Donnerstag, Oktober 23, 2025
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Internet-Lexikon zur biologischen Vielfalt

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Internet-Lexikon zur biologischen Vielfalt

Auf der neuen Internetseite www.biodiversitaet.info bieten die Deutsche Umwelthilfe und der Verein BildungsCent fundierte und knappe Einführung in das Thema Biodiversität – das offene Wiki-Lexikon lädt alle Fachkundigen ein, ihr Sachwissen zu veröffentlichen

Berlin/Radolfzell, 29. Februar 2008: Im Vorfeld der UN-Biodiversitätskonferenz im Mai 2008 stellen die Deutsche Umwelthilfe e. V (DUH) und BildungsCent e.V. mit Unterstützung von T-Mobile Deutschland ein Lexikon zur biologischen Vielfalt ins Netz. Auf der Seite www.biodiversitaet.info finden die Nutzer ebenso klassische Sachinformationen zur Biodiversität, den UN-Artenschutzabkommen oder dem deutschen Naturschutzgesetz samt Naturparks und Biosphärenreservaten sowie überraschende Rekorde aus der Tierwelt. So erfahren Wissbegierige, dass die Pfuhlschnepfe (ein Zugvogel) eine vergleichbare Distanz wie eine Boeing 767 in einem Stück zurücklegen kann. Die Nutzer können nicht nur lesen, sondern sind zudem aufgefordert, das Internet-Lexikon zur Biodiversität weiterzuschreiben. Denn das interaktive Portal ist nach dem Wikipedia-Prinzip aufgebaut und lebt von den Beiträgen, Diskussionen und Anregungen der Nutzer. Darüber hinaus stehen unterschiedlichste Downloads sowie Unterrichtsmaterialien zur Verfügung.

Die DUH und BildungsCent e.V. haben sich bei der Erstellung des Wiki – ein offenes Internet-Lexikon – für das Thema Biodiversität entschieden, da es sich hierbei im wahrsten Sinne um das Wissen über die Grundlage des Lebens handelt. Täglich sterben 120 Tier- und Pflanzenarten weltweit aus und aufgrund der Vernetzung allen Lebens auf der Erde – den Menschen inbegriffen – ist durch das Artensterben die Lebensgrundlage der Menschheit akut bedroht. Diese dramatische Entwicklung macht deutlich, wie wichtig es ist, sich mit dem Thema sowohl auf internationaler Ebene als auch im ganz lokalen Kontext auseinanderzusetzen. www.biodiversitaet.info bietet die Wissens-Plattform dafür.

Als besonderes Highlight für den Unterricht bietet der BildungsCent e.V. allen Schulklassen der Jahrgangsstufen 8 und 9 an, ihr Wissen im großen OnlineQuiz zur biologischen Vielfalt zu testen. Noch bis zum 29. Februar können sich bundesweit alle interessierten Lehrerinnen und Lehrer auf der Homepage des BildungsCent e.V. anmelden. Ab März finden die Spielrunden statt. Auf der Seite www.biodiversitaet.info finden Sie alle notwendigen Informationen, um erfolgreich am OnlineQuiz teilnehmen zu können.

www.biodiversitaet.info ist ein Gemeinschaftsprojekt von Deutscher Umwelthilfe und BildungsCent e.V und wird finanziell unterstützt von T-Mobile Deutschland. T-Mobile Deutschland und die Deutsche Umwelthilfe e.V. arbeiten seit acht Jahren im Rahmen einer Umweltpartnerschaft zusammen. Über 300 Umwelt- und Naturschutzprojekte konnten bereits über einen gemeinsamen Umweltfonds unterstützt werden (http://www.t-mobile.de/unternehmen/umwelt).

BildungsCent e.V.

Der gemeinnützige Verein BildungsCent e.V. – eine Initiative von Herlitz – setzt sich seit seiner Gründung 2003 bundesweit für die nachhaltige Förderung der Lehr- und Lernkultur ein. Der Verein versteht sich als Impulsgeber, der die Schulen bei der Umsetzung notwendiger Veränderungsprozesse und bei der Integration wichtiger Themen in den Schulalltag unterstützt. Basierend auf dem Konzept des SchulCoaches wurden über 230 Projekte in fünf unterschiedlichen Programmen umgesetzt: Schule in Bewegung * Stärken stärken * Klima 2.0 * Partners in Leadership *  Learning by Viewing.

Aktuelle Informationen zur Arbeit des BildungsCent e.V. finden Sie unter www.bildungscent.de

Deutsche Umwelthilfe e.V.

Die Deutsche Umwelthilfe e.V. (DUH) ist ein bundesweit tätiger Umwelt-, Naturschutz- und Verbraucherschutzverband. In Zusammenarbeit mit anderen Verbänden initiierte die DUH Projektnetzwerke wie z.B. die Netzwerke „Lebendige Flüsse“ oder „Lebendige Wälder“. Zentraler Bestandteil der Arbeit ist Umweltbildung, die Vermittlung von umweltpolitischen und naturschutzrelevanten Informationen und die Umsetzung von Modellprojekten. Zur biologischen Vielfalt betreibt die DUH unter anderem das Internetportal www.biodive.de für Jugendliche und junge Erwachsene.

Weitere Informationen über die Arbeit der Deutschen Umwelthilfe e.V. finden Sie unter www.duh.de.

Für Rückfragen:

BildungsCent e.V.
Silke Ramelow, Am Borsigturm 100, 13507 Berlin
Tel.: 030 4393 3999, Fax: 030 4393 3070, E-Mail: info@bildungscent.de, www.bildungscent.de

Deutsche Umwelthilfe e.V.
Steffen Holzmann, Fritz-Reichle-Ring 4, 78315 Radolfzell
Tel.: 07732 9995 52, Fax: 07732 9995 77, E-Mail: holzmann@duh.de

Deutsche Umwelthilfe e.V.
Agnes Sauter, Fritz-Reichle-Ring 4, 78315 Radolfzell
Tel.: 07732 99 95 11, Fax: 07732 9995 77, E-Mail: sauter@duh.de;

Erster Erfolg im Streit mit der Ölindustrie

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RWE Dea will auf Errichtung weiterer Bohrinseln im Wattenmeer verzichten

Hamburg: Der WWF begrüßt den Verzicht der RWE Dea AG auf die Errichtung weiterer Öl-Bohrinseln im schleswig-holsteinischen Nationalpark Wattenmeer. Dies hatte ein Konzernsprecher am Samstag gegenüber der WELT angekündigt. „Das ist ein erster Teilerfolg. Aber wir sind noch nicht am Ziel“, so Hans-Ulrich Rösner, Leiter des WWF Wattenmeerbüros. Denn der Konzern will grundsätzlich am umstrittenen Ausbau der Ölförderung im Wattenmeer festhalten.

Aus den bekannt gewordenen Erklärungen ergibt sich Ansicht des WWF noch kein genereller Verzicht des Unternehmens auf weitere künstliche Öl-Inseln im Nationalpark. „Wir erwarten, dass RWE Dea alle Pläne für eine Ausweitung der Ölförderung im Nationalpark Wattenmeer und den Bau von neuen Bohr- oder Förderinseln auch für die Zukunft aufgibt“, erklärte Rösner. Dieser Verzicht müsse auch den niedersächsischen Wattenmeer-Nationalpark einschließen, für den der Konzern ebenfalls eine Probebohrung im Gebiet Knechtsand angekündigt hat.

Die geplanten Probebohrungen selbst würden erhebliche Störungen im Nationalpark verursachen, selbst wenn eventuell entdeckte Ölvorkommen später von außerhalb des Nationalparks gefördert würden. Aus diesem Grund seien auch solche Bohrungen nach dem schleswig-holsteinischen Nationalparkgesetz unzulässig, betont der WWF.

Ein von RWE Dea bei der Bergbehörde gestellter Antrag auf neue Öl-Konzessionen im nordfriesischen Teil des Nationalparks Wattenmeer passe nicht zu der Ankündigung des Verzichts auf neue Bohrinseln und müsse ebenfalls zurückgezogen werden, fordert der WWF. „Konsequent wäre es, aus diesem Antrag wenigstens alle im Nationalpark oder in europäischen Schutzgebieten liegenden Flächen herauszunehmen“, so Rösner.

Heftige Kritik üben die Umweltschützer an aktuellen Baumaßnahmen bei der bereits im Wattenmeer liegenden Förderplattform „Mittelplate“. Hier werden wegen der Unsicherheit der Plattform gegenüber natürlichen Veränderungen im Wattenmeer derzeit rund 40.000 Quadratmeter Watt mit Steinschüttungen überbaut. „Dieser Eingriff belegt ein weiteres Mal die Unvereinbarkeit der Ölförderung mit dem Nationalpark Wattenmeer“, so WWF-Experte Rösner. Eine Genehmigung für diesen schwerwiegenden Eingriff in den Nationalpark liege bislang nicht vor, sie soll erst nachträglich eingeholt werden.

