|
Startseite
Das Projekt
Das Team
Aktuelles
Downloads
Kontakt
Verweise
Fotoalben
Gästebuch
Impressum
 |
|
IBR
-
Göttinger Institut für Bioenergie und Regionalentwicklung
e.V.
|
|
|
 |
|
 |
Technik: FAQ Häufig gestellte Fragen
Bioenergie - von Wiesen und Wäldern in Steckdosen und Stuben
Was ist Biomasse?
Zur Biomasse zählen alle Pflanzen wie Bäume, Büsche, Getreide, Mais,
Sonnenblumen, Gras sowie die Reststoffe Stroh und Gülle. Mit Hilfe der
Photosynthese können die Pflanzen die Energie der Sonne umwandeln und
für ihr Wachstum nutzen. Wie z.B. durch die Verbrennung von Holz bekannt
ist, kann diese gespeicherte Sonnenenergie für die Gewinnung von Wärme
genutzt werden. Energetisch genutzt werden können zum einen Reststoffe
aus der Landwirtschaft, der Forstwirtschaft und der Kommune (z.B. Stroh,
Rübenblatt, Holzhackschnitzel, Grünschnitt von Straßenrändern usw.). Zum
anderen können aber auch Pflanzen extra angebaut werden, um sie als Energiepflanzen
zur Wärme- und Stromgewinnung zu nutzen.
Wie soll Biomasse in Strom und Wärme umgewandelt werden?
Ein Teil der Biomasse (Gülle, Gras- oder Maissilage
etc.) wird zunächst unter Luftabschluss in einer Biogasanlage vergoren.
Mit dem gewonnenen Biogas wird ein Blockheizkraftwerk (BHKW), d.h. ein
Motor mit Stromgenerator, betrieben. Auf diese Weise lässt sich die benötigte
Strommenge erzeugen. Da es nicht sinnvoll ist, zusätzlich zu dem vorhandenen
Stromnetz ein weiteres zu verlegen, wird dieser Strom in das Netz der
EAM eingespeist. Die Stromlieferung in die einzelnen Haushalte erfolgt
weiterhin durch den bisherigen Versorger (z.B. EAM oder Ökostromanbieter).
Bei der Verbrennung von Benzin oder Gas in einem Motor entsteht immer
auch Wärme, die wir z.B. beim Auto höchstens für die Heizung nutzen. Das
Verhältnis zwischen der erzeugten Kraft, die wir zur Fortbewegung oder
zur Stromgewinnung brauchen, und der erzeugten Wärme ist in einem Motor
sehr schlecht. In der Regel wird in einem Motor ca. 2/3 Wärme und
nur 1/3 Kraft bzw. Strom erzeugt. Dies bedeutet, dass die eingesetzte
Energie z.B. bei Automotoren nur sehr schlecht ausgenutzt wird. Bei Blockheizkraftwerken
hingegen wird durch die sogenannte Kraft-Wärme-Kopplung auch die anfallende
Wärme zu einem großen Teil genutzt.
Das bei der Kühlung des Motors anfallende heiße Wasser
wird für die Hausheizung und die Brauchwassererwärmung eingesetzt. Hierdurch
kann die ursprüngliche Energiemenge zu ca. 80% ausgenutzt werden. Da der
Bedarf an Wärmeenergie von Privathaushalten im Durchschnitt etwa fünf
Mal so groß ist wie der Bedarf an Stromenergie, reicht die bei der Stromgewinnung
im Blockheizkraftwerk anfallende "Abfallwärme" im Winter nicht aus. Deshalb
ist es notwendig, im Dorf zusätzlich ein zentrales Heizwerk zu errichten.
In diesem Heizwerk wird Holz (in Form von Hackschnitzeln) verbrannt.
Wie gelangt die Wärme in die einzelnen Häuser im Dorf?
