Biogas aus Hofdünger in der Schweiz

Ziel dieses Whitepapers ist es, Entscheidungsträgern, Verwaltungen und Stakeholdern die aktuellsten Forschungsergebnisse zur Verfügung zu stellen, um die optimale Nutzung von Bioenergie aus Hofdünger in der Schweizer Energiewende zu fördern. Zu diesem Zweck werden die Ergebnisse des Schweizer Kompetenzzentrums für Bioenergieforschung - SCCER BIOSWEET - zusammengefasst und in einem breiteren Kontext dargestellt. Wenn nichts anderes erwähnt wird, beziehen sich die Ergebnisse auf die Schweiz und im Falle der Ressourcen auf die heimischen Biomassepotenziale.

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English version: White Paper: Biogas from animal manure in Switzerland: energy potential, technology development and resource mobilization. SCCER-BIOSWEET; Burg, V.; Bowman, G.; Thees, O.; Baier, U.; Biollaz, S.; Damartzis, T.; Hersener, J.-L.; Luterbacher, J.; Madi, H.; Maréchal, F.; Moioli, E.; Rüsch, F.; Studer, M.; Van herle, J.; Vogel, F.; Kröcher, O., 2021; Birmensdorf, Swiss Federal Research Institute WSL. 20 pp. https://www.doi.org/10.16904/envidat.255

Version française: Livre blanc: Production de biogaz à partir d’engrais de ferme en Suisse: potentiel énergétique, développement technologique et mobilisation des ressources. SCCER-BIOSWEET; Burg, V.; Bowman, G.; Thees, O.; Baier, U.; Biollaz, S.; Damartzis, T.; Hersener, J.-L.; Luterbacher, J.; Madi, H.; Maré­chal, F.; Moioli, E.; Rüsch, F.; Studer, M.; Van herle, J.; Vogel, F.; Kröcher, O., 2021; Birmensdorf, Institut fédéral de recherches WSL. 20 pp. https://www.doi.org/10.16904/envidat.257

Citation:

Burg, Vanessa; Bowman, Gillianne; Thees, Oliver; Baier, Urs; Biollaz, Serge; Damartzis, Theodoros; Hersener, Jean-Louis; Luterbacher, Jeremy; Madi, Hossein; Maréchal, Francois; Moioli, Emanuele; Rüsch, Florian; Studer, Michael; van Herle, Jan; Vogel, Frederic; Kröcher, Oliver (2021). Biogas aus Hofdünger in der Schweiz. EnviDat. doi:10.16904/envidat.256.

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DOI 10.16904/envidat.256
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  • Email: oliver.theesfoo(at)wsl.ch Given Name: Oliver Family Name: Thees Affiliation: WSL Federal Research Institute DataCRediT: Collection, Publication
  • Email: bursfoo(at)zhaw.ch Given Name: Urs Family Name: Baier Affiliation: ZHAW, Zurich University of Applied Sciences, Wädenswil DataCRediT: Publication
  • Email: serge.biollazfoo(at)psi.ch Given Name: Serge Family Name: Biollaz Affiliation: PSI, Paul Scherrer Institute, Villigen DataCRediT: Publication
  • Email: theodoros.damartzisfoo(at)epfl.ch Given Name: Theodoros Family Name: Damartzis Affiliation: EPFL, Lausanne Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne and Sion DataCRediT: Publication
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  • Email: francois.marechalfoo(at)epfl.ch Given Name: Francois Family Name: Maréchal Affiliation: EPFL, Lausanne Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne and Sion DataCRediT: Publication
  • Email: emanuele.moiolifoo(at)psi.ch Given Name: Emanuele Family Name: Moioli Affiliation: PSI, Paul Scherrer Institute, Villigen DataCRediT: Publication
  • Email: ruecfoo(at)zhaw.ch Given Name: Florian Family Name: Rüsch Affiliation: ZHAW, Zurich University of Applied Sciences, Wädenswil DataCRediT: Publication
  • Email: michael.studer1foo(at)bfh.ch Given Name: Michael Family Name: Studer Affiliation: BFH, Bern University of Applied Sciences, Zollikofen DataCRediT: Publication
  • Email: jan.vanherlefoo(at)epfl.ch Given Name: Jan Family Name: van Herle Affiliation: EPFL, Lausanne Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne and Sion DataCRediT: Publication
  • Email: frederic.vogelfoo(at)psi.ch Given Name: Frederic Family Name: Vogel Affiliation: PSI, Paul Scherrer Institute, Villigen DataCRediT: Publication
  • Email: oliver.kroecherfoo(at)psi.ch Given Name: Oliver Family Name: Kröcher Affiliation: PSI, Paul Scherrer Institute, Villigen DataCRediT: Publication
Contact Person Given Name: Vanessa Family Name: Burg Email: vanessa.burgfoo(at)wsl.ch Affiliation: WSL ORCID: 0000-0002-7902-6523
Subtitles
Publication Publisher: EnviDat Year: 2021
Dates
  • Type: Collected Date: 2021-01-01 End Date: 2021-12-31
Version 1.0
Type datapaper
General Type DataPaper
Language English
Location Switzerland
Content License ODbL with Database Contents License (DbCL)    [Open Data]
Last Updated January 7, 2022, 11:04 (UTC)
Created November 4, 2021, 11:18 (UTC)

