

B. Sachsen, Mecklenburg-Vorpommern). Im Rahmen dieser Studie hat das IfaS in

Zusammenarbeit mit der Landwirtschaftskammer und dem Ministerium für Umwelt und

Forsten Rheinland-Pfalz einen NawaRo-Anbaumix für landwirtschaftliche Flächen

definiert, die kurzfristig zur Energieproduktion vorgesehen sind. Dieser Anbaumix sieht

vor, 5.000 ha in Rheinland-Pfalz mit schnellwachsenden Hölzern zu bestocken.

Im Zuge dieses Angebotes kartiert das Biomasse-Kompetenzzentrum zunächst 5.000 ha

landwirtschaftliche Flächen. Es wird ein Flächenmanagementplan erstellt, der den Anbau,

die Finanzierung und den Absatz des Holzes berücksichtigt. Dabei ist vor allem die

Einbindung in vorhandene ökologische Strukturen von Bedeutung. Die Anlage der

Flächen wird zunächst über die Eingriffs-/ Ausgleichsregelung finanziert. Angestrebt ist,

auf 500 ha Fläche schnellwachsende Hölzer zu pflanzen.

Zur Zeit gibt es bundesweit Bestrebungen Kurzumtriebsplantagen anzulegen. Durch den

Aufbau einer bundesweiten Pflanz- und Erntelogistik, sowie die Anlage von

Mutterquartieren für Energiehölzer, ist zu erwarten, dass sich der Anbau in einigen


538

Jahren selbst finanziert. Ziel ist es, durch diese best-practice-Beispiele die Akteure zum

Anbau schnellwachsender Hölzer auf max. 5.000 ha zu animieren.

Vorgeschlagener Projektrahmen: in 2004 Netzwerksaufbau, Kartierung von Flächen,

Vorbereitung von Flächen; Anlage der Flächen und Ertragsmonitoring in 2005,

Evaluierung der Flächen in 2006, Anlage neuer Flächen und Erstellung von

Handlungsempfehlungen in 2007

13.8.9 Durchführung eines Pilotprojektes zur Optimi erung der

Erträge aus der landwirtschaftlichen Biomasseproduk tion für

die energetische Verwertung

Im Rahmen dieser Studie wurde das Problem der Anbauformen von NawaRos auf

landwirtschaftlichen Flächen durch die Bildung eines Anbau-Mix mit verschiedenen

energetisch nutzbaren Biomassen gelöst. Die Problematik besteht jedoch in der

konkreten Umsetzung von Projekten. Abhängig von den Boden- und Flächenpotenzialen

der Standorte und der angestrebten Heiz(kraft)werkstechnologie müssen

unterschiedliche Formen des Anbau-Mixes umgesetzt werden. Weiterhin spielt die

zukünftige strategische Ausrichtung der sich im Wandel befindlichen Landwirtschaft eine

entscheidende Rolle bezüglich der Verfügbarkeit der Flächen und den Anfall von

Reststoffen (z.B. Gülle oder Stroh). Zielt diese Strategie im Rahmen eines definierten

Zieles auf die energetische Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen, können durch die

Nutzung neuer (oder alter) Feldfrüchte oder die Kombination verschiedener Arten in einer

integrierten Anbauweise erhebliche Ertragssteigerungen im Vergleich zu den derzeit

praktizierten (auf die Lebensmittelindustrie ausgerichteten) Anbautechniken erzielt

werden.6 Diese zusätzlichen Potenziale wurden im Rahmen der Biomassepotenzialstudie

nicht quantifiziert. Im Rahmen dieses Projektes wird es möglich, anhand mehrerer

unterschiedlicher Standorte die Möglichkeit der Steigerung von Biomassepotenzialen zu

untersuchen und somit die Voraussetzung für die flächenhafte Anwendung in Rheinland-

Pfalz zu schaffen. Dazu gehört auch die Untersuchung der Verwertungseigenschaften

der Biomassen in verschiedenen Anlagen.

50 ha werden auf verschiedenen Standorten angelegt. Diese werden einem

Ertragsmonitoring unterzogen.

Vorgeschlagener Projektrahmen: In 2004 Netzwerksaufbau und Vorplanungen; in 2005

erste Anlage von Flächen im Frühjahr und Evaluierung, in 2006 Anlage weiterer Flächen

und Untersuchung der Verwertungsmöglichkeiten in Heizanlagen und

Handlungsempfehlungen für Landwirte

6 SCHEFFER, K. (2003)


539

13.8.10 Durchführung eines Rheinland-Pfalz weiten V ersuchs

zum Einsatz von Energiegetreide in Heizanlagen

Es gibt viele Bestrebungen der Nutzung von Energiegetreide in Deutschland. Sie

ermöglicht der Landwirtschaft den Einstieg in eine Energiewirtschaft, die sich durch

Nutzung bereits bekannter Anbau- und Erntetechnologien auszeichnet.

Im Rahmen eines Projektes ist die Nutzung von Energiegetreide in 20 Pilotanlagen zu

untersuchen. Die Nutzung von eiweißarmem Getreide ermöglicht neue Erkenntnisse zum

Verbrennungsverhalten von Energiegetreide. Untersucht wird, inwiefern der Anbau dieser

Getreidesorten die Stickoxidemissionen zurückführen und wie sich die niedrigen

Ascheschmelzpunkte auf die Verbrennung in herkömmlichen Heizungen (z.B.

Pelletheizungen) auswirkt. Das Projekt versteht sich als Aktion von Anlagenbauern,

Hochschulen und Landwirtschaft.

Die Umsetzung dieses Konzeptes bedarf einer intensiven Aufklärungsarbeit durch

persönliche Beratungsgespräche und flächendeckende Informationsveranstaltungen mit

Partnern aus der Praxis und der Wissenschaft. Der Budgetansatz anbei versteht sich

jedoch nur als Budget für die Umsetzung des Projektes durch IfaS. Das Monitoring muss

in Zusammenarbeit mit Anlagenbauern erfolgen.

Vorgeschlagener Projektrahmen: in 2005 Standortsuntersuchungen, Akteursanalyse und

Planung der Flächen; in 2006 Anlage von Flächen und Definition von 20 Anlagen, 2007

Evaluation

13.8.11 Grünschnittnutzung

Die energetische Nutzung von Grünschnitt wird derzeit in Rheinland-Pfalz nur in

einzelnen Projekten (Eisenberg, Kandel) in einem sehr geringen Umfang praktiziert, da

der Grünschnitt direkt unter einem hohen Kostenaufwand auf Kompostierungsanlagen

„entsorgt“ wird. Auf Grund der unterschiedlichen Strukturen für die Pflege von z.B.

Straßen, Bahnstrecken, Uferrändern, Biotopen und öffentlichen Grünanlagen fallen in

allen Bereichen vermeintlich vernachlässigbare Mengen an, deren Nutzung häufig als

nicht wirtschaftlich betrachtet wird. Dies wird vor allem durch die Tatsache der

schwierigen Mengenermittlung belegt, da zahlreiche Akteure angaben, nicht unerhebliche

Mengen zu bearbeiten, diese jedoch nicht beziffern konnten. In der Gesamtheit stellen

diese Mengen ein nennenswertes Potenzial dar, welches erst durch die Schaffung eines

entsprechenden Stoffstrommanagementplanes aktiviert werden kann.

Die Aufbereitung der anfallenden Mengen spielt für die technische Verarbeitung eine

wichtige Rolle. Im Rahmen des Projektes werden Untersuchungen zum tatsächlichen

Anfall, der Zusammensetzung, Konsistenz und der energetischen Verwertbarkeit

durchgeführt. Durch ein regionales Konzept werden erhebliche Potenziale aus der

Grünpflege nutzbar gemacht.


540

Vorgeschlagener Projektrahmen: Definition dreier Beispielprojekte und Planung in 2005,

2006 Durchführung, 2007 Auswertung und Handlungsempfehlungen für Kommunen.


• ANTON, T., ANGILELLA, M. (2004): Präsentation vor dem Ortsgemeinderat

Enkenbach-Alsenborn, 21.01.2004

• BANK OF INTERNATIONAL SETTLEMENTS (2003): Konsultationspapier,

Überblick über die Neue Baseler Eigenkapitalvereinbarung,

http://www.bundesbank.de/bank/download/pdf/Overview_Deutsch.pdf, April 2003

• BUNDESMINISTERIUM FÜR VERBRAUCHERSCHUTZ, ERNÄHRUNG,

LANDWIRTSCHAFT (2003): Ref. 535, Stand: 20.06.2003

http://www.fnr.de/cms35/index.phpid=272

• EIFLER, P. (2003): Machbarkeitsstudie und Wirtschaftlichkeitsuntersuchung

eines Nahwärme- und Anlagenkonzeptes unter Berücksichtigung des regionalen

Mehrwertes am Beispiel der Biomassepotenziale in Bruchmühlbach – Miesau.

