Umweltbilanz

Biogas ist CO2 neutral

Die Energiegewinnung in der Pflanze – über den Prozess der Photosynthese – funktioniert wie folgt:

  • aus dem Wasser und den Nährstoffen des Bodens
  • aus dem Kohlendioxid der Luft
  • unter Nutzung der Sonnenenergie entsteht Biomasse (Zucker, Stärke, Kohlenhydrate, Eiweißstoffe, Fette…)
  • und Sauerstoff wird abgegeben.

Aus der Photosynthesegleichung kann man die CO2-Bindung und die Sauerstoffabgabe relativ gut abschätzen, wenn man die jährliche Biomassebildung kennt.

Chemisch lautet die Gleichung: 6CO2 + 6H2O sonne=  C6H12O6 + 6O2

 

mais

 

Pro Tonne Biomasse werden gewichtsmäßig 1,4 t CO2 gebunden und 1 t O2 abgegeben. Um sich die Leistung unserer Kulturpflanzen besser vorstellen zu können, kann man folgendes Beispiel bringen: Ein Maisfeld von 1 Hektar und einer Biomasseproduktion von 20 t pro Jahr bindet 28 t CO2 und setzt 20 t O2 frei, überdies werden durch die Verwendung von Gärrest mineralische Stickstoffdünger eingespart. Dieses Maisfeld bindet nahezu den CO2-Ausstoß von 3 ÖsterreicherInnen und produziert gleichzeitig den Sauerstoffbedarf von ca. 60 ÖsterreicherInnen. In Summe ergibt sich dadurch ein geschlossener CO2– und vor allem auch ein geschlossener Nährstoffkreislauf, der hinsichtlich der Düngermittelaufbringung der Zukunft eine faszinierende Option bietet.

Bevor in den nachfolgenden Punkten auf die Emissionswerte unterschiedlicher Brennstoffe eingegangen wird, müssen vorab noch einige Begriffe etwas genauer betrachtet werden. Unter Treibhausgas (THG)- Emissionen von Brennstoffen werden Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Distickstoffoxid/Lachgas (N2O) verstanden. Jeder dieser Stoffe hat unterschiedliche Auswirkungen auf die Umwelt. Um vergleichbare Werte zu erhalten, werden alle Stoffe mit der Klima- Wirksamkeit von CO2 verglichen. Die zugehörige Einheit nennt man CO2– Äquivalent.

Treibhausgasemissionen können sich entweder auf die reinen Emissionen der Verbrennung beziehen oder auch jene Emissionen mit einbeziehen, die bei der Energieträgerbereitstellung entstehen (z.B.: Erdölaufsuchung, -förderung, Raffination, Transport etc.) Daher ist es wichtig, darauf zu achten, welche Werte man miteinander vergleicht bzw. gegenüberstellt.

Direkte Treibhausgas- Verbrennungsemissionen: geben jenen Wert der Emissionen an, die direkt bei der Verbrennung eines Brennstoffes entstehen. Die vorgelagerten Emissionen der Energieträgerbereitstellung sind in den Werten nicht berücksichtigt.

 

Direkte Treibhausgasemissionen [Umweltbundesamt, 2008]

Direkte Treibhausgas- Verbrennungsemissionen    
EnergieträgerKohlendioxid
(CO2)
Methan
(CH4)
Lachgas
(N2O)
CO2-
Äquivalente
[g/kWh]
Steinkohle3350,3240,007344
Heizöl (leicht) 2770,0010,002278
Erdgas1990,0030,004201
Diesel2770,0010,002282
Benzin26900269
Biogas00,0080,0072

 

Gesamten Treibhausgasemissionen: beinhaltet auch die Emissionen der Energieträgerbereitstellung. Die vorgelagerten Emissionen sind jeweils vom spezifischen Brennstoff abhängig und setzen sich daher auch unterschiedlich zusammen. Diese inkludieren z.B.: die Rohstoffgewinnung, die Rohstoffaufbereitung, die Leitungsverluste, den Transport etc.

 

Treibhausgasemissionen der gesamten Prozesskette [Umweltbundesamt, 2008]

Treihausgasemissionen der gesamten Prozesskette
EnergieträgerKohlendioxid
(CO2)
Methan
(CH4)
Lachgas
(N2O)
CO2-
Äquivalente
[g/kWh]
Steinkohle6603,700,03754
Heizöl (leicht)3370,080,01341
Erdgas - Übergabestation 2381,410,002271
Benzin - Raffinerie3250,370,00334
Biogas: 100% Nawaro (Mais)
Transportweg 50km
49,50,120,17101
Biogas: 100% Schweinegülle
Transportweg 0km
7,90,0420,00711
Biogas: 100% Biotonne
Transportweg 20km
10,50,0430,00813

 


Biogas: Der „saubere“ Kraftstoff 
Das Besondere am Erd- und Biogas ist deren „saubere“ Verbrennung. Methangase verbrennen nahezu rückstandsfrei und verursachen deutlich weniger CO2-Emissionen als andere Kraftstoffe. Erdgas und Biogas haben bedingt durch das Methanmolekül (CH4) von allen vergleichbaren Energieträgern den höchsten Wasserstoffanteil (H) und den geringsten Anteil an Kohlenstoffatomen (C). Infolgedessen entstehen bei der Verbrennung von Erdgas und Biogas – bei gleichem Energiegehalt – bedeutend weniger Kohlenstoffoxide (CO, CO2) als bei Mineralölprodukten.

Zusätzlich handelt es sich beim Energieträger Biogas um einen CO2 neutralen Kraftstoff da bei der energetischen Nutzung nur soviel CO2 ausgeschieden wird, wie zuvor beim Pflanzenwachstum gebunden wurde. Darüber hinaus weist Biogas sehr geringe sonstige Schadstoffemissionen auf und verursacht praktisch keinen Feinstaub. Somit kann Biogas als Kraftstoff einen bedeutenden Beitrag zur Reduktion der Treibhausgas-, Stickoxid- und Feinstaubemissionen leisten [Umweltbundesamt 2007]. Abbildung 1 zeigt einen Vergleich der direkten Verbrennungsemissionen in CO2-Äquivalenten – sowie die direkten CO2– Emissionen alleine. Jeweils bezogen auf einen gefahrenen PKW-Kilometer. Berechungsgrundlage (zentrale Biogasanlage – Bereitstellung mittels Biogastankstelle, annähernd gleicher Kraftstoffbedarf bei den Fahrzeugen)

direkte-co2-aequivalente

Direkte CO2-Äquivalent- und CO2-Emissionen der Kraftstoffe Erdgas, Diesel, Benzin und Biogas (Entwicklungsstand Jahr 2005) für PKWs in g/Pkm