Energteische Nutzung biogener Abfälle im Kanton Schaffhausen, Stofffluss und Potenziale

Kanton Schaffhausen - Hochbauamt - Energiefachstelle

Energetische Nutzung biogener Abfälle im Kanton Schaffhausen Stofffluss und Potenziale

Vorwort

In der vorliegenden Studie geht es um die Erfassung und Potenzialabschätzung für die energetische Nutzung biogener Abfälle im Kanton Schaffhausen. Folgende Personen haben die Untersuchung begleitet: •

Bernard Dubochet: Energiefachstelle; Auftraggeber. Hochbauamt des Kantons Schaffhausen.

•

Andrea Paoli: Energiefachstelle; Dienststellenleiter. Hochbauamt des Kantons Schaffhausen.

•

Adolf Thalmann: Leiter Fachbereich Stoffe, Boden und Abfälle (ALU) im Kanton Schaffhausen.

•

Wendelin Hinder: Ressortleiter Landwirtschaftsamt Schaffhausen.

•

Fritz Loosli: Betriebsleiter Kehrichtbehandlungsanlage Hard.

•

Urs Capaul: Stadtökologie der Stadt Schaffhausen.

•

Ernst A. Müller: Büro eam, Zürich.

Die Daten zu den biogenen Abfällen aus Haushaltungen und öffentlichen Diensten hat Herr Adolf Thalmann anfangs November 2006 kontrolliert und bestätigt.

Die Daten zur Landwirtschaft stammen von Herrn Wendelin Hinder.

Die Daten der Kehrichtbehandlungsanlage Hard hat uns Herr Fritz Loosli zur Verfügung gestellt.

Mit telefonisch durchgeführten Interviews wurden die Daten aus Industrie und Gewerbe zwischen Juli und September 2006 von der Ernst Basler + Partner AG erhoben.

In diesem Sinne möchten wir recht herzlich für die kooperative Zusammenarbeit zwischen den einzelnen Stellen danken.

Zusammenfassung Ausgangslage und Aufgabenstellung Die Schweizer Energiepolitik strebt an, den Beitrag der erneuerbaren Energien an die Elektrizitätsproduktion bis 2010 um zusätzlich 500 GWh, bis 2030 um zusätzlich 5'400 GWh zu steigern. Umgerechnet auf die Bevölkerungszahl des Kantons Schaffhausen entspricht dies ungefähr einer zusätzlichen Elektrizitätsproduktion aus erneuerbaren Energien von ca. 5 GWh bis 2010 und ca. 54 GWh bis 2030.

Mittels einer Potenzialabschätzung wurde in der vorliegenden Untersuchung abgeklärt, welchen Beitrag die energetische Nutzung biogener Abfälle im Kanton Schaffhausen zur Zielerreichung leisten kann. Die Studie beschränkte sich auf die feuchten, biogenen Abfälle aus Haushaltungen, Industrie und Gewerbe sowie Landwirtschaft; und damit auf die Technologie der anaeroben Vergärung.

Heutige energetische Nutzung biogener Abfälle Im Kanton Schaffhausen fallen heute jährlich insgesamt ca. 17'900 t Frischsubstanz (FS) feste biogene Abfälle an. Der grösste Anteil stammt aus Haushaltungen (ca. 13'600 t FS). Der Anteil der biogenen Abfälle aus Industrie und Gewerbe beträgt ca. 3'200 t FS und der Anteil aus dem öffentlichen Dienst ca. 1'000 t FS. Energetisch genutzt werden 3'000 t FS, einerseits in zwei landwirtschaftlichen Biogasanlagen und andererseits in der KVA Buchs. Die restlichen 14'900 t FS biogenen Abfälle werden kompostiert.

Das Aufkommen an flüssigen biogenen Abfällen beträgt im Kanton Schaffhausen ca. 320'000 t FS. Davon wird mehr als 1/3 als Frischschlamm in den Abwasserreinigungsanlagen zu Klärgas umgewandelt. Rund 4'000 t FS wird in den beiden landwirtschaftlichen Biogasanlagen energetisch genutzt.

350'000 300'000 Theor. zusä tzliche flüssige org.

Abfä lle

250'000

Theor. zusä tzlich feste org. Abfä lle

200'000 t FS

He ute energe tisch genutzte org.

Abfä lle (flüssig) He ute energe tisch genutzte org.

Abfä lle (fest)

150'000

Aufk omme n flüssige org. Abfä lle

Heute energet. genutzt

100'000 50'000

Aufk omme n feste org. Abfälle

0 Aufkommen 2005

Verwertung 2005

Biogene Abfälle Fest

Flüssig

Total

Aufkommen biogener Abfälle

17'900

320'000

337’900

Heute energetisch genutzte biogene Abfälle

3'000

113'500

116’500

Zusätzlich vorhandene biogene Abfälle

14'900

206'500

221’400

Aufkommen und Verwertung biogener Abfälle im Kt. Schaffhausen 2005 [Angaben in t FS].

Künftige energetische Nutzung biogener Abfälle Im Kanton Schaffhausen sind zwei Vergärungsanlagen in konkreter Planung: Eine landwirtschaftlich Biogasanlage mit Co-Vergärung in Thayngen und eine gewerblich-industrielle Biogasanlage bei der Kehrichtbehandlungsanlage Hard (Kapazität 10'000 t FS). Werden diese beiden Anlagen gebaut, ist das Potential im Kanton Schauffhausen an festen biogenen Abfällen ausgeschöpft.

Feste biogene Abfälle können auch zusammen mit dem Klärschlamm in Kläranlagen gefault und so Energie gewonnen werden. Eine solche Co-Vergärung ist auch für die ARA Röti in Abklärung.

Gesamtökologisch ist zu berücksichtigen, dass der Stoffkreislauf nicht mehr geschlossen ist, weil der Klärschlamm heute verbrannt werden muss.

Das verbleibende, künftige Potential zur energetischen Nutzung besteht somit bei den flüssigen biogenen Abfällen. Abschätzungen zeigen, dass realistischerweise biogene Abfälle für zusätzlich vier bis neun grosse landwirtschaftliche Biogasanlagen ohne Co – Vergärung verfügbar gemacht werden können, je nach Entwicklung der Rahmenbedingungen. Bei den landwirtschaftlichen Biogasanlagen ohne Co-Vergärung muss berücksichtigt werden, dass diese erst ab einer bestimmten Grösse wirtschaftlich betrieben werden können. Dies erfordert üblicherweise die Zusammenarbeit von mehreren landwirtschaftlichen Betrieben für den Bau und Betrieb einer solchen Anlage.

120'000 Landwirtschaft Industrie und Gewerbe

100'000

Private Haushaltungen Energetisch genutzte org. Abfälle

t FS

80'000

60'000

40'000

20'000

0 Ist - Zustand

Szenario A

Szenario A Ist – Zustand

Szenario B

Szenario C

Szenario B

Szenario C

6'430 (3%)

Private Haushaltungen

-

3'700 (27%)

8'300 (60%)

Industrie und Gewerbe

-

1'000 (31%)

2'000 (62%)

10'000 (5%)

50'000 (24%)

100'000 (48%)

16'430 (14%)

61'130 (27%)

116'730 (51%)

Landwirtschaft Total

Künftig nutzbares Potenzial zur energetischen Nutzung von biogenen Abfällen in Vergärungsanlagen im Kt. Schaffhausen [Angaben in t/a FS. (Anteil am Aufkommen in %)].

Szenario

B3 C4

Anlagentyp Industriell-gewerbliche Biogasanlage Landwirtschaftliche Anlage ohne Co – Vergärung Industriell-gewerbliche Biogasanlage Landwirtschaftliche Anlage ohne Co - Vergärung

Anzahl 1 4 1 9

Zusätzlich NettoJahresenergieproduktion Wärme [MWh/a] Strom [MWh/a] 4'100

3'200

8'900

6'900

Anlagen für die künftige energetische Nutzung biogener Abfälle, inkl. der zusätzlichen Netto Jahresenergiemengen für Wärme und Elektrizität.

Die Energiegewinnung aus biogenen Abfällen in Vergärungsanlagen kann im Kt. Schaffhausen zwischen 60% und 100% zur Stromproduktion für die Zielsetzung von 2010, respektive zwischen 2% und 20% für die Zielsetzung von 2030 beitragen. Massgebend für die künftige Entwicklung und Ausschöpfung des Potenzials sind die rechtlichen und politischen Rahmenbedingungen.

Vorschlag zum weiteren Vorgehen Der politische Entscheid über den Bau der Industriell-gewerblichen Biogasanlage der KBA Hard vom März 2007 ist abzuwarten. Das Szenario B3 stellt diese Option in Kombination mit dem Betrieb von landwirtschaftlichen Biogasanlagen ohne Co – Vergärung dar. In einem nächsten Schritt schlagen wir deshalb vor, Regionen mit hohen landwirtschaftlichen Biomassepotenzialen zu ermitteln und die landwirtschaftlichen Betriebe im Kanton Schaffhausen auf die Eignung für einen erfolgreichen Betrieb einer Biogasanlage zu beurteilen. Für konkrete Standorte werden Lösungsansätze bezüglich der eingesetzten Technologien, der Wirtschaftlichkeit, der Umweltauswirkungen und der Logistik erarbeitet.

Sollen die Mengen biogener Abfälle für die energetische Nutzung gemäss Szenario C verfügbar gemacht werden, braucht es aus heutiger Sicht zusätzlich ein Mix von freiwilligen Massnahmen, gezielten Anreizen und evtl. auch von rechtlichen Vorgaben. Insbesondere wenn die Ziele 2030 erreicht werden sollen, braucht es zusätzliche Anstrengungen und entsprechende Rahmenbedingungen.

