Dynamo

Im burgenländischen Güssing wurde 1990 der Beschluss gefasst, aus der Verwendung fossiler Energie zu hundert Prozent aussteigen zu wollen. Es wurden ein Biomasse-Fernheizwerk, eine inzwischen wieder stillgelegte Biodieselanlage und ein Biomasse-Kraftwerk errichtet. Ebenso wurde eine spezielle Holzlogistik entwickelt, sowie Holztrocknungsanlagen, die für eine ganzjährige Auslastung des Fernwärmenetzes sehr wichtig sind. Und es wurde ein umfassendes Energieeinsparungskonzept erstellt. Seitdem gilt Güssing als Musterprojekt für Energieautarkie. So entstand in Güssing auch das sogenannte „Europäisches Zentrum für erneuerbare Energie“. Aber ist Güssing deswegen wirklich energieautark? Und was bedeutet eigentlich Energieautarkie? Die angestrebte Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern konnte nicht erreicht werden. Inwieweit Güssing dennoch als Vorbild für andere Gemeinden taugt, wird in dieser Ausgabe von Dynamo-Effekt untersucht.

Die Radiosendung

Eine Sendung von Angelika Hofmann, Andreas Pruner, Marlene Pühringer und Andrea Werner.

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Weiterlesen:

>>Hintergrundinformation zu Energieautarkie und das Modell Güssing

>>Weitere Informationen und Links - gesammelt von den Sendungsmacher_innen sowie Kontakt zu Interviewpartner_innen in dieser Sendung

Hintergrundinformation

(Virus-Umweltbureau)

Beispiel einer energieautarken Gemeinde

Kurzbeschreibung – thematischer Überblick

Allgemeines über Güssing

Güssing zählte in den 1990er-Jahren zu den ärmsten Regionen Österreichs. Jahrzehntelang am Rande des „Eisernen Vorhanges“ gelegen (die einzige Zugverbindung von und nach Güssing führte Richtung Ungarn), bestand der Großteil der arbeitenden Bevölkerung aus Pendler_innen. Dies führte auch zu einem Bevölkerungsrückgang, wie er für solcher Art strukturschwache Regionen üblich ist.

Daraus folgte eine negative Entwicklung für das Gemeindebudget. Bei der Suche nach Einsparungsmöglichkeiten erkannte der Gemeinderat der Stadt Güssing, dass der Großteil des Gemeindebudgets für Strom und fossile Brenn- und Treibstoffe ausgegeben wurde. Die im Anschluss eingeleiteten Veränderungen drehten die Bilanz der Geldflüsse und Wertschöpfung (siehe weiter unten) in eine positive Richtung.

1990 fasste der Güssinger Gemeinderat den Beschluss: 100-prozentiger Ausstieg aus der fossilen Energieversorgung!¹

Begleitet wurde diese Entwicklung in und um Güssing von einem grundlegenden Energieeinsparungskonzept seitens der Gemeinde (Optimierung der Straßenbeleuchtung, Wärmedämmung an öffentlichen Gebäuden etc.).²

In der Folge entstanden das Biomasse-Fernheizwerk Güssing, eine Biodieselanlage (nicht mehr in Betrieb) und das Biomasse-Kraftwerk Güssing, um die wichtigsten Anlagen zu nennen. Ebenso wurde eine spezielle Holzlogistik entwickelt, sowie Holztrocknungsanlagen, die für eine ganzjährige Auslastung des Fernwärmenetzes sehr wichtig sind.

Durch ein spezielles Betriebsansiedlungsprogramm konnten in den letzten Jahren zahlreiche neue Betriebe und Arbeitsplätze angesiedelt werden. Darunter zwei große Parketthersteller und vor kurzem eine Photovoltaikzellenfabrik.

Begleitend wurde ein spezieller Ökoenergietourismus-Zweig geschaffen und ein Netzwerk mit Kultur- und Sportveranstaltern (z.B.: Run in the Sun – Ökoenergiemarathon) aufgebaut.

In Güssing entstand das sogenannte „Europäisches Zentrum für erneuerbare Energie“.

