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Biogas und ÖkolandbauDie perfekte Kombination Walter Danner David Kilian

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Biogas und Ökolandbau Kombination

BIOGAS UND ÖKOLANDBAU




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.

Ein sinnvolles Konzept zur Bioenergieerzeugung

Die Zahl der Biogasanlagen ist in den letzten Jahren enorm

gewachsen und Biogas hat bei der Strome

Bedeutung gewonnen [1]. Gleichzeitig wird aber auch die

Kritik an Biogas immer lauter. Die Akzeptanz für Biogas

könnte erhöht werden, wenn die Konkurrenz zur

Nahrungsmittelerzeugung entschärft wird und gle

Energiepflanzen nicht nur zur Erzeugung von erneuerbaren

Energien angebaut werden, sondern darüber hinaus einen

Beitrag zum Umwelt- und Naturschutz leisten.

Es soll gezeigt werden, dass dies durch die Integration der

Biogaserzeugung in den Ökolandbau erreicht werden kann,

da Biogas dazu beiträgt die Ziele der ökologischen

Landwirtschaft zu erreichen. Diese beinhalten das

Wirtschaften in Kreisläufen, einen Beitrag zum Naturschutz

und einer ökologischen Vielfalt zu leisten und ein

verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen und Energie.

Dass durch eine sinnvolle Integration von Biogas in den

ökologischen Landbau diese Ziele erreicht werden können,

soll hier aufgezeigt werden.

Kreisläufe

Ziel des Ökolandbaus ist ein System, das

Natur respektiert [2, 3]. Die Notwendigkeit einen möglichst

geschlossenen Betriebskreislauf anzustreben ergibt sich aus

der starken Begrenzung beim Zukauf von Dünger, speziell

stickstoffhaltiger Düngemittel. Die Haltung von

Wiederkäuern, vor allem Rindern, spielt daher im

Ökolandbau eine große Rolle, da dadurch nicht nur ein

wertvoller Dünger in Form von Mist zur Verfügung steht,

sondern auch Aufwüchse aus dem Feldfutterbau verwertet

werden können und dem Kreislauf zugeführt werden.

Anders stellt sich die Situation auf Schweine und Geflügel

haltende Betriebe oder im viehlosen Ackerbau dar. Hier

existieren kaum Möglichkeiten Kleegrasaufwüchse zu nutzen.

Bei viehlosen Betrieben kommt hinzu, dass durch das Fehlen

von Wirtschaftsdüngern kaum Düngemittel zur Verfügung

stehen. Im Sinne der Kreislaufwirtschaft ist es daher


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Ein sinnvolles Konzept zur Bioenergieerzeugung

Die Zahl der Biogasanlagen ist in den letzten Jahren enorm

gewachsen und Biogas hat bei der Stromerzeugung an

Gleichzeitig wird aber auch die

Die Akzeptanz für Biogas

erhöht werden, wenn die Konkurrenz zur

Nahrungsmittelerzeugung entschärft wird und gleichzeitig

Energiepflanzen nicht nur zur Erzeugung von erneuerbaren

Energien angebaut werden, sondern darüber hinaus einen

und Naturschutz leisten.

durch die Integration der

erreicht werden kann,

da Biogas dazu beiträgt die Ziele der ökologischen

Diese beinhalten das

en Beitrag zum Naturschutz

und einer ökologischen Vielfalt zu leisten und einen

Umgang mit Ressourcen und Energie.

Dass durch eine sinnvolle Integration von Biogas in den

ökologischen Landbau diese Ziele erreicht werden können,

die Kreisläufe der

Die Notwendigkeit einen möglichst

geschlossenen Betriebskreislauf anzustreben ergibt sich aus

der starken Begrenzung beim Zukauf von Dünger, speziell

Die Haltung von

Wiederkäuern, vor allem Rindern, spielt daher im

Ökolandbau eine große Rolle, da dadurch nicht nur ein

wertvoller Dünger in Form von Mist zur Verfügung steht,

sondern auch Aufwüchse aus dem Feldfutterbau verwertet

slauf zugeführt werden.

Anders stellt sich die Situation auf Schweine und Geflügel

haltende Betriebe oder im viehlosen Ackerbau dar. Hier

keiten Kleegrasaufwüchse zu nutzen.

Bei viehlosen Betrieben kommt hinzu, dass durch das Fehlen

von Wirtschaftsdüngern kaum Düngemittel zur Verfügung

eislaufwirtschaft ist es daher

notwendig, einen Ersatz für die Viehhaltung bzw.

Wiederkäuer im Betrieb zu finden.

Biogas ist in der Lage diese Rolle

betrieblichen Stoffkreisläufe eines Biobetrieb

Biogasanlage sind in Abbildung 1 dargestellt.

viehlosen Betrieb, der nur Gründüngung betreibt

lediglich der kleine braune Kreislauf zwischen Pflanzen und

Boden. Durch eine Biogasanlage und/oder Viehhaltung wird

dieser Kreislauf erweitert und es stehen Wi

zur Verfügung. Inputströme wie z.B. Düngerzukauf oder

Outputströme wie der Verkauf von Ernteprodukten sind in

der Grafik nicht dargestellt. Durch die

Biogasanlage in den Betrieb wer

intensiviert [6].

Kleegras – Die Energiepflanze im Ökolandbau

Kleegras bildet in den meisten Fruchtfolgen des ökologischen

Landbaus die Basis. Es zeichnet sich durch eine gute

Stickstofffixierleistung aus und eignet sich daher gut als

Vorfrucht für stickstoffzehrende Marktfrüchte. Die tiefe

Durchwurzelung ermöglicht eine Bodenlockerung und

Mobilisation von Nährstoffen aus tieferen Schichten.

es durch den häufigen Schnitt möglich, Problemunkräuter

wie die Ackerkratzdistel zu schwächen. Aus d

ist Kleegras das grundlegende Element der Fruchtfolge, auch

auf wiederkäuerlosen Betrieben, die keine

Verwertungsmöglichkeit für den A

Kleegras wird dann als Gründüngung gemulcht.


1

otwendig, einen Ersatz für die Viehhaltung bzw.

Wiederkäuer im Betrieb zu finden.

Biogas ist in der Lage diese Rolle zu übernehmen [4, 5]. Die

eines Biobetriebes mit

Biogasanlage sind in Abbildung 1 dargestellt. Auf einem

der nur Gründüngung betreibt, existiert

lediglich der kleine braune Kreislauf zwischen Pflanzen und

und/oder Viehhaltung wird

dieser Kreislauf erweitert und es stehen Wirtschaftsdünger

Inputströme wie z.B. Düngerzukauf oder

Outputströme wie der Verkauf von Ernteprodukten sind in

Durch die Integration einer

b werden die Kreisläufe

Die Energiepflanze im Ökolandbau

in den meisten Fruchtfolgen des ökologischen

zeichnet sich durch eine gute

Stickstofffixierleistung aus und eignet sich daher gut als

Vorfrucht für stickstoffzehrende Marktfrüchte. Die tiefe

Durchwurzelung ermöglicht eine Bodenlockerung und eine

Mobilisation von Nährstoffen aus tieferen Schichten. Auch ist

durch den häufigen Schnitt möglich, Problemunkräuter

wie die Ackerkratzdistel zu schwächen. Aus diesen Gründen

rundlegende Element der Fruchtfolge, auch

auf wiederkäuerlosen Betrieben, die keine

Verwertungsmöglichkeit für den Aufwuchs haben [7]. Das

Kleegras wird dann als Gründüngung gemulcht.





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Eine Nutzung des Kleegrases in einer Biogasanlage bringt

vielfältige Vorteile:

• Die Ernte von Kleegrasaufwüchsen erhöht die N

Fixierleistung. Obwohl mit dem Aufwuchs auch

Stickstoff von der Fläche abgefahren wird

Fruchtfolgewert nicht geringer als

dass zur Gründüngung gemulcht wird

stickstoffhaltige Aufwuchs, der auf

verbleibt, das Kleegras düngt, fixiert dieses weniger

Luftstickstoff und der Leguminosenanteil im

Gemenge geht zurück [9].

• Bei der Zersetzung von Pflanzen

gasförmige Stickstoffverluste in Form von

Ammoniak und Lachgas entstehen. Der Stickstoff

geht dem Betriebskreislauf verloren.

Zudem sind auch nur geringe Men

klimaschädlich [10].

Abb. 1: Betriebsschema einer BiogaswirtschaftQuelle: Eigene Darstellung nach [4] und [8]


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Eine Nutzung des Kleegrases in einer Biogasanlage bringt

Ernte von Kleegrasaufwüchsen erhöht die N2-

mit dem Aufwuchs auch

Stickstoff von der Fläche abgefahren wird, ist der

Fruchtfolgewert nicht geringer als von Kleegras,

dass zur Gründüngung gemulcht wird [8]. Da der

tickstoffhaltige Aufwuchs, der auf der Fläche

das Kleegras düngt, fixiert dieses weniger

und der Leguminosenanteil im

Zersetzung von Pflanzenmulch können

gasförmige Stickstoffverluste in Form von

Ammoniak und Lachgas entstehen. Der Stickstoff

geht dem Betriebskreislauf verloren.

Zudem sind auch nur geringe Mengen Lachgas sehr

• Die Nutzung von Kleegrasaufwüchsen vermindert

das Risiko von Nitratauswaschungen

• Die Schnittnutzung von Kleegras hat den Vorteil,

dass ein Wirtschaftsdünger zur Verfügung steht

der gezielt eingesetzt werden kann [12]

• Durch die Verwertung in der Biogasanlage erzeugt

man Energie. Kleegras ist nicht mehr nur Brache

sondern eine genutzte Kultur

Durch Biogas besteht zudem die Möglichkeit

Dauergrünland einer sinnvollen Nutzung zuzuführen.

Ökolandbau sind für die Nutzung

häufig kaum wirtschaftliche Möglichkeiten gegeben

Meist ist auf viehlosen oder Schweine

Betrieben auch Dauergrünland vorhanden, für das kaum eine

Nutzungsmöglichkeit besteht.

Eine SLP-Hochleistungsbiogasanlage

Verwertungsmöglichkeit für extensive Grünland

da durch die Hydrolyse und Versa

Stoffe aufgeschlossen werden können.

Trend, dass wertvolle Grünlandstandorte für den Anbau von

Abb. 1: Betriebsschema einer Biogaswirtschaft Quelle: Eigene Darstellung nach [4] und [8]


2 Die Nutzung von Kleegrasaufwüchsen vermindert

Risiko von Nitratauswaschungen [8, 11].

ttnutzung von Kleegras hat den Vorteil,

dass ein Wirtschaftsdünger zur Verfügung steht,

der gezielt eingesetzt werden kann [12].

Durch die Verwertung in der Biogasanlage erzeugt

man Energie. Kleegras ist nicht mehr nur Brache

ne genutzte Kultur in der Fruchtfolge.

Durch Biogas besteht zudem die Möglichkeit, auch

innvollen Nutzung zuzuführen. Auch im

Ökolandbau sind für die Nutzung von extensivem Grünland

haftliche Möglichkeiten gegeben [13].

chweine / Geflügel haltenden

Betrieben auch Dauergrünland vorhanden, für das kaum eine

Hochleistungsbiogasanlage bietet eine

für extensive Grünlandaufwüchse,

Hydrolyse und Versauerung auch faserreiche

werden können. Dem allgemeinen

Trend, dass wertvolle Grünlandstandorte für den Anbau von





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Energiepflanzen umgebrochen werden [14]

entgegen gewirkt werden. Für den Ökolandbau ergibt

zudem die Möglichkeit, durch organische Dünger die

Bodenfruchtbarkeit des Dauergrünlandes auf den Acker

übertragen [15] und so Nährstoffe für den Ackerbau zu

erschließen.

Energieeinsatz und Energieproduktion

Den größten Anteil am Energieverbrauch in der

konventionellen Landwirtschaft hat die Produktion von

Mineraldünger [16, 17]. Um 1 kg Stickstoff herzustellen ist

der Energiebedarf von ca. 1 L Öl-Äquivalente

[18].

Auch Energiepflanzen werden in der konventionellen

Landwirtschaft mit Mineraldünger gedüngt. Der Ökolandbau

hingegen produziert sich durch den Anbau von Leguminosen

seinen Stickstoffdünger selbst. Kleegras ist beispielsweise in

der Lage, 300 kg Stickstoff und gleichzeitig

Methanertrag von 3.450 Nm3 [19] pro Hektar und Jahr zu

produzieren. Dies entspricht einem Energiegehalt von ca.

