Biogasanlagen in NRW - Aktuelle Entwicklungen und Perspektiven

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1 Biogasanlagen in NRW - Aktuelle Entwicklungen und Perspektiven Dr. Joachim Matthias Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen 13. NRW-Biogastagung; Biogas 2012 Wohin geht die Reise? 22. März 2012 im LZ Haus Düsse

2 Entwicklung der Anzahl Biogasanlagen und der gesamten installierten elektrischen Leistung in MW (Stand: 11/2011) Dr. Joachim Matthias Quelle: Fachverband Biogas 2

3 Biogasanlagen in NRW Dr. Joachim Matthias 3

4 Strom- und Wärmeproduktion Stromproduktion: Durchschnittliche Anlagenauslastung: Volllaststunden/a (86,9 %) Bei der Angabe zur installierten elektrischen Leistung sind Redundanz- BHKW berücksichtigt, wodurch die rechnerische Auslastung reduziert wird 573 Biogasanlagen = 238 MW inst. Leistung x h = 1,811 Mio. MWh/a Bedarf von Haushalten (4.313 kwh/haushalt x a -1 ) Wärmeproduktion: ~ 80 % der Biogasanlagen nutzen Abwärme außerhalb der Biogasanlage Durchschnittlich werden 41,9 % der produzierten Wärme extern genutzt ~ MWh Wärme/a, 63 Mio. Liter Heizölersatz Dr. Joachim Matthias Quelle: Dr. A. Dahlhoff 4

5 Fläche für Biogas in NRW Landwirtschaftliche Nutzfläche in NRW (2011) Ackerland in NRW (2011) davon Maisanbau in ha ha ha Die 573 Biogasanlagen mit der installierten Leistung von 238 MW erzeugen pro Jahr 1,811 MWh Strom. Ansatz 1: davon sind 10% aus Gülle und Mist Ansatz 2: davon sind 8% aus Kofermenten Ansatz 3: 2,5 kw können je ha Biomasse erzeugt werden (entspricht rd ha) Flächenanteil für Biogas bezogen auf LF: 4,7 % bezogen auf AL: 7,4 % Dr. Joachim Matthias 5

6 MI ST BOR COE WAF GT HF LIP Ø NRW: 13 KLE WES RE UN SO PB HX Installierte Leistung je 100 HS AC VIE DN NE BM ME GL EN SU GM MK OE SI HSK ha LF (kw el /100 ha LF): <= 3,0 > 3,0 bis <= 6,0 > 6,0 bis <= 9,0 > 9,0 bis <= 12,0 EU > 12,0 bis <= 15,0 > 15,0 bis <= 18,0 Quelle: Landwirtschaftskammer NRW, Biogas-Betreiberdatenbank, Stand > 18,0

7 MI ST HF KLE WES VIE BOR ME COE RE EN WAF UN MK GT SO HSK PB LIP HX Zubau 2011: Installierte elektrische Leistung je 100 ha LF (kw el /100 ha LF): <= 1 HS NE BM GL GM OE SI > 1 bis <= 2 > 2 bis <= 3 AC DN SU > 3 bis <= 4 > 4 bis <= 5 EU > 5 bis <= 6 > 6 Quelle: Landwirtschaftskammer NRW, Biogas-Betreiberdatenbank, Stand

8 Einsatzhäufigkeit (%) Substratanteil (%) n = 196 Biogasanlagen t Substrat 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 65% 60% 55% 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 96,9% 45,3% 67,3% 18,3% 51,0% 13,8% 45,9% 5,9% 40,3% 31,1% 24,5% 2,7% 1,6% 2,1% 1,2% 1,2% 1,9% 19,4% 18,9% 18,4% 15,8% 14,8% 14,3% 12,2% 11,7% 8,2% 4,6% 0,6% 1,4% 1,0% 0,4% 0,7% 0,7% 0,6% 1,0% 1,0% 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 65% 60% 55% 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Silomais Schweinegülle Rindergülle Rindermist Grünroggen Grassilage Hähnchenmist GetreideGPS Zwischenfrüchte Zuckerrüben Schweinemist Putenmist Legehennenkot Getreidekörner Pferdemist sonst. NawaRo sonst. Wirtschaftsdünger Pflanzliche Nebenprodukte Quelle: Biogas-Betreiberdatenbank NRW, Stand

