Konzept der Biogaseinspeisung in Straelen. Fachtagung 11. Januar 2008 Fachhochschule Lippe und Höxter

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Thilo Schenck
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1 Konzept der Biogaseinspeisung in Straelen Dr.-Ing. Dieter Attig Stadtwerke Saarbrücken AG Fachtagung 11. Januar 2008 Fachhochschule Lippe und Höxter Seite 1

2 Konzept Bio-Erdgas-Anlage Bio- Erdgas DVGWkonform Seite 2

3 Konzept Bio-Erdgas-Anlage Bio- Erdgas DVGWkonform Seite 3

4 Konzept Bio-Erdgas-Anlage, Beispiel Kerpen Bio- Erdgas DVGWkonform Alles in einer Hand Seite 4

5 Konzept Bio-Erdgas-Anlage, Beispiel Straelen Bio- Erdgas DVGWkonform Kooperationsmodell Seite 5

6 Konzept Bio-Erdgas-Anlage, Kooperationsmodell Landwirtschaft Lieferung Biogas STAWAG Anbau und Anlieferung der biogenen Rohstoffe Rücktransport und Verwertung des Gärsubstrates Betrieb der Biogasanlage Betrieb der Gasaufbereitung Einspeisung des Bio-Erdgases in ein Erdgasnetz Betrieb von dezentralen BHKW- Anlagen Seite 6

7 Konzept Bio-Erdgas-Anlage Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Konzeptansätze aus Sicht eines EVU: Vorteil Nachteil Kooperationsmodell Konzentration auf ursprüngliches Geschäftsfeld geringeres Invest hoher Abstimmungsbedarf hinsichtlich Gasqualität Notwendigkeit des Ausbaus der Biogasanlage Alles in einer Hand Höhere Gewinnaussicht direkte Einflussnahme auf Rohbiogasqualität Verantwortung des Rohstoffmanagements Notwendigkeit der langfristigen Biomassesicherung Seite 7

8 Bio-Erdgasanlage Straelen Technische Daten Gasleistung: 5 MW auf NaWaRo-Basis Aufbereitung: Druckwechseladsortpion Einspeisung als Austauschgas in ein Ortsverteilnetz mit exakter Erdgasqualität (H-Gas, p < 16 bar) Nutzung Kraft-Wärme-Kopplung Basis EEG Neue, moderne BHKW-Anlagen mit hohem Wirkungsgrad Wärmenutzung je nach Standort (Wohngebiete, Industriepartner, etc.) Seite 8

9 Anlagentechnik: Aufbereitung zu Bio-Erdgas Seite 9

10 Anlagentechnik: Aufbereitung zu Bio-Erdgas Bio-Erdgas Seite 10

11 Bio-Erdgasanlage Straelen Rohgasspeicher und Feinentschwefelung Fermenter Übergabestation Produktgasspeicher Kühlung der Verdichteranlage Seite 11

12 Gaseinspeisung Straelen BHKW 1 Biogasanlage Gelsenwasser Verteilnetz BHKW 3 BHKW 2 BHKW 4 5 MW Band 10 MW Struktur Wärmeäquivalente Mengen Seite 12

13 Bio-Erdgas-Netzwerk der Trianel Service GmbH Bilanzierung im Gasnetz Biogasanlagen mit einer Feuerungsleistung von 5 MW speisen mit etwa h/jahr in das Erdgasnetz ein. 1 MW Für eine 5 MW-Biogasanlage werden z. B. vier Anlagen mit einer elektrischen Leistung von je 1 MW benötigt (Laufzeiten etwa h/jahr) 5 MW 1 MW 1 MW BHKW: Abschaltung im Sommer Einspeisung von Spitzenstrom Guter Wirkungsgrad an Wärmesenken 1 MW Seite 13

14 Konzept Bio-Erdgas-Anlage Art der Vergütung Anlagen bis 150 kwel Anlagen bis 500 kwel Anlagen bis 5 MWel Anlagen bis 20 MWel Mindestvergütung nach EEG 11,50 ct 9,90 ct 8,90 ct 8,40 ct NaWaRo-Bonus 6,00 ct 6,00 ct 4,00 ct 0,00 ct KWK-Bonus 2,00 ct 2,00 ct 2,00 ct 2,00 ct Innovationsbonus 2,00 ct 2,00 ct 2,00 ct 0,00 ct Summe aus EEG 21,50 ct 19,90 ct (20,38 ct) 16,90 ct (17,25 ct) 10,40 ct (13,61 ct) Der Nawaro-Bonus reduziert sich auf die Leistungsklasse bis 500 kwel auf 2,5 ct, falls der Strom durch Verbrennung von Holz erzeugt wird. Seite 14

15 Nahwärmeversorgung BHKW / Wärmevergütung Beispiel Wärmeversorgung über Gaskesselanlage: Gasbezugspreis (inkl. NN): 4,5 ct/kwh Über Umrechnung auf den Heizwert und den Kesselwirkungsgrad wird der Wärmepreis ermittelt, der als Referenz für das BHKW herangezogen wird. WP = 4,5 0,9025 x 0,9 ct/kwh = 5,54 ct /kwh Die eh-da Kosten werden meistens vernachlässigt. Seite 15

