Erneuerbare Energien in der Landwirtschaft
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- Peter Pfeiffer
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1 Erneuerbare Energien in der Landwirtschaft Wirtschaftlichkeit im Vergleich: Solarenergie, Holzfeuerung, Biogas-Anlage Bioenergie - eine Chance für den Biobetrieb Infoveranstaltung für Bio-Landwirte in Breitingen am 02. Februar 2005 Dr. Johannes Moerschner, Ing.-Büro (i.gr.), Stuttgart Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 1
2 Ing.-Büro Dr. Moerschner: Mein Ansatz Impulse setzen für die Projektentwicklung von Biomasse- Energieanlagen und konzepten, besonders im kommunalen Umfeld Wissenstransfer über Biomasse-Energie Die Öffentlichkeit informieren und gewinnen Gemeinsam handeln in Ergänzung zu vorhandenen Akteuren Mit Planern kooperieren Kommunen als Angelpunkt der Projektentwicklung Wärmenutzungsstrategien entwickeln, gerade auch für Biogasanlagen Überwindung bestehender Umsetzungshemmnisse Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 2
3 Ing.-Büro Dr. Moerschner: Angebote und Zielgruppen Bauherren -Landwirte, -Gewerbebetriebe Kommunen: - Politik - Verwaltung Ingenieurbüros Anlagenplaner Planung Konzeptentwicklung Kommunikation Wissenstransfer Beratung BürgerInnen Öffentlichkeit Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 3
4 Ing.-Büro Dr. Moerschner: Die Produkte Machbarkeitsstudien zur Identifikation von Projekten: Rohstoffe/Brennstoffe: Logistik, Verfügbarkeit, Herkunft Ersatzbedarf an Heizungen Wirtschaftliche Rahmenbedingungen Technische Machbarkeit Projekt-Vorentwicklungen bis Genehmigungsplanung Planungsbüros/Anlagenbauer als Partner Informationsveranstaltungen, Vorträge Gutachten Biomasse-Energiekonzepte für/mit Kommunen Projektbegleitung für Bauherren, Landwirte Mittelfrist-Entwicklungsplanung Standortsuche für Wärmenutzung Kommunikationsunterstützung, Contracting, Verträge Wissenschaftliche Dienstleistungen Studien Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 4
5 Planungsstufen eines Biomasse-Energieprojektes Grobkonzept/Vorstudie, Situationserfassung Technische Realisierung, Investition, Wirtschaftlichkeit, Umweltbilanz Entscheidung Kunde ja/nein; Investorsuche Entwurfsplanung Eigene Tätigkeiten Genehmigungsplanung Ausführungsplanung für Bauliches und Technik Ausschreibung Vergabe der Gewerke Rohstoffliefer- und Reststoffabnahmeverträge Planungspartner Bau und Inbetriebnahme Betrieb, Betriebsführung und Optimierung Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 5
6 Drei Themenblöcke: Photovoltaik Heizen mit Holzbrennstoffen Biogas Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 6
7 - STROMERZEUGUNG MIT PHOTOVOLTAIK - Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 7
8 Entwicklung der PV in Deutschland, neu inst. Leist. [MW] ges. inst. Leist. [MW] Ausbau der installierten Leistung 2004: Schätzwerte Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 8
9 Entwicklung der PV in Deutschland, Stromerzeugungs-potenzial [GWh] 1) Solarstromertrag des Jahres [GWh] ) bei 800 kwh*a/kwp Ausbau der Stromerzeugung 2004: Schätzwerte Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 9