AbkĂźrzungsverzeichnis

ARA

Abwasserreinigungsanlage

GVE

Grossvieheinheit

GWh

Gigawattstunde

KBA Hard

Kehrichtbehandlungsanlage Hard

KVA

Kehrichtverbrennungsanlage

kWh

Kilowattstunden

MKD Pflumm

Multi Komponenten Deponie Pflumm

MWh

Megawattstunde

NaWaRos

Nachwachsende Rohstoffe

t FS

Tonnen Frischsubstanz

t TS

Tonnen Trockensubstanz

t/a FS

Tonnen Frischsubstanz pro Jahr

t/a TS

Tonnen Trockensubstanz pro Jahr

o TS

Biogene Trockensubstanz

Inhaltsverzeichnis

1

Einleitung und Ziele.......................................................................................................... 1 1.1 Ausgangslage Schweiz ........................................................................................... 1 1.2 Auftrag.................................................................................................................. 1

2

Definitionen und Abgrenzungen....................................................................................... 2 2.1 Potenzialbegriffe .................................................................................................... 2 2.2 Definition der biogenen Abfallarten ........................................................................ 3 2.3 Systemabgrenzung................................................................................................. 6

3

Aufkommen und Verwertung biogener Abfälle im Kanton Schaffhausen ........................... 7 3.1 Biogene Abfälle aus privaten Haushaltungen........................................................... 7 3.2 Biogene Abfälle aus Industrie und Gewerbe .......................................................... 10 3.3 Biogene Abfälle aus der Landwirtschaft ................................................................ 12 3.4 Biogene Abfälle aus dem öffentlichen Dienst ........................................................ 13 3.5 Kehrichtbehandlungsanlage Hard Beringen........................................................... 14 3.6 Zusammenstellung der biogenen Abfälle und Mengen .......................................... 16

4

Künftige Verwertung ..................................................................................................... 17 4.1 Verfügbare Mengen biogener Abfälle ................................................................... 17 4.2 Technische Anlagevarianten ................................................................................. 22 4.3 Kombination Szenarien und Anlagen .................................................................... 27

5

Fazit und Ausblick .......................................................................................................... 32 5.1 Fazit .................................................................................................................... 32 5.2 Weiteres Vorgehen .............................................................................................. 33

Anhänge A1 Energiepflanzen (sog. Nachwachsende Rohstoffe) A2 Abfallfraktionen und Mengen im Überblick

Ernst Basler + Partner AG

Internet www.ebp.ch

Zollikerstrasse 65 8702 Zollikon

Bericht-Nr. 206'173-3, 13. Februar 2007/WR/SO

Telefon 044 395 11 11 Fax 044 395 12 34

S:\206173\Berichte\SH_Biomasse_Studie_2007_02_16.doc

E-Mail info@ebp.ch

1

1

Einleitung und Ziele

1.1

Ausgangslage Schweiz

Die aktuelle Schweizer Energiepolitik strebt an, den Beitrag der erneuerbaren Energien an die Energieproduktion zu erhöhen. Die Ziele von EnergieSchweiz sehen vor, dass die erneuerbaren Energien im Jahr 2010 gegenüber dem Jahr 2000 bei der Deckung des Elektrizitätsverbrauchs um 500 GWh (ohne Wasserkraft) und bei der Deckung des Wärmeverbrauchs um 3'000 GWh mehr beitragen. Bis ins Jahr 2030 sollen aus erneuerbaren Energien zur Deckung des Elektrizitätsbedarfs zusätzlich 5'400 GWh1) gewonnen werden (inkl. Wasserkraft). Umgerechnet auf die Bevölkerungszahl des Kantons Schaffhausen entspricht dies ungefähr einer zusätzlichen Elektrizitätsproduktion aus erneuerbaren Energien von ca. 5 GWh bis 2010 und ca. 54 GWh bis 2030.

1.2

Auftrag

Bei den erneuerbaren Energiequellen sind die biogenen Abfälle eine interessante, einheimische Ressource. In der vorliegenden Untersuchung geht es um die biogenen Abfälle, die mittels anaerober Vergärung energetisch genutzt werden können, also tendenziell um nasse und homogene Biomasse. Das mittels anaerober Vergärung aus biogenen Abfällen gewonnene Biogas kann in Elektrizität und Wärme sowie in Treibstoff umgewandelt werden. Bei vermehrter energetischer Nutzung von Biomasse könnte ein wichtiger, einheimischer Beitrag zur Reduktion der Treibhausgasemissionen geleistet werden. Die Förderung der erneuerbaren Energie ist ein zentrales Element im Energieleitbild des Kantons und der Stadt Schaffhausen. Mittels einer Potenzialabschätzung will der Kanton abklären lassen, welchen Beitrag die energetische Nutzung biogener Abfälle zur Zielerreichung leisten kann. Mit der Untersuchung sollen folgende Fragen beantwortet werden: •

Wie gross ist das Angebot der heute anfallenden biogenen Abfälle im Kt. Schaffhausen?

Wie werden diese verwertet und entsorgt?

•

Welche Abfallmengen sind für die Vergärung geeignet, können verfügbar gemacht und energetisch genutzt werden?

•

Welche technischen Optionen stehen für die Vergärung im Kanton Schaffhausen im Vordergrund?

1)

Energie Schweiz (2006): Stromversorgungs- und Energiegesetz. Steilpässe aus dem Ständerat. Newsletter Nr. 39.

2

2

Definitionen und Abgrenzungen

2.1

Potenzialbegriffe

Für die Schätzung der Potenziale zur energetischen Nutzung von biogenen Abfällen im Kanton Schaffhausen werden folgende Begriffe benutzt (vgl. auch Abbildung 1): Aufkommen biogener Abfälle In der vorliegenden Untersuchung versteht man dafür das gesamte physikalische Angebot der heute anfallenden biogenen Abfälle im Kanton Schaffhausen.

Heute energetisch genutzte biogene Abfälle Das ist der Anteil des anfallenden biogenen Abfalls, der heute bereits energetisch genutzt wird: In den beiden landwirtschaftlichen Biogasanlagen im Kanton Schaffhausen, in den Abwasserreinigungsanlagen und in der Kehrichtverbrennungsanlage in Buchs.

Theoretisch zusätzlich vorhandene biogene Abfälle zur energetischen Nutzung Dieser Anteil ergibt sich aus der Differenz vom Aufkommen biogener Abfälle und der energetisch genutzten biogenen Abfällen. Es handelt sich hier beispielsweise um den biogenen Abfall, der in Kompostieranlagen oder zu Tierfutter verwertet wird. Ein grosser Teil dieser Abfälle, die feuchte und strukturarme Biomasse, ist für die Vergärung geeignet.

Nicht verfügbare und nicht geeignete biogene Abfälle zur energetischen Nutzung Ein Anteil der biogenen Abfälle ist zwar theoretisch vorhanden, kann jedoch nicht vollumfänglich energetisch genutzt werden. Beispielsweise besteht der Kehricht zu 50% aus organischem Abfall, der im neuen Energiegesetz als erneuerbarer Energieträger definiert wird. Rund die Hälfte davon sind biogene Abfälle. Durch geeignete Anreize und Massnahmen lässt sich die SeparatSammelquote der biogenen Abfälle bei den Siedlungsabfällen steigern. Trotzdem ist nicht davon auszugehen, dass der gesamte anfallende biogene Abfall für die Vergärung verfügbar gemacht werden kann. Ein Teil der biogenen Abfälle ist zudem für die Vergärung nicht geeignet, z.B. holzartige und trockene Abfälle wie Papier oder Karton.

Zusätzlich ausschöpfbares Potenzial biogener Abfälle zur energetischen Nutzung In der Praxis kann nur ein Teil der für die Vergärung geeigneten Abfallmenge, die theoretisch zusätzlich vorhanden ist, verfügbar gemacht und energetisch genutzt werden. Zu berücksichti-

3

gen sind technische, wirtschaftliche, politische und gesellschaftliche Faktoren, welche das theoretisch vorhandene Potenzial einschränken.

Nicht verfügbare und Theoretisch

nicht geeigne-

zusätzlich

te biogene

vorhandene

Abfälle

biogene Abfälle zur enerAufkommen biogener

getischen Nutzung

(Zusätzlich) ausschöpfbares Potenzial

Abfälle

biogener Abfälle

Künftig nutzbares Potenzial

Heute energe-

Heute energe-

tisch genutzte

tisch genutzte

biogene Ab-

biogene Ab-

fälle

fälle

Abbildung 1: Übersicht der Potenzialbegriffe

2.2

Definition der biogenen Abfallarten

Die vorliegende Untersuchung beschränkt sich auf die feuchten, biogenen Abfälle, die in den Haushalten, Industrie und Gewerbe und in der Landwirtschaft anfallen und für die Vergärung geeignet sind. Holzartige Biomassefraktionen sind nicht Bestandteil der Untersuchung.

In den folgenden Ausführungen sind die relevanten biogenen Abfallarten illustriert, die im Kanton Schaffhausen für die Vergärung energetisch genutzt werden können.

4

Biogener Anteil im Kehricht Der Anteil des biogenen Abfalls im Kehricht beträgt in der Schweiz durchschnittlich 27%2). Es handelt sich dabei um a) Rüstabfälle wie Schalen von Kartoffeln, Karotten, Gurken, Salatblätter etc., b) Speisereste wie Früchte, Gemüse, Teigwaren, Reis, Brot, Fleisch etc., c) übrige Küchenabfälle wie verdorbene Lebensmittel, noch verpackte Lebensmittel, Teebeutel, volle Kaffeefilter etc., d) Topfpflanzen mit Erde, Äste, Reisig und e) Gartenabfälle wie Rasenschnitt, Laub, Blumen, Strauchschnitt etc.. Ein grosser Anteil dieser Abfälle ist grundsätzlich für die Vergärung geeignet. Nicht zu den biogenen Abfällen werden gezählt Papier, Zeitungen, Karton, Holz, Knochen, Leder und anderes mehr.

Speisereste Als Speisereste bezeichnet man alle gekochten Lebensmittelabfälle. Darunter fallen gekochte Fleischreste, Reis, Teigwaren und Gemüse. Sie entstehen in Hotels, Restaurants, Kantinen und Haushalten.

Rüstabfälle Ungekochtes Gemüse, Früchte sowie Schalen gehören zu den Rüstabfällen, sofern sie aus Küchen von Haushalten, Hotels, Restaurants und Kantinen stammen.

