Windenergie Potentiale, Technik, Wirtschaftlichkeit

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1 Windenergie Potentiale, Technik, Wirtschaftlichkeit Bürgerversammlung Gemeinde Deißlingen Referent: Ralf Ott, Rödl & Partner Erfolg kennt keine Grenzen! Wir beraten deutsche Unternehmen weltweit. 1

2 Agenda 01 Einführung 02 Windatlas 03 Technik 04 Grundlagen der Wirtschaftlichkeit 2

3 Rechtsberatung Unternehmensberatung Rödl & Partner Rödl & Partner ist eine der führenden international tätigen Prüfungs- und Beratungsgesellschaften Steuerberatung Der Grundstein unserer dynamischen Entwicklung: 1977 Eröffnung der Kanzlei in Nürnberg Heute: Präsenz in allen wesentlichen Industrienationen Standorte in Deutschland 23 Standorte international 61 Entwicklung der Mitarbeiterzahlen: Mitarbeiter Mitarbeiter Mitarbeiter Wirtschaftsprüfung 3

4 Rödl & Partner Public Management Consulting Der Unternehmensbereich PMC berät seit 18 Jahren Städte und Gemeinden sowie Unternehmen der öffentlichen Hand und hat bisher mehr als Projekte erfolgreich umgesetzt. Mit 175 Mitarbeitern hat sich PMC mittlerweile zu einer der erfolgreichsten Business-Lines von Rödl & Partner entwickelt. Rödl & Partner ist aktuell eine der Top-3-Beratungsgesellschaften im Public Sector in Deutschland. Zu unseren Mandanten zählen aktuell mehr als 200 Stadtwerke sowie etwa 400 Kommunen. Die Energiewirtschaft zählt zu den Beratungsschwerpunkten von Rödl & Partner. 4

5 Public Management Consulting Unser Branchen-Know-How Energiewirtschaft (Strom, Gas, Wärme) Erneuerbare Energien Wasser und Abwasser Public Sector Krankenhäuser und Sozialwirtschaft ÖPNV Wirtschaftsprüfung, Steuer-, Rechts- und Unternehmensberatung 5

6 Agenda 01 Einführung 02 Potentiale 03 Technik 04 Wirtschaftlichkeit 6

7 Agenda Potentiale Vorstellung des Windatlasses Baden-Württemberg Bewertung der Windhöffigkeiten Vorstellung einzig geeigneter Standort Erschließung Technik Stand der Technik Vorstellung einer Anlage für eine mögliche Nutzung Leistungsdaten, Größe Emissionen Wirtschaftlichkeit Projektzeitplan Wirtschaftliche Rahmendaten für eine Projektierung Erforderliche Investitionen 7

8 Agenda 01 Einführung 02 Potentiale 03 Technik 04 Wirtschaftlichkeit 8

9 Potentiale der Windenergie Grundlagen der Windenergie Definition Wind: Wind ist eine gerichtete Ausgleichsbewegung der Luft vom Hochdruck- zum Tiefdruckgebiet (Gradientkraft) Windenergieanlage: Umwandlung kinetischer Energie des Windes in elektrische Energie Quelle: BWE 9

10 Potentiale der Windenergie Leistung des Windes Windleistung: P = ½ * ρ * A * v 3 = ½ * ρ * π * r 2 * v 3 P = Leistung ρ = Dichte der Luft v = Windgeschwindigkeit A = Rotorfläche A = r² * π r = Rotorradius Der Rotorradius bzw. -durchmesser (zweite Potenz) und die Windgeschwindigkeit (dritte Potenz) bestimmen maßgeblich den Ertrag einer Windkraftanlage Ziel ist einen Standort zu finden, an dem eine gleichmäßige und hohe Windgeschwindigkeit vorzufinden ist Windertrag Windgeschwindigkeit 10

11 Potentiale der Windenergie Verteilung der Windgeschwindigkeiten Durchschnittsgeschwindigkeit ist nur begrenzt aussagefähig Verteilung der Windgeschwindigkeiten ist standortabhängig Quelle: Bayerischer Windatlas 11

12 Potentiale der Windenergie Windatlas Baden-Württemberg Inhalt Windgeschwindigkeiten in verschiedenen Höhen über Grund: 80 m, 100 m, 120 m, 140 m, 160 m Auf Basis einer 3D-Windsimulation mit einer Bodenauflösung von 50 m Datengrundlage aus mehr als 150 Messstationen (u.a.): Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (LUBW) Deutschen Wetterdienst (DWD) Windkraftanlagen-Betreibern Kostenlos im Internet zugänglich: Planungshilfe für Kommunen und Unternehmen der Erneuerbaren Energien Windatlas gibt guten ersten Überblick über die Windverhältnisse an einem Standort 12

