Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Mit einer im schweizerischen Vergleich hohen Tierdichte von durchschnittlich über 200 GVE / km2 und mit lokalen Konzentrationen mit einer Dichte > 400 GVE / km2 ist die untersuchte Modellregion der Ämter Willisau, Sursee und Hochdorf in Bezug auf die landwirtschaftliche Biogasproduktion sehr interessant. Im Rahmen der Vorstudie haben wir das landwirtschaftliche Biogaspotential aus tierischen Exkrementen und Einstreu für die Rindergattung, Schweine und Nutzgeflügel erhoben. Nicht berücksichtig wurden die Potentiale der anderen Tiergattungen sowie potentielle landwirtschaftliche Gärsubstrate wie Stroh, überschüssiges Gras, Energiepflanzen etc. und weitere mögliche Co-Substrate aus organischen Abfällen von Haushaltungen und Gewerbe. Trotz dieser restriktiven Betrachtung beträgt das theoretische Biogaspotential, aufeiner landwirtschaftlichen Nutzfläche von 540 km2, ca. 45 Mio. m3 Biogas/Jahr mit einem entsprechenden Energieinhalt von 270 Mio. kWh/Jahr.Für die Betriebskonzepte haben wir die 3 Varianten; ?Gas by wire?, ?Direkteinspeisung? und ?Flaschenabfüllung? definiert und intensiv untersucht. Diese unterscheiden sich vor allem in Bezug auf die der eigentlichen Produktion Nachgelagerten Prozesse sowie auf die Wirtschaftlichkeit in Abhängigkeit der Anlagengrösse. Betreffend der Wirtschaftlichkeit der verschiedenen Betriebskonzepte können noch keine abschliessenden Aussagen gemacht werden. Tendenziell wird die Wirtschaftlichkeitfür Kompaktanlagen (basierend auf ca. 250 GVE) eher mit der Variante ?Gas by wire? erreicht, während die Variante ?Direkteinspeisung? auf Anlagen angewiesen ist, die mit der Gülle von mindestens 1'500 GVE beliefert werden. Dies gilt ohne Berücksichtigung allfälliger in Kraft tretende CO2-Lenkungsabgaben.Politik und Wirtschaft haben sich klar für die Förderung des Erdgas und Biogas als Treib- und Brennstoff ausgesprochen. Obschon bezüglich Reduktion der Mineralölsteuer noch keine Entscheide gefallen sind, besteht die Möglichkeit, dass Biogas aus Pilotanlagen (bis 2,5 Mio. Liter Dieseläquivalent pro Anlage und Produkt) von der Steuer befreit wird.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
ARGE SwissFarmerPower
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Brücker,Urs
Limacher,Roland
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Deutsch)
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Im Rahmen dieser Vorstudie wurden die technischen, logistischen und wirtschaftlichen Möglichkeiten der landwirtschaftlichen Biogasproduktion für den Treibstoffmarkt, anhand einer abgegrenzten Modellregion im Kanton Luzern untersucht.Gründend auf den Erkenntnissen der vorliegenden Vorstudie, erscheint die Ausarbeitung von Realisierungskonzepten und der Bau grösserer, gewerblicher Anlagen, insbesondere für die Direkteinspeisung des aufbereiteten Biogas ins Erdgasnetz als ökologisch und ökonomisch sinnvoll. In unserer Modelregion ist die Kombination der Energieproduktion aus landwirtschaftlichem Biogas mit der technischen Aufbereitung der Gülle als interessante Option zu prüfen.Biogaskataster und BiogaspotentialMit einer im schweizerischen Vergleich hohen Tierdichte von durchschnittlich über 200 GVE / km2 und mit lokalen Konzentrationen mit einer Dichte > 400 GVE / km2 ist die untersuchte Modellregion der Ämter Willisau, Sursee und Hochdorf im Kanton Luzern, in Bezug auf die landwirtschaftliche Biogasproduktion sehr interessant. Im Rahmen der Vorstudie wurde nur das landwirtschaftliche Biogaspotential aus tierischen Exkrementen für die Rindergattung, Schweine und Nutzgeflügel erhoben. Nicht berücksichtigt wurden die Potentiale der anderen Tiergattungen sowie potentielle landwirtschaftliche Gärsubstrate wie überschüssiges Gras, Energiepflanzen etc. und weitere mögliche Co-Substrate aus organischen Abfällen von Haushaltungen und Gewerbe. Trotz