Potenzial und Praxisbeispiele für die energetische Nutzung von

Potenzial und Praxisbeispiele für die
energetische Nutzung von Biomasse
1.
Einleitung
In diesem Artikel geht es um die energetische Nutzung von Biomasse und welchen Nutzen Gemeinden
daraus ziehen können. Unter Biomasse werden hier tierische und pflanzliche Ressourcen zur Gewinnung
von Wärme, Strom oder Treibstoff verstanden. Es wird unterschieden zwischen verholzter Biomasse also
Waldenergieholz, Flurholz, Altholz und Restholz und unverholzter oder auch feuchter Biomasse wie
landwirtschaftliche Ernterückstände, Hofdünger, organische Kehrichtanteile, Grüngut, biogene Industrie- und
Gewerbeabfälle und Klärschlamm. Für die energetische Nutzung wird die verholzte Biomasse in der Regel
verbrannt und die unverholzte Biomasse wird vergärt.
Im Folgenden wird nun das Potenzial für die Biomassenutzung im Kanton Aargau dargestellt. Danach
werden anhand einer Grafik die unterschiedlichen Nutzungsformen von Biomasse und deren Förderung
aufgezeigt. Ausserdem werden die wichtigsten Themen beim Anpacken eines Projektes zur energetischen
Nutzung von Biomasse kurz angerissen. Zum Schluss werden drei Beispiele der energetischen BiomasseNutzung aus Gemeinden porträtiert.
2.
Biomasse Potenzial im Kanton Aargau
Die eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) hat 2015 eine
Potenzialanalyse für die Biomassenutzung im Kanton Aargau erstellt. Dabei haben sich folgende zusätzliche
Potenziale herausgestellt:
Abbildung 1: zusätzlich nutzbares Biomasse-Energiepotenzial
Quelle: WSL
Beim zusätzlichen Potenzial wird vom nachhaltig nutzbaren Potenzial, also was ökologisch und wirtschaftlich
sinnvoll ist, die bereits genutzte Menge abgezogen. Das mengenmässige Potenzial für Waldenergie- und
Altholz sowie Grüngut und den biogenen Industrie- und Gewerbeabfälle wird bis 2050 abnehmen. Dies lässt
sich dadurch erklären, dass das bereits genutzte Potenzial ausgebaut wird und das nachhaltig nutzbare
Potenzial nicht in dem Ausmass zunimmt. Die zukünftige Entwicklung vom Hofdüngeranfall ist unklar. Beim
Flur- und Restholz gehen die Studienautoren von einer konstanten Entwicklung aus. Das Potenzial für die
Stromproduktion aus Biomasse ist verglichen mit anderen Technologien bescheiden. Aber Biomasse kann
vielfältig eingesetzt werden und insbesondere bei der Wärme ist Biomasse eine gute Alternative.
Hier geht es weiter zur Studie.
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3.
Energetische Nutzungsmöglichkeiten von Biomasse
Biomasse ist vielfältig verwendbar, was in der nächsten Abbildung aufgezeigt wird. Die Nutzung von
Biomasse wird auch gefördert, die unterschiedlichen, aktuellen Förderungen werden ebenfalls in der Grafik
abgebildet.
Abbildung 2: Biomassearten und energetische Nutzung
Quelle: Novatlantis Argovia
Es gibt die Möglichkeit Grüngut, organische Reststoffe und Hofdünger in einer Biogasanlage zu verwerten
und somit Rohgas zu produzieren. Bei Abwasserreinigungsanlagen (ARA) wird Klärgas produziert. Dieses
kann auf zwei unterschiedliche Arten weitergenutzt werden:
Strom- und Wärmeproduktion
Roh- und Klärgas können mit einem Blockheizkraftwerk zur Strom- und Wärme umgewandelt werden. Die
Stromproduktion aus erneuerbarem Rohgas wird mit der kostendeckenden Einspeisevergütung (KEV)
gefördert.