Gartenabraum (Grünabfall) Der Gartenabraum besteht unter anderem aus Laub, Rasenschnitt und Baum- und Strauchschnitt. Er stammt aus privaten Haushalten, privaten und öffentlichen Gärten, Pärken, Grünflächen wie Friedhöfe, Sportanlagen, Golfplätze, Naturschutzflächen sowie Verkehrs- und Strassenböschungen.

Speiseöle Öle mit tierischem oder pflanzlichem Ursprung bezeichnet man als Speiseöl.

Produktionsabfall Reststoffe und/oder Abfälle biogener Herkunft entstehen in verschiedenen Bereichen der Lebensmittel-, der chemischen und der pharmazeutischen Industrie und Gewerbe. Nennenswerte Beiträge an Abfällen fallen in der Bierherstellung, Weinproduktion, in Brennereien, bei der Milchproduktionsherstellung, Zuckerindustrie und bei der Produktion und Verarbeitung von

2)

BUWAL (2003): Erhebung der Kehrichtzusammensetzung 2001/2002. Schriftenreihe Umwelt Nr. 356. Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, Bern.

5

Früchten an. Früchte und Gemüse, die nicht mehr verkauft werden können, fallen auch in diese Kategorie.

Fleischverarbeitungsabfall Ein nennenswerter Anteil an Reststoffen und/oder Abfällen fällt in Schlachthöfen und in der Fleischverarbeitungsindustrie an.

Gülle und Mist Gülle fällt vor allem bei der Haltung von Milchkühen, Mastrindern und Schweinen an. Bei der Haltung von Mutterkühen, Kälbern, Pferden, Schafen und Ziegen sind mehrheitlich Aufstallungen mit viel Stroh üblich, wobei vorwiegend Mist anfällt.

Klärschlamm Sammelbegriff für den bei Abwasserreinigungsanlagen ausgeschiedenen Schlamm, unabhängig von dem ihn erzeugenden Reinigungsprozess, handle es sich dabei um eine mechanische, eine biologische oder eine physikalisch-chemische Reinigungsstufe [VSA, Glossar]. Seit Mai 2003 darf Klärschlamm nicht mehr auf Futter- und Gemüseflächen ausgebracht werden. Seit 2006 auch nicht mehr auf den übrigen düngerbaren Flächen in der Landwirtschaft.

Energiepflanzen (Nachwachsende Rohstoffe – NaWaRos) Als Energiepflanzen zur Nutzung in Biogasanlagen kommen im Prinzip sämtliche Feldkulturen in Frage. Beispiele sind Gerste, Futterweizen, Körnermais, Zuckerrüben, Raps, Kartoffel, Mais- und Grassilage.

Forstwirtschaft

te

Öffentliche Diens-

Landwirtschaft

Gewerbe

Industrie und

Holz

Ernterückstände

Energiepflanzen

Abwasser

Gülle und Mist

Fleischverarbeitungsabfall

Produktionsabfall

Speiseöl

Gartenabraum

Rüstabfall

Speisereste

Org. Anteil im Kehricht

fraktionen

Herkunft

Haushaltungen

Biomasse-

Entstehung/

Systemabgrenzung

Abbildung 2: Übersicht der Systemgrenzen

2.3

KBA Hard

Sammlung und Transport

Separierung

Logistik

ARAs

KVAs

postieranlagen

Dezentrale Kom-

tieranlagen

Zentrale Kompos-

Biogasanlage

Landwirtschaftliche

anlage

Industrielle Biogas-

Behandlung

gungsrückstände

Rauchgasreini-

Schlacke

Klärschlamm

Separationsmist

Presswasser

Gärgut

Kompost

Treibstoff

Wärme

Strom

Produkt

che Betriebe

Landwirtschaftli-

Gewerbe

Industrie und

Haushaltungen

Absatzmarkt

6

7

3

Aufkommen und Verwertung biogener Abfälle im Kanton Schaffhausen

3.1

Biogene Abfälle aus privaten Haushaltungen

3.1.1

Struktur

Die Tabelle 1 stellt einige Kennzahlen der Haushaltungen im Kanton Schaffhausen dar.

Gemeinden Einwohner Fläche (km2) Wohnungsbestand Einfamilienhäuser

Tabelle 1:

3.1.2

Anzahl/ Mengen 32 73'519 298 35'602 8'634

Charakterisierung der Haushaltungen im Kt. Schaffhausen (Stand 20043)

Aufkommen der biogenen Abfälle aus Haushaltungen im Überblick

Tabelle 2 zeigt die Menge anfallender biogener Abfälle in den Haushaltungen im Kanton Schaffhausen im Überblick. Das Aufkommen biogener Abfälle im Jahr 2005 wird auf insgesamt ca. 13'630 t FS bzw. auf ca. 185 kg pro Einwohner und Jahr geschätzt. Davon befinden sich ca. 3'140 t FS im Kehricht, 7'300 t FS fester biogener Abfall werden in den privaten Haushalten separiert und der öffentlichen Sammlung übergeben und ca. 190 t Speiseöle an Separatsammelstellen abgegeben. Weitere 3'000 t FS Gartenabraum und Rüstabfälle werden direkt dezentral in Gärten und Quartieren kompostiert.

Aufkommen biogener Abfall (t FS) Anteil biogener Abfälle im Kehricht

3'140

Separat gesammeltes Grüngut

7'300

Speiseöl aus öffentlicher Separatsammlung

190

Biogenes Material direkt dezentral in Gärten kompostiert

3'000

Total

13'630

Tabelle 2:

Aufkommen biogener Abfälle aus Haushaltungen in t FS.

Im Folgenden werden die einzelnen Bereiche detaillierter beschrieben.

3)

Schaffhauser Kantonalbank (2006): Der Kanton Schaffhausen in Zahlen.

8

3.1.3

Biogener Anteil im Kehricht

Im Jahr 2005 wurden 17'945 t FS Kehricht und 2'630 t FS Sperrgut in den Gemeinden im Kanton Schaffhausen gesammelt (siehe Abbildung 3) und in der Kehrichtbehandlungsanlage Hard angeliefert und entsorgt4). Untersuchungen über den im Kehricht enthaltene Anteil biogener Abfälle sind im Kanton Schaffhausen bisher keine gemacht worden5). Der für die Schweiz ermittelte Anteil biogener Abfälle im Kehricht beträgt 27%. Dieser wird für den Kanton Schaffhausen auf 15% bis 20% geschätzt6). Das bedeutet einen biogenen Anteil im Kehricht im Kanton Schaffhausen zwischen 2'690 t FS, bzw. 3'590 t FS. Für das weitere Vorgehen wird davon ausgegangen, dass jährlich rund 3'140 t FS biogener Abfall aus Haushaltungen im Kanton Schaffhausen in die Kehrichtbehandlungsanlage Hard gelangt. Nach entsprechender Behandlung wird davon rund die Hälfte des anfallenden biogenen Materials via Schwarzrotte in die Kehrichtverbrennungsanlage nach Buchs SG transportiert7).

Abbildung 3: Kehrichtaufkommen 2005 in den Gemeinden Schaffhausen in Tonnen FS pro Gemeinde

4) 5) 6) 7)

Schriftliche Auskunft: Fritz, Loosli; Betriebsleiter, Kehrichtbehandlungsanlage Hard. 27. Oktober 2006.

Telefonische Auskunft: Adolf, Thalmann; Leiter Fachbereich Stoffe, Boden, Abfälle (ALU). 27. Juli 2006.

Mündliche Auskunft: Urs, Capaul; Stadtökologe von der Stadt Schaffhausen. 13. Dezember 2006.

Mündliche Auskunft: Fritz, Loosli; Betriebsleiter Kehrichtbehandlungsanlage Hard. 25. Oktober 2006.

9

3.1.4

Separatsammlungen

Grüngut Grünabfälle werden in 20 von 32 Gemeinden im Kanton Schaffhausen separat gesammelt. In den drei Gemeinden Schaffhausen, Neuhausen und Beringen wird der biogene Abfall in einem grünen Sack gesammelt, in den restlichen siebzehn Gemeinden existiert eine "offene" Separatsammlung. Je nach Gemeinde wird das gesammelte Grünmaterial in den zentralen Kompostieranlagen8) oder in den dezentralen Kompostieranlagen9) verwertet. Insgesamt wurden im Jahr 2005 im Kanton Schaffhausen 7'300 t FS Grünabfälle aus den Haushaltungen separat gesammelt und verwertet10).

Speiseöl von Separatsammelstellen Im Kanton Schaffhausen fallen pro Jahr ca. 190 t Speiseöl in den öffentlichen Separatsammlungen an11).

3.1.5

Biogenes Material dezentral in Gärten kompostiert

Einen Teil der biogenen Abfälle wird dezentral in Gärten und Quartieren kompostiert. In der Schweiz schätzt man die Mengen anfallender biogener Abfälle aus privaten Haushaltungen pro Einwohner auf ca. 41 kg, die dezentral verwertet werden12). Somit werden geschätzte 3'000 t FS biogenes Material aus privaten Haushaltungen kompostiert.

8)

Zentrale Kompostieranlagen sind: Entsorgungsverband Stein, Stadtgärtnerei in Schaffhausen, Kehrichtbehandlungsanlage Hard und Lagerplatz Birch des städtischen Tiefbauamtes. Das kompostierte Grünmaterial der Stadtgärtnerei wird als Düngerersatz verwendet.

9) Dezentrale Kompostieranlagen: Feldrandkompostierung und Gartenkompost 10) Amt für Lebensmittelkontrolle und Umweltschutz (2006): Abfallverzeichnis 2005 Kanton Schaffhausen.

11) Inkl. Fett aus Fettabscheider von der Industrie. Mündliche Auskunft: Adolf, Thalmann; Leiter Fachbereich Stoffe, Boden, Abfälle (ALU). 12. Dezember 2006.

12) BUWAL (2003): Erhebung der Kehrichtzusammensetzung 2001/2002. Schriftenreihe Umwelt Nr. 356. Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, Bern.

