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Biomasse


Was versteht man unter Biomasse?

Biomasse ist die gesamte durch Pflanzen, Tiere und Menschen anfallende oder erzeugte organische Substanz. Physikalisch gesehen ist sie aber chemisch gebundene Sonnenenergie. Zur Energiegewinnung aus Biomasse stehen eine Vielzahl von Ausgangsstoffen, Verfahren und Nutzungsmöglichkeiten zur Verfügung.
Biomasse ist eine heimische Energiequelle, die relativ unabhängig von Jahreszeit und Wetter verfügbar ist. Als permanent nachwachsender Rohstoff gehört die Biomasse zu den erneuerbaren Energien.
Biomasse kommt in der Natur in verschiedenen Formen vor und kann direkt genutzt (z.B. bei der Verbrennung von Holz  bzw. Stroh) oder durch technische Verfahren  in andere gewünschte Aggregatzustände überführt werden.
- flüssig (zum Beispiel Pflanzenöl, Biodiesel, Alkohol )
- gasförmig (Biogas )
Je nach Anwendungsfall wird die Biomasse für die entsprechende Anwendung aufbereitet. So kann z. B. aus landwirtschaftlichen Abfällen mithilfe entsprechender Anlagen Biogas gewonnen werden.

Quelle: (dena) http://www.thema-energie.de/energie-erzeugen/erneuerbare-energien/biomasse.html

Was gilt für Biogas bezüglich EEWärmeG?

Gasförmige Biomasse nimmt neben flüssiger Biomasse unter den erneuerbaren Energien eine Sonderstellung ein. Biogas steht nicht in unbegrenztem Umfang zur Verfügung. Auch ergeben sich Nutzungskonkurrenzen etwa zum Mobilitätsbereich.

Dennoch darf Biogas auch zur Pflichterfüllung im Sinne des Wärmegesetzes eingesetzt werden. Die Beimischung von Biogas wird daher an die Bedingung geknüpft, dass sie mit den effizientesten Anlagen erfolgt.

Bei Biogas sind das Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen, die gleichzeitig Strom und Wärme gewinnen). Zudem darf Biogas nur eingesetzt werden, wenn vom Lieferanten die Anforderungen des EEWärmeG an die Aufbereitung von Biogas zu Biomethan und die Verwendung von Massenbilanzsystemen für den gesamten Transport erfüllt werden.

Entscheidet sich der Eigentümer eines neuen Gebäudes für den Einsatz von Biogas, muss er seinen Wärmeenergiebedarf zu mindestens 30 Prozent mit Biogas decken.

Die Nutzungspflicht des EEWärmeG kann bei privaten Gebäuden somit nicht durch den Betrieb eines Brennwertkessels mit über das Erdgasnetz bezogenem Biogas erfüllt werden.

EnEV-Regelung bei Verwendung von gasförmiger Biomasse in BHKW

Im Neubau eines Wohngebäudes wird neben einem Gas-Brennwert-Kessel, ein BHKW eingebaut. Wie ist das BHKW im EnEV-Nachweis 2014 zu berücksichtigen?

Bezüglich der Berücksichtigung von KWK-Anlagen bei Wohngebäuden ist zu unterscheiden, ob sich die KWK-Anlage innerhalb oder außerhalb des Gebäudes befindet und ob die energetische Bilanzierung von Wohngebäuden

  • nach Anlage 1, Abschnitt 2.1.1 (DIN V 18599) oder
  • nach Anlage 1, Abschnitt 2.1.2 (DIN 4108-6 / DIN 4701-10) erfolgt.

