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Fachverband Biogas e.V.German Biogas Association • Asociación Alemana de Biogas • Société Allemande du Biogaz
Fachverband Biogas e.V.German Biogas Association • Asociación Alemana de Biogas • Société Allemande du Biogaz
„Biogas im Einklang der Ökologie und Ökonomie"Josef PellmeyerPräsident des Fachverband Biogas e.V.
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Struktur des Fachverband Biogas e.V.
Präsidium7 Mitglieder
KuratoriumRegionalgruppensprecher, Repräsentanten anderer Verbände
und Organisationen
GeschäftsstelleFreising
9 Mitarbeiter+ 2 Regionalbüros
2500 MitgliederBetreiber Anlagenhersteller Planer
Wissenschaftler Fachinteressierte
Organisiert in bundesweit 18 Regionalgruppen
Fachverband Biogas e.V.German Biogas Association • Asociación Alemana de Biogas • Société Allemande du Biogaz
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Biogas als Multitalent – Energiewirtschaftliche Forderungen.
Das Biogas wird zur Stromerzeugung in Biogas-Blockheizkraft-werken verbrannt.
Neben Strom liefern Biogas-Blockheizkraft-werke auch Wärme. Wird diese genutzt, erhöht sich der Wirkungsgrad der Energieausbeute erheblich.
Mit dem Biogas aus einem Hektar Maissilage fährt ein Erdgas-Auto rund 70.000 Kilometer (fast zweimal die Länge des Äquators)
Das nutzbare Biogasenergiepotenzial in Deutschland kann etwa 20 Prozent des deutschen Erdgasverbrauchs ersetzen
Biogas
Strom Wärme Kraftstoff Gasnetz
Biogas ist als erneuerbarer Primärenergieträger ein wichtiger Garant für künftige Mobilität und Energieversorgung.
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Biogas-Fakten - 1
- Biogas ist ein Multitalent Strom, Wärme, Gas, Kraftstoff, WasserstoffGrund- und Spitzenlastfähigkeit
- Biogas sichert die Energieversorgung2006: 5,2 Mrd. kWh StromBiogas ist speicherbar
- Biogas hat Potential10 % der landw. Fläche = 1/3 der Erdgasimporte aus Russland2020: 76 Mrd. kWh Strom
- Biogas schützt das KlimaVermeidung von 2,5 Millionen Tonnen CO2-Äquiv.Vermeidung von Methanemissionen aus der Tierhaltung
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Biogas-Fakten - 2
- Biogas steigert die landwirtschaftliche Wertschöpfung
Kapital bleibt im ländlichen Raum
Preisverfall von landw. Produkten wird gestoppt
- Biogas schließt betriebl. und reg. Kreisläufe
dezentrale und damit verlustarme Kreislaufströme
Nährstoffkreislauf, Energiekreislauf
- Biogas schafft Exportchancen
2006: 10 % Exportrate 2010: 15 % ??
- Biogas sichert Arbeitsplätze
2006: 10.000 Beschäftigte in der Biogasbranche
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Biogas-Fakten - 3
- Biogas bedeutet Versorgungssicherheit Abhängigkeit von Energieimporten wird reduziertKalkulierbarkeit von Energie (Preise)
- Bioenergie vermeidet UmweltschädenStromerzeugung aus EE vermeidet Schäden in Höhe von 2,8 Mrd.
€ => das entspricht den Kosten des EEG (Quelle: DLR, Stuttgart)
- Biogas ist Konkurrenzfähig2020 liegen die Stromgestehungskosten der konv. Energien über
der Stromgestehung aus Biogas
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Branchenzahlen Biogas
Zwei Dritteldes
Branchenumsatzes bleiben in den
ländlichen Regionen!
Biogas = Wirtschaftsmotor
2006 2020
Anlagenzahl 3.500 -
installierte elektrischeLeistung (kum.)
1.100 MW 9.500 MW
Stromproduktion > 5 Mrd kWh1 76 Mrd. kWh
Anteil an dt. Stromproduktion
> 1 % 17 %
CO2 Emissions-minderung
5 Mio t/a 103 Mio t/a
> 1 Mrd. EUR
ca. 10.000
Umsatz Anlagenbau 7,6 Mrd. EUR
Arbeitsplätze 85.000
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0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
gesc
h.