3.450 Litern Öl-Äquivalenten.

Gleichzeitig wird durch die Biogasanlage das

Stickstoffmanagement verbessert, durch das

Ertragsniveau im Ökolandbau begrenzt

viehlosen Betrieben ist die Menge des durch

und Zwischenfrüchten ins System gebrachten Stickstoffs

durchaus ausreichend. Jedoch deckt sich das Stickstoff

angebot zeitlich und örtlich oft nicht mit dem

Stickstoffbedarf. Um den Stickstoff effektiv zur

Ertragsbildung zu nutzen, muss dieser in der Fruchtfolge

verteilt werden. [5]

Durch den Betrieb einer Biogasanlage wird ein Düngerpo

gebildet. Es ergeben sich durch die Gärrestdüngu

Möglichkeiten zum gezielten Einsatz. Der Stickstoff kann

dann gedüngt werden, wenn er für das Pflanzenwachstum

benötigt wird.


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Energiepflanzen umgebrochen werden [14], könnte so

entgegen gewirkt werden. Für den Ökolandbau ergibt sich

urch organische Dünger die

ndes auf den Acker zu

und so Nährstoffe für den Ackerbau zu

Energieverbrauch in der

konventionellen Landwirtschaft hat die Produktion von

1 kg Stickstoff herzustellen ist

Äquivalenten erforderlich

Auch Energiepflanzen werden in der konventionellen

düngt. Der Ökolandbau

durch den Anbau von Leguminosen

Kleegras ist beispielsweise in

300 kg Stickstoff und gleichzeitig einen

pro Hektar und Jahr zu

Energiegehalt von ca.

Gleichzeitig wird durch die Biogasanlage das

toffmanagement verbessert, durch das vor allem das

wird. Auch auf

ist die Menge des durch Leguminosen

ins System gebrachten Stickstoffs

Jedoch deckt sich das Stickstoff

nicht mit dem

ickstoff effektiv zur

Ertragsbildung zu nutzen, muss dieser in der Fruchtfolge

ge wird ein Düngerpool

eben sich durch die Gärrestdüngung

Der Stickstoff kann

dann gedüngt werden, wenn er für das Pflanzenwachstum

Höhere Erträge – Bessere Qualitäten

Da durch die Düngung mit Gärrest der Stickstoff effizient

eingesetzt werden kann, können im

höhere Erträge und bessere Qualitäten erzielt werden.

einem Versuch der Uni Gießen konnte

15 % gesteigert werden. [8]. Noch deutlicher fällt das

Ergebnis bei einem Versuch der TU München aus. Hier

konnten die Winterweizenerträge

von 46,8 dt/ha auf 59,4 dt/ha gesteigert werden

die Qualitäten konnten in beiden Versuchen signifikant

verbessert werden. Die Rohproteingehalte erhöhten sich im

Gießener Versuch von 10,4 % auf 11,4 %

1,73 %-Punkte [20]. Auch in der Praxis können die

Versuchsergebnisse bestätigt werden

befragten Landwirte des Bio

Universität Kassel gaben an, dass sie seit der Düngung mit

dem Gärrückstand Ertragssteigerungen feststellen konnten

[21]. Jeder zweite Betrieb konnte Verbesserungen der

Qualitäten beim Marktfrucht- und Futterbau feststellen. Am

häufigsten genannt wurde hier die Erhöhung des

Proteingehaltes beim Getreide. Es wird von einer Steigerung

von mehreren Prozentpunkten berichtet


3

Bessere Qualitäten

durch die Düngung mit Gärrest der Stickstoff effizient

eingesetzt werden kann, können im Marktfruchtanbau

höhere Erträge und bessere Qualitäten erzielt werden. In

er Uni Gießen konnten die Kornerträge um

. Noch deutlicher fällt das

Ergebnis bei einem Versuch der TU München aus. Hier

durch die Gärrestdüngung

gesteigert werden [20]. Auch

in beiden Versuchen signifikant

verbessert werden. Die Rohproteingehalte erhöhten sich im

auf 11,4 % [5], bei der TUM um

Auch in der Praxis können diese

werden. Zwei Drittel der

efragten Landwirte des Bio-Biogasmonitorings der

Universität Kassel gaben an, dass sie seit der Düngung mit

teigerungen feststellen konnten

Jeder zweite Betrieb konnte Verbesserungen der

und Futterbau feststellen. Am

häufigsten genannt wurde hier die Erhöhung des

Proteingehaltes beim Getreide. Es wird von einer Steigerung

hreren Prozentpunkten berichtet [21].





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Teller oder Tank ?

Diese Frage stellt sich bei der Biogasproduktion im

Ökolandbau nicht. Für die Energieproduktion können

allem Substrate genutzt werden, die auf den Betr

sowieso schon anfallen. Bestätigt wird das große Potential in

einem Versuch der Universität Gießen. In der

Fruchtfolgevariante für einen viehlosen Betrie

Grünbrache, Zwischenfrüchte, aussortierte Kartoffeln und

das Stroh für die Biogaserzeugung genutzt.

über die Fruchtfolge können ca. 1600 m3 Methan

erzeugt werden. Der Marktfruchtanbau wird dadurch in

keiner Weise eingeschränkt, da sich das Potential nur auf die

sonst ungenutzten Koppelprodukte bezieht. Zum Vergleich:

Um die Energie ausschließlich mit

Energiemais zu erzeugen, müsste auf einem V

Betriebsfläche Mais angebaut werden [5]

Betrieben stehen zusätzlich noch Wirtschaftsdünger zur

Verfügung. Unterstellt man einen Viehbesatz von 0,8 GV

Hektar können daraus 200-250 m3 Methan pro Hektar

erzeugt werden[22]. In der Praxis sollten

Reststoffe auf dem Betrieb in der Biogasanlage vergoren

werden. Ein Teil der organischen Masse darf

dem Feld bleiben, sodass dem Bodenleben

Material zur Lebendverbauung zur Verfügung steht. Dies

wirkt sich auch positiv auf die Bodenstruktur aus

dies berücksichtigt, hat die Nutzung der Koppelprodukte ein

großes Potential zur Energieerzeugung, ohne

Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion zu stehen.

sich nicht die Frage, produziere ich Energie oder

Nahrungsmittel, sondern die Biogasproduktion ist eine

sinnvolle Ergänzung der Nahrungsmittelproduktion, die mit

einer Biogasanlage durch die effizientere

verbessert werden kann.


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Diese Frage stellt sich bei der Biogasproduktion im

Ökolandbau nicht. Für die Energieproduktion können vor

enutzt werden, die auf den Betrieben

wird das große Potential in

einem Versuch der Universität Gießen. In der

iante für einen viehlosen Betrieb wurden die

Grünbrache, Zwischenfrüchte, aussortierte Kartoffeln und

das Stroh für die Biogaserzeugung genutzt. Im Durchschnitt

Methan pro Hektar

erzeugt werden. Der Marktfruchtanbau wird dadurch in

keiner Weise eingeschränkt, da sich das Potential nur auf die

e bezieht. Zum Vergleich:

konventionellen

, müsste auf einem Viertel der

[5]. Viehhaltenden

Wirtschaftsdünger zur

Viehbesatz von 0,8 GV pro

Methan pro Hektar

jedoch nicht alle

Reststoffe auf dem Betrieb in der Biogasanlage vergoren

darf durchaus auf

dass dem Bodenleben auch frisches

ndverbauung zur Verfügung steht. Dies

Bodenstruktur aus [23]. Wird

der Koppelprodukte ein

r Energieerzeugung, ohne zwangsläufig in

zur Nahrungsmittelproduktion zu stehen. Es stellt

sich nicht die Frage, produziere ich Energie oder

Nahrungsmittel, sondern die Biogasproduktion ist eine

der Nahrungsmittelproduktion, die mit

re Düngung sogar

Versorgungssicherheit

Ein Biobetrieb bietet zudem eine höhere Sicherheit bei der

Versorgung der Biogasanlage

Wirtschaftlichkeit einer Biogasanlage sehr stark von den

(schwankenden) Preisen auf den Agrarmärkten abhängig ist,

muss besonders auf eine sichere Sub

geachtet werden [24]. Durch die Nutzung von

Koppelprodukten werden die Flächenkonkurrenz und die

Abhängigkeit vom Markt für Energiepflanzen reduziert.

Auch ist durch den Anbau von Kleegras eine hohe

Ertragssicherheit gegeben. Im Gegensatz zu anderen

Energiepflanzen ist es weniger anfällig gegen Trockenheit, da

das ausgeprägte Wurzelwerk Wasserreserven d

besser ausnutzen kann [25].

Unkrautproblematik

Da im Ökolandbau keine Herbizide eingesetzt werden dürfen,

kommt der Reduktion des Unkrautsamenpotentials eine

besondere Bedeutung zu. Besonders wichtig ist es, dass

Samen nicht weiter im Betrieb verschleppt werden

Hauptsächlich Ampfer stellt in der Praxis

Betrieben ein großes Problem dar

regulieren ist und eine enorm hohe Zahl an Samen produziert

[27].

Die Vergärung in der Biogasanlage kann hier hilfreich sein.

Schon mesophile Temperaturen i

reichen, um die Keimfähigkeit der

unterbinden. In zwei verschiedenen

einer einwöchigen Verweildauer lediglich noch eine (deutlich

reduzierte) Keimfähigkeit der Samen

festgestellt werden. Ampfer, Ackerheller

Ampfer-Knöterich, Hühnerhirse

waren nicht mehr keimfähig. Nach drei Wochen konnte auch

bei dem weißen Gänsefuß keine Keimfähigkeit mehr

festgestellt werden [27]. Sicher gegen die Verbreitung von

Unkrautsamen wirken thermophile Temperaturen

Diese führten in beiden Versuchen

Unkrautsamen innerhalb von 24 Stunden abgetötet

[27–29].


4

eine höhere Sicherheit bei der

mit Substraten. Da die

Wirtschaftlichkeit einer Biogasanlage sehr stark von den

en Agrarmärkten abhängig ist,

muss besonders auf eine sichere Substratversorgung

Durch die Nutzung von

die Flächenkonkurrenz und die

Abhängigkeit vom Markt für Energiepflanzen reduziert.

Anbau von Kleegras eine hohe

Ertragssicherheit gegeben. Im Gegensatz zu anderen

Energiepflanzen ist es weniger anfällig gegen Trockenheit, da

das ausgeprägte Wurzelwerk Wasserreserven des Bodens

ndbau keine Herbizide eingesetzt werden dürfen,

kommt der Reduktion des Unkrautsamenpotentials eine

Besonders wichtig ist es, dass

Samen nicht weiter im Betrieb verschleppt werden.

Ampfer stellt in der Praxis auf sehr vielen

Betrieben ein großes Problem dar [26], da er sehr schwer zu

regulieren ist und eine enorm hohe Zahl an Samen produziert

anlage kann hier hilfreich sein.

Schon mesophile Temperaturen im Fermenter von 35-37°C

um die Keimfähigkeit der meisten Unkräuter zu

zwei verschiedenen Versuchen konnte nach

lediglich noch eine (deutlich

der Samen des weißen Gänsefußes

er, Ackerhellerkraut, Ackersenf,

Knöterich, Hühnerhirse und Ackerfuchsschwanz

Nach drei Wochen konnte auch

bei dem weißen Gänsefuß keine Keimfähigkeit mehr

. Sicher gegen die Verbreitung von

hermophile Temperaturen (52-55°C).

in beiden Versuchen dazu, dass bereits alle

von 24 Stunden abgetötet wurden





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.

Hier zeigt sich ein deutlicher Vorteil der Batch

den SLP-Hochleistungsbiogasanlagen. Da die Hydrolyse

thermophilen Bereich arbeitet, wird das S

lang den hohen Temperaturen ausgesetzt. Durch das Batch

Verfahren ist die Verweildauer und damit die komplette

biologische Umsetzung gewährleistet. Anschließend

durchläuft das Substrat noch den Fermenter

mesophile Temperaturen herrschen. Unkrautsamen dürften

so sehr sicher unschädlich gemacht werden.