10

Abbildung 4: Separat gesammelter Grünabfall im Jahr 2005 in den Gemeinden Schaffhausen in Tonnen pro Gemeinde

3.2

Biogene Abfälle aus Industrie und Gewerbe

Im Kanton Schaffhausen arbeiten 2003 im Sektor 1 (Landwirtschaft und Gartenbau) 2'199 Beschäftigte, im Sektor 2 (Industrie und Gewerbe) im Jahre 2001 13'197 Beschäftigte und im Sektor 3 21'866 Beschäftigte13). Folgende Branchen produzieren zur Vergärung geeignete Produktions- und Fleischverarbeitungsabfälle (siehe Tabelle 3):

13) Schaffhauser Kantonalbank (2006): Der Kanton Schaffhausen in Zahlen.

11

Branchen Gastgewerbe LebensmittelIndustrie Nahrungsmittel/ Getränke, Suppenund Gewürzproduktion

Bierherstellung

Verwendungszweck

Speisereste und Rüstabfälle14)

Mengen (t FS/a) 580

Unilever, Thayngen15)

Futtermittelabfall

180 (t TS)

Tierverfütterung an Schweinen; Landwirtschaftliche Biogasanlage und KVA Lw-Biogasanlage (seit 2006) Lw-Biogasanlage

Frischprodukte Fett und Speiseöl, Fettabscheider Malz- und oder Biertreber Biogene Rückstände bei Filtrieren Stroh u.a.

65 12816) 600-700 0.8 200-250 250-300

Kt. Schaffhausen20) Rimuss, Hallau21)

Brennereien (Anfall von Schlempen)

Tabelle 3:

Biogene Abfälle

Falken, Schaffhausen17) Kurt Hablützel, Wilchingen18) GVS, Schaffhausen19)

Obstproduktion und -verwertung Getreide- und Ölmühlen Kartoffelverarbeitung Weinproduktion

GartenbauBetriebe23) Total

Firmenname und Ort Kt. Schaffhausen

Zimmerli Hallau, Schaffhausen22)

Häute und Kerne, die bei der Verarbeitung anfallen Hefe, Trüeb Beim Abfüllen fallen Reststoffe an (ungefähr 45'000 Liter).

Produktionsabfall: v.a. Kerne und Häute, die bei der Destillation und Brennerei anfallen

200 50

Nicht identifizierbar

Tierverfütterung: Wird den lokalen Landwirten verkauft Schwarzkehricht Landwirtschaftliche Biogasanlagen Tierverfütterung Bleibt vor Ort auf den Rebbergen Dünger: Wird von den lokalen Landwirten abgenommen Gelangen direkt in das Abwasser – ARA. Eigene Kompostierung: Landwirt holt die Produktionsabfälle ab und kompostiert alles. Wird für den Rebbau verwendet.

900 Ca. 3'200

Aufkommen biogener Produktionsabfälle aus Industrie und Gewerbe.

In der Industrie und Gewerbe fallen jährlich rund 3'200 t FS biogene Abfälle an. Darin enthalten sind auch 900 t FS biogenes Material, dass von den Gartenbaubetrieben bei der Pflege und dem Unterhalt von privaten Liegenschaften anfällt. Zusätzlich fallen 180 t Trockensubstanz (TS) Futtermittelabfälle bei der Unternehmung Unilever an. Die Kaffee- und Teeverarbeitung, Zuckerindustrie, Milchverarbeitungsbetriebe sind im Kanton Schaffhausen nicht von Bedeutung24). Eben-

14) 15) 16) 17) 18) 19) 20) 21) 22) 23)

Schätzung: Adolf, Thalmann; Leiter Fachbereich Stoffe, Boden, Abfälle (ALU). 27. Juli 2006.

Telefonische Auskunft: Dörtel, Möller; Abfallbeauftragte, Unilever. 28. Juli 2006.

Telefonische Auskunft: Adolf, Thalmann; Leiter Fachbereich Stoffe, Boden, Abfälle (ALU). 20. Nov. 2006 Telefonische Auskunft: Oskar, Dommen; Braumeister, Falken. 28. Juli 2006.

Telefonische Auskunft: Kurt, Hablützel; Unternehmer, Kurt Hablützel. 28. Juli 2006.

Telefonische Auskunft: Marc, Peter; Mitarbeiter GVS. 28. Juli 2006.

Telefonische Auskunft: Adolf, Thalmann; Leiter Fachbereich Stoffe, Boden, Abfälle (ALU). 27. Juli 2006.

Telefonische Auskunft: Lukas, Andres; Mitarbeiter Rimuss. 26. Juli 2006.

Telefonische Auskunft: Hans, Zimmerli; Unternehmer. 26. Juli 2006.

Gartenbaubetriebe, die biogenes Material entsorgen und verwerten. Inklusive Gemeinden, die biogene Abfälle entsorgen.

Telefonische Auskunft: Adolf, Thalmann; Leiter Fachbereich Stoffe, Boden, Abfälle (ALU). 20. Nov. 2006 24) Schriftliche Auskunft: Wendelin, Hinder, Ressortleiter Landwirtschaftsamt Schaffhausen. 27. Oktober 06.

12

falls nicht relevant ist die Fleischverarbeitungsindustrie im Kanton Schaffhausen. Der einzig grössere Schlachthof, wo grosse Fleischreste angefallen sind, wurde im Jahre 2005 geschlossen.

3.3

Biogene Abfälle aus der Landwirtschaft

Im Kanton Schaffhausen werden rund 11'500 Grossvieheinheiten (GVE) Nutztiere gehalten.

Diese produzieren jährlich folgende Mengen Hofdünger (siehe Tabelle 4): GVE

Mist

Gülle

%-Anteil

(m )

(m3)

Tierart

GVE

Rindvieh

7'500

65

55'800

134'000

Schweine

2'500

22

3'700

26'000

3

Geflügel

850

7

1'900

500

Pferde

350

3

3'900

-

Schafe

300

2

2'800

-

Andere Total Hofdünger

Tabelle 4:

35

1

100

-

11'535

100

68'200

160'500

Aufkommen an Mist und Gülle im Jahr 2005 im Kt. Schaffhausen25)

Insgesamt fallen im Kanton Schaffhausen ca. 68'000 m3 Mist an. Dies entspricht ca. 50'000 t FS26). Die im Kanton Schaffhausen jährlich anfallende Gülle beläuft sich auf ca. 160'500 m3 (davon: Vollgülle 122'500 m3 und Stallreinigung 38'000 m3. 1 m3 Gülle entspricht ca. 1 t FS. An Hofdünger fallen somit jährlich insgesamt rund 210'000 t FS an. Abbildung 5 zeigt die auf die Gemeinden verteilte Anzahl GVE im Kt. Schaffhausen.

25) Schriftliche Auskunft: Wendelin, Hinder; Ressortleiter Landwirtschaftsamt Schaffhausen. 27. Oktober 06.

26) Umrechnung Mist: 0.75 t FS pro 1 m3

13

Abbildung 5: Aufkommen von Hofdünger aus landwirtschaftlichen Betrieben im Kanton Schaffhausen Energiepflanzen können auch energetisch genutzt werden, sind allerdings nicht Bestandteil dieser Untersuchung (siehe Anhang A1).

3.4

Biogene Abfälle aus dem öffentlichen Dienst

Die Stadtgärtnerei Schaffhausen und das kantonale Tiefbauamt pflegen und gestalten die öffentlichen Grünanlagen wie Pärke, Spielplätze und Schul- und Kindergartenanlagen. In der Stadt Schaffhausen betrifft dies eine Fläche von rund 79,8 ha. Wichtig ist auch der Unterhalt von halböffentlichen Anlagen wie Friedhöfe mit einer Fläche von ca. 28,2 ha27). Aus Naturschutzgebieten entstehen ca. 150 t FS Grünabfälle mit relativ hohem Anteil an holzartiger Biomasse28), die zur-

27) www.stadt-schaffhausen.ch 28) Holzartige Biomasse ist für die Vergärung nicht geeignet.

14

zeit auf den Ackerlandflächen untergepflügt werden29). Insgesamt fallen 1'040 t FS biogene Abfälle bei den öffentlichen Diensten an.

Das kantonale Tiefbauamt liefert 2005 ca. 350 t FS30) Grünmaterial an eine der beiden landwirtschaftlichen Biogasanlagen im Kanton Schaffhausen. In der Stadtgärtnerei werden jährlich 690 t FS Grünmaterial kompostiert. Zudem wird ein Teil des Landschaftspflegeholzes als Brennstoff für die Holzschnitzelfeuerung der Stadtgärtnerei verwendet.

3.5

Kehrichtbehandlungsanlage Hard Beringen

Ein grosser Teil der Siedlungsabfälle gelangt in die KBA Hard. Dort werden die verschiedenen Abfallfraktionen gemäss ihrer Zusammensetzung weiter verarbeitet.

29) Mündliche Auskunft: Martin, Bolliger; Naturreservatpfleger im Kt. Schaffhausen. 21. Dezember 2006.

30) Schriftliche Auskunft: Hans Jakob, Winzeler; Betriebsleiter. 20. August 2006.

15

Gemeinden + Private

Abwasserreinigungsanlagen (ARAs)

6'640 t separat ge-

17'945 t

2'630 t

150 t Re-

sammelte Grünabfäl-

Kehricht

Sperrgut

chengut

6'330 t Klär-

20 t Sand

schlamm (max. 30% TS)

le

250 t

KBA Hard

Schrott

1'400 t

600 t

7'660 t

10'905 t

220 t

75 t

Kompost

Siebrest

Brennstoff

Rottema-

Sperrgut

Inerststof-

grün

aus Müll

terial

fe

KVA Buchs

20'420 t Schlacke

Gartenbau/ Landwirt-

MKD Pflumm

schaft Abbildung 6: Materialflüsse im Kläranlage-Verband (Stand 2005)31)

31) Schriftliche Auskunft: Fritz, Loosli, Betriebsleiter KBA Hard. 25. Oktober 2006.

