Ökonomischer und energetischer Vergleich von Biogas- und Warmwasserleitungen

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1 Ökonomischer und energetischer Vergleich von Biogas- und Warmwasserleitungen Robert Wagner, Dipl. (FH) Fachtagung Biogas , Potsdam, (Hotel Blau Art)

2 Inhaltsverzeichnis C.A.R.M.E.N. e.v./ KONARO Hinführung/Rahmenannahmen Förderung Kostenvergleich/Vorzüglichkeit Fazit Exkurs: spezielle Genehmigungsfragen Biogasleitungen

3 KONARO

4 KONARO Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Technologie- und Förderzentrum C.A.R.M.E.N. Forschung und Lehre in den Bereichen Technologie Biogener Rohstoffe Chemie & Molekularbiologie Nachwachsender Rohstoffe Pflanzenphysiologie Biogene Werkstoffe Energietechnik & Maschinenbau Biogastechnologie Geothermie Marketing & Management Nachwachsender Rohstoffe Betriebswirtschaftslehre Nachwachsender Rohstoffe Träger: Bayer. Staatsministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Angewandte Forschung bei Energie- und Rohstoffpflanzen Biogenen Festbrennstoffen Biogenen Kraft-, Schmier- und Verfahrensstoffen Förderung von Projekten Energie aus Biomasse: Biomasseheizwerke Forschung, Entwicklung und Demonstration Wissenstransfer Seminare, Beratung, Internet Träger: Bayer. Staatsministerium für Landwirtschaft und Forsten Koordinationseinrichtung für Nachwachsende Rohstoffe Beratung und Koordinierung im Bereich Nachwachsende Rohstoffe Begutachtung, Betreuung und Evaluierung einschlägiger Projekte Öffentlichkeitsarbeit Technologie- und Informationstransfer Qualitätsmanagement Holzheizwerke (QM) Schulungs- und Ausstellungszentrum für Nachwachsende Rohstoffe

5 Mitglieder Freistaat Bayern Agrarhandel Schilling Arbeitsgemeinschaft f. Wärme u. Heizkraft AGFW ASG Analytik-Service GmbH Bayerischer Bauernverband Bayerischer Waldbesitzerverband e.v. BayWa AG BEKON GmbH Bio-Heizkraftwerk Altenstadt GmbH BMW AG Deutsche Heraklith GmbH ENR Energiegesellschaft Nachwachsender Rohstoffe GmbH E.ON Bayern AG Fachverband Biogas e.v. (FVB) Fröling Heizkessel- und Behälterbau GmbH Füssener Textil AG Gammel Engineering GmbH Geuder, Straßenunterhalt GmbH Guntamatic-Heiztechnik Haimer GmbH HDG Bavaria GmbH, Heizsysteme für Holz Heizomat GmbH, Gunzenhausen HeRo e.v. Kompetenzzentrum Hessenrohstoffe Högl Kompost- u. Recycling GmbH Ingenieurbüro Reis Institut für Textil- u. Verfahrenstechnik ITEBE, Institut Technique Européen du Bois-Energie Kompostwerk Aiterhofen Kraftanlagen Anlagentechnik München GmbH KWB Kraft & Wärme aus Biomasse GMBH Landkreis Straubing-Bogen Lopper Kesselbau Metzeler Schaum GmbH Novamont GmbH Ökotherm GmbH Pelz, Peter, Geretsried (Ehrenmitglied) PLANKO Planungs- u. Betreiberbüro Raiffeisen-Warengenossenschaft eg Schmack Biogas AG Serra Maschinenbau GmbH Stadt Straubing Trocknungsgenossenschaft Lengenfeld eg UFOP e.v., Bonn Verband der Bayerischen Elektrizitätswirtschaft e.v. Verband der Bayerischen Säge- und Holzindustrie e.v. Verbindungsstelle Landwirtschaft-Industrie Vereinigte Werkstätten f. Pflanzenöltechnologie Verwertungsgesellschaft für na. Rohstoffe GmbH & Co. KG Wella AG, Darmstadt WIP, München ZAK Energie GmbH Zentrum für rationelle Energieanwendung und Umwelt GmbH Zerzog GmbH & Co. KG