Für KWK innerhalb (gebäudeintegriert) -  Bilanzierung nach DIN V 18599 gilt:

Für den Fall der Bilanzierung nach Anlage 1, Abschnitt 2.1.1 (DIN V18599) gab es mit der EnEV 2014 eine Änderung. In Anlage 1, Abschnitt 2.1.1 wurde folgender Satz 7 neu aufgenommen: „Wird als Wärmeerzeuger eine zum Gebäude gehörige Anlage mit Kraft-Wärme-Kopplung genutzt, so ist für deren Berechnung DIN V 18599-9: 2011-12 Abschnitt 5.1.7 Verfahren B zu verwenden.“

In der Begründung dazu heißt es: „Satz 7 legt das anzuwendende Verfahren für die Berechnung von Anlagen der Kraft-Wärme-Kopplung fest, soweit es sich um gebäudeintegrierte Techniken handelt; das in DIN V 18599-9: 2011-12 alternativ dazu angebotene Verfahren A soll nicht zur Anwendung kommen, weil es den sachlichen Geltungsbereich der EnEV verlässt.“

Somit ist für Berechnung nach DIN V 18599 klargestellt, dass gebäudeintegrierte KWK nach DIN V 18599-9 – Verfahren B berechnet werden muss. Dies erfolgt eben nicht über einen Ansatz als Nah- oder Fernwärmesystem, sondern über die Berechnung eines individuellen Primärenergiefaktors.

Eine gleichlautende Regelung für Berechnungen nach DIN V 18599 finden Sie in den Technischen FAQ der KfW unter der Nr. 5.28.

Für KWK innerhalb (gebäudeintegriert) - Bilanzierung nach DIN 4701-10 gilt:

Bezüglich der Berücksichtigung von KWK-Anlagen bei Bilanzierung nach DIN 4701-10 gibt es einen Kommentar zur EnEV 2009 , der unter www.enev-kommentare.de, einem kostenpflichtigen Service der Beuth-Verlags veröffentlicht wurde. Diese Kommentare gibt es inzwischen leider nicht mehr online. Dort heißt es:

"Anlage 1 Nr. 2.1 Kommentar "Anlagen zur gebäudeintegrierten Kraft-Wärme-Kopplung Zur Bewertung von gebäudeintegrierten KWK-Anlagen hat das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) in einem Rundbrief an die mit Berechnungsregeln zur EnEV befassten Softwarehäuser Folgendes ausgeführt:

„DIN V 4701-10: 2003-08 sieht in Abschnitt 5.3.4.2.4 für solche Anlagen [=gebäudeintegrierte KWK-Anlagen] vor, dass sie analog zu externen KWK-Anlagen über einen nach den unter Nr. 5.4 der Norm aufgeführten Regeln bestimmten Primärenergiefaktor berücksichtigt werden. Die Endenergie des Gebäudes ist in diesem Fall „Wärme“. Der erzeugte Strom darf nach EnEV nicht generell als selbst erzeugter Strom bilanziert werden. § 5 EnEV 2009 gilt ausschließlich für einen durch Bilanzierung zu bestimmenden Anteils des selbst erzeugten Stroms aus erneuerbaren Energien, jedoch nicht generell für Strom aus Kraft-Wärme-Kopplung.

§5 EnEV 2009 kann nur in dem Sonderfall, dass der Erzeuger mit erneuerbarem Brennstoff betrieben wird, und nur in dem Umfang, in dem sich bei einer Monatsbilanz Bedarf und Erzeugung decken, auf den erzeugten Strom angewandt werden. Dies ist im Regelfall nur ein kleinerer Teil des erzeugten Stroms. Vor diesem Hintergrund führt nur die Bilanzierung Wärme aus der KWK-Anlage (und ggf. weiterer parallel betriebener Wärmeerzeuger) über einen Primärenergiefaktor in Verbindung mit der anschließenden anteiligen Anrechnung des erneuerbar erzeugten Stroms auf der Endenergieebene nach den Maßgaben des § 5 EnEV 2009 zu einem verordnungskonformen Ergebnis. Diese Verfahrensweise ist rechtlich durch den sachlichen Geltungsbereich und die sonstigen Bilanzierungsregeln der EnEV abgedeckt; die Ermittlung eines Primärenergiefaktors für die gelieferte Wärme ist auch bei kleinen KWK-Anlagen seit 2003 übliche Praxis."

