V Německu se dosud postavilo přibližně 3500 takových zařízení nejrůznější kvality, pro která se na 170.000 ha pěstují energetické rostliny (Peters, Klosterman, 2006). V roce 2007 bylo v Německu 3710 instalovaných bioplynových stanic a zařízení s celkovým instalovaným výkonem 1270 MW (podle Fachverband Biogas) . Výroba elektřiny z pšenice a žita vyvolává rozpaky. Uvádí se, že pro každých instalovaných 500 kW je zapotřebí ca 200-300 ha kukuřice. Připomíná to případy z 20. století, kdy se kvůli udržení ceny házely do moře tuny pomerančů, kávy, jablek.

Celosvětově se v roce 2005 z biomasy vyrobilo 21,1 TWh elektřiny. V Německu instalovaný výkon 650 MW ročně produkuje 2,9 miliónů MWh elektřiny a přibližně 4 miliónů MWh tepla. Zkušenosti jsou různé – i negativní. Na rozdíl od větrné nebo fotovoltaické lze energii z obnovitelných surovin velmi dlouho skladovat. Bioplynová technologie se nasazuje nebo může nasadit všude tam, kde se zpracovávají proteiny: pivovarnictví, škrobárny, lihovary, cukrovary, papírny, mrazírny, mlékárenství, drožďárny, vyrobci koření, výrobci mražených produktů. Zde jsme se omezili pouze na zemědělská výrobní zařízení.
Konjunktura výstavby bioplynových zařízení v Německu je důsledek dotace Za posledních 50 let ztratilo v zemědělství v Německu práci 4.000.000 osob. V důsledku zákona o obnovitelné energii z 1.8.2004 mohou zbylí zemědělci vydělávat na výrobě elektřiny a tepla z kukuřice, pšenice a žita, zbytků jídla a zvířat, dřevotřísky a slámy (obsahuje bohužel příliš minerálů) podobných zdrojů. To má negativní důsledek v překotné stavbě bioplynových výrobních zařízení, která nejsou jednoduchá a nelze je přirovnat k jámě z betonu, kam se umístí močůvka a odebírá metan.

Zvětšit obrázek

Schématické zobrazení bioplynového výrobního zařízení.

Pevná a tekutá biomasa se smíchá se substrátem z fermentoru (viz obrázek) a vše se do něj opět přidává. V něm činností archebakterií vznikají plyny, které se jímají v plynovém zásobníku.Šipky uvnitř fermentoru směřující dolů symbolizují míchání obsahu tak, aby se neutvořila plovoucí vrstva na povrchu. Šipky po stranách symbolizují takové míchání, které zabraňuje vzniku sedimentu. Z fermentoru se také musí odstraňovat nakvašené zbytky, které se využívají na hnojení na polích. Na schéma není zobrazena architektura s kaskádami za fermentorem, které zvyšují zužitkování substrátu z fermentoru tím, že se substrát nechá déle kvasit a získá se tak další bioplyn. Ze vzniklého plynu se odstraní síra a zbylý metan se spaluje v blokové tepelné elektrárně. Vedlejším produktem je také teplo, které se zužitkovává na ohřívání sibstrátu ve fermentoru a vytápění obytných domů.

Univerzita v Göttingen iniciovala v roce 1998 dlouhodobý projekt, který později obdržel pojmenování Bioenergetická vesnice. Projekt stále trvá a jeho původním cílem bylo přebudovat celou vesnici podle energetického hlediska. V roce 2007 se úspěšně ukončila jedna jeho fáze a členové družstva pobírají veškeré své teplo přímo ze svého bioplynového zařízení. Výnosem z prodeje elektřiny družstvo projekt splácí. Stručně si o něm něco povíme na konci článku.

