C.A.R.M.E.N. Wirtschaftlichkeit von BHKW mit Rapsöl und Ethanol hm/ bhkw-wirtschaftlichkeit

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1 Wirtschaftlichkeit von BHKW mit Rapsöl und Ethanol Blockheizkraftwerke (BHKW) sind stationäre Anlagen, die dezentral zur gleichzeitigen Wärme- und Stromerzeugung eingesetzt werden und deshalb eine gewissenhafte Auslegung erfordern. Die Wirtschaftlichkeit hängt stark von den gesetzlichen Vergütungsregelungen ab hm/ bhkw-wirtschaftlichkeit Bestandsaufnahme zum Wärmebedarf und zur Anlagendimensionierung Blockheizkraftwerke (BHKW) erzeugen gleichzeitig Wärme und Strom. Um einen wirtschaftlichen Betrieb der Anlage zu erreichen, sollte das BHKW mindestens Volllaststunden erreichen. Voraussetzung hierfür ist ein möglichst gleichmäßiger Wärmebedarf auf niedrigem Temperaturniveau (<100 C). Gut geeignet sind BHKWs zum Beispiel für Wohngebäude mit einem hohen Warmwasserbedarf oder Anwendungen mit einem gleichmäßigen Prozesswärmebedarf. Nur bedingt geeignet sind Abnehmer mit einem stark schwankenden Wärmebedarf (z. B. beheizte Werkstätten, teilweise genutzte Bürogebäude). Zur Bestandsaufnahme ist die Beratung durch einen Energieberater oder Heizungsbauer sinnvoll. Bei Wohngebäuden sollten weitere Wärmeerzeuger vorhanden sein und das BHKW zur Abdeckung der Grundlast eingesetzt werden. Die Wärmeleistung des BHKW sollte dann etwa 30 % der erforderlichen thermischen Spitzenleistung betragen. Bei von Tag zu Tag stark schwankendem Wärmebedarf ist der Einsatz eines Wärmepuffers ratsam. Brennstofflagerung Die Dimensionierung der Tankanlage sollte üblicherweise für 3 Monate ausreichen. Die spezifischen Eigenschaften des Brennstoffes sind bei der Ausführung zu berücksichtigen: Rapsöl: kühl und dunkel lagern; Wasserzutritt verhindern; keine Leitungen aus Buntmetallen; regelmäßige Reinigung der Tanks einplanen Ethanol: wasserlösliche leicht entzündliche und explosive Flüssigkeit der Gefahrklasse B: damit ist die Lagerung anzeigepflichtig und entweder oberirdisch im Freien oder in Erdtanks auszuführen e.v. Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwerk Schulgasse Straubing Tel / Fax / URL:

2 BHKW: bauliche und technische Anforderungen, Betrieb BHKW werden in der Regel in einem Nebenraum aufgestellt. Vorhandene Heizräume müssen einen geeigneten Platz mit der Möglichkeit der hydraulischen Anbindung, der Stromeinspeisung und der Ableitung der Abgase bieten. In Wohnhäusern ist auf eine sehr gute Schallisolierung zu achten. Der BHKW-Hersteller sollte über ausreichende Referenzen verfügen und zumindest im ersten Betriebsjahr die Wartung der Anlage übernehmen. An die Anlage werden hohe Anforderungen gestellt. Der Grundmotor sollte deshalb ein ausgereiftes Aggregat sein. Die Anforderungen an den Brennstoff sollten durch den Hersteller der Anlage festgelegt werden, z. B. bei Rapsöl entsprechend der DIN Der Betrieb eines BHKW erfordert eine umsichtige und möglichst tägliche Kontrolle des Aggregates. Der Betriebsaufwand ist also deutlich höher als bei einem einfachen Wärmeerzeuger. Vergütung für flüssige Biomasse nach EEG 2012 Der Vergütungsanspruch nach EEG (5) besteht für Anlagen, die flüssige Biomasse einsetzen, nur für den Stromanteil aus flüssiger Biomasse, die zur Anfahr-, Zündund Stützfeuerung notwendig ist; flüssige Biomasse ist Biomasse, die zum Zeitpunkt des Eintritts in den Brenn- oder Feuerraum flüssig ist. Damit fallen Pflanzenöl oder Alkoholkraftstoffe bei der üblichen Nutzung in ab 2012 errichteten verbrennungsmotorischen BHKW-Anlagen nicht unter die EEG-Vergütung. Vergütung nach KWK-Gesetz Das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz vom 19. März 2002 (ergänzt am ) regelt die Abnahme und die Vergütung von Kraft-Wärme-Kopplungsstrom (KWK-Strom) aus Kraftwerken mit KWK-Anlagen auf Basis von Steinkohle, Braunkohle, Abfall, Biomasse, gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen. Für den aufgenommenen KWK-Strom ist der Preis, den der Betreiber der KWK-Anlage und der Netzbetreiber vereinbaren, und ein Zuschlag zu entrichten. Als üblicher Preis gilt für KWK-Anlagen der durchschnittliche Preis für Grundlaststrom an der Strombörse EEX in Leipzig im jeweils vorangegangenen Quartal. Für KWK-Anlagen mit einer elektrischen Leistung bis 50 kw beträgt der KWK-Zuschlag für einen Zeitraum von 10 Jahren ab Inbetriebnahme 5,11 Cent/kWh. Für eine Anlage mit einer größeren Installierten Leistung wird der Zuschlag für max Betriebsstunden bezahlt. Hierbei für die ersten 50 kw 5,11 Cent/kWh und für die darüber hinausgehende Strommenge 2,1 Cent/kWh. Seite 2