13 Potentiale der Windenergie Auszug Windatlas Baden-Württemberg - Gemeinde Deißlingen Durchschnittliche Windgeschwindigkeit in 140 m Höhe [m/s] Quelle: Windatlas Baden-Württemberg 13

14 Potentiale der Windenergie Auszug Windatlas Baden-Württemberg - Gemeinde Deißlingen Durchschnittliche Windgeschwindigkeit in 140 m Höhe [m/s] Quelle: Windatlas Baden-Württemberg 14

15 Potentiale der Windenergie Visualisierungen 15

16 Potentiale der Windenergie Falsche Visualisierungen 16

17 Agenda 01 Einführung 02 Potentiale 03 Technik 04 Wirtschaftlichkeit 17

18 Technik Leistungssteigerung der Windkraftanlagen 18

19 Technik Ertragssteigerung bei Windenergieanlagen Gesamthöhe: 100 m 140 m Ertrag: + 18 % Gesamthöhe: 140 m 170 m Ertrag: + 25 % Quelle: BWE Gesamthöhe 100 m 140 m 170 m Nennleistung 2000 kw 2000 kw 2000 kw Rotordurchmesser 80 m 80 m 90 m Nabenhöhe 60 m 100 m 125 m Ertrag 4,4 Mio. kwh/a 5,2 Mio. kwh/a 6,5 Mio. kwh/a Volllaststunden h/a h/a h/a 19

20 Technik Durchs. Größe einer Windenergieanlage in Deutschland Quelle: IWES 20

21 Technik Exemplarische Leistungskennlinie einer Windenergieanlage Quelle: Stefan Kopp, 21

22 Technik Aufbau einer Gondel - getriebelos Quelle: BWE 22

23 Technik Genehmigung einer Windkraftanlage Die Errichtung von Windenergieanlagen muss in Deutschland genehmigt werden (Bauleitplanung beachten) Für WEA mit einer Höhe über 50 m ist eine Genehmigung nach Bundes- Immissionsschutzgesetz (BImSchG) erforderlich Darin können unter anderem folgende Prüfungen durchgeführt bzw. Gutachten eingereicht werden: Turbulenzgutachten (Standsicherheit) Eiswurfgutachten Schallprognose Schattenwurfprognose Gutachten zur optisch bedrängenden Wirkung (Visualisierungen) Artenschutzrechtliche Prüfung gem. BNatSchG Landschaftspflegerischer Begleitplan gem. BNatSchG (i.d.r. werden Fachgutachten zu Vögeln und Fledermäusen gefordert) Auswirkungen auf andere Schutzgüter (Wasserwirtschaft, Denkmalschutz, Luftverkehrsrecht) 23

24 Agenda 01 Einführung 02 Potentiale 03 Technik 04 Wirtschaftlichkeit 24

25 Grundlagen der Wirtschaftlichkeit Grober Ablauf eines Windprojektes Entwicklung Errichtung Betrieb Abbau ca Monate ca Monate ca Jahre ca. 3 Monate Rechtliche, technische und wirtschaftliche Unterstützung Risikomanagement Begleitende Prozesse: Rechtliche, technische und wirtschaftliche Unterstützung bzw. Prüfung Kontinuierliches Risikomanagement Die einzelnen (begleitenden) Aktivitäten können insbesondere in der Entwicklungsphase in unterschiedlicher Reihenfolge auftreten 25

26 Grundlagen der Wirtschaftlichkeit Projektspezifische Zahlungsflüsse Einzahlungen Auszahlungen Erlöse Überschuss Planungs- und Investitionszahlungen Zeit Zinsen und Tilgung Betriebsauszahlungen (und Steuern) Entwicklung Errichtung Betrieb Abbau Kapitalisierung von Brennstoffkosten 26

27 Grundlagen der Wirtschaftlichkeit Projektfinanzierung Kommunen Projektentwickler Bürger Beratungsunternehmen Stadtwerke Windprojekt Banken Experten Technische Planungsbüros Versicherungen Flächeneigentümer Bei der Finanzierung von Windprojekten stellen die Zahlungsflüsse der Projektgesellschaft oftmals die Kreditwürdigkeit dar 27