16 Kosten und Erlöse für biogasversorgte BHKW Quelle: Institut für Enregetik und Umwelt, Leipzig: Wann ist die Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz sinnvoll? EuroHeat&Power 34. Jg. (2005), Heft 11, S Seite 16

17 Gaswirtschaftliche Kosten der Bio-Erdgasnutzung Beispiel: 5 MW Gasleistung / MWh H o Aufbereitung und Einspeisung (ASUE, BGW) 15 Entry-Entgelt 3 Bilanzierung / Regelgaseinsatz, Speicher (ASUE) 20 Netzentgelt Ortsverteilnetz 4,5 Summe 42,5 Beispiel: Ein Marktgebietswechsel Marktgebietsüberschreitender Transport (Entry + Exit) 6 Summe 48,5 Bezogen auf die kwh el (Wirkungsgrad 40%) EEG Bonus für Aufbereitung und Einspeisung 10 Ct / kwh el 2 Ct / kwh el Benachteiligung der dezentralen Bio-Erdgasanwendung gegenüber einer direkten Verstromung von Biogas! Seite 17

18 Effektivität verschiedener Biomassenutzungen am Beispiel Kraftstoff Seite 18

19 Potenziale der regenerativen Energien 2030 Basis: Enquetekommission des Bundestages 2002 Ausgangspunkt: Weltenergiebedarf in 2000; Steigerung bis 2030 um 50 %; keine gezielten Einsparmaßnahmen (business as usual; Referenzszenario) Ausgewiesen ist das wirtschaftliche Potenzial Gesamtbedarf Energie 2030 TWh Welt Europa Deutschland Anteile an jeweiligem Gesamtbedarf Bedarfsmenge in TWh Anteile Menge Anteile Menge Anteile Menge Wasser Biomasse Wind Solarthermie Strom Solarthermie Wärme Fotovoltaik/Geothermie *) Summe 5 % % % % % % % % % % **) % % % % % **) - 10 % % *) Wirtschaftlich erst nach 2030 **) Importe sinnvoll Seite 19

20 Potenziale einer europäischen Biogaseinspeisungsstrategie Einspeisung in Gastransportleitungen in Europa und den CIS-Staaten Vergärungsanlagen: kurze Transportentfernungen der Rohstoffe Vergasungsanlagen: lange Transportentfernungen der Rohstoffe Potenzial 2005: 300 Mia. m³/a Potenzial 2020: 500 Mia. m³/a Fazit: Der heutige Gasbedarf der EU 28 ist durch biogene Gase zu decken (50 % Vergärung, 50 % Vergasung) Quelle: IE Leipzig: Möglichkeiten einer europäischen Biogaseinspeisungsstrategie, Institut für Energetik und Umwelt, Leipzig, Januar 2007 Seite 20

21 Einzugsgebiete für Einspeisung von umgewandelten Holzgas Quelle: IE Leipzig Seite 21

22 Stromkosten von neuen Erzeugungsanlagen 10 US-cent/kWh 5 Windkraftwerke Fotovoltaische Kraftwerke Biomasse Kraftwerke CSP Solarthermische Kraftwerke Wasserkraftwerke Öl/Gas Kraftwerke Kohle Kraftwerke Jahr Quelle: Concentrating Solar Power (CSP) for the Mediterranean Region, DLR, Stuttgart, , S. 128 Seite 22

23 Die Veränderung des globalen Energiemix (WBGU) Geothermie Andere Erneuerbare Solarthermie (nur Wärme) Solarstrom (Photovoltaik und solarthermische Kraftwerke) Wind Biomasse (modern) Biomasse (traditionell) Wasserkraft Kernenergie Gas Kohle Öl Seite 23

24 Perspektiven Die Technologie für ein großes Netzwerk zur Herstellung, Aufbereitung, Verteilung und Nutzung von Biogas im Erdgasnetz ist grundsätzlich vorhanden. Hemmnisse für eine zügige Umsetzung in großem Maßstab: Die Vergärungstechnologie braucht noch einige Jahre für eine Optimierung der Komponenten und eine Kostendegression durch Massenfertigung von Standardanlagen der Größenordnung 5 MW oder größer. Die Vergasungstechnologie braucht noch Jahre bis zur Erreichung zuverlässiger und wirtschaftlicher Anlagen der Größenordnung über 100 MW. Die Einspeisung ins Erdgasnetz wird durch eine Vielzahl bürokratischer und formaler Hemmnisse verzögert und verteuert. Ein Gaseinspeisungsgesetz wird dringend benötigt. Die KWK wird bereits jahrzehntelang durch interessierte Kreise blockiert. Das Biogasnetzwerk der Trianel Service GmbH löst die logistischen Probleme der Einspeisung, der Verteilung, des Transports, der Bilanzierung, der Messung und der Lieferung des Bioerdgases für das Geltungsgebiet des EEG, sobald die Gesamtwirtschaftlichkeit hergestellt ist. Sollen die kürzlich formulierten Ziele der Bundesregierung einer schnellen Fortentwicklung der regenerativen Energien erreicht werden, muss der Gesetzgeber schnellstens tätig werden. Seite 24

25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Seite 25

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