Klimaschutz und Nutzen von Biomethan

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Ludo Wagner
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1 Klimaschutz und Nutzen von iomethan Jaqueline Daniel-Gromke und Marcus Trommler DENA- iogaspartner Dialogprozess Zukunft iomethan 4. September 2014 in erlin

2 Fragestellungen iomethan iomethan eitrag zum Klimaschutz? Welche Einsparpotenziale an THG-Emissionen gibt es entlang der Wertschöpfungskette? Welche THG-Vermeidungspotenziale ergeben sich im Vergleich verschiedener Anwendungsbereiche? Welche Anreize bestehen, das Treibhausgasvermeidungspotenzial von iomethan zu verbessern? 2

3 Emissionssituation von iogasanlagen mit/ohne iogasaufbereitung zu iomethan 3

Szenarien- THG-ilanz - iogasanlagenbestand D Darstellung der Emissionssituation der Stromerzeugung aus iogas (NawaRo/Gülle) in Deutschland (asis: Emissionsmessprojekte an iogasanlagen, Kenntnis zum

4 Szenarien- THG-ilanz - iogasanlagenbestand D Darstellung der Emissionssituation der Stromerzeugung aus iogas (NawaRo/Gülle) in Deutschland (asis: Emissionsmessprojekte an iogasanlagen, Kenntnis zum Anlagenbestand) 1) Szenario I: Vor-Ort-Verstromung, 2) Szenario II: iogasaufbereitung+kwk Quelle: Liebetrau et al.: Emissionsanalyse und Quantifizierung von Stoffflüssen durch iogasanlagen im Hinblick auf die ökologische ewertung der landwirtschaftlichen iogasgewinnung und Inventarisierung der deutschen Landwirtschaft. FNR e.v., FKZ: ,

FuE-edarf: Emissionen aus Über- /Unterdrucksicherungen (ÜUDS) Relevante Emissionsquelle je nach etriebsweise der Anlage (u.a. Gasmanagement) Keine Messungen in bisherigen Emissionsmessprojekten vorgenommen etriebsstörung durch Ausfall des HKW: mittlere, relative Methanemissionsrate von ca.

5 FuE-edarf: Emissionen aus Über- /Unterdrucksicherungen (ÜUDS) Relevante Emissionsquelle je nach etriebsweise der Anlage (u.a. Gasmanagement) Keine Messungen in bisherigen Emissionsmessprojekten vorgenommen etriebsstörung durch Ausfall des HKW: mittlere, relative Methanemissionsrate von ca. 17 % während des Ansprechens der gemessenen ÜUDS kw el, Substrate: Schweinegülle, Maissilage, HTK mittlere Methanproduktion von ca. 470 Nm 3 /h Quelle: Vortrag Reinelt et al. 2013, VDI 7. Fachtagung IOGAS 2013 Energieträger der Zukunft, Nürtingen 5

6 Minderungsmaßnahmen Umsetzung festgelegter technischer Standards Gasdichte Gärrestlagerung mit Restgaserfassung Stationäre Gasfackel /Gasverwertungseinrichtung mit automat. etrieb Überdrucksicherung: Klickratenerfassung HKW und iomethanaufbereitung mit Abgasnachbehandlung Saurer Wäscher vor iofilter (ioabfallvergärung) Saurer Wäscher bei Gärresttrocknung inkl. gefasste Abluftführung Regelung/Steuerung/Messsensorik (u.a. Gasmengenzähler, Füllstandsmessung Gasspeicher, Drucküberwachung im Gasspeicher) Regelmäßige Leckageerfassung durch Eigen- und Fremdmessungen, regelmäßiger Einsatz von Gasmesskameras 6

7 Vergleich der Nutzungspfade (Strom/Wärme/Kraftstoff) 7

8 THG-Einsparpotenziale Vergleich verschiedener Nutzungspfade für iomethan 500 Referenzsystem: Strom aus Kohlekraft, Wärme aus Erdgas-/ Wärmepumpenmix Konservatives Referenzsystem 1 Referenzsystem: Wärme aus einem Erdgas-Wärmepumpenmix Konservatives Referenzsystem 2 Fossile Referenz nach iokraftnachv THG-Einsparungen in gco2-äq./kwh iomethan A A KWK A A Wärme A A Kraftstoff Legende Nawaro/Gue ioabfall A: asisfall mit externer Prozessenergieversorgung; : interne Prozessenergieversorgung & emissionsminimierte Anlagen Konservatives Referenzsystem 1: Strommix; Erdgas-/Heizöl Konservatives Referenzsystem 2: Heizungsmix; Erdgas/Heizöl Quelle: modifiziert nach Majer et al: Ergebnisse von Modellbiogasanlagen zur ökologischen ewertung von iogas/iomethan, Studie im Auftrag des iogasrates e.v.,