Energieautarkie

Um die regional verfügbaren Ressourcen (z.B. sind rund 45% des Gemeindegebietes bewaldet, entspricht 2500 ha) nutzen zu können, wurden in den letzten Jahren in und um Güssing rund 30 Anlagen zur Energieproduktion (Biomasse-, Biogas-, Solar- und Photovoltaikanlagen) errichtet.

Mittlerweile kann Güssing eine positive Energiebilanz aufweisen, sprich: es werden mehr Energieträger exportiert als importiert. In den Bereichen Wärme, Kraftstoff und Strom wird aus regionalen Rohstoffen mehr Energie erzeugt als verbraucht wird. Zur Verdeutlichung: Das bedeutet im Einzelnen nicht unbedingt, dass jede Person in Güssing ihren Energieverbrauch zur Gänze aus in Güssing erzeugten Ressourcen decken muss, sondern, dass rechnerisch die in und um Güssing erzeugte Energie mehr ausmacht, als dort gesamt verbraucht wird. Einzelne könnten in so einem Modell durchaus ihren PKW mit fossilem Treibstoff betanken – solange die insgesamte Bilanz stimmt, würde hier trotzdem von Energieautarkie gesprochen. Dies kann selbstverständlich auch kritisch gesehen werden (siehe auch Begriffsdefinition im Glossar).

Möglich ist die beschriebene positive Energiebilanz durch eine neue technologische Entwicklung, die sogenannte Wirbelschichtdampfvergasung. Dabei wird aus Holzresten und -abfällen durch thermische Vergasung ein hochwertiges Produktgas erzeugt, welches als Grundlage für synthetisches Erdgas und synthetische Treibstoffe genutzt werden kann. Dies hat erheblich positive Auswirkungen auf die regionale Wertschöpfung und den Arbeitsmarkt in der Region. (Es soll aber nicht verhehlt werden, dass die Verknüpfung von alternativen mit konventionellen Systemen nicht uneingeschränkt positiv zu bewerten ist – siehe detailliertere Beschreibungen unten.)

Jedoch wurde das Ziel von fossilen Energieträgern unabhängig zu sein, leider nicht erreicht (seit die Biodieselanlage aus betriebswirtschaftlichen Gründen geschlossen werden musste).

Positive Aspekte

Die positiven Aspekte des Modells Güssing sind vor allem in der Pionierleistung „es einfach zu tun“ und „voranzugehen“ und der beträchtlichen Symbolwirkung zu sehen und nicht unbedingt in der Detailumsetzung und deren 1:1-Übertragbarkeit auf andere, die dem Beispiel folgen wollen und nach Energieautarkie streben. Für die Frage der Tauglichkeit als Modell für die Umsetzung ist auch die Unwiederholbarkeit mancher Begleiteffekte zu berücksichtigen:

• Ohne relativ hohe Förderungen der EU (und aus anderen Töpfen) wäre das so nicht möglich gewesen – diese spezielle Fördersituation ist aber nicht verallgemeinerbar.

• Das große mediale Interesse und der Güssing-Tourismus (samt seinen zusätzlichen Wertschöpfungseffekten) sind nicht beliebig übertragbar.

• Die durch das besondere herausragende Image erzielte Attraktivität für zusätzliche Investitionen würde sinken, je mehr Gemeinden denselben Weg gehen, also eine „Normalisierung“ eintritt.

Kritikpunkte

• Nach Schließung der Biodieselanlage ist Güssing bzgl. Treibstoffen nicht mehr energieautark.

• Das in Güssing eingesetzte Holz kommt aus einem Umkreis von 25 km (Kooperation mit dem Bgld. Waldverband) – besser wäre im Sinne eines kürzeren Transportweges ein noch kleinerer Umkreis.

• Energiesparmaßnahmen spielten zwar am Anfang eine gewisse Rolle, mittlerweile aber praktisch nicht mehr; der Energieverbrauch ist ja aufgrund der Betriebsansiedlungen auch deutlich gestiegen.

• Die Raum(un)ordnung ist mindestens so schlecht wie anderswo (keine optimale Planung im Sinne von kurzen Wegen, Fußläufigkeit).

