Betriebskostenreduzierung durch moderne Technik.

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1 Betriebskostenreduzierung durch moderne Technik

2 Betriebskostenreduzierung durch moderne Technik Inhalt Austausch des Blockheizkraftwerkes Aufschluss von Material zur Futterkostenoptimierung am Beispiel Rotacrex Verluste bei der Biogasspeicherung vermeiden Entschwefelungskosten reduzieren Senkung des Eigenenergiebedarfs der Anlage Maschinenkosten richtig beurteilen Fazit 2

3 Austausch des Blockheizkraftwerkes Ist Zustand: 500 kw installierte Leistung 38,0 % Wirkungsgrad kwh [96,4 %] wurden tatsächlich produziert. (Ansatz: mindestens 95 % der installierten Leistung) Verbrauch von m³ Biogas 3

4 Austausch des Blockheizkraftwerkes Plan: Mit weniger Biogas die gleiche Strommenge produzieren. Strommenge: kwh Kalkulierter Motor: 2G AVUS 500 Plus Wirkungsgrad: 42,5 % Benötigte Biogasmenge: m³ (Gasmenge = Strommenge / Wirkungsgrad / Methangehalt / Heizwert Methan) 4

5 Austausch des Blockheizkraftwerkes Vergleich bei kwh/a Ist Plan Differenz Wirkungsgrad 38,0% 42,5% Biogasbedarf (m³/a) Wert Biogas* + 4,5 %Punkte +12 % ,35 /m³ Kosten ( /a) Einsparpotenzial pro Jahr * Erfahrungswert; Konzeptabhängig von Substrate, Investitionen, etc. 40 /t Silomais entsprechen 0,18 /m³ Biogas 5

6 Austausch des Blockheizkraftwerkes Ermittlung Erzeugungskosten je m³ Rohbiogas Gesamte jährliche Kosten - Fixe Kosten für das BHKW und den Netzanschluß/Trafo - Wartungskosten für BHKW und Trafo + Kosten für Prozesswärme (min. 6Cent/kWh) = Gesamtkosten Rohbiogaserzeugung / Rohbiogasmenge (Gaszähler?) = Kosten je m³rohbiogas im Gesamtkonzept 6

7 Austausch des Blockheizkraftwerkes Berechnung für die Erzeugungskosten je Kubikmeter Rohbiogas für das teuerste Substrat Gesamte jährliche Kosten Fixe Kosten für das BHKW und den Netzanschluss/Trafo Wartungskosten für BHKW und Trafo Kosten für Prozesswärme (benötigte Prozesswärme multipliziert mit 6 Cent/kWh) Alle Substratkosten theoretische gesamten Substratkosten, wenn das Gas nur aus dem teuersten Substrat erzeugt würde Nebenberechnung: Substratkosten (Gesamt) / 0,165 durchschnittlichen Substratkosten in der Ration ( /m³) * 0,21 teuersten Substratkosten in der Ration ( /m³) = Ergebnis I Gesamtkosten Rohbiogaserzeugung aus dem teuersten Substrat / m³ Rohbiogasmenge (Zähler?) Ergebnis II 0,353 Kosten des teuersten m³ Rohbiogas im Gesamtkonzept Datengrundlage ist eine 500 kw BGA auf Gülle Mais Basis (Für den Mais fallen unterschiedliche Kosten an) 7

8 Austausch des Blockheizkraftwerkes Investitionen und Überschuss BHKW Peripherie Restlaufzeit 13 Jahre Finanzierungskosten /Jahr enthaltene Zinskosten , Kostenersparnis Biogas (0,35 /m³) /Jahr Überschuss pro Jahr /Jahr Gesamtkapitalrendite (Überschuss plus Zinsen/Gesamtinvestition) 6,7 % 8

9 Vorgehensweise zum Einstieg in die Flexprämie Um das Risiko nötiger Investitionen zu kompensieren, empfehlen wir folgende Vorgehensweise: 1. Es wird die Errichtung neuer BHKW auf der Anlage genehmigt. a. Die BHKW werden gegeneinander verriegelt. Eine Leistungserhöhung findet nicht statt. b. Die Kosten bleiben überschaubar. Das Verfahren ist relativ schnell. 2. Die neuen BHKW werden aufgestellt a. Die Wirtschaftlichkeit der neuen BHKW ist allein durch ihren besseren Wirkungsgrad gegeben. Beispiel: 500kW Anlage mit einem Wirkungsgrad von 38% (alt) kann bis zu /a an Futterkosten sparen. 9

10 Vorgehensweise zum Einstieg in die Flexprämie 3. Es wird ein Antrag auf die Entfernung der Verriegelung und für alle weitern Maßnahmen der Flexibilisierung gestellt. a. Schon während der Antrag läuft, wird mit den neuen BHKW Geld verdient b. Die Flexibilitätsprämie steht den Flexibilisierungsmaßnahmen (Gasspeicher Netzanschluss Wärmekonzept etc.) tatsächlich zur Verfügung c. Der geringere Futteraufwand (Lagerbilanz, Flächennachweis) ist mit den neuen BHKW sicher belegbar. Diese Vorgehensweise reduziert die Risiken die bei Investitionen in die Flexibilisierung entstehen. 10

