Biomethan im Erdgasnetz: Vielseitig einsetzbare erneuerbare Energie

Der Bedarf an fossilen Energien kann mittelfristig durch eine Steigerung der Energieeffizienz und durch einen verstärkten Einsatz Erneuerbarer Energien, z. B. der Beimischung von Biogasen ins Erdgas, gesenkt werden (Grafik 1). Biogas lässt sich grundsätzlich mit einer entsprechenden Aufbereitung auf Erdgasqualität veredeln, es wird Biomethan genannt. Biomethan bietet zukunftsweisende Möglichkeiten, regenerative Energien zu nutzen. Im Gegensatz zu verschiedenen anderen Erneuerbaren Energien lässt es sich gut speichern, dem Bedarf entsprechend einsetzen und umweltschonend über das bestehende Erdgasnetz transportieren. Bei der Verbrennung wird nur so viel Kohlendioxid freigesetzt, wie die zu seiner Herstellung genutzte Biomasse zuvor der Atmosphäre entzogen hat. Auch für Erdgasversorger ist die Biomethan-Verwertung ein interessantes Thema. In das Erdgasnetz eingespeiste Mengen können die Reichweite von Erdgas verlängern. Die Vermarktung von Biomethan stellt eine Bereicherung des Produktportfolios von Energiehandelsunternehmen dar.

Es gibt grundsätzlich mehrere Optionen, Biogas/Biomethan zu nutzen. In Deutschland wird Biogas bereits in mehreren hundert Anlagen bei landwirtschaftlichen Betrieben in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen) eingesetzt, um Strom und Wärme zu erzeugen. Der Strom wird zu den günstigen Bedingungen des EEG (Erneuerbare- Energien-Gesetz) vergütet. Allerdings kann die anfallende Wärme meist nicht ausreichend genutzt werden. Die Aufbereitung und Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz erweitert die Nutzungsmöglichkeiten deutlich. Die Aufbereitung kann jedoch erst für ausreichend große Biogasmengen (ca. 400-500 Nm3/h) wirtschaftlich werden. 

Eingespeistes Biomethan kann an anderen Stellen des Netzes entnommen und für die Wärmeerzeugung oder in KWK-Anlagen eingesetzt werden (Grafik 2). Zunehmend in den Fokus kommt der Einsatz von Biomethan in Erdgasfahrzeugen. Biomethan ist auch als Kraftstoff für Erdgasfahrzeuge geeignet und zwar als Beimischung zu Erdgas oder in Reinform. Aus Sicht der maximalen Erträge pro Fläche sind die gasförmigen Biokraftstoffe den flüssigen überlegen. Nach Angaben des Wuppertal Instituts1 hat Biomethan eine signifikant höhere Flächeneffizienz als klassische Biokraftstoffe (Rapsöl, Ethanol). Aus einem Hektar Anbaufläche lässt sich mehr als viermal soviel gasförmiger Kraftstoff herstellen wie bei der Produktion von Rapsöl. Sein Einsatz im Verkehrssektor kann die gesamten Treibhausgasemissionen eines Fahrzeugs um 55 bis 65 Prozent verringern. Die Erzeugungskosten für aufbereitetes Biogas zur Verwendung in Erdgasfahrzeugen entsprechen unter günstigen Bedingungen etwa dem Tankstellenpreis für Erdgas. 

Die Rahmenbedingungen sind für den Einsatz von Biomethan als Kraftstoff derzeit günstig. Fast alle Automobilhersteller bieten heute Erdgasfahrzeuge an, die mit einem Erdgas-Biomethan-Gemisch gefahren werden können. Mit dem Ausbau der Erdgastankstellen liegen ausreichend Betankungsmöglichkeiten vor. Der Einsatz von Biomethan wird bei steigenden Preisen für Diesel und Benzin zunehmend wirtschaftlicher. Auch die Politik versucht, den Einsatz von Biokraftstoffen zu fördern. Die Koalitionsvereinbarung sieht vor, dass den auf Basis fossiler Ausgangsmaterialien erzeugten Kraftstoffen ein Anteil aus regenerativen Quellen in Höhe von 5,75 Prozent beizumischen ist. Die deutsche Erdgaswirtschaft hat durch eine freiwillige Selbstverpflichtungserklärung angeboten, die Nutzung von Biogas im Kraftstoffsektor aktiv zu fördern. "Wir haben uns verpflichtet, dem Erdgas, das als Kraftstoff verwendet wird, bis zum Jahr 2010 bis zu 10 Prozent Biomethan beizumischen, sofern dieses auf Erdgasqualität aufbereitet ist", so BGW-Präsident Michael G. Feist im Januar 2006 in Berlin. Bis 2020 soll der Anteil auf bis zu 20 Prozent steigen. 

Untersuchungen unter der Leitung des Wuppertal-Instituts haben ergeben, dass durch eine gezielte und effiziente Nutzung der landwirtschaftlichen Flächen die Produktion von 100.000 Gigawattstunden (GWh) Biogas im Jahr 2030 (40.000 GWh in 2020) realistisch ist. Dieser Wert entspricht acht Prozent des Kraftstoffbedarfs, den der Mineralölwirtschaftsverband für 2020 prognostiziert. Um diese Menge aufzunehmen, müssten dann über vier Millionen Erdgasfahrzeuge in Deutschland unterwegs sein. 2030 könnte durch den massiven Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen sogar ein Fünftel des gesamten deutschen Kraftstoffbedarfs durch heimisches Biomethan gedeckt werden. 

Derzeit ist die Einspeisung von Biomethan ins Erdgasnetz noch mit zahlreichen Herausforderungen verbunden. Zu klären sind meist praktische Fragen der Umsetzung: Zum Beispiel der Wirtschaftlichkeit, des Vertriebs, der Gasmengen-Bilanzierung und der Qualitätskontrolle. Die ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e. V. hat diese Fragen im Rahmen einer Fachtagung am 16. Mai 2006 in Augsburg diskutiert. Die ASUE-Fachtagung "Erdgas und Biogas - technische und wirtschaftliche Aspekte" hat aufgezeigt, wie Biogas in die Geschäftsprozesse von Energieversorgungsunternehmen aus Sicht des Netzbetriebes oder des Gasvertriebes aufgenommen werden kann. Die Vorträge sind auf die Herstellung und intensiv auf die Aufbereitung von Biogas eingegangen. Mehrere Referenten sind Vertreter von Versorgungsunternehmen und selbst mit dem Geschäftsfeld "Biogas" betraut, so dass eine hohe Praxisausrichtung gewährleistet war. Zentrale Fragen, wie die Kooperationsmodelle und Schnittstellen mit dem Biogaslieferanten sowie die Anforderungen bei der Einspeisung von Biogas an die Technik und die Qualitätssicherung, wurden detailliert besprochen. Die Vorträge der Fachtagung können im Internet unter www.asue.de, Rubrik Umwelt- und Klimaschutz heruntergeladen werden. Der Tagungsband ist kostenfrei über die ASUE, Telefon (06 31) 360 90 70, Fax: (06 31) 360 90 71, E-Mail: info@asue.de, erhältlich. 

ASUE 

1 Merten, F., Kraftstoffe der Zukunft - Trends und Weichenstellungen, Wuppertal Institut, Beitrag zur Sitzung des ASUE-Arbeitskreises "Erdgas und Umwelt" am 30.5.2006 in Leipzig 

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