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1

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und Landesentwicklung

Forsthaus Finkenborn, den 7. Juli 2010

Dr. Gerd Höher

Bioenergie in Niedersachsen-Chancen für Landwirtschaft,

Klimaschutz und ländliche Räume

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Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungTriebfedern des Biomassebooms

Klimawandel

Weltweite Nahrungsmittel- und

Holznachfrage steigt

Marktkräfte und Umwelteinflüsse

Politikziele

Klimawandel begegnen

Energieversorgungsichern

WeltweiteEnergienachfrage

steigt

Ressourcenbegrenzt

Alternativen fürLand- und Forstwirtschaft

Regionale Wertschöpfung

SteigendeNachfrage nach

Bioenergie

Bevölkerungs-wachstum

3

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungKlimaschutzpolitik

Rio 1992 „Umwelt und Entwicklung“Halbierung der Treibhausgasebis 2050Realisierung ist globale Aufgabe

Kyoto 1997:1. Globales Umweltabkommen

EU/Deutschland:Biomasse Aktionsplan3X20 �� 2020

� Erneuerbare Energien plus 20%� CO2-/Treibhausgas minus20%� Verbrauch minus 20 %

D: EEG, EEWG, Biokraftstoffquote, KfW u.a.

4


Windkraft

Wasserkraft

Biomasse

Solarkraft

Quellen: European Wind Atlas, IES (Institute for Environment and Sustainability) , EEA (European Environment Agency )

Optimale Standorte der Erneuerbaren Energien

5

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungStrom aus Erneuerbare Energien

Anteile erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung 1998-2008 in Prozent sowie Ziele der Bundesregierung für 2020

0

5

10

15

20

25

30

35

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2010 2020

Deutschland

Niedersachsen

Ziel 2020: 30 %

Quelle der Deutschlandwerte: AG Erneuerbare-Energie-Statistik, AG Energiebilanzen (Stand: Juni 2009)

Prozent

6

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungErneuerbare Energien in Niedersachsen

Für die Stromerzeugung eingesetzte Primärenergieträger in Niedersachsen 2008

Steinkohle16%

Braunkohle4%

Sonstige nicht erneuerbare Energien

2%

erneuerbare Energien

22%

Sonstige 3%

Abfall, Klärschlamm 3%

feste und flüssige biogene Stoffe 10%

Biogas 17%

Windkraft67%

Erdgas / Gichtgas

10%

Kernkraft46%

sonstige erneuerbare Energien: Photovoltaik, Wasserkraft, Geothermie

sonstige nicht erneuerbare Energien:Petrolkoks, Mineralölprodukte, nicht regenerativer Anteil des Hausmülls, Pumpspeicherwasser, Raffineriegas

vorläufiges Ergebnis; Stand: 20.11.09

7


Stromerzeugung in Deutschland

Kernenergie Windenergie Wasserenergie

Bioenergie KohleenergieSolarenergie

8

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungBioenergie in Niedersachsen

70% aller erneuerbaren Energien werden in Niedersachsen durch die Bioenergie erbracht, sie ist also wesentlich bedeutender als Wind- oder Solarenergie.

8% (2001 1%) Anteil am Primärenergieverbrauch hat die Bioenergie aktuell. Dieser Anteil soll weiter ausgebaut werden.

5% des niedersächsischen Strombedarfs werden durch Biogas gedeckt.

9

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungEnergieholz

10


395

2220

2391

33500

Zuwachs 2008

295

1296

1.947

33.000

Zuwachs 2007

177

1028

1.776

35.500

Zuwachs 2005

131

334

1.380

33.000

Zuwachs 2004

298

2082

2.813

47.000

Zuwachs 2006

33.1951.05022. 810ScheitholzScheitholzScheitholzScheitholzZentralheizung Zentralheizung Zentralheizung Zentralheizung

1.116.60025 500910.000 ScheitholzScheitholzScheitholzScheitholzEinzelEinzelEinzelEinzelööööfenfenfenfen

1.770146302Hakschnitzel Hakschnitzel Hakschnitzel Hakschnitzel ZentralheizungZentralheizungZentralheizungZentralheizung

8176524491PelletPelletPelletPelletEinzelEinzelEinzelEinzelööööfen fen fen fen

ZentralheizungZentralheizungZentralheizungZentralheizung

TotalZuwachs 2003

Bestand2002

HeizungsHeizungsHeizungsHeizungs----systemesystemesystemesysteme

Heizungssysteme in Niedersachsen 2008

�Investitionen seit 2003 ca. 450 Mio. Euro.