10 PV typische Kosten-Kennzahlen, Stand 04/2004 Annahme: 30 kwp-anlage, Dachaufbau, aufgeständert, Einspeisung über den Hausanschluss PV-Module /kwp 79,6 % Montage 325 /kwp 6,5 % Wechselrichter 650 /kwp 13,0 % Netzanschluss 40 /kwp 0,8 % Komplettkosten /kwp Investition bei 30 kwp Größenordnung Laufende Kosten: Versicherung, Wartung/Unterhalt (1% von Invest je Jahr): 1 500, das sind in 20 a Zinsen (bei 5,5 % effektiv, 10 a Laufzeit) Leistungsverluste Module 0,25 Prozent je Jahr Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 10
11 Das neue EEG 2004: Vergütungssätze für PV Jahr 2005, Dachanlagen: 54,53 ct 51,87 ct je kwh Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 11
12 PV Ertragsseite, pessimistisch Jährliche Stromeinspeisung ~ 750 kwh/kwp und Jahr, gegenwärtig à 54,5 ct/kwh Ertrag pro Jahr bei 30 kwp: Einnahmen (rechnerisch) bei 20 a Betrieb Einnahmen 20* = Überschuss in 20 Jahren Ohne Berücksichtigung zus. Aufwendungen, während der Betriebszeit sinkendem Wirkungsgrad der Module! Ohne Berücksichtigung von Steueraspekten des Investors ~ Entspricht einem Verlust über die Lebensdauer, auch bei Berücksichtigung möglicher Steuervorteile! Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 12
13 PV Ertragsseite, optimistisch Jährliche Stromeinspeisung ~ 950 kwh/kwp und Jahr, gegenwärtig à 54,5 ct/kwh Ertrag pro Jahr bei 30 kwp: Einnahmen (rechnerisch) bei 20 a Betrieb Einnahmen 20* = Überschuss in 20 Jahren Ohne Berücksichtigung zus. Aufwendungen, während der Betriebszeit sinkendem Wirkungsgrad der Module! Ohne Berücksichtigung von Steueraspekten des Investors ~ Entspricht einer Rendite von 32 % bzw. 320 /1000 in 20 Jahren! Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 13
14 Jahresergebnisse PV, 30 kwp, 950 kwh/kwp Ergebnis kumuliert [Euro] ~ ,9% IRR Annahmen: /kw Invest = % Finanzierung, 25% Eigenmittel Zinssatz 4,5% bzw. 5,5% nominal 2 a tilgungsfrei 20 a Laufzeit Steuersatz 22% 2%/a Inflation 4% Abzinsung (Barwert) Jahresergebnis [Euro] Zeit [Jahre] Zeit [Jahre] Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 14
15 Jahresergebnisse PV, 30 kwp, 900 kwh/kwp Ergebnis kumuliert [Euro] ~ ,4% IRR Annahmen: /kw Invest = % Finanzierung, 25% Eigenmittel Zinssatz 4,5% bzw. 5,5% nominal 2 a tilgungsfrei 20 a Laufzeit Steuersatz 22% 2%/a Inflation 4% Abzinsung (Barwert) Jahresergebnis [Euro] Zeit [Jahre] Zeit [Jahre] Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 15
16 Jahresergebnisse PV, 30 kwp, 850 kwh/kwp Ergebnis kumuliert [Euro] ~ ,6% IRR Annahmen: /kw Invest = % Finanzierung, 25% Eigenmittel Zinssatz 4,5% bzw. 5,5% nominal 2 a tilgungsfrei 20 a Laufzeit Steuersatz 22% 2%/a Inflation 4% Abzinsung (Barwert) Jahresergebnis [Euro] Zeit [Jahre] Zeit [Jahre] Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 16
17 Ergebnis kumuliert [Euro] Jahresergebnisse PV, 30 kwp, 800 kwh/kwp < Annahmen: /kw Invest = % Finanzierung, 25% Eigenmittel Zinssatz 4,5% bzw. 5,5% nominal 2 a tilgungsfrei 20 a Laufzeit Steuersatz 22% 2%/a Inflation 4% Abzinsung (Barwert) Jahresergebnis [Euro] Zeit [Jahre] Zeit [Jahre] Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie ,4% IRR
