Erfassung der Emissionspotenziale aus Biogasgärrest über die Bestimmung des Restmethanpotenzials - Sommermessung

Eine hohe Ausnutzung der in den Einsatzstoffen enthaltenen Energie ist wichtig, um Biogasanlagen wirtschaftlich und umweltfreundlich zu betreiben. In der heutigen Praxis unterscheiden sich Biogasanlagen stark in ihrem Aufbau, den verwendeten Einsatzstoffen und dem Gärverfahren, der hydraulischen Verweilzeit und der Raumbelastung. Daraus resultiert eine unterschiedliche Anlageneffizienz, das teils kostenintensive Inputsubstrat wird nicht immer vollständig ausgenutzt. Alle genannten Faktoren haben Einfluss auf das Restmethanpotenzial der Biogasanlagen. Bei erhöhtem Restgaspotenzial besteht die Gefahr, dass Methan bei der Lagerung in nicht abgedeckten Behältern unkontrolliert in die Umwelt emittiert und aufgrund der hohen CO2-Äquivalenz negative Einflüsse auf das Klima hat. Um dies zu verhindern wurde im EEG von 2012 festgelegt, dass neu errichtete Biogasanlagen eine Mindestverweilzeit von 150 Tagen im gasdichten Bereich vorweisen müssen. Für bestehende Anlagen legt die VDI-Richtlinie 3475 fest, dass das Emissionspotenzial von Biogasanlagen mit Einsatz von Nachwachsenden Rohstoffen unter 1,5% der täglich produzierten Biogasmenge liegen muss. Güllekleinanlagen und Bioabfallvergärungsanlagen unterliegen dieser Regelung nicht, da sie in der Regel zu einer Reduzierung unkontrollierter Methanemissionen führen.

In diesem Projekt wurden 25 Biogasanlagen in Baden-Württemberg mit unterschiedlichen Konzepten und Einsatzstoffgruppen (4 Gülle-Kleinanlagen, 3 Abfallvergärungsanlagen, 12 NaWaRo-Kofermentationsanlagen, 6 reine NaWaRo-Anlagen) in einer Winter- und einer Sommermessung auf ihr Restgaspotenzial (37°C Vergärungstemperatur) und ihr Emissionspotenzial (20°C Vergärungstemperatur) untersucht. Bei den meisten Biogasanlagen liegt eine lange hydraulische Verweilzeit von mehr als 150 Tagen, teilweise sogar bis 250 Tagen im gasdichten System vor. Es gibt aber auch Beispiele mit sehr kurzen Verweilzeiten und entsprechend ungünstigen Ergebnissen. Bei mehreren Fermentern je Anlage wurden auch die Restgaspotenziale der Kaskadenstufen betrachtet. Die Ergebnisse zeigen deutliche Zusammenhänge der Abbaueffizienz und dem Restgaspotenzial zu hydraulischer Verweilzeit, Wahl der Einsatzstoffe und Raumbelastung im System. In der Regel werden die rechtlichen Anforderungen ab einer hydraulischen Verweilzeit von 100 Tagen erfüllt. Die gasdichte Abdeckung von Gärrestlagerbehältern spielt eine wichtige Rolle, das Restgaspotenzial einer Biogasanlage zu minimieren.