Wertschöpfung der energetischen Halmgutnutzung

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1 Wertschöpfung der energetischen Halmgutnutzung Regionalökonomische und ökologische Effekte von Strohheizungsanlagen Fachtagung Heizen mit Halmgut Ringsheim, Katharina Heinbach IÖW Institut für ökologische Wirtschaftsforschung, Berlin

2 Inhalt 1. Hintergrund Forschungsvorhaben Heizen mit Stroh 2. Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte von Strohheizungsanlagen auf regionaler Ebene Methodische Vorgehensweise (WeBEE-Modell) und Ergebnisse 3. Ökologische Bewertung der energetischen Strohnutzung Methodische Vorgehensweise (Ökobilanz) und Ergebnisse 4. Fazit 2

3 1. Forschungsvorhaben Heizen mit Stroh 3 Ziele des Vorhabens: Analyse der regionalökonomischen Effekte (Wertschöpfung und Beschäftigung) von Strohheizungen Ökologische Bewertung der energetischen Nutzung von Stroh Vorgehensweise: Befragung von Anlagenherstellern, Planern und Betreibern von Strohheizungen; Literaturrecherche Modellierung und Integration der Wertschöpfungsketten von Strohheizungen in das WeBEE-Modell des IÖW Ökobilanzierung mittels der Software SimaPro Erstellung der Ökobilanz und Berechnung der regionalökonomischen Effekte für ausgewählte Strohheizungsanlagen Vorhaben: Heizen mit Stroh eine Analyse der regionalökonomischen und ökologischen Effekte von Strohheizungen Laufzeit: Juli 2016 bis März 2017 Gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL); Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)

4 2. Bestandteile der Wertschöpfung auf regionaler Ebene Regionale Wertschöpfung Kommunale Steuern (anteilig ESt, AbgeltSt, GewSt) Gewinne nach Steuern von regionalen Unternehmen Nettoeinkommen von Beschäftigten in der Region Steuern und sonst. Abgaben Landesebene Steuern und sonst. Abgaben Bundesebene Zentrale Frage zur Ermittlung der Wertschöpfung: Welche Unternehmen und Investoren sind im betrachteten Gebiet in welchem Umfang an den verschiedenen Wertschöpfungsschritten beteiligt? (nicht nur: Wie viele Anlagen sind dort installiert?) 4

5 2. WeBEE-Modell zur Ermittlung von Wertschöpfung und Beschäftigung durch EE 5 bildet mittlerweile über 50 EE-Wertschöpfungsketten ab dezentrale Strom- und Wärmeerzeugung, Biokraftstoffe, Holz-Brennstoffe, Wärmenetze ist für unterschiedliche räumliche Ebenen anwendbar kommunale/regionale, Bundesländer- und Bundes-Ebene Ermittelt direkte Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte d.h. ohne indirekte Effekte (Vorleistungen) und ohne Betrachtung von Verdrängungs- und Substitutionseffekten Aggregation in jeweils vier zentrale WS-Stufen 1. Anlagenherstellung 2. Planung und Installation 3. Anlagenbetrieb und Wartung 4. Betreibergesellschaft (Gewinne zzgl. Steuern)

6 2. Annahmen für die Berechnung der regionalökonomischen Effekte 7 Referenzanlagen: 1. Strohheizungsanlage im Landwirtschaftsbetrieb Nennleistung Feuerungsanlage: 500 kw th Wärmenutzung: Nutzung der Wärme im landwirtschaftlichen Betrieb Nutzung vorhandener Infrastruktur d.h. kein Neubau baulicher Anlagen (Lagerhalle, Heizhaus) 2. Strohheizungsanlage im kommunalen Bereich Nennleistung Feuerungsanlage: 900 kw th Wärmenutzung: Einspeisung der erzeugten Wärme in ein Nahwärmenetz Neubau baulicher Anlagen (Lagerhalle, Heizhaus) und des Nahwärmenetzes Annahmen regionale Ansässigkeit: Planung, Genehmigung, Ascheentsorgung, Fremdkapitalfinanzierung, Bedienung und Verwaltung (100%), Reinigung & Wartung (25%) Strohheizungsanlage im kommunalen Bereich zusätzlich: Verlegung Nahwärmenetz, Errichtung baulicher Anlagen, Betreibergesellschaft (100%), Eigenkapitalgeber (75 %)

7 2. Ergebnisse Strohheizung im Landwirtschaftsbetrieb (einmalige Effekte) TEUR Steuern an die Kommune Nettoeinkommen durch Beschäftigung Gewinne nach Steuern einmalige Effekte Strohheizwerk (Basisjahr 2015) - regionale Wertschöpfung: rund Euro - max. mögliche regionale Wertschöpfung: rund Euro - Regionaler Beschäftigungseffekt: 0,1 Vollzeitäquivalente (VZÄ) 5 0 Anlagenherstellung Planung & Installation durchschnittliche regionale WS maximal mögliche regionale WS - Maximaler Beschäftigungseffekt: 2,4 VZÄ 8 Quelle: IÖW

8 2. Ergebnisse Strohheizung im Landwirtschaftsbetrieb (jährliche Effekte) TEUR Steuern an die Kommune Nettoeinkommen durch Beschäftigung Gewinne nach Steuern jährliche Effekte Strohheizwerk (Basisjahr 2015) - regionale Wertschöpfung: rund Euro - max. mögliche regionale Wertschöpfung: rund Euro - Regionaler Beschäftigungseffekt: 0,1 VZÄ 1 0 Anlagenbetrieb und Wartung / Jahr Betreibergewinne / Jahr durchschnittliche regionale WS / Jahr maximal mögliche regionale WS / Jahr - Maximaler Beschäftigungseffekt: 0,3 VZÄ 9 Quelle: IÖW

