Monitoring von landwirtschaftlichen Biogasanlagen in Oberösterreich
Abstract
Der energetischen Nutzung erneuerbarer Energien kommt eine wachsende Bedeutung zu, da Ressourcen an fossilen Energieträgern immer knapper werden. Biogasanlagen stellen eine Möglichkeit zur Erzeugung erneuerbarer Energie dar. Über diesen Weg kann Biomasse ein wichtiger Wirtschaftsfaktor im ländlichen Raum werden, der eine vermehrte Wertschöpfung ermöglicht und zugleich neue Arbeitsplätze schaffen kann. Die oberösterreichische Landesregierung fördert in ihrem Wirkungsbereich die Biogasanlagentechnologie und hat die Studie "Monitoring von Biogasanlagen in Oberösterreich" in Auftrag zu geben. Bei zehn Biogasanlagen in Oberösterreich wurde eine intensive Datenanalyse durchgeführt. Es wurden substratspezifische und technische Daten, Funktionsschema, Verfahrenskennwerte, betriebswirtschaftliche Kennzahlen, Arbeitszeitbedarf, Güllemanagement und Betriebsmanagement der Biogasanlage ermittelt. Die zehn untersuchten Anlagen bewegten sich in einem Leistungsbereich von 45,5 - 137 kWel.. Die Hauptfermenter bestanden zu 40 % aus liegenden und zu 60 % stehenden Fermentern. Die Verweilzeiten im Rohrfermenter betrugen 20 - 35 Tage und in den nachfolgenden Nachgärfermentern 35 - 95 Tage. Bei den stehenden Fermentern betrug die Verweilzeit bei den Wirtschaftsdünger verarbeitenden Betrieben 27 - 40 Tage in den Fermentern und 27 - 40 Tage in den Nachgärfermentern. Grundsätzlich sollte die hydraulische Verweilzeit der Gärgüter im Fermenter 40 - 50 Tage bei 35° - 40°C betragen, um das Methanbildungspotential der Gärrohstoffe bis zu 95 % auszunutzen. Bei schwerabbaubaren Substraten kann eine längere Verweilzeit notwendig sein. Biogasanlagen mit mehr als 50 % Wirtschaftsdünger erzielten bei dieser Untersuchung einen Biogasertrag von 44 - 73 m³ Biogas pro m³ Substrat. Eine reine Energiepflanzenanlage kam auf einen Biogasertrag von 107 m³ Biogas pro m³ Substrat. Eine Anlage, die nahezu ausschließlich organische Abfälle verwertete, kam auf einen Biogasertrag von 84 m³ Biogas pro m³ Substrat. Der Einsatz von Energiepflanzen und Kosubstraten steigert den Biogasertrag. Den Arbeitsaufwand gaben die Anlagenbetreiber im Mittel mit 823 Stunden im Jahr an. Nur die Abfallverwertungsanlage wies einen überdurchschnittlich hohen Arbeitsaufwand mit 10.452 Stunden pro Jahr auf, da die Abfälle selber abgeholt und aufbereitet wurden. Kosubstrate führen zu einer Steigerung der Gasproduktion. Allerdings sieht das neue Ökostromgesetz eine Reduktion der Ökostromtarife um 25 % bereits bei der geringsten Zugabe vor. Die verlockenden Entsorgungsgebühren sind in den letzten Jahren stetig gefallen und es ist schwierig, langfristige Verträge zu bekommen. Zusätzlich kommt es bei Abfallentsorgungsanlagen zu einem enormen Anstieg der Arbeitszeitbelastung. Optimale Planung der Biogasanlage, ein gutes Management und ein angepasster Automatisierungsgrad sollten den Betreuungsaufwand einer Biogasanlage auf 1-2 Stunden pro Tag beschränken. Den täglichen Arbeitszeitaufwand unter 1 Stunde abzusenken, würde allerdings einen Qualitätsverlust bedeuten. Für abfallverwertende Betriebe ist der Arbeitszeitbedarf aufgrund der aufwendigen Aufbereitung der Substrate höher anzusetzen. Die Ergebnisse zeigen auf, dass Anlagen knapp über 100 kWel. aufgrund des geringeren Stromtarifes Schwierigkeiten haben werden, einen wirtschaftlichen Betrieb zu erreichen. In der Tarifgruppe 101 - 500 kWel. sollte man sich am oberen Leistungsbereich orientieren, um ökonomisch arbeiten zu können. Die Investitionskosten inkl. MwSt. beliefen sich auf rund 336.000 €. Die spezifischen Investitionskosten, betrugen durchschnittlich 5.100 €/ kWel.. Spezifische Investitionskosten von 4.000 - 5.000 e pro kWel. ermöglichen den Bau technisch ausgereifter Anlagen. Spezifische Investitionsförderungen beispielsweise betreffend Wärmenutzung, Güllelagerung und Energiepflanzenlagerung sind unbedingt anzustreben, um die Wirtschaftlichkeit neuer Biogasanlagen.