dieser restriktiven Betrachtung beträgt das theoretische Biogaspotential in der Modellregion, auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche von 540 km2, ca. 43 Mio. m3 Biogas/Jahr mit einem entsprechenden Energieinhalt von 260 Mio. kWh/Jahr.Wirtschaftlichkeit der BetriebskonzepteFür die Betriebskonzeption wurden die 3 Varianten; ?Gas by wire? (Verstromung und Zertifikatenhandel mit Ökomehrwert), ?Direkteinspeisung? (Aufbereitung des Biogases auf Erdgasqualität ?H? und Einspeisung ins Erdgasnetz) und ?Flaschenabfüllung? (Abfüllung des unbehandelten Biogas in Druckflaschen und Transport an Verwendungsstelle) definiert und untersucht. Diese Betriebskonzepte unterscheiden sich vor allem in Bezug auf die der egentlichen Biogasproduktion nachgelagerten Prozesse.Hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit der Biogasproduktion für den Treibstoffmarkt liefern die Konzeptvarianten ?Gas by wire? und die ?Direkteinspeisung?, insbesondere auch unter Brücksichtigung der für die Vorstudie angenommenen Restriktionen, ermutigende Ergebnisse. Die Gestehungskosten liegen dabei, je nach Anlagengrösse und Substratzusaund unter Berücksichtigung der in der Modellregion idealen Voraussetzungen in Bezug adie Logistikkosten in einer Bandbreite von 8 bis 13 Rp./kWh, was einem Dieseläquivalent von 0,8 bis 1,3 CHF/Liter entspricht. Bei der Variante ?Flaschenabfüllung? liegen die Gestehungskosten, aufgrund der hohen Logistikkosten höher, in einer Bandbreite von 15 bis 21 Rp./kWh. Während beim Betriebskonzept ?Gas by wire? die Anlagengrösse eine untergeordnete Rolle spielt, eignet sich das Betriebskonzept ?Direkteinspeisung? nur für grössere, gewerbliche Anlagen welche auf einer Verarbeitungskapazität von > 3'000 GVE basieren.Umweltrelevanz der BiogasproduktionDie Ammoniakemissionen stellen für den Kanton Luzern und speziell für die, in dieser Vor-studie betrachtete Modellregion, ein grosses Problem dar.In Bezug auf die Biogasgewinnung aus Gülle und Mist in der Modellregion, besteht Einigkeit darüber, dass die Vergärung der Hofgülle allein keine nennenswerten Ammoniakreduktionen bewirken lässt.Aus wirtschaftlichen Überlegungen werden Anlagen zur technischen Güllenaufbereitung eine relativ hohe Beschickungsmenge benötigen und dementsprechend tendenziell als zent-rale Gemeinschaftsanlagen konzipiert werden.Dadurch könnten sich interessante Synergien mit den bei den Betriebskonzepten ?Direktein-speisung? und ?Gas by wire? im Vordergrund stehenden grossen Biogasanlagen ergeben. Zum Beispiel wären einige wichtige infrastrukturelle Massnahmen bzw. ein Teil der ?Güllen-logistik? bereits realisiert.Politisches Umfeld und MarktentwicklungDie Förderung von Gastreibstoffen (Erd- Flüssig- und Biogas) ist in Anbetracht der grossen Vorzüge bezüglich Schadstoffemissionen, dem CO2-Reduktionspotential und der damit ver-bundenen Verbesserung von Luftqualität und Klima seitens der Politik sowohl in der Schweiz wie der EU unbestritten.Die Schweizer Gaswirtschaft will (im Gegenzug zu einer international kompatiblen Steuerre-duktion für Erdgas als Treibstoff) das Tankstellennetz massiv ausbauen. Ein erstes Zwi-schenziel ist der Ausbau des Tankstellennetzes von aktuell 27 Tankstellen auf 50 bis im Jahre 2004 bzw. auf 100 im Jahre 2006. Eine erste Zielmarke von 50'000 Gasfahrzeugen bis im Jahr 2010 in der Schweiz ist für den VSG (Verband der Schweizerischen Gasindust-rie) realistisch. Mit 50'000 Gasfahrzeugen könnte die Schweiz Ihre CO2-Emissionen jährlich um rund 30'000 Tonnen reduzieren.Die Verhandlungen zwischen den Biogasproduzenten und der Gasindustrie (VSG, Werke) bezüglich der Übernahme von aufbereitetem Biogas zu markfähigen Preise sind angelaufen.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Krummenacher,Stefan
Brücker,Urs
Limacher,Roland
Schmid,Joel
Zugehörige Dokumente
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