Biogas im Wandel. 17. Jahrest agung des Fachverbandes Biogas e. V. Keym er-ag 5b-BG_08-1

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1 Biogas im Wandel 17. Jahrest agung des Fachverbandes Biogas e. V. Keym er-ag 5b-BG_08-1

2 I nbet riebnahm e - Anfahrphase These: Wer im Monat weniger als 100 el erlöst 1), ist im Anfahrbetrieb [ el ] 1) Zukauf der Prozessenergie el Bei 300 kw ~ /kw /kw 32 /kw 22 /kw Anlage a Anlage b Anlage c 0 1. Monat 2. Monat 3. Monat 4. Monat 5. Monat Quelle: Röhling I., LfL-ILB, 2008 Keym er-ag 5b-BG_08-2

3 I nbet riebnahm e - Anfahrphase These: Wer im Monat weniger als 100 el erlöst, ist im Anfahrbetrieb Dauert der Anfahrbetrieb länger als 5 Monate, sollte man sich professionelle Hilfe holen Keym er-ag 5b-BG_08-3

4 Modellkalkulat ion( 1) Gasertrag l/kg Masse TM otm otm m N ³/t FM Methan Rindergülle (+Futterreste) t 8,5% 85% ,3 55,0% Maissilage körnerreich t 33,0% 96% ,0 52,5% Getreide (Futterware) 365 t 87,0% 98% ,7 52,4% m³ N Bruttoenergieerzeugung: Energiegehalt Substrat 5,26 kwh/m³ kwh/jahr erzeugte thermische Energie abzüglich thermische Prozeßenergie Praxis-Wirkungsgrad therm 44 % kwh/jahr kwh/jahr Verwendbare thermische Energie kwh/jahr erzeugte elektrische Energie: Volllastbetrieb Std/Jahr kwh/jahr Gas-BHKW Wirkungsgrad el 36,00 % notw. BHKW-Leistung: 300 kw abzüglich Transformationsverluste 1,0% der Stromerzeugung kwh/jahr Prozessenergie el 7,0% kwh/jahr Eingespeiste elektrische Energie kwh/jahr Einnahmen Wirtschaftsjahr 2007 Jahr der Inbetriebnahme: 2005 Stromverkauf Grundvergütung 10,68 Ct/kWh el Wärmeverkauf Wärmenutzung Summe Erlöse NawaRo-Bonus x 6,00 Ct/kWh el KWK-Bonus Stromkennzahl 0, kwh á 1,20 Ct/kWh (Erlös abzgl. Kosten) kwh á 4,50 Ct/kWh Keym er-ag 5b-BG_08-4

5 Investition Modellkalkulat ion( 2) Fermenternutzvolumen m³ Raumbelastung 2,27 kg otm/(m³*d) Bau und Technik BHKW davon notw. Leistung installierte Leistung Anschaffungskosten Gas-Otto-Motor (GOM) 300 kw 300 kw el 135 el Gesamtinvestition Geschätzte Jahreskosten Abschreibung: Bau/ langlebige Güter Ø Zinsen 4,50 % 75 % (Anteil) 20,0 Jahre 25 % (Anteil) 10,0 Jahre 10,0 Jahre 10,0 Jahre Versicherung 0,8 % Pacht Betriebsgrundstück Reparaturen/Wartung: Bau 1,0 % Lohnkosten Std./Jahr 15,00 5,0 % 1,20 Ct/kWh el elektrische Prozessenergie Zukaufspreis 13,00 Ct/kWh kwh/jahr Gesamtsumme Jahreskosten Biogasanlage NawaRo-Kosten frei Anlage Maissilage t á 26,00 Getreide (Futterware) 365 t á 120,00 Gülle-Kosten t à 1,50 Substratkosten abzügl. Erlöse Technik BHKW mit Wartungsvertrag Gas-Otto-Motor Technik BHKW-Vollwartungsvertrag Ø Ø Ø el Gewinnerwartung Keym er-ag 5b-BG_08-5

6 Sensit ivit ät sanalyse - für - die Steigerung Modellanlage ausgewählter mit Parameter el Anschaffungskosten um 10 Prozent % 76% 76% 57% -5% -5% -5% -7% -7% -40% Gasausbeute Methangehalt Wirkungsgrad Prozessenergiebedarf Strompreis Lohnkosten BHKW-Wartung Zinsänderung NawaRo-Kosten Keym er-ag 5b-BG_08-6 TM-Ertrag SM Gewinnänderung [