3 Steuerrückerstattung für Pflanzenölkraftstoff Sobald Pflanzenöl als Brennstoff für BHKW mit einem Nutzungsgrad von mindestens 70% zum Einsatz kommt, kann die auf Pflanzenöl als Kraftstoff fällige Energiesteuer rückerstattet werden. Zuständig hierfür ist das Hauptzollamt ( Das Regelkraftwerk Blockheizkraftwerke auf Basis von Biomasse können in gewissen Grenzen bedarfsorientiert betrieben werden und damit auf schwankende Leistungsanforderungen reagieren. Die Möglichkeit, Strom zu gewissen Zeiten anbieten zu können, kann zu einer höheren Vergütung führen. Üblicherweise erfolgt eine informationstechnische Zusammenschaltung von mehreren dezentralen BHKW zu einem virtuellem Kraftwerk. Durch die Bündelung wird eine Teilnahme am Marktgeschehen ermöglicht. (siehe Tagungsband 18. CA.R.M.E.N.-Forum "Erneuerbarer Strom stabiles Netz dank Biomasse, März 2011, ISBN ) Das Rapsöl-BHKW Rapsöl-BHKW: Einspeisung Inbetriebnahme: 2012 Nutzwärme: kwh/a Feuerungswärmeleistung: 76 kw Laufzeit (VBH): h/a Pflanzenöl-Heizwert: 9,66 kwh/l Brennstoffverbrauch: l/a Elektrizität 1) 33% 31% 0,1211 /kwh Einspeisung: 100% /a Wärme 2) 55% 54% 0,0824 /kwh Leistung: 42 kw th /a 88% 85% /a BHKW 65% 8,0 a 4,5% 15,2% /a Sonstiges 35% 10,0 a 4,5% 12,6% /a /a Brennstoffpreis Rapsöl 3) 0,960 /l /a /a Gewinn /a Grenzkostenpreis für Rapsöl 0,445 /l 3) kaltgepresstes Rapsöl ab Ölmühle, ohne Energiesteuer nach UFOP Marktinformation März 2012 Seite 3

4 Die Kalkulation zeigt, dass der KWK-Zuschlag von 5,11 cent/kwh für Anlagen mit einer elektrischen Leistung bis 50 kw bei Weitem nicht ausreicht, um einen wirtschaftlichen Betrieb zu ermöglichen. Kann mit der Anlage 70% des Stroms zu einem Kostenansatz von 19 cent/kwh selbst genutzt werden, so verbessert sich die wirtschaftliche Situation (siehe BHKW-Auslegung: Eigennutzung). Dennoch ist auch hier mit einem kalkulatorischen Grenzkostenpreis für Rapsöl von 0,68 /l kein kostendeckender Betrieb möglich, denn Rapsöl kostet nach UFOP-Marktinformation vom März ,96 /l. Rapsöl-BHKW: Eigennutzung Inbetriebnahme: 2012 Nutzwärme: kwh/a Feuerungswärmeleistung: 76 kw Laufzeit (VBH): h/a Pflanzenöl-Heizwert: 9,66 kwh/l Brennstoffverbrauch: l/a Elektrizität 1) 33% 31% 0,1211 /kwh Einspeisung: 30% /a 0,2311 /kwh Eigennutzung: 70% /a Wärme 2) 55% 54% 0,0824 /kwh Leistung: 42 kw th /a 88% 85% /a BHKW 65% 8,0 a 4,5% 15,2% /a Sonstiges 35% 10,0 a 4,5% 12,6% /a /a Brennstoffpreis Rapsöl 3) 0,960 /l /a /a Gewinn /a Grenzkostenpreis für Rapsöl 0,676 /l 3) kaltgepresstes Rapsöl ab Ölmühle, ohne Energiesteuer nach UFOP Marktinformation März 2012 Seite 4

5 Das Ethanol-BHKW Auch mit Ethanol lässt sich ein BHKW-Betrieb darstellen. Zu beachten sind hier im Vergleich zu Pflanzenölkraftstoffen der niedrigere Heizwert, der zu einem deutlichem Mehrverbrauch führt. Ethanol-Motoren werden nach dem Otto-Prinzip ausgeführt. Bei der wirtschaftlichen Betrachtung wird ersichtlich, dass selbst unter der Annahme einer hohen Eigennutzung der erzeugten elektrischen Energie sich ein Grenzkostenpreis für Ethanol von nur 0,43 /Liter errechnet. Ethanol-BHKW: Eigennutzung Inbetriebnahme: 2012 Nutzwärme: kwh/a Feuerungswärmeleistung: 78 kw Laufzeit (VBH): h/a Ethanol-Heizwert: 5,89 kwh/l Brennstoffverbrauch: l/a Elektrizität 1) 32% 30% 0,1211 /kwh Einspeisung: 30% /a 0,2411 /kwh Eigennutzung: 70% /a Wärme 2) 57% 56% 0,0824 /kwh Leistung: 45 kw th /a 89% 86% /a BHKW 60% 8,0 a 4,5% 15,2% /a Sonstiges 40% 10,0 a 4,5% 12,6% /a /a /a Differenz /a Grenzkostenpreis für Ethanol 0,430 /l Eine Gewähr für die Richtigkeit und Vollständigkeit der Angaben kann nicht übernommen werden. Gefördert mit Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.v. (FNR) Seite 5

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