Ekologisk produktion har en vision om att uppnå ekologisk, social och ekonomisk hållbarhet. För att uppnå visionen vägleds ekologisk produktion av ett antal principer. En är att hushålla med ändliga resurser och minska miljöpåverkan genom effektivare kretslopp av växtnäring. Bristen på ekologiskt certifierade gödselmedel har varit påtaglig och hotar växtnäringsförsörjningen på ekologiska växtodlingsgårdar utan tillgång till stallgödsel. Samtidigt står ekologisk produktion inför utmaningen att nå högre och stabilare produktionsnivåer samt ökad produktivitet.

Att bygga intensifieringen på ökad införsel av växtnäring via konventionell stallgödsel och samhällets organiska restprodukter har sina risker vad gäller mervärden med ekologisk produktion samt konsumenternas förtroende för ekologisk mat. Vi vill istället undersöka intensifieringspotentialen inom ekologisk produktion. Gårdsbaserad biogas produktion framhålls ofta som en resurseffektiv metod att producera bioenergi på och få ett gödselmedel, rötresten, med kväve i en form som kan utnyttjas effektivt. Det framhålls också som en metod för att bättre fördela växtnäring mellan djur- och växtodlingsgårdar. Det finns dock lite kunskap om gårdsbaserad biogasproduktion och om växtnäringsutnyttjandet blir högre. I verkligheten påverkas utnyttjandet av hur växtnäringen hanteras på gården, vilket får konsekvenser för miljön samt för gårdens ekonomi och produktivitet.

Därför vill vi identifiera och analysera detta på 4 olika ekologiska gårdar med biogasproduktion och användning av rötrest. Det saknas dock kunskap om vilka mervärden som har betydelse för lantbruksföretaget samt hur dessa värderas av lantbrukaren. Det är svårt att odlingstekniskt få ett högt kväveutnyttjande i växtodlingen vid användning av fastgödsel eller gröngödsel från vallgröda, vilket minskar skördenivån. I teorin skulle kväveutnyttjandet i dessa organiska material kunna öka vid rötning, som ger en flytande rötrest med hög andel växttillgängligt kväve. Ett flytande gödselmedel kan också doseras och spridas med precisionsteknik i växtodlingen. Rötresten har dock pH 8 vilket ökar risken för ammoniakförluster vid hanteringen, jämfört med stallgödsel och vallgröda. Hur rötresten hanteras i praktiken och vilka konsekvenserna är för miljön vet vi inte. I detta projekt vill vi därför undersöka olika möjligheter i ekologisk produktion att öka energieffektiviteten, utnyttjandet av växtnäring och förbättra gårdens ekonomi genom att röta fastgödsel eller vallgröda i gårdsbaserad biogasproduktion för att uppnå ett hållbart lantbruk.

Vid dagens användning av fastgödsel inom jordbruk nyttjas bara delvis dess potential. Rötning av fastgödseln medför att den kan generera betydligt mer nyttigheter. Det övergripande syfte och målet med projekten inom området är identifiera och testa teknik- och systemlösningar för fastgödseldominanta substratblandningar i storskaliga biogasanläggningar inklusive dess rötresthantering och användning samt att visa att dessa rötningsprocesser går att driva effektivt.

Arbetet inom detta området har delats in i två projekt:

1. Försöksrötning i RISE testbädd "mobil pilotanläggning för biogasforskning" av kväverik hönsgödsel som huvudsubstrat. Rötrest förädlades dels via separation med en dekantercentrifug följt av koncentrering via indunstning. Detta projekt har slutrapporterats.
   * Projekttitel: Superbiogödsel för ekologisk spannmålsproduktion
   * Huvudfinansiär: Vinnova
   * Slutrapport: Rötning av fjäderfägödsel med gödselförädling i tillämpad skala (RISE Rapport 2018:39)
    
2. Tillsammans med aktörer inom biogasbranschen anpassa uppströms system i stall, testa robust förbehandlingsteknik som möjliggör effektiv rötning, samt nerströms för hur rötresten används på ett resurseffektivt sätt. Partnerna i projektgruppen representerar både biogasbranschen, FoU inom jordbruk och biogas och myndighet som har fokus att minska stallgödselns bidrag till övergödningen. Projekt pågår.
   * Projekttitel: Samverkan fastgödsel, från problem till nyttigheter via rötning
   * Huvudfinansiär: Vinnova (via programmet Utmaningsdriven innovation, steg 1)

Mål med Annex 52

Annex 52 syftade till att undersöka och skapa ett bibliotek med prestandamätningar, över längre tid och av hög kvalitet, av geoenergisystem för kommersiella och institutionella byggnader samt flerfamiljshus. Alla typer av värmekällor (berg, jord, grundvatten, ytvatten) ingick i arbetet. Tidigare mätningar undersöktes, men tyngdpunkten i arbetet var nyare och pågående mätningar. Annex 52 syftade också till att förfina och utvidga tidigare framtagen mätmetod för att bättre passa geoenergisystem för kommersiella och institutionella byggnader samt flerfamiljshus med den systemkomplexiteten som det innebär. Syftet var också att tillhandahålla en uppsättning jämförbara geoenergisystem runt i världen.

Analysmetoder som hjälper till att diagnostisera dålig prestanda och möjligheter till förbättringar av systemprestanda undersöktes. Flera fallstudier med prestationsmätningar av geoenergisystemets runt om i världen ingick och dessa fallstudier fungerar som referenser för framtida jämförelser.