Biogasanlage im Betriebskreislauf kann also eine Verbreitung

von Unkrautsamen verhindert werden und eventuell sogar

langfristig das Unkrautsamenpotential verringert werden. Die

Biogasanlage bietet zudem eine Möglichkeit zur

(frühzeitigen) Nutzung von stark verunkrauteten Kulturen.

Humushaushalt

Ein zentrales Element des Ökolandbaus ist die

eines aktiven Bodenlebens und eines fruchtbaren Bodens.

Immer wieder bestehen Bedenken, ob dieses Ziel mit der

Produktion von Biogas vereinbar ist.

Die Nährstoffversorgung in der ökologischen Landwirtschaft

basiert auf der Mineralisierung von organisch gebunden

Nährstoffen „durch Mikroorgansimen des Bodens

anschließende Aufnahme durch die Pflanzen

Düngung mit Biogasgülle entspricht weniger dem Prinzip des

Ökolandbaus „Pflanzen über den Boden zu

30], da die organischen Verbindungen bereits von

Mikroorganismen in der Biogasanlage abgebaut

„Endprodukt ist [daher] ein organischer Stickstoffdünger mit

sehr hohen Ammoniumanteil“ [6]. Hier wiederspricht die

Biogaserzeugung ein Stück weit den Grundsä

organisch-biologischen Landwirtschaft. Im Gegenzug werden

diese jedoch durch den Kreislaufgedanken gestärkt.

Es besteht zudem die Befürchtung, die Düngung mit Gärrest

könnte sich negativ auf den Humushaushalt auswi

Fermenter Kohlenstoffverbindungen abgebaut werden und

anschließend nicht mehr zur Humusproduktion zur

Verfügung stehen [6]. Dem ist jedoch entgegen zu setzen,

dass für die Humusreproduktion vor allem die schwer

abbaubaren Kohlenstoffe wie Lignin entscheidend sind. Diese


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Hier zeigt sich ein deutlicher Vorteil der Batch-Hydrolyse bei

stungsbiogasanlagen. Da die Hydrolyse im

wird das Substrat 2-4 Tage

gesetzt. Durch das Batch-

und damit die komplette

gewährleistet. Anschließend

durchläuft das Substrat noch den Fermenter, in dem

Unkrautsamen dürften

so sehr sicher unschädlich gemacht werden. Durch eine

Biogasanlage im Betriebskreislauf kann also eine Verbreitung

krautsamen verhindert werden und eventuell sogar

verringert werden. Die

lage bietet zudem eine Möglichkeit zur

(frühzeitigen) Nutzung von stark verunkrauteten Kulturen.

Element des Ökolandbaus ist die Förderung

eines aktiven Bodenlebens und eines fruchtbaren Bodens.

Immer wieder bestehen Bedenken, ob dieses Ziel mit der

in der ökologischen Landwirtschaft

t auf der Mineralisierung von organisch gebunden

urch Mikroorgansimen des Bodens und die

nde Aufnahme durch die Pflanzen“ [23]. Die

er dem Prinzip des

zu ernähren“ [23,

Verbindungen bereits von

Mikroorganismen in der Biogasanlage abgebaut werden.

Stickstoffdünger mit

Hier wiederspricht die

ugung ein Stück weit den Grundsätzen der

biologischen Landwirtschaft. Im Gegenzug werden

diese jedoch durch den Kreislaufgedanken gestärkt.

Düngung mit Gärrest

könnte sich negativ auf den Humushaushalt auswirken, da im

Fermenter Kohlenstoffverbindungen abgebaut werden und

anschließend nicht mehr zur Humusproduktion zur

Dem ist jedoch entgegen zu setzen,

für die Humusreproduktion vor allem die schwer

abbaubaren Kohlenstoffe wie Lignin entscheidend sind. Diese

bleiben bei dem Fermentationsprozess in der Biogasanlage

jedoch fast vollständig erhalten

Dass die leicht zersetzbaren Kohlenstoffe

abgebaut werden, könnte sogar vorteilhaft sein, da eine

starke Zuführung von leicht zersetzbarer organischer

Substanz die Mikroorganismen unter günstigen Bedingungen

befähigt auch schwer zersetzbare Huminstoffe abzubauen.

Durch die Vergärung könnte dies verhindert werden

Auswirkungen der Gärrestdüngung auf die

Bodenfruchtbarkeit wurden auch bei einem Parzellenversuch

der TU München untersucht.

Bodenparametern konnte im Vergleich zur Kontrollvariante

kein negativer Effekt der Gärrestdüngung

werden. Auch der Gehalt des organischen Kohlenstoff

Boden wurde nicht beeinflusst [31]

von einer positiven Humuswirkung der Biogasgülle

ausgegangen werden, vergleichbar mit ander

Wirtschaftsdüngern oder sogar besser

Besonders vorteilhaft erweist sich hier

Trennung des Gärrestes

Hochleistungsbiogasanlagen. Es

Versorgung von Kulturen eine f

Ammoniumgehalten zur Verfügung.

Fließeigenschaften ist eine emissionsarme Ausbringung im

Bestand möglich. Außerdem eignet sie sich gut zur gezielten

Düngung im Bestand [5].

Beim festen Gärrückstand, der mit dem Kompoststreuer

ausgebracht werden kann, ist von einer guten Humuswirkung

auszugehen [5] und er kann durchaus

werden [34].

Betrachtet man das ganze Betri

Wirkung von Biogasanlagen auf den Humusgehalt durchaus

positiv sein. Die Düngung mit Gärrest hat bessere Erträge

und damit eine Erhöhung des Biomassezuwachses

Ackerkulturen zur Folge. Dies kann bei der

ausgleichend wirken, da durch den

und einem verstärkten Wurzelwachstum die dem Boden

zurückgeführte Kohlenstoffmenge gesteigert wird

die Möglichkeit Zwischenfrüchte und Kleegras in der

Biogasanlage zu verwerten und so einen Erlös zu erziele

es wirtschaftlich interessanter den An


5

bleiben bei dem Fermentationsprozess in der Biogasanlage

Kohlenstoffe in der Biogasanlage

könnte sogar vorteilhaft sein, da eine

Zuführung von leicht zersetzbarer organischer

kroorganismen unter günstigen Bedingungen

auch schwer zersetzbare Huminstoffe abzubauen.

s verhindert werden [30]. Die

Auswirkungen der Gärrestdüngung auf die

Bodenfruchtbarkeit wurden auch bei einem Parzellenversuch

der TU München untersucht. Bei den untersuchten

konnte im Vergleich zur Kontrollvariante

Effekt der Gärrestdüngung festgestellt

organischen Kohlenstoffs im

[31]. Es kann also durchaus

von einer positiven Humuswirkung der Biogasgülle

vergleichbar mit anderen

tsdüngern oder sogar besser [32, 33].

orteilhaft erweist sich hier auch die Fest-Flüssig-

bei den SLP-

Es steht zur gezielten

flüssige Phase mit hohen

Ammoniumgehalten zur Verfügung. Durch die guten

eigenschaften ist eine emissionsarme Ausbringung im

. Außerdem eignet sie sich gut zur gezielten

Gärrückstand, der mit dem Kompoststreuer

ist von einer guten Humuswirkung

durchaus mit Stallmist verglichen

Betrachtet man das ganze Betriebssystem, dürfte die

den Humusgehalt durchaus

Die Düngung mit Gärrest hat bessere Erträge

Biomassezuwachses bei den

Dies kann bei der Humusbilanz

den zurückgeführten Dünger

Wurzelwachstum die dem Boden

offmenge gesteigert wird [30]. Durch

die Möglichkeit Zwischenfrüchte und Kleegras in der

Biogasanlage zu verwerten und so einen Erlös zu erzielen, ist

es wirtschaftlich interessanter den Anteil in der Fruchtfolge





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auszuweiten. Gerade Kleegras kann durch die Bodenruhe

und die große Menge an Ernterückständen

auf dem Feld verbleiben, einen großen

Humusbildung leisten [4]. So verbleibt beim Kleegras

des Biomasseaufwuchses in Form von Wurzeln und

Ernteresten auf dem Feld und steht

Humusaufbau zu Verfügung [35]. Nur die

in der Biogasanlage vergoren und kann wieder als

den Humusgehalt wertvollen - Dünger ausgebracht

Energiepflanzen

Werden für die Biogasanlage neben den Rests

Koppelprodukten wie Kleegras, Zwischenfrüchte und

weitere Substrate benötigt, eignen sich vor alle

Energiepflanzen, die extensiv anzubauen sind und/oder die

Fruchtfolge erweitern können. Dadurch besteht wenig

Konkurrenz zu Futter und Marktfrüchten, die durch den

höheren Preis für Bioware einen guten Erlös bringen können.

Sollen trotz der möglichen Konkurrenz zur

Lebensmittelproduktion Pflanzen wie Mais angebaut werden,

eignen sich hierfür vor allem neue innovative Anbausysteme

wie das Zweikulturnutzungssystem. Hier

Sommerungen wie z.B. Mais, Sonnenblumen, Sorghum

Sudangras-Hybriden Winterformen von Getreide, Raps,

Rübsen oder Leguminosen angebaut, die im Frühjahr zu

Silagebereitung mit dem Feldhäcksler geerntet werden

Für Mais eignet sich im Biolandbau zum Beispiel

Zweikulturnutzungssystem mit Wintererbsen. Nach der

Ganzpflanzenernte der Erbsen im Mai wird der Mais mit

Direktsaattechnik oder reduzierter Bodenbearbeitung

eingesät. Mit diesem System kann so ein höherer

Gesamtflächenertrag als durch den alleinigen Anbau von

Mais erreicht werden. Zudem kann durch den Anbau

Leguminose Wintererbse die Stickstoffversorgung des Maises

optimiert werden und durch die ganzjährige

Bodenbedeckung das Risiko der Nährstoffauswaschung und

der Erosion reduziert werden. Da der dichte

Wintererbsenbestand Unkräuter unterdrückt,

dem Anbausystem der Aufwand für die Unkra

Mais reduzieren [37]. Die Eignung von weiteren


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auszuweiten. Gerade Kleegras kann durch die Bodenruhe

n und Wurzeln, die

großen Beitrag zu

beim Kleegras ca. 1/3

s in Form von Wurzeln und

steht direkt für den

Nur die Sprossmasse wird

wieder als - auch für

Dünger ausgebracht werden.

Werden für die Biogasanlage neben den Reststoffen und

Koppelprodukten wie Kleegras, Zwischenfrüchte und Mist

, eignen sich vor allem

nzubauen sind und/oder die

Fruchtfolge erweitern können. Dadurch besteht wenig

Konkurrenz zu Futter und Marktfrüchten, die durch den

Erlös bringen können.

Sollen trotz der möglichen Konkurrenz zur

n Pflanzen wie Mais angebaut werden,

eignen sich hierfür vor allem neue innovative Anbausysteme

Hier werden vor

Sommerungen wie z.B. Mais, Sonnenblumen, Sorghum- oder

Hybriden Winterformen von Getreide, Raps,

angebaut, die im Frühjahr zur

Silagebereitung mit dem Feldhäcksler geerntet werden [36].

zum Beispiel ein

system mit Wintererbsen. Nach der

Ganzpflanzenernte der Erbsen im Mai wird der Mais mit

Direktsaattechnik oder reduzierter Bodenbearbeitung

eingesät. Mit diesem System kann so ein höherer

Gesamtflächenertrag als durch den alleinigen Anbau von

werden. Zudem kann durch den Anbau der

Leguminose Wintererbse die Stickstoffversorgung des Maises

optimiert werden und durch die ganzjährige

Bodenbedeckung das Risiko der Nährstoffauswaschung und

der Erosion reduziert werden. Da der dichte

tand Unkräuter unterdrückt, lässt sich mit

Anbausystem der Aufwand für die Unkrautregulation im

von weiteren Pflanzen für

das Zweikulturnutzungssystem im Ökolandbau

Rahmen des Verbundvorhabens EVA

Vergleich von optimierten Anbausystemen für die

landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter

den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands

dem Versuch ÖKOVERS untersucht. Prinzipiell geeignet sind

neben Mais auch Sorghum und Sonn

geringen Aufwands bei der Pflege ist auch Buch

geeignete Kultur [36].

Weitere Informationen:

www.eva-verbund.de/struktur/zweikulturnu

oekoversuch.html

Den Vorteil der ganzjährigen Bodenbedeckung können auch

mehrjährige Kulturen bieten. Bei diesen ist

extensiver als das Zweikulturnutzungssystem und daher

gut für den Ökolandbau geeignet.

