Monzelfeld Mai 21. Mai 2012

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1 Monzelfeld Mai 21. Mai 2012 Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen Technische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen zur Erschließung der Resourcen 4. Kommunalbörse Biomassenutzung in Kommunen Erich Blaß STEAG New Energies

2 Inhalte Stand Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit Potentiale Bioabfall und Grünschnitt in Deutschland Anlagentechnik für die Vergärung schwieriger Substrate Mengenszenario für den ganzjährigen Betrieb einer Grünschnitt- Vergärungsanlage Eckdaten der Wirtschaftlichkeit Notwendige Korrekturen im EEG Fazit und Ausblick für das Saarland Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 2

3 Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit Förderung, Reserven und Ressourcen Stand Jahre 1230 Jahre Quelle: DERA Deutsche Rohstoffagentur Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 3

4 Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit Förderung, Reserven und Ressourcen Stand 2010 Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 4

5 Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit Weltweiter Verbrauch Stand Exa Joule = Joule Energieinhalt für eine Jahresproduktion von 10 AKW s Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 5

6 Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit Restlaufzeit der Reserven bei Förderung Stand 2010 Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 6

7 Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit Restlaufzeit mit Resourcen bei Förderung Stand 2010 Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 7

8 Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit Restlaufzeit mit Resourcen bei Förderung Stand 2010 Deutschland wäre mit Braun- und Steinkohle energieautark Technologie Kohleverflüssigung? CO2 Klimaauswirkung? Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 8

9 Inhalte Stand Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit Potentiale Bioabfall und Grünschnitt in Deutschland Anlagentechnik für die Vergärung schwieriger Substrate Mengenszenario für den ganzjährigen Betrieb einer Grünschnitt- Vergärungsanlage Eckdaten der Wirtschaftlichkeit Notwendige Korrekturen im EEG Fazit und Ausblick für das Saarland Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 9

10 Aufkommen Bioabfall aus der Statistik der Länder 2005 bis 2007 entspricht ca. 60 kg pro Einwohner und Jahr Potential für 250 Biogasanlagen ( t/ Anlage) Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 10

11 Aufkommen Grünschnitt aus der Statistik der Länder 2005 bis 2007 Potential für 340 Biogasanlagen ( t/ Anlage) Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 11

12 Aufkommen Grünschnitt und Bioabfall Angaben von Humus & Kompost 2010 Bioabfall 3,85 Mio. t/a - davon 0,58 Mio. t/a Vergärung (15%) Humuswirtschaft & Kompost Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 12

13 Inhalte Stand Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit Potentiale Bioabfall und Grünschnitt in Deutschland Anlagentechnik für die Vergärung schwieriger Substrate Mengenszenario für den ganzjährigen Betrieb einer Grünschnitt- Vergärungsanlage Eckdaten der Wirtschaftlichkeit Notwendige Korrekturen im EEG Fazit und Ausblick für das Saarland Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 13

14 Technische Vorraussetzungen für die Vergärung schwieriger Substrate Robust, langlebig Betriebssicher Hoher Wirkungsgrad Wirtschaftlich Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 14

15 Wesentliche Verfahrensunterschiede zwischen Nass- und Trockenfermentationsverfahren Nassfermentation Trockenfermentation Nassfermentation Trockenfermentation TS-Gehalt Fermenterzulauf 9-14% > 25% Prozesstemperaturen meist 37 C (mesophil) meist 55 C (thermophil) Raumbelastung ( Input kg ots pro m³ Fermentervolumen und Tag ) 2,5-4, Rührtechnik schnell drehende Propeller oder Paddelrührwerke langsam drehende Langachsrührwerke Substrate NawaRo, Speiseabfälle, pumpfähig, ohne größere Störstoffe alle Substrate im Mix > 25% TS Baukörper große Volumina kompakte Fermenter bzw. Boxen Prozessenergiebedarf hoher therm. und elekt. Eigenbedarf (Oberflächen, Pumpmengen) niedriger Eigenbedarf (kompakt, geringe Pumpmengen) Haupt - Anwendungsgebiete Landwirtschaftliche BGA Kommunal Bioabfall Investitionskosten niedrig (hoher Wettbewerb) hoch (Bioabfall) Anbieter weit verbreitet, viele Anlagenanbieter wenige Anbieter (ca. 5), meist geschütztes Verfahren Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 15

16 Vorteile des Trockenvergärungsverfahrens äußerst robuste Bauart mit massiven Rührwerken (Anwendung auch für sehr komplizierte und feststoffreiche Abfälle) im industriellen Maßstab großtechnisch für unterschiedlichste Inputstoffe eingesetzt und bewährt (Langzeiterfahrungen ca. 20 Jahre) hohe Verfügbarkeit und Betriebsstabilität durch Einsatz von Industriestandards geringe Betriebskosten durch konsequenten Einsatz von Langsamläufern Thermophile Fahrweise (Hygenisierung) und hohe Biogaserträge bei kontinuierlicher Trockenfermentation Hohe Raumbelastungen > dadurch geringe Volumina Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 16

