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Wärme aus erneuerbaren Energiequellen ist insbesondere für landwirtschaftliche Betriebe eine Alternative. Eine Neuauflage der Biomassetagung in Haus Düsse zeigte Möglichkeiten im Vergleich. an der Hybridveranstaltung Mitte März teil.
Bis 2015 regelmäßig Tagungsthema in Haus Düsse, zeigte sich Wärme aus Biomasse in den vergangenen Jahren wirtschaftlich wenig attraktiv. „Jetzt ist Biomasse wieder aktuell und brisant, wie man es sich kaum noch hat vorstellen können“, eröffnete Dr. Arne Dahlhoff, Leiter Haus Düsse, die Vortragsveranstaltung der Landwirtschaftskammer NRW und des Zentrums für nachwachsende Rohstoffe, ZNR.
Ein Thema, das in den nächsten Jahren sicher weiter an Fahrt aufnehmen werde, so der Leiter von Haus Düsse, da biogene Brennstoffe zum einen nachhaltiger eingesetzt und zum anderen sicher erzeugt und geliefert werden können. „Im Augenblick steht vieles auf dem Prüfstand“, schließlich gehe es neben Energiesicherheit und -kosten natürlich immer auch um Opportunitätskosten der Flächennutzung.
Dass momentan im Wärmesektor nach neuen Lösungen und Ansätzen gesucht wird, machten auch die Erläuterungen zur Förderlandschaft von Dr. Petr Tluka, NRW.energy4Climate, deutlich. Mit Verweis auf die sich dynamisch entwickelnden Perspektiven stellte er seine Informationen unter Vorbehalt und riet, sich zunächst mithilfe etwa des Förder-Navi von NRW.enrgy4Climate im Internet zu orientieren.
In der Zusammenfassung der verschiedenen Förderprogramme des Bundes, des Landes NRW, aber auch von der BLE und KfW machte er klar, dass Wärme aus erneuerbaren Energien in den Fokus der Politik gekommen ist und dies nicht nur eine große Anzahl von Programmen, sondern auch gute Förderbedingungen erwarten lasse. Dabei gebe es viele Sonderregelungen zu beachten, die sich als Fallstricke erweisen könnten. Umso wichtiger war sein Rat, das richtige Timing einzuhalten und Anträge auf Förderung rechtzeitig vor Auftragserteilung zu stellen. „Suchen Sie nach erfahrenen Projektplanern, die helfen, Fördermöglichkeiten auszuschöpfen.“
Mit Holz oder Agrarbrennstoffen heizen
Der extreme Anstieg der Heizölpreise wirkt sich auch auf genormte Festbrennstoffe, besonders Pellets aus, wie Erich Gersbeck, Landesbetrieb Landwirtschaft Hessen, LLH, ausführte. Brennstoffe wie Scheitholz oder Holzhackschnitzel (HHS) aus dem Wald oder nachwachsende Rohstoffe vom Acker eigneten sich grundsätzlich gut zum Zwecke der Selbstversorgung. Zu bedenken gab er, dass die Lagerraumkapazitäten von der Schüttdichte abhängen und insbesondere bei Miscanthus stark ansteigen. Als ein Brennstoff vom Acker schneidet das selbstverträgliche Großgras im Langzeitanbau aus seiner Sicht besser ab als Kurzumtriebsplantagen zum Beispiel mit Pappeln. „Miscanthus lässt sich sehr gut handhaben, die Dauerkultur ist eine pflegeleichte Geschichte.“
Landwirtschaftliche Agrarbrennstoffe, zu denen neben nachwachsenden Rohstoffen auch Reststoffe, wie Getreide- und Rapsstroh, zählen, stellten in der Regel höhere Anforderungen an Heizkessel, die auf höhere Chlorgehalte, Aschegehalte und Schlackebildung ausgelegt sein müssen, so der Berater aus Hessen. Er empfahl, die Webseiten der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe, FNR, zu nutzen, wo geeignete Anlagen und Preise gelistet sind.
Insbesondere für den ländlichen Raum sah der Referent der LLH biogene Festbrennstoffe aktuell als Lösung der Wahl an, räumte allerdings ein: „Gerade ist eine schlechte Zeit für Prognosen, die Politik sieht hierin eine Brückentechnologie.“ Entsprechend risikobehaftet seien hohe Investitionen, die sich erst nach mehr als 20 Jahren auszahlten. Seine Präferenz für HHS im Wärmenetz, das alle Bereiche eines landwirtschaftlichen Betriebs versorgt, versah er also mit einem Fragezeichen.
Kraft-Wärmekopplung fossil versus biogen
Blockheizkraftwerke, BHKW, erzeugen aus fossilem Erdgas oder Biomethan Wärme und Strom. Als eine Sonderform stellte Wolfram Schöberl, C.A.R.M.E.N., Holzvergaser-Anlagen, vor. Die Technik der Holzvergasung habe in den vergangenen Jahren einen Aufschwung erlebt und werde mittlerweile von mehreren Herstellern im deutschsprachigen Raum angeboten. Insbesondere im landwirtschaftlichen Umfeld sieht er das Potenzial, dass Holzvergaser weiter an Gewicht gewinnen. Die Anlagen erzeugen aus HHS Strom und Wärme und erreichten einen Gesamtwirkungsgrad von etwa 80 %. Dabei müssten bestimmte Mindestanforderungen an die Hackschnitzelqualität erreicht werden, die je nach Hersteller Wassergehalt und Feinanteil begrenzen. Das Produktgas sei energetisch schwächer als Biogas und nicht speicherbar. „Die Anlagen müssen kontinuierlich laufen.“ Von technischer Seite stehe dem nichts mehr entgegen, dies zeigten die Volllaststunden, die die Holzvergaser heute laufen.