Uppgifter/Tasks inom Annex 52

Task 1. Långtidsmätningar - nya och redan utförda

• En annoterad bibliografi som täcker redan utförda prestandamätningar av geoenergisystem. Som en del av detta arbete gjordes en sammanfattning av jämförbara projekt.
• En rapport om fallstudier av prestandamätning av geoenergisystem författades. Eftersom de ingående projekten var olika färdiga när annexet startades, förväntades de mer kompletta projekten ge användbara lärdomar och föreslagna förbättringar för de mer nystartade projekten.

Uppgift 2. Guide för instrumentering och mätning av GSHP-system

• Konsensus om nödvändig instrumentering och övervakning (parametrar, frekvens, instrumentkvalitet etc.).
• En rapport om instrumentation och mätning av prestanda hos geoenergisystem.

Uppgift 3. Guide för analys och rapportering av prestanda för geoenergisystem.

• Konsensus om nyckelparametrar och analysmetoder för övervakning av prestanda hos geoenergisystem.
• En rapport om analys- och utvärderingsrapportering av geoenergisystems prestanda över längre tid.

Syfte och mål

Projektets mål var att öka användningen av tillgängliga restströmmar från spannmålsproduktion och därmed bidra till ökad andel inhemsk råvara till den svenska biobaserade industrin. Delmål var att ta fram ökad kunskap om kemisk sammansättning och metangaspotential för spannmålens restströmmar. Att praktiskt utvärdera skördeteknik för insamling av avrens vid skördetröskning under svenska förhållanden och att förbättra hantering och lagring av avrens från skördetröskning och spannmålsmottagning.  Dessutom ville vi få ökad kunskap om leveranssäkerhet för halm kopplat till risker pga dåliga bärgningsförhållanden samt regionala skillnader i leveranssäkerhet.

Utmaning

Spannmålens restströmmar är en stor potential men kunskap saknas om hur variationer mellan arter och sorter påverkar förädlingsprocesserna. Genom att ta tillvara förutom halm även avrens ökar den mängden skörderester men problem med lagringsduglighet kan uppstå på grund av hög fukthalt vilket kan ge uppkomst av damm och hygieniska problem. Spannmålsskörden och den efterföljande höstsådden är en mycket bråd och svårplanerad arbetsperiod, med emellanåt besvärliga väderleksförhållanden. Därför är det viktigt att undersöka leverenspotentialen för halm i de viktigaste odlingsområdena av Sverige.

Lösning

Genom förbättringar i hanteringskedjan som påverkar kostnadseffektiviteten är projektets mål att öka användningen av tillgängliga restströmmar från spannmålsproduktion.

Effekt

Därmed bidrar projektet till ökad andel inhemsk råvara till den svenska biobaserade industrin.

Syfte och mål

Syftet är att aktörer enkelt ska kunna avgöra om flexibel biobaserad kraftproduktion kan vara effektiv, lönsam och framgångsrik för balansering i ett system med stora mängder väderberoende produktion. Målet med projektet är att ta fram ett beslutsunderlag som visar vilka intäktsnivåer som krävs för att olika tekniklösningar och bränslen för flexibel biokraft ska vara lönsamma, och under vilka marknadsförutsättningar dessa nivåer uppnås.

Utmaning

En nyckelfråga för framtidens helt förnybara energisystem med stor andel intermittent elproduktion är hur man kan tillhandahålla den flexibilitet som är nödvändig för att balansera systemet. Verktyg för att uppnå detta är helt avgörande för att säkerställa robusthet och flexibilitet i samhällets energiförsörjning.

Lösning

Projektet kopplar samman tillgänglig och ny kunskap om teknologi, elmarknad och systemtjänster samt riskanalys och investeringsbedömningar.

Effekt

Resultatet blir ett redskap för beräkning av möjliga intäkter och minskade kostnader i faktiska eller förutsedda system- och marknadslägen för den enskilda aktören.

Ökad användning av skogsbaserade biodrivmedel och el för transporter utpekas som en central del i omställningen mot ett fossilfritt samhälle och en fossiloberoende transportsektor. Det finns relativt få tidigare studier som studerat den totala kostnaden från källa-till-hjul, well-to-wheel (WtW). Det primära syftet med projektet är att uppskatta totala WtW-kostnaden i kr/km för skogsbaserade värdekedjor med olika energibärare för användning i olika transportsegment i vägtrafiken och jämföra dessa med fossila alternativ i en svensk kontext. Genom jämförelsen, som utgår ifrån kostnaden för slutanvändaren, belyses hur olika alternativa värdekedjor kan konkurrera med dagens fossilbaserade värdekedjor och under vilka förutsättningar det finns möjlighet till lönsam biodrivmedelsproduktion. Här är analysen av effekten av rådande samt möjliga styrmedel viktig. I studien läggs stor vikt på att jämförelserna görs med konsistenta antaganden för de studerade värdekedjorna samt att studera hur ändringar av olika parametrar påverkar resultaten för olika alternativ. För att få en bredare jämförelse av värdekedjorna inkluderas även uppskattning av total energieffektivitet och växthusgasutsläpp ur ett WtW-perspektiv. Resultaten från studien kommer att visa på hur svensk skogsråvara kan användas effektivt i transportsektorn och bidra till omställningen mot en fossiloberoende fordonsflotta. Resultatet är således till nytta för både samhället i stort och för enskilda kommersiella aktörer.