6 Biomasse-Projekte in Bayern 185 Biomasse-Heizwerke (500 kw bis ca. 13 MW) 8 Biomasse-Heizkraftwerke (40 kwel bis ca. 10 Mwel) Pflanzenöl-BHKWs (5 kwel bis ca. 200 kwel) Biogasanlagen (15 kwel bis 250 kwel) Über Kleinfeuerungsanlagen

7 Biogasleitung - Wärmeleitung Wärmeleitung

8 Hinführung Biogasleitung

9 Rahmenannahmen Biogasanlage 1 km Entfernung Wärmeverbraucher Wärmeleitung +BHKW 535 kwel +aktive Gasentwässerung +Stromnetzanschluss 535 +Notkühler +Wärmeleitung +Netzpumpe Wärmeübergabestation Biogasleitung +BHKW 100 kwel (Zünd.) (wärmegeführt) +aktive Gasentwässerung +Stromnetzanschluss 100 +Notkühler +Biogasleitung +Gasverdichter +BHKW 535 kwel + Stromnetzanschluss Notkühler Wärmeübergabestation (70 % von 535, MWh/a)

10 Rahmenannahmen Unterschiede in den Varianten Leitungs- und Tiefbaukosten bei Biogasleitung geringer Höherer KWK-Bonus bei Wärmeleitung (außer wenn Wärmeverluste > 25 %) 2 BHKW bei Biogasleitung: -höhere spezifische Investitionskosten -höhere spezifische Instandhaltungskosten -geringerer elektrischer Wirkungsgrad -zusätzlicher Netzanschluss je nach Örtlichkeit -ggf. zusätzlicher BHKW-Container bzw. Einhausung

11 Rahmenannahmen Unterschiede in den Varianten Förderung KfW-Programm/GAK Strom für Notkühler < 30 % Wärmevernichtung Gasverdichter anstelle von Netzpumpe Unter Umständen: -höhere Entwässerungskosten -24 h-rufbereitschaft Gasversorger -spezielle Genehmigungsfragen -BHKW muss am Wärmeverbraucher geduldet sein bzw. höhere Kosten für Lärmminderung -EEG-Degression für zwei Anlagen

12 Kapitalkosten mit KfW-Förderung Wärmeleitung Anschaffungs kosten Nutzungs dauer Annuität enfaktor Kapitalkosten Instandhaltung Netz Wärmeleitung ,0 a 8,0% /a 1,0% 840 /a Netz Tiefbaukosten ,0 a 8,0% /a 1,0% /a Zwischensumme abzgl. Förderung ,0 a 8,0% /a Summen bzw. Mittelwerte ,0 a 8,0% /a 1,0% /a Biogasleitung Netz Biogasleitung, Niederdruck ,0 a 8,0% /a 1,0% 280 /a Netz Tiefbaukosten ,0 a 8,0% /a 1,0% 840 /a BHKW-Mehrkosten ,0 a 13,0% /a 2,2% /a Bau Gasverdichter-Mehrkosten ,0 a 11,3% /a 5,0% 900 /a Zwischensumme Förderung Leitungsbau ,0 a 8,0% /a Förderung Gasverdichter ,0 a 11,3% -610 /a Förderung Trocknung ,0 a 11,3% -565 /a Pla Planungsmehrkosten ,0 a 8,0% 480 /a 0,0% 0 /a Summen bzw. Mittelwerte ,5% /a 1,8% /a