Wildpflanzenmischungen und die durchwachsene Silphie.

Wildpflanzen können Erträge erreicht werden, die an das

Niveau der Silomaiserträge konventioneller Betriebe

heranreichen können. Nach der einmaligen Ansaat sind nur

noch eine Düngung und eine Ernte

Pflanzenschutz und andere Maßnahmen sind nicht

erforderlich. Durch die mehrjährige Bodenruhe und

Bedeckung kann zudem von einer positiven Wirkung auf die

Bodenfruchtbarkeit und den Humusgehalt ausgegangen

werden [38].

Naturschutz durch Biogas

Durch den Anbau von mehrjährigen Energiepflanzen können

in den Ökobetrieben auf sinnvolle Art und Weise

Naturschutzleistungen integriert werden.

Wildpflanzenmischungen oder die

blühen in den Sommermonaten.

reichhaltiges Nahrungsangebot außerhalb der Obst

Rapsblüte geboten. Doch nicht nur für Insekten bieten die

Pflanzen ein interessantes Habitat.

außerhalb der Brut- und Setzzeiten

wird ihnen hier die Aufzucht der Jungen ermöglicht


6

das Zweikulturnutzungssystem im Ökolandbau wurde im

Rahmen des Verbundvorhabens EVA (Entwicklung und

Vergleich von optimierten Anbausystemen für die

landwirtschaftliche Produktion von Energiepflanzen unter

den verschiedenen Standortbedingungen Deutschlands) mit

dem Versuch ÖKOVERS untersucht. Prinzipiell geeignet sind

neben Mais auch Sorghum und Sonnenblumen. Wegen des

geringen Aufwands bei der Pflege ist auch Buchweizen eine

verbund.de/struktur/zweikulturnutzungs-und-

Den Vorteil der ganzjährigen Bodenbedeckung können auch

Bei diesen ist der Anbau

extensiver als das Zweikulturnutzungssystem und daher auch

gut für den Ökolandbau geeignet. Beispiele dafür sind

Wildpflanzenmischungen und die durchwachsene Silphie. Mit

Wildpflanzen können Erträge erreicht werden, die an das

Niveau der Silomaiserträge konventioneller Betriebe

heranreichen können. Nach der einmaligen Ansaat sind nur

noch eine Düngung und eine Ernte pro Jahr notwendig.

Pflanzenschutz und andere Maßnahmen sind nicht

erforderlich. Durch die mehrjährige Bodenruhe und

Bedeckung kann zudem von einer positiven Wirkung auf die

Humusgehalt ausgegangen

ehrjährigen Energiepflanzen können

auf sinnvolle Art und Weise auch

Naturschutzleistungen integriert werden.

die durchwachsene Silphie

in den Sommermonaten. Insekten wird so ein

außerhalb der Obst- und

Doch nicht nur für Insekten bieten die

nzen ein interessantes Habitat. Da die Ernte der Kulturen

und Setzzeiten von Wildtieren erfolgt,

Aufzucht der Jungen ermöglicht [39, 40].





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.

Energiepflanzen wie Mais hingegen können sich als

ökologische Falle erweisen, da die Nester bei der

Saatbettbereitung oder Ernte der Vorfrucht zerstört werden,

oder diese im Mais schneller von Fressfeinden gefunden

werden [41]. Bei der Erfassung von Vogel

Fledermausarten in mehrjährigen Wildpflanzenmischungen

wurden über 30 Vogelarten auf den Flächen festges

Hälfte davon befindet sich auf der Roten Liste. Bei den

Fledermäusen konnten acht Arten mit jagdlich

beobachtet werden [38].

Weitere Informationen: www.lebensraum-brache.de

Doch auch schon Kleegras ist ökologisch v

Anbau von mehrjährigem Ackerfutter hat laut dem EVA

Projekt eine Förderung des Artenreichtums über alle

Organismengruppen hinweg erreicht. Offenlandvögel

profitieren besonders von dem Habitat Kleegras. Ein Großteil

der Arten nutzte das Kleegras als Bruthabitat und nahezu alle

untersuchten Arten als Futterhabitat. Um den Bruterfolg

nicht zu gefährden, ist eine hohe Schnittfrequenz zu

vermeiden [42]. Da die SLP-Hochleistungsbiogasanlagen

faserige Substrate noch gut verwerten können, ist ein

späterer Schnitt problemlos möglich.

Vorteile der SLP Hochleistungsbiogasanlagen

Die SLP-Hochleistungsbiogasanlagen eignen

hervorragend für den Einsatz auf Ökobetrieben. Die im

Ökolandbau anfallenden Einsatzstoffe wie Kleegras, S

Festmist, Zwischenfürchte, Gras oder Aufwuchs von

Naturschutzflächen sind mit herkömmlicher Anlagentechnik

kaum zu vergären. Durch die Batch-Hydrolyse

Hochleistungsbiogasanlagen können auch diese Stoffe

problemlos verwertet werden.

Da auch noch Material mit einem hohen Zelluloseanteil

aufgeschlossen werden kann, müssend die Energiepflanzen

nicht in einem sehr jungen Zustand geerntet werden

bei Kleegras die Schnitthäufigkeit von vier auf drei Schnitte

pro Jahr gesenkt werden kann, bedeutet das nicht nur

Arbeitsersparnis und einen geringeren Maschinen


___________________________________

können sich als

ökologische Falle erweisen, da die Nester bei der

e der Vorfrucht zerstört werden,

Fressfeinden gefunden

Bei der Erfassung von Vogel- und

in mehrjährigen Wildpflanzenmischungen

wurden über 30 Vogelarten auf den Flächen festgestellt. Die

sich auf der Roten Liste. Bei den

nten acht Arten mit jagdlicher Aktivität

brache.de

schon Kleegras ist ökologisch vorteilhaft. Der

Ackerfutter hat laut dem EVA-

Projekt eine Förderung des Artenreichtums über alle

weg erreicht. Offenlandvögel

profitieren besonders von dem Habitat Kleegras. Ein Großteil

der Arten nutzte das Kleegras als Bruthabitat und nahezu alle

. Um den Bruterfolg

he Schnittfrequenz zu

Hochleistungsbiogasanlagen auch

faserige Substrate noch gut verwerten können, ist ein

biogasanlagen

Hochleistungsbiogasanlagen eignen sich

hervorragend für den Einsatz auf Ökobetrieben. Die im

Ökolandbau anfallenden Einsatzstoffe wie Kleegras, Stroh,

Festmist, Zwischenfürchte, Gras oder Aufwuchs von

sind mit herkömmlicher Anlagentechnik

Hydrolyse der SLP-

können auch diese Stoffe

noch Material mit einem hohen Zelluloseanteil

aufgeschlossen werden kann, müssend die Energiepflanzen

jungen Zustand geerntet werden. Wenn

bei Kleegras die Schnitthäufigkeit von vier auf drei Schnitte

tet das nicht nur

Arbeitsersparnis und einen geringeren Maschinen- und damit

Energieaufwand. Bei nur drei Schnitten

Trockenmasse pro Jahr geerntet werden. In dem Projekt EVA

der Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe konnte über

alle Versuchsstandorte hinweg ein Mehrertrag von 27

ermittelt werden. Im Durchschnitt aller Ve

lag er bei 10 % [43]. Zudem kommt eine reduzierte

Schnitthäufigkeit Wildtieren wie zum Beispiel Vögeln zugute

[42].

Die Anzahl der Substrate, die im Ökolandbau

Biogaserzeugung eingesetzt werden können ist sehr groß.

Zudem fallen diese oft nur saisonal und in kleineren Mengen

an (Zwischenfrüchte). Einstufige Anlagen b

gleichbleibende Futterration, um die Gärbiologie nicht zu

gefährden. Um dies zu ermöglichen, müssen

Substrate entweder schichtweise einsiliert werden oder

mehrere Silos gleichzeitig geöffnet sein

höheren Arbeitsaufwand und Verluste bei der Lage

Folge (Nacherwärmung) [5]. Durch die Batch

bei den SLP-Hochleistungsbiogasanlagen

Schwierigkeiten ein Substratwechsel von „heute auf morgen“

vollzogen werden. Die Substrate

nacheinander verfüttert werden. Auch ein gewisser Anteil an

schlechtem Material kann ohne weiteres verfüttert werden,

ohne die Gärbiologie zu gefährden.

Thermophile Temperaturen in der Batch

gewährleisten zuverlässig, dass selbst robuste Unkrautsamen

wie von Ampfer oder dem weißen Gänsefuß abgetötet

werden.


7

Energieaufwand. Bei nur drei Schnitten kann mehr

Trockenmasse pro Jahr geerntet werden. In dem Projekt EVA

der Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe konnte über

ndorte hinweg ein Mehrertrag von 27 %

ermittelt werden. Im Durchschnitt aller Versuchsstandorte

. Zudem kommt eine reduzierte

wie zum Beispiel Vögeln zugute

Die Anzahl der Substrate, die im Ökolandbau für die

Biogaserzeugung eingesetzt werden können ist sehr groß.

Zudem fallen diese oft nur saisonal und in kleineren Mengen

Einstufige Anlagen benötigen eine

ation, um die Gärbiologie nicht zu

dies zu ermöglichen, müssen die einzelnen

chichtweise einsiliert werden oder

mehrere Silos gleichzeitig geöffnet sein. Dies hat einen

höheren Arbeitsaufwand und Verluste bei der Lagerung zur

. Durch die Batch-Hydrolyse kann

Hochleistungsbiogasanlagen ohne

Schwierigkeiten ein Substratwechsel von „heute auf morgen“

ate können daher einfach

erfüttert werden. Auch ein gewisser Anteil an

hne weiteres verfüttert werden,

ohne die Gärbiologie zu gefährden.

Thermophile Temperaturen in der Batch-Hydrolyse

zuverlässig, dass selbst robuste Unkrautsamen

wie von Ampfer oder dem weißen Gänsefuß abgetötet





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.

Wirtschaftlichkeit

Um Anregungen zur Umsetzung zu geben und eine Aussage

zur Wirtschaftlichkeit einer Biogasanlage auf einem

Biobetrieb geben zu können, wurde ein Anlagenmodell mit

360 kW kalkuliert. Die Substrate sollen vorwiegend auf dem

eigenen Betrieb erzeugt werden. Der fiktive

bewirtschaftet 400 ha Ackerland und 90 ha Grünland. Zudem

stehen auf dem Veredelungsbetrieb ein Schweinemast

mit 900 Mastplätzen und eine Mutterkuhherde mit 40

Tieren. Wie eine Fruchtfolge ohne Biogasanlage auf dem

Betrieb aussehen könnte, ist in Tabelle 1 dargestellt. Um den

Futterbedarf für die Schweine größtenteils

können, ist die Fruchtfolge sehr getreidebetont. Der Anteil

des Kleegrases ist mit gut 14 % sehr gering.

zu gewährleisten und vor allem auch Probleme

oder andern Beikräutern vorzubeugen wird ein

Kleegrasanteil von 25 % bis 33 % empfohlen

Tabelle 2: Fruchtfolgen mit Energiepflanzen

Intensivfruchtfolge

Anbauumfang: 320 Hektar

16 –

Kleegras

Kleegras

Winterweizen (M)

GPS Wickroggen + (ZF) Wintererbse +

Mais

Triticale

(ZF)

Ackerbohnen

Wintergerste

(ZF)

Hafer

(Kleegrasuntersaat o. ZF) Grün : Substrat für die Biogasanlage

(M): Marktfrucht (ZF): Möglichkeit eine Zwischenfrucht anzubauen*je nach Futterbedarf


___________________________________

zu geben und eine Aussage

Biogasanlage auf einem

b geben zu können, wurde ein Anlagenmodell mit

orwiegend auf dem

ktive Modellbetrieb

ha Grünland. Zudem

stehen auf dem Veredelungsbetrieb ein Schweinemaststall

Mutterkuhherde mit 40

Wie eine Fruchtfolge ohne Biogasanlage auf dem

Betrieb aussehen könnte, ist in Tabelle 1 dargestellt. Um den

größtenteils decken zu

können, ist die Fruchtfolge sehr getreidebetont. Der Anteil

gering. Um gute Erträge

zu gewährleisten und vor allem auch Problemen mit Disteln

oder andern Beikräutern vorzubeugen wird ein

Kleegrasanteil von 25 % bis 33 % empfohlen [44].

