Treibhausgas- und Ammoniakemissionen aus BiogasgärrestbehälternHohe anthropogene Emissionen an Treibhausgasen (THG) sind verantwortlich für Klimawandel und globale Erwärmung und an erster Stelle steht unter den Emissionsquellen die Verbrennung fossiler Energieträger. Daher wird auch in Deutschland die Nutzung Erneuerbarer Energieträger stark propagiert und gefördert, um den THG Ausstoß zu verringern. Eine wichtige Rolle spielt hier die Erzeugung von Biogas zur Stromproduktion, wofür vor allem Energiepflanzen genutzt werden. Die während der Fermentation dieser Pflanzen anfallenden Biogasgärreste werden als organische Dünger, ähnlich tierischer Gülle, auf landwirtschaftliche Flächen ausgebracht, um Nährstoffe in den Produktionszyklus zurückzuführen. Jedoch kommt es auch im Biogas-Produktionszyklus zu THG Emissionen, die bei entsprechenden Emissionshöhen das Ziel der THG-Einsparungen dieses gesamten Produktionssystem in Frage stellen könnten.
Einen wichtigen Abschnitt in der Biogas-Produktionskette mit Potential für hohe THG- und Ammoniakemissionen stellt die Lagerung der Gärreste dar (Amon et al. 2006, Agr. Ecosys. Environ. 112, pp. 153). Da diese Emissionen bei bisherigen Untersuchungen im Vergleich zu anderen Elementen der Produktionskette relativ wenig betrachtet wurden, ist derzeit keine klare Aussage über deren Ausmaß möglich und so stellt dieser Abschnitt bei der Klimabilanzberechnung von Biogas-Strom einen erheblichen Unsicherheitsfaktor dar. Untersuchungen an Modellanlagen deuten auf ein hohes Potential an THG- und Ammoniakemissionen hin, die die Emissionen während und nach der Feldausbringung deutlich übertreffen könnten. Daher zielt die aktuelle Promotion darauf ab, die Lageremissionen der wichtigsten THG (Methan, Lachgas und Kohlenstoffdioxid) und Ammoniak systematisch zu untersuchen. Da hierfür Modellsysteme aus verschiedenen Gründen wenig geeignet sind um realistische Werte zu gewinnen, werden in der vorliegenden Studie an Praxis-Anlagen mit Hilfe der Open Path Fourier-Transform-InfraRot-Spektroskopie als berührungsloses Fernmessverfahren die Konzentrationen der betrachteten Spurengase in der Emissionsfahne von unterschiedlichen Gärrestlagertypen in hoher zeitlicher Auflösung gemessen werden. Anschließend werden mit Hilfe eines mikrometeorologischen Ansatzes, der Backward Lagrangian Stochastic Dispersion Methode (bLS; Flesch &Wilson, 1995, Appl. Spectros. 50, pp. 59) unter Verwendung der aktuellen Windverhältnisse und Turbulenzen die genauen Spurengasflüsse berechnet. In ersten Messungen an Biogasgärrestlagunen zeigten sich bereits sehr hohe Emissionsraten vor allem von Lachgas und Methan. In weiteren Messkampagnen an weiteren Gärrestlagertypen (Offen, Abdeckung, Schwimmschicht, etc.) sollen Einflüsse der Lagerart, des Biogasanlagentyps (Koferment oder NaWaRo) und von Witterungsbedingungen (Temperatur, Niederschlag, atmosphärische Austauschbedingungen) näher beleuchtet werden. Die Ergebnisse dieser Studie sollen als Grundlage helfen, Nachhaltigkeits-Lücken der Biogas-Nutzung zu identifizieren und Lösungskonzepte zu erarbeiten.