Biogas und Tierhaltung in China

Als größtes Entwicklungsland und eines der größten Agrarländer der Welt verfügt China über einen der größten potenziellen Märkte für Bioenergie. Gerade in diesen Jahren spielt die Bioenergie eine immer größere Rolle in der nationalen Energiestrategie. In China ist das Ackerland aufgrund der riesigen Bevölkerung und der geringen Ackerfläche pro Kopf sehr wertvoll, und das Essen ist die wichtigste Frage. Deshalb lautet das Grundprinzip für die Entwicklung von Biomasse "Kein Kampf mit den Menschen um Nahrung und kein Kampf mit Nahrung um Land". China befürwortet die Nutzung von Abfällen, wie land- und forstwirtschaftliche Abfälle und Industrieabwässer zur Erzeugung von Bioenergie. Der Anbau von Energiepflanzen in großem Maßstab ist nicht erlaubt, daher spielt die Verwendung von landwirtschaftlichen Reststoffen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung erneuerbarer Energien. Am 21. Dezember 2016 leitete der chinesische Präsident Xi Jinping das 14. Treffen der Central Leading Group on Finance and Economics. Er schlug vor, dass Biogas und Biomethan die wichtigsten Behandlungsoptionen für Vieh und Geflügelmist sein sollten, und in ländlichen Gebieten, unter Verwendung von ländlicher Energie und organischem Dünger. Während des 13. Fünfjahresplans strebt China danach, das Problem der Abfallentsorgung und Ressourcenverwertung in großen Vieh- und Geflügelfarmen grundsätzlich zu lösen.

China hat mit rund vier Milliarden Tonnen jährlich die größte Produktionsmenge an landwirtschaftlichen Reststoffen der Welt. Darunter befinden sich 700 Millionen Tonnen Stroh aus verschiedenen Getreidekulturen. Mit der Entwicklung der modernen Landwirtschaft wird der Gesamtbetrag um 5% bis 10% pro Jahr steigen. Es wird geschätzt, dass im Jahr 2020 die Strohmenge 95 Millionen Tonnen/Jahr erreichen wird.

Zu den landwirtschaftlichen Abfällen in China gehören hauptsächlich Pflanzenstängel und Viehdünger.

Stroh: Im Jahr 2015 beliefen sich die theoretischen Ressourcen auf 1,04 Milliarden Tonnen und die Auslastung auf 0,72 Milliarden Tonnen, die Gesamtauslastung auf 80%. 80,1% der in China verwerteten Ernterückstände wurden umfassend genutzt.

Vieh und Geflügelmist: Derzeit gibt es rund 3,8 Milliarden Tonnen, und mehr als 40% werden noch nicht effektiv genutzt. Schweine-, Rinder- und Hühnermist sind die drei wichtigsten Arten von Nutztieren. Die jährliche Produktion von Geflügel in der Großviehwirtschaft beträgt 19 Millionen Tonnen.

 

Regionale Verteilung

China hat ein großes Gebiet und basierend auf den Daten aus dem China Statistics Year Book/ Regional Statistics Year Book variiert die Verteilung der Ressourcen stark zwischen den verschiedenen Regionen Chinas. Bei den Ernterückständen liegen die Provinzen Hunan, Heilongjiang, Jiangsu und Anhui weit vor anderen Regionen. Bei den Güllevorkommen liegt die Provinz Guangdong mit großem Abstand gegenüber anderen Provinzen China´s an der Spitze.

 

 

Zu den Rohstoffen, die für die Biogasproduktion verwendet werden, gehören vor allem Stroh, Tier- und Geflügelkot, Rückstände aus der Verarbeitung von Agrarprodukten, Pflanzenreste, ländliche organische Haushaltsabfälle und Weitere. Schätzungen zufolge liegt die Gesamtmenge der für die Biogasproduktion verfügbaren Abfallmengen bei rund 1,34 Milliarden Tonnen und das Biogasproduktionspotenzial bei rund 110 Milliarden Kubikmetern.

