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Molke-Biogasanlage in der Nullenergiekäserei

Die Herstellung von Milchprodukten verbraucht viel Energie; es entstehen dabei aber auch Abfallprodukte, die sich wiederum zur Energiegewinnung eignen. Dazu zählt Molke, welche die Molkereien nur bedingt als Lebens- und Futtermittel einsetzen können. Die Käserei Monte Ziego in Teningen, Baden-Württembergs größter Ziegenmilchverarbeiter, hat dieses Potential erkannt und in ihr Konzept einer Nullenergiekäserei integriert. Während ein erstes Innovationsfondsprojekt 2010 zum Bau der Nullenergiekäserei beitrug, ermöglichte das Folgeprojekt nun den Bau der mit Molke betriebenen Biogasanlage. Befeuert mit Biogas aus Molke erzeugt ein BHKW Strom und die Wärmenergie für die Käseproduktion und die Pasteurisierungsanlage. Die Ziegenmilchproduktion, und somit das Angebot an Molke, schwankt je nach Jahreszeit. Um eine gleichmäßige Energieversorgung zu garantieren, kann die Anlage daher auch mit Bioerdgas oder aber mit Kuhmolke aus anderen regionalen Molkereien betrieben werden.

Die Biogasanlage ist Teil des Gesamtkonzepts Nullenergiekäserei, welche die gesamte Produktionskette vom Milchlieferanten bis zur Verpackung möglichst nachhaltig und regional gestaltet. Auf dem Dach der Käserei liefert eine Photovoltaikanlage Strom. Zusätzlich sind Wärme- und Kälteanlagen in ein energiesparendes System integriert. Dabei erwärmt die Abwärme der Kälteanlage das Warmwasser für die Milchverarbeitung. So deckt die Molkerei ihren gesamten Wärmebedarf aus erneuerbaren Energien. Die Hochschule Offenburg betreute zusammen mit den beteiligten Anlagefirmen das Projekt und sorgte für die wissenschaftliche Auswertung, so dass auch andere interessierte Molkereien auf die Erfahrungen von Monte Ziego zurückgreifen konnten und können.

Projektdaten

Projektnummer 2014-09
Projektart Bau und Anwendung
Projektträger Käserei Monte Ziego
Laufzeit April 2010 bis Dezember 2014
Zuschuss 101.000

Ihre Ansprechpartner

Richard Tuth

Richard Tuth

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-29 84

E-Mail: richard.tuth@badenova.de

Michael  Artmann

Michael Artmann

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-22 53

E-Mail: michael.artmann@badenova.de

Einblicke in weitere Förderprojekte:

