Master Class Course Conference Renewable Energies. Verantwortung für die Zukunft- Rohstoffe, Ideen und Veränderungen. 5. Dezember 2013, Eberswalde

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1 Master Class Course Conference Renewable Energies Verantwortung für die Zukunft- Rohstoffe, Ideen und Veränderungen 5 Dezember 2013, Eberswalde

2 Bio-Erdgas aus Brandenburg Erfahrungen der GASAG- Gruppe Stefan Obermaier (Referent Gasaufbereitung & KWK, GASAG) 5 Dezember 2013, Eberswalde

3 Agenda (1/2) Kurzvorstellung der GASAG-Gruppe Politische Ziele in Sachen Bio-Erdgas Aktueller Stand der Biogas- und Bio-Erdgaserzeugung in Deutschland Entwicklung der Biogasanlagenbestandes Entwicklung des Bio-Erdgasanlagenbestandes Entwicklung der Anbaufläche für nachwachsende Rohstoffe Aktueller Stand der Bio-Erdgaserzeugung in Brandenburg 3

4 Agenda (2/2) Kurzvorstellung der Bio-Erdgasprojekte der GASAG-Gruppe GreenGas Produktionsanlage Rathenow GmbH & Co KG GASAG Bio-Erdgas Schwedt GmbH Bio-Erdgas Neudorf GmbH Vermarktungsmöglichkeiten und Zertifizierung von Bio-Erdgas Fazit 4

5 Kurzvorstellung GASAG-Gruppe (1/2) Unternehmen mit über 160-jähriger Tradition Größter kommunaler Erdgas-Endverteiler in Deutschland Seit 1998 vollständig privatisiert Anteilseigner: - EON: 1/3 - GdF Suez: 1/3 - Vattenfall: 1/3 Bundesweit über Kunden Umsatzerlöse Konzern: ca 1,35 Mrd (2012) Rd 1900 Mitarbeiter/innen Konzern zum

6 Kurzvorstellung GASAG-Gruppe (2/2) 31,575% 31,575% 36,85% 6

7 Integriertes Energie- und Klimaprogramm (IEKP) Ziele des im August 2007 verabschiedeten IEKP: Bis zum Jahr 2030 kann in Deutschland ein Biogaspotenzial erschlossen werden, das 10% des derzeitigen Erdgasverbrauchs entspricht Bis zum Jahr 2020 sollen bereits 6 % erreicht werden Das bedeutet bei einem deutschen Erdgasverbrauch von ca 100 Mrd m³ (2007) und einer bereits realisierten Bio-Erdgaseinspeisung von ca 580 Mio m³ aus 107 Anlagen (Dez 2012 = 10% vom Ziel 2020): Mrd m³ Bio-Erdgas erzeugen und einspeisen entspricht ca 930 Anlagen mit einer Leistung von 700 Nm³/h Mrd m³ Bio-Erdgas erzeugen und einspeisen entspricht ca 1600 Anlagen mit einer Leistung von 700 Nm³/h 7

8 Förderviereck der Bio-Erdgaseinspeisung und -vermarktung Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) Energiesteuergesetz (EnergieStG) [BiokraftstoffnachhaltigkeitsVO] Einspeisung und Vermarktung Bio-Erdgas Energiewirtschaftsgesetz (EnWG), Gasnetzzugangsverordnung (GasNZV) Erneuerbare-Energien-Wärme-Gesetz (EEWärmeG) 8

9 Entwicklung des Biogas-Anlagenbestandes in Deutschland Quelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe ev (FNR) 9

10 Entwicklung des Bio-Erdgas-Anlagenbestandes in Deutschland Quelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe ev (FNR) 10

11 Bio-Erdgas-Anlagen in Deutschland Quelle: Deutsche Energieagentur (dena), Stand März

12 Entwicklung der Anbaufläche für NawaRo in Deutschland (1/2) Quelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe ev (FNR) 12

13 Entwicklung der Anbaufläche für NawaRo in Deutschland (2/2) Quelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe ev (FNR) 13

14 Entwicklung der Maisanbaufläche auf Ebene der Bundesländer Quelle: Deutsches Maiskomitee ev (DMK) 14

15 Bio-Erdgas-Anlagen in Brandenburg Anlagen in Betrieb: - Neudorf (Groß Pankow) - Rathenow - Klein Schulzendorf (Trebbin) - Schwedt/Oder (Neuer Hafen) - Ketzin - Barsikow - Schwedt (Raffinerie) - Schmargendorf (Angermünde) - Wriezen - Schöllnitz - Neukammer 2 (Nauen) Quelle: Biomethananlagen im Land Brandenburg, eti Brandenburg März