11 Austausch des Blockheizkraftwerkes Weitere Pluspunkte geringerer Gasbedarf geringerer Substratbedarf. Beispiel: Silomais (210 m³/t ) t 25 ha!! Stichwort: Flächenknappheit m³/a Gärrest weniger zu lagern und zu entsorgen Stichwort: Düngeverordnung geringerer Massendurchsatz höhere Verweilzeit und bessere Ausgasung der anderen Substrate. Stichwort: Ausbeutegrad 11

12 Austausch des Blockheizkraftwerkes Weitere Pluspunkte geringere biologische Belastung entspannt den Anlagenbetrieb. Stichwort: Spurenelemente. reduzierter TS-Gehalt reduzierter Energiebedarf bessere Substratausnutzung Stichworte: Eigenenergiebedarf, Substratbedarf Bei technischer Eignung der bestehenden BHKW: Flexibilitätsprämie möglich Stichwort: Extraerlöse 12

13 Betriebskostenreduzierung durch moderne Technik Inhalt Austausch des Blockheizkraftwerkes Aufschluss von Material zur Futterkostenoptimierung am Beispiel Rotacrex Verluste bei der Biogasspeicherung vermeiden Entschwefelungskosten reduzieren Senkung des Eigenenergiebedarfs der Anlage Maschinenkosten richtig beurteilen Fazit 13

14 Materialaufschluss Rotacrex 14

15 Materialaufschluss Rotacrex Erschließung von zusätzlichem Gaspotenzial und/oder Beschleunigung der Gasfreisetzung Stehen für den zusätzlich verarbeiteten Mist Nachweisflächen zur Verfügung? 15

16 Materialaufschluss Rotacrex Ersatz von 4 t Maissilage (40 /t) durch 7 t (6 /t) Mist /a weniger Substratkosten Einsparungen von Rührenergie: /a (0,18 /kwh) Betriebskosten: /a Investition: (betriebsbereit!) Rendite: >12 % 16

17 Materialaufschluss 17

18 Betriebskostenreduzierung durch moderne Technik Inhalt Austausch des Blockheizkraftwerkes Aufschluss von Material zur Futterkostenoptimierung am Beispiel Rotacrex Verluste bei der Biogasspeicherung vermeiden Entschwefelungskosten reduzieren Senkung des Eigenenergiebedarfs der Anlage Maschinenkosten richtig beurteilen Fazit 18

19 Biogasspeicherung und -nutzung Gasleckagen beheben und Gasspeicherkapazitäten vergrößern Erzeugtes Gas muss verwertet werden. Gasverluste sind ein finanzieller Totalverlust der höher ist als nur die Substratkosten! Die wesentlichen Verluste entstehen durch zu kleine Gasspeicher bzw. falsches Speichermanagement (Immer voll) und natürlich durch Leckagen 19

20 Biogasspeicherung und -nutzung Gasspeicherkapazität PlanET Flexstore XL oder XXL Beispiel für eine 500 kw-bestandsanlage 15 min/d Gasverlust über Überdrucksicherung oder Fackel verursacht durch falsche betriebsweise, entsprechen 91 Stunden pro Jahr Das entspricht m³ Biogas/a oder /a Permanente Verluste durch kleine Undichtigkeiten im Gassystem sind hierbei nicht berücksichtigt! 20

21 Biogasspeicherung und -nutzung 21

22 Biogasspeicherung und -nutzung 22

23 Biogasspeicherung und -nutzung Exkurs gezwungene Gasführung 23

24 Biogasspeicherung und -nutzung Exkurs gezwungene Gasführung 24

25 Biogasspeicherung und -nutzung Erneuerung des Gasspeichers PlanET Flexstore XL inkl. Einbau einer biologisch hoch aktiven Entschwefelung durch das PlanET eco cover + (Beispiel 500 kw- Anlage) Investition: (Behälterdurchmesser 22 m) Einsparungen: durch vermiedene Gasverluste, Einsparungen an Eisenpräparate, Aktivkohle und Arbeitszeit /a /a Rendite der Investition: >20 % 25

26 Biogasspeicherung und -nutzung Fördergelder Gasspeicher sind förderfähig in NRW Förderprogramm regenerative Energien - progres.nrw Nicht für Neuanlagen! Ersatzinvestition für Anlagen vor 2011 Zuschuss bis 25% Ansprechpartner : Bez. Reg. Arnsberg 26

27 Biogasspeicherung und -nutzung Fördergelder progres.nrw-markteinführung wird 2016 fast unverändert weitergeführt! Nach einem kurzen Stopp können dann ab dem 4. Februar 2016 im Downloadbereich Richtlinie und neue Antragsformulare für die Förderperiode 2016 heruntergeladen werden. Gefördert werden sollen erneut Ausgaben für die Errichtung folgender Maßnahmen und Anlagen: Gewerbliche Anlagen zur Verwertung von Abwärme Energiespeicher (Gas, Wärme, Kälte) Wärmenetze Effizienzsteigerungsmaßnahmen an KWK Anlagen 27