9 2. Ergebnisse Strohheizung im kommunalen Bereich (einmalige Effekte) TEUR Steuern an die Kommune Nettoeinkommen durch Beschäftigung Gewinne nach Steuern einmalige Effekte Strohheizwerk + Nahwärmenetz (Basisjahr 2015) - regionale Wertschöpfung: rund Euro - max. mögliche regionale Wertschöpfung: rund Euro - Regionaler Beschäftigungseffekt: 3,9 VZÄ 0 Anlagenherstellung Planung & Installation durchschnittliche regionale WS maximal mögliche regionale WS - maximaler Beschäftigungseffekt: 5,7 VZÄ 10 Quelle: IÖW

10 2. Ergebnisse Strohheizung im kommunalen Bereich (jährliche Effekte) TEUR Steuern an die Kommune Nettoeinkommen durch Beschäftigung Gewinne nach Steuern Jährliche Effekte Strohheizwerk + Nahwärmenetz (Basisjahr 2015) - regionale Wertschöpfung: rund Euro - max. mögliche regionale Wertschöpfung: rund Euro Anlagenbetrieb und Wartung / Jahr Betreibergewinne / Jahr durchschnittliche regionale WS / Jahr maximal mögliche regionale WS / Jahr - Regionaler Beschäftigungseffekt: 0,2 VZÄ - maximaler Beschäftigungseffekt: 0,3 VZÄ 11 Quelle: IÖW

11 3. Ökobilanzierung Erstellung einer Ökobilanz mit der Software SimaPro 8 12 Sachbilanz über den gesamten Lebensweg (Strohbereitstellung, Transport, Aufbereitung und Konversion, Bereitstellung eines Megajoules Wärme, Entsorgung der entstehenden Aschen, Ersatzdüngung für Strohentnahme) drei Varianten möglicher Prozessketten 1. Basisvariante 2. Variante 1: Pelletierung Stroh 3. Variante 2: Ascherückführung auf den Acker (Düngung) Wirkungsabschätzung nach der Methode CML mit Konzentration auf Wirkungskategorien globale Erwärmung (GWP) photochemische Ozonbildung (POCP) Versauerung von Boden und Wasser (AP) Eutrophierung (EP) Referenzsysteme: Strohnutzung: Verbleib auf dem Acker; erzeugte Wärme: Bereitstellungsmix von 70 % Erdgas und 30 % Heizöl

12 3. Ergebnisse Treibhausgaspotenzial kg CO 2eq /MJ th 0,1 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0 Min Mittel Max Referenz Referenz Öl Referenz 70/30 Referenz Gas Entsorgung Hilfsstrom Transport Bergung Strohbereitstellung Treibhausgaspotenzial Strohheizwerke: 0,020 bis 0,043 kg CO 2eq /MJ th Treibhausgasvermeidung Strohheizwerke gegenüber fossiler Referenz: 0,03 bis 0,07 kg CO 2eq /MJ th 13 Quelle: IÖW

13 3. Ergebnisse Versauerungspotenzial kg SO 2eq /MJ th 0,0003 0, ,0002 0, ,0001 Versauerungspotenzial Strohheizwerke: 0,00007 bis 0,00019 kg SO 2eq /MJ th Referenz Öl Referenz 70/30 Referenz Gas Entsorgung Emissionen Verbrennung Hilfsstrom Transport 0,00005 Bergung 0 Min Mittel Max Referenz Strohbereitstellung 14 Quelle: IÖW

14 3. Ergebnisse Eutrophierungspotenzial kg PO 4 3- eq /MJ th 0, ,0004 0, ,0003 0, ,0002 0, ,0001 Eutrophierungspotenzial Strohheizwerke: 0,00017 bis 0,00039 kg PO 4 3- eq /MJ th Referenz Öl Referenz 70/30 Referenz Gas Entsorgung Emissionen Verbrennung Hilfsstrom Transport 0,00005 Bergung 0 Min Mittel Max Referenz Strohbereitstellung 15 Quelle: IÖW

15 3. Ergebnisse Eutrophierungspotenzial - Varianten kg PO 4 3- eq /MJ th 0, ,0004 0, ,0003 0, ,0002 0, ,0001 0, Basis Pellets mit Asche-R Referenz Referenz Öl Referenz 70/30 Referenz Gas Entsorgung Emissionen Verbrennung Hilfsstrom Transport Bergung Strohbereitstellung 16 Quelle: IÖW

16 4. Fazit 17 Koppelprodukt Stroh ist interessanter biogener Energieträger im Sinne einer effizienten Biomassenutzung aber: Strohpotenziale regional unterschiedlich energetische Verwertung von Stroh sollte nur in Regionen erfolgen, in denen die Voraussetzung einer ausgeglichenen Humusbilanz erfüllt ist energetische Nutzung von Stroh kann Wertschöpfung und Beschäftigung auf regionaler Ebene generieren u.a. abhängig vom Grad der Einbindung lokaler Unternehmen und Akteure je nach Wertschöpfungsschritt sind die Möglichkeiten dafür unterschiedlich (Bsp.: Herstellung/Montage: regionale Ansässigkeit nicht wahrscheinlich; Errichtung baulicher Anlagen: regionale Ansässigkeit wahrscheinlich) Im Vergleich zu fossilen Referenzsystemen ist eine Vermeidung von Treibhausgasen und eine Reduktion der Versauerung möglich (Voraussetzung: ausgeglichene Humusbilanz) Strohheizwerke zeigen jedoch ein höheres Eutrophierungspotenzial dieses kann durch Ascherückführung auf den Acker reduziert werden

17 Vielen Dank. Katharina Heinbach Nachhaltige Energiewirtschaft und Klimaschutz IÖW Institut für ökologische Wirtschaftsforschung, Berlin