16 Realisierte Bio-Erdgasanlagen der GASAG-Gruppe, GreenGas Produktionsanlage Rathenow GmbH & Co KG Erzeugung von Bio-Erdgas aus nachwachsenden Rohstoffen - Gesellschafter: - 51% bpg biofuel projektmanagement gmbh - 49% EMB Energie Mark Brandenburg GmbH - Standort: Industrie- und Gewerbegebiet in Rathenow - Grundstücksgröße: m² - Anlagentechnik: Produktion, Aufbereitung und Einspeisung von Biogas ins öffentliche Erdgasnetz - Anlagenleistung: ca 7,5 MW = ca 3,0 MW el - Inbetriebnahme: Juli Gasaufbereitungsverfahren: physikalische Gaswäsche nach dem Prinzip der Druckwasserwäsche mit organischer Waschflüssigkeit - Input: ca t NawaRo (24000 t Maissilage, 8000 t Roggen-GPS, 4500 t Roggenkorn und 4000 t Gülle) Bildquellen: EMB Energie Mark Brandenburg GmbH - Output: ca 520 Nm³/h Bio-Erdgas = ca 45 Mio kwh Hs /a 16

17 Kurzvorstellung des Bio-Erdgasprojektes in Rathenow 3D-Darstellung GGA Rathenow Wärmespeicher Fermenter Gasspeicher Fackel Gastrocknung Fugatlager Gasaufbereitung + Verdichtung Therm Abluftbehandlung BHKW-Modul Trafo Nachgärer Entschwefelung GDRMA Biofilter Sozialgebäude + Anlagenüberwachung Werkstattcontainer Fahrzeugwaage Siloplatte (70 x 70 m) Tiefbunker + Getreidesilo Lagerbehälter Fe 2 Cl Fugat- + Ausgleichsbehälter Separation Bildquelle: ALENSYS Engineering GmbH, Beschriftung: EMB Energie Mark Brandenburg GmbH 17

18 Realisierte Bio-Erdgasanlagen der GASAG- Gruppe, GASAG Bio-Erdgas Schwedt GmbH Erzeugung von Bio-Erdgas aus nachwachsenden Rohstoffen - Gesellschafter: GASAG Berliner Gaswerke AG - Standort: Industrie- und Gewerbegebiet in Schwedt/Oder - Grundstücksgröße: m² (Anlagenerweiterung geplant) - Anlagentechnik: Produktion, Aufbereitung und Einspeisung von Biogas ins öffentliche Erdgasnetz - Anlagenleistung: ca 7,5 MW = ca 3,0 MW el - Inbetriebnahme: November Gasaufbereitungsverfahren: chemische Gaswäsche nach dem Prinzip der drucklosen Aminwäsche - Input: ca t NawaRo (ca t Maissilage, ca 9000 t Roggen-GPS und ca 5000 t Grassilage) - Output: ca 700 Nm³/h Bio-Erdgas = ca 60 Mio kwh Hs /a Bildquellen: GASAG Bio-Erdgas Schwedt GmbH 18

19 Realisierte Bio-Erdgasanlagen der GASAG- Gruppe, Bio-Erdgas Neudorf GmbH Erzeugung von Bio-Erdgas aus Rohbiogas auf Basis nachwachsender Rohstoffen - Gesellschafter: - 74,9% EMB Energie Mark Brandenburg GmbH - 25,1% Stadtwerke Pritzwalk GmbH - Standort: Gewerbegebiet in Groß Pankow OT Helle/Neudorf - Grundstücksgröße: ca 6000 m² - Anlagentechnik: Aufbereitung und Einspeisung von Biogas ins öffentliche Erdgasnetz Bildquellen: BEN Bio-Erdgas Neudorf GmbH - Anlagenleistung: ca 7,5 MW = ca 3,0 MW el - Inbetriebnahme: zweites Halbjahr Gasaufbereitungsverfahren: chemische Gaswäsche nach dem Prinzip der drucklosen Aminwäsche - Input: ca 1400 Nm³/h Rohbiogas aus NawaRo (ca t Maissilage, ca 7000 t Roggen-GPS, ca 3000 t Futtergetreide und ca 6000 t Schweinegülle) - Output: ca 700 Nm³/h Bio-Erdgas = ca 59 Mio kwh Hs /a 19

20 D-Darstellung der Gasaufbereitungsanlage, Bio-Erdgas Neudorf GmbH Waschkolonne V- Kühler Materialcontainer Container mit E- und Regenerationstechnik Kalorimeter BioMethanweiche Rohbiogasweiche Aktivkohlefilter Adsorbtionstrocknung Kaltwassersatz Bildquelle: MT-BioMethan GmbH, Beschriftung: BEN GmbH 20