Diplomarbeit, IfaS, Birkenfeld, unveröffentlicht

• HECK, P. (2003): Abschlussbericht Zero-Emission-Village Weilerbach. IfaS,

Birkenfeld, unveröffentlicht

• HECK, P., WERN, B. (Hrsg.) (2004): Tagungsband zur Biomasse-Tagung

Rheinland-Pfalz 2003, P+H-Verlag, Berlin

• HOFFMANN, D. (2002): Diplomarbeit: Nahwärmeversorgung auf der Basis von

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• HOFFMANN, W. (2001): (BuF) Energiesparberatung-Vor-Ort, Bericht:

Energieberatung Grundschule Reichenbach-Steegen. Neustadt, unveröffentlicht

• JUSTINGER, G. (2003): Förderung für Holzenergieanlagen im Wärmemarkt. In:

HECK, P., WERN, B. (2004)

• LANDESFORSTEN RHEINLAND-PFALZ (2004): Unsere Strukturen. Stand

2.7.2004, http://www.wald-rlp.de/1orga.htm

• MINISTERIUM FÜR WIRTSCHAFT, VERKEHR, LANDWIRTSCHAFT UND

WEINBAU RHEINLAND-PFALZ (2002): Dokumentation der Förderung im

Rahmen des Landesförderprogramms Förderung erneuerbarer Energien. 1090-

2001

• MWVLW.RLP (2003): S 1; 2

http://www.mwvlw.rlp.de/inhalt/etc/download/FEE_VV8206.pdf, 13.03.2004

• SCHEFFER, K. (2003): Die Bedeutung einer integralen Landwirtschaft. In HECK,

P., WERN, B. (2004)

• STAIß, F. (2003): Jahrbuch erneuerbare Energien. Bieberstein Fachbuchverlag,

1. Auflage Radebeul

• VERBANDSGEMEINDEVERWALTUNG WEILERBACH (2002): Jahresrückblick

2001. Weilerbach (2002)


541

• ZIMMERMANN, E. (2004): Machbarkeitsstudie und

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung verschiedener Trocknungsvarianten für

Holzhackschnitzel im Sägewerk Baus GmbH unter Berücksichtigung des

Energiegehaltes der Hackschnitzel. Diplomarbeit, IfaS, Birkenfeld,

unveröffentlicht

Resümee

542

14 Resümee

Die vorliegenden Studie zur Weiterentwicklung der energetischen Biomassenutzung in

Rheinland-Pfalz wurde vom Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz in

Auftrag gegeben. Vor dem Hintergrund einer beabsichtigten Stärkung Erneuerbarer

Energien in Rheinland-Pfalz wird zunächst die Frage der landesweiten Anteile der

energetischen Biomassenutzung am Primärenergieverbrauch erarbeitet.

Die Ermittlung der vorhandenen Biomasse-Mengen ergibt ein technisches Potenzial zur

Deckung des derzeitigen Primärenergieverbrauches von ca. 13 %. Diese Zahl ist der

Rahmen des technisch und ökologisch Machbaren, wenn wirtschaftliche Kriterien nicht

angewendet werden. Es werden alle Biomassemengen unabhängig von der derzeitigen

Verwendung und unabhängig von den Energiegestehungskosten erfasst. Durch

Einsparungen, die mit technischen Neuinvestitionen verbunden sind sowie durch die

Nutzung von Energieeffizienzmaßnahmen und durch eine Bewusstseinsbildung, kann

mittelfristig der Anteil des technischen Potenziales an der Energieversorgung weiter

gesteigert werden. Bei einer Einsparung von 15 bzw. 30 % des derzeitigen

Primärenergiebedarfs, erhöht sich der Anteil, der aus Biomassen gedeckt werden könnte,

auf 16 bis 19 %.

Kurzfristig sind - vor allem mit holzartigen und vergärbaren Biomassen aus der

Landwirtschaft - ca. 4 % des derzeitigen PEV durch Biomasse abzudecken. Durch

Einsparungen beim Primärenergieverbrauch können diese Potenziale auf 5 % gesteigert

werden.

Die kurzfristig verfügbaren Potenziale sind sehr konservativ geschätzt. Sie bilden eine

Basismenge die umgesetzt und auf mittlere Sicht gesteigert werden kann. Die

Konkurrenz zur stofflichen oder nahrungsmitteltechnischen Verwendung wurde sehr stark

berücksichtigt. Durch eine verstärkte Unterstützung der sich in der Entstehung

befindlichen Strukturen, durch intensive Öffentlichkeitsarbeit und Know-how-Transfer

sowie ggf. die finanzielle Unterstützung für neue Lösungsansätze lassen sich sicherlich

größere Beiträge der Biomasse zum PEV darstellen. Hinzu kommen zu erwartende

Änderungen im Preisgefüge der fossilen Energieträger, die durch den direkten Vergleich,

große Einflüsse auf die wirtschaftliche Verfügbarkeit von Potenzialen haben.

Der aktuelle Stand der Nutzung von Biomasse in RLP lässt sich aufgrund der zahlreichen

dezentralen Anlagen und der unterschiedlichen Anlagenwirkungsgrade, vor allem bei

Stromerzeugungsanlagen, nicht exakt ermitteln. Ausgehend von einem Stromverbrauch

von 27.753 GWh in Rheinland-Pfalz, decken die derzeit installierten Biomasseanlagen

(siehe Kapitel 13.6) ca. 1 % des Stromverbrauches. Die derzeit in Rheinland-Pfalz

jährlich produzierten Holzpellets (ca. 23.000 Mg) haben einen thermischen Heizwert von

ca. 112.700 MWh/a. Das bereits energetisch genutzte Brennholz kann mit ca.

1,2 Mio. MWh angesetzt werden. Die Nutzung erfolgt jedoch zum größten Teil in

Resümee

543

energetisch ineffizienten Kaminfeuerungen. Die derzeit in Rheinland-Pfalz installierten

Holzheizungen nutzen ein Potenzial von ca. 1,3 Mio. MWh1 Damit sind ca. 49% des

kurzfristig verfügbaren Holzpotenzials umgesetzt. Die in Rheinland-Pfalz bestehenden

Biogasanlagen vergären2 Biomassen (organische Abfälle und nachwachsende Rohstoffe)

mit einem Energieinhalt von ca. 204.000 MWh. Gemessen am verfügbaren Potenzial

entspricht dies einer Umsetzung von ca. 11 %. Der Maschinen- und Betriebshilfering

Südwestpfalz-Kaiserslautern plant die Pressung und Vermarktung von 3.000 Mg

rheinland-pfälzischen Rapses im Jahr 2004. Im Vergleich mit den verfügbaren

Potenzialen auf den angenommenen Rapsflächen aus nachwachsenden Rohstoffen

bedeutet dies einen Umsetzungsgrad von 44 %.

Die dargestellten Zahlen zeigen daher ein kurzfristig verfügbares Potenzial, welches als

Ausgangsbasis für eine strategische Biomassenutzung in Rheinland-Pfalz dienen kann.

Im Rahmen der Handlungsempfehlungen werden konkrete Projekte aufgezeigt, anhand

derer der derzeit noch nicht genutzte Anteil der verfügbaren Potenziale kurzfristig zur

Umsetzung gebracht werden kann. Die langfristig verfügbaren Potenziale hängen neben

Einflussfaktoren wie Energiepreisen und der Preisentwicklung der verschiedenen

Technologien vor allem auch von politischen Zielen und Vorgaben und den

unternommenen Maßnahmen zur Aktivierung der Potenziale ab.

Im Landkreis Kaiserslautern und in der Verbandsgemeinde Weilerbach werden die

einzelnen Potenziale in einer größeren Tiefe aufgenommen. Die ermittelten Potenziale

ergeben, dass bei Biomasseprojekten nicht allgemeine Kennzahlen übernommen werden

sollten. Jede Region hat andere Stärken und Schwächen. So ist in der

Verbandsgemeinde Weilerbach ein sehr hohes Potenzial an Altfetten vorhanden, da dort

ein großer Altfetthändler ansässig ist. Abgesehen von diesen Potenzialen konnten die

landesweit aufgenommenen Mengen anhand der Modellkommune und des

Modelllandkreises bestätigt werden.

Bei einer direkten konkurrierenden Nutzung ist die stoffliche Verwertung grundsätzlich

der energetischen vorzuziehen, da z.B. stofflich genutztes Holz als CO2-Speicher dient

und im Anschluss an diese Nutzung nochmals energetisch genutzt werden kann. Diese

Konkurrenz muss jedoch bei steigenden Transportstrecken auch durchaus kritisch

betrachtet werden. Holz über mehrere hundert Kilometer in ein Zellstoffwerk zu

transportieren, muss ökologisch nicht unbedingt sinnvoller sein, als es ortsnah

energetisch zu nutzen. Aus Sicht einer regionalen Wertschöpfung mit Schaffung von

Arbeitsmöglichkeiten für Handwerker, Lohnunternehmer und Landwirte kann die ortsnahe

Nutzung von Biomasse einer überregionalen stofflichen durchaus überlegen sein.