28 Grundlagen der Wirtschaftlichkeit Überblick Einflussfaktoren Risiken Investitionskosten Betriebskosten Finanzierung Wirtschaftlichkeit Steuern Erlöse 28

29 Grundlagen der Wirtschaftlichkeit Grundlagen der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Parameter für die Wirtschaftlichkeit von Windprojekten 1. Investitionskosten 2. Erlöse 3. Aufwendungen für den Betrieb 4. Finanzierungsaufwendungen 5. Steuern 6. Bewertung / Renditebetrachtung Grundlegende Bewertungsprämissen Wirtschaftlichkeitsbetrachtung erfolgt ex ante (oftmals vor Steuern) Dynamische Investitionsbetrachtung (Abdiskontierung zukünftiger Zahlungen / DCF- Verfahren) Wichtige Kennzahlen: Nettobarwert (NBW oder NPV): Heutiger Wert zukünftiger Zahlungen Interne Zinsfuß (IKV oder IRR): Zinssatz, oft als Rendite bezeichnet Schuldendienstdeckungsgrad (DSCR) 29

30 Grundlagen der Wirtschaftlichkeit Exkurs: Bewertung von Zahlungsströmen Bundesanleihe (5,0 % Zins): Ausschüttung: 150 IRR: 5,00 % Anlage auf Bankkonto (5,0 % Zins): Ausschüttung: 163 IRR: 5,00 % Beteiligung an Windprojekt (10 J): Ausschüttung: 139 IRR: 5,22 % Der Zeitpunkt des Rückflusses ist ein entscheidender Faktor bei der Rendite 30

31 Grundlagen der Wirtschaftlichkeit Vergütung und Erlöse Einflussfaktoren für die Höhe der Erlöse: Erlöse (Euro) Stromertrag (kwh) Vergütungssatz nach EEG (ct/kwh) Windhöffigkeit/Windertrag (m/s) Anlagentyp (kw) Stromertrag ist vor der Investition durch Ertragsgutachten zu bestätigen Prognoseunsicherheit und Wahrscheinlichkeitswerte (P50, P75, P90) beachten 31

32 Grundlagen der Wirtschaftlichkeit Vergütung und Erlöse gem. EEG Vergütungsdauer: 20 Jahre zzgl. Inbetriebnahmejahr Jährliche Degression ( 20 EEG 2009/2012: 1,5 % ab Vergütungsfähigkeit: mind. 60 % des Referenzertrages (Wegfall seit 2012) Zusammensetzung der Vergütung ( 29 EEG): Errechnung der Dauer der erhöhten Anfangsvergütung ( 29 Abs. 2 EEG): Zunächst nur 5 Jahre erhöhte Anfangsvergütung Inbetriebnahmejahr Grundvergütung Anfangsvergütung Repowering- Bonus SDL-Bonus Verlängerung abhängig vom erzeugten Strom und Referenzertrag: Die Frist verlängert sich um zwei Monate je 0,75 Prozent des Referenzertrages, um den der Ertrag der Anlage 150 Prozent des Referenzertrages unterschreitet Rechenbeispiel: (150 % - 75 %)/0,75 % x 2 = 200 Monate (=16,67 Jahre) Summe ,87 Ct/kWh 8,93 Ct/kWh 0,50 Ct/kWh 0,48 Ct/kWh 9,41 Ct/kWh Evtl. Anfangsvergütung über volle EEG-Laufzeit an vielen Standorten im Binnenland EEG 2012: Wegfall SDL-Bonus ab

33 Grundlagen der Wirtschaftlichkeit Grundlagen zu den Investitionskosten WEA Nebenkosten Anlage Fundament (falls nicht enthalten) Transport/Logisitik Investitionskosten Wegebau Kabeltrasse Netzverknüpfung Ertragsgutachten Immissionsgutachten Naturschutzfachliche Gutachten Arbeitszeit/Beratungsaufwand Planungskosten Investitionskosten entscheidend für die Wirtschaftlichkeit von Windprojekten 33

34 Grundlagen der Wirtschaftlichkeit Grundlagen der Finanzierung Grundlegendes zur Finanzierung Finanzierung ein entscheidender Faktor bei der Wirtschaftlichkeit von Windprojekten Besonders in den ersten Jahren fallen hohe Zinsaufwendungen an Banken stehen der Finanzierung von Windprojekten positiv gegenüber (z.b. KfW) Finanzierungsausgestaltung EK-/FK-Quote unterschiedlich gestaltbar (Daumenregel: % EK-Quote) Niedrige Zinsen können die Wirtschaftlichkeit und damit die Rendite (Leverage-Effekt) beträchtlich erhöhen Evtl. anfängliche Zinsbindung an EURIBOR Quelle: KfW Kreditprogramm, Abruf:

35 Möglichkeiten zur Bürgerbeteiligung Beispiel Inhaberschuldverschreibung: EE-Sparbrief der VVS Gegenstand: Saarbrücker Stadtwerk (VVS) emittiert fest verzinstes Wertpapier Inhaberschuldverschreibung Zweck: Finanzmittelbeschaffung für den Ausbau umweltverträglicher Energieerzeugung Projekteigenschaften: Gesamtnennwert: Zinsen: Laufzeit: Stückelung: 10 Mio. Euro 4 % p.a. 10 Jahre Euro; je Euro Zeichnungszeitraum: Nur für natürliche Personen mit Wohnsitz in Saarbrücken oder Kunden bzw. Mitarbeiter der VVS 35

36 Grundlagen der Wirtschaftlichkeit Exemplarische Prognose der Zahlungsflüsse grafisch Übersicht über die Zahlungsflüsse (Inbetriebnahme am ): 36

37 Grundlagen der Wirtschaftlichkeit Exemplarische Investitionskosten Kostenbestandteil Anteil an gesamten Kosten Kosten in Euro/kW WEA gesamt 100 % Nabe und Hauptwelle 6 % 55 Gondel 7 % 74 Generator 9 % 92 Turm 22 % 221 Blätter 22 % 221 Getriebe 17 % 166 Azimutsystem WEA 2 % 18 Hydraulik WEA 2 % 18 Kabel und Sensorik WEA 3 % 28 Montage 6 % 65 Logistik 4 % 43 Sonstige Nebenkosten 100 % 247 Planung 19 % 48 Installation 56 % 138 Ausgleichsmaßnahmen 25 % 61 Investitionskosten gesamt 100 % Aber: Investitionskosten können erheblich schwanken (z.b. Anschluss, WEA-Typ) Quelle: IÖW

38 Grundlagen der Wirtschaftlichkeit Exemplarische Betriebskosten Betriebskosten können ca. 20 % - 30% der jährlichen Erlöse ausmachen werden häufig an die Erlöse gekoppelt (z.b. Enercon PartnerKonzept (EPK)) sind stets projektspezifisch zu ermitteln können sich im Laufe des Projektes erhöhen (Indexierung) werden bereits in der Planung festgelegt Kostenart Anteil an Betriebskosten Anteil an Investitionskosten Wartung und Instandhaltung 26 % 1,3 % 16,21 /kw Versicherung 13 % 0,6 % 7,48 /kw Strombezug 5 % 0,2 % 2,49 /kw Grundstückskosten 18 % 0,9 % 11,22 /kw Geschäftsführung und Steuerberatung 21 % 1,0 % 12,47 /kw Sonstige Kosten 17 % 0,8 % 9,98 /kw Gesamt 100 % 4,8 % 58,85 /kw Quelle: IÖW 2010 sonstige Kosten: Gemeindeleistungen, Messkosten, Rückbau (eigtl. Rückstellungen) Betriebskosten fallen schwächer ins Gewicht als Investitionskosten Kosten in Euro/kW p.a. 38

39 Grundlagen der Wirtschaftlichkeit Kommunale Wertschöpfung von Windprojekten (Studie IÖW 2010) Kommunale Wertschöpfung einer 2,5 MW-Windanlage bei vollständiger Kommunalisierung (ohne Produktion): Wertschöpfungsart pro Jahr 20 Jahre Planung, Installation etc Euro Euro Wertschöpfung der Betreibergesellschaft Euro Euro Betriebskosten Euro Euro Gewerbesteuer aus Gewinn der Betreibergesellschaft Euro Euro Pachteinnahmen Euro Euro Summe über 20 Jahre Den größten Anteil an der jährlichen Wertschöpfung hat die Betreibergesellschaft Euro Quelle: IÖW 2010 Die Gewerbesteuer hat aufgrund hoher Abschreibungen und Zinsaufwendungen nur einen sehr geringen Wert Aber: Die mögliche Wirtschaftlichkeit wird in der Entwicklungsphase festgelegt! 39

40 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Ralf Ott Consultant Rödl & Partner Äußere Sulzbacher Str. 100 D Nürnberg Telefon +49 (911) Telefax +49 (911)