18 Jahresergebnisse PV, 30 kwp, 750 kwh/kwp Ergebnis kumuliert [Euro] ,5% IRR Keine Amortisation in 20 Jahren! Annahmen: /kw Invest = % Finanzierung, 25% Eigenmittel Zinssatz 4,5% bzw. 5,5% nominal 2 a tilgungsfrei 20 a Laufzeit Steuersatz 22% 2%/a Inflation 4% Abzinsung (Barwert) Jahresergebnis [Euro] Zeit [Jahre] Zeit [Jahre] Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 18
19 PV: Pro und Contra Pro PV Beitrag zur Reduzierung schädlicher Klimagase Beitrag zur Energie-Unabhängigkeit Beitrag zur dezentralen Energieversorgung Beitrag zu einer nachhaltigen Energiewirtschaft Geringer zeitlicher Betreuungsaufwand Vergleichsweise sichere Einnahmen Contra PV Hoher, energieintensiver Materialaufwand Vergleichsweise hohe Investitionen, bezogen auf die inst. Leistung Geringe Rendite (oder Verluste) zu befürchten, oft werden sehr optimistische Wirtschaftlichkeitsannahmen getroffen! Kostenintensive Form der Energiebereitstellung, in Deutschland bei Netzanbindung auch langfristig nicht ohne Bevorzugung möglich Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 19
20 Die Dynamik der Potenzialerkenntnisse Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 20
21 - HEIZEN MIT HOLZBRENNSTOFFEN - BUDERUS, Scheitholz FRÖLING, Pellets Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 21
22 Zeitbedarf der Holzenergiebereitstellung mit unterschiedlichen Verfahren* ,7 37,8 39,2 29,3 27,3 24,5 23,1 14,7 Min/MWh Hu Motor-man. HS Motor-man. SH Teilmech. HS 1 Teilmech. HS 2 Teilmech. SH Teilmech. Kronenm. HS Vollmech. Resth. HS Vollmech. Stammh. HS * Fichte, bei 40 % Wassergehalt; Jahresbedarf EFH ~45 MWh = Std./a Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 22
23 /MWh Hu Kosten der Holzenergiebereitstellung mit Motor-man. HS unterschiedlichen Verfahren* 4,9 6,1 9,9 8,1 Motor-man. SH Lohnkosten Maschinenkosten Teilmech. HS 1 8,1 7,5 14,8 13,3 Teilmech. HS 2 Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 23 11,2 18,4 Teilmech. SH * Fichte, bei 40 % Wassergehalt, o. Rohstoff-Entgelte Teilmech. Kronenm. HS 10,9 6,1 12,9 Vollmech. Resth. HS 16,4 9,6 26,3 Vollmech. Stammh. HS
24 Preise biogener und fossiler Brennstoffe RME Brennstoffpreise in /GJ Rapsöl Heizöl -2 Waldhackgut Scheite, Hartholz, 33 cm Hackgut aus Sägeresten, unbeh. Altholz (A I) Altholz (A II-A IV) Holzpellets Landschaftspflegeholz Strohballen /CARMEN 2004/; /Hartig 2000/; /Hartig 2001/; /Wagner und Wittkopf 2000/; /Fischer et al. 2002/; /Groll 2004/; /Scheuermann et al. 2003/; /Hartmann et al. 2004/ Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 24
25 Kostenvergleich Wärmebereitstellung, Niedrigenergiehaus, 150 m², 10/15 kw, 16 MWh/a (1) Einheit Pellets SH Erdgas Heizöl Investitionen - Kessel Euro Pufferspeicher (Scheitholz) / Brauchwasserspeicher Euro Lagerung/Austragung/Tank/Gasanschluss Euro Schornstein/Abgasleitung Euro Gas/Elektroinstallationen Euro Hausinterne Verteilung Euro Summe Euro Förderung (MAP) Euro Summe Investition Euro Nutzungsdauern Kesselanlage + Zubehör Jahre Jahreswärmebedarf - Heizung u. Warmwasser MWh Anlagenwirkungsgrad % Anlagennutzungsgrad % 87% 83% 97% 87% Jahresbrennstoffbedarf MWh 18,4 19,3 16,5 18,4 Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen /Raab, Eltrop 2004/ Folie 25
