Nährwert | 3N Kompetenzzentrum

Einführung und Zielsetzung

Die Partner Deutsches Biomasseforschungszentrum, die FH Münster und das 3N Kompetenzzentrum starteten im Juli 2021 das Projekt »Nährwert«. Biogas-Erzeugung ist in Deutschland besonders in Regionen mit hoher Viehhaltungsdichte ausgeprägt. Insbesondere in den nordwestlichen Veredelungsgebieten Nordrhein-Westfalens und Niedersachsens bestehen neben Teilregionen Schleswig-Holsteins, Bayerns und Baden-Württembergs hohe Nährstoffüberschüsse, die zu Nitratauswaschung, Eutrophierung und weiteren Umweltproblemen sowie hohen gesellschaftlichen Kosten (z.B. Trinkwasseraufbereitung) führen. Biogasanlagen stehen dabei im Zentrum der Problematik und bieten zugleich eine hohe Lösungskompetenz. Ziel des Projekts ist es, Biogasanlagen hinsichtlich Ihrer ökonomischen und ökologischen Anforderungen zukunftsfähig zu gestalten und ihre Rolle als »Systemdienstleister« für den Klimaschutz und die Landwirtschaft zu festigen. Insgesamt werden im Projektkonsortium wissenschaftlich fundierte Untersuchungen und praxistaugliche Anwendungen miteinander verknüpft.

Hintergrund

Biogasanlagen bündeln und konditionieren nährstoffreiche Stoffströme, können bei richtiger Kombination von Technik und Management gleichzeitig mit den Wirtschaftsdüngern verbundene Hygiene und Emissionsprobleme minimieren. Außerdem stehen sie unter hohem wirtschaftlichem Druck sowohl bezüglich der kostengünstigen Verwertung der Gärreste, als auch in Bezug auf hohe Kosten der NawaRo-Substrate. Dies gilt umso mehr, als viele Anlagen in den nächsten Jahren das Ende ihrer EEG-Vergütung erreichen und dann entweder neue Geschäftsmodelle (meist auf Basis niedrigerer Erlöse, d. h. notwendiger Kostensenkungen) entwickeln oder stillgelegt werden müssen. So sind technisch-managementseitig kosteneffiziente Gesamtlösungen in der Kombination von Aufbereitungstechnologien und angepasstem pflanzenbaulichem Management ein zentraler Baustein, um die Wertschöpfung aus Biogasanlagen in den entsprechenden Agrarregionen zu erhalten. Es müssen kostengünstig und emissionsarm ausreichende Mengen an N und P aus den Gärresten in transportwürdige, marktfähige Formen überführt werden.

Ziele

Ziel des Vorhabens ist es, praxiserprobte integrierte Lösungen für die Gärrestaufbereitung zu entwickeln und zu bewerten. Da die Kosten als auch die technischen Risiken mit zunehmendem Aufreinigungsgrad bis hin zur Totalaufbereitung meist überproportional steigen, sollen die innovativen Lösungen der Gärrestaufbereitungsverfahren hinsichtlich der Gesamtkosten optimiert werden. Aufgrund des hohen Problemdrucks ist die Datenlage in Bezug auf Nährstoffflüsse aus der Viehhaltung und aus Biogasanlagen in Niedersachsen besonders gut, was die beispielhafte Bearbeitung dort und Möglichkeit zur bundesweiten Nutzung der Ergebnisse erleichtert.

Dies umfasst:

Vergleichende Erprobung praxisverfügbarer Technik unter verschiedenen Einsatzbedingungen (versch. Substrate, versch. Aufbereitungsgrade, Maschineneinstellungen) – Bereitstellung neutraler Ergebnisse für Anwender und Hersteller (zur Optimierung)
Weiterentwicklung vielversprechender technischer Ansätze und Herausarbeitung weiteren Forschungsbedarfes, um auch künftig weitere Kostensenkungspotentiale generieren zu können
Weiterentwicklung und Erprobung einer vor Ort einsetzbaren Analytik (NIRS), mit dem sowohl die pflanzenbaulich bedarfsgerechte Einsatzkalkulation als auch Verwaltung und Management (Lieferscheine, Stoffstrombilanz, Erkennung von Schwachstellen) massiv vereinfacht werden
Verbindung praxistauglich optimierter Technologie mit pflanzenbaulicher Anwendung, um insgesamt effiziente, umweltfreundliche und kostengünstige Lösungen realisieren zu können.