Das in dem Blockheizkraftwerk und dem Heizwerk erhitzte Wasser wird über
ein Nahwärmenetz an die einzelnen Häuser verteilt. Ein Nahwärmenetz ist
ein in den Boden zu verlegendes Leitungssystem, mit dem die Wärme aus
dem Blockheizkraftwerk und dem zentralen Biomasseheizwerk in Form von
heißem Wasser an die einzelnen Häuser im Dorf verteilt wird. Über einen
Wärmetauscher wird die Wärmeenergie an die hausinternen Kreisläufe (Zentralheizung,
Brauchwasser) übergeben.
Warum ist ein Nahwärmenetz notwendig?
Durch ein Nahwärmenetz kann auch die bei der Stromerzeugung im Blockheizkraftwerk
entstehende Wärme verwendet werden. Diese würde ansonsten ungenutzt (und
unvergütet) in die Atmosphäre entweichen, wie dies in der Regel bei Großkraftwerken
(bei denen über 60% der eingesetzen Primärenergie ungenuzt als
"Abfallwärme" in die Atmosphäre und den Weltraum entweichen)
über die Kühltürme geschieht. Das Blockheizkraftwerk, das Heizwerk und
das Nahwärmenetz stellen damit eine Art Dorfzentralheizung dar. Genauso
wie bei der Einrichtung der Hauszentralheizung die vielen kleinen Einzelöfen
durch einen einzigen größeren Heizkessel pro Haus ersetzt wurden, werden
in dem Bioenergiedorf die einzelnen Heizkessel in den Häusern durch ein
bis zwei größere Heizkessel für das Dorf ersetzt.
Welche Vorteile bietet ein zentrales Heizwerk gegenüber Hauseinzelheizungen?
Um die vollständige Versorgung mit Wärmeenergie aus
Biomasse zu gewährleisten, wird neben der Abwärme des Blockheizkraftwerks
zusätzliche Wärme aus einem Stroh- oder Holzheizwerk benötigt. Diese könnte
prinzipiell auch ohne Nahwärmenetz durch hauseigene, gegenüber Öl ebenfalls
ökologisch vorteilhafte Biomasseheizkessel erzeugt werden. Allerdings
bietet die zentrale Wärmeerzeugung einige Vorteile gegenüber der hauseigenen
Einzelheizung. Vor allem ist die zentrale Versorgung deutlich bequemer.
Niemand muss selbst "Holz machen" oder sich anderweitig um die Brennstoffbeschaffung
und -lagerung kümmern. Pflege, Wartung und Reparatur an der eigenen Heizungs-
und Warmwasseranlage entfallen oder reduzieren sich auf ein Minimum. Ein
angenehmer Nebeneffekt der zentralen Wärmeversorgung ist auch, dass in
den Heizungskellern der angeschlossenen Häuser zusätzlicher Platz frei
wird. Es wird kein Raum mehr für die Lagerung von eigenem Brennstoff benötigt
und die Hausübergabestation lässt sich in der Regel besser in ein Wohnhaus
integrieren als ein Heizkessel. Die zentrale Wärmeversorgung ist eine
Modernisierung der dörflichen Infrastruktur, vergleichbar mit der Einführung
der zentralen Wasser- oder Stromversorgung.
Neben der besseren Ausnutzung des eingesetzten Brennstoffes spricht ein
weiteres ökologisches Argument für ein zentrales Heizsystem. Bei ein bis
zwei größeren Kesseln im Heizwerk können wirksame Filter eingesetzt werden,
so dass die Luftqualität deutlich verbessert wird. Auch dies wird sich
bei vielen Holzöfen in den einzelnen Haushalten nicht realisieren lassen.
Es sind also neben der Bequemlichkeit technische, ökologische und finanzielle
Gründe, die die zentrale Wärmeversorgung über ein Nahwärmenetz zu einem
zentralen Bestandteil des Projektes machen.
Gibt es genug Biomasse zur Versorgung der Anlagen?
In der Regel verfügt ein Dorf mit landwirtschaftlichen
Betrieben über genug Biomasse, so dass eine Versorgung der Anlagen gewährleistet
ist.