13 Kapitalkosten ohne KfW-Förderung Wärmeleitung Anschaffungs kosten Nutzungs dauer Annuität enfaktor Kapitalkosten Instandhaltung Netz Wärmeleitung ,0 a 8,0% /a 1,0% 840 /a Netz Tiefbaukosten ,0 a 8,0% /a 1,0% /a Summen bzw. Mittelwerte ,0 a 8,0% /a 1,0% /a Biogasleitung Netz Biogasleitung, Niederdruck ,0 a 8,0% /a 1,0% 280 /a Netz Tiefbaukosten ,0 a 8,0% /a 1,0% 840 /a BHKW-Mehrkosten ,0 a 13,0% /a 2,2% /a Bau Gasverdichter-Mehrkosten ,0 a 11,3% /a 5,0% 900 /a Zwischensumme Pla Planungsmehrkosten ,0 a 8,0% 480 /a 0,0% 0 /a Summen bzw. Mittelwerte ,1% /a 1,8% /a

14 Kostenvergleich mit KfW-Förderung Wärme Biogas Leitungskosten 84 /m 28 /m Tiefbaukosten 126 /m 84 /m Kapitalkosten /a /a Instandhaltungskosten /a /a verbrauchsgebundene Kosten /a /a Einnahmenausfall /a betriebsgebundene Kosten 210 /a /a /a /a Leitungskosten 84 /m 28 /m Tiefbaukosten 126 /m 84 /m Kapitalkosten /a /a Instandhaltungskosten /a /a verbrauchsgebundene Kosten /a /a Einnahmenausfall 733 /a betriebsgebundene Kosten /a /a /a /a m 50 mbar-ü m 100 mbar-ü

15 Kostenvergleich ohne KfW-Förderung Leitungskosten 84 /m 28 /m Tiefbaukosten 126 /m 84 /m Kapitalkosten /a /a Instandhaltungskosten /a /a verbrauchsgebundene Kosten /a /a Einnahmenausfall /a betriebsgebundene Kosten 210 /a /a /a /a m 50 mbar-ü Wärme Biogas Leitungskosten 84 /m 28 /m Tiefbaukosten 126 /m 84 /m Kapitalkosten /a /a Instandhaltungskosten /a /a verbrauchsgebundene Kosten /a /a Einnahmenausfall /a betriebsgebundene Kosten 966 /a /a /a /a m 100 mbar-ü

16 Vorzüglichkeit Fall Vorzüglichkeit - Variante Wärmeleitung Biogasleitung Vorzüglichkeit Biogasleitung ab mit KfW ohne KfW Basis X m m deutlich reduzierte spezifische Tiefbaukosten X m m Biogasbrenner X m m Hackschnitzelkessel X m m 2 BHKW gelten als 2 Biomasseanlagen 2 Biomasseanlagen+ Güllebonus 100 % Überschusswärme vermarktbar Beheizung Fermenter kostenneutral X m m X m m X 800 m 800 m X m m

17 Zusammenfassung und Fazit Vorteile Biogasleitung sehr hohe Trassenlängen nahezu gesamte Überschusswärme vermarktbar Beheizung Fermenter anderweitig sichergestellt geringere KfW-Förderung wenn alternativ Thermoöl- bzw. Dampfleitung Mit der ökonomischen geht die energetische Vorzüglichkeit einher. (ohne Förderung)

18 Fachgesprächsreihe Wärmeverwertung bei Bioenergieanlagen (Biogas, Pflanzenöl, Biomasse, Hackgut) 13. Oktober 2008 (Wärmeleitungstechnik und Wärmenutzung) 27. Oktober 2008 (Wärmevermarktung und Wirtschaftlichkeit) 03. November 2008 (Gesellschaftsformen und Vergaberecht) In Kooperation mit: Unterstützt durch das Bayerische Staatsministerium für Landwirtschaft und Forsten

19 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! C.A.R.M.E.N. e.v., Schulgasse 18, Straubing Tel.: +49 (0) , Fax: +49 (0)

