Bioenergiedörfer im Wandel

Betrachtungen des Einsatzes von Reststoffen sowie des Zubaus einer Pyrolyseanlage an Biogasbestandsanlagen unter den Gesichtspunkten der Nahwärmeversorgung und der Wirtschaftlichkeit

Abstract

In den vergangenen 15 Jahren sind in Deutschland zahlreiche Bioenergiedörfer entstanden, in denen eine klimafreundliche und zumeist auf Biomasse basierende Wärmeversorgung der angeschlossenen Haushalte umgesetzt wird. Sowohl biogene Reststoffe für die Energieerzeugung in die Nutzung zu bringen als auch die Erzeugung und Vermarktung von Biomethan, stellen Bioenergiedörfer mit ihren Biogasanlagen vor neue Herausforderungen. Es gilt, trotz sinkenden Vergütungen für den KWK-Strom aus den Biogasanlagen, die Wärmeversorgung der Dörfer sicher zu stellen. In dieser Studie wurde anhand eines Modell-Bioenergiedorfes der Fall untersucht, bei dem ein Teil der Biogas-BHKWs außer Betrieb genommen und das Anlagenkonzept (Energieerzeuger + Wärmenetz) durch den Zubau einer Pyrolyseanlage ergänzt wird. Die Pyrolyseanlage erzeugt einerseits Wärme, die im Nahwärmenetz für die Versorgung der Haushalte und für die Beheizung des Fermenters genutzt wird und andererseits vermarktungsfähige Pflanzenkohlen. Für die Überprüfung der Wirtschaftlichkeit wurden 3 Substratmixszenarien aus Hackschnitzeln, Stroh und Gärrest mit unterschiedlichen Verkaufs- bzw. Einkaufspreisen für Pflanzenkohle, Wärme und Biomasse untersucht. Die Berechnungsergebnisse haben im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit ergeben, dass der Verkaufspreis für die Pflanzenkohle die wichtigste Stellschraube ist. Hohe Pflanzenkohlepreise können mit holzigen Substraten, vornehmlich Holzhackschnitzeln, erzielt werden. Gärreste, die günstig oder kostenlos als Pyrolyse-Substrat an Biogasanlagen verfügbar sind, bedürfen einer kostenintensiven Trocknung vor dem Einsatz. Durch die Trocknung wird der Kostenvorteil dieses Substrates zunichte gemacht und er kann aufgrund der geringeren Qualität der Pflanzenkohlen und den damit erzielbaren niedrigen Marktpreisen nicht wieder hereingeholt werden. Substratmischungen aus Gärresten, Stroh und Holzhackschnitzel erreichen auch mit KFW-Förderung und CO2-Zertifikatehandel nicht die Gewinnschwelle. Die ökonomisch sinnvollste Variante ist wegen ihres hohen erzielbaren Verkaufspreises die Erzeugung von Pflanzenkohlen aus 100% Holzhackschnitzeln.