12 Mai 2006

Getreide als Brennstoff – was ist erlaubt, lohnt sich das?

Ende der 90 Jahre fiel in Deutschland der Marktpreis von Getreide als Nahrungs- und Futtermittel unter seinen Wert als Brennstoff. Mit steigenden Energiepreisen vergrößert sich diese Differenz. Erhöhte Qualitätsanforderungen führen dazu, dass im Bundesgebiet immer größere Mengen Restgetreide anfallen, die nicht sinnvoll genutzt werden können. So erscheint es interessant und sinnvoll, Getreide als nachwachsenden Rohstoff energetisch zu nutzen.

Getreidekörner lassen sich als schüttfähiges, homogenes Gut ähnlich fördern und dosieren wie Holzpellets. So liegt es nahe, es in automatischen Feuerungen als Brennstoff zu nutzen. Der Heizwert von Getreide beträgt je nach Art und Zustand etwa 4,1 kWh/kg, so dass theoretisch etwa 2,5 kg benötigt werden, um einen Liter Heizöl zu ersetzen. Bei einem Getreidepreis von 10 € / dt ergibt sich ein Heizölvergleichspreis von 0,24 € / l oder 2,4 Ct / kWh (siehe Tabelle 1). Bei einem Kornertrag von 75 dt/ha entspricht 1 Hektar Getreidefläche etwa 3.000 l Heizöl.

Tabelle 1

Getreide ist ein erheblich schwierigerer Brennstoff als Holz. Seit einigen Jahren werden Versuche zum Verbrennen von Getreide mit recht unterschiedlichen Ergebnissen gefahren. So ist es bei einigen Feuerungen möglich, Getreide in Mischungen mit Holzhackschnitzeln oder Holzpellets zu verfeuern. Je größer der Getreideanteil in den Mischungen wird, desto größer werden die Probleme z. B. mit Verschlackungen im Kessel.

Dies hängt mit dem geringen Schmelzpunkt der Getreideasche zusammen. So schmilzt die Asche schon bei Temperaturen von unter 800°C. Zugabe von Brannt- oder Weißkalk oder entsprechende Feuerungstechnik reduzieren das Problem.

Neben hohem Ascheanfall, erhöhten Stickoxidwerten, Staub- und Geruchsemissionen ist der Chlorgehalt des Brennstoffes zu berücksichtigen. Chlor kann in Kondensaten zur Bildung von Salzsäure und damit zu Chlorkorrosionen führen.

Zudem besteht die Gefahr, dass sich giftige Emissionen wie Dioxine oder Furane bilden können. Ob dies erfolgt, hängt entscheidend von der Verbrennungstemperatur ab. Mit Verzicht auf chlorhaltige Düngemittel kann das Problem deutlich reduziert werden.

Chlorkorrosionen durch Kondensate treten vorwiegend während der Sommermonate auf, wenn die Kessel abgeschaltet werden. Luftfeuchte kondensiert dann an den kalten Kesselflächen und fördert die Korrosion. So empfehlen einige Hersteller, die Kessel auch im Sommer zu befeuern, sie also 365 Tage auf Temperatur zu halten. Bisher wurden kaum Feuerungen speziell für Getreide entwickelt. Die zur Verfügung stehenden Anlagen sind nur mehr oder weniger zufällig auch für Getreide als Brennstoff geeignet. Eine Zulassung als Brennstoff würde Entwicklungspotential der Hersteller freisetzen.

Keine Zulassung als Brennstoff in 1.BImSchV

Da Getreide bisher nicht als “Regelbrennstoff” in der 1. Bundesimmissionsschutzverordnung (1. BImSchV) aufgeführt ist, darf Getreide in Deutschland, bis auf wenige Ausnahmen, im Leistungsbereich bis 100 kW nicht als Brennstoff genutzt werden. Die meisten der für landwirtschaftliche Betriebe in Frage kommenden Verbrennungsanlagen mit Leistungen bis 100 kW unterliegen dieser Verordnung.

So darf Getreide nur in genehmigungspflichtigen Anlagen über 100 kW verfeuert werden, die nach der 4. BImSchV genehmigt wurden. In dieser Verordnung gibt es aber engere Grenzwerte für Staub, Kohlenmonoxid (CO) und Stickoxide (NOx), die mit Getreide als Brennstoff schwierig einzuhalten sind.

