Biomasse-Energie. Recklinghausen Potenzialstudie Erneuerbare Energien NRW

Biomasse-Energie

LANUV-Fachbericht 40 Landesamt für Natur, ^{Umwelt und} Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen

Recklinghausen ²⁰¹⁴

Inhaltsverzeichnis

Vorwort 3

Inhaltsverzeichnis 5

Tabellenverzeichnis 9

Tabellen

Anhang

^{II 16}

Abbildungsverzeichnis

¹⁷

Abkürzungsverzeichnis

²²

Glossar 26

Zusammenfassung

²⁹

1

Einleitung

³²

1.1 Ziel der

Biomassepotenzialstudie

^{NRW 32}

2

Rahmenbedingungen

^und Definitionen 34

2.1 ^NRW in Zahlen 34

2.1.1

Bevölkerungsentwicklung

³⁴

2.1.2

Hintergrundinformationen

^zur Landwirtschaft 34

2.1.3

Hintergrundinformationen

^zur Forstwirtschaft 35 2.1.4

Hintergrundinformationen

^zurAbfallwirtschaft 36

2.2 Gesetzliche

Rahmenbedingungen

³⁷

2.2.1

Erneuerbare-Energien-Gesetz

³⁸

2.2.2 Gesetzliche

Rahmenbedingungen

^mit

Nachhaltigkeitsbezug

³⁸

2.2.2.1

Nachhaltigkeitsanforderungen

^an die Landwirtschaft 39 2.2.2.2

Nachhaltigkeitsanforderungen

^{an die} Forstwirtschaft 40

2.2.2.3

Schutzgebietskulisse

⁴⁰

2.2.2.4

Nachhaltigkeitsanforderungen

^{an die}

Bioenergie

⁴² 2.2.3 Gesetzliche

Regelungen

in der Abfallwirtschaft 44

2.3

Allgemeine

Potenzialdefinition 44

2.4

Biomassepotenzialberechnung

^und

-darstellung

⁴⁶

2.5

Projektarbeitsgruppe

^und

Fachgespräche

⁴⁷

2.6

Nutzungskonkurrenzen

⁴⁸

3 Landwirtschaft 49

3.1

Situationsanalyse

Landwirtschaft 49

3.1.1

Biogasanlagen

⁴⁹

3.1.2 Substrateinsatz

Biogasanlagen

⁵⁰

3.1.3 Aktuelle Strom- und

Wärmeproduktion

^aus landwirtschaftlichen

Biogasanlagen

⁵³

3.2 Methodik

Potenzialberechnung

Landwirtschaft 55

Landesamt fürNatur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen ^-Fachbericht40,Teil 3

3.2.1

Berechnungsgrundlagen

Anbaubiomasse für die

Biogaserzeugung

⁵⁵

3.2.1.1

Potenzialbegriff

Anbaubiomasse 57

3.2.1.2 Technisches Potenzial Anbaubiomasse 58

3.2.1.3 Machbares Potenzial Anbaubiomasse ⁶⁰

3.2.2

Berechnungsgrundlagen Wirtschaftsdünger

^{für die}

Biogaserzeugung

⁶⁵

3.2.2.1

Potenzialbegriff Wirtschaftsdünger

⁶⁸

3.2.2.2 Technisches Potenzial

Wirtschaftsdünger

⁶⁸

3.2.2.3 Machbares Potenzial

Wirtschaftsdünger

⁶⁹

3.2.3

Berechnungsgrundlagen Erntenebenprodukte

⁶⁹

3.2.3.1

Potenzialbegriff Erntenebenprodukte

⁷²

3.3

Ergebnisse Biomassepotenziale

Landwirtschaft ⁷⁴

3.3.1

Ergebnisse

Anbaubiomasse 74

3.3.1.1 Technisches Potenzial Ackerland 74

3.3.1.2 Machbare

Ausbaupotenziale

^{Ackerland 75}

3.3.1.3 Technisches Potenzial Grünland ⁸⁰

3.3.1.4 Machbare

Ausbaupotenziale

^{Grünland 81}

3.3.1.5

Zusammenfassung

Potenziale Anbaubiomasse 85

3.3.2

Wirtschaftsdünger

⁸⁸

3.3.2.1 Technisches Potenzial

Wirtschaftsdünger

⁸⁸

3.3.2.2 Machbares Potenzial

Wirtschaftsdünger

⁸⁹

3.3.3

Erntenebenprodukte

⁹¹

3.3.3.1 Technisches Potenzial

Erntenebenprodukte

⁹¹

3.3.3.2 Machbares Potenzial

Erntenebenprodukte

⁹³

3.3.4

Gesamtbetrachtung

der landwirtschaftlichen ^{Biomassen 99}

3.3.4.1 Technisches Potenzial Landwirtschaft ⁹⁹

3.3.4.2 Machbares

Ausbaupotenzial

Landwirtschaft 100

3.4

Zusammenfassung

und Fazit Landwirtschaft auf Landesebene 103 3.5

Nutzungskonkurrenzen

^{in der} Landwirtschaft 107

4 Forstwirtschaft 108

4.1

Situationsanalyse

Forstwirtschaft 108

4.1.1

Energieholznutzung

ⁱⁿ

privaten

^{Haushalten 109}

4.1.2 Kleine und mittlere

Biomassefeuerungsanlagen

¹¹²

4.1.3

Biomasse-Großfeuerungsanlagen (Heizwerke/Heizkraftwerke)

¹¹³

4.1.4

Sägenebenprodukte,

Industrierestholz und

Holzpellets

¹¹⁴

4.1.5

Zusammenfassung:

Aktuelle Strom- und

Wärmeproduktion

^aus

forstwirtschaftlichen

Energieholzsortimenten

¹¹⁵

4.2 Methodik

Potenzialberechnung

Forstwirtschaft 115

4.2.1

Datenquellen

Forstwirtschaft 116

4.2.2

Potenzialberechnung

Forstwirtschaft 116

4.2.3

Potenzialbegriff

^{Waldholz 118}

4.2.3.1 Technisches Potenzial Waldholz 118

4.2.3.2 Machbares Potenzial Waldholz 119

4.2.4

Sägenebenprodukte,

Industrierestholz und

Holzpellets

¹²¹

4.2.5

Kurzumtriebsplantagen

¹²¹

4.3

Ergebnisse Biomassepotenziale

Forstwirtschaft 122

4.3.1 Technisches Potenzial Waldholz 122

4.3.2 Machbares Potenzial Waldholz 124 4.4

Zusammenfassung

^{und Fazit} Forstwirtschaft ¹²⁹ 4.5

Nutzungskonkurrenzen

in der Forstwirtschaft 132

5 Abfallwirtschaft ¹³³

5.1

Situationsanalyse

Abfallwirtschaft 133

5.1.1 Altholz 134

5.1.1.1

Mengenströme

^und

Verwertungswege

^{Altholz 134}

5.1.1.2 Mechanische

Anlagen

^zur

Altholzbehandlung

¹³⁶

5.1.1.3

Altholzverbrennungsanlagen

¹³⁶

5.1.2 Klärschlamm 139

5.1.2.1

Kläranlagen

¹³⁹

5.1.2.2

Klärschlammverbrennungsanlagen

¹⁴¹

5.1.3

Deponiegas

¹⁴³

5.1.4 Bio-und Grünabfälle ¹⁴⁶

5.1.4.1

Mengenströme

^und

Verwertungswege

Bio-und Grünabfälle 146 5.1.4.2 ^Bestehende

Kompostierungs-und Vergärungsanlagen

¹⁴⁹

5.1.5 Hausmüll / hausmüllähnliche Gewerbeabfälle und

Sperrmüll

¹⁴⁹

5.1.5.1

Mengenströme

^und

Entsorgungswege

¹⁴⁹

5.1.5.2

Mechanisch-biologische Behandlungsanlagen (MBA)

¹⁵¹

5.1.5.3

Müllverbrennungsanlagen

und EBS-Kraftwerke ¹⁵¹

5.1.6 Tierische

Nebenprodukte

^und

Speisereste

¹⁵²

5.1.7 Holz-und

halmgutartiges Landschaftspflegematerial

¹⁵³

5.2 Methodik

Potenzialberechnung

Abfallwirtschaft 153

5.2.1 Altholz ¹⁵³

5.2.2 Klärschlamm 154

5.2.2.1

Kläranlagen

¹⁵⁴

5.2.2.2

Klärschlammverbrennungsanlagen

¹⁵⁵

5.2.3

Deponiegas

¹⁵⁷

5.2.4 Bio-und Grünabfälle 158

5.2.5 Hausmüll/hausmüllähnliche Gewerbeabfälle und

Sperrmüll

¹⁶¹

5.2.6 Tierische

Nebenprodukte

^und

Speisereste

¹⁶²

5.2.7 Holz-und

halmgutartiges Landschaftspflegematerial

¹⁶²

5.3

Ergebnisse Biomassepotenziale

Abfallwirtschaft 166

5.3.1 Altholz ¹⁶⁶

5.3.2 Klärschlamm 171

5.3.2.1

Kläranlagen

¹⁷¹

5.3.2.2

Klärschlammverbrennung

¹⁷²

5.3.3

Deponiegas

¹⁷⁷

5.3.4 Bio-und Grünabfälle 177

5.3.5 Hausmüll/hausmüllähnliche Gewerbeabfälle und

Sperrmüll

¹⁸¹

5.3.6 Tierische

Nebenprodukte

^und

Speisereste

¹⁸⁶

5.3.7 Holz-und

halmgutartiges Landschaftspflegematerial

¹⁸⁶

5.4

Zusammenfassung

^und Fazit Abfallwirtschaft 191 5.5

Nutzungskonkurrenzen

^{in der}Abfallwirtschaft ¹⁹⁹

Landesamt fürNatur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen ^-Fachbericht40, Teil 3

6 Machbare

Gesamtpotenziale

^für

Land-,

Forst- und Abfallwirtschaft 200 6.1

Regionale Verteilung

der machbaren

Gesamtpotenziale

^{Strom 202} 6.2

Regionale Verteilung

^{der machbaren}

Gesamtpotenziale

^{Wärme 204}

6.3 Fazit 206

Literatur 209

Anhang

^{I 221}

A 1

Nutzungskonkurrenzen

in der Landwirtschaft 221 A 2

Beschreibung

bestehender

Nutzungskonkurrenzen

²²¹

A2.1 Landverbrauch 221

A2.2

Ökologischer

^{Landbau 222}

A 2.2.1

Selbstversorgungsgrad

Lebensmittel 223

A 2.2.2

Selbstversorgungsgrad

Futtermittel 224

A 2.2.2.1.

Futtermittelbedarfsberechnung

^{über den}

Energiewert

²²⁵

A 2.2.2.2.

Futtermittelbedarfsberechnung

über Getreideeinheiten 226 A2.2.2.3. Fazit zur

Selbstversorgung

^mit Futtermitteln 229

A 2.2.3

Belegung

der Fläche mit

Energiepflanzen

²²⁹

A2.3

Nutzungskonkurrenzen

ⁱⁿ

Beispielkreisen

²²⁹

A 2.3.1

Nutzungskonkurrenz

in Kreisen mit intensiver

Tierhaltung

²³²

A 2.3.2

Ausweitung

^von Anbaubiomasse in den

Beispielkreisen

²³⁶

Anhang

^{II 243}