Letmý pohled na právní úpravy, jimiž se bioplynové výrobní zařízení musí řídít: BauGB (stavební zákon), BioAbV, BimSchG, EEG, TALuft, TALärm, AbfKlärV, UVPG, DüMG/DüMV, WHG, EU1774+808,TierNebG, GIRL, Futtermittelgesetz, KrW-/AbfG, Viehverkehrsverordnung. Ani si raději nepřejme vědět, co všechno ty zákony upravují. A nejsou vyčerpávající, jak o tom svědčí povzdechnutí právníka Prof.Dr.jur. Stefan Klinski ze spolkového ministerstva ochrany prostředí. 7.3.2007 řekl, že „Komplexní definice specifických bezpečnostních standartů pro bioplynová výrobní zařízení s ohledem na ohrožení vod při nehodách schází.“. Praxe ukazuje, že k poruchám dochází poměrně dost často.
Poruchy v jednom okrese Například v okrese Donau-Ries existuje sedmdesát bioplynových výrobních zařízení. Jenom v roce 2005 zde došlo k patnácti úředně doloženým „poruchám“, které mohutně zatížily povrchové vody.
Souhrnně lze říci, že dochází k věcným škodám (viz níže případy Daugendorf, Unteribental, Korbach, Oggenried), k poškození nebo usmrcení lidí (Böckau, Rhadereistedt a další) a poškozuje se příroda a vodní toky (Abstgmünd-Steinreute, Amerding). Těchto několik příkladů nemůže samozřejmě nahradit statistiku havárií. Bohužel není taková statistika na Spolkovém ministerstvu životního prostředí Německa jednoduše přístupná (nebyla nalezena). Podle Gerd Reinholda jsou havárie způsobené z 53 % poruchámi na blokových tepelných elektrárnách, ve 14 % míchačkami, 11 % fermentory a z 22 % jinými příčinami (Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, 2005 ). Sanace přírody po takové havárii trvá někdy dlouho, problémy s pojišťovnami, úřady, soudy rovněž.

Pro provnání uvádíme bioplynové výrobní zařízení poblíž Daugendorfu o výkonu 1,1 MW po dokončení ....
Zde, pak kliknout vpravo na Riedlingen

.... a po explozi. Po odchodu zodpovědného pracovníka v sobotu večer bylo vše v pořádku a reaktor byl ponechán svému osudu. Za několik hodin explodoval.
Exploze sila na močůvku se stala například také poblíž Freiburgu v Unteribentaler Gallihof (12.11.2004).

Nebo Oggenried

Zvětšit obrázek

Rhadereistedt 8.11.2005: čtyři mrtví po nadechnutí se vysoce koncentrovaného bioplynu, jeden těžce poraněný a 10 poraněných hasičů.

20.11.2007 explodovalo v ranních hodinách bioplynové výrobní zařízení a kompletně zničilo budovu. Podle policejní zprávy pravděpodobně v důsledku úniku plynu. Osoby zraněny nebyly. Následně se vznítila plynová bublina sousední stanice. Světlo uvnitř není plamen, nýbrž rozsvícená lampa, poněvadž k havarii došlo z rána za tmy.

Nebo Rhadereistedt
Vadný motor ventilace neodsával plyny z uzavřeného prostoru na přísun biomasy, který se uzávíral vraty proto, aby lidé v obci nebyli obtěžováni zápachem. Den předtím se do podzemního skladu zavezly mlékárenské a zvířecí zbytky. Ty jsou kyselé. Den na to se do téhož skladu a téže jímky, kde pravděpodobně zůstaly zbytky z předchozího dne, dovezla sliznice tenkého střeva prasat o teplotě 60 stupňů Celsia, která obsahuje sulfidy. Vznikl sirovodík. Co laik ale neví a co by měl vědět nejen každý chemik, ale každý projektant a každý zaměstnanec takových výrobní zařízení – sirovodík při vysokých koncentracích nevnímáme, poněvadž se zničí čichové buňky. V literatuře se uvádí hodnota 600 ppm (ml/m3). Ministerstvo pro životní prostředí ve Spolkové republice Německo uvádí hodnotu 100-200 ppm. Sirovodík (sulfan) je při vysokých koncentracích prudce jedovatý. Stačí jeden dva nádechy a je konec. Za příčinu se v tehdejších mediích označil vadný elektomotor. Ale ani kdyby ten motor běžel, tak by neštěstí vzhledem k vysoké koncentraci sirovodíku z nakvašené biomasy asi nezabránil. Biomasa se totiž dovezla z Holandska řidič si ustlal v kabince, aby se na překládku vyspal. Cestou a přes noc to kvasilo. On a další zaměstnanci se pak ráno jednou dvakrát nadechli bioplynu … Připomeňme ještě, že jde o výrobní zařízení, které běželo od roku 1998 a bylo pilotním projektem.
http://landenergietechnik.de/PDF/Unfall%20Zeven.pdf
Rhadereistedt
http://www.netzeitung.de/vermischtes/366976.html
Další zprávy o mrtvých na následujícím linku:
http://www.chemieunterricht.de/dc2/gefahr/gefahren1.htm
Pod bodem (7):
Zemědělci v močůvkové jámě (Landwirte in der Gällegrube (I) ) Tři muži sestoupili do močůvkové jámy, aby ji vyčistili. Když se jeden zemědělec neobjevil u svačinky, šla jej jeho žena hledat a nalezla tři mrtvé. Dusivé plyny (zejména CO2) a respirační jedy (zejména H2S) byly příčinou. Stalo se v oblasti Paderborn.
Druhý případ zemědělců v močůvkové jámě (Landwirte in der Gällegrube (II) ) Další čtyři mrtví ve stejné oblasti. Při čištění močůvkové jámy zemřeli na „nedostatek kyslíku“ (Walsrode)
Odpadní kanály (Abwasser-Kanäle ) Při práci na odpadovém kanálu do něj sestoupil pracovník. Dole ztratil vědomí. Postupně se jej pokoušelo zachránit sedm kolegů, jenže se jim přihodilo totéž. Zachráněni byli s obtížemi. Příčina: Jeden podnik vypustil do kanalizace splašky obsahující sirovodík.

