EEG Gezielte Vergärung von Gülle. Bodo Drescher MT Energie GmbH & Co. KG

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1 EEG 2009 Gezielte Vergärung von Gülle Bodo Drescher MT Energie GmbH & Co. KG

2 MT Energie GmbH & Co.KG Sitz: Rockstedt / Zeven Gegründet: 1995 (zunächst IDEA) Mitarbeiter: 250 Projekte 2007: 43 in Deutschland (ca. 20% Marktanteil) Komponenten: u.a. über 350 Gasspeicher p.a. Installierte Leistung: gut 65 MW bei Komplettanlagen Baumaßnahmen 2008 in: D, CZ, H, I Eigene Produktpalette: eigene Komponenten Gärstrecke Gasaufbereitungstechnik BCM

3 Bonusmöglichkeiten Trockenfermentation Gülleeinsatz EEG im Vergleich Verstromung Wärmekonzept EEG 2004 EEG 2009

4 Viehhaltender Einzelbetrieb EEG 2009 Gemeinschaften Gemeinschaften Biogasaufbereitung & Einspeisung Bau- und Betrieb von Biogasnetzen

5 Wer m³ Gülle im Jahr hat ist ein Gewinner des EEG 2009 = 25 m 3 Gülle im Jahr* sind 350 m 3 Methan Methan ist in der Atmosphäre um den Faktor 21 schädlicher für die Umwelt als CO 2 *bei einer Milchkuh MT-Energie MT-Biomethan

6 Was könnte Gülle alles bringen.. 4 Kühe = m³ Methan p.a ltr. Heizöl oder Dieseläquivalent Bei 7 ltr/100 km Verbrauch sind dies km p.a. MT-Energie MT-Biomethan

7 Grundsätzliches zur Rindergülle Rindergülle neigt nicht so stark zum Sedimentieren Reine Güllefraktionen sind zum Teil rühraufwendiger als Mischungen aus Gülle mit Silagen Die Biologie bei Rindergülle ist grundsätzlich stabil Allerdings: einige Rindergüllen sind sehr von Säuren geprägt

8 Grundsätzliches zur Schweinegülle Grundsätzliches zur Schweinegülle Schweinegülle neigt zum Sedimentieren Es gibt relativ schnell Schwimmdeckenbildungen Reine Güllefraktionen sind rühraufwendiger als Mischungen aus Schweinegülle mit Silagen Die Biologie bei Schweinegülle ist sehr stabil Bei Antibiotikabehandelungen im Stall sollte auf die entsprechende Gülle verzichtet werden Sie hat in der Regel einen guten Puffer

9 Rindergülle Gülle Hochleistungskühe & Maissilage - Fermenter FOS TAC ph 9,00 8,50 8,00 7,50 7,00 6,50 6,00 5,50 5,00 4,50 4,00 FOS, TAC [mg/l] ph-wert

10 Schweinemastgülle plus Maissilage - Fermenter 8,60 8,40 8,20 8,00 7,80 7,60 7,40 7,20 7,00 6,80 FOS TAC ph FOS, TAC [mg/l] Schweinegülle

11 Ist es eine ökonomische oder ökologische Betrachtung? Es gibt zwei Betrachtungsansätze Ökologisch: Vermeidung Methanverlust an Umwelt» Geruchsreduzierung Ökonomisch: Gewinnerzielung aus Biogasanlage

12 Lagerung / Vorlage der Gülle Ist die Gülle frisch? Wie wird sie im Stall gelagert? Wie lang ist die Verweilzeit der Gülle im Stall? Welchen TS-Gehalt hat die Gülle? Gibt es eine Gärprobe?