17 Kontinuierliche Trockenfermentation Das Kompogas-Verfahren Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 17

18 Kontinuierliche Trockenfermentation Das Kompogas-Verfahren Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 18

19 Kontinuierliche Trockenfermentation Das Kompogas-Verfahren Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 19

20 Kontinuierliche Trockenfermentation Das Strabag/ Linde Verfahren Nachwachsende Rohstoffe (z.b. Maissilage) querliegende Rührwerke zur Schwimm- und Reaktorbeschickung Sinkschichtbekämpfung Biogas Gärgutentnahme mittels Vakuum oder Pumpe abgeschiedene Gärreststoffe Pfropfenstromreaktor Optionale Presswasserrückführung/Animpfen Presswasser (Flüssigdünger) Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 20

21 Kontinuierliche Trockenfermentation Das Strabag/ Linde Verfahren Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 21

22 Kontinuierliche Trockenfermentation Das Strabag/ Linde Verfahren Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 22

23 Diskontinuierliche Trockenfermentation Das Batch-Verfahren(Boxen-/ Garagenfermenter) Quelle: Rytec 2009 Diskontinuierliches Verfahren mit hohem TS-Gehalt ( stapelbare Biomassen ) Vergärung im mesophilen Temperaturbereich C Keine Hygenisierung der Gärreste Quasi kontinuierlicher Betrieb durch Mehrzahl an periodisch befüllten und entleerten Fermenterboxen Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen Seite 23

24 Diskontinuierliche Trockenfermentation Das Batch-Verfahren(Boxen-/ Garagenfermenter) Animpfen des Frischmaterials durch Mischung mit frisch vergorenem Material Substrathaufen wird periodisch beregnet ( perkoliert ); Verweilzeit in der gasdicht verschlossenen Fermenterbox etwa 20 bis 24 Tage Etwa 20% geringerer Biogasertrag gegenüber einer kontinuierlicher Trockenfermentation Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 24

25 Diskontinuierliche Trockenfermentation Das Batch-Verfahren(Boxen-/ Garagenfermenter) Gesamtes Substrathandling von Annahmehalle bis Austrag fertiger Kompost über marktüblichen Radlader Gekapselte Systeme (Schnelllauftore, Luftschleieranlage) mit Abluftreinigung über nachgeschaltetem Flächenbiofilter Nachgeschaltete Intensivrotte ermöglicht Kompostqualitäten Rottegrad V Verhältnismäßig hoher Flächenbedarf für Fermenterbauwerke Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 25

26 Inhalte Stand Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit Potentiale Bioabfall und Grünschnitt in Deutschland Anlagentechnik für die Vergärung schwieriger Substrate Mengenszenario für den ganzjährigen Betrieb einer Grünschnitt- Vergärungsanlage Eckdaten der Wirtschaftlichkeit Notwendige Korrekturen im EEG Fazit und Ausblick für das Saarland Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 26

27 Substratmengen für den ganzjährigen Betrieb einer Grünschnitt - Vergärungsanlage Anlagengröße für ca t/a Substratinput elektrische Leistung ca. 600 bis 750 kwel Gewährleistung eines ganzjährigen Betriebes der Anlage Jahresmengen abgeleitet aus einem GaLaBau Betrieb Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 27

28 Jahresmengen eines GaLaBau Betriebes Kommunale Grünschnittsammlung Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 28

29 Jahresmengen eines GaLaBau Betriebes + 20% zusätzlicher Grünschnittakquise Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 29

30 Jahresmengen eines GaLaBau Betriebes + 20% zusätzlicher Grünschnittakquise Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 30

31 Jahresmengen eines GaLaBau Betriebes + 20% zusätzlicher Grünschnittakquise Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 31

32 Jahresmengen eines GaLaBau Betriebes + 20% zusätzlicher Grünschnittakquise Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 32

33 Inhalte Stand Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit Potentiale Bioabfall und Grünschnitt in Deutschland Anlagentechnik für die Vergärung schwieriger Substrate Mengenszenario für den ganzjährigen Betrieb einer Grünschnitt- Vergärungsanlage Eckdaten der Wirtschaftlichkeit Notwendige Korrekturen im EEG Fazit und Ausblick für das Saarland Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 33