Nebo Böckau

Dva těžce popálení. Na snímcích hasičů je vidět, že výrobní zařízení bylo stavěno částečně svépomocí. Kromě již uvedených závad popsaných v článku „Bioplyn těžce zraňuje lidi“ (http://www.osel.cz/index.php?clanek=3178) lze na to usoudit z neprofesního vedení kabelů nebo z toho, že stěny obložené dřevem začaly ihned hořet a pravděpodobně nebyly protipožárně ošetřeny! Pro zlepšení kvality projektů jsou ale úředníkům prozatím svázány ruce, poněvadž se musí řídit stávajícími povolovacími předpisy.

Nebo Korbach Vyteklo 300.000 litrů močůvky. Zastavila se po 500 metrech před vesnicí v pomocné jímce na déšť. Mráz –13 C zabránil tomu, že se nevsákla. Zemědělci z vesnice ji mohli svými pumpami na močůvku odstranit. Nasazeno bylo více jak 60 osob.

Zvětšit obrázek

Důsledek činnosti ekologického bioplynového výrobního zařízení. Přes vodní tok jsou natažena lanka na dokumentaci případu.

Nebo Abstgmünd-Steinreute
Vyteklo 4.500.000 litrů močůvky na pole a do řeky. Musela být otevřena přehrada, aby se voda zředila a nedošlo ke ztrátám na rybách.

Nebo Amerding

Z bioplynového výrobního zařízení poblíž Amerdingenu unikla v červenci 2006 nám již známá substance. Nedaleká říčka Kessel byla v délce 9 km kontaminována – zahynulo sedm centů ryb - a musela být uměle přehrazena a týden se z ní čerpala substance, aby se nedostala do 25 km vzdáleného Dunaje. http://www.mo-portal.de/websites/heimat/aktuel/weiteres/neues.html

Skladování biomasy ohrožuje řeky. Bioplynová výrobní zařízení se podle platných předpisů staví z asfaltu a betonu. Nejsou proto neprodyšná. Případy se zatížením spodní vody neexistují, poněvadž ty přirozeně nejsou zjistitelné. Produkty se tam dostávají nejen při nehodách, ale i při běžném provozu. Dostane-li se substrát z fermentoru do vody, bleskově v ní spotřebuje kyslík. Navíc obsahuje vysoce jedovatý amoniak. Ryby tak nemají šanci na přežití. Politici si jsou alarmující situace prý vědomi a na přepracování technických předpisů se pracuje. Ale to už jsme si přečetli na začátku...