Ziel der vorliegenden Studie war daher, die vorhandenen Potenziale darzustellen und

Wege zu ihrer Umsetzung aufzuzeigen entwickeln. Bereits im Rahmen der Laufzeit der

1 Berechnet wurde die produzierte thermische Leistung mit einem Anlagenwirkungsgrad von 85%. 2 Bei einem angenommenen elektrischen Wirkungsgrad von 35%

Resümee

544

Studie konnten zahlreiche Projekte betreut und angestoßen werden. Damit wurde ein

wichtiger Grundstein für eine langfristige strategische Umsetzung der

Biomassepotenziale geschaffen. In der Betrachtung der rechtlichen Rahmenbedingungen

der Biomassenutzung wurde v.a. auf Genehmigungsverfahren und die Verwertung der

Rückstände (Asche, u.a.) eingegangen. Hier finden sich wertvolle Hinweise für die

Umsetzung von Projekten.

Das Kapitel 13 Akteure und Umsetzungsmöglichkeiten bietet wichtige Anhaltspunkte für

die weitere Umsetzung. Bestehende Projekte werden beschrieben, von denen die

interessierten Akteure lernen und mit den Betreibern der Biomasseanlagen in einen

Erfahrungsaustausch eintreten können. An dieser Stelle werden auch Möglichkeiten

weiterer Projekte skizziert, welche die verstärkte Nutzung von Biomasse voranbringt.

Mit einer konsequenten Strategie der Biomasseförderung kann ein weitaus größerer

Beitrag zu regionalen Arbeitsplatzschaffung, zum Klimaschutz und zur Förderung von

klein- und mittelständischem Know-how geleistet werden. Dabei ist es möglich, weit mehr

als die zur Zeit verfügbaren Potenziale zu aktivieren.

Wichtig ist jedoch auch die fortlaufende Berücksichtigung des Naturschutzes. Es muss

unbedingt vermieden werden, dass die Nutzung von Biomasse gegen die Ziele eines

flächenhaften Naturschutzes ausgespielt wird.

Anhang

545

15 Anhang

Anhang 1: Energiekennzahlen

Allgemeine Kennwerte

Allgemeine Kennwerte: Energie > Heizöl > Biogas Quelle

Energie Kennwerte

1 kWh = 3.600 kJ BMU (2002b)

1 MWh = 1.000 kWh BMU (2002b)

1 MWh = 3,6 GJ BMU (2002b)

10 kWh = 1 Liter Heizöl http://www.oeldirect.de

1 MWh = 100 Liter Heizöl

Heizöl Kennwerte

1 Mg. Heizöl = 11,63 kWh Heizwert s. Energiekennwerte

1 l Heizöl = 2,6 kg CO2-Ausstoß http://www.prima-klima-

weltweit.de

1 l Heizöl = 0,376 Euro (inkl. MwSt) Brennstoffspiegel

http://www.waerme.org

bei Abnahme von 3000 l, Stichtag: 15. März 2002

Biogas Kennwerte

1 m³ Biogas = 6 kWh Heizwert ENERGIEAGENTUR

NRW (o.J.)

1 m³ Biogas = 0,6 Liter Heizöl s. Heizöl

1 m³ Biogas = 1,56 kg CO2--Ausstoß s. Heizöl

Anhang

546

Kennwerte für das Biogaspotenzial aus der Tierhaltu ng in RLP 15.1.1

15.1.2

Umrechnung Tierbestand in GVE Quelle

1 Milchkuh = 1 GVE SCHULZ, H., EDER, B.

(2001)

1 Rind (Jung 1 - 2a) = 0,7 GVE SCHULZ, H., EDER, B.

(2001)

1 Kalb = 0,3 GVE SCHULZ, H., EDER, B.

(2001)

1 hier: sonstige Kühe wie Milchkühe = 1 GVE SCHULZ, H., EDER, B.

(2001)

Anhang

547

1 Mastschwein/

Zuchtsau

= 0,12 GVE SCHULZ, H., EDER, B.

(2001)

1 Jungschwein/Ferkel = 0,04 GVE SCHULZ, H., EDER, B.

(2001)

1 hier: sonstige Schweine wie

Mastschweine

= 0,12 GVE SCHULZ, H., EDER, B.

(2001)

1 Legehenne/Geflügel = 0,0033 GVE SCHULZ, H., EDER, B.

(2001)

1 Pferd (hier: unter 3 Jahre) = 0,7 GVE SCHULZ, H., EDER, B.

(2001)

1 Schaf (hier: über 1 Jahr) = 0,1 GVE SCHULZ, H., EDER, B.

(2001)

m³ Biogas / GVE /d Biogasertrag von Tieren

(m³ Biogas pro GVE und Tag) min max

1 Rind (hier: alle Rinder) = 0,56 1,5 SCHULZ, H., EDER, B.

(2001)

1 Schwein (hier: alle Schweine) = 0,6 1,5 SCHULZ, H., EDER, B.

(2001)

1 Legehenne / Geflügel = 3,5 4 SCHULZ, H., EDER, B.

(2001)

1 Pferd = 0,6 1,5 SCHULZ, H., EDER, B.

(2001)

1 Schaf = 0,6 1,5 SCHULZ, H., EDER, B.

(2001)

Anhang

548

Stallhaltungstage (Tage pro Jahr) Tage / Jahr

männliche Rinder 1. und 2. Jahr 215 SIEBLER, A.

(2002)

Milchkühe 365 SIEBLER, A.

(2002)

Ammen- und Mutterkühe 150 SIEBLER, A.

(2002)

Kälber, Jungrinder und sonstige Kühe 365 SIEBLER, A.

(2002)

alle Schweine 365 SIEBLER, A.

(2002)

alle Legehennen / Geflügel 365 SIEBLER, A.

(2002)

alle Pferde 215 SIEBLER, A.

(2002)

alle Schafe 150 SIEBLER, A.

(2002)

Anhang

549

Kennwerte für das Biomassepotenzial aus landwirtsch aftlichen Anbau flächen in

RLP

Ermittlung der Biomassemengen auf den landwirtschaftlichen Anbauflächen über

den Hektarertrag in dt / ha (1 dt = 0,1 Mg)

Dauergrünlandflächen Hektarertrag

(dt/ha)

Quelle

Gräser auf Dauergrünland

Hektarertrag Raufutter 72 STATISTISCHES LANDESAMT

(2002b)

Heuertrag: Raufutterertrag

Umgerechnet im Verhältnis 4:1

288 STATISTISCHES LANDESAMT

(2002b)


für Strohaufkommen

Hektarertrag [dt/ha]

Durchschnitt 2000 / 2001

Quelle

Winterweizen 70 STATISTISCHES

LANDESAMT

(2002b)

Sommerweizen 55 s.o.

Hartweizen (Durum) 57 s.o.

Triticale 60 s.o.

Roggen 59 s.o.

Wintergerste 57 s.o.

Sommergerste 47 s.o.

Hafer 43 s.o.

Sommermenggetreide

und Wintermenggetreide

44 s.o.

Anhang

550


für Strohaufkommen

Kornertrag

[dt/ha]

Korn / Stroh-

Verhältnis

Bergeverluste

[%] für

technisches

Pot.

Quelle

Winterweizen 64 1,0 5 SIEBLER, A. (2002)

Sommerweizen 57 1,0 5 SIEBLER, A. (2002)

Hartweizen (Durum) 52 1,0 5 SIEBLER, A. (2002)

Triticale 59 1,1 5 SIEBLER, A. (2002)

Roggen 54 1,1 5 SIEBLER, A. (2002)

Wintergerste 53 1,0 5 SIEBLER, A. (2002)

Sommergerste 48 1,1 5 SIEBLER, A. (2002)

Hafer 48 1,2 5 SIEBLER, A. (2002)

Sommermenggetreide

und

Wintermenggetreide

45 1,0 5 SIEBLER, A. (2002)

Stilllegungsflächen - Anbaumix Hektarertrag Quelle

Rapsöl 1 Mg/ha SCHRIMPF, E. (2001)

Rapskuchen 2 Mg/ha SCHRIMPF, E. (2001)

Gräser (siehe Gräser auf Dauergrünland):

Raufutterertrag

72 dt/ha STATISTISCHES

LANDESAMT (2002b)

Raufutterertrag umgerechnet auf Heuertrag: 288 dt/ha STATISTISCHES

LANDESAMT (2002b)

Mais 480 dt/ha STATISTISCHES

LANDESAMT (2002b)

Futterrüben 1102,1 dt/ha STATISTISCHES

LANDESAMT (2002b)

Anhang

551

Energiegräser

(hier: Miscanthus mit 10 Mg TM / ha Ertrag)

10-30

Mg TM/ha

HARTMANN (1998) in IZES

(2002)

Weizen-Korn 64 dt / ha STATISTISCHES

LANDESAMT (2002b)

Weizen-Stroh 64 dt / ha STATISTISCHES

LANDESAMT (2002b)


(hier: Pappel) t atro / ha

9,2 - 14,0 t TM /

ha

BEMMANN, A. (2002)

Energiekennwerte div.

Anbauprodukte

Heizwert

Korn

(kWh / kg

Korn atro)

Quelle Heizwert

Stroh (kWh

/ kg Stroh

atro)

Quelle

1 kg Weizen 4,7

LEWANDOWSKI, I.,

HARTMANN, H.