28 Betriebskostenreduzierung durch moderne Technik Inhalt Austausch des Blockheizkraftwerkes Aufschluss von Material zur Futterkostenoptimierung am Beispiel Rotacrex Verluste bei der Biogasspeicherung vermeiden Entschwefelungskosten reduzieren Senkung des Eigenenergiebedarfs der Anlage Maschinenkosten richtig beurteilen Fazit 28

29 Externe Entschwefelung PlanET Sulfurcat Ersetzt oder ergänzt den Aktivkohlefilter Wesentlich längere Standzeiten des Filtermaterials durch mögliche Regenerierung Hoch interessant für 75 kw Anlagen und Anlagen mit hohen Anteilen an Mist und Gülle und/oder Cofermenten 29

30 Externe Entschwefelung PlanET Sulfurcat Das Biogas strömt ungekühlt und nass durch die Pellets. Der Schwefel wird in Form von Eisensulfid im Filtermaterial gebunden. Eine Regeneration des Filtermaterials findet durch Luftsauerstoff statt. So können die Pellets mehrfach verwendet werden. 30

31 Externe Entschwefelung PlanET Sulfurcat vs. Aktivkohle/Eisensalze keine Gaskühlung notwendig dadurch kein Stromverbrauch/ Energiekosten/Wartungskosten Kostengünstiger als Eisen II oder III und Aktivkohle. Jahreskosten liegen zwischen und /a, je nach Schwefelgehalt. Pellets sind kein Sondermüll, eine aufwendige Entsorgung entfällt Eisenchlorid ist ein Gefahrenstoff max Liter lagern, ansonsten Auffangwanne nach WHG notwendig! Die Eisenversorgung des Gärprozesses ist nicht außer Acht zulassen. Der Eisenbedarf ist dabei allerdings so gering, dass er für die Entschwefelung nicht zu berücksichtigen ist 31

32 Externe Entschwefelung 32

33 Betriebskostenreduzierung durch moderne Technik Inhalt Austausch des Blockheizkraftwerkes Aufschluss von Material zur Futterkostenoptimierung am Beispiel Rotacrex Verluste bei der Biogasspeicherung vermeiden Entschwefelungskosten reduzieren Senkung des Eigenenergiebedarfs der Anlage Maschinenkosten richtig beurteilen Fazit 33

34 Senkung des Eigenenergiebedarfs Rührwerkvergleich Großes Speichervolumen (8h) Stabile Wetterschutzfolie 800gr/m² Befestigung mit Klemmschlauch Sollbruchstelle und Wartungsöffnung Trennung Fermentationsraum und Gasspeicher durch PlanET Eco cover + Integrierte Entschwefelungseinheit Gezwungene Gasführung, optimaler Lebensraum für Entschwefelungsbakterien sehr gute Gasreinigungsleistung 34

35 Senkung des Eigenenergiebedarfs Rührwerksoptimierung Mehrkosten zwischen Einsparung Strom /a Amortisationszeit: RePowering 1,5 Jahren Neubau 9 Monate 35

36 Senkung des Eigenenergiebedarfs Rührwerksoptimierung Bei einer Auslegung der Rührwerkstechnik für eine Volldurchmischung auf nur 100% bedeutet Verschleiß a. automatisch Faulraumverlust b. geringere Gaserträge c. höherer Substratbedarf d. höherer Energiebedarf 36

37 Betriebskostenreduzierung durch moderne Technik Inhalt Austausch des Blockheizkraftwerkes Aufschluss von Material zur Futterkostenoptimierung am Beispiel Rotacrex Verluste bei der Biogasspeicherung vermeiden Entschwefelungskosten reduzieren Senkung des Eigenenergiebedarfs der Anlage Maschinenkosten richtig beurteilen Fazit 37

38 Maschinenkosten richtig beurteilen PlanET Vario 38

39 Maschinenkosten richtig beurteilen Alternativen? 39

40 Maschinenkosten richtig beurteilen Maschinenvergleich Feststoffeintragsvorlagetechnik VARIO Maschine B Anschaffungspreis Restwert 0 0 Füllvolumen (nicht Wasser) 55 m³ 45 m³ Fixkosten Nutzungsdauer 12 a 12 a Zinsatz 3,00% 3,00% Finanzierungskosten /a /a 40

41 Maschinenkosten richtig beurteilen 41

42 Maschinenkosten richtig beurteilen 42

43 Fazit Die aktuelle BHKW-Technik bietet auch im Rahmen des EEG 2014 ein profitables Investitionsfeld für Bestandsanlagen. Die bestehende Anlagentechnik lässt sich in vielen Bereichen effizient und rentabel erneuern oder modular ergänzen. Viele Anlagen betreiben auf Grund fehlender Messtechnik noch Lebendviehvermarktung Ein Anlagencheck macht immer Sinn. 43

44 Dietrich Prenger Berninghoff Up de Hacke Vreden