13 Wettbewerbsvorteil Gülle zu Maissilage Preis: 30.- /t für durchsilierte Ware (33%TS) Rindergülle 8% TS 23,8 m³ Biogas = Wert je m³ 3,25 Mastschweingülle 6% TS 19,6 m³ Biogas = Wert je m³ 2,67 Sauengülle 3% TS 9,6 m³ Biogas = Wert je m³ 1,31 Ansatz: einstufige Biogasanlage Allerdings schwanken die Qualitäten der Güllen stark, sowohl bei dem TS-Gehalt wie der Gasausbeute

14 Wie sollte die 150er Anlage aussehen? Ansatz 150er Klasse: einstufige Biogasanlage Warum eigentlich? Biogasanlage nach dem EEG 2009 Biogasanlage nach dem EEG 2004

15 Wie sollte die 150er Anlage aussehen? Ansatz 150er Klasse: einstufige Biogasanlage Warum eigentlich? Biogasanlage nach dem EEG 2004 Biogasanlage nach dem EEG 2009

16 Wie sollte die 150er Anlage aussehen? Bei der 150er Klasse ist der Grenznutzen einer Nachgärstufe ist erst bei einer Steigerung der Gasausbeute um 15% - 20% gegeben. Beispiel: 150er Anlage mit t Silage = Futterkosten Warmer Nachgärer Investition = Annuität Lösung: Gasdicht abgedecktes Endlager als Kalter Nachgärer

17 Zunächst die Frage welche Ration wird vergärt Welches Gaspotential konnten wir ermitteln? Welche Gewinnerwartung haben wir? Können wir evt. Wärme gebrauchen? Welche Mengen? Welche alternativen Einsatzstoffe gibt es

18 Optimierung der Güllevergärung Maßnahmen Prüfen ob eine Vergärung überhaupt Sinn macht Gülle mit Futter verdicken bis die Wärmebilanz stimmt Prüfen welche Anlagengröße die optimale Rendite verspricht

19 Mastschweinegülle mit 6% TS-Gehalt Einstufige Gülleanlage mit 105 kw el bei 37% Wirkungsgrad 55 m³ Gülleanfall - ca Mastplätze Wärmebedarf bei unter 0 C Außentemperatur Zugeführte Gülle Temperatur Gülle 6 C 9 C 12 C Fermenterwärme 61 kw 61 kw 61 kw Aufheizen Gülle 76 kw 69 kw 63 kw Gesamtbedarf 137 kw 130 kw 124 kw Gesamtbedarf kwh kwh kwh BHKW 43% th. Wirkungsgrad kwh

20 Investitionskosten absolut sind überschaubar, je kw allerdings Je dünner die Gülle umso ungesicherter die Wärmebilanz Gesicherte Gewinnlage erst ab 4% TS Mögliche Wärmenutzung erst ab 5%-7% TS möglich Bauen Sie eine Anlage mit Perspektiv-Fermenter (Fermenter bei 200 Kühen auf später 400 Kühe anlegen)

21 Und die 150er? Probleme sind.. Liquidität - Milch & Schweinebauern geringes EK Bonität hat durch die Preise 2007/8 gelitten Erfahrung konzentriert sich auf Viehhaltung

22 Vorweg: Grundsätzliches Rechnen Sie nur mit dem Ertrag der Sicher ist Beispiel: EEG Formaldehydbonus 1 Ct. je KWh el Grenzwert ist 60 mg/m³ nach TA Luft Ertrag ca p.a. in der 150er Klasse Gehört das in eine Wirtschaftlichkeitsberechnung?

23 Vorweg: Grundsätzliches Rechnen Sie nur mit dem Ertrag der Sicher ist Zur Zeit: BMU sieht den Bonus nur bei BiMSCH-Anlagen 60 mg/m³ muss deutlich unterschritten werden voraussichtlich nur mit technischer Zusatzausstattung Ergebnis: Es gehört nicht in eine Wirtschaftlichkeitsberechnung

24 Das Wie bedeutet viel spare ich durch Gülle? bei 30.- /t Maissilage Ersparte Maissilage Tierart Tierplätze täglich jährlich in Mastschwein ,5 182, Kuh 100 0,85 310,

