Modellierung

Jeder Nutzungspfad wird im Rahmen der Lebenszyklusanalyse modelliert. Dabei werden für jeden Pfad die Systemgrenzen definiert. Der gesamte Prozess wird in Form einer Prozesskette dargestellt. Die Verwendung von Nebenprodukten der Bio-gaserzeugung (z.B. Gärreste) und die Referenznutzung der Anbauflächen, der Rest-stoffe und des Wirtschaftsdüngers werden definiert.

In Abbildung 10 bis Abbildung 14 ist die Modellierung für ausgewählte Nutzungs-pfade dargestellt. Anhand dieser NutzungsNutzungs-pfade wird die Vorgehensweise bei der Modellierung nachfolgend beschrieben.

800 Nm³/h_85% Energiefruchtfolge + 15% Gülle

Der Nutzungspfad „800 Nm³/h_85% Energiefruchtfolge + 15% Gülle“ basiert auf einer Fruchtfolge von Mais (GPS), Sonnenblume (GPS), Triticale, Grünroggen (GPS) und Rindergülle (Abbildung 10).

In der Lebenszyklusanalyse wird berücksichtigt, was mit Rohstoffen bzw. den An-bauflächen für Rohstoffe passieren würde, wenn diese nicht zur Biomethanerzeu-gung verwendet werden (Referenznutzung der Fläche, des Wirtschaftsdüngers, der Reststoffe).

Die Referenznutzung der Rindergülle ist die Lagerung und Ausbringung der unver-gorenen Gülle auf landwirtschaftliche Flächen als Dünger.

Als Referenznutzung für die Anbauflächen der Fruchtfolge wird auf Basis der regio-nalen Bedingungen dieses Nutzungspfads der Anbau von Wintergerste, Körnermais, Körnererbsen und Winterweizen angenommen. Diese Produkte werden als Lebens-

bzw. Futtermittel genutzt. Diese Lebens- bzw. Futtermittelmengen fehlen bei der Verwendung der Flächen für den Anbau von Energiepflanzen und müssen deshalb im Biomethansystem zusätzlich erzeugt werden. Es wird angenommen, dass Win-terweizen, Körnermais und Körnererbsen aus Ungarn importiert werden. Die daraus folgenden möglichen Auswirkungen auf die Flächen in Ungarn (z.B. Verdrängung von anderen Fruchtarten) und weiterführende Landnutzungsänderungen werden in der Berechnung nicht berücksichtigt.

Ein Teil des anfallenden Gärrestes wird als Dünger auf Flächen aufgebracht, die für den Anbau von Rohstoffen für die Biogasanlage verwendet werden. Für die Dün-gerwirkung der Restmenge an Gärresten wird vereinfachend angenommen, dass die Düngerwirkung der Düngerwirkung der Rindergülle bei unvergorener Ausbringung entspricht. Die Annahme beruht auf Untersuchungen im Projekt Ökobilanz Biogas [vgl. Pucker et al 2010], die gezeigt haben, dass der Ersatz oder der zusätzliche Bedarf von mineralischem Dünger auf Grund von Unterschieden in der Düngerwir-kung auf die Gesamtergebnisse der Lebenszyklusanalyse sehr klein ist.

Anbau

800 Nm³/h_85% Energiefruchtfolge + 15% Gülle

Referenzsystem Erdgas PKW

Abbildung 10 - Modellierung von Nutzungspfad „800 Nm³/h_85% Energiefruchtfol-ge + 15% Gülle“ für eine PKW-Transportdienstleistung mit Biome-than im Vergleich zu Erdgas.

500 Nm³/h_100% Reststoffe

Der Nutzungspfad „500 Nm³/h_100% Reststoffe“ nützt die Reststoffe Zuckerrüben-schnitzel, Küchenabfälle, Gemüseabfälle, Lecithin und Fettabscheiderrückstände (Abbildung 11).

Die Referenznutzung der Zuckerrübenschnitzel, Küchen- und Gemüseabfälle ist die Kompostierung. Der erzeugte Kompost wird als Dünger eingesetzt. Für die fetthalti-gen Rohstoffe Lecithin und Fettabscheiderrückstände wird anfetthalti-genommen, dass sie im Referenzfall einer Kläranlage mit einem anaeroben Abwasserreinigungsprozess zugeführt werden. Da bei diesem Prozess aus dem erzeugtem Klärgas auch Strom und Wärme bereitgestellt wird, muss diese Strom- und Wärmemenge im Biome-thansystem berücksichtigt werden. Die Strom- und Wärmemenge wurde anhand der Biogaserträge der einzelnen Rohstoffe abgeschätzt. Im Biomethansystem wer-den die genutzte Wärmemenge mit Erdgas und die erzeugte Strommenge aus dem österreichischen Strommix bereitgestellt.