Tabelle 2: Fruchtfolgen mit Energiepflanzen

Biogas-Fruchtfolgen

Intensivfruchtfolge


Extensivfruchtfolge


– gliedrig

Kleegras

Kleegras

Winterweizen (M)

Wintererbse +

Wintergerste oder Roggen (M) *

(ZF)

Ackerbohnen

Triticale

(ZF)

Hafer

(ZF)

Gerste

(Kleegrasuntersaat o. ZF) (Kleegrasuntersaat o. ZF

(ZF): Möglichkeit eine Zwischenfrucht anzubauen

Tabelle 1 Fruchtfolge für einen Veredelungsbetrieb

Fruchtfolge ohne Biogas

Standardfruchtfolge


7-gliedrig

Kleegras (Grünbrache)

Winterweizen

Roggen

Ackerbohnen

Wintergerste

Triticale

Hafer

(evtl. Kleegrasuntersaat)


8 Extensivfruchtfolge


8 –gliedrig

Kleegras

Kleegras

Roggen (M)

(ZF)

Sommergerste

(ZF)

Wildpflanzen

Wildpflanzen

Wildpflanzen

Hafer

Kleegrasuntersaat o. ZF)

Tabelle 1 Fruchtfolge für einen Veredelungsbetrieb

Fruchtfolge ohne Biogas

Standardfruchtfolge


gliedrig

Kleegras (Grünbrache)

Winterweizen

Roggen

Ackerbohnen

Wintergerste

Triticale

Hafer

(evtl. Kleegrasuntersaat)





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.

Mit einer Biogasanlage kann die Fruchtfolge erweitert

werden (siehe Tabelle 2). Für di

Ackerstandorte wurde eine Extensivfruchtfolge gewählt, die

auf dem Modellbetrieb ein Fünftel der Ackerfläche einnimmt.

Das Kleegras wird jetzt prinzipiell zwei Jahre genutzt und

erreicht somit einen Anteil von 25 % an der Fruchtfolge

Intensivfruchtfolge wurde auf 16 Fruchtfolgeglieder

erweitert, wobei die zweite Hälfte der Fruchtfolge der

bisherigen Standardfruchtfolge ähnlich ist.

Hälfte wurden als Energiepflanzen Wickroggen und Silomais

(im Zweikulturnutzungssystem) integriert.

In der Extensivfruchtfolge für die schlechteren Standorte

wird neben Kleegras und Getreide eine dreijährige

Wildpflanzenmischung als Biogassubstrat angebaut. Die

Wildpflanzen könnten allerdings auch (zumindest t

in der anderen Fruchtfolge als Blüh- und Randstreifen

integriert werden.

Tabelle 3: Ertrag einzelner Kulturen und benötigte Fläche beziehungsweise Tiere für die Bereitstellung der in der Kalkulation

veranschlagten Substratmengen

Substrat

Rindermist

Schweinemist

Gras/Grünland

Landschaftspflegematerial

Kleegras

Ganzpflanzensilage

Mais

Wildpflanzenmischung

Ackerfläche „Energiepflanzen“

Zwischenfrüchte:

Stroh


___________________________________

Mit einer Biogasanlage kann die Fruchtfolge erweitert

Für die schlechteren

rde eine Extensivfruchtfolge gewählt, die

der Ackerfläche einnimmt.

zwei Jahre genutzt und

an der Fruchtfolge. Die

Intensivfruchtfolge wurde auf 16 Fruchtfolgeglieder

erweitert, wobei die zweite Hälfte der Fruchtfolge der

fruchtfolge ähnlich ist. In der ersten

Hälfte wurden als Energiepflanzen Wickroggen und Silomais

schlechteren Standorte

wird neben Kleegras und Getreide eine dreijährige

Wildpflanzenmischung als Biogassubstrat angebaut. Die

ten allerdings auch (zumindest teilweise)

und Randstreifen

Die Fruchtfolge wurde so gewählt, dass der Anteil an

Futtergetreide nicht wesentlich sink

an Energiepflanzen (außer dem Kleegras) möglichst gering

gehalten werden, sodass ein Großteil des Flächenbedarfs

durch die zu erwartenden Ertragssteig

werden kann. Alle grün markierten Kulturen werden in der

Biogasanlage zur Energieerzeugung genutzt.

: Ertrag einzelner Kulturen und benötigte Fläche beziehungsweise Tiere für die Bereitstellung der in der Kalkulation

Anbaufläche bzw.

Tiere

Ertrag

FM/ha a

Wirtschaftsdünger

40 ca. 540 t

900 ca. 1.060 t

Grünland

40 ha 15,5 t ca. 620 t

ca. 190 t

Ackerkulturen

100 ha 25 t ca. 2.450 t

10 ha 20,4 t ca. 204 t

10 ha 34 t ca. 340 t

30 ha 34,2 t ca. 1026 t

Ackerfläche „Energiepflanzen“ 150 ha

Koppelprodukte

< 100 ha > 12 t ca. 1.200 t

50 ha 200 t ca. 200 t


9

Die Fruchtfolge wurde so gewählt, dass der Anteil an

Futtergetreide nicht wesentlich sinkt. Zudem sollte der Anteil

an Energiepflanzen (außer dem Kleegras) möglichst gering

gehalten werden, sodass ein Großteil des Flächenbedarfs

n Ertragssteigerungen kompensiert

rün markierten Kulturen werden in der

Biogasanlage zur Energieerzeugung genutzt.

: Ertrag einzelner Kulturen und benötigte Fläche beziehungsweise Tiere für die Bereitstellung der in der Kalkulation

Substratmenge

pro Jahr

ca. 540 t

ca. 1.060 t

ca. 620 t

ca. 190 t

ca. 2.450 t

ca. 204 t

ca. 340 t

ca. 1026 t

ca. 1.200 t

ca. 200 t





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.

Substratmengen

Die für die Biogasanlage vorhandenen Substrate und die

Erträge der Energiepflanzen sind in Tabelle 1 auf

Nach dem Wirtschaftsdüngerrechner von KTBL fallen bei

einem Bestand von 40 Mutterkühen mit Sommerweidegang

540 Tonnen Mist an. Die aus der Schweinemast zur

Verfügung stehende Mistmenge beträgt 1.060 Tonnen.

muss für die Praxis beachtet werden, dass die Menge je nach

Aufstallung variieren kann.

Weiter wird angenommen, dass der Beispielbetrie

Teil seines Grünlands und Naturschutzwiesen

Biogasanlage nutzen kann. Je nach Region kann

Naturschutzflächen übernommen werden oder

Aufwuchs verwertet werden. Für das Grünland wird

Ertrag nach Redelberger angenommen

Landschaftspflegematerial nicht zwangsläufig von dem

eigenen Betrieb stammt und sehr große Ertragsunterschiede

auftreten können, wurde hier auf die Abschätzung eines

Hektarbedarfs verzichtet. Die Erträge von Mais und

Ganzpflanzensilage (GPS) wurden auch nach Redelberger

[44] angesetzt.

Der Ertrag der Wildpflanzen und Blühmischungen wurde

den Ergebnissen der Versuche der Landesan

und Garten LWG entnommen [38]. Die Trockenmasseerträge

lagen dort auf 19 und 30 t TM/ha und zwei

wurde daher ein Ertrag von 12 t TM/ha in einem Jahr

angenommen. Der Trockensubstanzgehalt wurde geschätzt,

ist aber bei der Berechnung nur für die Menge des

Gärrückstandes relevant. Die organische Trockensubstanz

(oTS) und Nährstoffgehalte wurden durch Vergleich mit

anderen, ähnlichen Substraten sehr vorsichtig geschätzt.

Die Erträge der Zwischenfrüchte unterscheiden sich

angebauter Kultur und vor allem auch Saatzeitpunkt. Der

Ertrag der meisten Zwischenfrüchte liegt laut KTBL

Datensammlung im Bereich von 15 t/ha (Futtererbse) bis 20

t/ha (Lupine), erreicht aber bei einzelnen Kulturen bis zu 38

t/ha. In der Modellkalkulation wurden die Erträge

vorsichtiger geschätzt. Um die h

Zwischenfrüchte zu erreichen, muss nicht

Zwischenfrucht, die in der Fruchtfolge aufgeführt ist


___________________________________

Die für die Biogasanlage vorhandenen Substrate und die

in Tabelle 1 aufgeführt.

Nach dem Wirtschaftsdüngerrechner von KTBL fallen bei

einem Bestand von 40 Mutterkühen mit Sommerweidegang

540 Tonnen Mist an. Die aus der Schweinemast zur

Verfügung stehende Mistmenge beträgt 1.060 Tonnen. Es

muss für die Praxis beachtet werden, dass die Menge je nach

Beispielbetrieb einen

und Naturschutzwiesen für die

kann die Pflege für

Naturschutzflächen übernommen werden oder nur der

Für das Grünland wird ein

angenommen [44]. Da das

Landschaftspflegematerial nicht zwangsläufig von dem

eigenen Betrieb stammt und sehr große Ertragsunterschiede

auftreten können, wurde hier auf die Abschätzung eines

Die Erträge von Mais und

n auch nach Redelberger

Der Ertrag der Wildpflanzen und Blühmischungen wurde aus

Landesanstalt für Wein

. Die Trockenmasseerträge

t TM/ha und zwei Standjahre. Es

t TM/ha in einem Jahr

ehalt wurde geschätzt,

ist aber bei der Berechnung nur für die Menge des

Die organische Trockensubstanz

urden durch Vergleich mit

n sehr vorsichtig geschätzt.

chenfrüchte unterscheiden sich je nach

ngebauter Kultur und vor allem auch Saatzeitpunkt. Der

Ertrag der meisten Zwischenfrüchte liegt laut KTBL

15 t/ha (Futtererbse) bis 20

Kulturen bis zu 38

t/ha. In der Modellkalkulation wurden die Erträge

Um die hundert Hektar

chte zu erreichen, muss nicht jede

Zwischenfrucht, die in der Fruchtfolge aufgeführt ist, genutzt

werden. Es wird davon ausgegangen, dass ein Teil der

Zwischenfrüchte auf dem Feld belassen wird.

Strohmengen wurden nach Redelberger angesetzt

Einordnung der Einsatzstoffe

In dem neuen Gesetz für den Vorrang erneuerbarer Energien

(EEG) wurden die alten Nawaro- und Gülle Boni aus dem EEG

2009 durch Einsatzstoffvergütungsklassen in der

Biomasseverordnung ersetzt. Die

Einsatzstoffvergütungsklasse 0, in der Reststoffe und

Abfallprodukte aufgeführt sind, erhält nur die

Grundvergütung; Die Einsatzstoffklasse I mit

Nachwachsenden Rohstoffen (Nawaro)

Aufschlag von 6 Cent/kWh Strom. Besonders

wünschenswerte Energiepflanzen und Wirtschaftsdünger

sind in der Einsatzstoffvergütungsklasse II zusammengefasst

und erhalten einen Zuschlag von 8 Cent/kWh Strom.

Der Ansatz, durch die Einsatzstoffvergütungsklassen

vorteilhafte, besonders umweltfreundliche Substrate

besonders zu fördern, ist zwar gut, aber sehr schlecht

umgesetzt. Die Einteilung ist nicht immer n

werden beispielweise nur einige wenige Zwischenfrüchte wie

Phacelia in der Einsatzstoffklasse II vergütet. Die

fallen in Einsatzstoffklasse I. Zudem sind die Einteilungen

teilweise sehr ungenau. So herrscht immer noch Unklarheit

darüber, in welche Einsatzstoffklasse mehrjähriges oder

überjähriges Kleegras eingeordnet werden kann. Es ist zwar

sowohl Luzerne als auch Kleegras in der

Einsatzstoffvergütungsklasse II aufgelistet, jedoch

ausdrücklich nur als Zwischenfrucht. Es ist dort aber auch

noch der Einsatzstoff Leguminosen

Nach einer ersten Wertung der Landesanstalt für

Landwirtschaft Bayern (LfL) und des Fachverbandes Biogas e.

V. wird das Leguminosen-Gemenge als "Aufwuchs von

Mischungen verschiedener Leguminosenarten einer oder

mehrerer Gattungen mit jeweils nicht geri

Ertragsanteilen" definiert [45].