Anla
genz
ahl
0
200
400
600
800
1000
1200
inst
. el.
Leis
tung
[MW
]
Anzahl Anlagen
inst. Gesamtleistung MWel.
Biogasanlagenentwicklung in Deutschland
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Einfluss der Pflanzenbau-Effizienz auf Potenzialdiskussion
Biogas-Potenzial in Deutschland:
• 17 % der Stromproduktion• 20 % des Erdgasverbrauchs• 35 % des Verkehrsaufkommens
(241 Mrd. PKW-Kilometer)
Energiepflanzen stellen LöwenanteilPrognosen steigenErste Fortschritte für einen biogas-spezifischen Pflanzenbau.
Ha Ertrag 80.000 kWhHa Ertrag
33.000 kWh
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Potenzial: Flächeneffizienz als Kriterien für Nutzungspfade
0
20.000
40.000
60.000
80.000
BiodieselBioethanol BTL Biomethan
Kilo
met
er
Wenn die Agrarfläche für die
Energiepflanzenproduktion
begrenzt ist, dann muss
Flächeneffizienz
Beispiel Biokraftstoff: aus einem Hektar Fläche fährt man…
ein Kriterium
für die Entscheidungen zur
nationalen Bioenergie-
Strategie sein.
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Biogasanlagenkarte
Nach: Monitoring EEG IE/TLL/Fichtner/Klinski
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Anteil am Biogasanlagenbestand
0 ,0 %
0 ,2 %
1 ,4 %
2 ,3 %
2 ,3 %
2 ,4 %
2 ,4 %
2 ,4 %
3 ,6 %
3 ,8 %
6 ,8 %
1 4 ,7 %
1 6 ,2 %
4 1 ,3 %
0 % 1 0 % 2 0 % 3 0 % 4 0 % 5 0 %
B / H B / H H
S a a r la n d
B r a n d e n b u r g
T h ü r in g e n
H e s s e n
R h e in l a n d - P fa l z
S a c h s e n
S a c h s e n - A n h a l t
S c h le s w ig - H o l s te i n
M e c k le n b u r g - V o r p o m m e r n
N o r d r h e in - W e s tfa l e n
B a d e n - W ü r tte m b e r g
N ie d e r s a c h s e n
B a ye r n
A n te i l a m A n l a g e n b e sta n dNach: Monitoring EEG IE/TLL/Fichtner/Klinski
Quelle: Kaltschmitt, IE Leipzig anlässlich Jahrestagung Fachverband Biogas 2007
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Flächenbezogene Leistung in kWel./km²
0 ,4 9
0 ,6 8
0 ,7 6
0 ,7 8
1 ,2 1
1 ,3 2
1 ,4 9
1 ,7 8
1 ,9 2
2 ,0 0
2 ,6 0
2 ,6 9
3 ,6 3
5 ,4 7
2 ,5 7
0 ,0 1 ,0 2 ,0 3 ,0 4 ,0 5 ,0 6 ,0
B / H B / H H
S a a r l a n d
H e s s e n
B r a n d e n b u r g
R h e i n l a n d - P fa l z
S a c h s e n - A n h a l t
S a c h s e n
S c h l e s w i g - H o l s te i n
N o r d r h e i n - W e s tfa l e n
T h ü r i n g e n
M e c k l e n b u r g - V o r p o m m e r n
B a d e n - W ü r tte m b e r g
B a ye r n
N i e d e r s a c h s e n
D e u ts c h l a n d
Flä c h e n b e z o g e n e L e is t u n g in k W e l p r o k m ²Nach: Monitoring EEG IE/TLL/Fichtner/Klinski
Quelle: Kaltschmitt, IE Leipzig anlässlich Jahrestagung Fachverband Biogas 2007
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Entwicklung der Stickstoff-Bilanzen in der Landwirtschaft
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- Integration einer Biogasanlage in viehhaltende Betriebe hat sehr
positive Auswirkungen auf die Ökobilanz
- Treibhausgasemissionen:
Primärenergieeinsatz wird erheblich reduziert
vermiedene Emissionen aus der Güllelagerung
mit steigendem Anteil an Nawaro => Stromgutschrift
Klimagassenke durch Biogas
- bei 50%iger Abwärmenutzung können die beim Bau und Betrieb der
Biogasanlage erzeugten klimaschädigenden Emissionen substituiert werden.