Es wird auch hier vereinfachend angenommen, dass die Düngerwirkung der Gärres-te der Düngerwirkung des Komposts und des Klärschlamm entspricht.

Sammlung

Abbildung 11 - Modellierung von Nutzungspfad „500 Nm³/h_100% Reststoffe“ für eine PKW-Transportdienstleistung mit Biomethan im Vergleich zu Er-dgas.

400 Nm³/h_70% Zwischenfrucht + 30% Stroh

Der Nutzungspfad „400 Nm³/h_70% Zwischenfrucht + 30% Stroh“ basiert auf Zwi-schenfrüchten, Luzerne, Getreide- und Maisstroh (Abbildung 12). Die Referenznut-zung der Zwischenfrüchte ist die Brache. Zwischenfrüchte werden zu Zeiten ange-baut, in denen Ackerflächen für andere Fruchtsorten nicht genutzt werden können.

Die Luzerne würde im Referenzfall zur Gründüngung genutzt. D.h. sie verbleibt am Feld und wird in den Boden eingearbeitet. Auch für das Stroh ist die Referenznut-zung der Verbleib und Abbau am Feld. Da die Gärreste wieder auf die gleichen Flä-chen aufgebracht werden, auf denen die Rohstoffe angebaut werden, wird auch hier von einer ausgeglichenen Düngerwirkung ausgegangen.

Anbau

400 Nm³/h_70% Zwischenfrucht + 30% Stroh

Referenzsystem

Abbildung 12- Modellierung von Nutzungspfad „400 Nm³/h_70% Zwischenfrucht + 30% Stroh“ eine PKW-Transportdienstleistung mit Biomethan im Vergleich zu Erdgas.

300 Nm³/h_10% Mais+60% Gülle+30% Reststoffe

Im Nutzungspfad „300 Nm³/h_10% Mais+60% Gülle+30% Reststoffe“ werden die die Rohstoffe Schweinegülle, Mais, Schlempe, Glycerin und Rapspresskuchen einge-setzt. Schweinegülle und Mais werden im Referenzfall gleich behandelt wie bereits beschrieben. Schlempe, Glycerin und Rapspresskuchen werden im Referenzfall als Futtermittel eingesetzt. Dieses Futtermittel steht bei der Nutzung der Reststoffe im Biomethansystem nicht zur Verfügung. Hier wird angenommen, dass Mais (CCM – Corn Cob Mix) als Futtermittel aus Ungarn importiert wird. Die daraus folgenden möglichen Auswirkungen auf die Flächen in Ungarn (z.B. Verdrängung von anderen Fruchtarten) und weiterführende Landnutzungsänderungen werden in der Berech-nung nicht berücksichtigt.

Anbau

300 Nm³/h_10% Mais + 60% Gülle + 30% Reststoffe

Referenzsystem

Abbildung 13 - Modellierung von Nutzungspfad „300 Nm³/h_10% Mais+60% Gül-le+30% Reststoffe“ für eine PKW-Transportdienstleistung mit Biome-than im Vergleich zu Erdgas.

27 Nm³/h_50% Wiesengras+50% Gülle

Im Nutzungspfad „27 Nm³/h_50% Wiesengras + 50% Gülle“ werden die Rohstoffe Wiesengras und Gülle eingesetzt. Gülle wird im Referenzfall unvergoren als Dünger ausgebracht. Wiesengras wird im Referenzfall als Tierfutter eingesetzt. Dieses Fut-termittel steht bei der Nutzung des Wiesengras im Biomethansystem nicht zur Ver-fügung. Hier wird angenommen, dass Luzerneheu importiert wird. Die daraus fol-genden möglichen Auswirkungen auf andere Anbauflächen (z.B. Verdrängung von anderen Fruchtarten) und weiterführende Landnutzungsänderungen werden in der Berechnung nicht berücksichtigt.

Sammlung

27 Nm³/h_50%Wiesengras + 50% Gülle

Referenzsystem Erdgas PKW

Import Luzerneheu

Gülle

Abbildung 14 - Modellierung von Nutzungspfad „27 Nm³/h_50% Wiesengras+50%

Gülle“ für eine PKW-Transportdienstleistung mit Biomethan im Ver-gleich zu Erdgas.