21 Stoff- und Energieflussbild der Bio-Erdgas Neudorf GmbH Stoff- und Energiefließbild der Biogasanlage/Biogasaufbereitungsanlage Neudorf Substratmix = Maissilage, Grassilage, Roggen-GPS, Gülle, ua Legende: m = Masse V = Volumenstrom Qth = Wärmestrom Qel = Elektrizitätsversorgung Biomass m Waage m m = Verbindung geplant m m Silo Zuckerrübenmuslagune Feststoffeintrag I Feststoffeintrag II Gülle aus eigenen Stallungen V Substrat V Substratmix V Substratmix V Eisen (II) Chlorid V Gärrest Fermenter I Fermenter II Entschwefelung O2 Generator Biogasanlage V GAS V Gärrest V GAS V Gärrest V GAS V Eisen (II) Chlorid Seperation Abtankstation V GAS Zwischenlager V GAS V Gärrest V Gärrest V Gärrest V GAS Kondensatschacht V Gärrest V GAS Gärrestaufbereitung V Kondensat aus Fackelanlage Sickerschacht Anschlussmöglichkeit Notstromaggregat V Kondensat aus Gastrocknung V GAS Gastransportcontainer/ Gastrocknung BHKW 2 x 265 kw Q th V GAS BGAA Materialcontainer Kalorimeter V GAS Notgasfackel Rohbiogas+ Bioerdgas V GAS Q el Trafo V Kondensat Q th Q th Q el V Retentat Q th Biogaskessel Biogasaufbereitungsanlage Biogaseinspeiseanlage V GAS Q el Trafo Notgasfackel Hochtemperaturwärmeverteilung BGEA V GAS GDRMA Schnittstelle Rohbiogas, Wärme und Retentat Gärrestzwischenlager Überschussmengen aus Biogasproduktion externer Gastransportcontainer Algenzuchtanlage Q th Niedertemperaturwärmeauskopplung zur Fermenterbeheizung Fermenterbeheizung Feststoffeintrag Fermenter I Jörn Ahlers Bioenergie GmbH & Co KG V GAS 2 BHKW je 250 kw Trafo externe BHKW 2 x 265 kw Verregnungsanlage Fermenter II Jörn Ahlers Biogas GmbH Feststoffeintrag Gärrestzwischenlager V GAS V Gärrest 2 BHKW je 250 kw Trafo Q th gasdichtes Gärrestendlagerbecken Abtankstation V GAS Schwachgasfackel Schnittstelle Altanlagen Datum, der Erstellung:

22 Vermarktungsmöglichkeiten von Bio-Erdgas (1/5) Bio-Erdgas Endkundenmarkt Industrie/HuK Kraftstoff Brennstoff / KWK- Anwendung Zwischenspeicherung Strom Wärme 22

23 Vermarktungsmöglichkeiten von Bio-Erdgas (2/5) (Beimischung) 23

24 Vermarktungsmöglichkeiten von Bio-Erdgas (3/5) (Kraftstoff) 17 Erdgas-Tankstellen, davon 13 in GASAG-Besitz an vielen Tankstellen mit 20% Bio-Erdgas > 4100 Erdgasautos im Bestand! Förderung von 111 bis 1500 je Erdgasauto Emissionsvorteile gegenüber Benzin: 25% weiniger CO 2 35% weniger Russpartikel 53% weniger Stickoxide 22 serienmäßige Erdgas-Fahrzeuge bestellbar ERDGAS ist der bisher einzige flächendeckend verfügbare alternative Kraftstoff, durch den sich die CO 2 -Emission schon heute deutlich reduzieren lässt 24

25 Vermarktungsmöglichkeiten von Bio-Erdgas (4/5) (Kraftstoff) 25

26 Vermarktungsmöglichkeiten von Bio-Erdgas (5/5) (KWK) Energieversorgungskonzept mit KWK & Bio-Erdgas in Berlin (GASAG Contracting) Sanierung von 9 Wohnhausgruppen mit 2410 Wohneinheiten (degewo) Installation von 2 BHKW-Modulen zur Wärme- und Stromversorgung Anlagentechnik: Bio-Erdgas BHKW & Erdgas BHKW mit je 800 kw el degewo (Waldsassener Straße) 26

27 Zertifizierung von Bio-Erdgas im Sinne EEG & BioKraftstoffNachVO Zertifizierung Bio-Erdgas EEG NAWARO-Bonus Technologie- & Gasaufbereitungsbonus KWK-Bonus BioKraftstoff- NachhaltigkeitsVO Erzeugung der Biomasse Erzeugung des Biogases/ Bio-Erdgases 27

28 Schaubild zur Bilanzierung der THG-Emissionen Klimarelevante THG-Emissionen sind Kohlendioxid, Methan und Lachgas Quelle: Grundlagenstudie zur Nachhaltigkeit der Biogasstrategie der GASAG, atz,