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Zusammenfassung Die Schweiz steht vor einer tiefgreifenden Transformation ihres Energiesystems. Um Lösungen für die mit der Energiewende verbundenen technischen, gesellschaftlichen und politischen Herausforderungen zu finden, haben Bundesrat und Parlament der Schweiz 2014 acht Kompetenzzentren für Energieforschung (SCCER – Swiss Competence Center for Energy Research) zur Unterstützung der Energiestrategie 2050 gegründet. Dabei fokussierte das SCCER BIOSWEET (BIOmass for SWiss EnErgy fuTure) auf Biomasse und Biomassekonversion. Obwohl die Biogastechnologie eine hoch entwickelte und einsatzbereite Technologie darstellt, ist die Nutzung von Hofdünger als Energiequelle in der Schweiz noch sehr begrenzt. Die anaerobe Vergärung (AV) ist eine vielversprechende Technologie, um erneuerbare Energie in Form von Wärme, Elektrizität und Kraftstoff aus Hofdünger zu erzeugen. Ausserdem verbessert AV die Düngerqualität und reduziert den Einsatz von Mineraldünger. Daher sollte der Hofdünger, der in der Schweiz in nennenswerten Mengen anfällt, als eine wichtige lokale Ressource angesehen werden, die zur Bodendüngung, Nährstoffrückgewinnung und Energieversorgung genutzt werden kann, was darüberhinaus zu einer Reduzierung der Treibhausgasemissionen führt. In diesem White Paper analysieren wir die Situation des Hofdüngers in der Schweiz, um die Gründe für seine geringe Nutzung als Energiequelle zu ermitteln und Möglichkeiten zur Verbesserung aufzuzeigen. Die Komplexität des Hofdüngers (dezentrales Aufkommen, unterschiedliche Beschaffenheit, usw.) machen es schwierig, diesen Rohstoff für andere nachhaltige Produkte zu nutzen, so dass seine Verwendung für Energie nicht mit anderen Wegen stofflicher Nutzung konkurriert. Heute ist seine energetische Verwertung durch kleine Konverter gekennzeichnet, die unter der geringen Effizienz der Stromumwandlung aus Gas leiden. Die Effizienz der Energiebereitstellung aus Hofdünger könnte durch die Einführung effizienterer Technologien in der gesamten Prozesskette der AV verbessert werden. Dazu gehören die Trennung des Hofdüngers in feste und flüssige Fraktionen sowie Technologien zu seiner besseren Vorbehandlung (mikrobielle und thermochemische Vorbehandlung) sowie Methanisierung, Gasreinigung und Brennstoffzellen. Neben der AV sind die hydrothermale Vergasung und die Biokohleproduktion interessante aufkommende Technologien mit grossem Potenzial für die quantitative Umwandlung des Hofdüngers. Die Gesamtmodellierung des Energiesystems weist auf die hohe Relevanz der Nutzung von Hofdünger als Energiequelle hin. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Nutzung von Hofdünger für energetische Zwecke in der Schweiz viel grösser sein könnte, als sie heute ist. Die Realisierung der Potenziale erfordert den Ausbau der Biogasinfrastruktur und der bestehenden Investitionsanreize. Neben den Vorteilen für die Umwelt (insbesondere Reduktion der CO2-Emissionen) trägt die Energiebereitstellung aus Hofdünger in Kombination mit anderen erneuerbaren Energien zur Stabilisierung des Energiesystems bei und ermöglicht eine grössere Unabhängigkeit von den fossilen Energieträgern.