�Energieholzverbrauch 2008: ca. 2,44 million m3 Scheitholz 2,18 Mio. m3, Pellets 48.000 t, Hackschnitzel 100.000 t

� Umsatz 2008 geschätzt 75 Mio. Euro

11

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungBestand an Holzfeuerungsanlagen < 1 MW

Landkreis Holzminden

0

50

100

150

200

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Pel

let

/ Ho

lzh

acks

chn

itze

l

0

5.000

10.000

15.000

20.000

Sch

eith

olz

Pellet-Feuerungen Holzhackschnitzel-Feuerungen Scheitholz-Feuerungen

12


Landkreis Hameln-Pyrmont

0

100

200

300

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Pel

let

/ Ho

lzh

acks

chn

itze

l

0

10.000

20.000

30.000

Sch

eith

olz


13


Landkreis Schaumburg

0

100

200

300

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Pel

let

/ Ho

lzh

acks

chn

itze

l

0

10.000

20.000

30.000

Sch

eith

olz


14


Landkreis Nienburg

0

100

200

300

400

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Pel

let/

Ho

lzh

acks

chn

itze

l

0

10.000

20.000

30.000

40.000

Sch

eith

olz


15


Scheitholz-Einzelöfen Zuwächse pro 100.000 Einwohner

0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000

SK Hannover

SK Wilhelmshaven

SK Delmenhorst

SK Osnabrück

SK Braunschweig

SK Oldenburg

LK Vechta

SK Emden

LK Hannover

LK Ammerland

LK Emsland

LK Gifhorn

LK Friesland

LK Diepholz

LK Göttingen

LK Hameln-Pyrmont

LK Grafschaft Bentheim

LK Helmstedt

LK Wolfenbüttel

LK Osnabrück

LK Schaumburg

LK Wesermarsch

LK Aurich

SK Salzgitter

LK Cloppenburg

LK Hildesheim

LK Oldenburg

SK Wolfsburg

LK Stade

LK Goslar

LK Rotenburg (Wümme)

LK Verden

LK Holzminden

LK Leer

LK Soltau-Fallingbostel

LK Cuxhaven

LK Celle

LK Harburg

LK Wittmund

LK Lüneburg

LK Nienburg (Weser)

LK Peine

LK Osterholz

LK Osterode am Harz

LK Uelzen

LK Northeim

LK Lüchow-Dannenberg

Bestand/ 100.000 EW 2002 Zuwachs/ 100.000 EW 2003 Zuwachs/ 100.000 EW 2004 Zuwachs/ 100.000 EW 2005

Zuwachs/ 100.000 EW 2006 Zuwachs/ 100.000 EW 2007 Zuwachs/ 100.000 EW 2008

Bestand 2008 =13.993 Anlagen / 100.000 EW

Niedersachsenjährliche Zuwächse pro 100.000 EW

11.418

323

400

443

586

415

420

0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

16

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungKurzumtriebsplantagen in der Landwirtschaft

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Biodiesel ein erneuerbarer Kraftstoffbereits im Markt

Biokraftstoffe in Niedersachsen

Keine kleinen Ölmühlen für Biokraftstoffe

Kaum mittelständige BiokraftstoffindustrieKapazität:Bioethanol ��100.000 m3 PROKON NordBiodiesel �� ca.30.000 t

Betroffene Konzerne:ADM ��100.000 t BiodieselNordzucker

Geringe Bedeutung für Landwirtschaft

Rapsanbau für Biodiesel hat vergleichweise geringe Flächenausdehnung


Biogaserzeugung in Europa (2007)

Deutschland ohne Ni

52%

Nieder-sachsen 24%

EU ohne D24%

Landwirtschaft

Klärgas

Deponiegas

Produktion of Biogas in der EU 2007 (1000 t RÖÄ) ; Source: EurObserv‘ER

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Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungBiogas in Deutschland

Niedersachsen

20

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungBiogaseinseisung in Deutschland

Ziel der Bundesregierung

2020 � 6 Mrd. m3

21

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungBiogas in Niedersachsen Stand Ende 2008

Stand Dezember 2008 (Inventur)

• Anlagenbestand 710 (900) => 18% des Bestandes in D

• Anteil Landwirtschaftlicher Anlagen ca. 80%

• Inst. elektr. Leistung 367 MW (430) => 25% des Bestandes in D

• Investitionen seit Mitte 2004 ca. 1 Mrd. Euro

• Jahresumsatz ca. 400 Mio. €

• Gewerbesteuer ca. 5,6 Mio. €

• Direkte Arbeitsplätze ca. 650 meist in der Landwirtschaft

• Indirekte Arbeitsplätze ca. 1500 meist im ländlichen Raum

• Stromerzeugung ca. 2,7 Mio. MWh => 32% des Biogasstroms in D

• CO2-Vermeidung ca. 1,8 Mio. t

22


Biogas in Niedersachsen

390

800

2009*

344

600

2007

430365300230112*95*45*37*Leistung MWel.