Vereinzelt haben einige Bundesländer Ausnahmen der 1. BImSchV zugelassen. Mit den Ausnahmeregelungen wurden jeweils höhere Anforderungen an Brennstoff- und Rauchgasqualität formuliert, die in der Praxis häufig nicht eingehalten werden können. So klingen die Ausnahmen zunächst viel versprechend, tatsächlich werden in der Praxis oftmals nur wenige Anlagen errichtet. Siehe Kasten “Ausnahmeregelungen und Vorhaben einzelner Bundesländer”.

Wirtschaftlich interessant

Die Feuerungsanlagen für Getreide sind häufig teurer, evtl. doppelt so teuer wie Ölheizungen. Bei der heutigen Marktsituation ist es für zahlreiche Betriebe trotzdem interessant, über eine Getreidefeuerung nachzudenken. Besonders, wenn auch noch eine Förderung des Landes oder ein Zuschuss über das “Marktanreizprogramm” des Bundes in Anspruch genommen werden kann.

Geht man davon aus, dass vorwiegend minderwertigere Getreidequalitäten verfeuert werden, wird die Nutzung als Brennstoff wirtschaftlich noch interessanter (siehe Tabelle 2). Die technische Ausrüstung zum Lagern und Fördern von Getreide ist in vielen Betrieben vorhanden. Die EU erlaubt den Anbau von Getreide zur Nutzung als Brennstoff auf Stilllegungsflächen (EU- Verordnung 587/2001).

Brennstoff

Wie die Tabelle 1 zeigt, sind Biobrennstoffe, insbesondere auch Getreide im Vergleich zu anderen Brennstoffen ausgesprochen preisgünstig. Es sollte aber bedacht werden, dass die Feuerungsanlagen häufig teurer, oftmals doppelt so teuer sind, wie Feuerungen für Heizöl oder Gas. Zudem muss auch immer das erforderliche Umfeld beachtet und entsprechende Investitionen für Aufbereitungstechnik, Brennstofflager, eventuell erforderlichem neuem Heizraum oder Schornstein, mit in die Gesamtkalkulation einbezogen werden.

Zugrunde gelegt wurde eine Ölheizung mit einem Brennstoffbedarf von 6.500 l Heizöl pro Jahr. Eine Feuerung für Holzhackschnitzel erscheint wirtschaftlich interessant, da aufgrund ausgereifter Technik und eines unproblematischen Brennstoffes eine lange Lebensdauer der Feuerung zu erwarten ist. Für die Getreidevarianten wurden unterschiedliche Brennstoffpreise von 10 € bzw. 6 €/dt zugrunde gelegt.

Die Investitionskosten sind im Vergleich zu Feuerungen für Holzpellets relativ hoch, da heute meistens aufwendige Feuerungen eingesetzt werden, die auch für Holzhackschnitzel geeignet sind.

Wenn Getreide als Regelbrennstoff zugelassen wird und die Grenzwerte gegenüber der heute geltenden 1.BImSchV verschärft werden, müssen Getreidefeuerungen ggf. mit Rauchgasreinigungen ausgestattet werden, was die Investitionen weiter erhöhen würde.

Aufgrund möglicher Korrosionen durch den Chlorgehalt im Getreide wurde die Nutzungsdauer auf 10 Jahre begrenzt, da hier noch keine Erfahrungen über längere Zeiträume vorliegen.

Biomassefeuerungen können ggf. durch Länder- oder Bundeszuschüsse gefördert werden. Dies wurde in den Berechnungen nicht berücksichtigt, da kein Rechtsanspruch auf die Fördermittel besteht.

Ausnahmeregelungen und Vorhaben einzelner Bundesländer

Die 1. Bundesimmissionsschutzverordnung (1.BImSchV) wird derzeit novelliert. Mit Bundesratsinitiativen versuchen Länder wie Niedersachsen und Hessen, neuerdings auch Sachsen, dass Getreide als Regelbrennstoff in diese Verordnung aufgenommen wird. Parallel haben einige Bundesländer Ausnahmen nach § 20 der 1. BImSchV zugelassen, allerdings immer mit entsprechenden Einschränkungen oder Forderungen.

So wurden die in der 1.BImSchV geltenden Grenzwerte von 150 mg Staub und 2 – 4 g CO/ m3 Rauchgas immer reduziert, für Stickoxide gibt es bisher keine Grenzwerte. Ausnahmen dürfen jeweils im Einzelfall (Härtefall) zugelassen werden, schädliche Umwelteinwirkungen dürfen nicht zu befürchten sein.