(2002)

4,8 LEWANDOWSKI,

I., HARTMANN, H.

(2002)

1 kg Roggen 4,9 MINISTERIUM

LÄNDLICHER RAUM

BADEN-

WÜRTTEMB. (1998)

4,9 LEWANDOWSKI,

I., HARTMANN, H.

(2002)

1 kg Triticale 4,7 LEWANDOWSKI, I.,

HARTMANN, H.

(2002)

4,8 LEWANDOWSKI,

I., HARTMANN, H.

(2002)

Hafer 5,0 MINISTERIUM

LÄNDLICHER RAUM

BADEN-

WÜRTTEMB. (1998)

4,8 wie Triticale

Gerste (Sommer und

Winter)

4,9 MINISTERIUM

LÄNDLICHER RAUM

BADEN-

WÜRTTEMB. (1998)

4,9 LEWANDOWSKI,

I., HARTMANN, H.

(2002)

Sommermenggetreide

/ Wintermenggetreide

4,7 wie Triticale 4,8 wie Triticale

Anhang

552

Energiekennwerte diverser Anbauprodukte

1 Mg Gras (auf

Dauergrünlandflächen und

Anbaumix)

hier: Weidelgras

110 m³ Biogas / Mg

Substrat

WEILAND, P. in MEDENBACH, M.

(2001)

1 Mg Rapsöl 10,3 MWh / Mg LANDESINITIATIVE

ZUKUNFTSENERGIEN NRW (o. J.)

1 Mg Rapskuchen 17,5 MJ / kg GOY (1998)

1 Mg Futterrüben 135 m³ Biogas / Mg

Substrat


(2001)

1 kg Weizen-Stroh 4,78 kWh LEWANDOWSKI, I., HARTMANN, H.

(2002)

1 kg Weizen- Korn 4,72 kWh MINISTERIUM LÄNDLICHER RAUM

BADEN-WÜRTTEMBERG (1998)

1 Mg Silomais Substrat

(hier: für Körnermais)

190 m³ Biogas / Mg

Substrat


(2001)


(Pappel)

4,2 MWh www.energieholzboerse/hackschnitz

el/htm

Energiegräser (hier:

Miscanthus mit 17,5 MJ/kg)

17,1 - 18,5 MJ / kg LEWANDOWSKI, I. (o.J)

Anhang

553

Landwirtschaftliche Sonderkulturen

Weinbau / Rebflächen Quelle

Ertrag Rebholz Trockenmasse (TS) 12,5 - 17,5 dt / ha FISCHER, A. (1984)

Heizwert Rebholz getrocknet (TS) 14.300 MJ/t =

3,97 MWh / t

FISCHER, A. (1984)

Ertrag Trester Trockenmasse (TS) 8 - 12 dt / ha FISCHER, A. (1984)

Gehalt oTS (in %) von TS 80 - 95 % KUHN (1995)

m³ Biogasertrag / kg o.TS 0,42 - 0,5 Gesellschaft für Biogas und

Umwelttechnik mbH

Baumschulen

Gehölzschnitt (durchschnittliches

jährliches Aufkommen an Frischmasse)

2 Mg / ha * a RÖSCH (1996)

Obstbauanlagen

Gehölzschnitt (durchschnittliches

jährliches Aufkommen an Frischmasse)

2 MG / ha * a RÖSCH (1996)

Anhang

554

Kennwerte für das Biomasseaufkommen aus der Landsch aftspflege

Straßenbegleitpflege Autobahn Quelle

Gehölzfläche (ha / km) 0,6 ha / km DINTER & MORITZ

(1987) in RÖSCH (1996)

Zuwachs Straßenbegleitgehölze

(Frischmasse, ca. 50 % Feuchte)

3,4 MG ca. 50 %

Feuchte / ha *a

DINTER & MORITZ

(1987) in LWF (2000)

Heizwert 1 t Gehölz-Frischmasse

Schlagabraum (Dolden, Äste) (50 %

Feuchte)

2,25 - 3 MWh STEINMANN, Ph., (1996):

Rasenfläche (ha / km) 2,1 ha / km DINTER & MORITZ

(1987) in RÖSCH (1996)

Gras aus Pflegenutzung Ertrag (t TM / ha) 3 MG TM / ha WOLF (1989)

o.TS-Gehalt Gras 80 % DENARO (2002)

Biogasertrag Gras 200 m³ / t oTS DENARO (2002)

Straßenbegleitpflege an Bundes- Landes- und Kreisst raßen

Gehölzfläche (ha / km) 0,2 ha / km DINTER & MORITZ

(1987) u.a. in RÖSCH

(1996)

anfallende Schnittgutmengen (Frischmasse,

ca. 50 % Feuchte)

4,1 t ca. 50 %

Feuchte / ha *a

DINTER & MORITZ

(1987) in LWF (2000)


Schlagabraum (Dolden, Äste) (50 % Feuchte)

2,25 - 3 MWh STEINMANN, Ph., (1996):

Rasenfläche (ha / km) 0,6 ha / km DINTER & MORITZ

(1987) u.a. in RÖSCH

(1996)

Anhang

555

Gras aus Pflegenutzung Ertrag (t TM / ha) 3 t TM / ha WOLF (1989)


Biogasertrag Gras 200 m³ / MG

o.TS

DENARO (2002)

Biotop-, Ufer- und Gewässer-, Schienenbegleitgrün

Gehölzfläche (ha / km) 0,2 ha / km in Anlehnung an

Gehölzfläche

Bundes- Landes- und

Kreisstraßen

Zuwachs Feldgehölze (Frischmasse) 5 - 19,8 MG ca.

50% Feuchte / ha

*a

LWF (2000)



2,25 - 3 MWh STEINMANN, Ph.,

(1996):

Rasenfläche (ha / km) 0,6 ha / km in Anlehnung an

Rasenfläche Bundes-

Landes- und

Kreisstraßen

Gras aus Pflegenutzung Ertrag (t TM / ha) 3 MG TM / ha * a WOLF (1989)


Biogasertrag Gras 200 m³ / MG t oTS DENARO (2002)

Anhang

556

Kennwerte für das Biomasseaufkommen aus der öffentl ichen Hand

Kommunaler Grünschnitt

Heizwert 1 MG Gehölz-Frischmasse


2,25 - 3 MWh STEINMANN, Ph.

(1996)

TS Gehalt Gras-Frischmasse 12 % DENARO (2002)


Biogasertrag Gras (o.TS) 200 m³ / MG oTS DENARO (2002)

Organische Abfälle

Energiegehalt 1 t Altfett 10,6 MWh MANN (2002)

Biogasertrag 1 t Biomüll aus Haushalten ca. 400 - 580 m³ /

MG oTS

Gesellschaft für

Biogas und

Umwelttechnik mbH

TS Gehalt Bioabfall 40 – 75 % KUHN (1995)

o.TS-Gehalt Bioabfall (von TS) 30 – 70 % KUHN (1995)

Klärschlamm

o.TS Gehalt 1 t Klärschlamm (Trockenmasse) 45 % STADELMANN, F. et

al. (2001)

Biogasertrag 1 t Klärschlamm (o.TS) 220 - 550 m³ Gesellschaft für

Biogas und

Umwelttechnik mbH

Anhang

557

Kennwerte für das Biomasseaufkommen aus dem Gewerbe

gewerbliche Organische Abfälle

Biogasertrag 1 t Biomüll ca. 400 - 580 m³ / MG oTS siehe Private

Haushalte

TS Gehalt Bioabfall 40 - 75 % KUHN (1995)

o.TS-Gehalt Bioabfall (von TS)

Biogasertrag Speisereste

30 - 70 %

150 m3 Gas/t Input

KUHN (1995)

ÖKOBIT

Primärenergieverbrauch (2000)

Rheinland-Pfalz

746,7 PJ

207.400 GWh

Länderarbeitskreis

Energiebilanzen

(2001)

http://www.lak-

energiebilanzen.de/p

df/daten1.pdf,

14.3.2004

Anhang

558

Anhang 2: Exkurs

Ermittlung des technisch gewinnbaren Strohaufkommen s (entnommen aus

SIEBLER 2002)

Ausgangspunkt für die Ermittlung des gesamten Strohaufkommens sind die statistisch

erfassten Anbauflächen, auf denen die verschiedenen Getreidearten angebaut werden.

Die Getreideanbauflächen in Rheinland-Pfalz wurden gemäß den Angaben aus der

Bodennutzungshaupterhebung landwirtschaftlicher Betriebe aus dem Jahr 1999

entnommen.

Die Berücksichtigung der zwischen den einzelnen Verwaltungsbezirken unterschiedlichen

Ertragsbedingungen erfolgt in Anlehnung an die Vorgehensweise von M.