26 Kostenvergleich Wärmebereitstellung, Niedrigenergiehaus, 150 m², 10/15 kw, 16 MWh/a (2) Einheit Pellets SH Erdgas Heizöl Betriebsgebundene Kosten Wartung/Reinigung/Instandhaltung Euro/a Schornsteinfeger Euro/a Versicherung Euro/a 60 Hilfsenergie Euro/a Summe betriebsgebundene Kosten Euro/a Kapitalgebundene Kosten Zinssatz (Stand Sept. 2004; 20 J. Laufzeit) 4,47% 4,47% 5,00% 5,00% Invest. P.a. Euro/a Summe kapitalgebundene Kosten Euro/a Verbrauchsgebundene Kosten Erdgas, aktuelles Preisniveau Nov ( Euro-Cent/kWh 4,2 Heizöl, aktuelles Preisniveau Nov ( Euro-Cent/kWh 3,7 Pellets, 172 Euro/t (Quelle: C.A.R.M.E.N Stand Aug. 2004) Euro-Cent/kWh 3,4 Scheitholz, 48 Euro/Rm (Quelle: Hartmann 2004) Euro-Cent/kWh 2,6 Summe verbrauchsgebundene Kosten netto Euro/a Summe verbrauchsgebundene Kosten brutto (inkl. MWSt.) Euro/a Spez. Brennstoffkosten Euro/MWh Gesamtkosten der Versorgung (netto) Euro/a Gesamtkosten der Versorgung (inkl. MWst) Euro/a Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen /Raab, Eltrop 2004/ Folie 26
27 Kostenvergleich Hausheizung 150 m², 10/15 kw, 16 MWh/a Flüssiggas Elektro Heizöl Erdgas Scheitholz 526 Pellets Brennstoffkosten für ein Einfamilienhaus () Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen /Raab, Eltrop 2004/ Folie 27
28 Flüssiggas Elektro Heizöl Erdgas Scheitholz Pellets Kostenvergleich Hausheizung 150 m², 10/15 kw, 16 MWh/a spezifisch ~16,6 ct/kwh ~22,4 ct/kwh ~15,5 ct/kwh ~14,4 ct/kwh ~12,5 ct/kwh ~16,3 ct/kwh Jahresgesamtkosten der Wärmeversorgung für ein Einfamilienhaus () Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen /Raab, Eltrop 2004/ Folie 28
29 Kostenvergleich Hausheizung 150 m², 10/15 kw, 16 MWh/a Jährliche Brennstoff- und Gesamtkosten Flüssiggas Elektro Heizöl Erdgas Scheitholz Pellets (brutto) Brennstoffkosten Gesamtkosten Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen /Raab, Eltrop 2004/ Folie 29
30 Wärmegestehungskosten im Vergleich BM Kleinfeuerung BM-Nahwärme Solarth. Wärme Erdwärmesonde tief Erdwärme, hydroth. Erdwärme, ob.-nah NT-Ölbrenner Gas-Brennwertk. Beispiel: Einfamilienhaus, 18 kw ct/kwh Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen nach Hartmann und Kaltschmitt, 2002 Folie 30
31 - ENERGIE AUS BIOGAS - Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 31
32 Entwicklung der Biogasanlagen in D Orange: Anzahl Anlagen bis 2004, grün geschätzt (2005), blau: el. Leistung Quelle: Fachverband Biogas e.v. Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 32
33 Richtwerte für spezifische Biogaserträge NaWaRo-Bonus Quelle: Biogashandbuch Bayern, 2004 Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 33
34 Literaturangaben zu Biogaserträgen aus unterschiedlichen Substraten Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen FNR, Schattner, Gronauer (2001), div. Quellen Folie 34
35 Biogas: Gaserträge und Gasqualität Quelle: FNR, Handreichung Biogas, 2004 Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 35
36 Biogasanlage: Arbeitsaufwand, leistungsabhängig ca. 160 kw el = 960 h/a ~ ½ AK Quelle: Biogashandbuch Bayern, 2004 Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 36
37 Spezifische Investitionskosten für Biogasanlagen 2005 Quelle: nach /Mitterleitner 2003/ Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 37