9 Dr. Joachim Matthias 9

10 Dr. Joachim Matthias 10

11 Mögliche Anlagenentwicklung in einer Veredlungsregion am Beispiel des Euregioprojektes (BIORES) Dr. Joachim Matthias 11

12 Die Projektregion Dr. Joachim Matthias Quelle: FH Münster 12

13 Annahmen für Potenzialauswertung Datengrundlage ist die Agrarstrukturerhebung 2010 Ansatz 1: 10 % der gesamten Ackerflächen kann für den Anbau von Energiepflanzen (Silomais) genutzt werden Ansatz 2: Erträge aus Winterzwischenfrüchten werden genutzt (Grünroggen vor Mais, 1/2; 1/3) Ansatz 3: Erträge aus Sommerzwischenfrüchten werden genutzt (nach WG, 1/3) Ansatz 4: 35 % der Wirtschaftsdünger von Rindern, Schweinen und Geflügel wird als Biogaspotenzial angesetzt Mittlere Trockenmasseerträge, Biogaserträge nach KTBL Dr. Joachim Matthias Quelle: FH Münster 13

14 Energetisches Gesamtpotenzial der Region Dr. Joachim Matthias Quelle: FH Münster 14

15 Verbleibende Potenziale in der Projektregion Was bringt die zukünftige Aufbereitungstechnik für Gülle und Gärrest? Dr. Joachim Matthias Quelle: FH Münster 15

16 Mögliche Anlagenentwicklung vor dem Hintergrund der Novelle des 35 Baugesetzbuch, den Perspektiven der Direktvermarktung von Strom und dem unsicheren Anlagenbegriff Dr. Joachim Matthias 16

17 Privilegierung neu (ab ) 840 kw 550 kw Genehmigungsgrenze Produktionsgrenze Privilegierte Erzeugermenge ist jetzt 2,3 Mio. m³ Biogas p.a. Motor hat als Obergrenze die 2,0 MW Feuerungswärmeleistung Produziert werden max. 2,3 Mio. m³ Biogas Dieses entspricht je nach Wirkungsgrad der Motoren 550 kw el Quelle: B. Drescher Dr. Joachim Matthias 17

18 Marktprämie \\ Flexibilisierung der Fahrweise 840 kw 420 kw Klassische HT/NT Fahrweise Ziel der Marktprämie ist der aktive Einsatz regelbarer Anlagen in Märkten Alles zu dieser Thematik erfahren Sie heute 08:00 bis 20:00 Uhr um von Herrn Bodo Drescher 00:00 bis 24:00 Uhr Verlagerung von Erzeugungszeiten je nach Bedarf Nutzung der Flexibilität in allen zur Verfügung stehenden Märkten Quelle: B. Drescher Dr. Joachim Matthias 18