7 Änderung des TM-Ertrags (c.p.) - Modellanlage - Gasertrag l N /kg m N ³/t Masse TM otm otm FM CH 4 Rindergülle (mit Futterresten) t 8,5% 85% ,3 55% Maissilage körnerreich t 33,0% 96% ,0 53% Getreide (Futterware) 365 t 87,0% 98% ,7 52% m N ³ Bruttoenergieerzeugung Energiegehalt Substrat 5,26 kwh/m³ kwh/a TM - 5% Gasertrag l N /kg m N ³/t Masse TM otm otm FM CH 4 Rindergülle (mit Futterresten) t 8,5% 85% ,3 55% Maissilage körnerreich t 31,4% 33,0% 96% ,0 199,0 53% Getreide (Futterware) 365t 87,0% 98% ,7 52% m N ³ Bruttoenergieerzeugung Energiegehalt Substrat 5,26 kwh/m³ kwh/a Gasertragsdifferenz: ~ 3,8 % Gewinnminderung: Keym er-ag 5b-BG_ %)

8 Maissilagepreis und TM- Gehalt - Gasertrag 630 l/kg otm konstant; sonst gleiche Annahmen - [ el 33% el 36% el 39% 6 ±1% TM-Gehalt Zu-/Abschläge in Abhängigkeit vom TM-Gehalt l/kg otm 630 l/kg otm 670 l/kg otm ±1,30 bis 1,60 ±1,40 bis 1,70 ±1,50 bis 1, % 35% 34% 33% 32% 31% 30% TM-Gehalt Keym er-ag 5b-BG_08-8

9 Mais- Ernt elogist ik im Visier* - Kennzahlen einer Maiserntekette - Ø 1. Tag 3. Tag 3. Tag 4. Tag 5. Tag 6. Tag 7. Tag Ø Masseertrag [t FM/ha] 50,0 53,4 44,2 49,5 52,3 51,4 48,6 48,5 Ø TM-Anteil [%] 33,9 30,3 32,7 37,7 28,8 34,5 39,4 36,3 Zu-/Abschläge [ 630 l/kg otm; el 36% 1,39-4,16-0,46 7,23-6,46 2,31 9,85 5,23 Zu-/Abschläge [ Silier- und Lagerverluste 10% 1,25-3,74-0,42 6,51-5,82 2,08 8,87 4,71 * Strobl M., Mais-Erntelogistik im Visier Zahlen, Daten und Fakten, Tagungsband S. 95 ff., Keym er-ag 5b-BG_08-9

10 Eingangswiegung und TM- Best im m ung - für eine qualitätsgerechte Bezahlung - Quelle: Strobl M., LfL-ILB, 2007 Keym er-ag 5b-BG_08-10

11 Gasausbeut e - Modellanlage - Gasertrag l N /kg m N ³/t Masse TM otm otm FM CH 4 25,3 Rindergülle (mit Futterresten) t 8,5% 85% ,3 55% Maissilage körnerreich t 33,0% 96% ,0 53% Getreide (Futterware) 365 t 87,0% 98% ,7 52% 637,7 m N ³ Bruttoenergieerzeugung Energiegehalt Substrat 5,26 kwh/m³ kwh/a Steigerung der Gasausbeute um 5 Vol% Gasertrag l N /kg m N ³/t Masse TM otm otm FM CH 4 26,6 Rindergülle (mit Futterresten) t 8,4% 85% ,6 55% Maissilage körnerreich t 33,0% 96% ,9 53% Getreide (Futterware) 365 t 87,0% 98% ,5 52% 669,5 m N ³ Bruttoenergieerzeugung Energiegehalt Substrat 5,26 kwh/m³ kwh/a Gewinnsteigerung: Keym er-ag 5b-BG_08-11

12 Ergebnisse eine Praxisanlage 12 Volumenmessung (Radlader-Schaufeln) Exakte Wiegung Maissilage [t/tag] Datum Ohne exakte Einwaage befindet sich die Anlage im Blindflug Datenquelle: LfL-ILT 2007 Keym er-ag 5b-BG_08-12

13 el über die Messdauer (ca. 1 Jahr) 45 el ) in % Wirkungsgrad ( ,2 33,7-1,5% 34,8 32,7-6,0% 40,5 37,7-6,9% 35,7 35,4-0,8% kw 340 kw 160 kw 250 kw Gas-BHKW Zündstrahl-BHKW Quelle: Aschmann V. und Kissel R., LfL-ILT, Freising, 2005 Keym er-ag 5b-BG_08-13