25 Grundsätzliches zur 150er Klasse Rechnen sich eigentlich reine Gülleanlagen?

26 Inputstoffe 300 Kühe & Nachzucht 150 kw = Bedarf sind m³ Biogas pro Tag 5.2. Gas- und Energieanfall Tierbestand in GV Kuhgülle JV-Gülle Gesamt Flüssigmist Tiere Substratmenge: Substratanfall m³ p.d. 21,0 2,3 23,3 Trockensubstanzgehalt % 8 8 organ. Trockensubstanzgeh. % N-Gehalt in % bezogen auf TM 4,0 4,0 organische Trockenmasse kg spezif. Biogas ltr./kg OTS Biogasertrag je m³ Substratstoff 23,8 23,8 m³ = 50 kw Biogasertrag m³ Methangehalt 57% 57% Methangasertrm³ Gewichtseinheiten nach Silierverlusten

27 Ergebnis einer reinen 50er Gülleanlage Investitionen: Anfänglicher Gewinn: Gewinnrate anfänglich: 3,3% Gewinn rechtfertigt nicht die Investition

28 Ergebnis einer reinen 50er Gülleanlage Optimierte Version incl. Formaldehydbonus Investitionen: Anfänglicher Gewinn: Gewinnrate anfänglich: 7,0% Gewinnrate durchschnittlich: 9,4% Aussage: Rechnen Sie nur mit sicheren Erträgen

29 Inputstoffe 600 Kühe & Nachzucht 150 kw = Bedarf sind m³ Biogas pro Tag 5.2. Gas- und Energieanfall Tierbestand in GV Kuhgülle JV-Gülle Gesamt Flüssigmist Tiere Substratmenge: Substratanfall m³ p.d. 42,0 4,5 46,5 Trockensubstanzgehalt % 8 8 organ. Trockensubstanzgeh. % N-Gehalt in % bezogen auf TM 4,0 4,0 organische Trockenmasse kg spezif. Biogas ltr./kg OTS Biogasertrag je m³ Substratstoff 23,8 23,8 m³ = 100 kw Biogasertrag m³ Methangehalt 57% 57% Methangasertrm³ Gewichtseinheiten nach Silierverlusten

30 Ergebnis einer reinen 100er Gülleanlage Investitionen: Anfänglicher Gewinn: Anfängliche Gewinnrate: 14,1% Nachhaltige Gewinnrate: 16,1% Gewinn rechtfertigt die Investition Ergebnis: unter 100 kw muss der Gülle zugefüttert werden

31 Aber. Es fehlen bei den Kosten einer zugefütterten Anlage : z.b.: Die anteiligen Endlagerkosten Lagervolumen mit bis p.a. z.b.: Die anteilige Silagelagerfläche Silagelager anteilig bis p.a.

32 Zufütterung 150 Kühe & Nachzucht 5.2. Gas- und Energieanfall Tierbestand in GV Kuhgülle JV-Gülle Gesamt Flüssigmist Tiere Substratmenge: Substratanfall m³ p.d. 10,5 1,1 11,6 Trockensubstanzgehalt % 8 8 organ. Trockensubstanzgeh. % N-Gehalt in % bezogen auf TM 4,0 4,0 organische Trockenmasse kg spezif. Biogas ltr./kg OTS Biogasertrag je m³ Substratstoff 23,8 23,8 m³ Biogasertrag m³ Methangehalt 57% 57% Methangasertrm³ Gewichtseinheiten nach Silierverlusten

33 Zufütterung 150 Kühe & Nachzucht Gewichtseinheiten nach Silierverlusten Feststoffe Maissilage Futterreste Grassilage Gesamt Substratmenge t/p.d. 4,60 0,40 1,50 6,5 Trockensubstanzgehalt (TS) % organ. Trockensubstanzgeh. % organische Trockenmasse kg N-Gehalt in % bezogen auf TM 1,4 1,6 2,5 spezif. Biogasertrag l/kg OTS Biogasertrag je t Substratstoff 206,9 168,3 187,2 Biogasertrag m³ Methangehalt 53% 53% 54% Methangasertrag m³

