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Biogaserzeugung aus Wirtschaftsdünger - emissionsminimierte, kosteneffiziente Gärrestlager, Teilvorhaben 3: Entwicklung und Umsetzung/ Demonstration emissionsminimierender Außenlager

Biomassenanlagen (incl. Biogasanlagen) Saarland

Anlage zur Erzeugung von Biogas, durch Vergärung von Biomasse. Die Daten stammen aus dem Marktstammdatenregister (MaStR).

Biotonne in Wohnanlagen

Seit 2015 ist die Biotonne in Deutschland Pflicht – und das aus gutem Grund: Rund 40 Prozent der Abfälle in den grauen Restmülltonnen bestehen heute noch aus Bioabfällen aus Küche und Garten. Auch in Wohnanlagen fallen große Mengen des wertvollen Rohstoffs „Biogut“ an. Eine konsequente Trennung in der Biotonne ermöglicht es, diese Ressource sinnvoll weiterzuverarbeiten, anstatt sie unnötig im Restmüll zu verschwenden. Gleichzeitig ist die Sammlung der organischen Abfälle in Wohnanlagen besonders anspruchsvoll und ein wenig aufwendig, müssen doch die feuchten Küchenabfälle ohne Kunststoffumhüllung in die gemeinschaftlich genutzten Biotonnen im Innenhof eingefüllt werden. Als Folge landet leider immer noch viel zu viel Biogut in der Hausmülltonne. Was viele Bürgerinnen und Bürger nicht wissen: Biogut ist kein “Müll”, sondern ein wertvoller Rohstoff für die Gewinnung von Biogas und Komposterde – ein natürliches Düngemittel für die Landwirtschaft. Aufbereitetes CO 2 -neutrales Biogas aus Berliner Biogut wird in das Berliner Gasnetz eingespeist und ersetzt 1:1 fossiles Erdgas, das in vielen Wohnungen zum Heizen und für warmes Wasser genutzt wird. Wenn jede Berlinerin und jeder Berliner pro Woche 1 Kilogramm Biogut in der Biotonne sammelt, könnte damit der jährliche Gasbedarf von 8.000 3-Raum-Wohnungen gedeckt werden. Die hochwertige Verwertung zu Biogas und Kompost trägt somit aktiv zum Klimaschutz bei (Basis-Szenario des Berliner Abfallwirtschaftskonzepts 2030). Fremdstoffe wie Bioplastiktüten und andere Kunststoffe verunreinigen das Biogut und können in der Kompostierungsanlage nicht sicher aussortiert werden. Viele Plastikteile verbleiben in der Komposterde und mindern deren Qualität für die Landwirtschaft. Falsch befüllte Biotonnen werden bei zu hohem Fremdstoffanteil deshalb häufig nicht als Biogut entleert und müssen stattdessen als Restmüll entsorgt werden. Dies führt zu höheren Abfallgebühren für die Mieterinnen und Mieter. Um Fremdstoffe in der Biotonne zu vermeiden, sammeln Berlinerinnen und Berliner am besten lose in einer Schüssel oder in einer Papiertüte. Plastiktüten und auch Bioplastiktüten sind in der Biotonne tabu. In ausgewählten Wohnanlagen in Berlin-Charlottenburg und Reinickendorf startet ab Juni eine mehrmonatige Mikrokampagne zur Förderung der richtigen Nutzung der Biotonne. Über einen Zeitraum von vier Monaten werden die Bewohnerinnen und Bewohner der beteiligten Häuser in Kooperation mit den Wohnungsbaugesellschaften Gewobag und GESOBAU kontinuierlich mit verschiedenen Kommunikationsmaterialien gezielt angesprochen. Die Maßnahmen erfolgen direkt im Wohnumfeld – im Hausflur, im Tonnenraum sowie über den persönlichen Briefkasten – und sind inhaltlich und zeitlich aufeinander abgestimmt. Im Mittelpunkt der Kampagne stehen zwei klare Botschaften: „Nutze die Biotonne für dein Biogut“ und „Nimm Papiertüten für die Sammlung in der Küche“ . Ziel ist es, sowohl die Quantität als auch die Qualität des gesammelten Bioabfalls zu verbessern. Noch immer landen viele organische Abfälle im Restmüll und zu viele Störstoffe in der Biotonne – allen voran Plastiktüten, die die Verwertung des Bioguts zu Biogas und Kompost erheblich erschweren. Deshalb spielt die Papiertüte als kompostierbare Alternative eine zentrale Rolle in der Kampagne. Eine wichtige Maßnahme ist daher die mehrfache Verteilung von bedruckten Papiertüten, die neben praktischen Tipps auch darüber informieren, was in die Biotonne gehört – und warum die getrennte Sammlung von Bioabfall von Bedeutung ist. Alle Maßnahmen werden individuell auf die Gegebenheiten der jeweiligen Wohnanlage abgestimmt, um möglichst viele Menschen direkt und wirksam zu erreichen. Bild: Yeşil Çember Was kommt in die Biotonne? Viele Berlinerinnen und Berliner wissen nicht genau, welche Küchenabfälle in die Biotonne sollen: Häufig werden fälschlicherweise Essenreste in die Hausmülltonne oder verdorbene Lebensmittel aus dem Kühlschrank samt Verpackungen in die Biotonne geworfen. Weitere Informationen Bild: lichtl Ethics & Brands GmbH Aktionen und Termine Die sprechende Biotonne: In diesem Jahr lassen wir die Biotonne selbst mit den Bewohnerinnen und Bewohnern in Berliner Wohnanlagen sprechen! Wer den Deckel der Tonne öffnet und genau zuhört, der wird erfahren, welche Abfälle die Biotonne gerne mag und welche Dinge ihr „Bauchschmerzen“ bereiten. Ergänzend dazu beraten wir Besucherinnen und Besucher persönlich zur Nutzung der Biotonne und halten die wichtigsten Infos in vielen Sprachen bereit. Weitere Informationen Bild: Yeşil Çember Rückblick auf Aktionen zur Biotonne in Wohnanlagen Mit vielfältigen Aktionen wurden Bewohnerinnen und Bewohner von innerstädtischen Wohnanlagen in Berlin informiert, warum es sinnvoll ist Lebensmittelabfälle zu reduzieren und wie aus ihrem Biogut in der Biotonne Biogas und Kompost gewonnen wird. Weitere Informationen Bild: Joris Felix Patzschke für RESTLOS GLÜCKLICH e.V. Modellprojekt „Unsere Biotonne. Unsere Energie.“ 2019–2021 In Wohnanlagen gibt es zwar ein großes Potenzial für die Sammlung von Bioabfällen, leider wird dort die Biotonne aus verschiedenen Gründen jedoch nicht richtig oder überhaupt nicht genutzt. Die Kampagne „Unsere Biotonne. Unsere Energie.“ informierte Bewohnerinnen und Bewohner über die richtige Mülltrennung in Berlin. Weitere Informationen