14 Einfluss des Wirkungsgrades Summe Ertrag Summe Aufwand Generalüberholung ,0% 35,8% 35,6% 35,5% 35,3% 36,0% 35,8% 35,6% 35,5% 35,3% [ Keym er-ag 5b-BG_08-14 [Jahr] el ]

15 BHKW- Aust ausch Summe Ertrag Neues BHKW Summe Aufwand el 38%; Generalüberholung Restwert Alt-BHKW = Buchwert (~ ,0% 35,8% 35,6% 35,5% 35,3% 36,0% 38,0% 35,8% 37,8% 35,6% 37,6% 35,5% 37,4% 35,3% 37,2% [ Keym er-ag 5b-BG_08-15 [Jahr] el ]

16 BHKW- Aust ausch Summe Ertrag Neues BHKW Summe Aufwand el 38%; Generalüberholung Kein Restwert Alt-BHKW ,0% 35,8% 35,6% 35,5% 35,3% 38,0% 37,8% 37,6% 37,4% 37,2% [ Keym er-ag 5b-BG_08-16 [Jahr] el ]

17 BHKW- Ausfall Einnahme - Ausfall aus Stromverkauf pro Volllaststunde 300 kwh el 2,5% *) Prozessenergie el = 293 kwh el 293 kwh el x 16,68 Ct/kWhel = 48,79 nicht angefallene BHKW-Wartung 300 kwh el x 1,20 Ct/kWh el = - 3,60 Verlust = 45,19 Pro Ausfalltag sind das rund *)1% Leitungs- und Transformationsverluste 1,5% Eigenstrombedarf BHKW Keym er-ag 5b-BG_08-17

18 St rom preis - elekt rische Prozessenergie Der Preis für elektrische Prozessenergie kann maximal die Mindestvergütungen erreichen Im ungünstigsten Fall sind das derzeit Grundvergütung: 11,50 Ct/kWh el NawaRo-Bonus: 6,00 Ct/kWh el 19,50 Ct/kWh el Technologie-Bonus: 2,00 Ct/kWh el Im ungünstigsten Fall sind das ab 2009 (?) Grundvergütung: 11,67 Ct/kWh el NawaRo-Bonus: 8,00 Ct/kWh el 21,67 Ct/kWh el Technologie-Bonus: 2,00 Ct/kWh el Für die Beispielsanlage beträgt der max. Prozessenergiepreis derzeit: 15,75 Ct/kWh el + 21,15% Gewinnminderung ab 2009: 17,75 Ct/kWh el + 36,52% Gewinnminderung Keym er-ag 5b-BG_08-18

19 Ent wicklung der Ø- Deckungsbeit räge [ Ernte 2005 Ernte 2006 Ernte 2007 *) Qualitätsweizen Körnermais Wintergerste Triticale Winterraps *) Aug. bis Okt.; mittlere Standortbedingungen Biogas-Mais ca. 680 (~2, Biogas-Mais ca. 150 (~1, (Konsum) 544 Datenquelle: Goldhofer H., LfL-ILB 2007 Keym er-ag 5b-BG_08-19

20 Bereitstellungskosten frei Ferm enter Maissilage(Gärrestrücknahme) Ø BKosten 2007 ~2/3 aus Ernte 2006 ~1/3 aus Ernte 2007 Zukaufspreis ab Feld (netto) 14,00 Ernte,Transport, Verluste 8,50 23,50 8,50 Summe 22,50 32,00 ~26,00 Getreide Zukaufspreis (netto) 95,00 Lagerung, Transport, Verluste 5,00 175,00 5,00 Summe 100,00 180,00 ~120,00 Keym er-ag 5b-BG_08-20

21 Gewinnerwart ung ( 2007) Stromverkauf Ertrag Aufwand Wärmeverkauf/-nutzung Gärrest (Erlös Kosten) - Summe Anschaffungskosten Festkosten BG-Anlage Variable Kosten BG-Anlage Rohstoffkosten Summe Gewinn Keym er-ag 5b-BG_08-21

22 Gewinnerwart ung ( 2008) Bereitstellung Rohstoff 82 /t TM Stromverkauf Ertrag Aufwand Wärmeverkauf/-nutzung Gärrest (Erlös Kosten) - Summe Anschaffungskosten Festkosten BG-Anlage Variable Kosten BG-Anlage Rohstoffkosten Summe Gewinn Gewinnänderung Keym er-ag 5b-BG_08-22

23 Gewinnschwelle (Strom-) Erlöse aus dem Substrat - variable Kosten Biogasanlage - feste Kosten der Biogasanlage > Bereitstellungskosten Substrat Keym er-ag 5b-BG_08-23