Lörrach macht Elektrizität mobil
Lörrach

Elektroautos im Carsharing Lörrach

Elektrofahrzeuge beschäftigen zwar Politik, Medien und Forschung, im Alltag der meisten Menschen sind sie jedoch noch nicht angekommen. Hohe Anschaffungskosten und geringe Reichweiten machen die Elektromobile bisher wenig attraktiv für Privatpersonen. Die Stadt Lörrach und die Stadtmobil Südbaden AG kombinieren Elektroautos nun mit einem anderen Trend: Weil sich ein eigenes Auto für viele Stadtbewohner oft nicht lohnt, wird Carsharing – also das gemeinschaftliche Nutzen eines Leihautos - im Stadtverkehr in Zukunft noch zunehmen. Dort, wo die meisten Wege ohnehin recht kurz sind, fallen die noch beschränkten Laufzeiten von Elektroautos nicht ins Gewicht. Die Stadt und die Stadtmobil AG analysierten zunächst Markt und Nutzer. Dadurch lässt sich das Model anschließend sicher und einfach auf andere Städte umsetzen. Anschließend ersetzte Stadtmobil bis zu drei ihrer sechs Lörracher Autos mit Elektromobilen. Dadurch sinkt der CO2-Austoß pro Auto von bisher 147 Gramm je Kilometer um 90 Gramm. Wenn die Autos wie geplant später mit Ökostrom laufen, stoßen sie nur noch 30 g aus. Im Idealfall spart das Projekt so 14,700 Tonnen CO2 ein. Öffentlichkeitsarbeit und eine Broschüre mit den Ergebnissen ergänzen das Projekt, bei dem erstmals ein Elektroauto dauerhaft als Carsharingwagen dient. Die Zusammenarbeit von Stadt und Carsharing-Unternehmen demonstriert damit, dass Elektromobilität auch in kleineren Kommunen möglich ist. Darstellung westentlicher Projekterkenntniss Ein ERSATZ von konventionellen Fahrzeugen im CarSharing-Fuhrpark mit Ergänzung durch konventionell angetriebene Fahrzeuge, für den Einsatzzweck und die Reichweiten, die e-Autos nicht erfüllen können, ist möglich.Die in Bundesverkehrsstudien veröffentlichten Zahlen über durchschnittliche Streckenlängen von PKW-Fahrten in Agglomerationen (vgl. MID Studie¹) und damit deren Komptabilität der nutzbaren Reichweiten der Speicher von Elektromobilen wurden über Buchungsauswertungen von CarSharing-Nutzungen bestätigt.Die Praxis zeigt, dass der Großteil der Fahrten keine großen Fahrtweiten hat und grundsätzlichfast keine Nachladepausen nötig wären für die tägliche Nutzung, da zumeist das Auto mit einem recht vollen Akku zurück gebracht wird.Reichweitenängste von Kunden sind unbegründet. Man muss Ihnen aber psychologisch begegnen.Auch und insbesondere im ländlicheren Raum bzw. außerhalb von großen Ballungsgebieten kann e-Mobilität im Carsharing den Mobilitätsanforderungen der Menschen gerecht werden. Höhere Ladeströme mit Gleichstromladung sind außer ggf. für den Einsatz an Autobahnen / weite Autoreisen nicht unbedingt notwendig, wenn ein flächendeckendes Nachladesystem vorhanden ist. Man könnte auch mit günstigeren Wechselstromladesäulen weiter den generellen Infrastrukturausbau in Deutschland vorantreiben. Für den privaten Einsatz wie z.B. Parken und Nachladen bei Einkaufsgängen in die Innenstadtsind Beladezeiten von 1,5-2 h für eine Ladung (22 kW / 32 A AC) von leer auf voll durchaus akzeptabel. Sollten aber die „Stillstandszeiten“ der Fahrzeuge, wie in einem CarSharing-Betrieb(insbesondere bei hohen Auslastungsquoten der Fahrzeuge wie in der Innenstadt) reduziert sein, so bietet, die im Projekt genutzte Belademöglichkeit mit Wechselstrom und höheren Strömen (43 kW / 64 A für einen Ladepunkt), aktuell das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis. Ein technischer Kümmerer, der sich technischen und kommunikativen Probleme im Zusammenspiel der Betriebskomponenten Ladesäule, e-Auto, Buchungssystem und Rückkopplung von Kunden annimmt, ist nötig.

Biodiversität und regenerative Energie am Kahlenberg
Ringsheim

Biomasse aus der Landschaftspflege

Unterstützt vom Innovationsfonds, hat sich die Deponie Kahlenberg große Mengen an Grünschnitt an. Diese Biomasse aus der Landschaftspflege bleibt trotz einiger Pilotprojekte, beispielsweise in Bad Säckingen, oft noch ungenutzt. Als nachwachsender regionaler Rohstoff bietet diese Biomasse jedoch ein zusätzliches Potential zur nachhaltigen und klimafreundlichen Energieerzeugung. Das Zentrum Kahlenberg erstellt nun ein Konzept, in dem für verschiedene Grünflächen durch eine auf Artenvielfalt orientierte Landschaftspflege die Biodiversität verbessert, die dabei gewonnene Biomasse optimal geerntet, gelagert und in einem Biomassekessel verbrannt wird. Dabei trocknen die Betreiber die Biomasse konventionell (Trockenhalmgut) und verbrennen sie bedarfsgerecht in einer Anlage mit einer Leistung von 300 kW thermisch. Die erzeugte Wärme wird ins Ringsheimer Fernwärmenetz eingespeist. Durch moderne Filter und eine speziell an die Brennstoffeigenschaften angepasste Brennkesseltechnik liegen die Schadstoffemissionen deutlich unter den Grenzwerten. Anders als beim Vergasen von Biomasse, muss der Kessel nicht ständig laufen und kann den trockenen Brennstoff je nach Bedarf verfeuern. Die Verantwortlichen optimieren die Biodiversität von Grünflächen, verbessern Filter, Verbrennung und Lagerung der Biobrennstoffe und analysieren außerdem, wie sich der Mahdzeitpunkt auf die Brennstoffeigenschaften auswirken. In Zukunft kann Energie aus Biomasse die Energie aus der Deponiegasverwertung ersetzen, die in Zukunft durch die schwindenden Deponiegasmengen in immer kleineren Mengen anfällt. Das Projekt zeigt so innovative Wege auf, um Artenreichtum in heimischen Kulturlandschaften zu erhalten und zu erweitern, sowie nachhaltige Biomasse zu produzieren und hochwertig zu verwerten, ohne in Landwirtschaft oder Siedlungsplanung einzugreifen. Einen ergänzenden Überblick erhalten Sie durch die im Projekt entstandenen Infotafel (JPG, 1.5MB) .