29 Benötigte Daten zur Berechnung der THG-Emissionen (1/2) Substratart Alle Substratmengen [tfm/monat] Eingesetzte Düngermenge jeweils für N, P2O5, K2O, CaO [kg/(ha*a)] je Substratart Frischmasse-ertrag [kg/(ha*a)] Liefermenge [t FM] Alle TS-Gehalte der Substrate [%/tfm] Standardemissionsfaktor für Gülle & HTK gemäß REDCert [g CO2-Äq / MJ] Anbaufläche je Substratart[ha] Biomasseanbau und Anlieferung* Saatgutmenge [kg/(ha*a)] Pflanzenschutzmittelverbrauch [kg/(ha*a)] je Substratart Dieselverbrauch Anbau + Ernte je Substratart [l/(ha*a)] Größe des eingesetzten Traktors [140 kw, 90 kw oder 60 kw; Ca-Angabe ausreichend] Transportentfernung Feld BGA [km] Transportentfernung Feld Aussenlager BGA [km] *Alle Angaben jeweils immer auf die einzelnen Substrate bezogen Verfügbarkeit Thermalölkessel [%] Methanverlust Rohbiogas Fackel [%/Monat] Ø CH4-Gehalt Rohbiogas [%] Biogas-erzeugung Methanverlust Biogasanlage (Bestimmung über gasdichte Behälterabdeckung) [%/Monat] Therm Nutzungsgrad Thermalölkessel [%] Silierverluste [%] Methanschlupf Thermalölkessel [%/Monat] Fackelmenge Rohbiogas [m³/monat] Ø Wärmebedarf Biogasanlage exkl Nutzungsgrad [kw] Emissionswert für Stromlieferung an BGA [gco2/kwh] Kraftstoffverbrauch Radlader & Rübenzerkleinerer [l/monat] Stromverbrauch Biogasanlage [kwh/monat] 29

30 Benötigte Daten zur Berechnung der THG-Emissionen (2/2) Leistung der Gasaufbereitungsanlage [Nm³/h Rohbiogas] Ø CH4-Gehalt Bio-Erdgas [%] Stromverbrauch Verdichter (kwh el /Nm³) Methanschlupf Transport (Vol%) Emissionswert für Stromlieferung an BGAA [gco2/kwh] Biogasaufbereitung Biogaseinspeisemenge [kwhhs/monat] Stromverbrauch Transport (Wh el /MJ) Transport + Verdichtung Eigenverbrauch Transport (Vol%) Methanverlust Bio- Erdgas Fackel [%/Monat] Fackelmenge Bio- Erdgas [m³/monat] Stromverbrauch Biogasaufbereitungsanlage [kwh/monat] Methanschlupf Gasaufbereitung (Bestimmung über FID- Messgerät [%/Monat] Brennwert Methan [kwhhs/m³] Emissionsfaktor Dieselkraftstoff [gco2/mj] Emissionsfaktor für Kraftstoff im Sinne der NachhaltigkeitsVO fossiler Referenzwert [gco2/mj] Wärmebedarf Gasaufbereitung inkl Nutzungsgrad [kw/ Nm³ Rohbiogas] Heizwert Diesel [MJ/l] Allgemeine Angaben Umrechnungsfaktor kwh/mj [3,6] Dichte Methan [kg/m³] Äquivalente CO2-Emission für CH4 [kgco2/kg] Verhätnis Hi/Hs für Methan [0,9012] 30

31 Fazit Seit der EEG- Novellierung in 2012 ist der Neubau von Biogasanlagen rückläufig, mit teilweise gravierenden Auswirkungen bei den Anlagenbauern Die im Rahmen des IEKP verabschiedeten und in der GasNZV festgehaltenen politischen Ziele zur Substituierung von Erdgas durch Bio-Erdgas müssen auf Basis des derzeitigen Erfüllungsstandes als nicht erreichbar angesehen werden Die im Koalitionsvertrag festgehaltenen Eckpunkte für die anstehende EEG- Novellierung in 2014 (überwiegender Einsatz von biogenen Abfall- und Reststoffen zur Biogaserzeugung) wird voraussichtlich zu einer Verschärfung der Stagnation der Marktentwicklung führen Die aktuelle Marktentwicklung wird dem Multitalent Biogas/Bio-Erdgas nicht gerecht 31

32 Vielen Dank! 32

33 Kontakt GASAG Berliner Gaswerke Aktiengesellschaft Bereich Erneuerbare Energien Stefan Obermaier Henriette-Herz-Platz 4, Berlin Telefon: Telefax: Internet: wwwgasagde 33