34 Rentabilitätsvergleich mit neuem extra Endlager & Silofläche normaler Maissilagepreis 90% Jahresauslastung 105 kw 150 kw 190 kw Maissilage mit 30.- /t 150 Kühe 150 Kühe 150 Kühe Gesamt-Investitionssumme Netto Unternehmergewinn des 1. Jahres Gewinnrate im 1. Volllastjahr 3,9% 7,7% 9,7% Aufwand gesamte Biogasanlage je installierte 1,0 kw el

35 Zufütterung 300 Kühe & Nachzucht 5.2. Gas- und Energieanfall Tierbestand in GV Kuhgülle JV-Gülle Gesamt Flüssigmist Tiere Substratmenge: Substratanfall m³ p.d. 21,0 2,3 23,3 Trockensubstanzgehalt % 8 8 organ. Trockensubstanzgeh. % N-Gehalt in % bezogen auf TM 4,0 4,0 organische Trockenmasse kg spezif. Biogas ltr./kg OTS Biogasertrag je m³ Substratstoff 23,8 23,8 m³ Biogasertrag m³ Methangehalt 57% 57% Methangasertrm³ Gewichtseinheiten nach Silierverlusten

36 Zufütterung 300 Kühe & Nachzucht Gewichtseinheiten nach Silierverlusten Feststoffe Maissilage Futterreste Grassilage Gesamt Substratmenge t/p.d. 3,00 0,80 1,50 5,3 Trockensubstanzgehalt (TS) % organ. Trockensubstanzgeh. % organische Trockenmasse kg N-Gehalt in % bezogen auf TM 1,4 1,6 2,5 spezif. Biogasertrag l/kg OTS Biogasertrag je t Substratstoff 206,9 168,3 187,2 Biogasertrag m³ Methangehalt 53% 53% 54% Methangasertrag m³

37 Kenndaten 150er mit 300 Kühen Bruttonutzvolumen pro Behälter beträgt m³ Gesamtnettonutzvolumen m³ Jahresproduktion Biogas pro Tag m³ pro Jahr m³ Substratverweilzeit pro Behälter Faulraumbelastung (m³ Gas p.d.) entspricht bezogen auf das Fermentervolumen N-Belastung des Gärprozesses Trockensubstanzgehalt der Inputstoffe 63,1 Tage 0,9 m³ Gas/m³ Fermenter 1,8 kg ots/m³ 3,8 kg je t Input 13,2 % (im Durchschnitt) Perspektiv-Fermenter (21 x 6 m)

38 Kenndaten 150er mit 600 Kühen Bruttonutzvolumen pro Behälter beträgt m³ Gesamtnettonutzvolumen m³ Jahresproduktion Biogas pro Tag m³ pro Jahr m³ Theoretische Gesamtverweilzeit Faulraumbelastung (m³ Gas p.d.) entspricht bezogen auf das Fermentervolumen N-Belastung des Gärprozesses Trockensubstanzgehalt der Inputstoffe 38,7 Tage 1,2 m³ Gas/m³ Fermenter 2,4 kg ots/m³ 3,8 kg je t Input 13,2 % (im Durchschnitt) Perspektiv-Fermenter (21 x 6 m) Mehrkosten

39 G&V Ansätze Gewinn- und Verlustrechnung Varianten : 100% Kredit Jährliche Kosten: Anfängliche Zinsen auf Investitionskredit Zinsen auf das Umlaufvermögen Abschreibung in Jahren: Instandhaltung Biogasanlage 1 % BHKW Unterhalt (Vollwartung) 1,50 Cent/kWh Versicherung Ausbringungskosten je zusätzlicher m³*: 3,00 je m³ Kosten der eingesetzten Substrate Prozessbiologische Betreuung MT (MT E) Arbeitskraft 1,00 Akh p.d 30,00 je Akh Maschinenkosten Beschickung Bunker: 5,30 p.d Entschwefelung KRONOFLOC 300 ppm Ansatz *B edacht wird das M ehr an A usbringungsmenge durch den F eststo ffeinsatz in der A nlage Summe Aufwand Jährliche Erträge:

40 Düngewert aus anteiligem Gärrest je t Maissilage Stickstoffgehalt 4,62 Phosphorgehalt 1,98 Verfügbarkeit 60% Verfügbarkeit 80% Verfügbarer Stickstoff 2,77 Verfügbarer Phosphor 1,58 Mineraldüngerpreis f. Stickstoff 1,10 Mineraldüngerpreis f. Phosphor 1,20 Düngeersatzkostenwert (N) 3,05 Düngeersatzkostenwert (P 2 O 5 ) 1,90 Kaliumgehalt 5,61 Verfügbarkeit 75% Verfügbares Kalium 4,21 Mineraldüngerpreis f. Kalium 0,60 Düngeersatzkostenwert (K 2 O) 2,52 Düngeersatzkostenwert insg. 7,47

41 Düngewert aus anteiligem Gärrest Wer auf seinem Betrieb die Nährstoffe nicht gebrauchen kann verliert bei einer Silageorientierten 150er Anlage 2% bis 3% in der Rendite

42 Rentabilitätsvergleich ohne Endlager & Extrasilo normaler Maissilagepreis 90% Jahresauslastung 75 kw 105 kw Maissilage mit 30.- /t 300 Kühe 300 Kühe Gesamt-Investitionssumme Netto Unternehmergewinn des 1. Jahres Gewinnrate im 1. Volllastjahr 6,1% 9,7% Aufwand gesamte Biogasanlage je installierte 1,0 kw e

43 Rentabilitätsvergleich ohne Endlager & Silofläche normaler Maissilagepreis 90% Jahresauslastung 105 kw 150 kw 190 kw Maissilage mit 30.- /t 300 Kühe 300 Kühe 300 Kühe Gesamt-Investitionssumme Netto Unternehmergewinn des 1. Jahres Gewinnrate im 1. Volllastjahr 9,7% 15,9% 18,8% Aufwand gesamte Biogasanlage je installierte 1,0 kw el

44 Rentabilitätsvergleich mit anteiligem Endlager & Silofläche normaler Maissilagepreis 90% Jahresauslastung 105 kw 150 kw 190 kw Maissilage mit 30.- /t 300 Kühe 300 Kühe 300 Kühe Gesamt-Investitionssumme Netto Unternehmergewinn des 1. Jahres Gewinnrate im 1. Volllastjahr 8,3% 14,3% 17,0% Aufwand gesamte Biogasanlage je installierte 1,0 kw el

45 Rentabilitätsvergleich mit neuem extra Endlager & Silofläche normaler Maissilagepreis 90% Jahresauslastung 105 kw 150 kw 190 kw Maissilage mit 30.- /t 300 Kühe 300 Kühe 300 Kühe Gesamt-Investitionssumme Netto Unternehmergewinn des 1. Jahres Gewinnrate im 1. Volllastjahr 6,0% 9,6% 11,5% Aufwand gesamte Biogasanlage je installierte 1,0 kw el

46 Worst Case und wenn Getreide wieder auf über 25.- /dt steigt?

47 Rentabilitätsvergleich 105 kw / 150 kw zu 190 kw mit neuem extra Endlager & Silofläche teuere Maissilage 90% Jahresauslastung 105 kw 150 kw 190 kw Maissilage mit 40.- /t 150 Kühe 150 Kühe 150 Kühe Gesamt-Investitionssumme Netto Unternehmergewinn des 1. Jahres Gewinnrate im 1. Volllastjahr 1,9% 4,7% 6,2% Aufwand Biogasanlage je installierte 1,0 kw el

48 Rentabilitätsvergleich 105 kw / 150 kw zu 190 kw mit neuem extra Endlager & Silofläche teuere Maissilage 90% Jahresauslastung 105 kw 150 kw 190 kw Maissilage mit 40.- /t 300 Kühe 300 Kühe 300 Kühe Gesamt-Investitionssumme Netto Unternehmergewinn des 1. Jahres Gewinnrate im 1. Volllastjahr 4,8% 7,2% 8,5% Aufwand Biogasanlage je installierte 1,0 kw el

49 und bei einer Mindestgüllemenge von m³ & t Maissilage? 90% Jahresauslastung 190 kw 190 kw Maissilage mit /t 30.- /t Gesamt-Investitionssumme Netto Unternehmergewinn des 1. Jahres Gewinnrate im 1. Volllastjahr 3,0% 7,6% Aufwand gesamte Biogasanlage je installierte 1,0 kw el Reicht das zur Investitionsentscheidung?