900708520435280250180149Anzahl

2010*2008200620052004200320022001Jahr

Anzahl Biogasanlagen

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

An

zah

l

Anzahl Zuwachs

Installierte elektrische Leistung

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Meg

aw

att

Elektr. Leistung Zuwachs

23


Input Co-Fermenta

-tions-anlagen

NaWaRo-Anlagen

mit Gülle, Festmist, Jauche

NaWaRo-Anlagen

ohne Gülle, Festmist, Jauche

Gesamt-anlagen

Gesamt-anfall

Nieder-sachsen

AnteilBiogas

CO2-

Vermeidung

(t) (t) (t) (t) (t) % (t)

Gülle u. Jauche 1.800.000 3.700.000 5.500.000 29.000.000 19 220.000

Festmist 140.000 440.000 580.000 5.100.000 11 50.000

Nebenprodukte 130.000 130.000 15.000

Energiepflanzen 15.000 3.000.000 3.800.000 6.615.000 1.250.000

Bioabfälle 1.250.000 1.250.000 260.000

Gesamt 3.205.000 7.270.000 3.800.000 14.515.000 1.795.000

Gärsubstrate in Niedersachsen

24


.

25

88113

15

93108

7

98105

3

6366

6

49 55

1

5152

5

3944

43135 1

2829

22123

4 932

12021

119 20

101317

21820

21618

7 1018

11516

3 1217

5 9 14

1 1314

1 7 16

5 6 10

2 7 9

2 6 10

2 6 8

4 5 7

2 2 11

6 4 5

1 6 7

1 4 8

1 2 9

1 5 6

1 4 5

1 5 3

3 1 4

0 4 4

1 2 2

0 0 2

0 0 1

0 0 1

Braunschweig, Stadt

Salzgitter, Stadt

Wolfsburg, Stadt

Gifhorn

Göttingen

Goslar

Helmstedt

Northeim Osterode

Peine

Wolfenbüttel

Hannover

Diepholz

Hameln-PyrmontHildesheim

Holzminden

Nienburg

Schaumburg

Celle

Cuxhaven

Harburg

Lüch-Dan

LüneburgOsterholz

Rotenburg

Soltau-Fallingbostel

Stade

UelzenVerden

Delmenhorst, Stadt

Emden, Stadt

Oldenburg, Stadt

Osnabrück, Stadt

Wilhelmshaven

Ammerland

Aurich

Cloppenburg

Emsland

Friesland

Gr.Bentheim

Leer

Oldenburg

Osnabrück

Vechta

Wesermarsch

Wittmund

0 bis unter 55 bis unter 10

10 bis unter 2020 bis unter 3030 bis unter 4040 bis unter 6060 bis unter 70

Installierte elektrische Leistungpro Landkreis in MW

Co-Fermentierung-BGA's 2008NaWaRo-BGA'sBGA's Gesamt 2009

Biogasanlagen in NiedersachsenStand Ende 2009

25

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungBiogas und Energiepflanzen in Niedersachsen

Landesdurchschnitt 0,20 kw/ha AF

Deutschland ohne Ni0,11 kw/ha AF

Biogasdichte der NaWaRo-Anlagen [kW/ha LF] je Landkreis

00 - 0.05

0.05 - 0.1

0.1 - 0.150.15 - 0.2

0.2 - 0.250.25 - 0.3

Anteil der Biogasfläche (BF)an der Ackerfläche (AF)

H

EL

OS

DHNI

GF

CE

HI

UESFA

LG

CUX

ROW

WL

OL

CLP

GS

STD

GÖ

AUR

DAN

LER

NOM

HE

HM

PE

NOH

WF

VEC

BRAFRI

VER

WST

HOL

SHG

OHZ

OHA

WTM

SZ

BS

WOB

EMD

WHV

DEL6.7

3.3

4.0

6.1

8.0

15.1

13.2

8.7

4.9

4.9

9.1

17.7

4.1

0.7

6.2

7.9

6.1

12.1

1.3

6.5

12.8

4.0

6.3

5.6

6.8

3.8

6.1

4.9

1.7

7.52.9

9.9

0

6.1

10.1

3.0

9.4

7.44.4

5.2

7.9

3.7

1.8

1.4

0.8

0

26

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungProduktionsschwerpunkte in Niedersachsen

Quelle: Marketinggesellschaft der niedersächsischen Land- und Ernährungswirtschaft e. V. ,Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft, Verbraucherschutz und Landesentwicklung

27

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungEnergiepflanzen

Benjamin-Holt-Harvester

Library of Congress, Washington D.C.