Optimierung der biologischen Abfallbehandlung in Hessen

Mit der Studie sollen An-satzpunkte für ein optimiertes Stoffstrommanagement für getrennt gesammelte Bio- und Grünabfälle in Hessen aufgezeigt werden. Neben den ökologischen Belangen des Klimaschutzes und der Ressourcenschonung sollen konkrete Lösungsvorschläge für einzelne Gebietskörper-schaften in Hessen entwickelt werden. Die Bearbeitung der Studie erfolgt im 4. Quartal 2007 mit Mitteln für Vorhaben zur 'Energetischen und stofflichen Nutzung von Biorohstoffen'. Bioabfälle aus privaten Haushalten und öffentlichen Einrichtungen werden in Hessen seit 1990 getrennt gesammelt und kompostiert; durchschnittlich fallen etwa 700.000 t/a Abfälle an. Nach dem Konzept der flächendeckenden Bioabfallkompostierung in Hessen werden die eingesammelten Bioabfälle kompostiert. Entgegen dem ursprünglichen Konzept werden nicht alle Abfälle in Hessen kompostiert, sondern vielfach aus Kostengründen in benachbarten Bundesländern behandelt und verwertet. Da nicht alle Kompostierungsanlagen, die seit etwa 15 Jahren betrieben werden, dem heutigen Stand der Technik entsprechen, sind einzelne Anlagen entsprechend den Anforderungen der TA Luft umzubauen bzw. umzurüsten. Vor diesem Hintergrund wird geprüft, wie die biologische Abfallbehandlung in Hessen unter Berücksichtigung der in der Biomassepotenzialstudie aufgezeigten Entwicklungspfade im Hin-blick auf eine alternative Biomassenutzung optimiert werden kann. Modernes Management bio-gener Stoffströme optimiert stoffliche und energetische Verwertungswege mit dem Ziel eines idealen Zusammenwirkens von Nährstoff- und Kohlenstoff-Recycling, Energiebereitstellung (Strom und Wärme), CO2-Reduzierung durch Ersatz fossiler Energieträger sowie günstiger Behandlungskosten bei erweiterter regionaler Wertschöpfung. Durch die Förderungsmöglichkeiten des Erneuerbaren Energien Gesetzes (EEG) sowie stetig steigender Kosten für fossile Energieträger verbessert sich z.B. die Wirtschaftlichkeit der energetischen Verwertung (Biogaserzeugung oder Verbrennung) von getrennt gesammelten Bio- und Grünabfällen nachhaltig.