34 Wirtschaftliche Eckdaten für kommunale Grünschnittanlagen Ausgangsbasis Vergleich 750 kwel NawaRo Anlage EEG 2012 Investition (Gesamtanlage incl. KWK, Trockner, Silage,..) T Stromerzeugung MWh Stromvergütung 12,10 ct/kwh 704 T Rohstoffvergütung 5,71 ct/kwh 332 T Düngergranulat 0,80 ct/kwh 46 T Gesamtumsatz 18,60 ct/kwh T Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 34

35 Wirtschaftliche Eckdaten für kommunale Grünschnittanlagen Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 35

36 Wirtschaftliche Eckdaten für kommunale Grünschnittanlagen 750 kwel Grünschnittanlage nach $ 27a 90% Regelung ohne Vergütung der Co-Substraten nach EEG 2012 Investition (Gesamtanlage incl. KWK, Trockner, Silage,..) T Stromerzeugung MWh Stromvergütung 15,09 ct/kwh 878 T Rohstoffvergütung 0,00 ct/kwh 0 T Düngergranulat 0,84 ct/kwh 49 T Gesamtumsatz 15,93 ct/kwh 927 T Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 36

37 Wirtschaftliche Eckdaten für kommunale Grünschnittanlagen DCF-Rendite 1,7 % Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 37

38 Inhalte Stand Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit Potentiale Bioabfall und Grünschnitt in Deutschland Anlagentechnik für die Vergärung schwieriger Substrate Mengenszenario für den ganzjährigen Betrieb einer Grünschnitt- Vergärungsanlage Eckdaten der Wirtschaftlichkeit Notwendige Korrekturen im EEG Fazit und Ausblick für das Saarland Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 38

39 Korrekturen im EEG damit die Potentiale gehoben werden 1. 27a Mengenvorgaben von 90% Anteil muss entfallen Substrate: Bioabfall grüne Tonne, getrennt gesammelter Grünschnitt, Garten Parkabfälle, ) und 2. Rohstoffvergütung nach EEG für zusätzliche Substratmengen Die zusätzlich notwendigen Substrate müssen anteilig ihrer eingesetzten Mengen gemäß der Einsatzstoffvergütung bewertet werden. 3. Anlagengröße und Stromvergütung Die Stromvergütung nach EEG 27a ist auf max. 750 kwel festgelegt. Bis 500 kwel 16 ct bis 750 kwel 14 ct. Ziel sollte 16 ct. bis einschließlich 750 kwel sein. 4. Kommunale Zuständigkeit und energiepolitische Vorgaben Die Kommunen sollten gemeinsam Mengen bündeln um eine kritische Größe zu erreichen. Die Kommunen sollten politische Ziele zur energetischen und stofflichen Nutzung der Grünschnitt- und Bioabfallmengen vereinbaren. Die Substratmengen müssen für mindestens 15 Jahre verfügbar sein. (längere Ausschreibungen oder Eigenanlagen) Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 39

40 Wirtschaftliche Eckdaten für kommunale Grünschnittanlagen Ziel 750 kwel Grünschnittanlage mit Co-Substraten EEG Korrektur (incl. Rohstoffvergütung) Investition (Gesamtanlage incl. KWK, Trockner, Silage,..) T Stromerzeugung MWh Stromvergütung 15,09 ct/kwh 878 T Rohstoffvergütung 4,52 ct/kwh 263 T Düngergranulat 0,84 ct/kwh 49 T Gesamtumsatz 20,44 ct/kwh T Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 40

41 Wirtschaftliche Eckdaten für kommunale Grünschnittanlagen Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 41

42 Inhalte Stand Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit Potentiale Bioabfall und Grünschnitt in Deutschland Anlagentechnik für die Vergärung schwieriger Substrate Mengenszenario für den ganzjährigen Betrieb einer Grünschnitt- Vergärungsanlage Eckdaten der Wirtschaftlichkeit Notwendige Korrekturen im EEG Fazit und Ausblick für das Saarland Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 42

43 Fazit und Ausblick für das Saarland 1. Innovative Ingenieure sind gefragt Kosten im Anlagenbau müssen um ca. 1 Mio. pro Anlage gesenkt werden Zielgröße 3,5 Mio. 2. Ganzheitliche Konzepte sind gefragt Wertschöpfung vom Substrat bis zum Betrieb 3. Das EEG muss angepasst werden Rechtliche Anpassungen 4. Die Kommunen müssen sich erklären Energiepolitische Vorgaben, Konzepte für Kreise, Verbandsgemeinden,. Anlagenpotential für das Saarland ca. 5 Grünschnittanlagen mit Co-Substraten 1 bis 2 Bioabfallanlagen (ca Tonnen pro Anlage) Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 43

44 Vielen Dank für ihr Interesse STEAG New Energies GmbH Erich Blaß 0170/