Sektorenkopplung im Kleinen - Optimierung der Energieeffizienz der Metzgerei Reichenbach auf Basis des Prinzips der "Sektorenkopplung"
Glottertal

Sektorenkopplung im Kleinen

Die Metzgerei Reichenbach hat sich passend zu ihrem ganzheitlichen Konzept zum Ziel gesetzt, ihre Energieeffizienz mithilfe des Prinzips der Sektorenkopplung zu optimieren. Damit möchte sie die Umsetzbarkeit dieses Ansatzes demonstrieren und so anderen Gewerbetreibenden als Vorbild dienen. Als Sektorenkopplung wird die Vernetzung der Energiewirtschaftssektoren Elektrizität, Wärme, Verkehr und Industrie mit dem Ziel verstanden, durch gemeinsame Betrachtung aller Sektoren über Einzellösungen hinausgehende Synergien zu schaffen und so eine größtmögliche Energieeffizienz zu erzielen. Diese ganzheitliche Betrachtung wird als wesentlicher Bestandteil zur Dekarbonisierung und Integration erneuerbarer Energien angesehen, weil u. a. flexible Speicher für regenerative Stromüberschüsse über z. B. Batteriespeicher hinaus geschaffen werden können. Bisher wird dieser Ansatz aber im Großen, also eher volkswirtschaftlichen Maßstab gedacht. Synergien, die durch Sektorenkopplung in einer der kleinsten Einheiten – nämlich dem Gewerbebetrieb – genutzt werden könnten, werden bis dato nicht ausgeschöpft. Denn gerade für Gewerbetreibende zählen in der Energietechnik bislang einfache und robuste, konventionelle Lösungen, damit ausreichend Kapazität zur Verfügung steht, sich auf das Kerngeschäft zu konzentrieren. Entsprechend hat sich das Handwerk auf diese konventionellen Lösungen spezialisiert. Die Metzgerei Reichenbach verfolgt auch im eigentlichen Kerngeschäft einen ganzheitlichen Ansatz. Aufzucht, Schlachtung und Direktvermarktung komplett aus einer Hand und alles in einem Aktionsradius von max. 50 km - das ist nicht nur in Deutschland einmalig. Diese ressourcenschonende Arbeitsweise wurde schon immer seitens Inhaber Ulrich Reichenbach durch einen Blick über den Tellerrand weiter ausgebaut, z. B. durch den frühzeitigen Einsatz natürlicher Kältemittel in der Kühlung. Auf Basis des Prinzips der Sektorenkopplung will der Hauptstandort der Metzgerei Reichenbach nun den nächsten Schritt gehen. Hierzu zählt der vernetze Einsatz von dezentralen Stromerzeugern wie Photovoltaik und einem Blockheizkraftwerk, welches Wärme für eine Kältemaschine erzeugt. Zudem können die daraus resultierenden erneuerbaren bzw. primärenergiesparenden Stromüberschüsse in Form von Kälte in einem innovativen Phasenwechselspeicher eingespeichert werden. Wichtiger Überbau zwischen Erzeugern, Speichern und Abnehmern ist dabei eine übergeordnete Steuerung mit Möglichkeiten zum aktiven Lastmanagement, um eine bestmögliche Energieeffizienz zu erreichen. Wesentlich für eine gesamtvolkswirtschaftliche Bewertung des Konzepts ist aber, dass die Speicherung des Überschussstroms in Wärme und Kälte eine Alternative zur umstrittenen Batteriespeicherung und zur in Zukunft voraussichtlich stärker eingeschränkten Speicherwirkung des Netzes der öffentlichen Versorgung darstellt. Die daraus resultierende Komplexität dieser Gesamtanlage macht eine längere Evaluierungsphase notwendig, in der das ausführende Handwerk eingebunden wird, wodurch eine Leuchtturmwirkung und Übertragbarkeit der „Sektorenkopplung im Kleinen“ erreicht werden soll.