Handlungsfeld E2.3: Biogas aus der Abwasser- und Abfallwirtschaft einspeisen

Für den Inhalt verantwortlich: Mátyás Scheibler

Mitarbeit: Hermann Wenger-Öhn, Christof Drexel

Status quo

Ausgangslage und Zielsetzung

Das Faulgas-Potenzial in Kläranlagen wird heute - wo wirtschaftlich - bereits genutzt, und zwar in Form von elektrischer Energiegewinnung. Diese Produktion scheint im offiziellen Energiemonitoring nur teilweise auf, weil die Energie zu einem Gutteil direkt am Standort verbraucht wird [1], [2]. Bei entsprechend veränderten Rahmenbedingungen könnte die derzeitige Menge aufbereitet und als Biomethan eingespeist werden; ein Energieinhalt von rund 40 GWh/a könnte genutzt werden. Da das Faulgas in Faultürmen eigens produziert wird, ist kein nennenswerter THG-Effekt durch die Vermeidung einer Methanemission gegeben. Die Substitution von Erdgas wird im Handlungsfeld I1.6 [3] berücksichtigt.

In Vorarlberg fallen jährlich 10.000 Tonnen getrockneter Klärschlamm an. Rund die Hälfte davon stammt aus den Kläranlagen Meiningen, Dornbirn und Hofsteig.

Gesetze und Verordnungen, Bund und EU

• Klärschlamm VO
• ElWOG: [4]
• Erneuerbaren-Ausbau-Gesetz: [5]

Maßnahmen

Klärschlammvorbehandlung hinsichtlich Biomethangewinnung optimieren (E2.3.1)

Potentialanalyse verfahrenstechnischer Zielverlagerung zugunsten höherer Biogas/Biomethanausbeute.

Stand der Technik insbes. bei der Vorbehandlung (Flotation, Hochlastbelebung, Primärschlammabscheidung uä) auf eine maximierte Biogasgewinnung ausrichten. Verstoffwechslung der energetisch reichhaltigen Abwasserfrachten der Anaerobstufe direkt zuführen. Diese und andere Optimierungsmaßnahmen vor dem Hintergrund der bestehenden Nitratgrenzwerte kritisch (im Hinblick auf Biomethan) prüfen und erforderlichenfalls umsetzen.

Grünschnitt und anderer Bioabfall müssen direkt der Biomethangewinnung zugeführt werden - mit Kompostierern abstimmen!

KPI: I/O

Zielwert: Analyseergebnisse liegen als Entscheidungsgrundlage vor. Prozessoptimierung (Gaserzeugung) kann beginnen.

Monitoring: Jahresberichte der ARAs u.ä. Auswertungen.

Zuständig: LRV Abt. Abwasser/Grundwasserschutz (tbd)

Beteiligt: Abwasserverband, ARA Meiningen, Umweltinstitut

Zusammenführung Klärgas mit Biogas, Low-Law Maßnahme 2 (E2.3.2)

Die Zusammenführung der beiden Gassorten (Rohgas aus lw BGA sowie Klärgas) ist verfahrenstechnisch unkompliziert, auch die differenzierte Mengenmessung ist Stand der Technik. Die Auslegung/Skalierung einer zentralen Biomethanaufbereitung wird gegebenenfalls die Einstiegshürde für kleinere landwirtschaftliche Biogasanlagen herabsetzen helfen. Die Vergütungsunterschiede zwischen Klärgas und Biogas können mit online Gasmesssystemen (Menge und Qualität) differenziert werden.

Leuchtturmprojekt lancieren: Im Projekt "Güllesammel- und Biomethanaufbereitungs- und Gärrest-Fairwertungsgemeinschaft, Koblach-Meiningen", ist diesbezüglich eine einfache, niederschwellige Vergütungsregel auszuarbeiten, sodass für die ARA die Methanisierung attraktiver ist als die BHKW-Verstromung. Auch darf der Wert des Biomethan-Mixes nicht unter die Benchmarks der landwirtschaftlichen Biogas-Entschädigung fallen.

KPI Umsetzung Leuchtturm / Klärgasanteil im Rohgasmix, Maßeinheit [%].

Zielwert ARA-Meiningen löst sich von der BHKW-Verstromung und der komfortablen Eigenversorgung und lässt sich auf die gemeinschaftliche Biomethanaufbereitung ein.

Monitoring: Berichte aus dem zitierten Projekt; Ableitung der nächsten Schritte, z.B. Vorstudie, Test.

Zuständig: ARA Meiningen

Beteiligt: Abwasserverbund Unterland, AK Biogas, ASV der LR

Klärschlammverwertung mittels FlashPhos-Verfahren prüfen (E2.2.3)

Dieses neuartige Verfahren ist Stand Oktober 2022 im Status von Demonstrationsanlagen (TRL ~6) [6]. Es verspricht sehr gute Performance im Bereich der Gewinnung von Energie (Wasserstoff oder Biomethan) und Rohstoffen (Phosphor, Zement). [7][8] Die weitere Entwicklung dieses Verfahrens soll beobachtet und der Einsatz in Vorarlberg zum gegebenen Zeitpunkt geprüft werden.

Auswirkungen der Umsetzung

...auf die Ökonomie

Unter der Annahme, dass Biogas zukünftig kostendeckend verwertet, bzw, in das (Bio-)Gasnetz eingespeist werden kann, fallen für dieses Handlungsfeld keine Vermeidungskosten an. Allfällige Mehrkosten gegenüber Erdgas werden vom Verbraucher - in unserem Fall Industriebetriebe mit Hochtemperatur-Prozesswärmebedarf) - getragen; dementsprechend sind dort auch die Vermeidungskosten kalkuliert [9].

...auf den Arbeitsmarkt

in Arbeit

Sonstige Auswirkungen

Co-Benefits

Reduktion externalisierter Kosten, Gesundheit, Lebensqualität, Versorgungssicherheit, Sozialkapital,...

Partizipation

Wie müssen die betroffenen Akteure miteinbezogen werden?