Erneuerbare Energien

Motivation und Zielsetzung

Seit mehreren Jahren beschäftigt sich das Staatsgut Almesbach mit Fragen der schonenden Erzeugung regenerativer Energie und der effizienten Energienutzung.
Damit setzt Almesbach auch Ziele der Bundesregierung um, die mit dem EEG (Energieeinspeisegesetz) dem regenerativ erzeugten Strom Vorrang bei der Netzeinspeisung gibt. Auch das Land Bayern setzt auf regenerative Energieerzeugung. Die Endlichkeit fossiler Energieträger und das Restrisiko der nuklearen Energie – insbesondere nach der Reaktorkatastrophe von Fukushima und dem damit einhergehenden Ausstieg aus der Atomenergie – erfordert eine Energiewende; diese kann im Wesentlichen nur im ländlichen Raum umgesetzt werden.

Energieautarker Bauernhof

Die Zukunft im grünen Bereich

Erneuerbare Energien werden in Almesbach intelligent und innovativ kombiniert und zeigen, dass die Energiewende im Ländlichen Raum keine Zukunftsmusik mehr ist. Neben einer güllebetonten Biogasanlage, einer Hackschnitzelheizung und einem Rapsölschlepper hat man in eine Photovoltaikanlage mit Eigenverbrauch sowie Batteriespeicher investiert.
Almesbach gilt als Best Practice für Landwirte, die Ihren Hof in eine energieautarke Richtung entwickeln möchten. Almesbach unternahm den ersten Schritt vor über 15 Jahren mit dem Einbau einer Hackschnitzelheizung. Heute wird das Energiekonzept nicht nur durch die Erzeugung erneuerbarer Energie, sondern auch von Energiesparmaßnahmen mitgetragen: Installiert sind Vorkühlung der Milch, LED-Technik bei der Beleuchtung, Strom- und Wasser sparende Geräte in der Hauswirtschaft und smart-grid-Technik zur Steuerung des Stromverbrauchs.
Künftig sollen Elektro-PKWs und ein Hoflader mit Batteriebetrieb das Almesbacher Energiekonzept ergänzen. Eine Eiswasseranlage für die Milchkühlung und die zusätzliche Nutzung von smart-grid-Technik soll zudem das öffentliche Stromnetz entlasten, indem Erzeugungsspitzen zwischengespeichert bzw. Verbrauchsspitzen geglättet werden.
Seit 2018 steht für Gäste eine intelligente E-Ladesäule zum Laden ihrer Elektrofahrzeuge zur Verfügung.

Kurzfilm zum Thema Erneuerbare Energie in Almesbach Externer Link

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Almesbach hat sich mit seinem Energiekonzept folgende Ziele gesteckt:

  • Umbau auf regenerative Energiequellen und energetische Autarkie in allen drei Bereichen:
    • Wärme
    • Strom
    • Kraftstoff
  • Ressourcenschonung, v.a. hinsichtlich landw. Nutzfläche
  • Effizienzsteigerung
  • Energieeinsparung
  • Kostensenkung
  • Umwelt-und Klimaschutz durch Reduzierung des Schadstoffausstoßes
  • Generierung von Wirtschaftskraft in der Region
  • Realisierung Beispiel gebender Lösungen
Ausgangslage 2005
Analyse des Energiebedarfes
Bei den Überlegungen zur Umsetzung des Energiekonzeptes wurde eine Bestandsaufnahme zum Wärme-, Strom- und Kraftstoffverbrauch durchgeführt mit dem Ergebnis, dass etwa die Hälfte der jährlich benötigten Energie von 1,25 Mio KWh in Form von Wärme verbraucht wurde. Knapp ein Drittel wurde als Kraftstoff verwendet und die restlichen 20 % als elektrische Energie.
Es lag also nahe, den größten Verbrauchsanteil zuerst auf regenerativ umzustellen.

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Umsetzung des Energiekonzeptes

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a) Wärme
Die vorher eingebauten Ölbrenner hatten eine Leistung von 780 KW und verbrauchten im Mittel der Jahre etwa 65.000 Heizöl pro Jahr. 2006 wurde eine Hackschnitzelheizung mit 300 KW installiert und im Herbst in Betrieb genommen. Seitdem ist der Anteil der regenerativen Energie im Bereich der Wärme bei 100 %. Autarkie ist hier also erreicht.
Die Anlage verbraucht etwa 900 Schüttraummeter Hackschnitzel pro Jahr und vermeidet ca. 180 Tonnen des klimaschädlichen Gases CO2. Die Hackschnitzel werden aus Restholz der betriebseigenen Waldflächen und aus der Hecken- und Flurgehölzpflege gewonnen
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b) Kraftstoff
Bei der Ersatzinvestition in einen neuen Leitschlepper wurde 2010 ein Rapsölschlepper angeschafft mit 148 KW. Bei 700 Einsatzstunden pro Jahr und 16 Liter Kraftstoffverbrauch pro Stunde – davon 90 % Rapsöl und 10 % Diesel – werden etwa 75.000 kWh regenerativer Kraftstoff verbraucht. Der Anteil am gesamten Kraftstoffbedarf in Almesbach liegt damit bei 21 %.
Für das Rapsöl baut das Staatsgut ca. sieben ha Raps an und liefert diesen an die Ölmühle. Das Rapsöl wird von der Ölmühle zurückgeliefert, der anfallende Rapskuchen wird bei Rückfahrt von der Ölmühle mitgenommen und wird als hochwertiger Eiweiß- und Energieträger in der Milchviehhaltung als heimisches Eiweiß eingesetzt.
c) Strom
- Photovoltaik auf vermieteter Dachfläche
2011 ergab sich die Gelegenheit, geeignete Dachflächen mit Photovoltaik zu belegen. Die Anlage hat eine Leistung von 97 KWp und liefert im Mittel etwas über 100.000 kWh/Jahr und damit saldiert ca. 40 % des bisherigen Jahresstromverbrauchs in Almesbach.