Früchtchen mit weniger Durst

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WWF startet mit der REWE Group ein Projekt zu Wasser sparenden Erdbeeren

Berlin: Jetzt kommen sie wieder in die Geschäfte: Früh-Erdbeeren aus Spanien. Der WWF will jetzt mit dem Handelskonzern REWE Group dafür sorgen, dass nur noch Früchte auf den Markt kommen, die hohen Umweltstandards genügen. Denn der Anbau der hierzulande heiß begehrten Früchte ist mit erheblichen Belastungen für die Natur verbunden. Für den WWF ist vor allem der enorme Wasserverbrauch ein Problem. Das mehr als 100.000 Hektar große Naturschutzgebiet Doñana in der andalusischen Provinz Huelva, ein Feuchtgebiet von internationaler Bedeutung, leidet besonders unter dem Erdbeerboom. Mehr als eine halbe Million Wasservögel überwintern in dem Gebiet. Doch die Landwirtschaft mit Tausenden illegaler Brunnen gräbt dem einmaligen Rast- und Brutgebiet zunehmend das Wasser ab. Es ist vor allem der wachsende Erdbeerhunger vieler Europäer, der die Region reich gemacht hat und zugleich die Natur massiv bedroht.

60 Prozent der Erdbeeren in deutschen Supermärkten stammen aus Spanien. In diesem Jahr kommen von dort erstmals  Erdbeeren auf den Markt, bei denen zumindest sichergestellt ist, dass der illegale Anbau schrittweise aufhört, der Pestizideinsatz auf ein Minimum reduziert wird und die Bewässerung sparsam und nicht aus heimlich gebohrten Brunnen fließt. Die REWE Group hat ab diesem Jahr nur Lieferanten unter Vertrag, die garantieren können, dass sie die vom WWF mitentwickelten Mindeststandards der so genannten „Best Alliance“ einhalten.

Die Naturschützer vom WWF begleiten und überprüfen die Umsetzung der Anforderungen. Ziel ist es, den Wasserverbrauch von Jahr zu Jahr zu senken, indem z.B. auf effiziente Tröpfchenbewässerung umgestellt wird. Illegal angelegte, aber von den Verantwortlichen geduldete Erdbeerfelder müssen schrittweise verlagert werden. „Naturschutzgebiete dürfen nicht nur auf dem Papier existieren, sie müssen für die Landwirtschaft tabu sein“, fordert Martin Geiger. Der Leiter des Bereichs Süßwasser beim WWF Deutschland betont: „Wir sind erst am Anfang. Ziel ist es, den Erdbeeranbau in Südspanien insgesamt nachhaltiger zu gestalten. Die Qualitätskriterien werden nach und nach erhöht und weiter verbessert.“ Das betreffe nicht nur den Wasserverbrauch, sondern auch den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln. REWE hat zugesichert, grundsätzlich nur noch Obst und Gemüse einzukaufen, das, die gesetzlich zugelassene Höchstmenge an Pestizidrückständen um mindestens 30 Prozent unterschreitet. Diese Verpflichtung gilt auch für die Erdbeeren aus dem Best Alliance-Projekt.

Weitere Informationen

REWE Group und WWF
http://www.wwf.de/kooperationen/rewe/

Wasserverschwender Landwirtschaft
http://www.wwf.de/themen/suesswasser/wasserknappheit/wasserverschwender-landwirtschaft/

Kontakt

Martin Geiger
Bereich Süßwasser
WWF Deutschland
Tel.: 069 / 79144-140

Jörn Ehlers
Pressestelle WWF Deutschland
Tel.: 0 30 / 30 87 42-12

Schlichtung im öffentlichen Dienst angelaufen – geheime Verhandlungen

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Frankfurt/Main (dpa) – Nach mehr als zwei Monaten ergebnisloser Tarifverhandlungen im öffentlichen Dienst und zahlreichen Warnstreiks ist die Schlichtung angelaufen. Das erste Treffen am Samstag in Frankfurt/Main blieb aber ohne inhaltliche Annäherung. Das Gremium sei zunächst «nicht in die Tiefen der Themen eingestiegen», sondern habe sich lediglich auf Formalien und einen Terminplan verständigt, teilten die Schlichter Lothar Späth und Herbert Schmalstieg nach dem Gespräch mit. Beide berichteten übereinstimmend von «großem Einvernehmen» und einer «guten Atmosphäre» des Treffens. Späth kündigte an, die Schlichtungskommission werde künftig an einem geheimen Ort tagen und bis zum Ende des Schlichtungsverfahrens auf öffentliche Stellungnahmen verzichten. Darauf hätten sich die Tarifparteien verständigt. «Wenn alles richtig läuft, sehen wir uns am Ende der Veranstaltung wieder», sagte Späth zu Journalisten. Die Verhandlungen über höhere Einkommen für die rund 1,3 Millionen Angestellten von Bund und Kommunen waren am 7. März nach fünf Verhandlungsrunden an der Forderung der Arbeitgeber nach längeren Arbeitszeiten gescheitert. Die Dienstleistungsgewerkschaft ver.di und die dbb Tarifunion verlangen acht Prozent mehr Lohn, mindestens aber 200 Euro im Monat. Die Arbeitgeber boten fünf Prozent, allerdings in drei Schritten für zwei Jahre und verbunden mit längeren Arbeitszeiten, die einheitlich auf 40 Wochenstunden festgesetzt werden sollen. Derzeit arbeiten die Angestellten des Bundes generell 39 Stunden, die kommunalen Angestellten im Westen in der Regel 38,5 Stunden. Im Tarifgebiet Ost der Kommunen gilt bereits die 40-Stunden- Woche. Der frühere baden-württembergische CDU-Ministerpräsident Späth war von der Arbeitgeberseite zum Vorsitzenden der Schlichtungskommission ernannt worden, der ehemalige SPD-Oberbürgermeister von Hannover, Schmalstieg, von den Gewerkschaften. Über die Empfehlungen der 24-köpfigen Schlichtungskommission soll am 29. März in Potsdam beraten werden. Für den Fall, dass die Schlichtung scheitert, haben die Gewerkschaften ihre Streikbereitschaft unterstrichen. Während der Schlichtung herrscht Friedenspflicht – reguläre Streiks wären also erst frühestens Ende März möglich.
Pressemitteilung VERDI 17.03.2008

Erneuerbare Energie aus Biogasanlagen

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Erneuerbare Energie aus Biogasanlagen – Ein Überblick

Dr.-Ing. Jürgen Wiese

Die Erzeugung von Biogas aus tierischen Wirtschaftsdüngern (z.B. Rindergülle), organischen Reststoffen (z.B. Speiseresten) und Energiepflanzen (z.B. Mais) gewinnt seit einigen Jahren weltweit immer mehr an Bedeutung. Dieser Beitrag soll einen allgemeinen Überblick über diese komplexe Thematik geben.
 

Ist Biogas ein neues Thema?
• Prof. Karl Imhoff baut in den 1920er Jahren in Essen den ersten Faulturm zur anaeroben Klärschlammbehandlung → Klärgas
• Prof. Karl Imhoff entwirft im 2. Weltkrieg eine landwirtschaftlichen Biogasanlage (BGA), um die Treibstoffknappheit zu verringern.
• In den 1950er Jahren werden einige landwirtschaftliche BGA gebaut. Weite Verbreitung finden sie aber nicht (im Gegensatz zur Anaerobbehandlung in der Abwassertechnik). Mögliche Ursachen:
• Trend zur Zentralisierung der Energieversorgung („Großkraftwerke“)
• Günstige Primärenergieträger (z.B. Kohle, Öl, Uran)
• In den letzten Jahren steigt die Zahl der Biogasanlagen in Deutschland (und weltweit) stark an, v.a. wegen der Förderung erneuerbarer Energien. 2006 gab es in Deutschland bereits mehr als 3.000 Biogasanlagen mit einer installierten elektrischen Leistung von ca. 800 MW!
• Biogas ist international ein Topthema (z.B. Indien: 7 Mio. Hausbiogasanlagen!), da Kohle, Öl und Uran immer knapper und teurer werden bzw. der Ausstoß von Treibhausgasen reduziert werden soll.
• Der Trend geht zu größeren BGA (500 kW bis 1,5 MW), da diese besonders wirtschaftlich sind. Sehr große BGA (> 2 MW) konnten sich wegen diverser Probleme (z.B. Logistik) bisher noch nicht durchsetzen.
• Wegen der hohen Energieeffizienz von Blockheizkraftwerken (BHKW) gewinnt die dezentrale Strom- und Wärmeerzeugung (v.a. im ländlichen Raum und Entwicklungsländern) wieder an Bedeutung: z.B. „Bioenergiedorf“ Jühne – Energieautarkes Dorf
• „Vom Landwirt zum Energiewirt“: Seit einigen Jahren schaffen sich immer mehr Landwirte ein zweites Standbein, indem sie ihre Biomasse zur Energieerzeugung nutzen, Dachflächen mit Solarzellen nachrüsten o.ä.

