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Bioenergiedörfer: Biogas gibt den Ton an

Bereits 37 Bioenergiedörfer gab es Stand Ende 2011 in Baden-Württemberg, etliche weitere sind in Bau oder Planung. Ein Bioenergiedorf deckt den Großteil seines Energiebedarfs aus lokal erzeugter Biomasse wie Mais und Holz, wobei der Strom hauptsächlich aus Biogas gewonnen wird. Der Ausbau von regenerativen Energien und die Erschaffung neuer Bioenergiedörfer stehen im Mittelpunkt der Bemühungen, in der Bioenergieregion Bodensee eine nachhaltige und umweltschonende Energieversorgung bereitzustellen. Auch die Effizienzsteigerung von Biogasanlagen und deren Nachrüstung mit einer Abwärmenutzung ist Bestandteil des regionalen Energiekonzepts der Bioenergieregion. Trotz seiner im Vergleich zu Wind- und Sonnenenergie schlechten Energieausbeute eignet sich Biogas gut für den Aufbau einer lokalen Strom- und Wärmeversorgung, weshalb es für die meisten der Bioenergiedörfer als Hauptenergiequelle dient.

Bene Müller, Geschäftsführer der Singener solarcomplex AG © solarcomplex AG

Im Jahre 2009 wurde die Bioenergieregion Bodensee zu einer der 25 Bioenergieregionen Deutschlands, von denen zwei in Baden-Württemberg liegen. Sie erstreckt sich über die Landkreise Konstanz und Bodenseekreis und eignet sich aufgrund ihrer vielen landwirtschaftlichen Flächen besonders gut für den Aufbau eines regionalen Netzes aus regenerativen Energien. Die aktuell acht Bioenergiedörfer der Bodenseeregion sind das beste Beispiel hierfür. Sie decken ihren Strombedarf vollständig und mindestens die Hälfte des Wärmebedarfs aus lokal erzeugter Bioenergie und arbeiten somit überwiegend CO2-neutral. „Unter Bioenergie verstehe ich die energetische Verwertung von Biogas, Holz und Rapsöl“, sagt Bene Müller, Geschäftsführer der Singener solarcomplex AG, die als Koordinator der Bioenergieregion Bodensee agiert. Zu Kommunikationszwecken stellt das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz überdies 400.000 Euro an Fördermitteln zur Verfügung.

Das Herz eines Bioenergiedorfes bildet grundsätzlich ein Blockheizkraftwerk, in dem ein Verbrennungsmotor einen Stromgenerator antreibt und auch die Abwärme zum Heizen genutzt wird. Als Energiequelle empfiehlt sich dabei Biogas. Es steht im Gegensatz zu Wind und Sonne immer zur Verfügung und kann somit eine stetige Energieversorgung gewährleiten. „Lediglich im Winter reicht die Heizleistung nicht aus, weshalb im Bioenergiedorf Lippertsreute bei Überlingen am Bodensee eine Holzhackschnitzelanlage die Wärmeversorgung durch Holzverbrennung verdoppelt“, berichtet Müller. Durch die Leitungen des vier Kilometer langen Nahwärmenetzes gelangt die Wärme dann in Wasser gebunden zu Schulgebäude, Kindergarten und 60 weiteren Haushalten. In strengeren Wintern werden anderorts auch Ölheizungen eingesetzt, die oft zur Reserve bereitstehen.

Abwärme bleibt ungenutzt

Während Biogasanlagen durchschnittlich 80 Prozent des Strombedarfs eines Bioenergiedorfes decken, erreicht die Anlage im 500-Einwohner-Ort Mauenheim bei Engen sogar ein Vielfaches mit 900 Prozent. Ergänzt von Photovoltaik erzielen Bioenergiedörfer grundsätzlich Überschüsse, welche in öffentliche Stromnetze eingespeist werden. Die Wärmeenergie eignet sich dagegen nicht zum Transport über längere Strecken und verbleibt im Ort, gilt aber als sehr effiziente Energienutzung. Dennoch lassen viele der 30 Biogasanlagen im Landkreis Konstanz die Abwärme ungenutzt entweichen. „Das entspricht je Anlage einer Energieverschwendung von mehreren Hunderttausend Litern Heizöl pro Jahr“, betont Bene Müller. Eine Nachrüstung sei ihm zufolge aber möglich.