38 Biogasanlagen: Planungszahlen für die Kalkulation BHKW-Wartung Eigenwartung: 0,4-0,5 ct/kwh Voll-Wartungsvertrag: Bis 150 kw 1,5-1,8 ct, darüber 1,3-1,5 ct/kwh Anlagenwartung, Reparatur und Unterhalt: gesamt: ca. 1 ct/kwh Strom für Wartung, bei Eigenleistung 1,5-2,5 ct/kwh Strom, eher oberer Wert, inkl. Ersatz BHKW Reparaturkosten: zus. 1 /t Feststoff-Substratzufuhr Arbeitskosten BGA-Betrieb: 0,25-0,5ct/kWh Strom Stromverbrauch: i.d.r. > 5% bis 10% der Stromerzeugung Ausbringkosten Substrat: 4 /t Gärrest Versicherungen: 0,8-1% der Investitionen Substratkosten NaWaRo: sollten >20 /t (Maissilage) sein Quelle: Eig. Zus. Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 38
39 Biogasanlagen: Planungszahlen, Beispiel Quelle: Biogashandbuch Bayern, 2004 Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 39
40 Einflussfaktoren auf die Wirtschaftlichkeit Die Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen wird maßgeblich von folgenden Faktoren beeinflusst: Anschaffungskosten der Biogasanlage (Gesamtkosten!!) Elektrischer Wirkungsgrad des BHKW Substratkosten (Vollkosten!) Gasertrag (spezifisch und absolut) Gasqualität (Methangehalt!) Änderungen nur weniger Prozentpunkte bei einzelnen Parametern in der Wirtschaftlichkeitsvorschau entscheiden bereits häufig über den Erfolg! Viele Annahmen werden zu optimistisch getroffen! Bei Zusammentreffen mehrer Negativeffekte: Oft wirtschaftliches Aus die Folge Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 40
41 Einflussfaktoren auf die zu erwartenden Erträge Die Höhe der Erträge durch den Einsatz von NaWaRo s hängt ab von Der Qualität der eingesetzten NaWaRo s (Nährstoffgehalte und Verdaulichkeit) Der mittleren hydraulischen Verweilzeit im Fermenter (optimieren!) Dem elektrischen Wirkungsgrad des BHKW s (Erfolgskontrolle!!) Der Qualität der Prozessführung (Fähigkeit des Anlagenbetreibers) Dem Düngerwert des Gärrestes (anrechenbare Nährstoffe) Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 41
42 Verwertung von Ackerfrüchten über das EEG Vergütung: 11,5 + 6,0 Cent/kWh, Maissilage 50 t/ha Grassilage 27 t/ha Hybridroggen 7,5 t/ha Ertrag (Stromvergütung: 11,5 + 6,0 ct/kwh, Düngewert) /ha ( kwh/ha) /ha (9.748 kwh/ha) /ha (8.537 kwh/ha) Bereitstellungskosten inklusive Anlagenbetreuung /ha (1.390 /ha) /ha (1.004 /ha) 973 /ha (870 /ha) Feste und variable Kosten Biogasanlage 948 /ha 488 /ha 326 /ha Ausbringungskosten 151 /ha 82 /ha 6 /ha Summe Kosten /ha /ha /ha Stromgestehungskosten 14,06 ct/kwh 17,36 ct/kwh 15,26 ct/kwh Unternehmensgewinn (Deckungsbeitrag, Quelle: MLR) 905 /ha (1700 /ha) 230 /ha (1700 /ha) 266 /ha (430 /ha) Quelle: Bayer.Landw. Wochenblatt 39/04; Schilcher, LfL München, verändert Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 42
43 Einflussgrößen auf den Unternehmensgewinn eines Bioenergielandwirts Unternehmensgewinn Parameterveränderung FM-Ertrag +/- 10 % Elekt. Wirkungsgrad +/- 1% Anschaffungskosten +/- 10% Methangehalt +/- 1% Quelle: Bay. Landw.Wochenblatt 39/04 Schilcher LFL München Maissilage 905 /ha +/- 212 /ha (+/- 26 %) +/- 76 /ha (+/- 9 %) +/- 56 /ha (+/- 7 %) +/- 47 /ha (+/- 6 %) Hybridroggen 266 /ha +/- 110 /ha (+/- 66 %) +/- 34 /ha (+/- 20%) +/- 16 /ha (+/- 10 %) +/- 21 /ha (+/- 13 %) Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 43