Was ist Biogas?
• Biogas ist ein Gemisch aus Methan (CH4: 50 – 75 Vol.-%), Kohlendioxid (CO2: 25 – 50 Vol.-%), Wasser
(H20: 2 – 7 Vol.-%), Schwefelwasserstoff (H2S: 20 – 20.000 ppm), Stickstoff (N2: < 2 Vol.-%), Wasserstoff (H2: < 1 Vol.-%) und Sauerstoff (O2: < 1 Vol.-%).
• Heizwert: Biogas (ca. 6,4 kWh/Nm3) vs. Erdgas (ca. 10 kWh/Nm3)
• Biogas entsteht
• im anaeroben Milieu (d.h. Sauerstoffmangel, Sauerstofffreiheit)
• bei Temperaturen von 30 bis 40 °C (mesophiler Bereich ) oder 50 bis 60 °C (thermophiler Bereich)
• bei langen Aufenthaltszeiten des Substrats (i.d.R. >> 30 Tage)
• in einem vierstufigen Prozess
• im pH-Wert-Bereich von 7 bis 7,7 (bei simultanem Betrieb)

Wie entsteht Biogas?
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Welche Stoffe kann man vergären? z.B. Nachwachsende Rohstoffe (NAWARO)

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• Wirtschaftsdünger von Rindern, Schweinen und Hühnern: Gülle, Mist, Trockenkot
• Getreide: Weizen, Roggen, Gerste, Hafer, Mais
• Ölsaaten: Rapssamen, Sonnenblumenkerne
• Eiweißpflanzen: Erbsen, Ackerbohnen, Süßlupinen
• Leinpflanzen
• Klee, Gras, Luzerne, Sudangras
• Markstammkohl, Futterrüben, Topinambur
• Knollen 

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Welche Stoffe kann man vergären? z.B. Kofermente

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• Speisereste (z.B. aus Großküchen)
• Futtermittel-, Gemüse- und Marktabfälle
• Reste der Gelatineproduktion (z.B. Separatorfett)
• Reste der Nahrungsmittelproduktion
• Bleicherde
• Altbrot und Teigabfälle
• Altfrittier- und Flotatfette, Käseabfälle
• Obst- und Rebentrester, Biertreber
• Schlempen aus der Schnapsherstellung
• Glycerin (z.B. aus Biodieselproduktion)
• Teile der Schlachtabfälle

Welche Stoffe kann man vergären? Auf die Mischung kommt es an!

Die Substrateweisen große Unterschiedebezüglich ihres Biogasertrags auf!

Substrat  Biogasertrag (m3Gas/tSubstrat)
Rindergülle  25
Schweinegülle  36
Molke  55 
Rübenschnitzel  75
Biertreber  75
Dickschlempe  80 
Grünabfall  110 
Bioabfall  120 
Silomais  200 
Flotatfett  400 
Altfett  800 

Quelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.

Was sind die Vorteile von Biogas?

Aus Biogas gewonnene Energie schont die fossilen Rohstoffreserven und schützt das Klima durch die Verminderung von Treibhausgasen.
• Biogas fällt kontinuierlich an, sodass es auch kontinuierlich verstromt
werden kann
→Keine Lastschwankungen wie z.B. bei Wind- oder Solarenergie!
o einfacher für Netzbetreiber
o (weitgehend) autarke Strom-/Wärmeversorgung im ländlichen Raum
→ Noch erhebliches ungenutztes Potenzial in Deutschland!
• Biogas ist mit Erzeugungskosten von 8 bis 10 ct/kWh (Kofermente) bereits heute recht nahe an den Gestehungskosten von Energie aus fossilen Energieträger. Dies gilt besonders dann, wenn auch die Wärme genutzt werden kann.

Biogasgülle ist ein effektiver Wirtschaftsdünger und besitzt gegenüber normaler Gülle/Mist zahlreiche Vorteile:

• Verminderung der pflanzenschädigenden Ätzwirkung der Gülle
• Umwandlung des organischen Stickstoffs in Ammonium, das für Pflanzen leichter verfügbar ist.
• Verringerung flüchtiger, geruchsintensiver Stoffe (z.B. Buttersäure)
• Verbesserung der Fließeigenschaften
• Volumenreduzierung
• Reduzierung der Gefahr für das Grundwasser 
 

Biogas ist effizienter als andere Biokraftstoffe!

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Wie hoch ist das Potenzial für Biogas?

Deutschland
• ca. 800 MW elektrische Leistung sind zurzeit auf Biogasanlagen in
Deutschland installiert, das Potenzial liegt jedoch bei 15.000 MWel.
• Bis 2020 könnten jährlich aus Biogas ca. 76 Mrd. kWh Strom in
Grundlast und Spitzenlast produziert werden. D.h. 15 % des
Energiebedarfs könnten durch Biogas gedeckt werden.

Europa (EU-25)
• 75 % der derzeitigen russischen Erdgasförderung!
Quelle: Fachverband Biogas, EU

Zum Vergleich:
Die energieverbrauchsbedingten CO2- Emissionen in Deutschland betrugen 2006 ca. 800 Mio. t.
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Wie funktioniert eine NAWARO-BGA?
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Wie funktioniert eine Co-Fermente-BGA?
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Wie wird das Biogas genutzt?
• Verbrennung in Gasmotoren → wird zur Regel!
• Verbrennung in Zündstrahlmotoren → stark rückläufig!
• Verbrennung in Gasturbinen → in Deutschland nur Einzelfälle!
• Heizkessel → z.B. in Indien/China
• Biogas-Tankstellen für Autos, Busse und Züge
→ in Schweden weit verbreitet
→ die erste Biogastankstelle in Deutschland ging 2006 in Betrieb!
• Brennstoffzellen → noch Prototypenstatus
• Biogasreinigung mit anschließender Einspeisung in Erdgasnetze
→ in Schweden üblich, aber auch erste Anlagen in Deutschland!
• Sonstiges: Stirling-Motoren, ORC-Prozess, …

Tab.: Energieflüsse bei der reinen Stromerzeugung sowie der zentralen und dezentralen Kraftwärmekopplung (Quelle: ASUE)

Primärenergie  Umwandlungsverluste  Übertragungsverluste  Nutzung 
100 %; z.B.:
Kohle, Öl, Uran 
Kondensationskraftwerk:
62 % 
Strom: 2 %  Strom: 36 % 
100 %; z.B.:
Gas, Kohle,
Müll 
Zentrales Heizkraftwerk:
15 % 
Strom: 1 %
Fernwärme: 5 % 
Strom: 29 %
Wärme: 50 %
Gesamt: 79 % 
100 %; z.B.:
Holz, Erdgas,
Biogas 
Dezentrales Blockheizkraftwerk:
10 % 
Strom: 1 %
Nahwärme: 2 % 
Strom: 36 %
Wärme: 51 %
Gesamt: 87 % 

Die Kraft-Wärme-Kopplung ist energetisch sehr effizient!

Wie wird das Biogas genutzt? – Wärmenutzung
Eigenbedarf:
• Betriebsgebäude der Biogasanlage
• ggf. thermische Hygienisierung
• Aufheizung der Fermenter und Nachgärer
Nahwärmenetze:
• Öffentliche Gebäude (z.B. Schule, Rathaus)
• Büro- und Wohngebäude
Wärmespeicher:
• Mobile Latentwärmespeicher
Gartenbaubetriebe:
• Gewächshäuser
Hofeinrichtungen:
• Ställe
• Wohngebäude
Trocknung:
• Getreide
• Holzhackschnitzel/-pellets
• Gärreste und Klärschlamm
Kälte:
• Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung
Sonstiges:
• Stirling-Motoren
• ORC-Prozess

Wie wird Biogas vergütet?
Das novellierte Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) regelt auch die Einspeisevergütungen für
Strom aus Biomasseanlagen. Dabei hängt die Vergütung von der installierten Leistung der
Anlage ab. Folgende Vergütungen sind vom EEG vorgesehen (alle Angaben in ct/kWhel):

Anlage  Grundvergütung*  Brennstoffbonus  KWK-Bonus  Technologiebonus 
bis 150 kW  10,98  6,0  2,0  2,0 
bis 500 kW  9,45  6,0  2,0  2,0 
501 – 5.000 kW 8,50  4,0  2,0  2,0 

Den Brennstoffbonus erhalten Anlagen, wenn der Strom ausschließlich aus Pflanzen- und
Pflanzenbestandteilen im Sinne der Biomasseverordnung und/oder aus Gülle gewonnen wird.
Der Bonus für KWK-Anlagen wird gewährt, soweit es sich um Strom im Sinne des Kraft-Wärme-
Kopplungs-Gesetzes handelt. Den Technologiebonus erhalten Anlagen, die auch in Kraft-
Wärme-Kopplung betrieben werden und die Biomasse mittels innovativer Techniken umwandeln
(z.B.: Brennstoffzellen, Gasturbinen, Organic-Rankine-Anlagen).
Beispiel einer NaWaRo-Biogasanlage mit einer Leistung von 500 kWel (2007):
Grundvergütung 150/500 x 10,98 ct + 350/500 x 9,45 ct = 9,91 ct
Brennstoffbonus (NAWARO) 6,00 ct
Gesamtvergütung ohne KWK- und Technologiebonus 15,91 ct
*Für das Jahr 2007; Degression für alle folgenden Jahre von 1,5 % pro Jahr