9 THG-Einsparpotenziale Vergleich verschiedener Nutzungspfade für iomethan II Abschätzung THG-Vermeidung nach Verwertungspfaden (in Abhängigkeit vom Referenzsystem): Verwertung Rohstoff THG-Einsparung KWK Kraftstoff Wärme Abfall-/ Reststoff Energiepflanzen Abfall-/ Reststoff Energiepflanzen Abfall-/ Reststoff Energiepflanzen % % % % % % Quelle: Perspektiven der iogaseinspeisung (MWi-Verbundvorhaben)

10 iomethanmarkt - Verwertungswege? 10

11 iomethan-nutzungspfade Prognose dena 2014 Quelle: dena Angaben

12 iomethan im Kraftstoffsektor THG-Quote (2015) Grundsätzliche Annahme: verbesserte Konkurrenzfähigkeit von iomethan auf dem iokraftstoffmarkt durch die Einführung der THG-Quote ab 2015, da iomethan im Vergleich zu anderen iokraftstoffen ein vergleichsweise hohes Treibhausgas-Minderungspotenzial besitzt ei der iomethanerzeugung aus NawaRo hängt THG- Minderungspotenzial jedoch stark von der erechnungsmethodik des Treibhausgas-Minderungspotenzials ab

13 THG-Vermeidungskosten unterschiedlicher iokraftstoffoptionen im Vergleich Annahme: Kosten iomethan aus ioabfall ca. 14 /GJ Kosten (~5 ct/kwh Hi ) inkl. Verwertungserlöse (35 /t ioabfall) erzielbar; g CO 2 /MJ ; im Vergleich zur fossilen Referenz 84 gco 2 /MJ Quelle: Darstellung DFZ 2013; DFZ-Report Nr. 11, iokraftstoffmonitoring 13

14 Fazit KWK war bislang präferierter Verwertungspfad Höchsten THG-Einsparungen beim Einsatz von iomethan im KWK-Prozess (abhängig vom gewählten Referenzsystem) iomethan in KWK im Wettbewerb mit anderen rennstoffen verbesserte Konkurrenzfähigkeit von iomethan auf dem iokraftstoffmarkt durch die Einführung der THG-Quote ab 2015 (vergleichsweise hohes Treibhausgas-Minderungspotenzial) Vielversprechende Erlössituation für Reststoff-iomethan, aber große Marktrisiken und begrenztes Marktvolumen für gasförmige Kraftstoffe iomethan als Transformationsdienstleister (Systemintegration) 14

15 Nutzen von iomethan Positive Klimabilanz (abhängig von der etriebsweise und Referenzsystem) Flexibler Einsatz für Strom, Wärme, Kraftstoff Erschließung hochwertiger Wärmesenken mit iomethan Speicherbarkeit Nutzung als flexible Stromquelle in Teilnetzen zeitliche Ausgleichsbereich oberhalb eines Tageslastgangs derzeit nur durch iomethan-hkw gut abdeckbar eitrag zur Energieversorgungssicherheit Mindert den edarf an konventioneller Kraftwerksleistung (Reservekraftwerke) Im ereich Kraftstoff derzeit einzige biogene Alternative iokraftstoff mit der höchsten THG-Minderung Schnittstelle für spätere Power-to-Gas Ansätze 15

16 Nutzen von iomethan Pfadabhängigkeiten sind heute zu berücksichtigen, um zukünftig eiträge zur Systemflexibilität, Versorgungssicherheit und Importunabhängigkeit durch iomethan erwarten zu können. GAA/ HKW + Power to Heat GAA/ HKW + Power to Heat Strom edarfsgerechte Stromerzeugung (SDL, EPEX) Verknüpfung von Strom- und Gasnetzen Kraftstoff SDL EPEX PtG Wärme Elektromobilität

17 Weiterer Ausbau der iomethanerzeugung und - nutzung als eitrag für Versorgungssicherheit und Klimaschutz weiter zu forcieren Mehrwert iomethan ist nicht einfach monitär zu bewerten 17

18 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! 18

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