 

Abfallvorkommen

Gesamtmengen in 100 Millionen Tonnen

Verfügbare Mengen in 100 Millionen Tonnen

Potentielle Mengen für die Biogasproduktion in 100 Millionen Tonnen

Crop straw

10.2

1.36

400

Tier- und Geflügelkot

19

10.4

620

Andere organische Abfälle

5.5

1.64

87

Total

34.7

13.4

1107

 

 

Chinesische Gesetzgebungen und Richtlinien zu erneuerbaren Energien und Umweltschutz haben drei Ebenen. Die Zentralregierung umfasst die ersten beiden Ebenen und die lokale Regierung einschließlich der Provinz-, Gemeinde- und Kreisregierungen, legt die dritte Ebene der Politik entsprechend der lokalen Situation und unter der Leitung der Zentralregierung fest. (Forschungszentrum für nachhaltige Entwicklung, 2006).

Die Richtlinien der ersten Ebene umfassen nationale Gesetze und Vorschriften, die den Standpunkt der chinesischen Regierung zur globalen Umwelt, allgemeine Richtlinien und Leitlinien angeben. Die Politik der zweiten Ebene wird Ziele und Entwicklungspläne festlegen und sich auf die ländliche Elektrifizierung, Technologien zur Erzeugung erneuerbarer Energien und Brennholz konzentrieren. Diese Politiken versuchen, die Richtungen, Schwerpunkte und Ziele der Entwicklung erneuerbarer Energien aus verschiedenen Blickwinkeln zu vereinheitlichen. Einige Abteilungen schlagen konkrete Richtlinien und Vorschriften vor. Die Politik der zweiten Ebene hat bei der Förderung erneuerbarer Technologien in China eine sehr wichtige Rolle gespielt. (Forschungszentrum für nachhaltige Entwicklung, 2006).

Zusammen mit der lokalen Situation, den natürlichen Ressourcen, der Bevölkerung, dem Markt und den Investitionen verkünden die lokale Regierung und auch einige zentrale Regierungsstellen die Politik der dritten Ebene, die aus praktischen und spezifischen Anreizen und Führungsrichtlinien besteht. Sie leistet entscheidende Unterstützung bei der Unterstützung der Entwicklung erneuerbarer Energien in ihren frühen Wachstumsphasen. Seit Mitte der 90er Jahre haben viele Provinzen und autonome Regionen Chinas eine Politik zur Entwicklung erneuerbarer Energien, einschließlich Subventionen und Steuersenkungen, beschlossen. Auch die Zentralregierung hat mehrere wirksame Vorschriften erlassen.

Weitere detaillierte Informationen stehen zum Download zur Verfügung (Englisch):

Während die globalen Milchviehbestände einen stetigen Aufwärtstrend zeigten, gingen die chinesischen Milchviehbestände in den letzten Jahren stetig zurück. Im Jahr 2018 betrug der Milchviehbestand China´s 7,2 Millionen, d.h. 1,2 Millionen weniger als in 2014. Im Jahr 2018 machten China´s Milchviehbestände 5,08% der weltweiten Milchviehbestände aus. Seit 2014 sind die Kosten für die Milchwirtschaft in China aufgrund der Auswirkungen der international preiswerten Rohmilch sowie den hohen Futtermittelpreisen für Mais und anderes Milchviehfutter, gestiegen. In den letzten Jahren sind die Zahlen der inländischen Milchviehbestände und die Produktionskapazität von Rohmilch deutlich zurückgegangen.

Im Jahr 2018 betrug die Marktproduktion der chinesischen Milchwirtschaft rund 26.871 Millionen Tonnen, was einem Rückgang um 2.479 Millionen Tonnen gegenüber 2017 entspricht. Im Jahr 2018 betrug die Importmenge an Milchprodukten etwa 2663.300 Tonnen, die Exportmenge 39.000 Tonnen und das Inlandsverbrauchsvolumen der Milchprodukteindustrie etwa 29.4683 Millionen Tonnen.