Biogas als Spitzentechnologie
• Deutschland ist Technologie- und Weltmarktführer im Bereich „Biogasanlagen“→ große Exportchancen!
• Der Branchenumsatz 2005 betrug 450 Mio. €. Für 2020 wird für Deutschland ein Branchenumsatz von 7,5 Mrd. € prognostiziert.
• 2005 arbeiteten in Deutschland ca. 8.000 Menschen im Biogassektor, 2020 sollen es bereits 85.000 Arbeitsplätze sein.
• Das mittlere Branchenwachstum in Deutschland dürfte bis 2010 bei 40 % pro Jahr liegen.
• Biogas ist eine Mittelstandstechnologie:
• Über 270 Unternehmen sind im Fachverband Biogas organisiert.
• 2/3 des Umsatzes bleiben in der Region
Quelle: Fachverband Biogas, 2005

Praxisbeispiel: SBW Biogas Lelbach
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Beispiel: SBW Biogas Lelbach – Übersicht
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Beispiel: SBW Biogas Lelbach – Eingangsstoffe

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Fahrsilo für Feststoffe

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Vorgrube

Breites Stoffspektrum, um Fruchtfolgegesetze zu beachten und Marktchancen zu nutzen:

• Rindergülle (≈ 15 t/d)
• Mais- und Grünroggensilage (25 bis 30 t/d)
• Sudangras (< 1 t/d)
• Hühnertrockenkot (< 1 t/d)
• Getreideschrot (Mischung) (i.d.R. < 1 t/d)
• Roggen
• Dinkel
• Corn-Crop-Mix (Mais)
• Raps
• Zuckerrüben 1
• Futterrüben 1

1 Saisonal als Substitut für Silagen bzw. Getreideschrot

Beispiel: SBW Biogas Lelbach – Feststoffdosierer

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Dosierer für Silagen, Trockenkot und Getreide 

• Automatisierte Beschickung der Biogasanlage
• Container (68 m3) mit Schubboden
• Vertikale und horizontale Rohrförderschnecken
• Wägezellen 

Wasch- und Zerkleinerungsanlage für Rüben o.ä. 

• Semi-automatisch
• Einsetzbar für Zucker- und
• Futterrüben, Kartoffeln o.ä.

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Beispiel: SBW Biogas Lelbach – Fermenter/Nachgärer

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• 1 x Tauchmotorrührwerk
• 1 x Großflügelrührwerk
• Messgeräte:
• Füllstand (Flüssgkeit)
• Füllstand (Gas)
• Überfüll-/Schaumwächter
• Temperaturmessungen
• Energieverbrauch 

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Beispiel: SBW Biogas Lelbach – Pumpstation 

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• voll automatisiert
• Messgeräte:
• Durchfluss (MID)
• pH-Sonde
• Redox-Sonde
• TS-Sonde
• …
• „Spinne“: Durch Nutzung dieser Konstruktion kann jeder Reaktionsraum mit nur einem Satz Messgeräte mehrmals am Tag überwacht werden. 

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Beispiel: SBW Biogas Lelbach – Gärrestlager

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• Im Winterhalbjahr wird der Gärrest im
Gärrestlager gespeichert.
• Der Gärrest wird von März bis Oktober
auf die Felder ausgebracht!
Beispiel: SBW Biogas Lelbach – Gärrestlager
• Beliebter Wirtschaftsdünger in der
Region (Beispiel)
• 6,68 % TS
• 3,88 kg Nges/t
• 1,71 kg P2O5/t
• 4,40 kg K2O/t
• 0,32 kg S/t 

Beispiel: SBW Biogas Lelbach – Gasanalyse

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• Gasdurchfluss
• Gasanalyse
• Methan (CH4) (IR)
• Kohlenstoffdioxid (CO2) (IR)
• Sauerstoff (O2) (EC)
• Schwefelwasserstoff (H2S) (EC)
• Ex-Zonen-Überwachung 

EC = Elektrochemisch
IR = Infrarot Absorption 

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Beispiel: SBW Biogas Lelbach – Energieproduktion

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Energieerzeugung
Elektrische Leistung (Opt.): 500 kW
Elektrische Leistung (Max.): 530 kW
Thermische Leistung: 623 kW
Wärmenutzungskonzept
• Latent-Wärmespeicher
(„Wärmetankstelle Biogasanlage“)
• Holzhackschnitzeltrocknung
• Holzscheittrocknung
• > 400 kW 

 

Bild FW-Gas-2-Wiese-18-3.jpg 

Beispiel: SBW Biogas Lelbach – Automation

Bild FW-Gas-2-Wiese-19.jpg  • State-of-the-art Prozessleitsystem (WinCC 6.0)
• Leistungsfähige Speicherprogrammierbare Steuerung (S7)
• Digitaler Prozessbus (PROFIBUS-DP)
• High-Level Automation
• Fernwirktechnik und Störmeldekonzepte
• Internetbasierte Lösungen sind möglich
Beispiel: SBW Biogas Lelbach – Automation
Fernziel:
Viele Biogasanlagen zu einem virtuellen Großkraftwerk
verbinden, um Grund- und Spitzenlast zur
Verfügung zu stellen! 

Beispiel: Betriebslabor
Ergebnisse von Vergleichsmessungen auf der Kofermente-BGA Leese (Wiese u. König, 2006)

Bild FW-Gas-2-Wiese-20.jpg  Bild FW-Gas-2-Wiese-20-1.jpg 

Beispiel: SBW Biogas Lelbach – Betriebsergebnisse
Bild FW-Gas-2-Wiese-21.jpg

Zusammenfassung und Fazit

• Biogas ist eine ökologisch verträgliche Form der Energieerzeugung.
• Biogas ist eine wirtschaftliche Form der Erneuerbaren Energien.
• Biogas gibt der Landwirtschaft eine Zukunftsperspektive („Vom Landwirt zum Energiewirt“) und erhöht die regionale Wertschöpfung.
• Das ungenutzte Potenzial für Biogas ist weltweit noch sehr groß!
• Der Trend geht zur mittleren bis größeren Biogasanlagen (d.h. 300 bis 1.500 kW), da diese besonders wirtschaftlich sind.
• Moderne Biogasanlagen erzielen hohe Anlagenverfügbarkeiten und Auslastungsgrade (> 90 %) und sind damit Grund- und Spitzenlastfähig.
• Die zunehmend Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung macht die Biogasnutzung immer interessanter.
• In den nächsten Jahren wird die Einspeisung von Biogas in Erdgasnetze (und ggf. auch die Nutzung von Biogas für Brennstoffzellen) stark an Bedeutung gewinnen.

Autor:
Dr.-Ing. Jürgen Wiese
GKU
Gesellschaft für kommunale Umwelttechnik mbH
Heinrichstraße 17/19
36037 Fulda

Tel.: 0661/12-408
Fax: 0661/12-409
URL: http://www.gku-fulda.de
E-Mail: juergen.wiese@uewag.de

Energiesparen durch druckgeregelte Heizungspumpen

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Bundesweit wird der Energieverbrauch für Heizungsumwälzpumpen auf 20 GW/a angenommen. Dies entspricht ca. 3 bis 4% des gesamten Strombedarfs in Deutschland. Auf der Kläranlage werden Heizungsumwälzpumpen für die Wärmeversorgung von beheizten Faulbehältern eingesetzt. Im Winter müssen zusätzlich die Betriebsgebäude beheizt werden. Sehr oft werden dazu ungeregelte Pumpen eingesetzt. Die Pumpen werden dabei mit einer konstanten Drehzahl betrieben. Durch den Einsatz von geregelten Umwälzpumpen kann beträchtlich Strom eingespart werden. Nach dem Entwurf der Energieeinsparverordnung müssen in neuen oder umgebauten Zentralheizungen mit mehr als 25 KW geregelte Umwälzpumpen eingebaut werden.

Geregelte Pumpen passen ihre Drehzahlen dem benötigten Förderstrom an. Es wird prinzipiell zwischen Konstantdruckregelung und Proportionaldruckregelung unterschieden. Bei der Konstantdruckregelung wird versucht den Differenzdruck der Pumpe konstant zu halten. Der Differenzdruck wird entweder über je einen Drucksensor auf der Saug- und der Druckseite der Pumpe gemessen oder aus der Stromaufnahme der Pumpe mittels Kennlinienfunktion berechnet. Der einzustellende Konstantdruck muss auf das Heizungssystem abgestimmt sein. Heizungsumwälzpumpen mit integrierter Regelung haben etliche Kennlinien zum Anpassen eingebaut.

