Stand: 15.02.2013

China: Abwasserreinigung mit Biogasnutzung

Projektaktivität

Das in der süd-chinesischen Provinz  Guangdong ansässige Unternehmen Guangzhou Zhujiang Brewery Co. Ltd. will den gesamten Herstellungsprozess der Bierpro-duktion klimafreundlich optimieren.

Zu diesem Zweck wird die bestehende Kläranlage, in der die Abwässer der Bierproduktion behandelt werden, um eine Biogasanlage erweitert.
Mit Hilfe der Biogasanlage soll das in der Kläranlage entstehende Methan zur Erzeugung elektrischer Energie sowie als Energiequelle für die Lithium-Brom-Klimaanlage der Fabrik genutzt werden.

Die beiden installierten Verbrennungsgeneratoren besitzen eine maximale Gesamtleistung von 1.400 kW und können bei einer jährlichen Betriebszeit von 5445 Stunden pro Jahr 7.623 MWh elektrische Energie erzeugen, welche in das regionale Stromnetz eingespeist werden soll.
Die Klimaanalage nutzt im Normalbetrieb die Abwärme der Restgase aus den Generatoren zur Erzeugung kühlerer Luft. Bei einem Überschuss an Biogas ist es aber auch möglich, dass das überschüssige Biogas als Energiequelle genutzt wird.

Durch das CDM-Projekt kann die Region damit von einer verbesserte Luftqualität, neu geschaffenen Arbeitsplätzen sowie von einer Erhöhung der Stabilität des süd-chinesischen Energieversorgungsnetzes profitieren.

Bisherige Situation und Emissionsminderung

Bisher wurde das in der Kläranlage entstehende Methan, das ein 21mal stärkeres Klimagas als Kohlendioxid ist, direkt an die Umwelt abgegeben und führte zu einer starken Belastung der Umwelt. Die hohe Treibhausgasemission ist ein generelles Problem der chinesischen Umweltpolitik und führt dazu, dass die Volksrepublik China weltweit der größte Verursacher von klimaschädlichen Gasen ist.
Durch die Einführung des CDM-Projekts kann das bisher ungenutzte energetische Potential des Methans für die Energiegewinnung verwendet und daraus resultierend die regionale sowie globale Umweltbelastung reduzieren werden. Neben der Verbrennung des Methans kann auch durch die Einspeisung der erzeugten Elektrizität in das Stromnetz eine Reduzierung der Treibhausgasemission erzielt werden, da in China ca. 70 % der erzeugten elektrischen Energie aus Kohlekraftwerken stammt.

Die voraussichtliche Emissionsreduktion des Projekts wird errechnet, in dem die künftige Situation mit dem Projekt mit einem Referenzszenario (Baseline) verglichen wird, das die zukünftige Situation darstellt, bei der das CDM-Projekt nicht durchgeführt wird. In diesem Fall ist die Baseline das bisherige Vorgehen, bei dem das Methan direkt an die Umwelt abgegeben wird und die benötigte elektrische Energie von der China Southern Power Grid Ltd. zur Verfügung gestellt wird.

Die Emission des Referenzszenarios beträgt laut der ex ante-Berechnung 33.592 tCO₂e/a, was sich aus der jährlichen Abwassermenge, der daraus resultierenden Menge Methan sowie dem Treibhauspotenzial von Methan berechnen lässt. Demgegenüber werden innerhalb der Projektaktivität durch die Verbrennung des Methans nur 3.788 tCO₂e pro Jahr emittiert.
Die durch die Nutzung des Methans zur Erzeugung elektrischer Energie gewonnene Emissionsreduzierung wird berechnet, indem die erzeugte elektrische Energie von 6.861 MWh/a mit dem regionalen Emissionsfaktor (0,87118 tCO₂e/MWh) der China Southern Power Grid Ltd. multipliziert wird. Die dadurch gewonnene Einsparung der Treibhausgasemission, gegenüber der Bereitstellung elektrischen Energie aus konventionellen Kraftwerken innerhalb des regionalen Energieversorgungsnetz, beträgt 5.977 tCO₂e/a.