landwirtschaftliche Biogaserzeugung
Publikationen
Ökostrom aus Biogas: Was Sie über Anlagen-Genehmigung wissen müssen
Autoren: Amon, T., Hopfner-Sixt, K., Amon, B. Jahr: 2003
Newspaper / Magazine article
Ökostrom aus Biogas: Voraussetzungen für einen wirtschaftlichen Betrieb
Autoren: Hopfner-Sixt, K., Amon, T., Amon, B. Jahr: 2003
Newspaper / Magazine article
Landwirtschaftliche Biogasanlagen, 4. überarbeitete Auflage
Autoren: Amon, T., Cadilek, M., Hopfner-Sixt, K., Schoberleitner, W., Swoboda, M. Jahr: 2004
Chapter in collected volumes
Qualität und Verwendung des Gärrestes.
Autoren: Amon, T., Döhler, H. Jahr: 2004
Chapter in collected volumes
Forum Biogas Austria: Network from natural resources to application.
Autoren: Amon, T., Kryvoruchko, V., Amon, B., Hopfner-Sixt, K. Jahr: 2004
Conference & Workshop proceedings, paper, abstract
Biogas Forum Austria-Network of research, extension service, and commercial farms.
Autoren: Amon, T., Amon B., Kryvoruchko V., Hopfner-Sixt K., Moser, A., Zollitsch, W. Jahr: 2006
Conference & Workshop proceedings, paper, abstract
Monitoring of energy crop digestion in Austria.
Autoren: Hopfner-Sixt, K., Amon, T., Milovanovic, D., Amon, B. Jahr: 2006
Conference & Workshop proceedings, paper, abstract
Biogas production from agricultural resources: characteristic values for material and energetic evaluation
Autoren: Hopfner-Sixt, K; Amon, T; Bodiroza, V; Kryvoruchko, V; Milovanovic, D; Zollitsch, W; Boxberger, J Jahr: 2006
Journal articles
European Biogas Initiative to improve the yield of agricultural biogas plants (EU-Agro Biogas).
Autoren: Amon, T., Amon, B., Machmüller, A., Hopfner-Sixt K., Kryvoruchko V., Bodiroza, V. Jahr: 2006
Conference & Workshop proceedings, paper, abstract
Research for climate protection-technological options for mitigation (Reclip:tom).
Autoren: Amon, B., Fröhlich, M., Ramusch, M., Winiwarter W. Jahr: 2006
Conference & Workshop proceedings, paper, abstract
NH3 and GHG emissions from a straw flow system for fattening pigs: housing, and manure storage.
Autoren: Amon, B., Kryvoruchko, V., Fröhlich, M., Amon, T., Pöllinger, A., Mösenbacher, I., Hausleitner, A. Jahr: 2006
Conference & Workshop proceedings, paper, abstract
Monitoring landwirtschaftlicher Biogasanlagen in Österreich – Durchmischungstechnik und Kennwerte wesentlicher Prozessparameter
Autoren: Hopfner-Sixt, K., Amon, T. Jahr: 2006
Conference & Workshop proceedings, paper, abstract
Leistungsvergleich verschiedener Biogasanlagensysteme
Autoren: Hopfner-Sixt, K. Jahr: 2006
Conference & Workshop proceedings, paper, abstract
Mitarbeiter*Innen
Barbara Amon
Priv.-Doz. Dr. Barbara Amon
barbara.amon@boku.ac.at
Projektmitarbeiter*in
01.06.2002 - 30.08.2003
Katharina Hopfner-Sixt
Dipl.-Ing. Dr. Katharina Hopfner-Sixt
Projektmitarbeiter*in
01.06.2002 - 30.08.2003