Die Studie vergleicht das Treibhausgaseinsparungspotenzial und wie viel Energie aus einer Tonne Biomüll jeweils bei den verschiedenen Verfahren der Kompostierung und Vergärung erzielt werden können. Als Biomüll definiert sie Müll aus der Biotonne, Grünschnitt aus dem privaten und öffentlichen Bereich, Küchen- und Kantinenabfälle sowie abgelaufene Lebensmittel aus Lebensmitteleinzel- und großhandel. Hintergrund ist, dass in Österreich pro Jahr rund zwei Millionen Tonnen Biomüll anfallen.
Die untersuchten Verfahren sind folgende: Kompostierung in offener oder halbgeschlossener Form; bei den Vergärungsverfahren werden die Nass- und Trockenfermentation untersucht, bei der Verwertung des aus der Vergärung gewonnen Biogases die Direktverstromung ohne Wärmenutzung, die Direktverstromung mit vollständiger Abwärmenutzung und die Aufbereitung des Biogases auf Erdgasqualität als Biomethan. Außerdem untersucht sie die Auswirkungen unterschiedlicher Verwertungen des Gärrests. Die Studie wertete Literatur aus und vollzog keine eigenen Prüfungen oder Messungen. Nach Sichtung kommt die Studie zu folgenden Ergebnissen:
BIomethan liegt nicht ganz klar vorn
Sowohl bei der Treibhausgasbilanzierung, gemessen in Kohlendioxidäquivalenten, als auch bei der Energiemenge, die aus einer Tonne Biomüll herausgeholt werden kann, schneidet die Biogasaufbereitung zu Biomethan am besten ab. Die Studie beziffert das in folgenden Zahlen, die zugleich eine Rangfolge ergibt: Bei der Aufbereitung von Biogas zu Biomethan ergibt sich im Mittel ein Nettoenergiegewinn (also abzüglich der Energie, die zur Erzeugung und Aufbereitung des Biomethans aufgewendet werden muss), von im Mittel 599 Kilowattstunden (kWh) pro Tonne biogener Abfall. Interessant ist dabei die große Bandbreite je nach Ausgangsmaterial: So stellt die Studie für Inhalte aus der Biotonne nur 425 kWh fest, bei Küchen- und Kantinenabfällen sind es 856 kWh. Für Biogaserzeuger sind die Reste aus der Kantine wesentlich wertvoller als die aus der Biotonne.
Wird das Biogas verstromt und die Abwärme vollständig genutzt, liegt der Nettoenergiegewinn laut Auswertung dieser Studie um 15 Prozent unter dem des Biomethanpfads. Es wird angenommen, dass die energetischen Aufwändungen für den Betrieb eines Blockheizkraftwerks (BHKW) bei der Biomethanproduktion wegfallen können. Dann allerdings muss Strom und Wärme zur Biomethanproduktion extern eingekauft werden. Dabei ist dann durchaus anzunehmen, dass billiger Strom eingekauft wird. Die Studie setzt folglich dafür auch den österreichischen Strommix als Referenz an, der auch Strom aus fossilen Quellen und Atomstrom enthält, was Fragen einer anderen Qualität aufwirft.
Dass trotzdem noch der Nettoenergiegewinn der Biomethanproduktion vor der Vor-Ort-Verstromung liegt, blendet aus, dass das Biomethan dann an anderem Ort verstromt oder in Wärme umgewandelt wird, für die auch Energieaufwände anzusetzen wären, zum Beispiel in Form externer BHKW. Würden diese mit einbezogen, könnte die Rangfolge am Ende durchaus die Direktverstromung mit vollständiger Abwärmenutzung vorne sehen. Allerdings ist die vollständige Nutzung nur in seltenen Fällen gegeben. Das gilt allerdings auch für die Verstromung von Biomethan an anderer Stelle. Abgeschlagen gegenüber beiden die Biogasverwertung mit Abwärmenutzung, die nicht über den Eigenbedarf zum Betrieb der Biogasanlage (zum Beispiel Wärme für den Fermenter) hinaus geht. Im Mittel liegt der Energieertrag bei 230 kWh pro Tonne. Die Spanne reicht hier von 159 kWh aus der Biotonne bis 342 kWh aus Speiseresten.
Aus THG-Sicht: Vergärung meist besser als Kompostierung
Analog die Effekte der verschiedenen Nutzungspfade von Biogas fürs Klima, also der Treibhausgassicht (THG), gemessen in Kohlendioxidäquivalenten. Über den Parameter Kohlendioxidäquivalent werden verschiedene Gase und ihre Wirkung aufs Klima in Kohlendioxid umgerechnet. Ein Molekül Methan ist beispielsweise 25 Mal klimaschädlicher als ein Molekül Kohlendioxid. Die Bilanzierung bezieht Energieinput, Treibhausgasfreisetzungen durch die Produktion von Biogas (zum Beispiel Methanschlupf) und die Reduktion von Treibhausgasen durch diese Behandlungsform des Biomülls ein.
Die Studie kommt zu folgenden Ergebnissen: Die Produktion von Biomethan weist Werte von bis zu Minus 171 Kilogramm Kohlendioxidäquivalent pro Tonne Biomüll aus. Die anderen Biogasnutzungspfade liegen um 15 bis 33 Kilogramm darüber. Aus dieser Sicht kommt die Studie auch zu dem klaren Ergebnis, den Gärrest als Ganzes möglichst vollständig energetisch auszunutzen, bevor er als Kompost aufs Feld ausgebracht wird. Die Kompostierung des Biomülls von Anfang an weisen die geringsten Treibhausgaseinsparungen auf. Die Kompostierung punktet nur: Im Fall der Vergärung mit Separierung des Gärrests von Abfällen mit relativ geringem Gasertrag, also Material aus der Biotonne; und in dem Fall von Vergärung mit Gärrestlagern ohne Abdeckung sowie alleiniger Verstromung ohne Abwärmenutzung. (Dittmar Koop)