44 Wirtschaftlichkeit von Kofermenten in Biogasanlagen Quelle: FNR, Handreichung Biogas, 2004
45 Wirtschaftlichkeit Biogas (300kWel, 100% NaWaRo, /kw) Einfluss Einsatzstoffe, Gasausbeute Parameter Vergütung Investitionssumme Finanzierungskosten Laufzeit pro Jahr Produktion pro Jahr Eigenstrombedarf Erlöse pro Jahr Rohstoffkosten Betriebskosten Sonstiges (Pers.Ver.) Gewinn Einheit ct/kwh Std. kwh/a kwh/a /kwh /kwh Fall I , , Fall II , , Quelle: nach Schmack, 11/2004 Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 45
46 Wirtschaftlichkeit Biogas (300kWel, 100% NaWaRo, /kw) Einfluss Eigenstrom, Betriebskosten Parameter Vergütung Investitionssumme Finanzierungskosten Laufzeit pro Jahr Produktion pro Jahr Eigenstrombedarf Erlöse pro Jahr Rohstoffkosten Betriebskosten Sonstiges (Pers.Ver.) Gewinn Einheit ct/kwh Std. kwh/a kwh/a /kwh /kwh Fall I , , Fall II , , Quelle: nach Schmack, 11/2004 Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 46
47 Wirtschaftlichkeit Biogas (300kWel, 100% NaWaRo, /kw) Einfluss von Laufzeit BHKW, Eigenstrom, Rohstoffkosten, Betriebskosten Parameter Vergütung Investitionssumme Finanzierungskosten Laufzeit pro Jahr Produktion pro Jahr Eigenstrombedarf Erlöse pro Jahr Rohstoffkosten Betriebskosten Sonstiges (Pers.Ver.) Gewinn Einheit ct/kwh Std. kwh/a kwh/a /kwh /kwh Fall I , , Fall II , , Quelle: nach Schmack, 11/2004 Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 47
48 Wirtschaftlichkeit Biogas (300kWel, 100% NaWaRo, /kw) Einfluss der Investitionskosten Parameter Vergütung Investitionssumme Finanzierungskosten Laufzeit pro Jahr Produktion pro Jahr Eigenstrombedarf Erlöse pro Jahr Rohstoffkosten Betriebskosten Sonstiges (Pers.Ver.) Gewinn Einheit ct/kwh Std. kwh/a kwh/a /kwh /kwh Fall I , , Fall II , , Quelle: nach Schmack, 11/2004 Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 48
49 Wirtschaftlichkeit Biogas (300kWel, 100% NaWaRo, /kw) Einfluss der Investitions- und variablen Kosten Parameter Vergütung Investitionssumme Finanzierungskosten Laufzeit pro Jahr Produktion pro Jahr Eigenstrombedarf Erlöse pro Jahr Rohstoffkosten Betriebskosten Sonstiges (Pers.Ver.) Gewinn Einheit ct/kwh Std. kwh/a kwh/a /kwh /kwh Fall I , , Fall II , , Quelle: nach Schmack, 11/2004 Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 49
50 Ermittlung der KWK-Bonus-Vergütung Quelle: Biogashandbuch Bayern Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 50
51 Biogasanlage: Wärmeerzeugung und Wärmebedarf Beispiel: Kleinanlage, Gülleverwertung Quelle: FNR, Handreichung Biogas, 2004 Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 51
52 Biogasanlage: Wärmenutzung als Beitrag zu einer nachhaltigen Wirtschaftlichkeit Wichtiger Ansatz: Win-Win-Situationen schaffen! Wärmeabgabe wird mit zunehmender Anlagengröße wirtschaftlich interessanter; >200 kw el sinnvoll Faustzahl: Trassenlänge sollte i.d.r. < m sein Bessere Amortisation bei höherer Wärmelieferung! Kosten einer Wärmeleitung: /lfd. m, plus Wärmeübergabe, Zähler etc. Kundenwunsch: Vollversorgung? Zusatzversorgung? -> Wärmepreis, langfristige Verträge Rechtliches: Trassenführung -> Grunddienstbarkeiten? Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 52