Arten- und Sortenvergleich Biogaspflanzen

Im Feldversuch wird ein Artenvergleich geeignet erscheinender Biogaspflanzen durchgeführt. Der Versuch untergliedert sich in ein Sommerungen- und ein Winterungen-Sortiment. Der Versuchsteil Sommerungen wird an vier Standorten durchgeführt, das Winterungen-Sortiment an fünf Standorten. Der Versuch umfasst u.a. Mais, Sorghum, Getreidearten und Raps. Am Versuchsstandort Forchheim werden darüber hinaus ein breites Sortenspektrum sowie einige zusätzliche Arten geprüft. Ziel ist die Erarbeitung von Empfehlungen für Landwirte und Berater hinsichtlich der Arten- und Sortenwahl von Pflanzen zur Biogaserzeugung sowie die Bereitstellung von Informationen für den verwaltungsinternen Bedarf, z.B. zur Nährstoffbilanzierung, für Wirtschaftlichkeitsberechnungen oder zur Beurteilung von Ertragsannahmen bei Bauvorhaben.

Steigerung der Prozessstabilität und Kinetik bei der anaeroben Vergärung von Bioabfall durch gezielte Stimulation des direkten Interspezies-Elektronentransfers zwischen syntrophen Mikroorgansimen

Die mikrobielle Umsetzung von organischem Material zu dem erneuerbaren Energieträger Methan ist eine bewährte und verbreitete Strategie der effektiven Abfallwirtschaft. In einem solchen methanproduzierenden Milieu nutzen elektrisch verbundene Bakterien und Archaeen direkten Interspezies-Elektronentransfer (DIET), als Alternative zum Interspezies-Formiat- und Wasserstofftransfer (IHT). Grundlegende Aspekte der mikrobiellen Ökologie in Bezug auf DIET sind dabei jedoch noch unerforscht, insbesondere der Stellenwert für die Biogasproduktion. Bis jetzt haben sich Studien zum Großteil auf DIET in Ko-Kulturen von wenigen Modellorganismen beschränkt, die für die Abwasserbehandlung in UASB-Reaktoren (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) eine Rolle spielen. Wir beabsichtigen weithin anwendbare Erkenntnisse über die Zusammenhänge der syntrophen mikrobiellen Gemeinschaft und dessen Funktion in mesophilen und thermophilen Biogasreaktoren mit Hilfe moderner molekularbiologischer und mikrobiologischer Methoden zu generieren, um letztendlich eine höhere Prozessstabilität und Effizienz zu ermöglichen. Zentrale Ziele sind die Identifizierung neuer Organismen die an DIET beteiligt sind und das Verständnis der zugrundeliegenden genetischen Mechanismen. Der Schwerpunkt wird auf Bioabfall vergärende Anlagen liegen, die sich wesentlich von mesophilen UASB Reaktoren durch Konstruktion, Betriebsweise, Temperatur und Substratzusammensetzung unterscheiden. Wir vermuten, dass DIET ein weit verbreiteter Alternativprozess zum IHT bei der anaeroben Vergärung von Biomasse ist, wobei beide Prozesse wahrscheinlich parallel ablaufen. In dem vorgeschlagenen Projekt wird DIET erstmals in thermophilen aber auch in mesophilen Systemen Gegenstand der Forschung sein. Ein weiteres Ziel ist die Identifizierung neuer Substrate, die von den syntrophen Konsortien während DIET umgesetzt werden können. Hier wird der Fokus auf syntrophe Propionat- und Butyratoxidierer liegen, die für den anaeroben Abbau von organischem Material eine Schlüsselrolle spielen. Mittels Metagenomik wird das Stoffwechselpotential rekonstruiert und Genexpressionsmuster im Zusammenhang mit IHT und DIET werden mittels Transkriptomik untersucht. DIET ist möglicherweise vorteilhaft für die Stabilität des Vergärungsprozesses, da die Produktion von Wasserstoff umgangen wird, welcher schon in geringer Konzentration die Oxidation von kurzkettigen Fettsäuren inhibieren kann. Deshalb planen wir physiologische Vorteile von DIET gegenüber IHT in Anreicherungskulturen zu untersuchen. Die zu erwartenden Ergebnisse sind essentiell um das Potential der Biogasproduktion im vollen Umfang auszuschöpfen. Darüber hinaus werden die Ergebnisse auch für andere Forschungsgebiete relevant sein, wo elektrisch verbundene Mikroorganismen eine Rolle spielen, beispielsweise bei der Minimierung von Treibhausgasemission in methanogenen Habitaten oder bei der Nutzung in mikrobiellen Brennstoffzellen.