20 Förderung KfW Richtlinien zur Förderung von Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien im Wärmemarkt vom 5. Dezember 2007 Diese Richtlinien treten am 1. Januar 2008 in Kraft. Antragsberechtigung: Privatpersonen, freiberuflich Tätige, kleine und mittlere private gewerbliche Unternehmen nach der Definition der Europäischen Gemeinschaften1, Unternehmen, an denen mehrheitlich Kommunen beteiligt sind und die gleichzeitig die KMU-Schwellenwerte unterschreiten sowie Kommunen, kommunale Gebietskörperschaften, kommunale Zweckverbände, gemeinnützige Investoren, Großunternehmen nur bei besonderer Förderwürdigkeit Auszug aus den Fördertatbeständen: Über die KfW im Rahmen des KfW-Programms "Erneuerbare Energien" sind mittels Tilgungszuschüssen förderfähig:

21 Förderung KfW Nahwärmenetze mindestens 50 % mit Wärme aus erneuerbaren Energien Mindestwärmeabsatz: >= 500 kwh pro Jahr und Meter Trasse Förderung erstmalige Erschließung: 60 je neu errichtetem Meter Trassenlänge Förderung andernfalls: 80 je neu errichtetem oder verstärktem Meter Trassenlänge Förderung: je Hausübergabestation Förderhöchstbetrag: 1 Mio. (bei Wärmeabsatz über 3 MWh pro Jahr und Meter Trasse: max. 0,5 Mio. ) Biogasleitung Biogasleitungen für unaufbereitetes Biogas >= 300 m Luftlinie einschließlich des Gasverdichters und der Gastrocknungseinrichtung, transportiertes Biogas muss einer KWK-Nutzung oder einer Aufbereitung auf Erdgasqualität zugeführt werden. Förderung: <= 30 % der förderfähigen Nettoinvestitionskosten.

22 Förderung KfW Allgemeines Mit dem Vorhaben darf vor Antragstellung nicht begonnen werden. Als Vorhabensbeginn gilt der Abschluss eines der Ausführung zuzurechnenden Lieferungsoder Leistungsvertrages. Eine Kumulierung mit anderen öffentlichen Förderungen ist zulässig. Antragstellung über die Hausbank. Weitere Auflagen, Restriktionen und Anforderungen sind vorhanden. Unbedingt Beratung durch Hausbank und KfW zu empfehlen. Richtlinie des BMU: KfW Förderbank-Hotline: Weiterer Ansprechpartner: Hausbank

23 Förderung GAK Gemeinschaftsaufgabe Verbesserung der Agrarstruktur und des Küstenschutzes gemeinsames Bund-Länderprogramm Fördertatbestand: Förderung von Nahwärme- und Biogasleitungen Ziel: Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen Fördersätze: unterschiedlich je nach Antragsteller Gemeinden und Landkreise: bis zu 45 % Privatpersonen / -unternehmen: bis zu 25 % jeweils der förderfähigen Kosten

24 Exkurs: Genehmigungsfragen Fortleitung von Biogas über die Grenzen des eigenen Grund und Bodens hinaus (Quelle: Fiedler, H. Dezentrale Gasnetze zum Transport von Biogas. Tagungsband 13. C.A.R.M.E.N. e.v.-symposium Im Kreislauf der Natur Naturstoffe für die moderne Gesellschaft. Eigenverlag. Straubing: 2005) Fällt unter 3 Abs. 15 EnWG Energieanlage 3 Abs. 18 EnWG Energieversorgungsunternehmen Grundsätzlich Genehmigung nach EnWG DVGW-Regelwerk anwenden

25 Exkurs: Genehmigungsfragen Planung von Biogasleitungen durch Sachkundige (z.b. Netzbetreiber oder Ingenieurbüro) Bau und Betrieb Leitung nur von DVGWzugelassenen Bauunternehmen nicht Landwirt!! Betrieb von Biogasnetz G 1000 Anforderung Entstörungsdienst DVGW-zertifizierte Gasleitung: PE-100, AD 63, 110 oder 160 mm, Wandungen 5,8; 6,6; 9,5 bis Betriebsdruck 4 bar