Projekt Bioenergetická vesnice
Světlem na konci tunelu se zdá a modelem pro celé Německo má být obec Jühnde. Zde se podle energetického hlediska přebudovává celá obec ve spolupráci s univerzitami v Göttingenu – odkud idea vyšla - a Kassel a dalšími institucemi. Tím se tento projekt liší od značného množství bioplynových zařízení, která slouží jednotlivci. Projekt začal v roce 1998 a jedna jeho fáze právě skončila. A skončila úspěšně. Stanice již 17 měsíců dodává teplo vesničanům a elektřinu do veřejné sítě, která zpětně financuje projekt. Družstvo prodává proud jedné firmě – v dodávání proudu činné celospolkově - na základě zákona o obnovitelné energii ve výši 17,38 centů / kWh a naopak z veřejné sítě pobírá proud za 6 centů / kWh. Provozovateli dodávek elektrického proudu tento rozdíl údajně nevadí. Jednak je pro něj položka jedné vesnice nepatrná, jednak může vysokou cenu nákupu rozložit na celou spolkovou republiku. Na elektrické burze se cena 1 kWh pohybuje od 2,8 do 3,9 centů / kWh. Plánování a realizaci projektu zatím přišla na 156.600.000 Kč (5,8 mil. € x 27). Do položky nejsou započteny náklady na výzkum, nýbrž pouze plánování a realizace ve vesnici samotné. Náklady projektu ve výši 3,9 mil. € nesou obyvatelé Jühnde. Jednak z vlastních prostředků (0,5 mil €), jednak půjčkou z banky (půjčka 3,2 mil €, 20 let 5,5 % úroku). Ze 750 obyvatel vesnice uzavřelo smlouvu 141 domácností a 121 jich je již připojeno na dodávku tepla (stav 2007). Původní 5,5 km dlouhá teplovodní rozvodní síť se rozšiřuje na 11 km. Univerzity posuzují 8 dalších vesnic, které si přejí být energeticky přebudovány. Občany vesnic vede k projektu vidina snížení nákladů za otop a elektřinu. A to i za cenu zadlužení. Do obce Jühnde se návštěvy z celého světa jen hrnou.
V důsledku toho, že Spolková republika vystoupila z jaderné energie, musí nedostatek energie překotně řešit. Ale i při konzumaci kyselého citrónu lze vykouzlit úsměv: Friesing, 08.01.2008 „V žádné zemi se nestaví obnovitelné zdroje tak rychle, jako v Německu. Podíl obnovitelných energií na celkové energetické spotřebě obnáší 210 miliard kWh (210 MWh), zatím devět procent. Vztaženo na spotřebu proudu to je 14 procent. Bioplyn vedle vodní a větrné energie zaujímá rozhodující roli. V roce 2007 bioplyn přispěl přibližně 10 procenty k zásobování proudem obnovitelnými zdroji.“
www.biogas.org

Obecní kotelna v Jühnde vypadá futuristicky. Jako budoucí stanice na Marsu. Oficiální stránky projektu obce Jühnde uvádějí výkon 700 kW a výšku fermentoru 8 m (jiné zdroje uvádějí 18 m – asi si to spletli s komínem, který je právě tak vysoký). Další fotografie na následujícím odkazu http://Elise.erbsen.loedingsen.de
, kde klikněte na „Archiv“ a pak na „Bilder“ vedle slov „Fahrten der Erbser nach Jühnde“. Erbserští jsou další nadšenci na přebudování své vesnice na bioenergetickou. Další informace zde:
www.bioenergiedorf.de
www.bioenergiedorf.info

Bioenergetické výrobní zařízení sestává v základě ze tří částí: bioplynová elektrárna, výtopna, lokální teplorozvodná síť.

Bioplynová elektrárna
vstup:
9.000 m3 močůvky / a (a = per anno = ročně), ve fermentoru zůstává 60-120 dní
10.000 t obnovitelných zdrojů / a; jsou to pšenice, žito, triticale = kříženec pšenice a žita, kukuřice, slunečnice z ca 200ha obdělávané plochy
výstup:
4.000.000 kWh proudu / a
2.800.000 kWh tepla / a

Výtopna
vstup: 1260 kubíků narovnaného dřeva (1800 srm, 1 srm = 0,7 narovnaného dřeva)
výstup: 1.500.000 kWh tepla / a

Lokální teplorozvodná síť
vstup: 3.500.000 kWh / a (ca 80C horká voda; tlak 3,5 baru)
výstup: 3.200.000 kWh
V zásobě je také vytápění topným olejem pro případ selhání tepelné blokové elektrárny (TBE) nebo kotle na dřevo. Výroba a využití tepla jsou rozloženy takto:
výroba tepla: 90 % TBE, 9 % kotel na dřevo, 1 % kotel na topný olej
využití tepla: 54 % lokální teplorozvodná síť, 41 % větrání, 9 % fermentor
V rozjížděcí fázi se topilo všemi třemi zdroji. Jejich koordinace se prováděla empiricky a vyžaduje zaučení pracovníků, poněvadž při změně parametrů jednoho zdroje se mění parametry zbývajících dvou zdrojů.
Na okraj poznamenejme, že firma, jejíž fermentor v prosinci 2007 vybuchl v Daugendorfu a která své produkty nabízí celosvětově, učinila také v roce 2004 nabídku obci Jühnde, ale neuspěla.

Závěr
Ekologická bioplynová výrobní zařízení jsou nespolehlivá a „záludná“, jsou –li postavena a provozována podle stávajících předpisů. Projekt Bioenergetická vesnice jako pilotní projekt je prozatím drahé řešení a je umožněn speciální právní situací v Německu. Zlevnění lze očekávat u následných projektů, kde se počítá s transferem znalostí. Na každý pád je ale nutné požadovat u 3710 německých bioplynových (nikoliv bojoplynových) ekologických zařízeních dodatečné bezpečnostní úpravy.