Die Proportionaldruckregelung berücksichtigt die steigenden Widerstände der Rohre und Armaturen bei höheren Durchflüssen. Die Pumpe regelt den Druck abhängig von der Durchflussmenge bis auf 50% des maximalen Drucks der jeweiligen Kennlinie. Dadurch kann bei geringeren Fördermengen zusätzlich Energie eingespart werden.

Grafiken: Leistung einer Heizungspumpe mit und ohne Druckregelung

Bild FW-EnE-Heizungspumpen-1.JPG

Bild FW-EnE-Heizungspumpen-2.JPG

Der Strombedarf von Heizungsumwälzpumpen ist in aller Regel zwar nicht sehr hoch, jedoch sind je nach Anlagenstruktur sehr viele Umwälzpumpen im Einsatz um die Verbraucher mit Wärme zu versorgen. Zusätzlich zum eingesparten Strom können bei Wärmerückgewinnungsanlagen aus Verbrennung, Trocknung oder Blockheizkraftwerken oft die Temperaturdifferenzen zwischen Vorlauf und Rücklauf erhöht werden. Meist wird bei diesen Anlagen mit Überströmventilen gearbeitet, um Druckdifferenzen zwischen Vorlauf und Rücklauf auszugleichen. Dies führt zu einer Temperaturanhebung im Rücklauf und zu einem schlechteren Wirkungsgrad der Wärmetauscher der Rückgewinnungsanlagen. Mit geregelten Heizungspumpen sind diese Überstromregelungen hinfällig. Die erhöhte Temperaturdifferenz steigert den Wirkungsgrad der Wärmetauscher bei gleicher Förderleistung.

Die Entscheidung ob ungeregelte Pumpen selbst, mit Frequenzumformer und Druckmessungen, umgebaut werden oder ob sich Pumpen mit integrierter Druckreglung lohnen hängt von den betrieblichen Gegebenheiten ab.

Das Einsparpotential ist bei großen Schwankungen von Fördermengen besonders groß. Die Stromersparnis beträgt je nach Pumpe und den Randbedingungen bis 30%. Der Umbau oder ein Ersatz durch geregelte Pumpen rechnet sich schon nach wenigen Jahren. Auch im privaten Haus kann es sich lohnen nachzusehen ob noch eine ungeregelte Pumpe für die Heizungsumwälzung im Einsatz ist. Für den Privatbereich wird mit Ersparnissen bis 70% geworben.

Wenn Sie Fragen oder Anregungen zu diesem Artikel haben, dann freuen wir uns auf Ihre E-Mail an Fachwissen@klaerwerk.info

Autor: CS

Private Entsorger provozieren Abwasserverteuerung in Höhe von 800 Mio. € pro Jahr

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AöW: Bundesregierung muss BDE-Beschwerde wegen Versteuerung öffentlicher Abwasserdienstleistungen zurückweisen

Die AöW fordert die Bundesregierung auf, mit einer eindeutigen Stellungnahme zur EU-Beschwerde des Bundesverbandes der privaten Entsorgungswirtschaft (BDE) und dessen Forderung nach einer Versteuerung öffentlicher Abwasserdienstleistungen eine sinnlose Verteuerung des deutschen Abwassers zu verhindern. Untersuchungen, die auch im Auftrag der Bundesregierung durchgeführt wurden, zeigen nämlich, dass die Einführung solch einer Steuerpflicht die Kosten der Abwasserbeseitigung um voraussichtlich mehr als 10 % verteuern würden.

Dazu erklärt der Präsident der Allianz der öffentlichen Wasserwirtschaft, Dr. Jochen Stemplewski: „Dem BDE geht es mit seiner Beschwerde im Kern um Privatisierung durch dieHintertür – nicht um Steuergerechtigkeit oder günstigere Leistungen für die Bürger! Der BDEwill lukrative private Abwassergeschäfte ermöglichen, auch um den Preis neuer zusätzlicherSteuerlasten. Und höhere Steuern zahlt bekannter Weise am Ende doch immer der Bürger! Als hoheitliche und damit nicht auf Markt- und Gewinnerzielung ausgerichtete Aufgabe kann die Abwasserbeseitigung nicht der Mehrwertsteuer unterliegen. Im Interesse einer sicheren und kostengünstigen Leistung für die Bürger muss es weiter uneingeschränkt möglich sein, dass die Gemeinden, öffentliche Zweckverbände und sondergesetzliche Wasserwirtschaftsverbände diese öffentliche Aufgabe ohne zusätzliche Steuerlasten ausüben. Deshalb sollte die Bundesregierung gegenüber der EU klar und eindeutig Stellung gegen die Beschwerde beziehen.“

Die Abwasserbeseitigung ist nach dem Recht des Bundes und der Länder eine hoheitliche Aufgabe, die grundsätzlich von Körperschaften öffentlichen Rechts wie den Kommunen als Teil der öffentlichen Daseinsvorsorge wahrzunehmen ist. Dies geht zurück auf das Sozialstaatsgebot des Grundgesetzes und auf das grundgesetzlich verbriefte Selbstverwaltungsrecht der Kommunen, die eigenen Verhältnisse zu regeln. Es ist zugleich mit der Pflicht verbunden, überall und jederzeit Garant der ordnungsgemäßen Erfüllung dieser Aufgabe im jeweiligen Einzugsgebiet zu sein

Kommunen und andere zuständige Körperschaften öffentlichen Rechts sind bei der Durchführung dieser hoheitlichen und damit nicht etwa auf Gewinnerzielung ausgerichteten Aufgabe nicht steuerpflichtig.

Der BDE will nun mit seiner Beschwerde erreichen, dass die Gemeinden und andere öffentliche Träger der Abwasserbehandlung umsatzsteuerpflichtig werden. Zur Begründung führen die privaten Entsorger an, die Nichtbesteuerung der Leistung öffentlicher Einrichtungen führe zu Wettbewerbsverzerrungen zum Nachteil privater Unternehmer, die auch auf dem Feld der Abwasserbeseitigung tätig werden wollten. Nach der gesetzlichen Regelung im Wasserrecht gibt es aber einen Wettbewerb nicht; denn die gesetzlichen und öffentlichen Aufgabenträger konkurrien weder untereinander noch mit Privatunternehmen.

Das trägt der Tatsache Rechnung, dass es sich dabei um ein sensiblen Infrastrukturbereich und eine Aufgabenstellung von großer öffentlicher Bedeutung handelt, was insbesondere mit den großen Gefahren beim Versagen der Systeme zusammenhängt. Zudem sind Abwasserbeseitigung und Wasserversorgung jeweils auf ein Gebiet festgelegt („natürliches Monopol“). Die Bürger können schon strukturell nicht die Wahl zwischen verschiedenen Anbietern, d.h. konkurrierenden Leitungssystemen, vor ihrer Haustür haben. Alles andere wäre betriebswirtschaftlich und volkswirtschaftlich unsinnig.

Daher ist es sachlich begründet und vernünftig, dass die Abwasserbeseitigungspflicht insbesondere auch den Gemeinden übertragen ist, die diese Aufgabe zum Teil selbst, durch Eigenbetriebe, Anstalten öffentlichen Rechts oder Mitwirkung in Zweckverbänden oder sondergesetzlichen Wasserwirtschaftsverbänden als juristische Person des öffentlichen Rechtes wahrnehmen. Allerdings bedienen sich die öffentlichen Körperschaften zur praktischen Durchführung dieser Aufgabe in vielen Fällen privater Unternehmen als Dienstleister. Nach aktuellen Erhebungen münden mehr als 70 % des mit der Abwasserentsorgung verbundenen Aufwandes der zuständigen öffentlichen Körperschaften in Aufträge an Privatunternehmen, etwa im Bereich der Bauleistungen, aber auch bei vielen Unterhaltungsaufgaben. Private wirken also heute schon vielfältig bei der praktischen Abwicklung der Abwasserentsorgung mit. Aus der Sicht der AÖW will der BDE deshalb mit seiner Beschwerde nicht etwa einen Lückenschluss im Steuerrecht oder im Wettbewerbsrecht erreichen. Ihm geht es vielmehr um die Übernahme von Abwasseraufgaben als neuem Geschäftsfeld für seine Unternehmen. Deshalb stören sich seine Mitglieder an kommunalen Gestaltungsspielräumen.

Unternehmen schickt Projekt „Kanalnetzsteuerung“ ins Rennen / Senkung der Gewässerbelastung aus Kanalnetz um 50 Prozent

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KWL bewirbt sich um den Sächsischen Umweltpreis 2008

Leipzig. Mit ihrem Projekt „Kanalnetzsteuerung – zum Wohle der Umwelt“ bewirbt sich die KWL – Kommunale Wasserwerke Leipzig GmbH um den Sächsischen Umweltpreis 2008. Die Kanalnetzsteuerung ermöglicht der KWL, gezielt Einfluss auf die Mischwasserströme im Kanalnetz zu nehmen und so die Schmutzbelastung der Leipziger Gewässer deutlich zu reduzieren. Über sogenannte Steuerbauwerke kann das Unternehmen große Mengen Mischwasser, also Schmutz- und Regenwasser, in der Kanalisation zwischenspeichern und dann schritt­weise in Richtung Klärwerk leiten, wo es umweltgerecht gereinigt wird. Damit vermeidet die KWL, dass in Zeiten hoher Niederschläge Misch­wasser ohne biologische Reinigung in die Leipziger Flüsse eingeleitet werden muss. Konkret bedeutet das eine Entlastung der Gewässer um rund 70.000 Kubikmeter Mischwasser pro Jahr.

