KLIMONEFF – Klimagasmonitoring zur Optimierung der Energiebilanz und Verfahrenseffizienz bei Biogasanlagen

Das Ökostromgesetz 2002 hat durch die Endprodukt-orientierte Förderung von Biogasproduktion einen Grundstock an Biogasanlagen in Österreich initiiert. Diese Anlagen wurden nach dem Stand der Technik realisiert. Mittlerweile haben sich die Rahmenbedingungen geändert und die Technologie wurde von einem Entwicklungsstadium in realisierte Projekte mit hohem technischem Standard gehoben. Eine Technologie-Weiterentwicklung ist allerdings immer nur dann möglich, wenn Standards auf belastbaren Daten basieren bzw. sich auch weitere Verfahrensoptimierungen auf eine verlässliche Datenbasis stützen können.

Ein Bewertungskriterium für Bioenergieproduktionseinheiten können Energiebilanzen und zunehmend auch Bilanzen von Treibhausgasemissionen darstellen. Diese Zahlen stehen allerdings nur in sehr beschränktem Ausmaß zur Verfügung und sind mit herkömmlichen Messmethoden (z.B. Einhausung, Haubenmessung) nur mit sehr hohem Aufwand verlässlich zu quantifizieren. Die energetische Nutzung von Biomasse ist nicht per se klimafreundlich. Entscheidende Faktoren sind die Bedingungen des Standortes und der Erzeugung der Biomasse und die Effizienz der eingesetzten Technologie. Entlang der Prozesskette der Biogaserzeugung und – nutzung sind Emissionsquellen bei der Lagerung der Substrate, bei der Einbringung, bei der Biogaserzeugung, -aufbereitung und –nutzung, bei der Gärrestlagerung und -behandlung und bei der Ausbringung der Gärreste relevant.

Bei allen gängigen Biogasanlagen sind in den Gärresten mehr oder weniger unvollständig vergorene Substratanteile aufzufinden. Ein hohes relatives Restgaspotential kann dabei eine schlechte Ausnutzung der Substrate und Prozessprobleme andeuten. Daher ist beim Betrieb von Biogasanlagen die Lagerung des Gärrestes in offenen Gärrestlagern ein oft kritisierter Punkt. Abhängig vom Abbaugrad der Fermentation können bei der offenen Gärrestlagerung Methanemissionen in relevantem Umfang auftreten. Dies kann auch in Bezug auf den Verlust von Biogas für die Stromerzeugung einen wirtschaftlichen Nachteil darstellen.

Bisher wurden Biogasanlagen hauptsächlich nach ihrem technologischen Zustand bewertet. Bewertungsparameter wie der Abbaugrad der Fermentation oder die Emission von Treibhausgasen (Methanverluste) einer Biogasanlage können dafür in Zukunft aber eine wesentlich bessere Entscheidungsbasis für Anlagen- und Verfahrensoptimierungen sowie für politisch strategische Entscheidungen im Rahmen der österreichischen Energie- und Klimapolitik darstellen.

Um die Emissionssituation von Biogasanlagen zukünftig besser bewerten zu können, wurde im Rahmen dieses Forschungsprojektes ein möglichst einfach anwendbares Monitoringtool zur Qualitätskontrolle und zum Qualitätsmanagement von Biogasanlagen sowie zur Darstellung ihrer Methangasbilanz entwickelt. Das Projekt wurde dabei durch den „Klima- und Energiefonds“ im Rahmen des Programmes „Neue Energien 2020“ gefördert.