Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz

[parcus]

Seit Inkrafttreten des Erneuerbaren-Energien-Gesetzes (EEG) im Jahr 2000 und der Novellierung 2004 hat
die Erzeugung und Nutzung von Biogas, insbesondere in der Landwirtschaft, erheblich zugenommen.
Unterstützt wird diese Entwicklung durch das Marktanreizprogramm (MAP) des Bundes und diverse In-
vestitionsförderprogramme einiger Bundesländer.
Grundlage für diese Entwicklung ist, dass die Potenziale an organischen Stoffströmen, die sinnvol-
lerweise zur Biogaserzeugung und zur nachhaltigen Energiebereitstellung genutzt werden können, beacht-
lich sind. Die Biogasnutzung kann damit erheblich zur Erreichung der Klimaschutzziele der Bundesre-
gierung beitragen. Dies gilt insbesondere für die Landwirtschaft. Damit liegen Randbedingungen vor,
die erwarten lassen, dass die Erzeugung und Nutzung von Biogas weiter ausgebaut werden kann.
Bei vielen Biogasanlagen kann die in Kraft-WärmeKopplung (KWK) anfallende Wärme aufgrund fehlen-
der Nachfrage am Ort der Biogasgewinnung außer für die Aufrechterhaltung des eigentlichen Gärprozesses
oftmals kaum genutzt werden. Dies ist aus Energieeffizienzgründen keine optimale Situation. Hinzu kommt,
dass das primäre Ausgangsmaterial für die Biogaserzeugung (z. B. Gülle, Mist, Futterreste etc.), aufgrund
der niedrigen Energiedichte, auch aus ökonomischen Gründen kaum problemlos über längere Distanzen
transportiert werden kann.
Vor diesem Hintergrund wird in den letzten Jahren eine Öffnung der Gasnetze für die Einspeisung von
Biogas diskutiert. Als Vorteil wird u. a. eine bessere Primärenergieausnutzung und damit ein besserer
Gesamtwirkungsgrad genannt. Die Realisierung dieser Option wird in dieser Studie umfassend im Hin-
blick auf technische, rechtliche und wirtschaftliche Voraussetzungen untersucht.
Zuerst erfolgt eine Untersuchung der technischen Möglichkeiten, Biogas zu produzieren, aufzubereiten
und in das Gasnetz einzuspeisen. Schwerpunktmäßig werden die möglichen und die praxisrelevanten Auf-
bereitungstechniken beschrieben und bewertet.
Daraufhin werden die regionalen Biogas-Potenziale Deutschlands beschrieben.
Um abzuschätzen, welcher Anteil des Biogaspotenzials zur Gaseinspeisung in das Gasnetz in Frage
kommt, werden die Gasnetzrestriktionen mit dem Biogas abgeglichen. Zudem werden die Abstände zu
den verschiedenen Gasnetzen beschrieben um die bundesweite Flächendeckung des Gasnetzes zu cha-
rakterisieren.
Es werden 7 Modell-Biogasanlagen verschiedener Größen und Einsatzstoffe definiert und beschrieben.
Diese dekken eine praxisnahe Bandbreite von Biogasanlagen, die zur Gaseinspeisung in Frage kommen,
ab. Anhand der Wärmegestehungskosten bei der Nutzung von Gas und Holz werden die Kosten der Bio-
gas-Produktion, -Aufbereitung und -Einspeisung in das Gasnetz errechnet. Schließlich werden verschie-
dene Nutzungsoptionen von Biogas (dezentrale BHKW-Stromproduktion, Einspeisung und zentrale
BHKW-Nutzung, Wärmegewinnung und Kraftstoffproduktion) ökonomisch miteinander verglichen.
Abschließend werden die rechtlichen Rahmenbedingungen betrachtet. Es wird der derzeitige Stand der
Situation begutachtet. Da zum Abschluss der vorliegenden Studie auf politischer Ebene das Energiewirt-
schaftsgesetz und die Netzzugangsverordnung überarbeitet werden, werden mögliche Entwicklungen
aufgezeigt.
Das Ziel dieses Vorhabens ist die detaillierte Analyse und Bewertung der Rahmenbedingungen und
Möglichkeiten der Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz, um eine fundierte Grundlage für die Diskus-
sion dieser Thematik zu schaffen.

Um Biogas in das Erdgasnetz einzuspeisen, sind eine Vielzahl von Verfahrensschritten notwendig. Zu-
nächst wird das Biogas erzeugt. Dies erfolgt durch mikrobielle Fermentation mit bekannten, technisch be-
währten Verfahren. Um aus dem gewonnenen Biogas ein energetisch angereichertes und schadstofffreies
Gas zu erhalten, sind weitere Verfahrenstechniken notwendig. Dabei werden schädliche Gasbestandteile
wie zum Beispiel H2S oder H2O und in weiteren Stufen Inertgasbestandteile wie zum Beispiel CO2 aus
dem Rohgas entfernt. Die angewandten Technologien unterscheiden sich nur im Gasdurchsatz von industri-
ell bereits gängigen Verfahren.
Um das aufbereitete Biogas in das Erdgasnetz einspeisen zu können, sind weitere technische Einrich-
tungen notwendig. Das Gas muss den Erfordernissen entsprechend verdichtet oder entspannt werden und
die Gasqualität wird gemessen. Die Vermischung mit dem Erdgas erfordert ggfs. eine entsprechende Misch-
und Regelstation. Je nach Einspeisestelle sind technische Einrichtungen zur Odorierung erforderlich.
Im Folgenden werden die Einrichtungen zur Erzeugung, Aufbereitung, Verteilung und Speiche-
rung von Biogas aus fermentativen Prozessen näher betrachtet.

Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz (pdf, 5,8 MB)

Quelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.