Ökologisch und ökonomisch richtungweisend
„Wir reichen die Kanalnetzsteuerung mit großem Selbstbewusstsein beim Sächsischen Umweltpreis 2008 ein“, konstatiert Dr. Andreas Schirmer, technischer Geschäftsführer der KWL. „Das Projekt ist richtungweisend: Wir senken die Belastung der Leipziger Gewässer aus dem Kanalnetz um rund 50 Prozent und agieren dabei gleichzeitig wirtschaftlich effizient“, so der Geschäftsführer weiter. Bislang inves­tierte die KWL rund 12 Millionen Euro in die Kanalnetzsteuerung. So errichtete das Unternehmen vier Steuerbauwerke und schaffte die nötigen baulichen Voraussetzungen im Klärwerk Rosental. Zusätzlich modernisierte die KWL zahlreiche Hauptsammler, also große, dem Klärwerk vorgelagerte Abwasserkanäle, in denen das Mischwasser zwischen­gespeichert werden kann. Neben den extrem positiven Effekten für die Umwelt, zahlen sich die Investitionen auch wirtschaftlich aus: Um den gleichen Effekt mit einem konventionellen Ansatz zu erzielen, hätte die KWL rund 50 Millionen Euro zusätzlich in den Bau von Regenrückhaltebecken investieren müssen.

Funktionsweise der Kanalnetzsteuerung
Unter Leipzigs Straßen liegt ein weit verzweigtes Netz von Abwasser­kanälen. Es ist zu großen Teilen als Mischkanalisation angelegt. Über­steigt die anfallende Mischwassermenge in Zeiten starker Niederschläge die Kapazitäten des Klärwerks, muss der Überschuss in die Leipziger Flüsse eingeleitet werden. Aus diesem Grund gibt es bei der KWL das Projekt Kanalnetz­steuerung, das sich speziell mit der Optimierung des Zusammenspiels von Ka­nalnetz, Klärwerk und Gewässern beschäftigt.
Herzstück der Kanalnetzsteuerung sind die Steuerbauwerke, die sich in den Abwasserhauptsammlern befinden und den Zufluss zum Klärwerk regeln. Dabei wird die Menge des Misch­wassers automatisch ermittelt. Übersteigt sie ein festgelegtes Maß, wird ein sogenannter Schieber gedrosselt und das Wasser im Hauptsammler angestaut. Später wird das Wasser dann nach und nach ins Klärwerk geleitet und umweltgerecht gereinigt. Dieses Vorgehen wird sich künftig besonders dann auszahlen, wenn es, wie häufig im Sommer, in verschiedenen Stadtgebieten unterschiedlich stark regnet. Dann kann die KWL mit der Verbundsteuerung die Kanäle aus denjenigen Gebieten als Stauraum nutzen, in denen weniger Niederschlag fällt. Damit gewähr­leistet das Unternehmen auch bei Starkregen die volle Reinigungs­leis­tung für das anfallende Mischwasser aus den betroffenen Stadtgebieten.

Hintergrund Sächsischer Umweltpreis 2008
Der Sächsische Umweltpreis 2008 wird vom Sächsischen Ministerium für Umwelt und Landwirtschaft (SMUL) vergeben und ist mit insgesamt 50.000 Euro dotiert, die unter mehreren Preisträgern aufgeteilt werden können. Mit dem Preis sollen herausragende Leistungen für den Schutz der Umwelt und der natürlichen Ressourcen sowie für den Naturschutz gewürdigt werden. Folgende Kriterien werden dabei von einer Jury aus Persönlichkeiten der sächsischen Wirtschaft und Politik sowie aus Wissenschaft und Verwaltung bewertet: Umwelt­wirkung, Innovation, Modellcharakter, Strategie/Konzept, Synergiewirkung und Nachhaltig­keit. Auf Empfehlung der Jury entscheidet das SMUL über die Vergabe des Sächsischen Umweltpreises 2008.

Effiziente Biogaserzeugung

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Messen-, Steuern- und Regeln auf Biogasanlagen

Dr.-Ing. Jürgen Wiese

Die Optimierung von landwirtschaftlichen und industriellen Biogasanlagen gewinnt in jüngster Zeit zunehmend an Bedeutung, u.a. aufgrund der steigenden Rohstoffpreise für nachwachsende Rohstoffe bzw. fallender Entsorgungserlöse für organische Reststoffe. Der Einsatz moderner Mess- und Automationstechnik ist ein wesentlicher Ansatzpunkt für die Effizienzsteigerung von Biogasanlagen. 

Was ist Messen, Steuern und Regeln?

Messen
Aufgabe des Messens ist die experimentelle Bestimmung quantitativ erfassbarer Größen zur Beurteilung der Eigenschaften, Funktion, Qualität und Zuverlässigkeit bestimmter Stoffe.

online = Messen direkt im Prozess
  = quasi in Echtzeit
  = (quasi-)kontinuierlich
offline = Messen im Labor o.ä.
  = mit (erheblicher) Zeitverzögerung
  = nur (un-)regelmäßi

Steuern und Regeln
Die gezielte Beeinflussung eines Prozesses mit dem Ziel, eine oder mehrere chemisch-physikalische und biologische Größen (z.B. pH, Temperatur) auf einen gezielten Sollwert zu bringen.

Warum Messen, Steuern und Regeln auf Biogasanlagen? 
Die meisten Biogasanlagen sind intransparente Systeme! 

Bild FW-Gas-Wiese-1.jpg 

Konsequenz: Blackbox-Systeme lassen sich nur schwer analysieren und optimieren!

• Für jeden der vier Teilschritte der Biogaserzeugung sind unterschiedliche Bakterienstämme verantwortlich.

• Der Anaerobprozess wurde von der Natur über viele Hundert Millionen Jahre optimiert. Wie viele spezialisierte Organismen reagieren auch anaerobe Bakterien oft sensibel auf Milieu-Änderungen:

  • Änderung des pH-Wertes
  • Änderung der Temperatur
  • Zu hohe Konzentrationen bestimmter Stoffe (z.B. organische Säuren)
  • Suboptimale Nährstoffverhältnisse
  • Zu niedrige Konzentration bestimmter Stoffe (z.B. Spurenelemente)
  • Starke Belastungsschwankungen

• Das Wachstum anaerober Mikroorganismen ist relativ langsam. D.h. im Falle einer ernsthaften biologischen Störung kann es 2 bis 3 Monate dauern, bis der Prozess wieder auf voller Leistung ist.

Beispiel: Vergleich einer 500 kW-NaWaRo-Biogasanlage mit 70 bzw. 90 % Wirkungsgrad

  Einheit  Anlage A
(suboptimal) 
Anlage B
(Beispiel) 
Auslastungsgrad  70  90 
Energieproduktion pro Jahr  kWh  3.066.000  3.942.000 
Einnahmen (Strom) pro Jahr  EUR/a  487.500  627.000 
Differenz = Mindererlös  EUR/a    + 139.500 

Fehlende Prozessüberwachung kann teuer werden, besonders wenn es zum Versagensfall kommt und die Biogasanlage längere Zeit still steht!

Antriebskräfte für den Einsatz von MSR-Technik

1. Immer mehr größere Biogasanlagen werden gebaut.
2. Zunehmender Druck durch Finanzinstitute und Versicherungen
3. Zunehmender Kostendruck wegen steigender Substratkosten (NaWaRo) bzw. sinkender Entsorgungserlöse (Kofermente)
4. Probleme werden zunehmend komplex:
• Maximierung der Energieproduktion → Erhöhung Einnahmen
• Minimierung der Eingangsstoffen → Reduzierung Ausgaben
• Viele verschiedene Inputstoffe → Nutzung von Marktchancen
• Minimierung der Betriebsrisiken → Hohe Anlagenverfügbarkeit 

Was kann auf Biogasanlagen zurzeit gemessen werden?

Flüssig-/Festphase

Füllstand (Behälter, Reaktionsräume) → online möglich
Durchfluss (Beschickung, Reaktionsräume) → online möglich
Temperatur (Reaktionsräume)  → online möglich
pH-Wert (Beschickung, Reaktionsräume) → online möglich
LF-Wert (Beschickung, Reaktionsräume) → online möglich
Redox (Reaktionsräume) → online möglich
TS-Konz. (Beschickung, Reaktionsräume) → online möglich
Konz. org. Säuren (Reaktionsräume) → offline
NH4-N-Konz. (Reaktionsräume) → offline
Säurekapazität (Reaktionsräume) → offline

Gasphase (Biogas)

Zusammensetzung (CH4, CO2, O2, H2S + ggf. H2, NH3)  → online mögl. 
Volumenstrom  → online mögl.
Gasfüllstand  → online mögl.
Gasdruck  → online mögl.