Direkteinspeisung in das Erdgasnetz
Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Roh- oder Klärgas zu Biomethan aufzubereiten, welches ins
Erdgasnetz eingespeist werden kann. Dies ist insbesondere für ARAs interessant, weil sie so die Abwärme
des Abwassers für die Beheizung der Faultürme nutzen können. Der Verband der Schweizerischen
Gasindustrie (VSG) fördert die Gaseinspeisung und vergütet die in den ersten drei Jahren eingespeiste
Gasmenge.
Zur Nutzung von Holz als Biomasse besteht zudem folgende Möglichkeit:
Grossfeuerungsanlagen
Mit Holz kann ebenfalls Wärme und Strom erzeugt werden. Grossfeuerungen werden vom kantonalen
Förderprogramm unterstützt und für den erzeugten Strom gibt es die KEV.
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4.
Abklärungen für die energetische Biomasse-Nutzung
In der folgenden Grafik wird eine Themenübersicht gegeben, welche Abklärungen vor und bei der
Projektentwicklung gemacht werden sollten:
Abbildung 3: relevante Themen im Überblick
Quelle: Novatlantis Argovia
Nun werden drei Beispiele aus Gemeinden für die energetische Nutzung von Biomasse vorgestellt. Dabei
wird kurz die Technologie vorgestellt und auch welche Rolle dabei die Gemeinde gespielt hat respektive
immer noch spielt.
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5.
Ein Wärmeverbund mit Stromproduktion in Hünenberg
Quelle: Biomasse Energie AG www.bieag.ch
Initianten:
EGH
Elektrogenossenschaft
Hünenberg,
Einwohnergemeinde
Hünenberg,
Korporation Hünenberg (BiEAG Biomasse Energie AG)
Investitionssumme:
16 Millionen Franken
Förderung:
41 Rp/kWh eingespeister Strom (KEV, WKK- und Landwirtschaftsbonus)
Finanzierung:
BiEAG (Korporation Hünenberg, EGH Elektrogenossenschaft, CKW Luzern und
Kleinaktionäre wie die Einwohnergemeinde Hünenberg) und Zuger Kantonalbank
Umsetzungsdauer:
10 Jahre (seit der Idee bis heute zur Hälfte ausgelastet)
In Hünenberg wurde 2011 eine Biogasanlage in Betrieb genommen. Diese wird mit Gülle und Grüngut
betrieben und ist mit einem Holzschnitzelverbund kombiniert. Die Interessensgemeinschaft IG erneuerbare
Energien wurde 2006 von der EGH Elektrogenossenschaft Hünenberg, der Einwohnergemeinde Hünenberg
und der Korporation Hünenberg gegründet und 2008 in die Aktiengesellschaft BiEAG Biomasse Energie AG
umgewandelt. Das Land, auf dem die Anlage gebaut wurde, stellte die Korporation Hünenberg im Baurecht
zur Verfügung. Für dessen Erstellung war eine Zonenplanänderung, eine Anpassung des gemeindlichen
Richtplans und Detaillierungen in der Bauordnung nötig. Es gibt keine Anschlusspflicht, diese ist allerdings
bei der Gemeinde in Diskussion.
Die Gülle wird derzeit von 10 Landwirten (Potenzial für 20 Landwirte) in einem unterirdischen
Druckleitungsnetz zur Biogas-Anlage geführt. Der Teil der Abwärme, welcher nicht für den Prozess benötigt
wird, wird in einem Wassertank gespeichert. Der Wasserspeicher wird zusätzlich von einer HolzschnitzelHeizung gespeist. Die Holzschnitzel werden vom Unternehmen Amstutz Holzenergie AG geliefert. Ein
Gaskessel dient als Notheizung. Es werden fast alle Liegenschaften der Gemeinde mit dem Verbund beheizt.