CO2-Bilanz – Biogas - 1
Quelle: Ökobilanz einer Biogasanlage, IE Leipzig 2006
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Energiepflanzen für Biogas
- Wiesengras- Hirse (Sudangras, Zuckerhirse)- Mais- Leguminosen- Kleegras, Luzerne- Futtergräser (Weidelgras, Rohrschwingel) - Landsberger Gemenge- Sonnenblumen- Getreidekörner- Getreide-Ganzpflanzensilagen (GPS)- Zwischenfrüchte (Winterraps, Rübsen, Ölrettich, Phacelia)- Rüben (Zuckerrüben, Futterrüben)
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Eigenschaften von C3 und C4-Pflanzen
Getreide, Kartoffel,Gräser, Wel. Weidelgras, Hanf, Raps, Rübsen, Sonnenblume, Wintererbse…………
Mais, Hirse, Zuckerrohr, Chinaschilf…….
C3 C4
• Überlegenheit in kühlen und kalten Jahreszeiten
• Assimilationsoptimum: 23 °C• TM-Ertrag: 80-120 dt/ha• Wassereffizienz: 500-700 l H2O/kg
TM• Nährstoffeffizienz: 1mg N/39 mg
TM
• Überlegenheit in kühlen und kalten Jahreszeiten
• Assimilationsoptimum: 23 °C• TM-Ertrag: 80-120 dt/ha• Wassereffizienz: 500-700 l H2O/kg
TM• Nährstoffeffizienz: 1mg N/39 mg
TM
• wesentlich höheres Ertragspotenzial in den Sommermonaten
• Assimilationsoptimum: 30 °C• TM-Ertrag: 190-250 dt/ha• Wassereffizienz: 250-400 l
H2O/kg TM• Nährstoffeffizienz: 1mg N/57 mg
TM
• wesentlich höheres Ertragspotenzial in den Sommermonaten
• Assimilationsoptimum: 30 °C• TM-Ertrag: 190-250 dt/ha• Wassereffizienz: 250-400 l
H2O/kg TM• Nährstoffeffizienz: 1mg N/57 mg
TM
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Ackerkulturen
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Flachwurzler, Mitteltiefwurzler & Tiefwurzler
Gutes Kleegras:
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20 25 13 8
80
0
20
40
60
80
dt/ha
Wurzeltrockenmasseerträge
Mais Getreide Kartoffel Zuckerrübe Kleegras
Wurzeltrockenmasseerträge im Vergleich
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Erstkultur: Roggen und Wintererbsen
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Zweitkultur: Mais und Sonnenblumen
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Zweitkultur: Energiemais
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Maisanbau- höchste Flächeneffizienz- hohe Wasser- und Nährstoffeffizienz beim Wachstum- hohe ökonomische Vorzüglichkeit- ausgereifte Züchtung - positiv im Rahmen der CO2-Bilanz- gute Mechanisierung- gute Vergärbarkeit im Fermenter
Perspektiven für die Zukunft:- Entwicklung neuer Anbausysteme
=> „Wir brauchen Zeit“- Kein Maismonoanbau durch „Cross-Compliance“-Regelungen!
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Cross-Compliance-Regelungen im Kontext Biogas
ZIEL: Erhaltung des Kulturzustandes der Böden
=> Biogasfruchtfolge mit Zwischenfrüchten!
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Cross-Compliance-Regelungen im Kontext Biogas
ZIEL: Erhaltung des Kulturzustandes der Böden
=> Vorgabe einer dreigliedrigen Fruchtfolge!
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Cross-Compliance-Regelungen im Kontext Biogas
ZIEL: Erhaltung des Kulturzustandes der Böden
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Cross-Compliance-Regelungen im Kontext Biogas
ZIEL: Erhaltung des Kulturzustandes der Böden
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Ausgewählte Kennzahlen - Humusäquivalente
Quelle: Wurth, LVVG Aulendorf
Entwicklung von Biogas-Fruchtfolgen in Hinblick auf ausgeglichene Humusbilanzen!