16

3.6

Zusammenstellung der biogenen Abfälle und Mengen

Im Kanton Schaffhausen fallen jährlich insgesamt ca. 17'870 t FS feste biogene Abfälle an. Davon werden ca. 3'000 t FS in den beiden Biogasanlagen und in der KVA Buchs energetisch genutzt. Die restlichen 14'905 t FS biogenen Abfälle werden zu Kompost verwertet. Dieser Anteil kann theoretisch ebenfalls zur Energiegewinnung verwendet werden (siehe Tabelle 5).

Das Aufkommen an flüssigen biogenen Abfällen beträgt im Kt. Schaffhausen ca. 320'000 t FS. Davon wird mehr als 1/3 als Frischschlamm in den Abwasserreinigungsanlagen zu Klärgas umgewandelt. Rund 4'000 t FS wird in den beiden landwirtschaftlichen Biogasanlagen energetisch genutzt. Das theoretisch zusätzlich nutzbare Potenzial beträgt noch über 200'000 t FS. Detaillierte Angaben sind im Anhang A2 ersichtlich.

350'000 300'000 Theor. zusä tzliche flüssige org.

Abfä lle

250'000

Theor. zusä tzlich feste org. Abfä lle

200'000 t FS

He ute energe tisch genutzte org.

Abfä lle (flüssig) He ute energe tisch genutzte org.

Abfä lle (fest)

150'000

Aufk omme n flüssige org. Abfä lle

100'000

Aufk omme n feste org. Abfälle

50'000 0 Aufkommen 2005

Verwertung 2005

Biogene Abfälle Angaben in t FS

Fest

Flüssig

Aufkommen biogene Abfälle

17'870

320'000

Heute energetisch genutzte biogene Abfälle

2'965

113'465

Theoretisch zusätzlich vorhandene org. Abfälle zur energetischen Nutzung

14'905

206'535

Tabelle 5: Aufkommen und Verwertung biogener Abfälle im Kt. Schaffhausen 2005

17

4

Künftige Verwertung

4.1

Verfügbare Mengen biogener Abfälle

4.1.1

Einflussfaktoren

Die künftige Verfügbarkeit der biogenen Abfälle zur energetischen Nutzung hängt von verschiedenen Faktoren ab. Einige davon sind in nachstehender Tabelle aufgeführt.

System

Einflussfaktoren •

Akzeptanz der Bevölkerung zur Separierung von Speisereste, Rüstabfall und Gartenabraum

•

Höhe der kommunal erhobenen verursachergerechten Entsorgungsgebühren

Angebotsseite:

•

Informations- und Kommunikationsaktivitäten

Entstehung und Separierung biogener Abfälle

•

Angebot an Separatsammlungen für biogene Abfälle aus privaten Haushalten

•

Verfütterungsverbot von Speiseresten an Schweinen (Anpassung Tierseuchenverordnung – TSV)

•

Produktion von Energie aus Biomasse auf landwirtschaftlichen Betrieben (Teilrevision Raumplanungsgesetz)

•

Kostendeckende Einspeisevergütung für Strom aus erneuerbaren Energieträgern (Stromversorgungsgesetz/Änderung Energiegesetz)

•

Akzeptanz und Nachfrage nach ökologischen Produkten mit Mehrwert gegenüber konventionellen Produkten (Strom, Wärme, Treibstoff aber auch Nebenprodukte wie Kompost)

•

Einführung der CO2-Abgabe auf fossile Brennstoffe führt zu einer relativen Verteuerung von Heizöl und Erdgas als Konkurrenzenergieträger zu Biogas bzw.

Strom und Wärme daraus

•

Treibstoffe aus erneuerbaren Energien werden von der Mineralölsteuer ganz befreit; Erd- und Flüssiggas wird um 40 Rappen pro Liter Benzinäquivalent gesenkt.

(Anpassung Mineralölsteuergesetz)

Energetische Verwertung biogener Abfälle

Nachfrageseite: Energie- und Produkteabsatz

Tabelle 6:

Einflussfaktoren auf die künftige Verfügbarkeit biogener Abfälle zu deren energetischen Nutzung

Die angestrebte Änderung des Mineralölsteuergesetzes sieht eine Senkung der Besteuerung von Erd- und Flüssiggas um 40 Rappen pro Liter Benzinäquivalent vor, wenn diese Energieträger als Treibstoff verwendet werden. Treibstoffe aus erneuerbaren Rohstoffen sollen von der Mineralsteuer ganz befreit werden. Darunter würde beispielsweise auch Biogas aus biogenen Abfällen fallen, das als Treibstoff eingesetzt wird.

Der Einsatz erneuerbarer Energien soll in der Schweiz verstärkt gefördert werden. Dazu wird derzeit die Anpassung des Energiegesetzes im eidgenössischen Parlament behandelt. Im Vordergrund steht die kostendeckende Einspeisevergütung für Strom aus erneuerbaren Energien. Darunter würde auch Strom aus Biogasanlagen fallen.

18

Mit der Revision des Raumplanungsgesetzes sollen Biogasanlagen in der Landwirtschaft als zonenkonform bewilligt werden, wenn die verarbeitende Biomasse einen engen Bezug zur Landwirtschaft und zum Standortbetrieb hat. Der Standort einer Biogasanlage soll insbesondere aus energetischer Sicht Sinn machen. Beispielsweise sollen weite Transportwege für energiearme Substrate vermieden werden und die produzierte Wärme sollte genutzt werden können. Laut ARE bietet diese raumplanerische Erleichterung die Möglichkeit, dass die Landwirtschaft einen Beitrag zur Erreichung der energie- und klimapolitischen Ziele der Schweiz leisten kann.

In der EU ist das Verfüttern von so genannter Schweinesuppe seit Oktober 2006 verboten. Ein Verbot zur Verfütterung von Speiseresten wird derzeit vom Bundesamt für Veterinärwesen (BVET) diskutiert. Eine Verschärfung der Tierseuchenverordnung (TSV) zeichnet sich auch für die Schweiz ab. Die Vergärung der Speisereste und Rüstabfälle in Biogasanlagen bietet Restaurants und Grossverteilern eine alternative Entsorgungsmöglichkeit.

Die Einführung der CO2-Abgabe auf fossilen Brennstoffen ist frühestens ab 2008 zu erwarten.

Die im Parlament zur Zeit vorgeschlagene Abgabe sieht einen max. Satz von 36 Franken pro Tonne CO2 vor, mit einer gestaffelten Einführung (ab 2008 Fr. 12/t CO2, ab 2009 Fr. 24/t CO2 und ab 2010 Fr. 36/t CO2.) Der Preis des Heizöls würde sich beim max. Abgabesatz von 36 Fr./ Tonne CO2 um max. 0.9 Rp. pro kWh erhöhen, der Preis von Erdgas um max. 0.7 Rp. pro kWh.

4.1.2

Szenarien

Es werden drei Szenarien unterschieden. Die Szenarien beschreiben mögliche, für eine energetische Nutzung von Biomasse mittels anaerober Vergärung, verfügbare Abfallmengen. Die Berechnungen basieren auf den Daten im Anhang A2.

Szenario A: Keine zusätzlichen politischen Anreize. Businuss-as-usual Gegenüber heute keine wesentlichen Änderungen der Rahmenbedingungen.

Annahmen: Aus der Landwirtschaft stehen zusätzlich zur heutigen energetischen Nutzung ca.

10'000 t FS Hofdünger für die energetische Nutzung zur Verfügung. Biogene Abfälle aus Haushaltungen und Industrie/Gewerbe werden keine zusätzlich energetisch genutzt.

Herkunft

Zusätzlich verfügbare biogene Abfälle (t FS /a)

Total verfügbare biogene Abfälle (t FS /a)

Aus privaten Haushaltungen

-

1'800

Aus Industrie und Gewerbe

-

1'16532)

10'000

13'465

Aus Landwirtschaft

Tabelle 7:

Künftige Nutzungspotenziale biogener Abfälle beim Szenario A

19

Szenario B: Zusätzliche, aber eingeschränkte politische Anreize Knapp bemessene kostendeckende Einspeisetarife, Treibstoffe aus erneuerbaren Energien sind von der Mineralölsteuer ganz befreit, Erd- und Flüssiggas sind von der Mineralölsteuer teilweise befreit, raumplanerische Öffnung mit starken Einschränkungen (Radien), Einführung der CO2Abgabe.

Annahmen: 25% des biogenen Anteils im Kehricht wird zusätzlich separat gesammelt und energetisch genutzt (d.h. 785 t FS); 25% des Grünabfalls, der heute in zentralen Kompostieranlagen verwertet wird (1'903 t FS) und 25% des dezentral kompostierten Grünabfalls (977 t FS) wird in Vergärungsanlagen energetisch genutzt. 25% des Hofdüngers wird in Biogasanlagen verwertet (d.h. ca. 50'000 t FS). Ausserdem können 1'000 t FS aus Industrie und Gewerbe zusätzlich energetisch genutzt werden.

Herkunft

Zusätzlich verfügbare biogene Abfälle (t FS /a)

Total verfügbare biogene Abfälle (t FS /a)

Aus privaten Haushaltungen

3'665

5'465

Aus Industrie und Gewerbe

1'000

2'165

Aus Landwirtschaft

50'000

53'465

Tabelle 8:

Künftige Nutzungspotenziale biogener Abfälle beim Szenario B

Szenario C: Maximale politische Anreize Kostendeckende Einspeisetarife plus Liberalisierung der Raumplanungsgesetzgebung, hohe Akzeptanz der Bevölkerung für Separatsammlungen, Nachfrage nach ökologischen Produkten steigt, Einführung der CO2-Abgabe.

Annahmen: 50% des biogenen Anteils im Kehricht wird zusätzlich separat gesammelt und stehen für eine energetische Nutzung zur Verfügung (d.h. 1'570 t FS); 50% des Grünabfalls, der heute in zentralen Kompostieranlagen verwertet wird (3'805 t FS) und 75% des dezentral gesammelten Grünabfalls (2'933 t FS) stehen für eine energetische Nutzung zur Verfügung. 50% des Hofdüngers aus der Landwirtschaft (d.h. ca. 100'000 t FS) und 2'000 t FS aus Industrie und Gewerbe können zusätzlich energetisch genutzt werden.