Bayern
Ausnahmen nur für Betriebe der Land- und Forstwirtschaft, Gartenbau und den agrargewerblichen Sektor. Nachweis von Prüfstandsmessungen nach DIN EN 303 Teil 5 mit Einhaltung folgender Grenzwerte für Staub: 75 mg/m3, NO2: 500 mg/m3 (bezogen auf 13% O2). Grenzwerte für den praktischen Betrieb: 15 bis 50 kW: 100 mg Staub/m3 und 1,0 g CO/m3, 50 bis 100 kW: 75 mg Staub/m3 und 0,5 g CO/m3, jeweils bezogen auf 13% O2. Die Anbaufläche darf 1 Jahr lang nicht mit chlorhaltigen Düngemitteln gedüngt worden sein.

Baden- Württemberg
Nachweis von Prüfstandsmessungen nach DIN EN 303 Teil 5 mit Einhaltung folgender Grenzwerte für Staub: 75 mg/m3, NO2: 500 mg/m3 , für Anlagen mit 15 bis 50 kW wurde ein Grenzwert für CO von 0,5 g/m3 , für den Leistungsbereich von 50 bis 100 kW 0,25 g/m3 (bezogen auf 13% O2) festgelegt. Grenzwerte für den praktischen Betrieb für Anlagen in Betrieben der Land- und Forstwirtschaft, dem Gartenbau und agrargewerblichem Sektor: 15 bis 50 kW: 100 mg Staub/m3 und 1,0 g CO/m3, 50 bis 100 kW: 75 mg Staub/m3 und 0,5 g CO/m3, jeweils bezogen auf 13% O2. In allen anderen Fällen, also außerhalb des Agrarbereiches, müssen verschärfte Staubemissionsanforderungen von 20 mg/m3 eingehalten werden. Die Ableitung der Abgase soll über First erfolgen.

Nordrhein- Westfalen
Ausnahmen nur für Betriebe der Land- und Forstwirtschaft, des Gartenbaus und des agrargewerblichen Sektors, die Umgang mit Getreide haben (Mühlen, Landhandel). Zulassung für Getreide- und Bruchkörner. Für Getreidekörner die als Nahrungsmittel verwendbar sind, Getreideganzpflanzen und bei der Getreidereinigung anfallende Nebenprodukte sollen keine Ausnahmegenehmigungen erteilt werden. Nachweis von Prüfstandsmessungen nach DIN EN 303 Teil 5 mit Einhaltung folgender Grenzwerte für Staub: 75 mg/m3, NO2: 500 mg/m3 , für Anlagen mit 15 bis 50 kW wurde ein Grenzwert für CO von 0,5 g/m3 , für den Leistungsbereich von 50 bis 100 kW 0,25 g/m3 (bezogen auf 13% O2) festgelegt. Grenzwerte für den praktischen Betrieb: 15 bis 50 kW: 130 mg Staub/m3 und 1,0 g CO/m3, 50 bis 100 kW: 110 mg Staub/m3 und 0,5 g CO/m3 jeweils bezogen auf 13% O2. Ableitung der Rauchgase in den freien Windstrom, die Feuerung ist mit einem Pufferspeicher zu betreiben.

Niedersachsen
Feldversuch mit Zulassung von 10 Feuerungen unterschiedlicher Hersteller. Begleitendes Messprogramm über 3 Jahre, um mehr neutrale Ergebnisse und Erkenntnisse zu gewinnen. Die in Frage kommenden Anlagen müssen die Einhaltung von folgenden Grenzwerten bei Prüfstandsmessungen nach DIN EN 303 Teil 5 nachweisen, für Staub: 75 mg/m3, NO2: 500 mg/m3, bezogen auf 13% O2. Das Programm wird über die Landwirtschaftskammer Niedersachsen abgewickelt, die Hersteller werden aufgefordert, Praxisanlagen zu benennen, die in ein Messprogramm einbezogen werden.

Bundesratsinitiative
Neben Niedersachsen und Hessen strebt Sachsen eine Bundesratsinitiative an. Darin wird vorgeschlagen, dass Hersteller die Einhaltung von 800 mg Stickstoffdioxid (NO2)unter Prüfbedingungen, bezogen auf 13% O2, nachweisen müssen. Unter Praxisbedingungen sollen dann 70 mg Staub und 0,5 g CO / m3 (13% O2 ) als Grenzwert festgeschrieben werden.

Kontakt:
Carsten Brüggemann
Fachbereich 3.1.10
Telefon: 0511-3665-1411
Telefax: 0511-3665-1537

(Vgl. Meldungen vom 2006-05-03 und 2006-04-13.)

Source: Landwirtschaftskammer Hannover vom 2006-05-11.

Share on Twitter+1Share on FacebookShare on XingShare on LinkedInShare via email