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Quelle: Diplomarbeit U. Gams LfL-ILT Bayern
Reduktion von Unkrautsamen
=> Der Einsatz von Biogasgülle vermindert die Pflanzschutzaufwendungen!
Eigenschaften vergorener Gülle
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Quelle: Schrade, 2002
WWRaps
Tomate
Ackersenf
Ackerfuchss.Ampfer
A.hellerkraut1
3
50
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Keimung (%)
Dauer Keimtest in Wochen
-mesophile Anlage mit 1 Woche Verweilzeit
-Keimung bei konstant Licht im Keimtest bei 30/3°C
Eigenschaften vergorener Gülle
Reduktion von Unkrautsamen
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Bereitstellungskosten frei Fermenter in €/ t (ohne Pachtkosten)
Quelle: LFL Bayern
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Stromgestehungskosten im Vergleich
Quelle: LFL Bayern
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Ausbringkosten Gülle in €/t Silomais (500 dt./ha)
Transportentfernung [km]
Kos
ten
[€/t
Fris
chm
asse
]
1
2
3
4
5
6
7
8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20Quelle: Schilcher A. und Keymer U., LfL-ILB 2007
20 t, 20 - 30 km/h, mit Verzögerungen 20 t, 20-30 km/h, optimal
Düngerwert 5 €/t FM
3,80 €/t
2,20 €/t
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Züchtungsziele bei den Energiepflanzen - 1
Selektion neuer Energiepflanzen
Kohlenstoffbindung der Pflanzen (Wurzel) => CO2-Bilanz
Wasserbindungsvermögen
Optimierung der Biomasseerträge => Ertragsstärke
- Ausbildung Blattflächen
- Bewurzelung
- Mehrjährigkeit
Optimierung der Inhaltsstoffe und Qualität (spez. für Vergärung)
Optimierung der Pflanzenphysiologie – Stresstoleranz
- Trockenresistenz,
- Schädlingsresistenz
- Krankheitsresistenz
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Züchtungsziele bei den Energiepflanzen - 2
Nährstoffeffizienz der Kulturen
- N, P, K
Entwicklung neuer standortangepasster Anbausysteme
- Mehrkulturanbau (Roggen-Mais)
- Untersaaten
- Mischanbau
- Agroforstsysteme
Optimierung der Anbau- und Erntetechnik (Bodenbearbeitung, Silierung)
- konservierende Bodenbearbeitung
- Abdeckung der Siloanlagen
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Erste Erfahrung aus neuen Anbausystemen (2-Kultur-Nutzung)
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Anbausystem - Zweikulturnutzung
Quelle: Prof. Dr. Scheffer
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Anbausystem - Zweikulturnutzung
Quelle: Prof. Dr. Scheffer
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Anbausystem - Zweikulturnutzung
Quelle: Prof. Dr. Scheffer
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Agroforstsysteme
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Agroforstsystem im Energiepflanzenanbau
Nährstoffe
N-Fixierung
Windschutz
Wasser
Beschattung
Org. Material
Feuchtigkeit
Nährstoffe
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Vorteile von Agroforstsystemen
Erhöhung der Biodiversität (Artenvielfalt)
geringe Anfälligkeit gegenüber Krankheiten und Schädlingen
Bereitstellung von Bioenergie und Nahrungsmittel
Kohlenstoffspeicherung vor Allem durch Gehölz
teilw. Höhere Erträge möglich
optimale Nutzung der standörtlichen Wachstumfaktoren (Wasser,
Nährstoffe, Licht)
Erosionsschutz
Schutz der org. Bodensubstanz
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Biogas im Wandel
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„Biogas im Einklang der Ökologie und Ökonomie„
1. Die Pflanzenzüchtung braucht Zeit!2. Die Wirtschaftlichkeit der Biogasanlage darf
nicht gefährdet werden!3. Nur bei einer hohen Akzeptanz in der
Bevölkerung wird Biogas Zukunft haben!4. Der Anbau der Nawaros und der Betrieb der
Biogasanlage müssen langfristig ökologisch sein.
Prioritäten setzen:1. Klimaschutz? Versorgungssicherheit? Ökologie? Ökonomie
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Das Telefonbuch von New Orleans - vor und nach dem Wirbelsturm Katrina:
Ein Viertel der Adressen fehlt…
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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