Herkunft

Zusätzlich verfügbare biogene Abfälle (t FS /a)

Total verfügbare biogene Abfälle (t FS /a)

Aus privaten Haushaltungen

8'300

10'100

Aus Industrie und Gewerbe

2'000

3'165

100'000

103'465

Aus Landwirtschaft

Tabelle 9:

Künftige Nutzungspotenziale biogener Abfälle beim Szenario C

32) Biogene Abfälle, die in den beiden landwirtschaftlichen Biogasanlagen genutzt werden.

20

Zusätzlich ausschöpfbares Potenzial biogener Abfälle Die Tabelle 10 zeigt für die drei Szenarien die künftigen ausschöpfbaren Potenziale biogener Abfälle im Kt. Schaffhausen im Überblick. Die zusätzlich nutzbaren Potenziale aus der Landwirtschaft liegen zwischen 10'000 t/a FS und 100'000 t/a FS. Nachwachsende Rohstoffe zur energetischen Nutzung in Bioenergieanlagen sind dabei nicht berücksichtigt worden (siehe Anhang A1). Beim Szenario A bestehen keine zusätzlichen nutzbaren Potenziale aus Haushaltungen und Industrie und Gewerbe, beim Szenario B und C liegen die Potenziale biogener Abfälle zwischen ca. 4'800 t/a FS und 10'500 t/a FS. 120'000 Landwirtscha ft Industrie und Ge werbe

100'000

Private H aushaltunge n

t FS

80'000

60'000

40'000

20'000

0 Szenario A

Angaben in t/a FS

Sze nario B

Szenario C

Szenario A

Szenario B

Szenario C

Private Haushaltungen

-

3'700

8'300

Industrie und Gewerbe

-

1'000

2'000

10'000

50'000

100'000

Landwirtschaft

Tabelle 10:

Zusätzlich ausschöpfbare Potenziale biogener Abfälle zur energetischen Nutzung

Total künftiges nutzbares Potenzial Das künftig nutzbare Potenzial biogener Abfälle ist aus zwei Bestandteilen zusammengesetzt (siehe Tabelle 1). Einerseits aus dem heute bereits energetisch genutzten biogenen Anteil, andererseits aus dem zusätzlich ausschöpfbaren Potenzial biogener Abfälle aus der Landwirtschaft, Industrie und Gewerbe, öffentlichen Dienste und den privaten Haushaltungen.

Die Menge an biogenen Abfällen, die heute bereits zur Energiegewinnung im Kt. Schaffhausen genutzt wird, liegt bei rund 6'400 t FS (siehe Tabelle 11). In den Betrachtungen sind die energetisch genutzten Abwässer in den ARAs nicht enthalten.

21

Gegenüber den heute energetisch genutzten biogenen Abfällen kann beim Szenario B bis zu 9mal, beim Szenario C 17-mal mehr biogener Abfall zur Energieproduktion genutzt werden. Beim Szenario B betragen die künftigen nutzbaren Potenziale insgesamt 16'400 t FS, beim Szenario C 116'000 t FS.

120'000 Landwirtschaft Industrie und Gewerbe

100'000

Private Haushaltungen Energetisch genutzte org. Abfälle

t FS

80'000

60'000

40'000

20'000

0 Ist - Zustand

Angaben in t/a FS

Szenario A

Szenario A

Szenario B

Szenario B

Szenario C

Szenario C

(Anteil am Aufkommen in %) Ist - Zustand

6'430 (3%)

Private Haushaltungen

-

3'700 (27%)

8'300 (60%)

Industrie und Gewerbe

-

1'000 (31%)

2'000 (62%)

10'000 (5%)

50'000 (24%)

100'000 (48%)

16'430 (14%)

61'130 (27%)

116'730 (51%)

Landwirtschaft Total

Tabelle 11:

Künftiges nutzbares Potenzial zur energetischen Nutzung von biogenen Abfällen in Vergärungsanlagen im Kt. Schaffhausen

22

4.2

Technische Anlagevarianten

4.2.1

Überblick über die Anlagetypen

Abbildung 7 zeigt einen Überblick der Bioenergieanlagen, die für die Vergärung von biogenen Abfällen eingesetzt werden können. Anschliessend werden die vier Anlagetypen anhand repräsentativer Kennzahlen beschrieben.

2

Hofdünger

1

4

Biogene

3

Abfälle

Abbildung 7:

Anlagetypen für die Vergärung von biogenen Abfällen 1)

Landwirtschaftliche Anlage mit Co - Vergärung

2) 3)

Landwirtschaftliche Anlage ohne Co - Vergärung Gewerblich-industrielle Biogasanlage

4)

Abwasserreinigungsanlage

23

4.2.2

Landwirtschaftliche Biogasanlage mit Co-Vergärung

Systemdaten

Erläuterungen

Verarbeitete Substrate

Gülle und Mist: 2'000 t/a FS Gastro- und Lebensmittelabfälle: 2'000 t/a FS

Prozess

Vergärung

Nutzung

Thermisch und elektrisch

Elektr. Wirkungsgrad

Ca. 35%

Produkte33)

Nutzbare Strommenge: 630 MWh/a Nutzbare Wärmemenge: 900 MWh/a

Investitionskosten

Ca.1.2 Mio. SFr.

Kapazität Anlage

Die verarbeitete Menge an Mist und Gülle von 2'000 t/a FS entspricht dem Hofdüngeranfall von ca. 110 Grossvieheinheiten (GVE). Diese Grösse entspricht der grössten Anlage, die zurzeit in der Schweiz von einem Landwirt betrieben wird.

Wirtschaftlichkeit

Unter den heutigen Rahmenbedingungen ist für einen wirtschaftlichen Betrieb eine Hofgrösse mit ca. 100 GVE und der Einsatz von ca. 800 bis 1'000 t FS als Co – Substrat erforderlich.

33) Strom- und Wärmemengen, die für Dritte zur Verfügung stehen.

24

4.2.3

Landwirtschaftliche Biogasanlage ohne Co - Vergärung

Systemdaten

Erläuterungen

Verarbeitete Substrate

Gülle und Mist: 9'000 t/a FS

Prozess

Vergärung

Nutzung

Thermisch und elektrisch

Elektr. Wirkungsgrad

Ca. 35%

Produkte

Nutzbare Strommenge: 600 MWh/a Nutzbare Wärmemenge: 800 MWh/a

Investitionskosten

Ca. 1.5 Mio. SFr.

Kapazität

Die verarbeitete Hofdüngermenge von 9'000 t/a FS entspricht dem Hofdüngeranfall von ca. 500 Grossvieheinheiten. In der Regel entspricht diese Grösse rund 10 landwirtschaftlichen Betrieben.

Wirtschaftlichkeit

Eine reine Hofdüngeranlage kann nur ab einer bestimmten Grösse und mit kostendeckenden Einspeisetarifen wirtschaftlich betrieben werden. Falls der Strom mit 25 Rp./kWh vergütet wird, können Biogasanlagen ab 500 GVE wirtschaftlich geführt werden.

25

4.2.4

Industriell - gewerbliche Biogasanlage

Systemdaten Verarbeitete Substrate

Biogene Abfälle: 10'000 t/a FS

Prozess

Vergärung

Nutzung

Thermisch und elektrisch

Elektr. Wirkungsgrad

Ca. 35%

Produkte

Nutzbare Strommenge: 1'500 MWh/a Nutzbare Wärmemenge: 1'700 MWh/a Frischkompost: 7'200 t/a FS

Investitionskosten

Ca. 6 Mio. SFr.

Wirtschaftlichkeit

Die Einnahmen der Industriell-gewerblichen Biogasanlage hängen von der Höhe der Entsorgungsgebühren der Bioabfälle – insbesondere feuchte, leicht abbaubare Abfälle - und dem Verkauf des produzierten Stroms und der Wärme ab. Damit ein wirtschaftlicher Betrieb einer solchen Anlage gewährleistet werden kann, sind Jahreskapazitäten von mehr als 5'000 t FS biogener Abfall erforderlich.

26

4.2.5

Abwasserreinigungsanlage (ARA) mit Co - Vergärung

ARA Samnaun (Inbetriebnahme 1999)

Systemdaten Verarbeitete Substrate Prozess Nutzung

Produkte

Investitionskosten Bemerkungen

Biogene Abfälle aus Gastronomiebetrieben: 165 t FS/a Klärschlamm (TS = 25%): 415 t FS/a Vergärung Eigendeckungsgrad der ARA: • 46% elektrisch • 90% thermisch Stromproduktion: • Aus Co – Substrat: 45 MWh/a • Aus Klärschlamm: 100 MWh/a Wärmeproduktion: • Aus Co – Substrat: 85 MWh/a • Aus Klärschlamm: 180 MWh/a 0.5 Mio. CHF34) Kosten ARA Sanierung inkl. Co – Vergärung: 6.2 Mio. CHF Co-Vergärung in ARA ist wirtschaftlich interessant, wenn die ARA bereits über eine Faulung und energetische Nutzung verfügt und die betreffenden Anlageteile noch genügend freie Kapazitäten aufweisen.

Die Investitionskosten für die Co – Vergärung in einer Abwasserreinigungsanlage variieren stark, je nach den spezifischen Voraussetzungen und Rahmenbedingungen, und sind deshalb für jede Anlage einzeln zu beurteilen.

34) Mündliche Auskunft: Carls, Jenal; ARA Saumnaun. 25. Januar 2007.

27

4.3

Kombination Szenarien und Anlagen

4.3.1

Kombinationen

Im folgenden Kapitel werden auf der Basis der künftigen Nutzungspotenziale biogener Abfälle (Szenarien) die verschiedenen Typen von Anlagen zur energetischen Nutzung kombiniert.

Szenario A Kombinationsmöglichkeit 1 1 Landwirtschaftliche Anlage ohne Co-Vergärung

Hofdünger

Biogene Abfälle

Biomassesubstrate: Hofdünger

9'000 t/a FS

Jahresproduktion: Wärme

800 MWh/a

Strom

600 MWh/a

Beschreibung: Mit den errechneten Nutzungspotenzialen aus der Landwirtschaft kann beim Szenario A eine einzige Biogasanlage ohne Co – Vergärung betrieben werden.

