Rechnet sich die Bereitstellung von agrarischen Biobrennstoffen?

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1 Rechnet sich die Bereitstellung von agrarischen Biobrennstoffen? Christa Kristöfel Elisabeth Wopienka Fachtagung Energie, Graz

2 Hintergrund-Fallstudien Tabelle 1: Untersuchte Fallbeispiele im Rahmen des MixBioPells Projektes Rohmaterialien Olivenkerne aus der Olivenölproduktion Mandelschalen Schilfgras / Holz (2 / 8) Schilfgras Reststoffe aus der Verarbeitung von Sheanüssen, Raps, Getreide, Rüben Stroh, Getreidereste, Erdnüsse und Mais Miscanthus und Weide Rebschnitt Stroh Miscanthus Traubentrester Gärreste Einsatzbereich Kleinfeuerungsanlagen, Versorgung von Nahwärmenetzen (2-3 kw) Industrieanlagen (> 2 kw) Feuerungsanlagen für Landwirtschaftsbetriebe (1-5 kw) Txt Landwirtschaftsbetriebe, Nahwärmenetze (2-2 kw). KWK-Industrieanlagen (52 MW el., 112 MW th ) Nahwärmenetze, Schulen und kleinere Industriebetriebe (5-1 MW) Versorgung von Nahwärmenetzen, kleinere Industriebetriebe (> 5 kw) Kleinfeuerungsanlagen, Nahwärmenetze (2-2 kw) Feuerungsanlagen für Landwirtschaftsbetriebe (2-2 kw) Kleinfeuerungsanlagen, Nahwärmenetze (5-5 kw) Heizwerke im kleinen und mittleren Leistungsbereich (3-3 kw) Heizwerke im mittleren Leistungsbereich (ca. 3 kw)

3 Fossile vs. Alternative Heizsysteme Die Wärmebereitstellung durch alternative Biomasse erfordert deutlich höhere Anfangsinvestitionen im Vergleich zu fossil betriebenen Anlagen Ein wirtschaftlicher Betrieb kann aufgrund der höheren Kosten fossiler Brennstoffe erreicht werden Wärmebereitstellungskosten - 2 kw Anlage (AUT) Heizöl [,9 /kwh] Miscanthusbriketts Strohpellets Wärmebereitstellungskosten - 25 kw Anlage (GER) Heizöl [,7 /kwh] Gärrestpellets Traubentresterpellets Abbildung 1: Vergleich der Wärmebereitstellungskosten von 2 kw Anlagen in Österreich Abbildung 2: Vergleich der Wärmebereitstellungskosten von 25 kw Anlagen in Deutschland

4 Auswirkungen Rohstoffpreisänderungen Steigende Heizölpreise machen alternative Biomasse(misch)pellets zu einer lohnenden Alternative Auswirkung Ölpreisänderung [2 kw] Heizöl [211:,9 /l] Miscanthusbriketts Strohpellets Heizöl [25:,45 /l] Heizöl [1,8 /l] Abbildung 3: Auswirkungen des Heizölpreisanstiegs auf die Wirtschaftlichkeit alternativer Heizsysteme Auswirkung Strohpreisänderungen [2 kw] Heizöl [,9 /kwh] Strohpellets Strohpellets (Strohpreis +1%) Strohpellets (Strohpreis -1%) Abbildung 4: Auswirkung der Rohstoffpreisvolatilität auf die Wirtschaftlichkeit alternativer Heizsysteme Trotz steigender Rohstoffpreise ist ein wirtschaftlicher Betrieb alternativer Heizsysteme möglich

5 Einfluss der Investitionen und Brennstoffkosten Die Brennstoffkosten haben einen wesentlichen Anteil an den jährlichen Betriebskosten, der Einfluss der Brennstoffkosten auf die Wärmebereitstellungskosten nimmt mit zunehmender Anlagengröße zu Bei größeren Anlagen kann sich der Betrieb mit alternativen Brennstoffen, auch bei notwendigen Investitionen in Sekundärmaßnahmen, aufgrund der im Vergleich zu fossilen Brennstoffen oft niedrigeren Brennstoffkosten rentieren Wärmebereitstellungskosten - 3 kw Anlage (ITA) Wärmebereitstellungskosten - 2 kw Anlage (ITA) Rebschnittpellets Miscanthus- / Pappelpellets (5/5) Erdgas Erdgas Rebschnittpellets Miscanthus- / Pappelpellets (5/5) Abbildung 5 und 6: Vergleich der Wärmebereitstellungskosten fossiler und alternativer Heizsysteme [3 kw und 2 kw] in Italien