28

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungLandnutzung in Niedersachsen

Grünland18%

Ackerland42%

Wald 22%

Wasser 2%

Verkehr5%

Gebäude 8%

Sonstiges 3%

29


Änderung der landwirtschaftlichen Landnutzung seit 1948

Quelle: Statistisches Landesamt

0

200 000

400 000

600 000

800 000

1 000 000

1 200 000

1 400 000

48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04 06 08

Hek

tar

Getreide Mais Raps Zuckerrübe Kartoffel Ackergras Dauergrünland Sonst. Nutzung

30


In 2009 Niedersachsen übrige Deutschland

Energiepflanzen 230.000 ha 1.468.00

Anteil an Ackerfläche 11,9 % 16,7 %

Produktlinien

Biodiesel 20 % 60%

Bioethanol 7 % 18 %

Biogas 73 % 22 %

Energiepflanzenanbau in Niedersachsen, Deutschland

Quelle: Statistisches Landesamt (INVECOS), Servicezentrum für Landentwicklung und Agrarförderung (INVECOS)

BiogasBiodieselBioethanol

31

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungEnergiepflanzen: Erträge und Potenziale*

15.000 15.00023.000

40.000 42.000 42.000

54.00059.000 61.000

80.000

105.000

0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

Raps/Sonnenblume

Getreide

Körnermais

Zuckerrübe

Zuckerrohr

Grünschnittroggen

Hirse

Zuckerrübe

Energiemais

Zuckerrübe mit Blatt

Energiemais

Energieertrag kWh pro ha

Biodiesel Bioethanol Biogas

Energieertrag, heute Energieertrag, zukünftig

* KWS, 2008. ** Verband der Elektrizitätswirtschaft, 2001.

32


0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Biodiesel Bioethanol Biogas Energiepflanzen Biogas Grünland

Anbau und Nutzung Energiepflanzen

33

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungEntwicklung Maisanbau in Niedersachsen

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

450000

500000

550000

600000

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Hek

tar

Futtermais Energiemais

Anteil Mais gesamt: 26 % der AF 487.000 ha

Anteil Energiemais: 7,2 % der AF 136.000 ha

Anteil Energiepflanzen: 12,1 % der AF 230.000 ha

Prognose

34


34

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Biodiesel Bioethanol Biogas Ener giepf lanzen Sti l l legung Nahr unsmittel Futter

Biogas und Futtermittel- undErnährungswirtschaft

Stilllegung bis 2007

35


Durch Viehhaltung und Biogas belegte Flächen

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Hameln-Pyrmont Holzminden Nienburg (Weser) Schaumburg Niedersachsen

Flä

chen

ante

il in

%

Flächenbedarf Vieh Flächenbedarf Biogas Freie Fläche Maisanteil

36


Energiepflanzen –Chance zur Erweiterung der Rohstoffbasis

Sudangras Zuckerrüben

GPS Sonnenblumen

37

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungWeitere Alternativen

Hirse

Sudangras Sonnenblumen

MischkulturenMischkulturanbau

Red Canary GrasGräser

38


Rohstoffe Anlage•Energiepflanzen

– Pflanzenzüchtung– Pflanzenwahl– Nebenprodukte– Reststoffe– …

•Ackerbau– Düngemitteleinsatz– Pflanzenschutz– …

•Erntetechnik– Angepasste Ernteketten– Logistk– …

•Lagerung– Biomasseaufbereitung– Lagerverluste minimieren– …

•Anlagentechnik– Fütterung– Rührwerke– Pumpen– Steuerung– …

•Anlagenmanagement

– Planung

– Gärsubstrate - Mischung– Biologie– Dokumentation– Betriebsvergleich– …

•Vermarktung– Strom– Wärme– Gas– …

Möglichkeiten zur Effizienzsteigerunglandwirtschaftlicher Biogaserzeugung

39


Innovations-Lernkurve �� Effizienzsteigerung

40


ha/MW

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

He

kta

r

Biogas: Flächeneffizienz

41


41

Wie geht’s weiter?Biogas-Energiepflanzen und Biogasausbau

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

% d

er

AF

Flächenanteil für NaWaRo 2009 Flächenanteil für NaWaRo 2015

42


Szenario: Absenkung NaWaRoBonus, Mittlere Agrarrohstoffpreise

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Hek

tar

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Inst

alli

erte

ele

ktr.

Lei

stu

ng

Biogas Energiepflanzen Biogas Grünland anteilig insallierte Leistung

Effizienzeinfluss auf Biogas-Energiepflanzen und Biogasausbau

Zuwachs bis 2020: Leistung 430 � 800; Fläche 180.000 ha � 240.000 ha

43

Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft ,Verbraucherschutz und LandesentwicklungVielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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