19 Was denn nun? Mögliche Folgen Maßnahmen Enger Anlagenbegriff Weiter Anlagenbegriff Biogasanlage und BHKW aus 2004 werden 2011 um ein BHKW erweitert Biogasanlage und BHKW aus 2004 werden 2012 um ein BHKW erweitert Vergütung für zwei Anlagen mit Inbetriebnahme 2004 (EEG 2004, Förderung bis 2024) und 2011 (Boni aus EEG 2009 bis Ende 2031) Vergütung für zwei Anlagen mit Inbetriebnahme 2004 (siehe oben) bzw er-BHKW: - das 2012er-BHKW wird hinsichtlich der Schwellenwerte mit dem 2004er-BHKW zusammengerechnet - erhöhte Grundvergütung und Vergütung nach Einsatzstoffvergütungsklassen - Einhaltung KWK-Nutzanteil - Stoffdecke für Mais und Getreidekorn muss nicht eingehalten werden. Eine Anlage (für 2004er-und 2011er-BHKW Vergütung aus 2004 bis Ende 2024) Die ursprüngliche Inbetriebnahme in 2004 ist ausschlaggebend: Das EEG 2012 findet keine Anwendung Ein kleineres wird durch ein größeres BHWK ersetzt Bau eines neuen Satelliten- BHKW ab dem zu einer Altanlage Keine neue Inbetriebnahme = Ausweichmöglichkeit für eine rechtssichere Erweiterung der Biogasanlage Zur Berechnung der Vergütung wird das Satelliten-BHKW der Biogasanlage zugerechnet, aus deren Fermenter das Biogas stammt. Im Übrigen gilt das Satelliten-BHKW als rechtlich selbständig: Außer dem Stoffdeckel müssen alle Bedingungen des EEG 2012 eingehalten werden. Zubau eines gebrauchten BHKW zu einer Altanlage Versetzen eines gebrauchten BHKW an neuen Satelliten-Standort in 2012 in Ergänzung einer Altanlage Eine einmal in Betrieb gegangene Anlage behält ihren rechtlichen Status. Vergütungshöhe und dauer wie beim ersten Einsatz des BHKW. Eine einmal in Betrieb gegangene Anlage behält ihren rechtlichen Status. Vergütungshöhe und dauer wie beim ersten Einsatz des BHKW. Vergütungshöhe und dauer wie bei Altanlage Unklar, da zweifelhaft ist, ob Satellit dieselbe Anlage ist wie gebrauchtes BHKW Versetzen eines gebrauchten Satelliten-BHKW an anderen Standort in 2012 Versetzen eines gebrauchten BHKW in neue 2012er-Biogasanlage Eine einmal in Betrieb gegangene Anlage behält ihren rechtlichen Status. Vergütungshöhe und dauer wie beim ersten Einsatz des Satelliten-BHKW Da nach 3 Nr. 3 EEG 2012 Anlagen erst nach Herstellung ihrer technischen Betriebsgemeinschaft in Betrieb gehen können. liegt Neuanlage mit Status 2012 vor. Dr. Joachim Matthias Quelle: RA Schäfermeier, Wochenblatt WL 41/2011, S

20 Mögliche Perspektiven für den Anlagenneubau Dr. Joachim Matthias 20

21 Dr. Joachim Matthias 21

22 EEG 2012 (Auszug) Vergütung wird vereinfacht, Boni abgeschafft Degression auf Grundvergütung 2 %/a Ausschließlichkeitsprinzip wird aufgegeben (neben NawaRo dürfen auch Reststoffe und Bioabfälle vergoren werden, Genehmigung beachten!) Anlagenleistung: 75 kw 150 kw 500 kw 750 kw kw kw Grundvergütung 14,3 12,3 11,0 11,0 6,0 Vergütung ct/kwh Einsatzstoffvergütung I 25,0 6,0 6,0 5,0 4,0 0,0 Einsatzstoffvergütung II 8,0 8,0 8,0 / 6,0 8,0 / 6,0 0,0 Bioabfallvergütung 16,0 16,0 14,0 14,0 14,0 3 ct/kwh bis 700 Nm³ aufbereitetes Gas/h Gasaufbereitungsbonus 2 ct/kwh bis Nm³ aufbereitetes Gas/h 1 ct/kwh bis Nm³ aufbereitetes Gas/h 3 Listen von Einsatzstoffen mit definierten Methanerträgen: 0: Reststoffe, Bioabfälle I: Standard -NawaRo II: Gülle (incl. Festmist, Geflügelmist), ökologisch wertvolle NawaRo Dr. Joachim Matthias 22