Häcksler für Baum- und Strauchschnitt
 |
Hinsichtlich der zur Verfügung stehenden Energieträger
für das Heizwerk, Holz oder Stroh, bestehen sogar große, bislang ungenutzte
Überschüsse. Besonders deutlich wird dies an dem vor allem im Winter anfallenden
Baum- oder Strauchschnitt, der üblicherweise gehäckselt als Abfall in
die Straßenböschungen entsorgt wird. Die Versorgung der Biogasanlage wird
also durch die Nutzung von Gülle und des Aufwuchses von landwirtschaftlichen
Flächen (auch von Stillegungsflächen) und von privaten und kommunalen
Grünschnitten gewährleistet. Da jedes Dorf unterschiedliche Potenziale
an den verschiedenen Biomassen aufweist, werden die Anlagen speziell auf
das Dorf zugeschnitten.
Warum liegt der Schwerpunkt des Projekts auf Biomasse?
Was ist mit anderen erneuerbaren Energieträgern (Wind, Wasser, Sonne)?
Der Schwerpunkt des Projekts liegt zum einen auf dem
Energieträger Biomasse wegen der großen und bislang zu wenig genutzten
Vorteile des Rohstoffes. Biomasse fällt im ländlichen Raum in ausreichenden
Mengen an, und die Landwirte beherrschen die Bereitstellung und die Methoden
der Haltbarmachung von Biomasse.
Befüllen einer Biogasanlage mit Silage
 |
Als Silage (z. B. Gras oder Mais) oder getrocknet (Stroh,
Heu, Holz) lässt sich Biomasse problemlos lagern, so dass eine wind- und
wetterunabhängige Strom- und Wärmeerzeugung möglich wird. Andere erneuerbare
Energieträger sind nicht jederzeit nutzbar: Wind weht nicht immer, Sonne
scheint nicht immer und die Potenziale der Wasserkraft sind in Deutschland
weitgehend ausgeschöpft. Zudem wird durch die energetische Nutzung der
Biomasse auch eine neue Einkommensquelle für die Land- und Forstwirte
erschlossen. Letzteres ist auch einer der wesentlichen Gründe für die
Förderung des Projekts durch das Ministerium für Verbraucherschutz, Ernährung
und Landwirtschaft.
Insgesamt müssen zum Schutz des Klimas und zur Schonung der Ressourcen
jedoch auch die anderen erneuerbaren Energieträger ausgenutzt werden.
Vorhandene hauseigene Anlagen zur Wärmeerzeugung auf der Basis von Sonnenenergie,
Holz oder Stroh werden daher bei der Erstellung des Konzepts für das Bioenergiedorf
berücksichtigt. Die Bedingungen für einen weiteren Ausbau der dörflichen
Stromproduktion durch Wind, Wasser oder Sonne werden durch das Projekt
nicht berührt werden.
Welche Energiebilanz haben die extra angebauten Energiepflanzen?
In einer Energiebilanz wird gegenübergestellt, wie viel Energie durch
die Pflanzen auf einem Hektar (ha) Ackerfläche gewonnen werden kann und
welche Energiemenge für den Anbau nötig ist (von der Saat bis zur Ernte).