Diese Anlage könnte als Gemeinschaftsbetrieb von mehreren Landwirten in Betrieb genommen werden.

28

Szenario B Kombinationsmöglichkeit 2

Kombinationsmöglichkeit 3

4 Landwirtschaftliche Anlagen ohne Co - Vergärung

4 Landwirtschaftliche Anlagen ohne Co - Vergärung

2 Landwirtschaftliche Anlagen mit Co - Vergärung

1 Industriell – gewerbliche Biogasanlage (klein)

Hof-

Hof-

dünger

dünger

Biogene

Biogene

Abfälle

Abfälle

Biomassesubstrate:

Biomassesubstrate:

Hofdünger

40'000 t/a FS

Hofdünger

36'000 t/a FS

Org. Abfälle

4'000 t/a FS

Org. Abfälle

5'000 t/a FS

Jahresproduktion:

Jahresproduktion:

Wärme

5'000 MWh/a

Wärme

4'100 MWh/a

Strom

3'700 MWh/a

Strom

3'200 MWh/a

Beschreibung: Die zusätzlich energetisch nutzbaren biogenen Abfälle im Szenario B beschränken sich auf rund 5'000 t/a FS. Diese können entweder als Co – Substrat für zwei landwirtschaftliche Anlagen mit Co - Vergärung verwendet oder in einer kleinen industriell-gewerblichen Biogasanlage energetisch genutzt werden. Das Potenzial an Hofdünger ist für den Betrieb von vier landwirtschaftlichen Anlagen ohne Co – Vergärung für beide Kombinationsmöglichkeiten gross genug.

29

Szenario C Kombinationsmöglichkeit 4

Kombinationsmöglichkeit 5

9 Landwirtschaftliche Anlagen ohne Co - Vergärung

5 Landwirtschaftliche Anlagen ohne Co - Vergärung

1 Industriell - gewerbliche Biogasanlage

5 Landwirtschaftliche Anlage mit Co Vergärung

Hof-

Hof-

dünger

dünger

Biogene

Biogene

Abfälle

Abfälle

Biomassesubstrate:

Biomassesubstrate:

Hofdünger

81'000 t/a FS

Hofdünger

Org. Abfälle

10'000 t/a FS

Org. Abfälle

Jahresproduktion:

55'000 t/a FS 10'000 t/a FS

Jahresproduktion:

Wärme

8'900 MWh/a

Wärme

8'500 MWh/a

Strom

6'900 MWh/a

Strom

6'200 MWh/a

Beschreibung: Beim Szenario C stehen rund 10'000 t/a FS biogener Abfall zur energetischen Nutzung zur Verfügung. Entweder können diese in einer Kompogasanlage oder in vier landwirtschaftlichen Biogasanlagen mit Co - Vergärung energetisch genutzt werden.

30

4.3.2

Kombinationen im Überblick

Die Tabelle 12 zeigt die Kombinationsmöglichkeiten zwischen den Anlagetypen und die energetische Jahresproduktion im Überblick.

Szenario

Kombinationen

A

1

Landwirtschaftliche Anlage ohne Vergärung

2

Landwirtschaftliche Anlage ohne Co – Vergärung Landwirtschaftliche Anlage mit Co-Vergärung

B 3

4 C 5

Anlagentyp

Landwirtschaftliche Anlage ohne Co – Vergärung Industriell-gewerbliche Biogasanlage Industriell-gewerbliche Biogasanlage Landwirtschaftliche Anlage ohne Co - Vergärung Landwirtschaftliche Anlage ohne Co-Vergärung Landwirtschaftliche Anlage mit Co-Vergärung

Anzahl

1

Netto-Jahresenergieproduktion Wärme Strom (MWh/a) (MWh/a) 800

600

5'000

3'700

4'100

3'200

8'900

6'900

8'500

6'200

4 2 4 1 1 9 5 5

Tabelle 12: Kombinationsmöglichkeiten Berücksichtigung der Abwasserreinigungsanlage Wie oben erwähnt, ist die Co-Vergärung fester biogener Abfälle zusammen mit dem Klärschlamm in kommunalen Kläranlagen ebenfalls eine zuverlässig funktionierende Option. Diese ist wirtschaftlich interessant, wenn die ARA bereits über eine Faulung und energetische Nutzung verfügt und die betreffenden Anlageteile noch genügend freie Kapazitäten im Faulturm aufweisen.

4.3.3

Geplante industriell-gewerbliche Biogasanlage in der KBA Hard

Bei der Kehrichtbehandlungsanlage Hard wird zurzeit eine Industriell-gewerbliche Biogasanlage mit einer Verarbeitungskapazität von 10'000 t FS geplant. Die Stimmbürger im Kt. Schaffhausen stimmen im März 2007 über die Genehmigung und Realisierung des Projektes ab.

31

4.3.4

Diskussion der Ergebnisse

Der Beitrag der erneuerbaren Energien an die Stromproduktion soll gesamtschweizerisch bis 2010 um 500 GWh, bis 2030 zusätzlich um 5'400 GWh gesteigert werden. Wie im Kapitel 1 beschrieben, entspricht dies für den Kt. Schaffhausen ca. 5 GWh35) bis 2010 und 54 GWh bis 2030.

Die Resultate zeigen, dass die energetische Nutzung von den zusätzlich ausschöpfbaren Potenzialen biogener Abfälle gemäss Szenario B mit den Kombinationen 2 und 3 zwischen 60% und 80% zur Stromproduktion für die Zielsetzung von 2010 im Kt. Schaffhausen beitragen kann; für die Erreichung der Ziele von 2030 rund 2%.

Das Eintreffen von Szenario C bis ins Jahr 2010 ist eher unrealistisch. Die Kombinationen 4 und 5 können für die Zielsetzung von 2030 zwischen 10% und 20% zur Stromproduktion aus biogenen Abfällen in Vergärungsanlagen im Kt. Schaffhausen beitragen.

Sowohl aus landwirtschaftlichen als auch aus Industriell-gewerblichen Biogasanlagen entsteht neben Elektrizität als Koppelprodukt Wärme. Aus ökologischen und auch aus wirtschaftlichen Überlegungen ist die Wärme-Nutzung wichtig. Dazu muss in der Nähe der Biogasanlage ein entsprechender Verbraucher vorhanden sein. Dies ist bei der Standortevaluation von Biogasanlagen unbedingt zu berücksichtigen.

Aus Biogas kann ebenfalls Biotreibstoff hergestellt werden. Die Produktion von biogenen Treibstoffen mit Abfallstoffen und Gülle mittels anaerober Vergärung verursacht tiefe Treibhausgasemissionen, wie eine noch nicht veröffentliche Studie des Bundesamts für Energie (2006) über die Ökobilanzierung von Bioenergie zeigt36). Rohstoffe aus Intensivlandwirtschaft benötigen beim Anbau und der Verarbeitung viel Energie. Dies wirkt sich negativ auf die Gesamtbilanz aus. Ökologisch sinnvoller wird die Verwertung von Abfall- und Reststoffe zur Produktion von Treibstoff bewertet. Der Grund liegt darin, weil für die Bereitstellung keinen Energieaufwand verbraucht wird. Dies wirkt sich positiv auf die Gesamtbilanz aus37).

35) 1 GWh entspricht 1'000 MWh 36) Voraussetzung für diese gute Gesamtbilanz sind bei den landwirtschaftlichen Vergärungsanlagen eine technisch einwandfreie Abdeckung bei der Aufbereitung von Biogas zu Methan.

37) Tages Anzeiger (2006): Potenzial der Biotreibstoffe ist begrenzt. Erschienen am 8. Dezember 2006.

32

5

Fazit und Ausblick

5.1

Fazit

Das Potenzial biogener Abfälle für die zusätzliche, energetische Nutzung in Vergärungsanlagen ist im Kanton Schaffhausen vorhanden. Dies trifft vor allem für die hofeigenen Abfälle in der Landwirtschaft zu. Bisher wurde erst ein kleiner Teil dieser Abfälle in zwei landwirtschaftlichen Biogasanlagen energetisch genutzt.

Im Kanton Schaffhausen bestehen genügend biogene Abfälle für den Betrieb von zusätzlichen vier bis neun landwirtschaftlichen Biogasanlagen ohne Co – Vergärung sowie einer industriellgewerblichen Vergärungsanlage, je nach Entwicklung der Rahmenbedingungen. Bei den landwirtschaftlichen Biogasanlagen ohne Co-Vergärung muss allerdings berücksichtigt werden, dass diese erst ab einer bestimmten Grösse wirtschaftlich betrieben werden können. Dies erfordert üblicherweise die Zusammenarbeit von mehreren landwirtschaftlichen Betrieben für den Bau und Betrieb einer solchen Anlage.

Attraktiver sind landwirtschaftliche Biogasanlagen mit Co – Vergärung, weil einerseits mit den Entsorgungsgebühren für biogene Abfälle eine zusätzliche Einnahmequelle für die Landwirte erschlossen und andererseits aus diesen Substraten mehr Biogas gewonnen werden kann. Für solche Anlagen gibt es ausreichend Potenziale für den Betrieb von zwei bis fünf landwirtschaftlichen Biogasanlagen mit Co – Vergärung. Das würde aber bedeuten, dass im Kanton Schaffhausen für eine gewerblich-industrielle Vergärungsanlage keine genügend grosse Menge an biogenen Abfällen verfügbar gemacht werden können. Das Einzugsgebiet für die Beschaffung von biogenen Abfällen müsste über die Kantonsgrenze vergrössert werden. Dabei ist der in Zukunft stärker werdende Wettbewerb um die festen, biogenen Abfälle zu berücksichtigen.

Die Co – Vergärung in der Abwasserreinigungsanlage stellt eine weitere Möglichkeit der energetischen Nutzung dar. Diese Option ist wirtschaftlich interessant, wenn die ARA bereits über eine Faulung und energetische Nutzung verfügt und die betreffenden Anlageteile noch genügend freie Kapazitäten aufweisen. Dabei ist bei einer gesamtökologischen Betrachtung zu berücksichtigen, dass Klärschlamm heute verbrannt werden muss und damit der Stoffkreislauf nicht geschlossen ist.