Für KWK außerhalb (nicht gebäudeintegriert) gilt:

Wärmelieferungen von KWK-Anlagen außerhalb des Gebäudes werden als Nah/Fernwärmesystem mit einem entsprechenden Primärenergiefaktor angesetzt. Näheres dazu ist in der Auslegung XIX-3 zur EnEV 2014 beschrieben, die Sie unter folgendem Link finden können:

http://www.bbsr-energieeinsparung.de/EnEVPortal/DE/EnEV/Auslegungen/Auslegungen/XIX03Primaerenergiefaktoren.html?nn=738208

Ansatz von geliefertem Biogas im BHKW:

Die Nutzung von gelieferten Biogas (welches nicht in unmittelbarem räumlichen Zusammenhang erzeugt wird) in einem BHKW kann nach meiner Auffassung bei einem EnEV-Nachweis nur bei der Bilanzierung eines nicht gebäudeintegrierten BHKW (KWK außerhalb des Gebäudes) und der entsprechenden Bewertung als Nah-/Fernwärmelieferung nach der o.g. Auslegung angesetzt werden.

 Bitte beachten Sie jedoch, dass es dazu eine Abweichende Regelung in den Technischen FAQ der KfW (Nr. 5.22) gibt, wenn die Belieferung mit Biogas über einen Zeitraum von mind. 10 Jahren sichergestellt ist und die Vergütung des eingespeisten Stroms nach EEG erfolgt.

Auch nach den Regelungen des EEWärmeG ist geliefertes Biogas anrechenbar.

Können Holz, Pellets und Holzhackschnitzel verbrannt werden?

Grundsätzlich kann jede Form von fester Biomasse zur Pflichterfüllung genutzt werden. Es muss sich dabei allerdings um Biomasse im Sinne der Biomasseverordnung handeln. Jedenfalls dürfen die klassischen Brennstoffe Holzpellets, Holzhackschnitzel und Scheitholz genutzt werden. Wer feste Biomasse nutzt, muss seinen Wärmebedarf (Warmwasser, Raumwärme und Kühlung) zu mindestens 50 Prozent daraus decken. Das Gesetz stellt zusätzlich zu diesem Mindestanteil gewisse ökologische und technische Anforderungen, die den umweltverträglichen Einsatz der Technologien gewährleisten sollen.

So muss der Ofen, in dem die feste Biomasse verbrannt wird, dem Stand der 1.BImSchV entsprechen und einen Kesselwirkungsgrad entsprechend dem Verfahren der DIN EN 303-5 (1999-06) von mindestens 86 Prozent erreichen.

Quelle: Bundesumweltminsterium, http://www.erneuerbare-energien.de/inhalt/40704/#33g

Wie wird flüssige Biomasse (Pflanzenöle) im EEWärmeG berücksichtigt?

Wärme aus flüssiger Biomasse, wie das Wärmegesetz Pflanzenöle umschreibt, gilt als Erneuerbare Energie im Sinne des Wärmegesetzes. Zwar ist das Vorkommen von Biomasse, etwa durch begrenzte Anbauflächen, nicht unbegrenzt. Weil aber Pflanzen immer wieder neu angebaut werden können, spricht man auch hier von regenerativer Energie. Ein wichtiger Vorteil ist, dass die Pflanzen bei Verbrennung im Wesentlichen nur soviel Kohlendioxid abgeben, wie sie im Laufe ihres Lebenszyklus aus der Atmosphäre aufgenommen haben. Pflanzenöl kann im Wärmebereich besser durch andere Brennstoffe ersetzt werden, als dies im Verkehrs-, Lebensmittel- oder Strombereich der Fall ist. Deshalb soll die wertvolle Ressource so effizient wie möglich eingesetzt werden. Das Wärmegesetz erlaubt also den Einsatz von flüssiger Biomasse, knüpft ihn aber an strenge Voraussetzungen. Pflanzenöl darf nur in Heizungsanlagen eingesetzt werden, die der besten verfügbaren Technik (derzeit ist dies bei reiner Wärmeerzeugung der Öl-Brennwertkessel) entsprechen. Eine weitere Möglichkeit wäre der Einsatz in einer hocheffizienten KWK-Anlage. Zudem muss der Gebäudeeigentümer seinen Wärmeenergiebedarf zu mindestens 50 Prozent mit Bioöl decken und nachweisen, dass die Nachhaltigkeitsanforderungen gemäß der Biokraftstoff-Nachhaltigkeitsverordnung vom 30. September 2009 (Biokraft-NachV) eingehalten wurden.