53 Biogasanlage: Wärmenutzung als Beitrag zu einer nachhaltigen Wirtschaftlichkeit: Beispiel Annahmen: BHKW-Leistung 100 kw el /150 kw th ; Stromkennzahl 0,66 Wärmeüberschuss: kwh/a; 23,5% Prozesswärme Wärmebedarf Abnehmer (30 WE): kwh/a, davon kwh/a aus Biogas, Rest über eigenen Heizöl-Spitzenlastkessel (5,8 ct/kwh Nutz Öl) Einnahmen aus Wärmeverkauf Erlöse Wärmeverkauf: KWK-Bonus nach EEG: Einnahmen aus Wärmeverkauf: (8 ct/kwh) (2 ct*0,66/kwh) Kosten der Wärmelieferung 400m Trasse, 30 Hausanschlüsse, Zähler, Spitzenkessel... Gesamtinvest ; von den 30 Abnehmern (à ) Betriebskosten: Gesamtkosten: Zus. Gewinn aus Wärmeverkauf (bei Zinssatz 5%, 15a) Quelle: nach HessenEnergie, Okt 2004 Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 53
54 Chancen der Biomasse im kommunalen Umfeld Wärme für Schulzentren, Krankenhäuser, Schwimmbäder, Nahwärmenetze... Heiz- und Prozesswärme für mittelständische Gewerbebetriebe... Kälteerzeugung in abnahmeschwachen Sommermonaten Stromerzeugung in Kraft-Wärme-Kopplung (bei Holz i.d.r. wärmegeführt), dezentral Zur Realisierung von Bioenergieprojekten: Wärmegestehungskosten sind wichtig, nicht Investitionen! Verbindung von Versorgung (Energie) und Entsorgungslösung (z.b. teuere Kompostierung von Grünschnitt, Bioabfällen) Win-Win-Situationen identifizieren! Energiecontracting als Alternative zu kommunalen Investitionen! Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 54
55 Chancen für Biogas Entkopplung von Standorten der Erzeugung und Nutzung BHKW dort, wo die Wärme benötigt wird, Biogasleitung legen Aufbereitung auf Erdgasqualität (größere Anlagen), Einspeisung Netz Einfache Aufbereitung mit Einspeisung in Erdgasnetz von Stadtwerken Gemeinschaftsanlagen Risikominderung, Betriebssicherheit Economy of Scale Wärme-Abgabemengen ggf. interessanter für Abnehmer Kommunale Energieplanungen neu ausrichten First Mover in Kommune ausfindig machen Motor für Projektrealisierung, positives Klima, z.b. Bürgermeister Win-Win-Situationen erzeugen Standortsuche: o Biogas kann auch Wärme liefern, u.u. sogar äußerst günstig! o Biogas muss keine Geruchsbelästigungen verursachen! Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 55
56 Zusammensicht: Biogas, PV im Vergleich PV: Bei optimalem Ertrag ca. 9% IRR zu erwirtschaftbar Realistisch: eher 0,5 % IRR (800 kwh/kwp), ggf. etwas höher Über den Daumen: bei kleinen Anlagen bis 30 kw geringer Gewinn nach 20 Jahren möglich, größere Anlagen i.d.r. vorteilhafter Kaum Betreiber-Know-How notwendig Biogas: Erheblich höhere Investitionen erforderlich für Wirtschaftlichkeit Viele Unsicherheitsfaktoren des wirtschaftlichen Erfolgs Kontinuierlicher Betriebsstoffbedarf: Planungssicherheit?! Fundiertes Betreiber-Know-How unabdingbar Wirtschaftliche Erfolgsmöglichkeiten vorhanden, besonders bei guter Wärmeverkaufsmöglichkeit (Preise, Mengen!) Bei 100 kw el sind Größenordnungen von Gewinn (vor Steuer) realistisch, plus Wärmeverkauf optional (~ ) Investkosten spezifisch liegen z.t. über /kw! Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 56
57 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Dr. Johannes Moerschner Schwalbenstr. 18/ Filderstadt Tel.: 0711/ Mobil: 0163/ Moerschner, , Bioland + BÖL Infotag, Breitingen Folie 57
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