Luzerne-Rotkleegemenge eindeutig eine Mischung

verschiedener Leguminosenarten ist, dürfte es durchaus

auch in die Einsatzstoffvergütungsklasse II fallen. Auch


10

werden. Es wird davon ausgegangen, dass ein Teil der

Zwischenfrüchte auf dem Feld belassen wird. Die

rden nach Redelberger angesetzt [44].

In dem neuen Gesetz für den Vorrang erneuerbarer Energien

und Gülle Boni aus dem EEG

2009 durch Einsatzstoffvergütungsklassen in der

Biomasseverordnung ersetzt. Die

Einsatzstoffvergütungsklasse 0, in der Reststoffe und

produkte aufgeführt sind, erhält nur die

Grundvergütung; Die Einsatzstoffklasse I mit

Nachwachsenden Rohstoffen (Nawaro) erhält einen

Aufschlag von 6 Cent/kWh Strom. Besonders

wünschenswerte Energiepflanzen und Wirtschaftsdünger

gütungsklasse II zusammengefasst

und erhalten einen Zuschlag von 8 Cent/kWh Strom.

Der Ansatz, durch die Einsatzstoffvergütungsklassen

vorteilhafte, besonders umweltfreundliche Substrate

t zwar gut, aber sehr schlecht

e Einteilung ist nicht immer nachvollziehbar. Es

werden beispielweise nur einige wenige Zwischenfrüchte wie

Phacelia in der Einsatzstoffklasse II vergütet. Die restlichen

fallen in Einsatzstoffklasse I. Zudem sind die Einteilungen

o herrscht immer noch Unklarheit

darüber, in welche Einsatzstoffklasse mehrjähriges oder

überjähriges Kleegras eingeordnet werden kann. Es ist zwar

sowohl Luzerne als auch Kleegras in der

Einsatzstoffvergütungsklasse II aufgelistet, jedoch

als Zwischenfrucht. Es ist dort aber auch

noch der Einsatzstoff Leguminosen-Gemenge aufgeführt.

Nach einer ersten Wertung der Landesanstalt für

Landwirtschaft Bayern (LfL) und des Fachverbandes Biogas e.

Gemenge als "Aufwuchs von

ischungen verschiedener Leguminosenarten einer oder

mehrerer Gattungen mit jeweils nicht geringen

Da beispielsweise ein

Rotkleegemenge eindeutig eine Mischung

verschiedener Leguminosenarten ist, dürfte es durchaus

uch in die Einsatzstoffvergütungsklasse II fallen. Auch





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.

Zacherl[46] von der Deutschen Saatenveredelung teilt diese

Einschätzung. Er würde sogar ein Kleegras

geringen Grasanteilen dazu rechnen. Für die Berechnung

wurde jetzt das Kleegras als Leguminosen

Einsatzstoffvergütungsklasse II zugeordnet. Sol

Einsatzstoffklassen enger ausgelegt werden, müsste Kleegras

der Einsatzstoffklasse I zugeordnet werden und

dementsprechend würde die anteilige Strommenge um 2

Cent geringer vergütet werden. Für den Beispielbetrieb hätte

dies Mindereinnahmen von 17.743 € zur Folge. Letztendliche

Rechtssicherheit wird erst ein Urteil der Clearingstelle geben.

Kalkulation

Bei den Substratpreisen basieren Grassilage,

GPS und Zwischenfrüchten auf den Preisen der KTBL Online

Kalkulation. Der Preis für Silomais und GPS

etwas knapp bemessen sein. Da der Anteil in der

Substratmischung allerdings relativ gering ist, würde sich

eine geringe Preissteigerung nicht gravierend auswirken.

Preis für die Wildpflanzenmischung wurde geschätzt.

Weiteren werden die üblichen Kosten für Reparatur und

Wartung, Personal, Versicherung, Verbrauchstoffe

Gutachten und Steuerberatung angesetzt. Ein Radlader

wurde geleast. Keine Kosten werden für das Grundstück

kalkuliert, das auf dem Betrieb vorhanden

Ausbringungskosten für den Gärrest

landwirtschaftlichen Produktion angerechnet.

Anlagenkomponenten werden auf ihre Nutzungsdauer,

maximal jedoch auf 20 Jahre abgeschrieben, da in diesem

Zeitraum die Vergütung durch das EEG garantie

Abweichend von der Standardkalkulation wurde für die Bio

Biogasanlage eine Gärrestlagerkapazität von 9 Monate

kalkuliert, um den Dünger effizient einsetzen zu können.

Auf der Einnahmeseite ist natürlich der größte Punkt die

Einspeisevergütung nach dem EEG (607.462

erhalten wird ferner noch eine Wärmeverwertung von 60 %

gefordert. 25 % können pauschal für die Fermenterbeheizung

angerechnet werden. Es müssen also noch weitere 35 % der

Wärme verwertet werden. In der Kalkulation wird

Verkauf von 1.000.000 kWh Wärme ausgegangen, was 45 %


___________________________________

von der Deutschen Saatenveredelung teilt diese

Einschätzung. Er würde sogar ein Kleegras-Gemenge mit

geringen Grasanteilen dazu rechnen. Für die Berechnung

wurde jetzt das Kleegras als Leguminosen-Gemenge der

Einsatzstoffvergütungsklasse II zugeordnet. Sollten die

Einsatzstoffklassen enger ausgelegt werden, müsste Kleegras

der Einsatzstoffklasse I zugeordnet werden und

Strommenge um 2

Cent geringer vergütet werden. Für den Beispielbetrieb hätte

€ zur Folge. Letztendliche

Rechtssicherheit wird erst ein Urteil der Clearingstelle geben.

Grassilage, Kleegras, Mais,

den Preisen der KTBL Online

und GPS dürfte allerdings

Da der Anteil in der

Substratmischung allerdings relativ gering ist, würde sich

eine geringe Preissteigerung nicht gravierend auswirken. Der

g wurde geschätzt. Des

die üblichen Kosten für Reparatur und

Wartung, Personal, Versicherung, Verbrauchstoffe,

Gutachten und Steuerberatung angesetzt. Ein Radlader

für das Grundstück

vorhanden ist. Die

Ausbringungskosten für den Gärrest werden der

landwirtschaftlichen Produktion angerechnet. Die

Anlagenkomponenten werden auf ihre Nutzungsdauer,

maximal jedoch auf 20 Jahre abgeschrieben, da in diesem

Zeitraum die Vergütung durch das EEG garantiert ist.

wurde für die Bio-

Biogasanlage eine Gärrestlagerkapazität von 9 Monaten

kalkuliert, um den Dünger effizient einsetzen zu können.

ist natürlich der größte Punkt die

(607.462 €). Um diese zu

erhalten wird ferner noch eine Wärmeverwertung von 60 %

Fermenterbeheizung

angerechnet werden. Es müssen also noch weitere 35 % der

Wärme verwertet werden. In der Kalkulation wird von einem

Verkauf von 1.000.000 kWh Wärme ausgegangen, was 45 %

der zur Verfügung stehenden Wärme entspricht. Es kann

dadurch noch ein Erlös von 35.000

Als dritte Einnahmequelle wurden O

Düngerwert des Gärrestes ang

Wirtschaftsdünger enthaltenen Nährstoffe wurden nicht

bewertet, da diese dem Betrieb auch ohne Biogasanlage zur

Verfügung stehen würden. Von den restlichen Nährstoffen,

die in der Biogasgülle enthalten sind, wurden 70 % des

Stickstoffdüngers und jeweils 95 % des

Kalidüngers (K2O) angesetzt. Dadurch sollen

Ausbringungsverluste berücksichtigt werden. Der

Düngerwert wurde dem Redelberger entnommen

gibt für Stickstoff eine Spanne von 2 bis 5

wurde hier der untere Wert gewählt. P

mit 0,60 € je Kilogramm bewertet, was auch so übernommen

wurde. SLP kalkuliert allerdings schon mit einem Preis von

1,55 €/kg für Phosphatdünger und 0,71

Kalidünger. Die Werte basieren a

BayWa Reisbach vom 04.07.2011. Durch den Preisanstieg der

letzten Jahre könnte der Dünger sogar etwas zu gering

bewertet sein.

Es soll bei der Anlage kein Gärrest getrocknet und verkauft

werden, da dies die Humusbilanz sehr negativ

würde.

In der Modellkalkulation erwirtschaftet die Biogasanlage

einen Gewinn von 90.761 €. Der Gewinn kann allerdings nur

mit dem kalkulatorischen Erlös für den Düngerwert

erwirtschaftet werden. Dies ist vor allem bei der

Liquiditätsplanung zu berücksichtigen.

Düngerwert nicht angesetzt, müsste zumindest der

Substratpreis für das Kleegras geringer sein, da

ohne Biogasanlage angebaut werden müsste

berücksichtigen, dass in dieser Kalkulation der

landwirtschaftliche Betrieb 208.750

Substraterzeugung erhalten hat und der Arbeitsaufwand

komplett entlohnt wurde. Stehen dem Betrieb noch mehr

Substrate zur Verfügung, sodass eine größere Anlage

realisiert werden kann, lässt sich der Gewinn

steigern.


11

der zur Verfügung stehenden Wärme entspricht. Es kann

dadurch noch ein Erlös von 35.000 € erzielt werden.

Als dritte Einnahmequelle wurden Opportunitätserlöse für

s angesetzt. Die anteilig im

Wirtschaftsdünger enthaltenen Nährstoffe wurden nicht

dem Betrieb auch ohne Biogasanlage zur

Von den restlichen Nährstoffen,

die in der Biogasgülle enthalten sind, wurden 70 % des

% des Phosphat- (P2O5) und

O) angesetzt. Dadurch sollen

Ausbringungsverluste berücksichtigt werden. Der

Düngerwert wurde dem Redelberger entnommen [44]. Er

gibt für Stickstoff eine Spanne von 2 bis 5 € je kg N an. Es

wurde hier der untere Wert gewählt. P2O5 und K20 wurden

€ je Kilogramm bewertet, was auch so übernommen

wurde. SLP kalkuliert allerdings schon mit einem Preis von

hosphatdünger und 0,71 €/kg für den

Kalidünger. Die Werte basieren auf dem Düngerpreis der

BayWa Reisbach vom 04.07.2011. Durch den Preisanstieg der

letzten Jahre könnte der Dünger sogar etwas zu gering

Es soll bei der Anlage kein Gärrest getrocknet und verkauft

werden, da dies die Humusbilanz sehr negativ belasten

In der Modellkalkulation erwirtschaftet die Biogasanlage

€. Der Gewinn kann allerdings nur

mit dem kalkulatorischen Erlös für den Düngerwert

Dies ist vor allem bei der

rücksichtigen. Wird allerdings der

, müsste zumindest der

Substratpreis für das Kleegras geringer sein, da dieses auch

ohne Biogasanlage angebaut werden müsste. Zudem ist zu

berücksichtigen, dass in dieser Kalkulation der

schaftliche Betrieb 208.750 € an Einnahmen für die

Substraterzeugung erhalten hat und der Arbeitsaufwand

Stehen dem Betrieb noch mehr

Substrate zur Verfügung, sodass eine größere Anlage

realisiert werden kann, lässt sich der Gewinn auch noch





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1 Allgemeine Hinweisea) m³ entspricht to, sofern nicht anders angegeben.

b) Farbig unterlegte Felder sind Eingabefelder und können angepasst werden.

c) Die aufgeführten Kosten und Erlöse in € sind als Nettobeträge angegeben.

d) Die Angaben zu Gas-, Strom-, Wärmemengen, kW etc. sind Durchschnittswerte.

e) HINWEIS: Die tatsächliche Leistung der Biogasanlage kann von der hier kalkulierten abweichen,

da die Werte vieler Faktoren mit Einfluss auf die Stromerzeugung in der Praxis schwanken.

Eine Garantie kann aus diesem Grund auf die tatsächlich erzeugten Strommengen nicht gegeben werden.