Die Biokraft-NachV legt in Umsetzung europarechtlicher Vorgaben bestimmte Nachhaltigkeitskriterien für die Herstellung von flüssiger Biomasse fest. Ab dem 1. Juli 2010 darf nur noch Biomasse eingesetzt werden, die über einen Nachhaltigkeitsnachweis verfügt, aus dem sich die Einhaltung bestimmter flächenbezogener Nachhaltigkeitskriterien sowie ein Treibhausgas-Minderungspotenzial von mindestens 35 Prozent ergibt. Den Nachhaltigkeitsnachweis stellt eine zertifizierte Schnittstelle aus, zum Beispiel eine Pflanzenölraffinerie oder ein Biodieselhersteller. Nachweiserleichterungen gelten für flüssige Biomasse aus Abfall oder aus Reststoffen. Für eine Übergangsphase bis zum 31. Dezember 2010 gelten die Nachhaltigkeitsanforderungen auch ohne Nachhaltigkeitsnachweis als erfüllt, wenn der Nutzer nachweist, dass die zur Herstellung eingesetzte Biomasse vor dem 1. Januar 2010 geerntet worden ist.

Der Verwender des Brennstoffs muss letztlich sicherstellen, dass er mit der Brennstofflieferung einen Nachhaltigkeitsnachweis erhält.

Quelle: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit

Können auch Einzelraumfeuerungsstätten zu Erfüllung des EEWärmeG genutzt werden?

Die Nutzungspflicht des EEWärmeG kann auch durch die Nutzung von fester Biomasse (Holz, Hackschnitzel, Pellets etc.) erfüllt werden. Um einen effizienten Einsatz der Biomasse zu gewährleisten, sieht die Gesetzesanlage u.a. die Einhaltung eines bestimmten Kesselwirkungsgrades vor. Es darf also nicht jede Form von fester Biomasse in jeder Art von Ofen eingesetzt werden. Nur die nachhaltige Nutzung von Ressourcen soll anerkannt werden. Entgegen dem Wortlaut der Gesetzesanlage ist die Pflichterfüllung nach Ansicht des Bundesumweltministeriums (BMU) nicht nur durch Biomasse-Zentralheizungsanlagen zugelassen.

Auch Einzelraumfeuerungsstätten können genutzt werden. Letztendlich müssen jedoch die Länder, die diese Vorschrift vollziehen, darüber entscheiden, ob sie angesichts des offenen Wortlauts auch Einzelraumfeuerungsstätten anerkennen wollen. Das BMU kann insoweit nur eine unverbindliche Empfehlung geben. Aus Sicht des BMU bestünden keine Bedenken, wenn die vollziehenden Länder auch Einzelraumfeuerungsstätten für die Nutzungspflicht anerkennen würden, sofern die jeweilige Anlage den Mindestanteil nach § 5 Abs. 3 EEWärmeG (allein oder in Kombination mit anderen Maßnahmen) erfüllen würde und sofern sie hinsichtlich ihrer Effizienz und ihres Emissionsverhalten vergleichbar mit einer Biomassezentralheizungsanlage wäre, die über einen Kesselwirkungsgrad von 86 bzw. 88 Prozent verfügt.

Ist eine Kombination von verschiedenen Erneuerbaren Energien und Ersatzmaßnahmen möglich zur Erfüllung des EEWärmeG möglich?