Für den Kanton Schaffhausen ist die Frage zentral, in welchen Anlagen die Rüstabfälle, Speisereste und Grüngut aus Haushaltungen, Gewerbe und Industrie verwertet werden sollen: In landwirtschaftlichen Biogasanlagen oder in der industriell-gewerblichen Vergärungsanlage. Die wirtschaftlich interessanten Verarbeitungskapazitäten von industriell – gewerblichen Vergä-

33

rungsanlagen liegen in der Schweiz bei 10'000 t/a FS. Kleinere Anlagen sind häufig aus finanziellen Gründen nicht mehr tragbar.

Die Energiegewinnung aus biogenen Abfällen in Vergärungsanlagen kann im Kt. Schaffhausen zwischen 60% und 80% zur Stromproduktion für die Zielsetzung von 2010, respektive zwischen 10% und 20% für die Zielsetzung von 2030 beitragen.

Zurzeit sind im Kanton Schaffhausen zwei konkrete Projekte für Vergärungsanlagen in Vorbereitung: Einerseits eine landwirtschaftlich Biogasanlage, die von einem Landwirt in Thayngen in Betrieb genommen werden soll. Andererseits eine industriell-gewerbliche Biogasanlage bei der Kehrichtbehandlungsanlage Hard. Wird dieses Projekt von den Stimmbürgern genehmigt und realisiert, wird für deren Auslastung der grösste Teil der festen biogenen Abfälle aus dem Kanton Schaffhausen benötigt.

5.2

Weiteres Vorgehen

Die durchgeführten Arbeiten haben gezeigt, dass im Kanton Schaffhausen genügend biogener Abfall in der benötigten Qualität vorhanden ist, um zusätzliche Vergärungsanlagen betreiben und erneuerbarer Strom und Wärme erzeugen zu können.

Der politische Entscheid über den Bau der Industriell-gewerblichen Biogasanlage der KBA Hard vom März 2007 ist abzuwarten. Das Szenario B3 stellt diese Option in Kombination mit dem Betrieb von landwirtschaftlichen Biogasanlagen ohne Co – Vergärung dar. In einem nächsten Schritt schlagen wir deshalb vor, Regionen mit hohen landwirtschaftlichen Biomassepotenzialen zu ermitteln und die landwirtschaftlichen Betriebe im Kanton Schaffhausen auf die Eignung für einen erfolgreichen Betrieb einer Biogasanlage zu beurteilen. Für die Analyse könnte ein Geografisches Informationssystem eingesetzt werden. Für konkrete Standorte werden Lösungsansätze bezüglich der eingesetzten Technologien, der Wirtschaftlichkeit, der Umweltauswirkungen und der Logistik erarbeitet. Ebenfalls berücksichtigt werden sollten erste Abklärungen zur Akzeptanz von solchen zusätzlichen Anlagen bei den relevanten Parteien wie Nachbarschaft, kommunale und kantonale Behörden.

Sollen die Mengen biogener Abfälle für die energetische Nutzung gemäss Szenario C verfügbar gemacht werden, braucht es aus heutiger Sicht zusätzlich ein Mix von freiwilligen Massnahmen, gezielten Anreizen und evtl. auch von rechtlichen Vorgaben. Insbesondere wenn die Ziele 2030 erreicht werden sollen, braucht es zusätzliche Anstrengungen und entsprechende Rahmenbedingungen. Im Kontext mit den anderen erneuerbaren Energieträgern wie Holz, Wasserkraft, Sonne, Wind und Geothermie könnten die entsprechenden strategischen Überlegungen begonnen werden.

A1 - 1

A1

Energiepflanzen (sog. Nachwachsende Rohstoffe)

Als Energiepflanzen kommen theoretisch sämtliche Feldkulturen zur energetischen Nutzung in Frage. Zurzeit werden im Kt. Schaffhausen 15'700 ha bewirtschaftet38). Für die 8'000 Rinder, Pferde, Schafen und Ziegen benötigt man ca. 4'000 ha für die Fütterung. Somit verbleiben theoretisch 11'000 ha Flächen zum Anbau von Energiepflanzen. Unter der Annahme, dass davon 20% der landwirtschaftlichen Flächen im Kt. Schaffhausen zur energetischen Nutzung verwendet werden, könnten jährlich Erträge von ca. 20'000 t FS erzielt werden (siehe Abbildung 8).

Abbildung 8: Potenzial an Energiepflanzen

38) Schriftliche Auskunft: Hinder, Wendelin; Ressortleiter Landwirtschaftsamt Schaffhausen. 27. Oktober 06.

A1 - 2

In der folgenden Tabelle sind die Biogaserträge und Energiepotenziale für Energiepflanzen pro ha aufgelistet: Substrat

Ernteertrag

Biogasertrag

Total Biogaser-

Tot. Energiepo-

trag

tenzial

t FS/ha

m3/ t FS

m3/ha

kWh/ha

Mais

50

170-200

9’250

55’500

Zuckerrüben

70

170-180

12’250

73’500

Getreide

60

170-200

11’100

66’600

Raps

30

170-200

5’550

33’300

Tabelle 13: Biogaserträge für Energiepflanzen39)

39) Institut für Energetik und Umwelt et al. (2004): Handreichung. Biogasgewinnung und –nutzung. Hrsg. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe.

Zentrale • Entsorgungsverband Stein, Stein am Rhein • Stadtgärtnerei, Stadt SH • Kehrichtbehandlungsanlage Hard, Beringen Dezentrale Kompostieranlage: • Feldrandkompostierung • Gartenkompost Kompostierte Abfälle Total Theoretisch zusätzlich vorhandene org.

Abfälle zur energetischen Nutzung

288 750

910 3'000 11'520 14'905

2'943

170 1'455

Kompost ( f FS)

690 5'820

1'687'000

617'00045)

350'000

720'00042)

Wärme (kWh)

280

2'187'000

550'000 1'177'000

460'000

Strom (kWh)

1'100

2'965

1’80044)

62541) 540

t FS

Produkte 2005

Telefonische Auskunft: Stefan Mutzner; Geschäftsleiter Ökostrom Schweiz. 20. August 2006.

Annahme: 25% sind biogene Abfälle (625 t FS), 75% Hofdünger (1'875 t FS).

Landwirtschaftliche Biogasanlage: Eigene Berechnungen: Annahme: Wirkungsgrad Strom 35%; Wirkungsgrad Wärme 55% Schriftliche Auskunft: Hans Jakob, Winzeler; Betriebsleiter. 20. August 2006. Zusammensetzung (alle Angaben in t FS): Rindermist, 120; Schweinemist 150; Schweinegülle, 1300; Pferdemist, 20; Fett, 40; Lebensmittel, 150; Strassenrandgras, 350.

44) Mündliche Auskunft: Fritz, Loosli, Betriebsleiter KBA Hard. 25. Oktober 2006.

45) Schriftliche Auskunft: Ernst A. Müller, Büro eam Zürich. 19. Januar 2007. Die Angaben basieren auf der Abfallstatistik 2002 des BUWAL: Verbrannter Kehricht: 146'384 t: Stromproduktion: 95'700 MWh/a und Wärmeproduktion: 50'200 MWh/a.

17'870

Aufkommen fester org. Abfälle

40) 41) 42) 43)

1'040

3'200 -

Gartenabraum aus öffentlichen Diensten

Heute energetisch genutzte org. Abfälle

190 3'000

Speiseöl Biogenes Material, dezentral in Gärten kompostiert Diverse Produktionsabfälle Fleischverarbeitungsabfall Kompostieranlage46):

• Winzeler 43) KVA Buchs

7'300

Separatsammlung

Landwirtschaftliche Biogasanlage (Vergärung): • Neukomm40)

3'140

t FS

Biogener Anteil im Kehricht

Aufkommen heute 2005

Verwertung 2005

Abfallfraktionen und Mengen im Überblick

Feste biogene Abfälle

A2

A2 - 1

206'535

35'00052) 113'465

75'00049)

3'46547)

t FS

1'660'000

1'660'000

Strom (kWh)

2'130'000

2'130'00050)

Wärme (kWh)

Produkte 2005

Schriftliche Auskunft: Adolf, Thalmann; Leiter Fachbereich Stoffe, Boden, Abfälle (ALU). 25 Oktober 2006.

Die beiden landwirtschaftlichen Biogasanlagen im Kt. Schaffhausen nutzen bereits ca. 3'465 t FS Hofdünger.

Telefonische Auskunft: Richard, Jenny, ARA Röti. 17. Oktober 06. Annahme: 4% TS. 3'000 t TS Klärschlamm, der jährlich produziert wird. Telefonische Auskunft: Richard, Jenny, ARA Röti. 17. Oktober 06.

Schriftliche Auskunft: Fritz, Loosli, Betriebsleiter KBA Hard. 14. Dezember 2006. Berechnungen basieren auf den folgenden Daten: Das an die IVF zur Verwertung im BHKW verkaufte Klärgas im Jahre 2005 beträgt 764'758 m3; Energiegehalt entspricht 6.205 kWh/m3.

51) Mündliche Auskunft: Schätzung von Fritz, Loosli, Betriebsleiter KBA Hard. 25. Oktober 2006.

52) Mündliche Auskunft: Schätzung von Fritz, Loosli, Betriebsleiter KBA Hard. 25. Oktober 2006.

46) 47) 48) 49) 50)

320’000

35'00051)

Aufkommen flüssiger org. Abfälle

Abwasser (restliche ARAs)

75'000

Abwasser Röti48) Abwasser (restliche ARAs) Heute energetisch genutzter Hofdünger und Abwasser Theoretisch zusätzlich vorhandene org.

Abfälle zur energetischen Nutzung

Landw. Biogasanlagen Neukomm u Winzeler Abwasser Röti

210’000

t FS

Verwertung 2005

Hofdünger

Aufkommen heute 2005

Flüssige biogene Abfälle

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