50 Biogas ist kein Selbstgänger Szenario 190er " Was wäre wenn...?" 3% Steigerung Eigenstromverbrauch der Biogasanlage % geringere BHKW Auslastung je t Maissilage ( t) Steigerung der Invesitionskosten um /kw Summe

51 Ergebnis 500er Biogasanlage ohne Gülle Biogasanlage 537er Input Gülle 0 m³ Input Maissilage (33% TS) t Investition je kw Investition absolut Gewinn (nur Strom) Gewinnrate (Schnitt der Jahre) 8,1% Verwertung t Maissilage (Futterkosten & Gew inn) 39,41

52 Zukauf Gülle in Ackerbauregionen Art Mischgülle TS 6% Gasausbeute 20 m³ Maisersatzwert 2,73 Düngewert (bei Dritten) 5,00 Ausbringkosten (6 km) - 3,00 Anteiliges Endlager (0,5 m³) - 2,50 Ertrag Gülle 2,23

53 Zukauf Gülle 500er BGA Mehrertrag Bonus VLH Notwendige Menge Gülle m³ Ertrag aus Güllebeschaffung Grenznutzen Gülleeinsatz p.a Grenznutzen Gülleeinsatz pro m³ 23,06 Frage: Woher bekomme ich Gülle für unter 23.- /m³

54 Ergebnis 500er Biogasanlage mit Gülle Biogasanlage 537er Input Gülle m³ Input Maissilage (33% TS) t Investition je kw Investition absolut Gewinn (nur Strom) Gewinnrate (Schnitt der Jahre) 13,0% Verwertung t Maissilage (Futterkosten & Gew inn) 48,95

55 Ergebnis 500er Biogasanlage mit Gülle & Wärmekonzept (Invest ) Verkauf kwh für 3 Ct./kWh Biogasanlage 537er Input Gülle m³ Input Maissilage (33% TS) t Investition je kw Investition absolut Gewinn (nur Strom) Gewinnrate (Schnitt der Jahre) 14,3% Verwertung t Maissilage (Futterkosten & Gew inn) 54,40

56 Ergebnis 500er Biogasanlage mit Gülle & Wärmekonzept (Invest ) Verkauf Gesamtwärme für 3 Ct./kWh Biogasanlage 537er Input Gülle m³ Input Maissilage (33% TS) t Investition je kw Investition absolut Gewinn (nur Strom) Gewinnrate (Schnitt der Jahre) 21,5% Verwertung t Maissilage (Futterkosten & Gew inn) 67,28

57 500er Biogasanlage im Vergleich ohne Gülle mit Gülle mit Gülle & mit Gülle & Teilwärme Komplettwärme Biogasanlage 537er 537er 537er 537er Input Gülle 0 m³ m³ m³ m³ Input Maissilage (33% TS) t t t t Investition je kw Investition absolut Gewinn Gewinnrate (Ø Jahre) 8,1% 12,7% 14,0% 21,2% Verwertung t Maissilage 39,41 48,43 53,87 66,75

58 FAZIT - Jeder Fall ist für sich zu kalkulieren - Bauen Sie den Fermenter groß genug - Wer wächst ersetzt Maissilage durch Gülle - Wer kleiner 150 kw baut ist selber schuld - Wer größer 190 kw baut muss dies über Gülle machen - Wer keine 190er baut muss in die 500er Klasse gehen - Wer zu teuer baut hat auch diesmal wieder verloren

59 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

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