Wasserwiederverwendung und Erhöhung der Energieeffizienz auf Kläranlagen Südafrikas, EXI: ecReUse - Wasserwiederverwendung und Erhöhung der Energieeffizienz auf Kläranlagen Südafrikas

Bedarfsgerechte Speicherung erneuerbarer (Wind-) Energien zur Erzeugung grünen Erdgases unter CO2-Bindung mittels biologischer Methanisierung, Teilvorhaben 3: lanung und Inbetriebnahme einer Pilotanlage im GICON Rieselbettverfahren

Einsatz von Zeolith zur Erhöhung der Effizienz der Biogaserzeugung aus Wirtschaftsdüngemitteln und zur Minderung der Stickstoffverluste in die Umwelt bei der Düngenutzung der entstehenden Gärreste

Eine wichtige und umweltschonende Maßnahme für die Verwertung von tierischen und anderen Reststoffen ist deren Vergärung in Biogasanlagen und die Verwertung der Gärreste als Wirtschaftsdünger. Das hier beantragte FuE-Vorhaben soll einen Beitrag leisten, die Attraktivität der Vergärung von Gülle und anderen Wirtschaftsdüngemitteln zu steigern. Dabei ist es fokussiert auf den Einsatz des Tonminerals Zeolith im Fermenter zur Steigerung des Methanertrags aufgrund einer Optimierung der Vergärung und daraus folgend einer schnelleren und vollständigeren Umsetzung der Substrate. Außerdem werden eine Verbesserung der Düngewirkung und positive ökobilanzielle Auswirkungen durch die Minderung umweltrelevanter Gasemissionen (NH3 und N2O) bei bzw. nach der Düngung erwartet. Während Erfolge aus Einzelstudien bekannt sind, fehlen kombinierte Prüfungen. Ziel des Teilvorhabens 1 'Datenanalyse und -auswertung, Düngeversuche' (Uni-Gö) ist es das Forschungsprojekt zu koordinieren und Feld- und Gewächshausversuche auf Grundlage der von Teilvorhaben 2 'Labor- und großtechnische Versuche, Lebenszyklusanalysen (Life Cycle Assessment, LCA)' (HAWK) ausgewählten Wirtschaftsdünger-Zeolith-Kombinationen durchzuführen. Dadurch sollen das Minderungspotenzial der Treibhausgasemissionen an CO2, N2O und CH4 aus dem Boden sowie die NH3-Volatilisation und die Nährstoffnutzungseffizienz durch die Anwendung der Zeolith-Gärreste erfasst werden.

Einsatz von Zeolith zur Erhöhung der Effizienz der Biogaserzeugung aus Wirtschaftsdüngemitteln und zur Minderung der Stickstoffverluste in die Umwelt bei der Düngenutzung der entstehenden Gärreste, Teilvorhaben 1: Datenanalyse und -auswertung, Düngeversuche

Eine wichtige und umweltschonende Maßnahme für die Verwertung von tierischen und anderen Reststoffen ist deren Vergärung in Biogasanlagen und die Verwertung der Gärreste als Wirtschaftsdünger. Das hier beantragte FuE-Vorhaben soll einen Beitrag leisten, die Attraktivität der Vergärung von Gülle und anderen Wirtschaftsdüngemitteln zu steigern. Dabei ist es fokussiert auf den Einsatz des Tonminerals Zeolith im Fermenter zur Steigerung des Methanertrags aufgrund einer Optimierung der Vergärung und daraus folgend einer schnelleren und vollständigeren Umsetzung der Substrate. Außerdem werden eine Verbesserung der Düngewirkung und positive ökobilanzielle Auswirkungen durch die Minderung umweltrelevanter Gasemissionen (NH3 und N2O) bei bzw. nach der Düngung erwartet. Während Erfolge aus Einzelstudien bekannt sind, fehlen kombinierte Prüfungen. Ziel des Teilvorhabens 1 'Datenanalyse und -auswertung, Düngeversuche' (Uni-Gö) ist es das Forschungsprojekt zu koordinieren und Feld- und Gewächshausversuche auf Grundlage der von Teilvorhaben 2 'Labor- und großtechnische Versuche, Lebenszyklusanalysen (Life Cycle Assessment, LCA)' (HAWK) ausgewählten Wirtschaftsdünger-Zeolith-Kombinationen durchzuführen. Dadurch sollen das Minderungspotenzial der Treibhausgasemissionen an CO2, N2O und CH4 aus dem Boden sowie die NH3-Volatilisation und die Nährstoffnutzungseffizienz durch die Anwendung der Zeolith-Gärreste erfasst werden.

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