Fazit

„Die regionale Versorgung mit Strom und Wärme kann bei entsprechendem politischen Willen sehr ökologisch und effizient durchgeführt werden.“ Die Übertragbarkeit des Modells Güssing wird von den Betreiber_innen (wie in persönlichen Gesprächen geäußert) realistischer gesehen als gerne medial vereinfacht dargestellt: „Es soll unbedingt darauf hingewiesen werden, dass das Modell Güssing nur bei stark reduziertem Energiebedarf allgemein angewendet werden kann. > Begrenztheit der Ressourcen!“ Diese Sichtweise ist prinzipiell richtig (allerdings auch widersprüchlich, weil ja genau im “Modell Güssing” der Energiebedarf nicht reduziert wurde).

Ausführlichere Erläuterungen

Betrachtungen zu Geldfluss und Wertschöpfung

Für den Bezirk Güssing wird der Geldabfluss durch den Zukauf von Energieträgern für die Energieerzeugung (Heizung, Strom und Treibstoffe) mit rund 36 Mio. Euro jährlich angegeben. Durch die Nutzung regionaler, erneuerbarer Roh- und Reststoffe (Biomasse, Sonne,…) in eigenen Energieerzeugungsanlagen (Kraftwerke und Heizwerke) und durch den Verkauf der produzierten erneuerbaren Energie an die eigene Bevölkerung zirkuliert nun das Geld zum Großteil innerhalb der Region und fließt nicht mehr ab. Durch die Eigenversorgung in den Bereichen Wärme, Treibstoff und Strom erreicht die Stadt Güssing eine regionale Wertschöpfung von jährlich rund 13 Mio. Euro.³

Was den gesamten Bezirk Güssing betrifft, so liegt die aktuelle Wertschöpfung durch eine bereits 45-prozentige Eigenversorgung mit erneuerbaren Energieträgern bei rund 18 Mio. Euro. Bei einer 100-prozentigen Eigenversorgung würde sie im Bezirk Güssing bei 37 Mio. Euro liegen.⁴

Methanisierung von Biomasse

In Güssing wird in einem neuen Verfahren, der sogenannten Wirbelschichtdampfvergasung (thermische Vergasung) Biomasse, vor allem Holz, verarbeitet. Dabei entsteht ein hochwertiges Produktgas, welches stickstofffrei und teerarm ist. Dieses Produktgas kann vielfältig weiter verwendet werden. Die einfachste Weise ist die Umwandlung in Strom in einem Gasmotor, der mit angeschlossener Wärmeauskopplung für Fernwärme sehr hohe Wirkungsgrade⁵ erreichen kann (rund 85%). Dank seines hohen Reinheitsgrades kann dieses Produktgas jedoch auch zu synthetischem Erdgas oder synthetischen Treibstoffen umgewandelt werden.

Dieses synthetische Erdgas kann in die bestehenden Erdgasnetze eingespeist werden. Dadurch entsteht die Möglichkeit, das synthetische Erdgas dorthin zu transportieren, wo die entsprechenden Energiedienstleistungen benötigt werden. Dadurch wird eine kaskadierende Nutzung ermöglicht, welche die Energieausbeute enorm erhöht. Als Beispiel ist hier wieder die Stromgewinnung mit angeschlossener Wärmeauskopplung genannt.

Die Vorteile dieser Technologie, die denen der momentanen fossilen Energiewirtschaft ähneln (gleiche Umwandlungstechniken, gute Speicherbarkeit, hohe Verfügbarkeit, etc.) könnten (scheinbar paradoxerweise) die sogenannte „Energiewende“ auch erschweren. Diese Technik könnte als vollständiger und einfacher Ersatz für die fossilen Energieträger gesehen werden und dadurch einen übermäßigen Druck auf die Nutzung von Biomasse auslösen (siehe auch Sendung zu Biomassekonkurrenzen). Auch kann es durchaus problematisch sein, durch Einspeisung in konventionelle Verteilsysteme begrenztes Biomassepotenzial „im Ozean der fossilen Energienutzung“ untergehen zu lassen. Fatal wäre hier der Eindruck, man brauche nur den Energieträger zu tauschen und könne an den Energiesystemen ansonsten alles so lassen wie bisher. Hier ist jedenfalls entsprechende Aufmerksamkeit auf mögliche und insgesamt kontraproduktive strukturkonservierende Wirkungen zu legen.