Dadurch kann die Gemeinde viel CO2 einsparen. Insgesamt sind es umgerechnet 1‘800 Wohneinheiten (4.5
Zimmer-Wohnungen), welche mit der erneuerbaren Wärme versorgt werden. Somit ist der Wärmeverbund
heute zur Hälfte ausgelastet. Ausserdem werden 2‘100‘000 kWh/a Strom ins lokale Stromnetz eingespeist.
Die Anlage wird von Herrn Suter, welcher bei der Korporation Hünenberg angestellt ist, betrieben. Er hat von
der Aktiengesellschaft ein Mandat (ca. 55 Prozent Pensum) für die Geschäftsleitung.
Weitere Informationen unter: www.bieag.ch
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6.
Biogas für das Erdgasnetz im Wynental aus der ARA in Reinach
Quelle: IBAarau
Initianten:
Abwasserverband Oberwynental und IBAarau
Investitionssumme:
1.3 Millionen Franken, 300 m neue Leitung für den Anschluss
Förderung:
28‘800 Franken Investitionsbeitrag und ca. 122‘100 Franken für die Einspeisung
durch den VSG
Finanzierung:
IBAarau, Förderbeitrag BFE, VSG
Input:
ca. 6‘000‘000 m3 Abwasser, 63‘500 Einwohnerwerte
Biogasproduktion:
2‘000‘000 kWh/a, entspricht ca. dem Gasverbrauch von 100 Einfamilienhäuser
Umsetzungsdauer:
1.5 Jahre (Planung und Realisierung)
Im Kanton Aargau sind 47 kommunale und regionale Abwasserreinigungsanlagen (ARA) in Betrieb. Davon
sind bei zwei Anlagen Biogaseinspeisung ins Erdgasnetz geplant und in Reinach ist sie bereits realisiert. Die
ARA in Reinach wird 2014 bis 2017 saniert und vergrössert. Das gesamte Projekt hat einen Kredit von 30
Millionen Franken und wird vom Abwasserverband Oberwynental, welchem 6 Gemeinden (davon 2 Luzerner
Gemeinden) angehören und zwei Industriebetrieben finanziert. Das obere Wynental wurde 2011 mit Gas
erschlossen. Da die ARA zu viel Wärme produzierte, kam die Idee ob, es nicht möglich wäre Gas zu
produzieren und einzuspeisen. Somit wurde das Sanierungskonzept, welches ein neues BHKW vorsah,
umgeändert und die IBAarau erstellte eine Biogasaufbereitungsanlage mit Membrantechnologie zur
Einspeisung von Biogas ins Netz der Wynagas AG. Für die Beheizung der Faultürme und des
Betriebsgebäudes wurde eine Wärmepumpe eingesetzt, welche die Abwärme aus dem Abwasser nutzt.
Durch den Verkauf des Klärgases an die IBAarau und die Abwärmenutzung des Abwassers ist das ganze
wirtschaftlicher für den Abwasserverband Oberwynental als ein neues BHKW. Auch wenn Sie nun den Strom
für aus dem Netz und nicht mehr vom eigenen BHKW haben. Die Rohgasaufbereitung inkl.
Gasnetzerschliessung war mit Kosten von 1.3 Millionen Franken verbunden. Der Verband der
Schweizerischen Gasindustrie zahlt Beiträge auf die Produktionskapazität (CHF/ Nm 3/h Biomethan) und in
den ersten drei Jahren einen Betrag auf die eingespeiste Kilowattstunde Biomethan. Da es sich bei der
Anlage um ein Pilotprojekt handelt, hat sich auch das Bundesamt für Energie (BfE) finanziell beteiligt.
Weitere Informationen unter: www.ara-reinach.ch
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7.