Insgesamt wird eine Emissionsreduktion von 35.780 tCO₂e/a erzielt, die durch die Einführung der Biogasanlage und der damit einhergehenden energetische Nutzung des Methans sowie der Reduzierung der Methanemission resultiert.

Damit das CDM-Projekt registriert werden kann, wird vorausgesetzt, dass das Projekt ohne den CDM nicht realisiert werden würde. Aus diesem Grund wurden von den Projektentwicklern Investitions- und Finanzierungsanalysen durchgeführt, die diese Zusätzlichkeit aufzeigen sollen. Das Ergebnis der Rechnungen ergab, dass die Rendite ohne den CDM für das Unternehmen der Guangzhou Zhujiang Brauerei zu gering wäre, um die Investition durchzuführen (Interner Zinsfuß ohne CDM: 4,2%; mit CDM: 12,1%; im Vgl. zum Benchmark der Energieindustrie: 8%).

Überprüfung der Emissionsminderung

Die Projektentwickler sind verpflichtet, die Umsetzung des CDM-Projektes und die durch das Projekt verursachten Emissionen zu dokumentieren. Anhand dieser Messdaten und dem Vergleich der Projektemissionen mit der Baseline kann die Menge der zertifizierten Emissionsreduktionen (CERs) berechnet werden.

Innerhalb des CDM-Projektes in der Guangzhou Zhujiang Brauerei werden die den Generatoren zugeführte Menge Methan und die daraus gewonnene elektrische Energie mit Hilfe von Messgeräten erfasst. Die Daten werden digital abgespeichert, einmal täglich in ausgedruckter Form protokolliert sowie vom zuständigen Manager für Emissionsreduktion monatlich zusammengefasst. Diese Daten ermöglichen im Vergleich mit dem Emissionsfaktor des regionalen Netzes (0,8712 tCO₂e/MWh) die Berechnung der Emissionsreduktion, die bei der Einspeisung der erzeugten Energie in das Energieversorgungsnetz und der Emissionsreduktion der Methanverbrennung erzielt werden kann.

Stand der Projektumsetzung

Die ersten Arbeiten an dem Projekt fanden am 28. November 2006 statt und wurden so beendet, dass das Projekt im Januar 2008 in Betrieb genommen werden konnte.

Nach dem das Projekt durch das Zertifizierungsunternehmen TÜV Nord validiert wurde, konnte es am 20. März 2009 vom CDM-Exekutivrat registriert werden. Zudem konnte das Projekt am 2. August 2009 beim CDM Gold Standard registriert werden. Der Gold Standard ist ein freiwilliges Qualitätssiegel, das besonders nachhaltigen Projekten verliehen wird. Das vorliegende Projekt wurde als erstes chinesisches Abwasserprojekt vom Gold Standard unter anderem ausgezeichnet für die Schaffung von 18 permanenten Stellen im Zusammenhang mit der Methangewinnung und –verwertung. Möglichkeiten zur Weiterbildung in den Bereichen Messtechnik und Betrieb/Wartung der Generatoren sind weitere Aspekte, die vom Gold Standard positiv beurteilt wurden. Die erste Ausschüttung von CERs fand nach einer Verzögerung von knapp 27 Monaten am 7. März 2012 statt.

In der Monitoringphase vom 20. Dezember 2009 bis zum 20 April 2011 konnten durch die Wiederverwendung des Biogas und durch die Einspeisung der erzeugten elektrischen Energie in das regionale Energieversorgungsnetz 13.478 tCO₂e bzw. 3.335 tCO₂e eingespart werden. Der kumulierte Wert beider Einsparungen beträgt insgesamt 16.813 tCO₂e und fällt im Vergleich zu den in der ex-ante Kalkulation ermittelten Wert von 35.780 tCO₂e/a gering aus. Der Hauptgrund für die große Differenz zwischen dem berechneten Wert und dem Wert des Monitoringberichts ist auf den drastischen Rückgang der Bierproduktion während der Wirtschaftskrise und den damit verbundenen Rückgang der Abwassermenge um 42% zurückzuführen.