24 Gewinnschwelle 180 Max. Substratkosten frei Fermenter (Betriebskosten 4 Ct/kWh el ; feste Kosten 4,5 Ct /kwh el ; el 36%, 16,50 Ct/kWh el ) [ 97, ,50 25,30 27,60 28,90 29,00 29,00 30,40 31,20 31,50 32,30 23,00 25,10 26,20 26,30 26,30 27,60 28,40 28,60 29,30 Getreide-Körner (87% TM) GPS Getreide (40% TM) Maissilage (33% TM) Ø Grassilage (35% TM) Grassil. 3./4.Schn. (35% TM) Weidelgrassilage (35% TM) Landsb.Gemenge (35% TM) Kleegr. 1.Schitt (35% TM) Kleegr. 2./3. Schnitt (35% TM) Keym er-ag 5b-BG_08-24 Grünroggensil. Abgebl. (30% TM) 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0

25 Mögliche Anpassungsreakt ionen Kurzfristig 1. Verzicht auf Getreide 2. Substitution von Getreide durch Maissilage - wenn die Anlagentechnik es zulässt! Keym er-ag 5b-BG_08-25

26 Gewinnerwart ung ( 2008) Substitution von Getreide durch Maissilage (1.170 t FM) Stromverkauf Ertrag Aufwand Wärmeverkauf/-nutzung Gärrest (Erlös Kosten) - Summe Anschaffungskosten Festkosten BG-Anlage Variable Kosten BG-Anlage Rohstoffkosten Summe Gewinn Gewinnänderung Keym er-ag 5b-BG_08-26

27 Mögliche Anpassungsreakt ionen Kurzfristig 1. Verzicht auf Getreide 2. Substitution von Getreide durch Maissilage - wenn die Anlagentechnik es zulässt! Mittelfristig 1. Substitution von Maissilage durch Grassilage - Anlagentechnik? Keym er-ag 5b-BG_08-27

28 Gewinnerwart ung ( 2008) Substitution von t Maissilage durch t Grassilage (30 Ertrag Aufwand Stromverkauf Wärmeverkauf/-nutzung Gärrest (Erlös Kosten) - Summe Anschaffungskosten Festkosten BG-Anlage Variable Kosten BG-Anlage Rohstoffkosten Summe Gewinn Gewinnänderung Keym er-ag 5b-BG_08-28

29 St eigerung der Raum belast ung Die Steigerung der Raumbelastung ist aus ökonomischer Sicht sinnvoll, wenn (Strom-) Erlöse aus dem Substrat - variable Kosten Biogasanlage > Bereitstellungskosten Substrat Keym er-ag 5b-BG_08-29

30 Produkt ionsschwelle 180 Max. Substratkosten frei Fermenter (Betriebskosten 4 Ct/kWh el ; el 36%, 16,50 Ct/kWh el ) 152, Getreide-Körner (87% TM) GPS Getreide (40% TM) Maissilage (33% TM) Ø Grassilage (35% TM) Grassil. 3./4.Schn. (35% TM) Weidelgrassilage (35% TM) Landsb.Gemenge (35% TM) Kleegr. 1.Schitt (35% TM) Keym er-ag 5b-BG_ ,0 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 Kleegr. 2./3. Schnitt (35% TM) Grünroggensil. Abgebl. (30% TM) [ 138,30 43,10 45,10 45,20 45,30 47,50 48,80 49,20 50,50 39,50 35,90 39,20 41,00 41,10 41,20 43,20 44,40 44,70 45,90 0,0

31 St eigerung der Raum belast ung - Modellanlage - Gasertrag l N /kg m N ³/t Masse TM otm otm FM CH 4 Rindergülle (mit Futterresten) t 8,5% 85% ,3 55% Maissilage körnerreich t 33,0% 96% ,0 53% Grassilage (3./4. Schnitt) t 35,0% 88% ,6 55% m N ³ Bruttoenergieerzeugung Energiegehalt Substrat 5,26 kwh/m³ kwh/a Maissilage t t Verweilzeit Raumbelastung 104 Tage 2,33 kg + 10 % 96 Tage 2,57 kg Volllastbetrieb Std Std. Keym er-ag 5b-BG_08-31

32 Gewinnerwart ung ( 2008) Raumbelastung: 2, % 2,57 kg otm/(m³*d) Stromverkauf Ertrag Aufwand Wärmeverkauf/-nutzung Gärrest (Erlös Kosten) - Summe Anschaffungskosten Festkosten BG-Anlage Variable Kosten BG-Anlage Rohstoffkosten Summe Gewinn Gewinnänderung Keym er-ag 5b-BG_08-32