23 Denkbare Anlagenkonzepte Kleinanlage 75 kw Gülleanlage in Ackerbauregion 80% Gülle mit 20% NaWaRo oder Bei Veredlungsbetrieb(en) mit Aufnahme von Hähnchenmist bzw. (bis 550 kw, HTK (Summe 60%) Vormittag für mich alleine. Privilegierungsgrenze) 40% können Silomais sein Wärmenutzung Stromkennzahl von 1 müssen rd. (bis 550 kw 1,55 Mio kwh Wärme vermarktet Privilegierungsgrenze) werden. (Positivliste) Große Viehbestände Jetzt hätten Sie sicher gerne für jede Varianten 100% Gülle (nach Düngegesetz) notwendig eine Beispielrechnung.? Abhängigkeit von Gülle/Mistanlieferung. Leider ist meine Redezeit jetzt um und ich habe nicht den Konkurrenz mit technischer Weiterentwicklung von Aufbereitungstechnik Somit nur noch ein kurzer Blick auf die 75 kw Anlagen Anlage mit Bei 550 kw, 8200 h/a und einer bevor das Fazit kommt. Maximal 60% Mais und Getreidekörner. Zusätzlich Getreide-GPS, ZR und Grünroggen Anlagenvarianten der Direktvermarktung (Vortrag von Herrn Drescher am Nachmittag) Anlagen zur Gaseinspeisung 700 m³ Reingas/h entsprechen 7000 kwh Energie. Bei 40% Wirkungsgrad entspricht dies einer 2,8 MW el. Anlage Bei dem Faustwert 200 ha / 500 kw hat diese Anlage einen Flächenbedarf von 1100 ha. Dr. Joachim Matthias 23

24 Tierplatzzahlen für 75 kw bei 100% und bei 80% Gülle Sauenhaltung, Ferkelaufzucht bis 28 kg spezialisierte Ferkelaufzucht 8 bis 28 kg 130 kg Zuwachs je Platz Mastschweine Bullenmast kg Milchvieh mit Nachzucht Gülle je Platz und Jahr [m³] Trockenmassege halt [%] 2,5 6,0 5,5 10,0 8,0 OTS-Gehalt [%] spez. Gasausbeute (KTBL) [l/kg ots] Methangehalt [%] Wirkungsgrad el. [%] Stunden [h/a] % Gülle [m³] [Plätze] [Wärme] Minus Minus Minus Null Null 80 % Gülle [m³] [Plätze] % Siolomais [t] [ha] [Wärme] Plus Plus Plus Plus Plus Wenn 100% Gülle (im Sinne des Düngegesetzes) verwertet werden, kann auf ein überdachtes Endlager und die Anforderung 150 Tage Verweilzeit verzichtet werden. Als Gülle in diesem Sinne gelten: Pferdemist, Rinderfestmist, Rindergülle, Schafmist, Ziegenmist, Schweinefestmist, Schweinegülle. Geflügelmist und Geflügeltrockenkot sind somit explizit ausgeschlossen. Dr. Joachim Matthias 24

25 Fazit Das EEG 2012 ist nicht das Ende von Biogas aber es wird ruhiger! Es gibt spannende Planungsansätze für Anlagenkonzepte auch wenn die typische landwirtschaftliche Leitungsklasse zwischen 180 und 500 kw hinsichtlich der Vergütung deutlich schlechter gestellt ist als im EEG Das Identifizieren des richtigen Standortes für das dazugehörige Konzept ist deutlich anspruchsvoller geworden. Schon jetzt ist bei Bestandsanlagen das Interesse an der Direktvermarktung von Strom erheblich, aber es gibt viele Fragen die beantwortet werden müssen. 75 kw-biogasanlagen benötigen große Tierbestände um wirtschaftlich betrieben werden zu können. Es gibt einen Anreiz zum Bau großer Biogasanlagen zur Biogasaufbereitung und Einspeisung ins Erdgasnetz. Die Anlagen mit Gasaufbereitung benötigen viel Fläche. In Ackerbauregionen können Gemeinschaftsprojekte interessant sein. Dr. Joachim Matthias 25

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Joachim Matthias 26

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