Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz

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1 Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 1.Dezember 2006 Quelle: Stand: Agenda 1. Einleitung 2. Aufbereitung des Biogases 3. Weitere Restriktionen 4. Kosten und Vergütung 5. Stellungnahme der Energiekonzerne 6. Fazit Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 2

2 Verwendete Studie Analyse und Bewertung der Nutzungsmöglichkeiten von Biomasse Im Auftrag des Bundesverbandes der deutschen Gas- und Wasserwirtschaft (BGW, Berlin) und der Deutschen Vereinigung des Gas- und Wasserfachs (DVGW, Bonn) Durchgeführt von: Wuppertal Institut für Klima, Energie, Umwelt Institut für Energetik und Umwelt Leipzig Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik Oberhausen Gas-Wärme Institut Essen In Kooperation und Diskussion mit: Experten für Biogas vom BGW und DVGW Vertretern der Gas-, Biogas- und Landwirtschaft Vertreter der Bundes- und Landesminesterien Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 3 Erdgas in Deutschland Dtl. importiert aus: Russland, Niederlande, Norwegen Bsp. von Brennwerten: Quelle: Studie des BGW, DVGW, Band 1 H-Gas: Russland: 11,1 kwh/m 3 Nordsee: 12,5 kwh/m 3 L-Gas: Holland: 9,8 kwh/m 3 Quelle: Stand: Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 4

3 Einordnung in die Wertschöpfungskette Quelle: Vortrag von Ibolya Repkane Zavodni Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 5 Kurze Einleitung zu Biogas? Bestandteile des Biogases: Methan: % CO 2 : % Wasser: 1-10 % Weitere Bestandteile: H 2 S, NH 3, H 2, N 2, O 2 Quelle: Jahresbericht des ATB 2003, Plöchl, M. Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 6

4 Agenda 1. Einleitung 2. Aufbereitung des Biogases 3. Weitere Restriktionen 4. Kosten und Vergütung 5. Stellungnahme der Energiekonzerne 6. Fazit Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 7 Aufbereitung des Biogases Unterscheidung in Austauschgas und Zusatzgas Austauschgas: Das Gas weißt dieselbe Qualität auf, wie das Erdgas im Netz. kontinuierliche Einspeisung möglich auf Basis der vorhandenen Netzkapazität. Zusatzgas: Unterscheidet sich in der Zusammensetzung und den Eigenschaften wesentlich vom Erdgas. Man kann es nur begrenzt dem Erdgas zufügen, da die maximale Schwankungsbreite des Brennwertes eingehalten werden muss. Stark abhängig von den Netzgegebenheiten Vorgaben sind in den Arbeitsblättern des DVGW definiert. Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 8

5 Notwendige Aufbereitung des Biogases Rohbiogas aus Nawaro oder Gülle Entschwefelung Verdichtung Trocknung CO 2 -Abtrennung Ggf. Brennwertanpassung LPG- oder Luft-Zugabe Austauschgas Entschwefelung Verdichtung Trocknung Zusatzgas Anpassung der Biogaszusammensetzung an örtliche Begebenheiten LPG: Liquified Petroleum Gas Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 9 Weitere Anforderungen Nachweis der eingespeisten Menge Nachweis über die Zusammensetzung Bestimmung der übergegebenen Energiemenge (Brennwertmessung) Odorierung (bei Ortsgasverteilung) Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 10

6 Agenda 1. Einleitung 2. Aufbereitung des Biogases 3. Weitere Restriktionen Zugang zum Erdgasnetz Netzseitige Kapazitätsgrenzen Weitere gastechnischen und gaswirtschafltichen Anforderungen 4. Kosten und Vergütung 5. Stellungnahme der Energiekonzerne 6. Fazit Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 11 Zugang zum Erdgasnetz Ist das Erdgasnetz innerhalb einer sinnvollen Entfernung erreichbar? Am Beispiel von Mecklenburg Vorpommern: Geringe Bevölkerungsdichte Geringste Dichte des Gasnetzes Selbst in schwach besiedelten Gebieten ist ein geeignetes Leitungsnetz in vertretbarer Entfernung erreichbar. (15 20 km) VNG: Verbundnetz Gas AG Quelle: Studie des BGW, DVGW, Band 1 Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 12

7 Aufnahmekapazität des Gasnetzes Das Biogas, das eingespeist wird muss an anderer Stelle auch Verwendung finden, da das Netz keine Speichermöglichkeit bietet. Begrenzung durch die minimale Absatzmenge. Der Gasverbrauch unterliegt saisonalen und tageszeitlichen Schwankungen (Sommerminimallast, Nachttal ) Theoretische Aufnahmekapazität von Austauschgas in Deutschland: 212 Mrd. kwh/a Realistisches technisches Potential für Biogas das aufbereitet und eingespeist werden könnte in 2030: 100 Mrd. kwh/a. (Gesamtverbrauch an Erdgas: 904 Mrd. kwh/a ) Aber: lokale und regionale Einspeiserestriktionen können die Einspeisemenge einschränken. Eine detaillierte Analyse jeder Einspeise- und Gasnetzsituation vor Ort bleibt unverzichtbar! Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 13 Weitere Hindernisse Langfristige Bezugsverträge Austausch von Gasmengen zwischen Regionen bzw. Verbrauchsschwerpunkten zur Zeit kaum möglich Mögliche Diskrepanzen zwischen Biogasaufkommen und Gasabsatz in Agrarländern Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 14