Der Anbau von Energiepflanzen ist nur dann sinnvoll, wenn weit mehr Energie
über die Pflanzen auf dem Acker erzeugt, als für den Anbau verbraucht
wird. Wie groß die Energiemenge ist, die auf einem Hektar Ackerland produziert
werden kann, ist abhängig von dem Klima und der Bodengüte des Standortes,
der Pflanzenart und der eingesetzten Düngermenge. Auf guten Böden und
bei optimaler Wasser- und Nährstoffversorgung können Energieerträge erzielt
werden, die einer Menge von 10.000 l Öl pro Hektar entsprechen. Die
Herstellung der Produktionsmittel (Saatgut, Düngemittel, Maschinen, Treibstoff)
und der Energiebedarf, der nötig ist, um den Boden zu bearbeiten, das
Saatgut einzubringen, die Düngung auszubringen und die Pflanzen zu ernten,
erfordert einen Energieaufwand von ca. 800 bis 1000 l Öl pro
Hektar. Bei hohen Erträgen ist somit das Verhältnis des Energie-Aufwands
zum Energie-Ertrag mit 1:10 bis 1:12 sehr günstig. Die Energiebilanz kann
darüber hinaus weiter verbessert werden, wenn kein industriell gefertigter
Dünger (Mineraldünger) beim Anbau eingesetzt wird, sondern die Reststoffe
aus der Biogasanlage (Gärrückstände) und die Pflanzenaschen aus dem Heizwerk
zur Düngung verwendet werden. Diese Reststoffe enthalten alle Nährstoffe,
die die Pflanzen zum Wachstum benötigen. Der Verzicht auf industriell
hergestellten Stickstoffdünger spart ca. 300 bis 400 l Öl je
ha. Die Düngung von Gärrückständen und Pflanzenaschen ist auch im Sinne
eines geschlossenen Nährstoffkreislaufes, denn die Nährstoffe werden auf
diejenigen Flächen zurückgebracht, von denen zuvor die Energiepflanzen
geerntet wurden.
Ist die Versorgungssicherheit mit Strom nach der Umstellung auf Biomasse
immer gegeben?
Die Versorgungssicherheit ist grundsätzlich gegeben, weil sich an den
bestehenden Stromverträgen (z.B. mit der EAM oder einem Ökostromanbieter)
nichts ändert. Der Strom wird in das öffentliche Netz eingespeist und
durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) garantiert 20 Jahre mit
circa 0,16 - 0,17 € pro kWh (abhängig von dem KWK-Zuschlag)
von den Stromnetzbetreibern vergütet. Für die Haushalte im Bioenergiedorf
ändert sich also nichts. Sie beziehen ihren Strom wie bisher von dem gewählten
Stromversorger aus dem öffentlichen Netz. Im Bioenergiedorf wird allerdings
die gleiche Menge an Strom, die aus dem öffentlichen Netz entnommen wird,
durch die eigene Stromerzeugung wieder eingespeist.
Mehr Sicherheit als bisher:
Zwei Heizkessel im Heizwerk (Verden)
|
Kann man sich auf die Wärmeversorgung verlassen?
Gegenüber hauseigenen Anlagen ist die Verlässlichkeit der zentralen
Wärmebereitstellung größer, weil sie auf mehreren Standbeinen steht: Zum
einen wird die Wärme des Blockheizkraftwerks genutzt, wodurch bereits
eine Grundversorgung sichergestellt ist. Zum anderen werden in einem zentralen
Biomasseheizwerk üblicherweise zwei Heizkessel eingesetzt. Sollten bei
einem dieser Kessel Wartungs- oder Reparaturarbeiten anfallen, lässt sich
durch den anderen die Versorgung sicherstellen.
Wie groß ist der Wirkungsgrad der Heizanlage, was gibt es für Wärmeverluste
im Rohrsystem?
Der gesamte Anlagenwirkungsgrad - Feuerungsraum, Rauchrohrkessel, Schornsteinsystem
- liegt bei 80%. Im Netz treten je nach eingesetzter Dämmungsgüte Verluste
zwischen 15 und 20% auf.
Was passiert, wenn die Anlage einmal ausfällt?
Die Überwachung der Anlage erfolgt zum großen Teil elektronisch. Ein
Ausfall oder eine Fehlfunktion wird durch die Steuerungsanlage automatisch
per Telefon bzw. "Pieper" der für die Betreuung der Anlagen zuständigen
Person gemeldet. Zu den Aufgaben dieser Person gehört es, auch außerhalb
der regulären Arbeitszeiten für eine schnelle Behebung der Störung zu
sorgen. Für Urlaubs- oder Krankheitszeiten wird es eine Vertretung geben,
so dass eine ständige Bereitschaft gegeben ist. Da die Wärmeversorgung
im Bioenergiedorf auf mehreren Standbeinen steht, wird aber selbst eine
Fehlfunktion in aller Regel keine Gefährdung der Wärmeversorgung darstellen.
Biogasmotoren (Behringen)
 |
Wie laut sind die Anlagen?