China´s Milchwirtschaft konzentriert sich hauptsächlich auf die Innere Mongolei, Heilongjiang, Hebei, Shandong, Henan, Shaanxi, Ningxia, Xinjiang, Liaoning, Shanxi und andere 10 Provinzen. Unter ihnen war der Milchviehbestand der Inneren Mongolei in den letzten Jahren mit rund 2,12 Millionen Stück an erster Stelle, was mehr als 15,4% der nationalen Gesamtmenge ausmacht, gefolgt von Xinjiang und Hebei mit rund 1,85 Millionen Stück und 1,81 Millionen Stück, was 13,5% und 13,2% der nationalen Gesamtmenge entspricht. Peking ist einer der traditionell dominierenden Bereiche der Milchwirtschaft in China, in dem das Ausmaß der Milchwirtschaft und der Güllebehandlung in China eine führende Position einnimmt.

Landwirtschaftsminister Han Changfu sagte, dass Vieh und Geflügelmist eher Ressourcen als Verschmutzung darstellen. Der Produktionswert der Tierhaltung in China beträgt 2,98 Billionen Yuan, was 27,8% der gesamten landwirtschaftlichen Produktion entspricht. Die rasante Entwicklung der Tierhaltung hat der wachsenden Nachfrage nach tierischen Produkten in der gesamten Gesellschaft Rechnung getragen. Gleichzeitig wurde eine große Anzahl von Tieren und Geflügelabfällen produziert. Damit hat das Problem der Tiere sowie von Geflügelmist hat an Bedeutung gewonnen.

China´s Milchwirtschaft, Gülleentsorgung und -behandlung, Betriebsgröße und die Gesamtsituation variieren stark zwischen den Provinzen und Regionen. Aber es gibt auch einige gemeinsame Merkmale.

Seit 1985 hat sich das Ausmaß der Geflügel- und Viehwirtschaft in China erheblich vergrößert und der Grad der Intensivierung, Skalierung und Mechanisierung hat kontinuierlich zugenommen. Während die Geflügel- und Viehwirtschaft das Leben der städtischen und ländlichen Bewohner verbessert, ist jedoch die Umweltverschmutzung durch Geflügel und Viehwirtschaft immer gravierender geworden. Gegenwärtig ist das Problem der Verschmutzung durch tierische Gülle zur Hauptquelle der ländlichen Verschmutzung in China geworden. Das Problem der Verschmutzung durch tierische Gülle ist der Hauptfaktor, der die nachhaltige und gesunde Entwicklung der großflächigen Tierhaltung behindert. China´s Güllebehandlung begann relativ spät und befindet sich noch im Entwicklungsstadium. Die Behandlungsmethoden ziehen meist Lehren aus ausländischen Technologien und Erfahrungen, vor allem aus der direkten Rückkehr in die Ackerbau- und Biogasproduktion. Aber das Behandlungssystem, die Anlagen und Technologien sind nicht gut genug, was leicht zu einer Sekundärverschmutzung der Umwelt führen kann. Im Allgemeinen sind die wichtigsten Verfahren und Methoden der Fäkalienentsorgung wie folgt:

► Sammlung von Kuhdung

► Transport von Kuhdung

► Behandlung von Kot von Milchkühen

  1. Natürliche Kompostierung
  2. Vergärung von Wildkompost
  3. Vergärung von Treibhauskompost
  4. Verarbeitung von organischem Dünger aus Viehdung

In China gibt es drei Hauptkategorien von Biogasprojekten: ländliche Haushaltsanlagen, landwirtschaftliche Biogasanlagen und industrielle Biogasanlagen auf Basis von organischen Abfällen. Ende 2014 gab es in China 35.533.000 ländliche Haushalte, die Biogas nutzen, was 30% der geeigneten Haushalte entspricht. Im Jahr 2014 erreichte die gesamte jährliche Biogasproduktion in China 15,5 Milliarden m3 mit folgenden Anteilen:

  • 13,24 Mrd. m3 produziert in ländlichen Gebieten, was einer jährlichen Haushaltsproduktion von 373 m3 entspricht
  • 2 Mrd. m3 produziert in 103.036 Abfallentsorgungsanlagen
  • 0,25 Mrd. m3 produziert in 320 Industrieabfallentsorgungsanlagen

Darüber hinaus wurden einige kleine Biogasprojekte an Schulen und Krankenhäuser angeschlossen. Die gesamte Biogasproduktion aus landwirtschaftlichen Projekten stieg von 40 Mio. m3 im Jahr 2001 auf 2 Mrd. m3 im Jahr 2014. Der Anteil landwirtschaftlicher Biogasprojekte an der gesamten Biogasproduktion in China ist von 1,11% im Jahr 2001 auf 12,93% im Jahr 2014 gestiegen.

China schenkt der Müllverstromung und der Strohverstromung die gleiche Aufmerksamkeit, und die Biogasentwicklung hat die beste Zeit der Geschichte erreicht. Gemessen an der Veränderung der installierten Kapazität der Biomasseverstromung betrug die kumulierte installierte Kapazität der Biomasseverstromung in China in den ersten drei Quartalen 2018 16,91 GW und die neu installierte Kapazität 2,15 GW. Seit 2012 hat sich der installierte Umfang der Stromerzeugung aus Biomasse in China mehr als vervierfacht und schnell entwickelt.

Installationsumfang der Biomasse-Stromerzeugung in China

Jahr

Neu installierte Kapazität (GW)

Kumulativ installierte Kapazität (GW)

2012

0.5

4.15

2013

4.35

8.5

2014

0.9

9.4

2015

0.91

10.31

2016

1.83

12.14

2017

2.74

14.76

Die ersten 3 Quartale von 2018

2.15

16.91

In Chinas Biomasse-Kraftwerksprojekten macht die Müllverbrennung mit rund 49% den größten Anteil aus, die Direktverbrennung mit rund 47% und die Biogas-Kraftwerke mit weniger als 4% den geringsten Anteil.

Im Jahr 2017 erreichte die installierte Leistung der Stromerzeugung aus Stroh 7,08 MW und die aus Abfall 7,25 MW, was einer Steigerung um 10,1% bzw. 33,5% entspricht. Nach den neuesten Daten erreichte die installierte Kapazität der Stromerzeugung aus Stroh in China in den ersten drei Quartalen 2018, 8,11 Millionen Kilowatt, während die installierte Kapazität der Abfallstromerzeugung auf 8,3 Millionen Kilowatt gestiegen ist und damit ein schnelles Wachstum aufweist.

Obwohl der Umfang der Biogasverstromung klein ist, hat die Entwicklung des Biogases in China die beste Periode aller Zeiten erreicht. Zuvor hatte die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission einen "mittel- und langfristigen Entwicklungsplan für erneuerbare Energien" herausgegeben, der deutlich darauf hinwies, dass Chinas Biogasproduktion bis 2020 44 Milliarden Kubikmeter erreicht, einschließlich der großen und mittleren Biogasproduktion von 14 Milliarden Kubikmetern.

Darüber hinaus haben die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission und das Landwirtschaftsministerium gemeinsam den 13. Fünfjahresplan für die Entwicklung von ländlichem Biogas veröffentlicht. Gemäß dieses Plans wird die Gesamtinvestition von ländlichen Biogasprojekten im 13. Fünfjahresplanzeitraum 50 Milliarden Yuan erreichen, darunter 18,12 Milliarden Yuan für große Biogasprojekte. Dieser Anteil ist mit 3,624% am höchsten. Biogas-Großprojekte betragen 13,361 Milliarden Yuan, mittelgroße Biogasprojekte 9,1 Milliarden Yuan, kleine Biogasprojekte 5,9 Milliarden Yuan, Haushaltsbiogasprojekte 3,33 Milliarden Yuan und die wissenschaftliche und technologische Innovationsplattform für Biogas 189 Millionen Yuan. Die starke Unterstützung durch die nationale Politik wird die Entwicklung der Biogasverstromung fördern.