- Eigene Photovoltaikanlage
In den Jahren 2014/15 wurde auf weiteren Dachflächen eigene PV-Anlagen mit einer Leistung von 100 KW installiert. Der erwartete Ertrag liegt bei etwa 105.000 KWh/Jahr und deckt damit weitere 40 % des bisherigen Almesbacher Strombedarfes.

Biogasanlage
- Biogasanlage
Ebenfalls 2014 konnte eine sogenannte „Kleine Biogasanlage“ mit einer elektrischen Leistung von 75 KW errichtet werden. Sie ging im Januar 2015 ans Netz und ist als güllebetonte Anlage konzipiert. Das heißt, dass mindestens 80 % der jährlichen Substratmengen aus Reststoffen wie Gülle, Festmist oder Futterresten kommen müssen. Dieser Anteil liegt derzeit über 90 %. Die fehlenden 10 % kommen aus Silomais und Grassilagen mit minderen Qualitäten, was eine verbesserte Fütterung der Milchviehherde erlaubt.
Der Generator der Biogasanlage läuft abgesehen von Wartungsarbeiten oder kleineren Störungen das ganze Jahr hindurch. Bei angenommenen 8.500 Betriebsstunden und 75 KW errechnen sich 637.000 KWh. Diese Strommenge entspricht mehr als dem Doppelten des Almesbacher Verbrauchs.
Mit der Biogasanlage wurde die Stromautarkie im Wesentlichen erreicht, da die Leistungsabnahme im Standort die Leistung des Generators nur wenige Stunden im Jahr übersteigt; diese Leistungsspitzen werden in absehbarer Zeit durch technische Lösungen abgebaut.
Über die nutzbaren Wärmemengen aus der Motorabwärme des BHKW lassen sich noch keine Angaben machen. Die technische Verbindung zur Heizzentrale ist hergestellt und lässt es zu, die Heizkessel im Sommer und während der Übergangszeit „kalt“ zu lassen.
d) Zusammenfassung
100-prozentige Autarkie bei Wärme und Strom bedeutet gleichzeitig völlige Autarkie bei den Gebäuden.

Bezieht man die Zahlen auf 2015 – incl. ca. 50.000 KWh jährlichen Strombedarf für den Betrieb der Biogasanlage, so ergibt sich folgendes Bild:

Stromerzeugung PV vermietet 100.000 KWh
PV eigen 85.000 KWh
Biogas 637.000 KWh
Summe 822.000 KWh

Bei einem Gesamtstromverbrauch von etwa 300.000 KWh entspricht diese regenerative Stromproduktion dem 2,7-fachen des Almesbacher Verbrauchs.
e) Stromspeicherung (siehe unten)


Ausblick

Nachdem in der ersten Phase die Erzeugung von regenerativer Energie im Vordergrund stand, so ist Phase II geprägt von der Nutzung von Reststoffen in der Biogasanlage.
Künftig wird es darum gehen, in einem durchdachten Lastmanagement Stromverbrauch und –produktion in Einklang zu bringen („Last folgt Erzeugung“), um die Spitzen des fluktuativ über Photovoltaik-Anlagen erzeugten Stroms zu lösen und die Lastspitzen beim Verbrauch zu brechen.
Ein erster Schritt in diese Richtung ist getan durch die Installation der Stromspeicher und Homemanager.
Technische Lösungen und Schaltungen, Elektromobilität und das Thema „smart grid“ müssen künftig angegangen werden, um den regenerativen Strom möglichst in Eigenverbrauch zu nutzen, das öffentliche Stromnetz zu entlasten, u.a. durch Reduzierung der Leistungsabnahme.

LeistungEnergiebedarf/JahrAnteil regenerativer BereichAnteil am Energieverbrauch Almesbach ab 20215
Hackschnitzelheizung300 KW650.000 KWh100 %43 %
Rapsölschlepper148 KW75.000 KWh21 %6 %
PV-Anlage vermietet97 KW100.000 KWh33 %8 %
PV-Anlage eigen100 KW105.000 KWh35 %8 %
Biogas elektrisch75 KW637.000 KWh212 %49 %
Biogas thermisch90 KW200.000 KWh1) siehe Fußnote15 %
Summe129 %

1) Verdrängt regenerative Energie aus Hackschnitzel, ist aber kostengünstiger, da Abwärme genutzt wird. Hackschnitzelproduktion wird etwas eingeschränkt; nicht benötigte Mengen werden verkauft