Der biogasbetriebene Motor des Blockheizkraftwerkes
ist nicht lauter als ein großer Schleppermotor. Es entsteht aber keine
Lärmbelästigung, weil das Blockheizkraftwerk in einem schalldichten Raum
installiert wird.
Durch die Verbrennung von Holz oder Stroh entsteht keine Lärmbelästigung.
Führen die Anlagen zu einer höheren Geruchsbelästigung im Dorf?
Nein, die Geruchsbelästigung wird sogar sinken, weil
die in der Biogasanlage vergorene Gülle bei der Ausbringung auf die Felder
nicht mehr stinkt. Es ist sogar so, dass viele Bauern Biogasanlagen vor
allem deshalb betreiben, um Geruchsbelästigungen durch Gülle zu vermeiden.
Die Gerüche durch die in der Biogasanlage verwendete Silage ändern sich
nicht.
Beim Heizwerk mit dessen möglichen Brennstoffen Holz oder Stroh entstehen
keine Gerüche.
Was passiert mit den Reststoffen aus der Biogasanlage und dem Heizwerk?
Die vergorenen Reststoffe aus der Biogasanlage bilden einen hochwertigen
und unbelasteten Dünger, der als Nährstoff auf dem Acker ausgebracht wird.
Die in der Biogasanlage veredelte Gülle stinkt außerdem nicht mehr.
Die Asche aus dem Heizwerk kann zu einem großen Teil als nährstoffreicher
Dünger verwendet werden. Die Feinasche aus den Filteranlagen muss herkömmlich
deponiert werden.
Welchen Beitrag kann ein Dorf zur Umweltentlastung durch die Umstellung
leisten?
Durch die Umstellung der Strom- und Wärmeversorgung auf die Basis nachwachsender
Rohstoffe werden ca. 60% des klimaschädlichen Kohlendioxids (CO2)
pro Person eingespart, wobei die sehr geringen Energiemengen zum Transport
und zur Zerkleinerung der Rohstoffe bereits berücksichtigt sind. Zudem
wird das Bioenergiedorf als Modellprojekt voraussichtlich viele weitere
Initiativen in Gang bringen, die weitere Entlastungen bewirken werden.
Mit dem Bioenergiedorf wird zwar weder eine endgültige Lösung des Klimaproblems
erreicht, noch alle Potenziale für eine umweltgerechte Lebensweise ausgeschöpft,
aber es wird ein großer Schritt in die richtige Richtung getan.
Ob Holz verrottet oder verbrennt: Die Abgabe
von CO2 ist gleich hoch.
 |
In welchem Maße kann man älteren und kranken Menschen die Veränderungen
zumuten?
Gerade die zentrale Versorgung mit Wärmeenergie macht das Wohnen für
diese Menschen angenehm. Sie brauchen sich um nichts zu kümmern. Die Lebensqualität
erhöht sich.
Müssen Straßen, Gehwege und Höfe für die Verlegung der Nahwärmeleitungen
geöffnet werden?
Eine oberirdische Verlegung des Nahwärmenetzes ist
nicht sinnvoll. Für die frostsichere Verlegung der Nahwärmeleitung muss
bis zu jedem Haus ein ca. 50 cm breiter und 80 cm tiefer
Graben angelegt werden.
flexible Nahwärmeleitung
 |
Das Öffnen der Straßen kann vermieden werden, wenn
die Leitungen durch die Gärten, Gehwege oder Randstreifen verlegt werden.
Dadurch sinken auch die Investitionskosten für das Wärmenetz deutlich.
Allerdings braucht es dafür neben dem Einverständnis der jeweiligen Grundbesitzer
auch die Mithilfe der Bevölkerung bei der Planung. Günstig ist auch, wenn
in einem Dorf eine Straßenerneuerung anstünde, z.B. im Rahmen des Dorferneuerungsprogramms.