2 Einsatzstoffe, Biogasausbeute und Dimensionierung

Der Gesamt-Einsatzstoffmenge der geplanten Biogasanlage setzt sich aus den folgenden Materialien

zusammen und kann in der Praxis je nach Marktlage verändert werden:

Einsatzstoffe to pro Tag

Silomais, wachsreif 0,93

Kleegras 0,00

Grünroggen GPS 0,56

Grassilage 1,70

Zwischenfrüchte 2,05

Summe 1

in %

Rinderfestmist 1,48

Rinderfestmist 2,90

Kleegras 6,85

Stroh 0,55

Zwischenfrüchte 1,23

Landschaftspflegegras 0,52

Landschaftspflegegras 2,79

Summe 2

in %

Gesamt

Bei der Vergärung dieser Stoffe erhält man folgende Biogas-, Strom-, Wärme- und Düngermengen (brutto) (Mittelwert):

Methangasmenge*

Methangehalt

Biogasmenge

Biogasmenge in Norm m³

Strom

aus Einsatzstoffvergütungsklasse I

aus Einsatzstoffvergütungsklasse II

Wärme

Gärrest gesamt

Gärrest flüssig

Gärrest fest

Dies reicht für eine

bei einem elektrischen Wirkungsgrad von

Es ist eine Hydrolysekapazität je Behälter (2 Stück) erforderlich von mindestens

Für diese Inputstoffe ist ein Fermentervolumen

Bei einer hydraulischen*** Verweildauer im Fermenter von

Bei einer Faulraumbelastung von

Für die gesetzliche Lagerkapazität für Gärreste von 6 Monaten braucht man ein

Endlagervolumen von mindestens

Gasausbeuten sind substratspezifisch, d.h. Qualität, Zusammensetzung und TS-/oTS-Gehalt

haben ebenso wie Temperatur und Verweildauer Einfluss auf die produzierte

Gasmenge. In Kalkulationen werden deshalb zur Orientierung Werte aus verschiedenen

Quellen (z.B. KTBL-Schrift, Tabelle des Instituts für Agrarökonomie) herangezogen.

Die bei dieser Biogasanlage zugrunde gelegten Daten sind dem KTBL-Positionspapier entnommen.

Zur besseren Dünerausnutung werden 9 Monate kalkuliert:

Kalkulation einer SLP Hochleistungs-Biogasanlage

*Die produzierte Methangasmenge weicht von der Summe der Methanerrträge ab, weil es sich bei der Biomasseverordung um rechnerische Werte unabhängig von der

Trockenmasse handelt, **Achtung! Hier sind Normkubikmeter nach der Neuen Privilegierung im Baurecht berechnet; Methananreicherung ist berücksichtigt ***rechnerische

Verweilzeit


___________________________________

a) m³ entspricht to, sofern nicht anders angegeben.

b) Farbig unterlegte Felder sind Eingabefelder und können angepasst werden.

c) Die aufgeführten Kosten und Erlöse in € sind als Nettobeträge angegeben.

d) Die Angaben zu Gas-, Strom-, Wärmemengen, kW etc. sind Durchschnittswerte.

e) HINWEIS: Die tatsächliche Leistung der Biogasanlage kann von der hier kalkulierten abweichen,

da die Werte vieler Faktoren mit Einfluss auf die Stromerzeugung in der Praxis schwanken.

Eine Garantie kann aus diesem Grund auf die tatsächlich erzeugten Strommengen nicht gegeben werden.

2 Einsatzstoffe, Biogasausbeute und Dimensionierung

der geplanten Biogasanlage setzt sich aus den folgenden Materialien

zusammen und kann in der Praxis je nach Marktlage verändert werden:

to pro Tag to pro Jahr Preis je to in € TS-Gehalt in % %

0,93 340 46 36 96

0,00 0 40 33 86

0,56 204 40 30 88

1,70 620 40 35 88

2,05 750 20 30 80

1.164 m³ CH4 lt. Biomasseverordnung

1,48 540 3 25 80

2,90 1.060 3 25 88

6,85 2.500 40 33 86

0,55 200 15 45 75

1,23 450 20 30 80

0,52 190 15 45 84

2,79 1.020 25 35 85

4.940 m³ CH4 lt. Biomasseverordnung

6.104 32% 86%

Bei der Vergärung dieser Stoffe erhält man folgende Biogas-, Strom-, Wärme- und Düngermengen (brutto) (Mittelwert):

738.375 m³/a Kalkulierter Biogasertrag ist 20% über KTBL2004

65 %

1.135.962 m³/a

1.037.184 Norm m³/a**

2.953.501 kWh/a

830.780 kWh/a 28,1%

2.122.721 kWh/a 71,9%

2.805.826 kWh/a

342 kWtherm

4.773 m³/a

2.958 m³/a

1.815 to 25% TS aus dem Separator

360,2 kW inst.-BHKW-Anlage bei 8.200 Volllaststunden.

40,0% bei ca. 560 m über N.N.

Es ist eine Hydrolysekapazität je Behälter (2 Stück) erforderlich von mindestens 243 m³

Fermentervolumen erforderlich von mind. 964 m³

im Fermenter von 20 Tagen

4,72 kg oTS/m³d

Für die gesetzliche Lagerkapazität für Gärreste von 6 Monaten braucht man ein

1.479 m³.

2.219 m³.

Gasausbeuten sind substratspezifisch, d.h. Qualität, Zusammensetzung und TS-/oTS-Gehalt

haben ebenso wie Temperatur und Verweildauer Einfluss auf die produzierte

Gasmenge. In Kalkulationen werden deshalb zur Orientierung Werte aus verschiedenen

Quellen (z.B. KTBL-Schrift, Tabelle des Instituts für Agrarökonomie) herangezogen.

Die bei dieser Biogasanlage zugrunde gelegten Daten sind dem KTBL-Positionspapier entnommen.

Zur besseren Dünerausnutung werden 9 Monate kalkuliert:


Bio-Biogasanlage mit 360 kWfür eine

für zellulosehaltige Einsatzstoffe, da Vorversauerung und Hydrolyse für den Zelluloseaufschluss

eingesetzt werden

Einsatzstoffvergütungsklasse I

Einsatzstoffvergütungsklasse II




12

CH4/to oTS in m³

312

330

318

302

355

156.552

28,1%

248

220

330

165

355

159

220

400.005

71,9%

445

über KTBL2004

m³

m³ netto

Tagen

kg oTS/m³d

m³.

m³.


für zellulosehaltige Einsatzstoffe, da Vorversauerung und Hydrolyse für den Zelluloseaufschluss







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3 Einnahmen

3.1 Einnahmen aus Stromproduktion

Die Einnahmen aus der Stromproduktion errechnen sich auf Basis der durch das EEG vom 1.01.2012

festgelegten Vergütungssätze:

Berechnungsbasis 2012

Vergütungssätze Einheit

1. Vergütungssatz bis 150 kW



4. Vergütungssatz bis 5 MW

Die Vergütungssätze addieren sich auf.

Bei der geplanten Biogasanlage setzt sich die Gesamteinnahme aus der Stromproduktion

aus den folgenden Teilerlösen zusammen

Erlöse (€) aus




4. Vergütungssatz bis 5 MW

Summe

Gesamteinnahme aus Stromproduktion

3.2 Einnahmen aus Wärmeverkauf/ Wärmeeinsparung

Bei einer Einsparung von bisherigen Wärmequellen bzw. bei einem Verkauf der überschüssigen

Wärme an einen Dritten können folgende Einnahmen erzielt werden:

(nach Abzug von

aus Wärmeeinsparung

oder alternativ aus Einsparung Heizoel

aus Wärmeverkauf

Gesamteinnahme aus Wärmeverkauf

3.3 Einnahmen aus Verkauf der Gärreste als Brennstoff

Gärrestmenge fest

Verkaufsfähige Menge

Davon wird verkauft

Verkaufspreis

Gesamteinnahme aus Brennstoffverkauf

3.4 Einnahmen aus Düngerverkauf

Das vergorene Material wird als NPK-Flüssigdünger auf landwirtschaftliche Flächen ausgebracht.

Bei Abgabe an Dritte kann regional ein Erlös für die Abgabe an Landwirte erzielt werden.

Die Vergütung der Nährstoffe kann ebenso variieren wie die Nährstofffrachten der Einsatzstoffe. Diese Werte

sind bei Bedarf anzupassen. Sollten die Abnehmer den Düngewert nicht bezahlen, so kann wenigstens in

weiterer Folge die Ausbringung/der Transport des Gärrests in dieser Kalkulation auf Null gesetzt

werden.

Bei eigener Verwendung des Flüssigdüngers kann dieser Wert innerbetrieblich als

Düngereinsparung gerechnet werden.

Die voraussichtliche Nährstofffracht* aus den gegebenen Einsatzstoffe ist:

P2

K

Gesamteinnahme aus Düngerverkauf/-einsparung

3.5 Gesamtertrag

Einnahme aus Stromproduktion

Einnahme aus Wärmeverkauf/ Einsparung anderer Wärmequellen

Einnahme aus Verkauf der Gärreste als Brennstoff

Einnahme aus Düngerverkauf/-einsparung

Gesamtertrag durch den Betrieb der Anlage

* Nur die Nährstoffe aus den Energiepf lanzen; davon w erden um Ausbringungsverluste zu berücksichtigen 70% vom N und je 95 % vom P


___________________________________

Die Einnahmen aus der Stromproduktion errechnen sich auf Basis der durch das EEG vom 1.01.2012

2012 bei einer jährlichen Degression der Grundvergütung von 2% ab 2013

ct/kWh ct/kWh

bis 150 kW 14,3 6,0

bis 500 kW 12,3 6,0

bis 750 kW 11,0 5,0

bis 5 MW 11,0 4,0

Bei der geplanten Biogasanlage setzt sich die Gesamteinnahme aus der Stromproduktion

aus den folgenden Teilerlösen zusammen

bis 150 kW 187.902 22.177

bis 500 kW 201.659 27.670

bis 750 kW 0 0

bis 5 MW 0 0

389.561 49.847

€/a

3.2 Einnahmen aus Wärmeverkauf/ Wärmeeinsparung

Bei einer Einsparung von bisherigen Wärmequellen bzw. bei einem Verkauf der überschüssigen

Wärme an einen Dritten können folgende Einnahmen erzielt werden:

20% thermischem Eigenbedarf für den Betrieb der Anlage)

Preis per kWh 3,5 ct €

0 €

€

0 kWh 35.000 €

35.000 €/a

3.3 Einnahmen aus Verkauf der Gärreste als Brennstoff

1.815 to bei TS 25%

320 to bei TS 80% in Abhängigkeit von der Wärmemenge

0 to bei TS (nur der Anteil aus der Grassilage und Pferdemist wg. Humusbilanz)

60 €/to ab Biogasanlage

0 €/a

Das vergorene Material wird als NPK-Flüssigdünger auf landwirtschaftliche Flächen ausgebracht.

Bei Abgabe an Dritte kann regional ein Erlös für die Abgabe an Landwirte erzielt werden.

Die Vergütung der Nährstoffe kann ebenso variieren wie die Nährstofffrachten der Einsatzstoffe. Diese Werte

sind bei Bedarf anzupassen. Sollten die Abnehmer den Düngewert nicht bezahlen, so kann wenigstens in

weiterer Folge die Ausbringung/der Transport des Gärrests in dieser Kalkulation auf Null gesetzt

Bei eigener Verwendung des Flüssigdüngers kann dieser Wert innerbetrieblich als

Die voraussichtliche Nährstofffracht* aus den gegebenen Einsatzstoffe ist: Erlös bzw. Einsparung

N 30.922 kg 2,00 €/kg

2O5 10.019 kg 0,60 €/kg

K2O 44.215 kg 0,60 €/kg

Gesamteinnahme aus Düngerverkauf/-einsparung 94.384 €/a

Einnahme aus Wärmeverkauf/ Einsparung anderer Wärmequellen

Einnahme aus Verkauf der Gärreste als Brennstoff

Gesamtertrag durch den Betrieb der Anlage

* Nur die Nährstoffe aus den Energiepf lanzen; davon w erden um Ausbringungsverluste zu berücksichtigen 70% vom N und je 95 % vom P2O5 und vom K2O angerechnet

Grund

vergütung Einsatzstoffvergütungsklasse I Einsatzstoffvergütungsklasse II

609.225

169.818

ct/kWh

8,0

8,0

94.266

0

0

75.551

8,0

8,0

Grund

vergütung Einsatzstoffvergütungsklasse I Einsatzstoffvergütungsklasse II


13

ct/kWh

16,0

16,0

14,0

14,0

€/a

ct €

€/a

in Abhängigkeit von der Wärmemenge

€/a

Erlös bzw. Einsparung

€/kg

€/kg

€/kg

€/a

609.225

35.000

0

94.384

738.609

Bioabfälle

Bioabfälle





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4 Investitionen

4.1 Höhe der Investitionen

Die Investitionen differieren in Abhängigkeit des Layouts der gewünschten Anlage

(Anlagengröße, Einsatzstoffe, Entfernung zu Ausbringungsflächen etc.).