TECHNISCHE BESCHREIBUNGEN

Quelle siehe: http://www.eee-info.net/cms/

Ressourcen und Technologieangebote im “ökoEnergieland”

In Ergänzung zur stärksten Energiequelle, die es gibt - der Sonne -, wird Biomasse in einem zukünftigen auf Nachhaltigkeit beruhenden Energiesystem eine besondere Rolle einnehmen.

Aufgrund der chemischen Verwandtschaft von Biomasse zu den heute etablierten fossilen Energieträgern (Erdöl, Erdgas und Kohle) können aus Biomasse grundsätzlich die gleichen Produkte hergestellt werden, wie es bei den fossilen Energieträgern der Fall ist. Anstelle der heutigen Erdöl-, Erdgas- und Kohlechemie wird künftig eine Biomassechemie treten. Im “ökoEnergieland” wird aus diesem Grund Wert darauf gelegt, an den Grundlagen einer derartigen „sanften“ Umstellung unseres Energiesystems zu forschen und die Ergebnisse umzusetzen. In vielen Regionen fallen eine Fülle von biogenen Roh- und Reststoffen in unterschiedlicher Menge und Qualität an. Diese zumeist energiereichen Stoffe könnten zur Energiebereitstellung genutzt werden, wenn geeignete Technologien entwickelt und angewendet werden.

Wirbelschichtdampfvergasung (Thermische Vergasung)

Im Biomasse-Kraftwerk Güssing wurde erstmals ein neuer Kraftwerkstyp realisiert, um auch in kleinen dezentralen Kraftwerken die Stromerzeugung aus Biomasse zu ermöglichen. Durch die Verwendung von Wasserdampf an Stelle von Luft als Vergasungsmedium entsteht ein stickstofffreies, teerarmes Produktgas mit hohem Heizwert. Ein Teil des verbleibenden Kokses wird über das umlaufende Bettmaterial (Sand), das als Wärmeträger agiert, in den Verbrennungsteil zum Verbrennen transportiert. Die dabei an das Bettmaterial abgeführte Wärme wird zur Aufrechterhaltung der Vergasungsreaktionen benötigt. Das Rauchgas wird getrennt abgeleitet, wobei die enthaltene Wärme zur Auskoppelung von Fernwärme genutzt wird.

Gaskühlung und Gasreinigung

Für die Funktion des nachgeschalteten Gasmotors muss das Produktgas gekühlt und gereinigt werden. Natürlich wird die bei der Kühlung abfallende Wärme wiederum zur Fernwärmeerzeugung genutzt. Danach wird das Gas in einem Gewebefilter entstaubt. Der anschließend installierte Wäscher reduziert die Anteile an Teer, Ammoniak und sauren Gasbestandteilen. Durch das spezielle Verfahren ist es möglich, alle Reststoffe in den Prozess zurückzuführen, wodurch bei der Gasreinigung weder Abfälle noch Abwässer anfallen.

Gasmotor

Der Gasmotor wandelt die chemische Energie des Produktgases in elektrische um. Darüber hinaus wird die Abwärme des Motors ebenfalls zur Erzeugung von Fernwärme herangezogen. Dadurch lassen sich bei der Biomassenutzung bisher unerreichte Wirkungsgrade erzielen. Der elektrische Wirkungsgrad liegt bei 25-28%, der Gesamtwirkungsgrad (Strom u. Wärme) sogar bei über 85%.

Ein Holzgas für alle Fälle

Die günstigen Eigenschaften des im Biomassekraftwerk gewonnenen Produktgases machen weitere mögliche Anwendungen interessant. Forschungsprogramme zur Erzeugung von synthetischem Erdgas und synthetischen Treibstoffen oder Wasserstoff für Brennstoffzellen laufen bereits.

Rostfeuerung (Verbrennung)

Biomasse für das Fernheizwerk Güssing wird ausschließlich von lokalen und regionalen Waldbesitzer_innen gekauft. Durch die kontrollierte Verbrennung von Biomasse mit Abgasreinigung weist das Biomasse-Fernheizwerk Güssing gegenüber einer Vielzahl von bestehenden Einzelheizanlagen nur einen Bruchteil an Emissionen auf.