8 Agenda 1. Einleitung 2. Aufbereitung des Biogases 3. Weitere Restriktionen 4. Kosten und Vergütung 5. Stellungnahme der Energiekonzerne 6. Fazit Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 15 Gestehungskosten des Produktgases EG-H ohne LPG und EG-L EG-H mit LPG Zusatzgas Spezifische Kosten in ct/kwh ,9 11,1 7,6 5,3 6,8 4,6 11,7 9,7 6,9 5,1 6,2 4,5 Mais Gülle 8,8 6,4 6,4 6,0 4,2 4, m3/h 250 m3/h 500 m3/h 50 m3/h 250 m3/h 500 m3/h 50 m3/h 250 m3/h 500 m3/h Vergleichende Kostenübersicht über alle Modellfälle (spezifische Kosten in ct/kwh, Bezug Produktgas) Quelle: Studie des BGW, DVGW, Band 3 Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 16

9 Stromgestehungskosten und Vergütung nach EEG Quelle: Studie des Instituts für Energetik und Umwelt Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 17 Agenda 1. Einleitung 2. Aufbereitung des Biogases 3. Weitere Restriktionen 4. Kosten und Vergütung 5. Stellungnahme der Energiekonzerne 6. Fazit E-ON, Gasag, RWE Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 18

10 Standpunkt der Energieversorger III Deutliche Effizienzvorteile sieht E.ON in der Biogasnutzung künftig in der Aufbereitung des Gases auf Erdgasqualität und der Einspeisung ins Erdgasnetz. Damit wird es möglich, Biogas auch in der Stromerzeugung dort einzusetzen, wo es den größten Nutzen erzielt, zum Beispiel in Kraft-Wärme-Kopplung und für die Wärmeerzeugung in Brennwertkesseln. E.ON wird in den nächsten Jahren Demonstrationsanlagen zur Umwandlung von Biomasse zu Bioerdgas errichten und so die Technologie zur Effizienten Verwendung von Bioenergie gezielt vorantreiben. Quelle: E.ON Pressemitteilung vom Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 19 Standpunkt der Energieversorger II Bio-Erdgas aus nachwachsenden Rohstoffen Schon bald könnte Erdgas auf Brandenburgs Feldern wachsen. Im Rahmen der Grünen Woche 2006 wurde von der EMB Erdgas Mark Brandenburg GmbH und der Alensys Alternative Energie-systeme AG eine Absichtserklärung zum Bau einer Bio-Erdgas-Anlage unterzeichnet. Läuft alles nach Plan, könnte schon Ende 2007 erstmals in der Anlage produziertes Bio- Erdgas in das öffentliche Leitungsnetz eingespeist werden. Unterstützt wird das Projekt auch von der GASAG Berliner Gaswerke AG und der VNG Verbundnetz Gas AG. Die geplante Anlage soll mit nachwachsenden Rohstoffen betrieben werden. Das bei der Vergärung der Pflanzen entstehende Biogas wird durch CO2-Abscheidung auf Erdgasqualität aufbereitet und kann in die vorhandenen Leitungsnetze eingespeist werden. Ausgelegt ist die geplante Anlage in Rathenow für eine Einspeiseleistung, die für ca. 250 Einfamilienhäuser oder ein Blockheizkraftwerk mit einer elektrischen Leistung von kw ausreicht. Quelle: Gasag Umweltbilanz Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 20

11 Standpunkt der Energieversorger I [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] Quelle: Stand Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 21 Aber, ein Beispiel aus der Realität Stadtwerke Aachen (STAWAG) vs. RWE-Transportnetz Gas Unklare gesetzliche Rahmenbedingungen sorgen ständig für neue Auseinandersetzungen. Aufs Wohlwollen der Netzbetreiber angewiesen. Immer wieder neue technische Hürden. Blockadehaltung Einspeisung in anderes Netz in 1.5 km Entfernung angedacht. Der im Eichgesetz verankerte Schutz der Verbraucher muss eingehalten werden. RWE fordert die Einhaltung der Richtlinien des DVGW. Diese Vorgaben sind eindeutig und lassen keinen Ermessungsspielraum zu. Eine in Auftrag gegebene Studie besagt, das durch Beimischung von Luft / LPG die Anforderungen erfüllt werden können. RWE wird prüfen, wie die Konditionierung technisch umgesetzt werden kann. Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 22

12 Fazit Biogaseinspeisung ist technisch realisierbar Durch Vergütungen des EEG wirtschaftlich attraktiv Bessere Wärmenutzungsmöglichkeiten Einspeisepotential ist geringer als die Aufnahmekapazität Große Veränderungen durch verstärkte Liberalisierung des Gasmarktes Widerstände der Netzbetreiber Lange take or pay Verträge Einzelfalluntersuchungen notwendig Rechtliche Rahmenbedingungen noch nicht eindeutig Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Fragen und Antworten Quelle: Stand:

13 Verschiedene Erdgasbeschaffenheiten Quelle: Studie des BGW, DVGW, Band 4 Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 25 Biomassepotentiale nach der Studie des BMU 100 Mrd. kwh/a = 360 Mrd. MJ/a = 360 PJ/a Quelle: Vortrag von Christian Popanda am Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 26

14 Gestehungskosten des Produktgases Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 27 Aufnahmekapazität Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Eike Mollenhauer 28