KALTSCHMITT.1 Die einzelnen Kreise von Rheinland-Pfalz können – jeweils für Winter-

und Sommergetreide – fünf verschiedenen Leistungsklassen zugeordnet werden, die das

mittlere Kornertragsniveau in einem Verwaltungsbezirk bezogen auf den

Bundesdurchschnitt beschreiben. Den einzelnen Leistungsklassen können Kornerträge

zugeordnet werden, die alljährlich vom KTBL aus den tatsächlich erzielten Kornerträgen

in Deutschland errechnet werden. Beispielhaft zeigt Tabelle 1 diese Kornerträge für das

Jahr 1999. Die Zusammenstellung verdeutlicht, dass zwischen den verschiedenen

Leistungsklassen doch erhebliche Ertragsschwankungen gegeben sind. Damit kann der

korrespondierende Kornertrag in jedem Stadt- und Landkreis berechnet werden.

Tabelle 1: Bandbreite der Kornerträge (K) für fünf Leistungsklassen im Jahr 1999

Quelle: SAUER, N.; UHTE, R. (2001); S. 29

Ausgehend von den Kornerträgen lässt sich das Strohaufkommen mittels der Korn :

Stroh-Verhältnisse der verschiedenen Getreidearten ableiten. Für den Zusammenhang

zwischen dem Korn- und dem Strohaufkommen finden sich in der Literatur sehr

unterschiedliche Werte. Bei der Auswahl geeigneter Werte ist zu beachten, dass das

Korn : Stroh-Verhältnis in der jüngeren Vergangenheit durch die Züchtung von

Kurzstrohsorten in Richtung eines geringeren Strohanteils verschoben wurde.

Anschaulich dokumentiert ist diese Entwicklung in der österreichischen Agrarstatistik, die

1 KALTSCHMITT, M. (1993), Ernterückstände, S. 208.

Getreideart Leistungsklassen1 2 3 4 5

dt/haWinterweizen 43,3 - 63,9 64,0 - 71,1 71,2 - 80,3 80,4 - 90,5 90,6 - 93,7Sommerweizen 25,0 - 51,3 51,4 - 57,0 57,1 - 64,2 64,3 - 69,5 69,6 - 83,0Hartweizen 10,5 - 47,3 47,4 - 51,7 51,8 - 56,1 56,2 - 57,8 57,9 - 74,2Triticale 35,8 - 55,6 55,7 - 59,3 59,4 - 63,3 63,4 - 66,6 66,7 - 96,7Roggen 30,4 - 44,3 44,4 - 54,3 54,5 - 63,6 63,7 - 67,7 67,8 - 105,4Wintergerste 37,5 - 53,1 53,2 - 59,8 59,9 - 69,9 70,0 - 76,1 76,2 - 92,4Sommergerste 27,4 - 44,1 44,2 - 47,5 47,6 - 53,6 53,7 - 58,1 58,2 - 74,4Hafer 32,4 - 45,3 45,4 - 47,8 47,9 - 51,2 51,3 - 54,5 54,6 - 76,5Sommermenggetr. 20,1 - 41,9 42,0 - 44,5 44,6 - 47,5 47,6 - 50,0 50,1 - 67,7

Anhang

559

sowohl Korn- als auch Stroherträge ausweist. In Anbetracht dieser Entwicklung lassen

sich die Stroherträge mit Angaben zu Korn : Stroh-Verhältnissen aus älteren

Untersuchungen nicht mehr adäquat beschreiben.

Das Korn : Stroh-Verhältnis bei einer gegebenen Getreidesorte ist zudem keine

Konstante. Es variiert zum einen mit der Höhe des Kornertrages. Bei geringen

Kornerträgen fällt im Verhältnis mehr und bei höheren Erträgen relativ weniger Stroh an.

Entsprechend den Anbauverhältnissen in Rheinland-Pfalz sind der Potenzialabschätzung

Werte zugrunde zu legen, die das Verhältnis bei mittleren Ertragsbedingungen

beschreiben.

Maßgeblich beeinflusst wird das Korn : Stroh-Verhältnis des Weiteren von der

Schnitthöhe bei der Getreideernte. Um eine möglichst hohe Strohmenge je

Flächeneinheit zu erzielen, sollte der Schnitt im Falle der beabsichtigten energetischen

Nutzung von Stroh – entgegen der meist üblichen landwirtschaftlichen Praxis - so tief wie

möglich angesetzt werden.

Für die sechs Hauptanbauarten kann auf entsprechende Literaturwerte zu Korn : Stroh-

Verhältnissen zurückgegriffen werden, die in Tabelle 2 wiedergegeben sind. Für die

übrigen Getreidearten wird ein Korn : Stroh-Verhältnis von 1 : 1 unterstellt.

Tabelle 2: Korn : Stroh-Verhältnisse (K/S-V) verschiedener Getreidearten

Quelle: * Kaltschmitt 2001

** Twistel, G./Röhricht, C., Sachsen, 2000, Tabelle 32 im Anhang.

Mit den genannten Korn : Stroh-Verhältnissen und unter Berücksichtigung der

Bergeverluste kann damit das gesamte Strohaufkommen berechnet werden. Für die

Potenzialabschätzung werden Bergeverluste in Höhe von 5 % angenommen. Formal

kann die beschriebene Vorgehensweise mit folgender Gleichung beschrieben werden:

n

Strohaufkommen = ∑ ( Ai · Ki · K/S-Vi ) · 0,95

I = 1

wobei: i = Getreideart

Damit errechnet sich für Rheinland-Pfalz ein gesamtes Strohaufkommen in Höhe von

1,302 Mio. Mg/a.

Getreideart Korn : Stroh-VerhältnisSommergerste** 1 : 1,1Winterweizen* 1 : 1,0Wintergerste* 1 : 1,0Hafer** 1 : 1,2Roggen* 1 : 1,1Triticale* 1 : 1,1übrige** 1 : 1,0

Anhang

560

Ermittlung der Strohnutzungen

Das technisch gewinnbare Strohaufkommen wird derzeit in der Landwirtschaft schon

vielfach einer i. d. R. stofflichen Verwertung zugeführt. Bei den Strohverwendungen

handelt es sich im wesentlichen um die Stroheinstreu in der Nutztierhaltung und um die

Stroheinarbeitung am Feld. Weitere Strohnutzungen - wie z. B. als Futter in der

Tierproduktion, als Strohmulch im Garten- und Weinbau oder als industrieller Rohstoff -

haben mengenmäßig gesehen eine sehr geringe Bedeutung, so dass sie im Hinblick auf

eine mögliche energetische Verwertung von Stroh keine Rolle spielen.

Vergleichbar mit der Forstwirtschaft gelten auch hier ähnliche Anforderungen betreffend

einer nachhaltigen Entnahme von Stroh aus dem Stoffkreislauf der Landwirtschaft. In der

landwirtschaftlichen Praxis wird daher ein Teil des Strohaufkommens als Strohdüngung

in den Boden eingearbeitet. Es spielt dabei keine Rolle, ob das Stroh zuerst vom Feld

geholt wird und anschließend nach einer gewissen Verweilzeit – meist in Form von Mist –

auf den Anbauflächen ausgebracht wird, oder ob es direkt nach der Kornernte in den

Boden eingearbeitet wird. Die Strohdüngung dient vorrangig der Humusreproduktion,

wobei eine ausgeglichene, evtl. leicht positive Humusbilanz anzustreben ist. Die

überschüssige Strohmenge, die aus dem landwirtschaftlichen Stoffkreislauf entnommen

werden kann, ist abhängig von den natürlichen Standortverhältnissen, dem Anbau von

humusmehrenden und –zehrenden Pflanzenarten in der Fruchtfolge und vom Tierbesatz.

Die Strohdüngung ist besonders in viehlosen Ackerbaubetrieben zur Aufrechterhaltung

der Bodenfruchtbarkeit notwendig, da eine organische Substanzversorgung durch

Stallmist und Ackerfutterbau nicht mehr gegeben ist. Nach H. Dissemond und A.

Zaussinger wird die absolute Menge der Stroheinarbeitung, die für die Humuserhaltung

erforderlich ist, in Landkreisen mit geringem Viehbesatz (<50 GVE/100 ha LF) mit 50 %

der Strohernte angenommen. In Landkreisen mit intensiverer Nutztierhaltung wird eine

Strohdüngung in Höhe von 33 % der Strohernte unterstellt. Damit verbleiben jährlich

0,528 Mio. t Stroh als Strohdüngung auf dem Feld.

Der für Einstreu bestehende Strohbedarf wird anhand der statistisch erfassten

Tierbestände (Rinder, Schweine, Schafe, Pferde) ermittelt. Potenzialminderungen, die

aus in der Agrarberichterstattung nicht erfasster Kleinstbestände resultieren, werden

nicht berücksichtigt. Zur Berechnung einer maximalen Einstreumenge wird davon

ausgegangen, dass bei allen berücksichtigten Tieren nur Stroh als Einstreu verwendet

wird. Den verschiedenen Nutztierarten werden tägliche Bedarfswerte für Einstreu

zugeordnet. Bei der Mutterkuhhaltung, ein- bis zweijährigen Rindern und Schafen werden

bei der Ermittlung des jährlichen Einstreubedarfs Weidezeiten berücksichtigt.2 Damit

errechnet sich ein jährlicher Einstreubedarf in Höhe von 0,547 Mio. t.