Von nur einer Heizzentrale aus werden die angeschlossenen Objekte wie Einfamilienhäuser, Betriebe, Schulen usw. mit Wärme versorgt. Durch das Verbrennen von Biomasse wird Wasser im Heizkessel der Zentrale erwärmt, das danach durch gut isolierte Leitungen zu den Abnehmer_innen gelangt.

Über Wärmetauscher wird die benötigte Wärme in das Hauszentralheizungssystem übernommen. Das abgekühlte Wasser gelangt über Rücklaufleitungen wieder zurück zum Heizwerk. Vom Biomasse-Fernheizwerk aus werden Wärmeerzeugung, Verteilung, Abgabe und Verbrauch elektronisch geregelt und überwacht. Die ausgereifte Technik sorgt für optimalen Heizbetrieb, minimiert Personalaufwand und hilft Kosten sparen. Neben vielen Vorteilen für die Abnehmer_innen erfüllt das Biomasse-Fernheizwerk Güssing eine große Vorbildwirkung für die gesamte Region.

Biogas (Biologische Vergasung)

Grünschnittsilage wird in einem beheizten Fermenter⁶ durchmischt. Dieses Substratgemisch wird durch Mikrobakterien vergoren und in Biogas umgewandelt. Aus dem Vorratspeicher wird das Biogas in einem Blockheizkraftwerk in elektrische und thermische Energie umgewandelt.

Substratbereitung

Das Inputsubstrat (Gras- und Maissilage etc.) wird verdichtet, in den Fahrsilos gelagert und abgedeckt. Dies reduziert Energieverluste und Emissionen auf ein Minimum. Die für die Verdünnung des Substrats erforderliche Flüssigkeit (Wasser, Oberflächenwasser aus den Fahrsilos und des Anlagenareals) wird in einer Vorgrube gespeichert und kontinuierlich in den Hauptfermenter gepumpt.

Zur Dosierung der Gras- und Maissilage in den Hauptfermenter wird ein Einbringungssystem bestehend aus Vorlagebunker und Feststoffeintragsschnecken verwendet. Automatische Fördereinrichtungen transportieren die Feststoffe anschließend in den Hauptfermenter.

Biogasumwandlung

Die Vergärung findet in Stahlbeton-Rundbehältern (Hauptfermenter, Nachfermenter mit Gashaube zur Gasspeicherung) statt. Ausreichende Wärmedämmung und ein integriertes Heizsystem gewährleisten neben automatischer Beschickung und Homogenisierung optimale Bedingungen für die Biogasgewinnung aus dem eingebrachten Gärsubstrat.

Gasverwertung

Das gereinigte Biogas wird in zwei Blockheizkraftwerken mit einer elektrischen Leistung von 500 kW und einer thermischen Leistung von 535 kW in elektrische und thermische Energie umgewandelt. Ein Blockheizkraftwerk wird kontinuierlich zur Verwertung des Biogases verwendet, während der zweite Motor ständig betriebsbereit gehalten wird. Die Biogasanlage kann somit das gesamte Jahr ohne Verluste betrieben werden. Die Abwärme wird in das Fernwärmenetz eingespeist.

Rostfeuerung zur Dampferzeugung (Verbrennung)

Bei der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage auf Basis von Biomasse wird das Verfahren eines konventionellen Dampfkraftwerkes angewendet. Für die überwiegende Zahl der thermischen Dampfkraftwerke stellt der Clausius-Rankine-Prozess den idealisierten Vergleichsprozess für ein Arbeitsmittel mit zweimaligem Phasenwechsel von flüssig nach dampfförmig im Dampferzeuger und von dampfförmig nach flüssig im Kondensator dar. Der Dampf wird auf möglichst hohe Turbineneintrittstemperaturen überhitzt. Die Verflüssigung des Dampfes im Kondensator erfolgt bei niedrigeren Temperaturen.