Nach Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz 2020 lassen sich zurzeit für die Einspeisung sowie in geringerem Umfang auch bei Eigennutzung von Strom aus Kraft-Wärmekopplung hohe Erlöse erzielen. Die Zuschläge entfallen bei negativen Strompreisen an der Börse und zielen darauf ab, insbesondere bei niedrigem Stromangebot einen Ausgleich zu schaffen, wie der Referent aus Bayern erläuterte. Biomethan lasse sich ohne technische Probleme als BHKW-Brennstoff einsetzen, was sich aufgrund von niedrigen Preisen anbiete. Allerdings spielten im Jahresüberblick Holzvergasungsanlagen ihr Potenzial aus und schnitten im landwirtschaftlichen Beispielbetrieb besser ab als ihre Konkurrenz aus gasbetriebenen BHKW. Zwar seien die zugrundegelegten Annahmen, wie etwa der Geldwert der Wärme, nicht sicher, der wirtschaftliche Vorteil der Holzvergaser zeichne sich dennoch deutlich ab.
Wärme aus der Umwelt
Auch Umweltwärme kann zur alternativen Wärmequelle für landwirtschaftliche Betriebe werden. Wie Larissa Auzinger, C.A.R.M.E.N., erklärte, arbeiten Wärmepumpen nach dem „Kühlschrankprinzip“, nur, dass sie im Außenbereich Wärme entziehen und einem Innenraum zuführen. Dafür benötigen sie Strom, sodass in der Energiebilanz etwa 75 % der Energie in Form von Wärme aus der Umwelt bezogen wird und nur 25 % elektrisch zugeführt werden muss. Wärmepumpensysteme laufen umso effizienter, je niedriger die benötigte Vorlauftemperatur und je näher Quell- und Vorlauftemperatur zusammenliegen, führte die Referentin aus Bayern aus.
Grundsätzlich kommt eine Reihe von Quellen für den Wärmentzug infrage: Neben dem Erdreich etwa die Umgebungsluft und auch Wasser, zum Beispiel Grundwasser, das über eine Brunnenbohrung erschlossen wird. Eine spezielle und besonders effiziente Möglichkeit in der Landwirtschaft bieten Milchtanks, da Kosten des Kühlens und Heizens auf einen Vorgang zusammenfallen.
Das Potenzial von Wärmepumpensysteme für die Landwirtschaft wertete die Referentin insgesamt als gegeben, insbesondere dann, wenn vorhandene Wärmeverteilsysteme mit Temperaturen bis 45 °C arbeiten und die Wärmedämmung gut ist. Relativ hohe Investitionskosten, die in den vergangenen tendenziell weiter gestiegen seien, machten Wärmepumpensysteme im Vergleich sonst leicht unwirtschaftlich.
Biogas aus Gülle mit Wärmenutzung
Auch die Biogaserzeugung aus Gülle kommt als Wärmequelle in der Landwirtschaft in Betracht. „Sie werden heute oft mit Blick auf die Wärme nachgerüstet“, so Roland Schulze Lefert, Landwirtschaftskammer NRW. Für einen wirtschaftlichen Betrieb von Gülleanlagen müssen allerdings einige Grundvoraussetzungen gegeben sein. Mindestens 80 % des Substrats sollten aus Gülle oder dem Mist von Huf- und Klauentieren stammen, um die Erfordernisse des EEG 2021 zu erfüllen und die Stromvergütung möglichst auszuschöpfen. Dafür ausgelegte Lagerraumkapazitäten, die Genehmigungslage und der Zugang zum Stromnetz müssten geklärt und gegeben sein.
„Der Einsatz von Wirtschaftsdüngern in Biogasanlagen soll weiter ausgebaut werden“, so der Referent der Landwirtschaftskammer, „auch um die häufig geforderte Aufbereitung von Wirtschaftsdüngern voranzubringen.“ Er stellte ein gerade erst aufgelegtes Förderprogramm für neue sowie Bestandsanalagen vor, das auf den Seiten der FNR näher erläutert wird. Dabei gehe es auch darum, das Sammeln und die Annahme von Wirtschaftsdüngern zu fördern, was insbesondere für Neuanlagen ein wichtiger Punkt sei. Neben Pump- und Rührtechnik sowie technischen Maßnahmen zur Substrataufbereitung seien auch bauliche Einrichtungen und Wegführung in die Förderung eingeschlossen.
„Eine Wertschöpfung über Mist- und Güllekleinanlagen ist möglich“, so Schulze Lefert, stellte aber die gesamtwirtschaftliche Betrachtung in den Mittelpunkt, die Nährstoffabgabe und weitere Seiteneffekte, wie Nährstoffeffizienz und zusätzlichen Lagerraumbedarf, berücksichtige.
Wirtschaftlichkeit im Vergleich
Den Versuch, erneuerbare Energiequellen für die landwirtschaftliche Praxis zu vergleichen, unternahm Elmar Brügger, Landwirtschaftskammer NRW. Dazu machte er klar, wie wichtig es ist, den Energieverbrauch zunächst einmal genau zu erfassen, um Wärmeerzeugungsanlagen entsprechend zu planen und auszulegen. Dabei gelte es, möglichst energiesparende Technik einzusetzen. Um passende Anlagen zur Wärmeerzeugung auszuwählen, müsse außerdem zwischen erforderlichen Grundbedarf und anfallendem Zusatzbedarf unterschieden werden.
„Jeder landwirtschaftliche Betrieb sollte seine Verbrauchseinheiten für Strom und Wärme kennen.“
Christiane Aumüller-Gruber, LZ Rheinland