Holzkraftwerk in Dättwil
Quelle: Regionalwerke AG Baden
Initianten:
Regionalwerke AG Baden
Investitionssumme:
15 Millionen (finanziert durch Regionalwerke Baden)
Förderung:
20-22 Rp/kWh eingespeister Strom (KEV, WKK und Holz-Bonus)
Input:
7‘250 Tonnen Energieholz
Produktion:
13‘250‘000 kWh/a Wärme und 4‘000‘000 kWh/a Strom
Umsetzungsdauer:
3 Jahre (2014 Beginn Planung und 2017 Inbetriebnahme)
Die Regionalwerke AG Baden planen in Dättwil ein Holzkraftwerk. Dieses hat zum Ziel den bestehenden
Fernwärmeverbund, welcher derzeit mit einer Gasheizung im Kantonsspital betrieben wird, auf erneuerbare
Energien umzustellen. Da es sich um einen bestehenden Fernwärmeverbund handelt, waren keine
Richtplan- oder Zonennutzungsplanänderung nötig. Für die Energiezentrale des Holzkraftwerks wird der
Werkhof des Forstamtes umgebaut. Dieser steht in einer ÖB-Zone (Zone des öffentlichen Interessens). Da
im Energieleitbild der Stadt Baden die Nutzung erneuerbarer Energien gefordert ist, wird das öffentliche
Interesse mit dem Holzkraftwerk erfüllt. Das Grundstück gehört der Ortsbürgergemeinde, welche es den
Regionalwerken verpachten. Die Anlage wird ausserdem mit dem gesamten Waldhackschnitzelanfall (3000
Sm3) der Ortsbürgergemeinde betrieben, was attraktiv ist für die Ortsbürgergemeinde. Zusätzlich wird
Landschaftspflegeholz genutzt, welches ein privates Unternehmen aus dem Kanton Aargau aufarbeitet und
anliefert. Eine Anforderung des Projektes war, dass der Wärmepreis für die Fernwärmekunden gleich bleibt.
Damit dies möglich ist, wird mit dem Holz nicht nur Wärme sondern auch Strom produziert. Für den
produzierten Strom erhalten die Regionalwerke die kostendeckende Einspeisevergütung.
Das Kraftwerk wird von den Regionalwerken betrieben werden. Dazu werden 1-1.5 neue Stellen geschaffen.
Forstseitig wird mit 2-3 neuen Stellen gerechnet. Somit trägt das Projekt auch zur lokalen Wertschöpfung
bei.
Weitere Informationen unter: www.regionalwerke.ch
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8.
Sie haben Interesse an der energetischen Nutzung von Biomasse
oder planen eine Anlage?
Die Zukunftsregion Novatlantis Argovia ist bestrebt den Gemeinden Wissen in den Bereichen Energie,
Mobilität und Ressourcen zu vermitteln und die Vernetzung der Gemeinden sowie beteiligten Akteuren zu
fördern. In Zukunft wollen wir bestehende Anlagen als auch laufende Projekte in den oben erwähnten
Bereichen geografisch auf unserer Webseite darstellen.
Möchten Sie Ihre Anlage auf der Webseite der Zukunftsregion Novatlantis Argovia sichtbar machen? Haben
Sie Fragen zu den vorgestellten Projekten oder generell zum Thema Biomasse? Nehmen Sie mit uns Kontakt
unter [email protected] oder 062 835 04 73 auf und wir helfen Ihnen Antworten und Lösungen zu
finden.
9.
Hilfreiche Adressen
www.biomasseschweiz.ch für allgemeine Informationen zur energetischen Nutzung von feuchter Biomasse
http://oekostromschweiz.adenco.ch/ für Informationen zum Thema Verstromung von Biomasse und
Vergütung
www.erdgas.ch/biogas/foerderung-der-biogas-einspeisung/ für Informationen zur VSG-Förderung von
Biogas-Einspeisung
Excel für eine erste Potenzialerhebung für feuchte Biomasse
Autorin: Sabine Wirthner ([email protected])
Initianten der Zukunftsregion Novatlantis Argovia:
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