Kalkuliert wurde mit dem Standard-Modell der SLP Hochleistungsbiogasanlage

Bau

Technik

BHKW

Hygienisierung

Planung/Bauleitung/Entwicklung

Gesamtkosten der Investition der BGA

Dies entspricht einer Investition von

Gesellschaftsgründungen

Genehmigung - Gebühren und Gutachten

Rechtsberatung, Notar, Bearbeitungsgebühr Bank, Bauzeit - Vorlaufzinsen

Grundstück

Bauvorbereitung, Tiefbauarbeiten Behälter, Regenwasserentwässerung

Trafostation und Stromleitung

Trockner

Wasseranschluss

Fahrsilo

Bürocontainer

Fahrzeugwaage

Sonstige Nebenanlagen (Sanitärcontainer, Wegebau, Begrünung)

Abnahmen und Messungen

Heizöl/Propan für die Inbetriebnahme; Hotmobil

Werkzeug/Ersatzteile

Rückbauverpflichtung

Projektentwicklung und Koordination

Puffer

Gesamtkosten Nebenanlagen

Projektkosten

4.2 Abschreibung

Die Abschreibung ergibt sich aus der Nutzungsdauer und der garantierten Vergütungszeit lt EEG.

Die tatsächliche Nutzungsdauer beträgt zwischen 40 bis 50 Jahren

Bau

Technik

BHKW

Hygienisierung

Planung/Bauleitung/Entwicklung

Gesellschaftsgründungen

Genehmigung - Gebühren und Gutachten

Rechtsberatung, Notar, Bearbeitungsgebühr Bank, Bauzeit - Vorlaufzinsen

Grundstück

Bauvorbereitung, Tiefbauarbeiten Behälter, Regenwasserentwässerung

Trafostation und Stromleitung

Trockner

Wasseranschluss

Fahrsilo

Bürocontainer

Fahrzeugwaage

Sonstige Nebenanlagen (Sanitärcontainer, Wegebau, Begrünung)

Abnahmen und Messungen

Heizöl/Propan für die Inbetriebnahme; Hotmobil

Werkzeug/Ersatzteile

Rückbauverpflichtung

Projektentwicklung und Koordination

Puffer

Die Abschreibung pro Jahr beträgt

*Quelle: "Bauen für die Landw irtschaf t" (Biogas), Heft 3/2000, Tafel 4, Seite 24.

Hinw eis: In der Literatur findet sich eine Nutzungsdauer für BHKWs von 4 Jahren. Aufgrund eigener Erfahrungen w ird die Nutzungsdauer

auf realistische 10 Jahre hinaufgesetzt, w eil nur der Motor ersetzt w erden muss.


___________________________________

Die Investitionen differieren in Abhängigkeit des Layouts der gewünschten Anlage

(Anlagengröße, Einsatzstoffe, Entfernung zu Ausbringungsflächen etc.).

Kalkuliert wurde mit dem Standard-Modell der SLP Hochleistungsbiogasanlage

385.000 €

845.000 €

208.000 €

0 €

180.000 €

1.618.000 €

4.492 €/kW inst.

10.000 €

18.000 €

Rechtsberatung, Notar, Bearbeitungsgebühr Bank, Bauzeit - Vorlaufzinsen 50.000

0 €

Bauvorbereitung, Tiefbauarbeiten Behälter, Regenwasserentwässerung 173.000 €

75.000 €

0 €

7.500 €

140.000 €

4.000 €

0 €

Sonstige Nebenanlagen (Sanitärcontainer, Wegebau, Begrünung) 90.000 €

17.500 €

Heizöl/Propan für die Inbetriebnahme; Hotmobil 15.000 €

11.000 €

50.000 €

0 €

100.000

761.000 €

2.379.000 €

Die Abschreibung ergibt sich aus der Nutzungsdauer und der garantierten Vergütungszeit lt EEG.

Die tatsächliche Nutzungsdauer beträgt zwischen 40 bis 50 Jahren

Investitions- Nutzungs-

volumen dauer*

(€) (Jahre)

385.000 20

845.000 12

208.000 10

0 20

180.000 20

10.000 20

18.000 20

Rechtsberatung, Notar, Bearbeitungsgebühr Bank, Bauzeit - Vorlaufzinsen 50.000 20

0 0

Bauvorbereitung, Tiefbauarbeiten Behälter, Regenwasserentwässerung 173.000 20

75.000 20

0 20

7.500 20

140.000 20

4.000 20

0 20

Sonstige Nebenanlagen (Sanitärcontainer, Wegebau, Begrünung) 90.000 20

17.500 20

Heizöl/Propan für die Inbetriebnahme; Hotmobil 15.000 20

11.000 10

50.000 0

0 20

100.000 20

*Quelle: "Bauen für die Landw irtschaf t" (Biogas), Heft 3/2000, Tafel 4, Seite 24.

: In der Literatur findet sich eine Nutzungsdauer für BHKWs von 4 Jahren. Aufgrund eigener Erfahrungen w ird die Nutzungsdauer

auf realistische 10 Jahre hinaufgesetzt, w eil nur der Motor ersetzt w erden muss.


14

Abschreibung

(€/a)

19.250

70.417

20.800

0

9.000

500

900

2.500

0

8.650

3.750

0

375

7.000

200

0

4.500

875

750

1.100

0

0

5.000

155.567





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4.3 Zinsen auf das eingesetzte Kapital

Eigenkapital

Fremdkapital

und einem Zinssatz von

Kontokorrent für Biomasse

für 6 Monate

bedeutet das eine durchschnittliche jährliche Belastung durch Zinsen von (Zinsen/2)

5 Kosten

5.1 Kosten durch Beiträge

für Versicherungen

für Verbände (Fachverband Biogas)

Beiträge für Verbände und Versicherung belaufen sich auf

5.2 Kosten durch Reparatur/Wartung

Bau

Technik

BHKW-Wartungsvertrag**

Reparatur und Wartung der Biogasanlage kostet pro Jahr

*Wartunskosten höher w egen Pferdemist

** mit GE Jenbacher für 500kW-BHKW-Modul; Wartungsintervall bei 1000Bh; bis 119.999Bh; gr. Revision bei 60.000Bh.

5.3 Kosten durch Personal

Anlagenführer

Geschäftsführung

Die Personalkosten belaufen sich auf

5.4 Kosten durch Einsatzstoffe

Kosten d. Biomassebeschaffung/Transport/Lagerung/Beschickung

für

Silomais, wachsreif

Grünroggen GPS

Grassilage

Zwischenfrüchte allg.

Rinderfestmist

Schweinemist

Kleegras (2)

Stroh

Zwischenfrüchte:

Landschaftspflegegras

Wildplfanzen/Blühstreifen

Die Kosten für Einsatzstoffe belaufen sich auf

5.5 Kosten durch Verbrauchsstoffe

Bezugsstrom

Stromverbrauch BGA

Stromverbrauch Trockner

Sonstiges (z.B.Deutoclear, Spurenelemente, )

Fettsäureanalysen monatlich

Diesel auf der BGA für Radlader, etc.

Für Verbrauchsstoffe werden angesetzt


___________________________________

30% 713.700 €

70% 1.665.300 €

4,60%

Achtung: durchschnittlicher Wert!!!

0 € 12% 0 €

bedeutet das eine durchschnittliche jährliche Belastung durch Zinsen von (Zinsen/2)

11.326 0,70% (bis 1,0%) der Investitionssumme

0 € Pauschale

Beiträge für Verbände und Versicherung belaufen sich auf

3.850 1% der Investition Bau

59.150 7% der Investition Technik*

36.900 4,50 €/Betriebsstunden bei

1 Anzahl Aggregate

Reparatur und Wartung der Biogasanlage kostet pro Jahr

** mit GE Jenbacher für 500kW-BHKW-Modul; Wartungsintervall bei 1000Bh; bis 119.999Bh; gr. Revision bei 60.000Bh.

365 d/a

6 h/d

18 €/h inkl. Arbeitgeberanteil

Kosten d. Biomassebeschaffung/Transport/Lagerung/Beschickung

to/a Kosten €/to Gesamt

340 46 15.640

204 40 8.160

620 40 24.800

750 20 15.000

540 3 1.620

1.060 3 3.180

2.500 40 100.000

200 15 3.000

450 20 9.000

190 15 2.850

1.020 25 25.500

Die Kosten für Einsatzstoffe belaufen sich auf

Bezugsstrom 0,15 € kWh

12% Eigenstrom 354.420 53.163

0 kWh/Bh 0 0

Sonstiges (z.B.Deutoclear, Spurenelemente, ) 5.000 €/a (Pauschale)

monatlich 1.000 €/a (Pauschale)

4.000 €/a (Pauschale)


15

2.379.000

Achtung: durchschnittlicher Wert!!!

38.302

(bis 1,0%) der Investitionssumme

11.326

8.200

99.900

39.420

10.000

49.420

208.750

€/a (Pauschale)

€/a (Pauschale)

€/a (Pauschale)

63.163





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5.6 Kosten durch Sonstiges

Emissionsmessung BHKW

Pacht Grundstück

Sicherheitsbegehungen

Kosten für Häckseln etc.

Je nach Betriebssituation können hier die Kosten für den Betrieb verschiedener Geräte, z.B. Lader,

angesetzt werden.

Umweltgutachter

Steuerberatung

Gesamtkosten Sonstiges

5.7 Ausbringungs-/ Entsorgungskosten

Ausbringungskosten hier Null, da als Düngung in der Silageproduktion berechnet

auszubringender Gärrest

(In Abhängigkeit der Entfernung von Ausbringungsflächen zwischen 2,5 und 4,5€/m³ Gärrest)

Entsorgungskosten (z.B. Restmüll, Störstoffe, Abwasser) fallen nicht an.

Entsorgungskosten

5.7 Leasingkosten

Radlader 80.000 €

BHKW

Leasingkosten

5.8 Gesamtkosten

aus Investition

4.2 Abschreibung

4.3 Zinsen

Sonstige Kosten







5.7 Ausbringungs-/Entsorgungskosten

5.8 Kosten durch Leasing

Die gesamten Kosten belaufen sich auf

6 Berechnung des Unternehmergewinns/ -verlustes

Erträge

Jahreskosten

Unternehmergewinn vor Steuern

EBITDA

Kapitaldienstdeckung

Amortisationsdauer (ohne Berücksichtung von Steuern)

Eigenkapitalverzinsung


___________________________________

400 € (umgerechnet auf ein Jahr)

1.200 € pro Messung

1 Anzahl Aggregate

alle 3 Jahre

0 €/a

200 €/a (Durchschnitt über die Laufzeit der Anlage pro Jahr)

0 €/a (in den Substratkosten enthalten)

Je nach Betriebssituation können hier die Kosten für den Betrieb verschiedener Geräte, z.B. Lader,

Ausbringungskosten hier Null, da als Düngung in der Silageproduktion berechnet 0 € €/m³

2.958 m³/a

(In Abhängigkeit der Entfernung von Ausbringungsflächen zwischen 2,5 und 4,5€/m³ Gärrest)

Entsorgungskosten (z.B. Restmüll, Störstoffe, Abwasser) fallen nicht an.

Leasing Leasingrate

80.000 € 1,70% monatlich 1.360 €

- € 1,70% monatlich - €

4.2 Abschreibung

4.3 Zinsen







5.7 Ausbringungs-/Entsorgungskosten

5.8 Kosten durch Leasing

6 Berechnung des Unternehmergewinns/ -verlustes

bei Volllaststunden 8.200 h

Amortisationsdauer (ohne Berücksichtung von Steuern) 8.200 h


16

Anzahl Aggregate

Jahre

2.500

2.000

5.100

€/m³

m³/a

0

16.320

0

16.320

155.567

38.302

11.326

99.900

49.420

208.750

63.163

5.100

0

16.320

647.848

738.609

647.848

90.761

284.630

372%

9,7

13%





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.

Literatur [1] Fachverband Biogas e. V. (2011): Biogas Branchenzahlen 2011. Online verfügbar unter

URL: http://www.biogas.org/edcom/webfvb.nsf/id/DE_Branchenzahlen/$file/11

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biogas und Ökolandbau - carmen-ev.de–kolandbau/biogas_und... · snow leopard projects gmbh...

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