Ein Wohngebäude soll im kompletten Erdgeschoss mit einer Einzelraumfeuerungsanlage (Holzpellets) geheizt werden. Die Fläche beträgt 1/3 der Gesamtfläche, sprich 1/3 wird über erneuerbare Energien gedeckt. Wie groß muss eine Solarthermiefläche dimensioniert werden um zur vollständigen Erfüllung des EEWärmeG beizutragen.

Nach § 8 des EEWärmeG ist eine Kombination von verschiedenen Erneuerbaren Energien und Ersatzmaßnahmen möglich. Deckt die feste Biomasse einen Anteil von 33 % des Wärmeenergiebedarf des Gebäudes ist die Pflicht von 50 % nur zum Teil erfüllt. Der Erfüllungsgrad beträgt 66 % (33/50*100). Die restlichen 34 % müssen über eine andere Maßnahme erfüllt werden. Bei Nutzung von solarer Strahlungsenergie sind zur vollen Erfüllung der Plicht 15 % des Wärmeenergiebedarf des Hauses zu decken. Da bereits ein Teil durch die feste Biomasse gedeckt ist, müssen die Solarthermieanlage nur noch 5,1 % (15*34/100) des Wärmeenergiebedarfs des Hauses decken.

Wo findet man aktuelle Primärenergie- und CO2-Emissionsfaktoren für Biomasse?

Mit Inkrafttreten der EnEV 2009 sind nach Anlage 1, Abschnitt 2.1.1 Werte für Primärenergiefaktoren für den nicht erneuerbaren Anteil nach DIN V 18599-1:2007-02 zu verwenden. 

Für flüssige Biomasse ist der Wert für den nicht erneuerbaren Anteil „Heizöl EL“ und für gasförmige Biomasse der Wert für den nicht erneuerbaren Anteil „Erdgas H“ zu verwenden. Für flüssige oder gasförmige Biomasse im Sinne des § 2 Absatz 1 Nummer 4 des EEWärmeG kann für den nicht erneuerbaren Anteil der Wert 0,5 verwendet werden, wenn die flüssige oder gasförmige Biomasse im unmittelbaren räumlichen Zusammenhang mit dem Gebäude erzeugt wird. Dies ist entsprechend auf Gebäude anzuwenden, die im räumlichen Zusammenhang zueinander stehen und unmittelbar gemeinsam mit flüssiger oder gasförmiger Biomasse im Sinne des EEWärmeG versorgt werden.

Es kommt also vor allem auf zwei Tatbestände an: Es muss sich um Biomasse im Sinne des § 2 Absatz 1 Nummer 4 des EEWärmeG handeln und die Biomasse muss in der Nähe erzeugt werden.

Biomasse im Sinne des EEWärmeG sind:

a) Biomasse im Sinne der Biomasseverordnung vom 21. Juni 2001 (BGBl. I S. 1234), geändert durch die Verordnung vom 9. August 2005 (BGBl. I S. 2419), in der jeweils geltenden Fassung,

b) biologisch abbaubare Anteile von Abfällen aus Haushalten und Industrie,

c) Deponiegas,

d) Klärgas,

e) Klärschlamm im Sinne der Klärschlammverordnung vom 15. April 1992 (BGBl. I S. 912), zuletzt geändert durch Artikel 4 der Verordnung vom 20. Oktober 2006 (BGBl. I S. 2298, 2007 I S. 2316), in der jeweils geltenden Fassung und

f) Pflanzenölmethylester.

Pflanzenöl, das zwar in eine der o.g. Kategorien fällt, aber nicht im unmittelbaren räumlichen Zusammenhang mit dem Gebäude erzeugt wird, gilt nicht als Biomasse im Sinne der EnEV - dann wird der Primärenergiefaktor mit 1,1 wie für Heizöl aus Erdöl angesetzt.

Die KfW folgt jeweils den Berechnungsvorschriften der EnEV. Die Biomasseverordnung gibt es hier: http://www.erneuerbare-energien.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/biomasseverordnung.pdf