Im gegenständlichen Projekt ist die Kraft-Wärme-Kopplungsanlage mit Dampfprozess- und Entnahme-Kondensationsturbine ausgeführt. Mit Hilfe einer Einblasfeuerung werden etwa 1.800 kg/h Sägespäne und Schleifstaub aus der Parkettindustrie mit einem sehr geringen Wassergehalt von etwa 10% verbrannt. In einem Rauchrohrkessel werden 9.600 kg/h Frischdampf mit einem Druck von 28 bar_a und einer Temperatur von 435 °C erzeugt. In der Turbine wird der Dampf abgearbeitet, der über ein Getriebe an die Turbinenwelle gekoppelte Generator besitzt eine maximale Klemmenleistung von etwa 1.700 kW_el. Bei Bedarf kann ein Teil des Dampfes aus der Turbine ausgekoppelt und zur Generierung von Fernwärme verwendet werden, wobei jedoch die Generatorleistung geringer wird.

Glossar:

Energieautarkie (Begriffsdefinition siehe auch Text zu Gaskrise / Energieautarkie):

Autarkie bedeutet wirtschaftliche Unabhängigkeit, Autonomie politische. Im Zusammenhang mit Energie werden die beiden Begriffe häufig vermischt. Energieautarkie hieße etwa, dass Österreich völlig unabhängig vom Import von Energieressourcen wäre. Energieautonomie hingegen wäre gegeben, wenn Österreich weiter massenhaft Energie importiert, hingegen die politische Kontrolle über diese Ressourcen ausüben würde (also z.B. Gaszprom besitzen würde).

Der Begriff Autarkie ist momentan überstrapaziert. Ein bisschen Autarkie gibt es eigentlich nicht, entweder ganz oder gar nicht.

Weblinks / Literatur

http://www.eee-info.net/cms/ (Stand 20.1.2010)

http://www.oekoenergieland.at/konzept/modell-guessing-details.html

(Stand 20.1.2010)

zum Clausius-Rankine Prozess:

http://www.peter-junglas.de/fh/vorlesungen/thermodynamik2/html/kap4-1.html

(Stand 18.02.2010)

Fußnoten

Weitere Infos und Links -

zusammengetragen durch die

Sendungsmacher_innen

sowie Kontakt zu den

Interviewpartner_innen

aus der Sendung

Interviewpartner_innen:

A.o Univ.-Prof.Dipl.-Ing. Dr. Herbert Braun

Universität für Bodenkultur Wien,

Dep. f. Materialwissenschaften u. Prozesstechnik,

Arbeitsgruppe Energiewirtschaft

Tel ( +43-1) 47654-3530

E-Mail: herbert.braun[at]boku.ac.at

http://www.map.boku.ac.at/127.html

Mag.a Christiane Brunner

Sprecherin für Umwelt-, Anti-Atom- und Energiepolitik, Tierschutzsprecherin,

Abgeordnete zum Nationalrat,

Projektkoordinatorin im Europäischen Zentrum für erneuerbare Energie Güssing (seit 2002)

E-Mail: christiane.brunner[at]gruene.at

http://www.gruene.at/personen/christiane_brunner/

Christian Keglovits

Presse- und Öffentlichkeitsarbeit im Europäischen Zentrum für Erneuerbare Energien in Güssing:

Tel: +43 3322 9010-85040

E-Mail: c.keglovits[at]eee-info.net

http://www.eee-info.net/cms/

Wolfgang Pekny

Chemiker, Biologe, Mitarbeiter von Greenpeace,

Begründer der Plattform Footprint, einer Allianz von Umwelt-, Entwicklungs- und Sozialorganisationen und

Obmann der „Initiative Zivilgesellschaft“

E-Mail: wolfgang.pekny[at]greenpeace.at

www.footprint.at

www. initiative-zivilgesellschaft.at

DI Mag.a Irmi Salzer

Landschaftsplanerin und Biobäuerin,

Referentin für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit der ÖBV - Via Campesina Austria, Vorstandsmitglied des Agrarbündnis Österreich sowie Mitglied der Arbeitsgruppe GAP und Ernährungssouveränität der Europäischen Koordination Via Campesina (ECVC).

E-Mail: irmi.salzer[at]bergbauern.org

http://www.viacampesina.at

DI Dr. Richard Zweiler

Geschäftsführung und Vertrieb von Güssing Energy Technologies GmbH

Tel.: +43 3322 42606 311

E-Mail: r.zweiler[at]get.ac.at

http://www.get.ac.at/