Dann könnten die Bauarbeiten in einem Zug erledigt werden und die Verlegung
des Rohrsystems würde billiger. Gänzlich vermeiden lassen wird sich das
Aufreißen von Straßen oder Wegen aber nicht. Wie bei jeder zentralen Versorgungsleitung
sollte man jedoch die lange Haltbarkeit berücksichtigen. So muss das Wärmenetz
frühestens nach 40 bis 50 Jahren erneuert werden.
Nimmt der LKW-Verkehr im Dorf zu?
Der LKW-Verkehr nimmt in einem äußerst geringen Umfang zu. Bei einer
Dorfgröße von 500 Einwohnern reichen im Schnitt drei landwirtschaftliche
Anhänger pro Woche aus, um das Heizwerk mit Biomasse zu versorgen.
Das Betreiben der Biogasanlage wird keinen weiteren Schlepperverkehr erzeugen,
da keine zusätzlichen Transportwege entstehen.
Führt der gezielte Anbau von Energiepflanzen zu stärkerer Umweltbelastung
durch Pflanzenschutzmittel und zu Feldern mit Monokultur?
Nein, die Landwirte können im Gegenteil eine Vielzahl von Pflanzen als
Energiepflanzen in ihre bisherigen Fruchtfolgen einbinden. Auch Wildkräuter
können genutzt werden. Viele Pflanzenarten und Sorten verringern das Risiko
des Befalls mit Pflanzenkrankheiten, Schädlingen und Unkräutern, weshalb
die Pflanzenschutzmittel reduziert werden können. Pflanzenschutzmittel
sind meistens auch deshalb überflüssig, weil die Energiepflanzen bereits ,-
wie viele Futterpflanzen - vor der Reife geerntet und anschließend
siliert werden. Zu diesem frühen Erntezeitpunkt wird der Ertrag kaum durch
Krankheiten, Schädlinge und Unkräuter beeinflusst. Es ist deshalb davon
auszugehen, dass insgesamt weniger Pflanzenschutzmittel eingesetzt werden
und die Artenvielfalt auf den Äckern ansteigt.
Häcksler für Durchforstungsholz
 |
Ist die Nutzung des Holzes als Wärmelieferant für das ganze Dorf mit
einer nachhaltigen Waldwirtschaft vereinbar?
Ja, es wird auf jeden Fall nicht mehr Holz aus dem
Wald entnommen als jährlich an Durchforstungsholz anfällt. Der Waldbestand
bleibt im jetzigen Umfang erhalten. Durchforstungsmaßnahmen sind wichtig
für die Gesundheit des Waldes. Sie wurden in den letzten Jahren aufgrund
des niedrigen Holzpreises oft nicht zur Genüge durchgeführt.
Ist das in der Biogas-Anlage produzierte Gas nicht ebenfalls klimaschädlich?
Es handelt sich bei dem sogenannten Biogas - sieht man von Verunreinigungen
ab - um normales Erdgas, also Methan (CH4). Methan ist
ca. 24 mal so klimaschädlich wie Kohlendioxid (CO2). Beim
Betrieb der Biogasanlage muss daher penibel darauf geachtet werden, dass
alles Gas aufgefangen und verbrannt wird. Bei der Verbrennung des Biogases
im Blockheizkraftwerk entstehen die gleichen klimaschädlichen Abgase wie
beim Verbrennen von Erdgas, d.h. überwiegend Kohlendioxid (CO2).
Allerdings kann dabei nur soviel schädliches Gas frei werden, wie die
Pflanzen, die in der Biogasanlage verwertet werden, beim Aufwuchs durch
Photosynthese gebunden haben. Das gilt im Prinzip auch für Erdgas, Erdöl
und Kohle, allerdings ist dieses CO2 in Millionen von Jahren
gebunden worden und wird nun schlagartig freigesetzt, während das CO2
des Biogases erst in der vorangegangenen Wachstumsperiode der Atmosphäre
entzogen wurde. Biogas ist daher bezogen auf unsere heutige Atmosphäre
CO2-neutral. Die Verbrennung von Erdgas, Erdöl und Kohle trägt
hingegen dazu bei, dass der CO2-Gehalt weiter verstärkt werden.
|