6 Einfluss der Anlagenleistung Schilfgras- / Holzbriketts (2/8) [2 kw] Strohpellets [2 kw] Miscanthusbriketts [2 kw] Schilfgrasbriketts [2 kw] Gärrestpellets [25 kw] Hanfbriketts [5 kw] Miscanthus- / Pappelpellets (5/5) [3kW] Jährliche Wärmebereitstellungskosten in /MWh Shea- / Getreiderestepellets [2kW] Stroh- / Getreiderestepellets [2kW] Olivensteinpellets [25 kw] Mandelschalenbriketts [3 kw] Traubentresterpellets [3 kw] Rebschnittpellets [3 kw] Schilfgraspellets [2 kw] Abbildung 7: Vergleich der jährlichen Wärmebereitstellungskosten aller Fallbeispiele in /MWh

7 Brennstoffkosten I Brennstoffkosten haben einen wesentlichen Anteil an den Betriebskosten einer Heizanlage und können daher die Wirtschaftlichkeit maßgeblich beeinflussen In den betrachteten Fallstudien wurden Brennstoffpreise zwischen 18 und 56 /MWh ermittelt Neben der Größe und Auslastung der Pelletier- bzw. Brikettieranlage und dem verwendeten Rohmaterial hat vor allem eine mögliche Vorbehandlung des Rohmaterials (z.b. Trocknung) einen wesentlichen Einfluss auf den Brennstoffpreis Die Aufbereitung der Rohmaterialien zu Pellets bzw. Briketts verursacht etwa % der gesamten Brennstoffkosten Durch Optimierung der Herstellungsparameter für die Pelletierung bzw. Brikettierung und durch die Verwendung geeigneter Rohstoffmischungen kann die Wirtschaftlichkeit des Anlagenbetriebes verbessert werden

8 Brennstoffkosten II Brennstoffkosten in /MWh Pelletierungs- / Brikettierkosten Rohmaterialkosten (inkl. Ernte, Trocknung, Transport) Hanfbriketts Schilfgrasbriketts Traubentresterpellets Gärrestpellets Stroh- / Getreiderestepellets Shea- / Getreiderestepellets Mandelschalenbriketts Olivensteinpellets Miscanthusbriketts Strohpellets Schilfgras- / Holzbriketts (2/8) Schilfgraspellets Miscanthus- / Pappelpellets (5/5) Rebschnittpellets Holzhackschnitzel Holzpellets Erdgas Heizöl Abbildung 8: Brennstoffkosten, inkl. Pelletier- bzw. Brikettierkosten in /MWh sowie Spannbreiten der Preise für fossile und Holzbrennstoffe in den betrachtenden Regionen

9 Vergleich von holzartigen und alternativen Brennstoffen Holzpellets sind im Durchschnitt um 25 % teurer als alternative Biomasse(misch)pellets Alternative Biomasse(misch)pellets sind um etwa 14 % teurer als Holzhackschnitzel Die Wärmeerzeugung auf der Basis von alternativen Biomasse(misch)pellets ist preiswerter als die Wärmeerzeugung mittels Holzpelllets 6 Durchschnittliche Brennstoffkosten ( /MWh) Holzpellets alternative Biomassepellets Holzhackschnitzel Abbildung 9: Durchschnittliche Brennstoffkosten für Holzpellets, alternative Brennstoffe und Holzhackschnitzel anhand von sieben EU Ländern in /MWh

10 Zusammenfassung - Empfehlungen für den Einsatz von alternativen Biomassepellets und -briketts Vor der Investition in eine Aufbereitungs- bzw. Verbrennungsanlage Prüfung gesetzlicher Rahmenbedingungen Verwendung von Rohstoffen, die keine intensive Aufbereitung (z.b. Trocknung) benötigen Eine optimierte Betriebsweise der Produktionsanlage kann die Brennstoffkosten erheblich senken die Annäherung an eine bestmögliche Betriebsweise unterliegt oftmals einem längeren Optimierungsprozess (Abstimmung der Parameter) Regional verfügbare Rohstoffe sind für Kleinfeuerungsanlagen am günstigsten Verwendung von Verbrennungstechnologien mit bewegter Rost- und geeigneten Ascheaustragungssystemen, um einen störungsfreien Anlagenbetrieb zu gewährleisten Engagement und die aktive Beteiligung regionaler Akteure trägt wesentlich zum erfolgreichen Aufbau einer Bereitstellungskette bei

11 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Der vollständige Bericht zur Kostenanalyse ist auf der Projektwebseite zu finden. BE22+ GmbH DI Christa Kristöfel Tel: +43 ()