Agrartechnische Forschung, Band 13 (2007)

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Optimaler Verwendungszweck von Biogas unter dem Gesichtspunkt des Klimaschutzes in Deutschland
(2007) Wegener, Jens; Lücke, Wolfgang; Heinzemann, Jörg
Die Aufbereitung von Biogas auf Erdgasqualität zur Direkteinspeisung in das Erdgasnetz wird als Alternative zur dezentralen Energieerzeugung mit Kraft-Wärme-Kopplung im Motor-BHKW vielfach diskutiert. Obwohl die Direkteinspeisung mit 71,3 % im Vergleich zur dezentralen Energieerzeugung mit Werten zwischen 45,7-57,8 % höhere Energieausbeuten bei der Umsetzung von Primär- in Sekundärenergie liefert, ist das CO2-Vermeidungspotenzial bei der Direkteinspeisung mit 187-228 g CO2/kWhBiogas im Vergleich zu dezentralen Varianten mit 245-350 g CO2/kWhBiogas wesentlich geringer. Grund dafür ist, dass Erdgas, welches bei der Direkteinspeisung von Biogas substituiert wird, in Deutschland vornehmlich zur Wärmeerzeugung herangezogen wird. Da der CO2-Emissionsfaktor zur Nutzwärmeerzeugung auf Basis von Erdgas erheblich geringer ist als der zur Substitution von Strom aus dem öffentlichen Netz, ist die dezentrale Energieerzeugung mit ihrem deutlich höheren Stromerzeugungsgrad gegenüber der Direkteinspeisung weit im Vorteil. Im Gegensatz zur Direkteinspeisung von Biogas kann der Einsatz neuer Technologien in Form von Brennstoffzellen-Systemen wesentliche Verbesserungen bei den potenziellen CO2-Emissionseinsparungen durch Biogasanlagen generieren. Aufgrund höherer elektrischer Wirkungsgrade machen sich die CO2-Minderungseffekte auf Grundlage der Substitution von Strom aus dem öffentlichen Netz noch wesentlich positiver bemerkbar, als es beim Motor-BHKW der Fall ist. Unter derzeitigen Rahmenbedingungen ist der Einsatz solcher Systeme im Hinblick auf den Klimaschutz selbst im Extremfall, bei dem die gesamte Abwärme am Standort der Biogasanlage ungenutzt bleibt, noch vorteilhaft. Der Einsatz von Brennstoffzellen-Systemen an Biogasanlagen sollte aus diesem Grund verstärkt vorangetrieben werden, da das Emissionsminderungspotenzial deutlich größer ist, als bei allen anderen untersuchten Systemen, insbesondere im Vergleich zur Direkteinspeisung von Biogas auf Erdgas-qualität.
Treibhausgas-Minderungspotenziale durch die energetische Nutzung von vorhandener landwirtschaftlicher Biomasse
(2007) Wegener, Jens; Lücke, Wolfgang; Heinzemann, Jörg
Die Nutzung von vorhandenen landwirtschaftlichen Biomassen zur Erzeugung von Energie kann erhebliche Beiträge zur Minderung von Treibhausgasemissionen liefern. Die Höhe der realisierbaren Reduktionen hängt da-bei allerdings maßgeblich von den verwendeten Nutzungspfaden der Biomasse ab. Grundsätzlich gibt es eine Vielzahl verschiedener Verfahren, um aus Biomasse Energie zu erzeugen. Diese kann sowohl in Form von Primärenergieträgern (gasförmiger, fester oder flüssiger Art) oder als Sekundärenergieträger in Form von Strom und Wärme zur Verfügung gestellt werden. Kombiniert man die zur Verfügung stehenden Biomassepotenziale mit den Nutzungspfaden, die dafür technisch geeignet sind und unter dem Gesichtspunkt des Klimaschutzes maximale Treibhausgasminderungen erzielen, dann lässt sich auf Grundlage der in dieser Arbeit aufgezeigten vereinfachten Berechnungen ein Minderungspotenzial von bis zu 50.560 Gg CO2-ûquivalent a-1 ableiten. Damit könnten 44,7 % der primären landwirtschaftlichen Treib-hausgas-Emissionen kompensiert werden. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass die Schwerpunkte zur Förderung von Biomassekonversionsverfahren an ihrem Beitrag zum Klimaschutz ausgerichtet werden.

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