2 Vgl. Twistel, G./Röhricht, C., Sachsen, 2000, S. 23.

Anhang

561

Frei verfügbares Strohpotenzial

Das nachhaltig zur Verfügung stehende Strohpotenzial errechnet sich demnach aus dem

gesamten Strohaufkommen abzüglich der Nutzungen für Strohdüngung und Einstreu.

Landesweit ergibt sich ein frei verfügbares Strohpotenzial in Höhe von 0,227 Mio. Mg/a.

Dies entspricht einem Anteil von gut 17 % am gesamten Strohaufkommen.

Auf der Ebene von Verwaltungsbezirken kann das frei verfügbare Strohaufkommen für

die meisten Stadtkreise nicht ermittelt werden, da die Ergebnisse der Viehzählung

teilweise dem Datenschutz unterliegen. Für die einzelnen Kreise errechnen sich sehr

unterschiedliche Potenziale. Wie Tabelle 3 zeigt, werden die höchsten Potenziale mit

jeweils über 50.000 Mg/a in den Landkreisen Mayen-Koblenz und Alzey-Worms erreicht.

In Gegenden mit stark ausgeprägter Viehhaltung werden dagegen durchgehend negative

Strohbilanzen ermittelt. Als ausgesprochenes Strohmangelgebiet erweist sich der

Landkreis Bitburg-Prüm.

Anhang

562

Tabelle 3: Frei verfügbares Strohaufkommen in den L andkreisen in Rheinland-Pfalz

Gebietskörperschaft Strohaufkommen Viehbesatz* Faktor Strohdüngung Einstreubedarf Strohnutzungen frei verfügbares

Strohdüngung Strohpotential

t GVE/100 ha LF t t t t

Koblenz 6.270 <50 0,50 3.135 549 3.684 2.586

Ahrweiler 32.676 50-80 0,33 10.783 13.930 24.713 7.963

Altenkirchen 9.961 >100 0,33 3.287 19.131 22.418 -12.457

Bad Kreuznach 65.544 <50 0,50 32.772 12.734 45.506 20.038

Birkenfeld 33.702 50-80 0,33 11.122 17.915 29.037 4.665

Cochem-Zell 63.474 <50 0,50 31.737 14.690 46.427 17.047

Mayen-Koblenz 133.278 50-80 0,33 43.982 37.356 81.338 51.940

Neuwied 21.999 >100 0,33 7.260 17.168 24.428 -2.429

Rhein-Hunsrück-Kreis 102.859 50-80 0,33 33.943 26.874 60.817 42.042

Rhein-Lahn-Kreis 72.291 50-80 0,33 23.856 26.034 49.890 22.401

Westerwaldkreis 17.327 80-100 0,33 5.718 23.311 29.029 -11.702

Trier 2.481 50-80 0,33 819 771 1.590 891

Bernkastel-Wittlich 51.918 50-80 0,33 17.133 30.103 47.236 4.682

Bitburg-Prüm 89.665 >100 0,33 29.589 128.602 158.191 -68.526

Daun 28.561 80-100 0,33 9.425 31.232 40.657 -12.096

Trier-Saarburg 51.395 50-80 0,33 16.960 31.213 48.173 3.222

Frankenthal 3.451 <50 0,50 1.726

Kaiserslautern 2.086 50-80 0,33 688

Landau 2.681 <50 0,50 1.341

Ludwigshafen 2.982 <50 0,50 1.491

Mainz 12.172 <50 0,50 6.086

Neustadt 4.321 <50 0,50 2.161

Pirmasens 1.592 80-100 0,33 525

Speyer 1.535 <50 0,50 768

Worms 15.853 <50 0,50 7.927

Zweibrücken 5.519 80-100 0,33 1.821 4.418 6.239 -720

Alzey-Worms 116.725 <50 0,50 58.363 2.550 60.913 55.813

Bad Dürkheim 25.434 <50 0,50 12.717 2.489 15.206 10.228

Donnersbergkreis 90.112 <50 0,50 45.056 20.713 65.769 24.343

Germersheim 33.288 <50 0,50 16.644 6.241 22.885 10.403

Kaiserslautern 19.239 50-80 0,33 6.349 14.812 21.161 -1.922

Kusel 27.512 50-80 0,33 9.079 19.200 28.279 -767

Südliche Weinstraße 32.333 <50 0,50 16.167 3.241 19.408 12.926

Ludwigshafen 27.393 <50 0,50 13.697 1.781 15.478 11.916

Mainz-Bingen 73.371 <50 0,50 36.686 4.715 41.401 31.971

Südwestpfalz 21.147 80-100 0,33 6.979 24.388 31.367 -10.220

Summe 1.302.147 527.788 546.761 1.074.549 227.598

Quelle: *Statistisches Landesamt Rheinland-Pfalz, Landwirtschaft, 1997, S. 85.

Anhang

563

Anhang 3: Fragebogen zur Aufnahme des Sägerestholzp otenzials

1.) Wieviel Festmeter pro Jahr werden bei Ihnen verarbeitet ?

_________

2.) Wieviel Restholz entsteht dabei (in srm³ oder %) ?

_________

3.) Was machen Sie mit dem Restholz ?

Nutzung für eigene Heiz(kraft)werke ja nein

Wenn ja, wieviel (in srm³, fm, %...) ?

_________

Verkaufen Sie es weiter ? ja

nein

Wenn ja, wieviel davon (in srm³, fm, %,...) ?

_________

Und zu welchem Preis ?

_________

Anhang

564

Anhang 4: Fragebogen zur Erfassung der Altholzbetri ebe

1.) Wieviel m³ oder t Altholz fallen jährlich an (je Altholzkategorie) ?

Menge Einheit

A I

A II

A III

A IV

2.) Woher beziehen Sie Ihre Althölzer und zu welchen Mengen?

Abrissunternehmen _____________________________

privat _____________________________

Handwerk _____________________________

Industrie _____________________________

sonstige _____________________________

Wie ist der Entsorgungserlös für Althölzer je Kategorie ?

Kat. Einheit (z.B. t, m³, ...) Preis je Einheit

A1

A2

A3

A4

3.) Wie nutzen Sie anfallende Holzmengen?

Anhang

565

Kat. Eigenes

Kraftwerk

% Preis Fremdentsorg. % Preis Deponierung

sonstiges

Abnehmer

A1

A2

A3

A4

Anhang

566

Anhang 5: Klimaschutzprogramm Baden-Württemberg

Auf der internationalen Messe und Kongress erneuerbare Energien 2003 vom 14. –

16.02. in Böblingen äußerte sich Herr Bunk von der Klimaschutz- und Energieagentur

Baden-Württemberg sehr positiv über das Klimaschutz – Plus Förderprogramm des

Landes Baden-Württemberg.

Hierbei handelt es sich um ein Förderprogramm des Ministeriums für Umwelt und

Verkehr, Baden – Württemberg.

Ziel der langfristig angelegten Umweltpolitik in Baden – Württemberg ist es, die CO2-

Emissionen im Land von 77 Mio. Tonnen im Jahr 2000 auf unter 70 Mio. Tonnen bis

2005 und unter 65 Mio. Tonnen bis 2010 zu senken. Um dieses Ziel zu erreichen und

den CO2-Ausstoß an der Quelle zu senken, hat das Ministerium für Umwelt und Verkehr

das "Klimaschutz-Plus-Programm Baden-Württemberg" entwickelt. Es besteht aus den

drei Säulen

1. Allgemeines CO2-Minderungsprogramm

2. Beratungsprogramm Energieeffizienz und Klimaschutz sowie

3. Modellprojekte Klimaschutz.

Es folgt ein Auszug aus dem Förderprogramm:

Ziel und Gegenstand der Förderung:

Die nachhaltige Minderung der aus dem Energieverbrauch resultierenden CO2-

Emissionen durch Maßnahmen mit großer Anwendungsbreite bei bestmöglichem Einsatz

der zur Verfügung stehenden Mittel.

Gefördert werden CO2-Einsparungen durch Einzel-Maßnahmen oder Maßnahmen-

Kombinationen aus den folgenden drei Bereichen (die Aufzählung ist abschließend):

I. Energetische Sanierung

II. Einsatz von regenerativen Energien zur CO2-Minderung in Form von

(1) Elektro-Wärmepumpen-Anlagen (insbesondere zur Nutzung von Erdwärme)

und

(2) solarthermischen Anlagen.

III. Rationelle Energieanwendung durch den Einsatz von

(1) Blockheizkraftwerk-Anlagen (BHKW) und

(2) die Effizienzverbesserung von Druckluftanlagen in Betrieben.

Anhang

567

Antragsteller

Antragsberechtigt sind natürliche und juristische Personen des öffentlichen und privaten

Rechts als Eigentümer oder rechtmäßige Besitzer (z. B. Mieter oder Pächter; mit

Zustimmung des Eigentümers) von in Baden-Württemberg gelegenen Gebäuden.

Bei Unternehmen sind antragsberechtigt nur kleine und mittlere Unternehmen (KMU)

nach der Definition der Europäischen Union (Erfüllung von drei Kriterien: 1. Jahresumsatz

geringer als 40 Mio. € oder Jahresbilanzsumme geringer als 27 Mio. €, 2. Weniger als

250 Beschäftigte, 3. Beteiligung eines Nicht-KMU am Unternehmen geringer als 25 %).

Nicht antragsberechtigt sind Kommunen, Landkreise und Gesellschaften, an denen diese

mehrheitlich beteiligt sind sowie Vereine.