Kein Bioenergiedorf ohne Landwirte

Das Bioenergiedorf Mauenheim deckt das Neunfache seines Strombedarfs aus Biogas und Solarenergie. Überschüssige Energie wird in Stromnetze eingespeist. © solarcomplex AG

„Zur Entstehung eines Bioenergiedorfes braucht es vor allem einen regionalen Landwirt, der bereit dazu ist, eine Biogasanlage zu betreiben“, erklärt Müller, der bereits an der Gründung von acht Bioenergiedörfern beteiligt war. Um ausreichend Biogas bereitstellen zu können, werden von Landwirten angebaute Energiepflanzen bakteriell zu Biogas vergoren. Vor allem entsteht dabei etwa 60 Prozent Methangas, das zur Energiegewinnung in den Blockheizkraftwerken verbrannt wird. „Neben den verbreiteten Mais-Monokulturen gibt es eine große Vielfalt an Pflanzen wie Sudangras, Klee und Luzerne, die in Biogasanlagen eingesetzt werden können. Ein Biobauer baut am Hochrhein beispielsweise in einer Mischkultur Mais zusammen mit Sonnenblumen sowie Erbsen zusammen mit Wicke an “, verdeutlicht der Geschäftsführer des Singener Unternehmens. Die energetische Verwertung von Nahrungspflanzen ist laut ihm zwar zu Recht in die Kritik geraten, für die Biogasproduktion aber unumgänglich.

Betrieb von Biogasanlagen erfordert Platz

Der erhebliche Flächenbedarf für den Betrieb von Bioenergieanlagen sollte keinesfalls unterschätzt werden. So benötigt die mittelgroße 500-Kilowatt-Anlage in Mauenheim jährlich 1.600 Tonnen Energiepflanzen, welche auf 180 Hektar rund um das Dorf angebaut werden. Darmbakterien aus Viehmist unterstützen den Gärprozess zusätzlich. „Da aber nur die Energie der Ausgangsstoffe in Biogas umgesetzt wird und wertvolle Nährstoffe enthalten bleiben, ergibt sich durch die Düngung der Felder mit dem Gärrest ein fast geschlossener Nährstoffkreislauf“, unterstreicht Müller. Auch Unkraut muss nicht weggespritzt werden, sondern ist für die energetische Verwertung bestens geeignet. Die Verbreitung von Biogasanlagen beruht neben ihrer Kostenersparnis, die sich aber erst nach Jahren rechnet, überwiegend auf der Klimaneutralität. „Denn bei der Vergärung von Pflanzen wird immer nur das CO2 frei, das während des Wachstums kurzfristig in ihnen gebunden wird“, so Bene Müller.

Obwohl Biogas- und Holzhackschnitzelanlagen zum Grundgerüst von Bioenergiedörfern gehören, sollten sie nicht überschätzt werden. „Langfristig können nur 10 Prozent des Gesamtenergiebedarfs aus Bioenergie kommen, für mehr ist die pflanzliche Umsetzung von Sonne in Biomasse zu ineffizient“, weiß Müller. Im Vergleich kann ein Hektar Mais 20.000 Kilowattstunden Strom erzeugen, Photovoltaik (Freiland) kommt auf 350.000 und Windkraft auf 3 Millionen Kilowattstunden pro Hektar. Ein übermäßiger Anbau von Energiepflanzen würde jedoch zu einer Verdrängung von Nahrungsmitteln führen. Deshalb müssen größere Städte aufgrund des Platzmangels auf andere Energiequellen zurückgreifen. „Im ländlichen Raum zeigt Biogas seine Stärken als umweltschonende Energie, deren Überschuss anderorts Sonnen- und Windknappheit kompensiert. Das ist das Potenzial von Biogas, nicht mehr und nicht weniger“, fasst der Geschäftsführer von solarcomplex zusammen.

Glossar

  • Biogas ist ein brennbares Gasgemisch, das bei der Zersetzung von Biomasse (Fäkalien, Bioabfall, Stroh u. a.) entsteht. Dabei wird das komplexe organische Material mit Hilfe verschiedener Mikroorganismen unter Luftabschluss hauptsächlich in Kohlendioxid und Methangas umgewandelt.
  • Als Biomasse wird die gesamte Masse an organischem Material in einem definierten Ökosystem bezeichnet, das biochemisch – durch Wachstum und Stoffwechsel von Tieren, Pflanzen oder Mikroorganismen – synthetisiert wurde. Damit umfasst sie die Masse aller Lebewesen, der abgestorbenen Organismen und die organischen Stoffwechselprodukte.
  • Ein Stoff aus der Gruppe der Kohlenwasserstoffe und somit eine chemische Verbindung. Es ist geruchslos, farblos und brennbar. In der Industrie wird es oft als Heizgas verwendet.
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