Beschickung

Art (Substrattyp)  →  offline/online
Volumen / Gewicht  →  offline/online

Maschinen und Apparate 

Betriebszustand (Betriebsstatus, Wartungsintervalle)  → online mögl.
Energieverbrauch / Leistungsaufnahme  → online mögl.

Was ist bei der Auswahl von Messgeräten zu beachten? 

Problematische Messbedingungen
• inhomogene Vielstoffgemische → prinzipiell schwierig zu messen
• Schmutzstoffe (z.B. Fette) → ggf. kurze Reinigungsintervalle
• Zopfende und verstopfende Inhaltsstoffe → ggf. kurze Reinigungsintervalle
• Störstoffe → Querempfindlichkeiten
• Schadstoffe → z.B. H2S-Elektrodenvergiftung von pH-Sonden
• Ggf. Ex-Schutz-Problematik 

Konsequenz: robuste Messtechnik auswählen! 

Online- versus Offline-Messtechnik
• Welche Messintervalle benötige ich, um den Prozessverlauf adäquat nachbilden zu können?
• Welche Messgenauigkeit benötige ich, um den Prozessverlauf adäquat nachbilden zu können?
• Wie ist das Kosten-Nutzen-Verhältnis zwischen online- und offline-Messtechnik (Investitions- und Betriebskosten)?
• Lassen sich online-Messgeräte (problemlos) nachrüsten?
• „Nur“ Messgerät oder Grundlage für Steuerungs- und Regelungsstrategien? 

Mögliche andere Entscheidungskriterien
• Ist eine einfache Anbindung an die Automationsebene der Biogasanlage möglich?
• Sind ausreichende Reserven auf der Automationsebene vorhanden?
• Digitalisierung der Messtechnik:
• Digitale Messgeräte bieten andere Möglichkeiten bezüglich vorausschauender Wartungskonzepte, Fehleranalyse etc. als analoge Messgeräte.
• Durch digitale Messkonzepte lassen sich ggf. Investitionskostenvorteile erzielen (z.B. nur noch eine Controllerplattform) 

Was ist bei der Auswahl von Messpunkten zu beachten? 

Mögliche Kriterien
• Wie aufwändig ist die Wartung der Messgeräte an der entsprechenden Stelle? (z.B. Zugänglichkeit)
• Wie (finanziell und technisch) aufwändig/riskant ist der Einbau eines Messgerätes an einer bestimmten Stelle? (z.B. Spannbeton)
• Ist die Messstelle repräsentativ für den Prozess?
• Ex-Schutz-Problematik? (ggf. deutlich höhere Kosten)
• Kann ich es mir finanziell und vom Personalaufwand her leisten, in jedem Reaktionsraum zu messen oder kann ich mit einem Messgerät mehrere Reaktionsräume beproben?
• Art des Messverfahrens: in-situ, on-site, berührungslos … 

Was ist auf der Automationsebene zu beachten? 

• Der intensive Einsatz von Steuerungs- und Regelungstechnik setzt das Vorhandensein automatisch manipulierbarer Maschinen und Apparate voraus! (z.B. Automatikschieber)
• Beim Bau einer Biogasanlage sollten bereits Reserven auf der Automationsebene eingeplant werden, sodass Messgeräte ohne größeren Aufwand nachgerüstet bzw. Steuerungs- und Regelungskonzepte implementiert werden können!
• Nach Möglichkeit sollten auf der Automatisierungs- und Visualisierungsebene Standardschnittstellen vorhanden sein! 

Wie hoch sind die Kosten für Messtechnik? 

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pH/Redox (≈ 1.000 €)
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TS-Sensor
(ab 3.000 €)
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Biogasanalyse
(≈ 6.000 €)
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Gasfüllstand,
Füllstand
(je < 1.000 €)
Bild FW-Gas-Wiese-2-4.jpg
Biogasdurchfluss
(≈ 2.500 €)
Bild FW-Gas-Wiese-2-6.jpg
IDM (≈ 2.000 €)
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Autom. Titrator
(≈ 4.000 €)
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TS-Labor (< 2.000 €)
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Leitsystem(Softw.)
(< 15.000 €)
 

Praxisbeispiel: SBW Biogas Lelbach
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Beispiel: BGA Lelbach (Lageplan) 
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Beispiel: BGA Lelbach (Lageplan)
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Beispiel: BGA Lelbach (Eingangsstoffe)

Bild FW-Gas-Wiese-6-1.jpg
Fahrsilo
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Lagertank für Gülle
Die Anlage wurde konzipiert zu Verwertung verschiedener Nachwachsender Rohstoffe:

• Rindergülle (≈ 15 t/d)
• Maissilage und GPS (25 – 30 t/d) (TS = 28 %)
• Sudangras (< 1 t/d)
• Hühnertrockenkot (< 1 t/d)
• Getreide (Roggen, CCM, Raps) (<< 1 t/d)
• Zuckerrüben (1)
• Futterrüben (1)

(1)saisonaler Ersatz für Getreide und Maissilage

Beispiel: BGA Lelbach (Prozessleitsystem)

Bild FW-Gas-Wiese-7-1.jpg  • Modernes Prozessleitsystem (WinCC 6.0)
• Programmierschnittstellen (VBA, C-Script)
• Standardschnittstellen (Active-X, OLE, OPC)
• Datenbankschnittst. (SQL, ODBC, OLE-DB)
• Leistungsfähige Speicherprogrammierbare Steuerung (S7)
• Digitaler Prozessbus (PROFIBUS-DP)
• Fernwirktechnik (mobil und drahtgebunden) und Störmeldekonzepte 
Bild FW-Gas-Wiese-7-2.jpg 

Beispiel: BGA Lelbach (Pumpstation) 

Bild FW-Gas-Wiese-8-1.jpg  • voll automatisiert
• Messgeräte:
• Durchfluss (MID)
• pH-Sonde
• Redox-Sonde
• TS-Sonde
• …

  „Spinne“: Durch Nutzung dieser Konstruktion kann jeder Reaktionsraum mit nur einem Satz Messgeräte mehrmals am Tag überwacht werden.

Bild FW-Gas-Wiese-8-3.jpg

Bild FW-Gas-Wiese-8-2.jpg 

Beispiel: pH, Redox und Gasdurchfluss 
Bild FW-Gas-Wiese-9.jpg

Beispiel: TS-Messung 
Bild FW-Gas-Wiese-10.jpg 

Beispiel: BGA Lelbach (Feststoffdosierer 1)

Bild FW-Gas-Wiese-11-1.jpg  • Container (68 m3) mit Schubboden und
Auflösewalze
• Vertikale und horizontale Schnecken
• Erprobtes System für Maissilagen, Gras,
Sudangras, Hühnertrockenkot und Getreide
• Quasi-kontinuierliche bedarfsgerechte Fütterung von Fermenter und Nachgärer möglich
• Messgeräte (Auswahl):
• Wägezellen
• Energieverbrauch
• Nah-Infrarot-Spektrometer (NIRS)

Bild FW-Gas-Wiese-11-3.jpg

Bild FW-Gas-Wiese-11-2.jpg 

 

Beispiel: BGA Lelbach (Feststoffdosierer 1) 

Bild FW-Gas-Wiese-12.jpg

Beispiel: BGA Lelbach (Feststoffdosierer 2)

Bild FW-Gas-Wiese-13-1.jpg

Bild FW-Gas-Wiese-13-2.jpg

• Maschine zum Waschen/Zerkleinern (Ø < 2 cm) von
größeren Feststoffen
• Anwendung: Zucker-/Futterrüben, Kartoffeln o.ä. 
Bild FW-Gas-Wiese-13-3.jpg

Beispiel: BGA Lelbach (Fermenter/Nachgärer)

Bild FW-Gas-Wiese-14-1.jpg

Bild FW-Gas-Wiese-14-2.jpg

• 1 x Tauchmotorrührwerk
• 1 x Großflügelrührwerk
• Messgeräte:
• Füllstand (Flüssigkeit)
• Füllstand (Gas)
• Überfüll-/Schaumwächter
• Temperaturmessungen
• Energieverbrauch 
Bild FW-Gas-Wiese-14-3.jpg

Beispiel: BGA Lelbach (Biogas)

Bild FW-Gas-Wiese-15-1.jpg

Bild FW-Gas-Wiese-15-2.jpg

• Durchflussmessung
• Gaszusammensetzung
• Methan (CH4) (IR)
• Kohlenstoffdioxid (CO2) (IR)
• Sauerstoff (O2) (EC)
• Schwefelwasserstoff (H2S) (EC)
• Überwachung der Ex-Zone im Gebäude

Bild FW-Gas-Wiese-15-3.jpg

EC = Elektrochemisch
IR = Infrarot-Absorption 

Beispiel: BGA Lelbach (Sonstige Messdaten)

• Zahlreiche Daten über das BHKW: Drehzahl, Gastemperatur, Temperatur in jedem einzelnen Zylinderkopf, …
• Zahlreiche Daten über die Stromerzeugung: Blindarbeit, Wirkarbeit, cos φ, …
• Zahlreiche Daten über Stromverbrauch: Rührwerke, Antriebe, Frequenzumformer, …
• Zahlreiche Temperaturdaten: Heizkreisläufe, Wärmetauscher, Fermenter, Nachgärer, Wärmemengenzähler
• Lückenlose Dokumentation: Status, Laufzeiten, Schaltzahlen etc. für Pumpen, Rührwerke, Antriebe, Schieber etc. 