Art und Höhe der Förderung

Die Förderung wird in Form eines einmaligen Zuschusses gewährt.

Grundsätzlich wird ein Zuschuss in Abhängigkeit der Höhe der rechnerisch

nachzuweisenden CO 2-Minderung (summiert über die technische Lebensdaue r der

jeweiligen Komponente) gewährt. Der Zuschuss beträgt 50 € pro nachweislich

vermiedener Tonne CO 2-Emissionen.

Die Förderung beträgt für alle Maßnahmen maximal 25 % der gesamten förderfähigen

Investitionen . Bei Maßnahmenkombinationen kommt diese Regelung für alle

Maßnahmen separat zur Anwendung.

Pro Vorhaben (Maßnahme oder Maßnahmen-Kombination) muss eine rechnerisch

nachzuweisende CO2-Minderung von grundsätzlich mindestens 10 Tonnen pro Jahr

erreicht werden. Diese Grenze gilt nicht für Maßnahmen aus den Bereichen (II-1), (II-2)

und (III-1), für die unter Absatz (4) zum Teil andere Mindestanforderungen definiert sind.

Grundlage für die Ermittlung der CO2-Minderung ist die durch die Umsetzung der

Maßnahme bewirkte Energieeinsparung.

Die maximale Förderung beträgt 100.000 €.

Andere Förderprogramme dürfen nicht in Anspruch genommen werden

(Kumulierungsverbot).

Antragsverfahren und Bewilligung

Anträge sind in schriftlicher Form zu erstellen und auf dem Postweg einzureichen bei der

KEA

Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg GmbH, Griesbachstraße 10,

76185 Karlsruhe.

Die Bewilligung erfolgt durch die L-Bank Förderbank nach Maßgabe der Entscheidung

des Ministeriums für Umwelt und Verkehr Baden-Württemberg.

Anhang

568

Anhang 6: Biomasse-Tagung 2001

Tagungsprogramm für die Biomasse-Tagung im Rahmen d er Biomasse-

Potenzialstudie Rheinland-Pfalz

Tagungsort: Zentraler Neubau am Umwelt-Campus Birkenfeld

Donnerstag, 22.11.01

9:00 Begrüßung der Dekane Prof. Dr. Klaus Helling, Fachbereich UW/UR,

und Prof. Dr. Gregor Hoogers Fachbereich UP/UT

9:15 Grußwort der Ministerin für Umwelt und Forsten Margit Conrad

9:30 Vorstellung der Biomasse-Potenzialstudie Rheinland-Pfalz durch Prof. Dr.

Peter Heck

10:00 Entsorgung von Bioabfällen in Rheinland Pfalz , Dr. Gottfried Jung,

Ministerium für Umwelt und Forsten

10:30 Pause

11:00 Die Chancen der Holzenergie in Rheinland-Pfalz , Prof. Dr. Karl Keilen:

Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz,

11:45 Energieholz-Anbau in Schweden: 'State of the Art' u nd Probleme , Dr. Martin

Weih: Institut für den Anbau schnellwachsender Baumarten an der schwedischen

Landwirtschaftsuniversität

12:30 Mittagspause

13:30 Biogas: Zukunftschancen für den ländlichen Raum , Hr. Gottfried Gronbach,

Novatech GmbH

14:15 Bioenergie Schaffhausen: erste industrielle Grasraf finerie , Peter Müller: 2B

Biorefineries, Schweiz

15:00 Pflanzenölnutzung als Energieträger in der Entwickl ung bis heute , Thomas

Kaiser: Vereinigte Werkstätten für Pflanzenöltechnologie

15:45 Pause

16:15 – 19:00 Uhr Workshops zur Diskussion spezieller Themengebiete mit Experten

Anhang

569

Workshop 1

Workshop 2 Workshop 3 Workshop 4

Holz und

schnellwachsende

Hölzer

Leitung :

Hr. Dr. Weih

Pflanzenölnutzung

und

Fahrzeugumrüstung

Leitung:

Hr. Kaiser

Biogas:

Chancen und

Möglichkeiten

Leitung:

Hr. Nottinger

Klärschlamm:

Diskussion um

zukünftige

Verwertung und neue

Chancen

Leitung:

Hr. Prof. Dr. Heck

Freitag, 23.11.01

9:00 Energieerzeugung aus Getreide: „Energiekorn“ , Josef Meisl, Landwirtschaftliche

Fachschule Tulln

9:30 Technisch-ökonomischer Stand der europäischen Holzv ergasung 2001 ,

Nicola Saccà, Saarländische Energieagentur GmbH

10:00 Pause

10:15 Biomasse-Potenziale im Saarland , Prof. Frank Baur, Institut für

ZukunftsEnergiesysteme (IZES)

10:45 Biomasse-Potenziale in der Großregion Saar-Lor-Lux- RLP, Konzeption für

einen EU-Antrag im Programm INTERREG III , Prof. Dr. Peter Heck, Prof. Frank Baur

11:00 Einsatz von Abfallbiomassen in der Brennstoffzelle , Martina Hinsberger,

Umwelt-Campus Birkenfeld

11:30 Pause

ab 12:00 Eröffnung des Instituts für angewandtes Stoffstromm anagement (IfaS)

anschließend Imbiss und weitere Diskussionsmöglichkeit

Anhang

570


Tagungsprogramm für die Biomasse-Tagung im Rahmen d er Biomasse-

Potenzialstudie Rheinland-Pfalz

Donnerstag, 21.11.02

Moderation: Prof. Dr. Peter Heck

8:30 Stehempfang im Foyer

9:00 Begrüßung Dekan Prof. Dr. Klaus Helling, Fachbereich UW/UR, Dekan Prof. Dr.

Gregor Hoogers, Fachbereich UP/UT

9:15 Grußwort des Staatssekretärs für Umwelt und Forsten Hendrik Hering

9:30 Der aktuelle Stand der Biomasse-Potenzialstudie Rheinland-Pfalz, Prof. Dr.

Peter Heck

10:00 Regionale Biomassekonzepte - Beispiele aus NRW, Dipl.-Ing. Rolf-Dieter

Linden, Ingenieurbüro DENARO (ausgefallen)

10:45 Pause

Schwerpunkt Klärschlamm:

11:15 Solare Klärschlammtrocknung, Hans-Rudolf Zweifel, Fachhochschule

Wädenswil, Schweiz

12:00 Klärschlammvergärung, Dipl.-Biol. Christian Schmack, Schmack Biogas AG

12:45 Klärschlammvergasung , Sedis: EU Modellprojekt in Weilerbach, Prof. Dr.

Kimmerle, Institut für Zukunftsenergiesysteme (IZES)

13:30 Mittagspause, mit Ausstellung von Pelletöfen, Hackschnitzelheizungen etc. im

Foyer und auf dem Vorplatz

Anhang

571

Moderation: Prof. Dr. Michael Bottlinger

Berichte aus der Praxis in Rheinland-Pfalz:

14:30 Nahwärmeversorgung durch Biomasse in Rheinland-Pfal z

- Dipl.-Ing. Roman Hemmer, GKM Ingenieurbüro, Zweibrücken

- Uwe Schlüter, Firma UWE, Umwelt und Energiewartung, Morbach

15.30 Pause

16:00 Aktuelle Projekte im Rahmen der Biomasse-Potenzials tudie , 10-minütige

Kurzvorträge der Bearbeiter

• Jugendferienstätte Hattgenstein: Pelletheizung mit solarthermischer Anlage und

kleinem Nahwärmenetz, Dipl. Betriebsw. (FH) Thomas Anton, IfaS

• Energiepark Morbach, Dipl. Ing. Michael Grehl, Gemeinde Morbach

• Bioenergie- und Rohstoffzentrum Weilerbach (BERZ), Prof. Dr. Peter Heck, IfaS

• Grasraffinerie im Hunsrück, EU-Projekt im Programm INNOVATION, Prof. Dr.

Peter Heck, IfaS

• Hambachtal, Biogaserzeugung in einer landwirtschaftlichen

Gemeinschaftsanlage, Heinz Knapp, MBR- Hunsrück-Nahe

• Schopp, Nahwärme aus regionaler Biomasse, Dr. Petra Heid, Bürgermeisterin

Gemeinde Schopp

• Palmenkreuz Weilerbach Nahwärmeversorgung für ein Neubaugebiet, Dieter

Schneider Pfalzwerke

17:30 Möglichkeit zur Besichtigung der Biogasanlage zur Vergärung von Bioabfällen,

Firma Altvater, Industriegebiet Hoppstädten-Weiersbach

Alternativ und im Anschluss an die Führung:

Möglichkeit zur Besprechung spezieller Projekte , Projektansätze und Fragestellungen

mit Experten und Vertretern des IfaS.

Anhang

572

Freitag, 22.11.02

Moderation: Prof. Frank Baur

8:30 Stehempfang im Foyer

9:00 Begrüßung , Prof. Dr. Peter Heck, Geschäftsführender Direktor des Institut für

angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS)

Schwerpunkt Biogene Treibstoffe:

9:05 Regionale Treibstoffe aus Pflanzenöl , Prof. Dr. Ernst Schrimpf,

Fachhochschule Weihenstephan

9:45 Altfettdiesel durch Ozon-Technologie , Dr. Dipl.-Ing. Hans Friedmann, BKW

Fürstenwalde

10:30 Pause

Schwerpunkt Landwirtschaft und Weinbau:

10:45 Energiepflanzen und Energiekorn: Der Landwirt als E nergiewirt , Dir. Dipl.-

HLFL-Ing. Josef Meisl, Landwirtschaftliche Fachschule Tulln, Österreich

11:30 Biogas : Betrachtungsweisen von Gemeinschaftsanlagen, Achim Nottinger, Fa.

Ökobit

12:15 Energetische Nutzung von Reststoffen aus dem Weinba u, Dipl.-Ing. agr.

Dierk Hagen Müller, Staatliche Lehr- und Forschungsanstalt für Landwirtschaft, Weinbau

und Gartenbau, Neustadt

13:00 Mittagspause mit Ausstellung von Pelletöfen, Hackschnitzelheizungen,

Körnerverbrennungsanlage, Ölpresse, etc. im Foyer und vor dem Gebäude

Anhang

573

Schwerpunkt Holz/Holzpellets:

14:00 Holzpellets - Erneuerbare Energie für private Haus halte - , Technik,

Potenziale, Wirtschaftlichkeit, regionale Wertschöpfung, Andreas Krug, Mann

Naturenergie

14:45 Holz-Logistik für die wirtschaftliche Bereitstellung von Hackschnitzeln aus der

Region, Dipl.-Forstw. Bernhard Wern, IfaS

15:30 Wärme und Strom aus schnellwachsenden Hölzern : das Beispiel Schweden,

Dipl. Betriebsw. (FH) Dunja Hoffmann, IfaS

16:00 Schnellwachsende Hölzer auf Ausgleichsflächen in Rheinland-Pfalz, Prof. Dr.

Peter Heck, IfaS

Ab 17:00 Roundtable mit Experten, Möglichkeit zur Besprechung spezieller Projekte,

Projektansätze und Fragestellungen.

Anhang

574


Programm der Biomasse-Tagung am Umwelt-Campus Birke nfeld vom

27.-28.11.2003

Donnerstag 27.11.03

Moderation Prof. Dr. Helling, Dekan FB Umweltwirtsc haft/Umweltrecht

9:00 Uhr Begrüßung, Prof. Dr. P. Heck , Institut für angewandtes

Stoffstrommanagement (IfaS)

9:10 Uhr Grußwort, Landrat des Landkreises Birkenfeld, A. Redmer

9:30 Uhr Grußwort, Ministerin für Umwelt und Forsten Rheinland-Pfalz M.

Conrad

10:00 Uhr Stand der Biomasse-Potenzialstudie Rheinland-Pfalz, Prof. Dr. P. Heck ,

IfaS

10:40 Uhr Pause

11:00 Uhr Die Bedeutung einer integralen Landwirtschaft, Prof. Dr. Scheffer ,

Universität Kassel

11:30 Uhr Biomassepotenziale und Kreislaufwirtschaft – Energie- und

Stoffkreisläufe in einer multifunktionalen Landnutzung, Dr. R. Mette ,

Universität Kiel

12:00 Uhr Mittagspause

Moderation: Prof. Dr.-Ing. Bottlinger, Institut für angewandtes

Stoffstrommanagement (IfaS)

13:00 Uhr Vom Waldbestand in die Heizanlage- Bereitstellung von Energieholz aus

dem Forst, OFR H. Lieser, Forstamt Saar-Hochwald

13:30 Uhr Rechtliche und bodenökologische Aspekte des Einsatzes von

Holzaschen in der Bodenmelioration, FD Dr. K. v. Wilpert, FVA Freiburg

14:00Uhr Das Bio-Methan-Potenzial in Deutschland und seine Bedeutung für den

zukünftigen Ersatz von Erdgas, P. Schrum , Präsident Bundesverband

Biogene Kraftstoffe e.V., Dörpling

14:30 Uhr Pause

Anhang

575

Moderation: Prof. Dr. Heck, geschäftsführender Dire ktor, IfaS

Praxisbeispiele aus Rheinland-Pfalz

14:45 Uhr Dezentrale Wärmeversorgung mit Grünschnittholz in Eisenberg, Dipl. Ing.

R. Nauerz, Pfalzwerke AG

15:00 Uhr Erfahrungen dezentraler Wärmeversorgung mit Grünschnitt in Kandel

und Steinfeld, Dipl. Ing. K. Hellwig, WAT Karlsruhe

15:15 Uhr Energielandschaft Morbach, Dipl. Betriebswirtin (FH) D. Hoffmann, Ifas

15:30 Uhr Ökonomisch und ökologisch effiziente Klärschlamm-Trocknung und

Verbrennung, Dr.- Ing. M. Tomalla, Fa. Klein, Kirchen

15:45 Uhr Diskussion obiger Praxisbeispiele

16:00 Uhr Pause

16:15 Uhr Aufbereitung von fester Biomasse zur energetischer Verwertung-

Konzeptionierung eines Biomassehofes, Dipl. Ing. M. Vogel, BioEnergie

Rhein-Nahe Gbr.

16:30 Uhr Zentrum für Energie und Umwelt-Systeme Rheinland-Pfalz (ZEUS), Dipl.-

Ing. C. Spurk, Ökobit GmbH, Föhren

16:45 Uhr Erneuerbare Energien in Nussbaum-Freilingen-

Überschusswärmenutzung in einer Biogasanlage, Dipl. Ing. J. Neuß,

Ingenieurbüro H. Berg & Partner GmbH

17:00 Uhr Produktion von Pflanzenöl vom Feld, K. Müller, 1 Vorsitzender des MBR

Südwestpfalz

17:15 Uhr Diskussion obiger Praxisbeispiele

17:30 Uhr Ende des ersten Tages

Anhang

576

Freitag, 28.11.03

Moderation Prof. Dr. Heck, leitender Direktor, IfaS

9:00 Uhr Stehempfang im Foyer

9:15 Uhr Begrüßung Prof. Dr. K. Helling , Dekan FB

Umweltwirtschaft/Umweltrecht, Umwelt-Campus Birkenfeld

9:30Uhr Trends der energetischen Biomasse-Nutzung aus Sicht des BMU, Dr. B.

Dreher Bundesministerium für Umwelt

10:00 Uhr Stoffströme zur nachhaltigen energetischen Nutzung von Biomasse,

Prof. F. Baur , Institut für ZukunftsEnergieSysteme (IZES)

10:30 Uhr Förderung für Holzenergieanlagen im Wärmemarkt, Dr. G. Justinger ,

Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und

Landwirtschaft, Bonn

11:00 Uhr Pause

Moderation: Prof. Baur, Institut für Zukunftsenergi esysteme, Saarbrücken

11:15 Uhr Anbau, Bereitstellung und energetische Nutzung von Pappeln im

Kurzumtrieb (Praxisversuch 1991-2001), B. Textor, FVA Freiburg

11:45 Uhr Landschaftsökologie in Form von Energieholz - Neue Ansätze für

Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen, Prof. Dr. P. Heck, Institut für

angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS)

12:15 Uhr Mittagspause

13:30 Uhr Kraftstoffaufbereitung von Fetten aus tierischer Herkunft und

Verwendung biogener Fette sowie Altöle in einem Motorheizkraftwerk,

Dipl. Ing. H. Kiehne , Gesellschaft für Motoren und Kraftanlagen mbH

(GMK), Bargeshagen

14:00 Uhr Biowasserstoff aus der Landwirtschaft – Energiebereitstellung der neuen

Art, Dipl. Ing. K.-H. Tetzlaff , Deutscher Wasserstoffverband, Kelkheim

14:30 Uhr Glucose als Treibstoff für chemo-elektrische Antriebe, Dr.-Ing. R.

Radebold , Berlin

15:00 Uhr Pause

Anhang

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Moderation: Prof. Dr. Hoogers, Umwelt-Campus Birken feld

15:15 Uhr Kraft-Wärme-Kopplung kleiner Leistungseinheiten mit Dampfmotoren auf

der Basis von Holz, Dipl. Ing. T. Augustin , Spilling Energy System

GmbH, Hamburg

15:45 Uhr Holz-Gaserzeuger kleiner Leistung, Dipl.-Ing. U. Finger , Natur-Rohstoff

Pyrolyse GmbH, Unterthingau

16:15 Uhr ORC-Technik in kleinen Biomasse-Heizkraftwerken, Dipl. Ing. H.

Kiehne , Gesellschaft für Motoren und Kraftanlagen mbH (GMK),

Bargeshagen

16:45 Uhr Ende der Veranstaltung

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Studie Zur Weiterentwicklung Der Energetischen Verwertung Von Biomasse in Rheinland-Pfalz