Beispiel: BGA Lelbach – Betriebsergebnisse
Bild FW-Gas-Wiese-16.jpg

Tabelle: Betriebsdaten der BGA Lelbach (Vergleichswerte nach FNR, 2005 bzw. Hessen, 2006)
(M = Medianwert, MW = Mittelwert, B = Bandbreite) 

Betriebskenngröße  Einheit  Lelbach  Vergleichswert 
Stromproduktion zu Eingangsstoffen  kWh/tinput   251  M: 150 
Eigenenergieverbrauch (Biogasanlage)  7,7 B: 3-14 r, MW: 8 
Stromproduktion pro m3 Biogas  kWh/m3Biogas  2,08  B: 1,4-2,4 
Methanproduktion zu Reaktorvolumen  m3CH4/(m3R×d)  1,21  B: 0,3-1,1;
MW: 0,74 
Motor-Auslastungsgrad (bezogen auf 530 kW)  95,1 MW: 62,0 
Abbaugrad der Eingangsstoffe  76,9  MW: 61,5 

Anmerkungen: Berechnungen und Vergleichsdaten analog den Studien „Ergebnisse des Biogas-Messprogramms“ (FNR-Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe, 2005) bzw. „Biogas in Hessen“ (HMUlRV, 2006)

 
Beispiel: Photometrische Schnelltests

Bild FW-Gas-Wiese-17-1.jpg Bild FW-Gas-Wiese-17-2.jpg
Messplatz
Investkosten: < 10.000 €
Bild FW-Gas-Wiese-17-3.jpg
Eingabe der offline-Messwerte als Führungsgröße für Leitsystem möglich!

Beispiel: Automatische Titratoren

Bild FW-Gas-Wiese-18-1.jpg Autom. Titrator(ca. 4.000 €)
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Eingabe des offline-Messwertes als Führungsgröße für Leitsystem möglich!

MSR-Anwendungen
• Bilanzen für Energie (Strom, Wärme) und feste, flüssige und gasförmige Stoffe sind möglich.
• Automatisierung und Anlagensteuerung sind auf einem sehr hohen Niveau möglich.
• Lückenlose Dokumentation des Anlagenbetriebs (inkl. der Störungen).
• (Quasi-)kontinuierliche Überwachung wichtiger Betriebs- und Prozessparameter.
• Andere wichtige Betriebsparameter (z.B. hydraulische Verweilzeit) können automatisch kalkuliert werden.

(Zukünftige) MSR-Anwendungen
• Zahlreiche wichtige Daten für
• ein technisches, ökonomisches und ökologisches Controlling and Benchmarking,
• Entscheidungsunterstützende Systeme,
• (anlagenweite) Echtzeitsteuerung/-regelung,
• Künstliche Intelligenz-Anwendungen und
• (anlagenweite) Computermodellierung.
• „Virtuelle Kraftwerke“: virtuelle Kombination von Biogasanlagen und ggf. anderen Erneuerbaren Energien (z.B. Wind) ® Bündelung von Energieproduktionskapazitäten

Zusammenfassung und Fazit
• Der Einsatz umfangreicher Messtechnik macht aus dem „Black-Box-System“ Biogasanlage ein „Gray-Box-System“.
• Ziel: die Anlagenverfügbarkeit und den Auslastungsgrad auf einem möglichst hohen Niveau zu halten.
• Der Stand der Mess- und Prozessleittechnik erlaubt bereits heute eine high-level Automation. Es sind technisch nahezu beliebig komplexe MSR-Konzepte realisierbar.
• Messgeräte müssen gewartet und kontrolliert werden!
• Eine Analytische Qualitätssicherung der online-/offline- Messgeräte ist wichtig, besonders wenn die Messtechnik die Grundlage für Steuerungen und Regelungen ist.
• Die Betreiber von Biogasanlagen müssen entsprechend geschult bzw. für mögliche Probleme sensibilisiert werden!

Autor:
Dr.-Ing. Jürgen Wiese
GKU
Gesellschaft für kommunale Umwelttechnik mbH
Heinrichstraße 17/19
36037 Fulda

Tel.: 0661/12-408
Fax: 0661/12-409
URL: http://www.gku-fulda.de
E-Mail: juergen.wiese@uewag.de

Warum wir immer länger jung bleiben

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Sozialwissenschaftler der Universität Osnabrück starten Langzeitstudie über die Generation 50plus – 200.000 Befragungen im Internet – Mitwirkung der Bevölkerung erwünscht
Dr. Utz Lederbogen, Stabsstelle Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Universität Osnabrück

Seit Jahrzehnten liefern die Shell-Jugendstudien eine aktuelle Sicht auf die junge Generation. Nun wendet sich Prof. Dr. Dieter Otten und sein Team von der Universität Osnabrück mit einer vergleichbaren Studie den Mitbürgern über 50 zu. Ob Lifestyle, Fitness, Aussehen, Partnerschaft, Konsum oder Freizeit: die Generation der über 50-Jährigen fühlt und gibt sich vital wie nie. Otten: „Alle versuchen, sie als Zielgruppe zu vermarkten. Wir erforschen, was sie wirklich will“. „Die 50+ Studie“ ist bundesweit die größte universitäre Online-Untersuchung dieser Generation. 200.000 Männer und Frauen werden angeschrieben und online befragt. In den kommenden Jahren wird die Studie regelmäßig wiederholt, um so Trends aufdecken zu können. Die Befragung läuft im Internet unter der Adresse: http://www.die50plusstudie.de. Otten: „Wir laden alle Menschen über 50 herzlich ein, sich auch direkt an der Studie zu beteiligen.“
Die demografischen Fakten sind unbestritten für jedermann erkennbar: Die Altersstruktur der Gesellschaft verändert sich in den meisten Industrienationen dramatisch. Die Experten sehen darin sogar einen globalen Wandel. Sinkende Geburtenraten und steigende Lebenserwartung führen zu völlig neuen Strukturen in der Bevölkerung. Diese Statistiken sind seit vielen Jahren bekannt. Doch wie gehen die Menschen selbst damit um, wie passen sich die sozialen Systeme dem Wandel an? Wie sehen die gesellschaftspolitischen Herausforderungen aus?

Ziel der Osnabrücker Soziologen ist es, Mythen und Fakten zu trennen und durch Langzeituntersuchungen die Entwicklungen in der Generation 50+ zukünftig besser und genauer erkennen zu können. „Das Osnabrücker 50+ Panel ist so angelegt, dass es zum Standard der empirischen 50+ Forschung wird“, so der Sozialwissenschaftler. Dazu trägt auch bei, dass die Soziologen einen langfristigen Forschungspartner gewonnen haben, die KarstadtQuelle Versicherungs AG.

Der Forschungsbericht wird im Herbst im Internet (www.uni-osnabrueck.de/50+) veröffentlicht. Zur Frankfurter Buchmesse erscheint unter dem Titel „Die 50+ Studie“ das Buch zur Studie (Rowohlt-Verlag). Otten wird in diesem populären Sachbuch einen spannenden Überblick die wissenschaftliche Debatte über das Älterwerden geben und Schlussfolgerungen ziehen, die aus den Ergebnissen der Studie resultieren.

Alle Teilnehmer an der Studie haben überdies die Möglichkeit, Mitglied im „Das 50+ Netzwerk“ im Internet zu werden. „Dort können sie sich ein Profil anlegen, alte und neue Freunde finden und gemeinsam auch konkrete politische oder soziale Projekte planen“, berichten Nina Melsheimer und Wassja Weiß, die als Mitarbeiter von Prof. Otten die Studie durchführen. Die empirischen Arbeiten betreut Prof. Dr. Reiner Niketta, Lehrstuhl für empirische Sozialforschung und Statistik am Fachbereich Sozialwissenschaften der Universität Osnabrück.

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Weitere Informationen:
Prof. Dr. Dieter Otten, Nina Melsheimer
Fachbereich Sozialwissenschaften
Seminarstraße 33, 49074 Osnabrück
Tel: +49 541 969 4042
Fax: +49 541 969 4600
Email: dotten@uni-osnabrueck.de
Weitere Informationen:
http://www.die50plusstudie.de