Erzeugung von BioErdgas und ökonomische

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1 Erzeugung von BioErdgas und ökonomische Rahmenbedingungen für den Einsatz im BHKW BioErdgas in der Wohnungswirtschaft Eine Veranstaltung des Hessischen Ministeriums für Umwelt, Energie, Landwirtschaft und Verbraucherschutz Falk von Klopotek hessenenergie Gesellschaft für rationelle Energienutzung mbh Mainzer Straße Wiesbaden Tel: 0611/ Fax: 0611/

2 Biogasanlage mit BioErdgaseinspeisung Quelle: BiRo GmbH & Co.KG, Ronnenberg

3 Biogasanlage mit BioErdgaseinspeisung

4 Vorteile BioErdgas / Biomethan BioErdgas bietet ein hohes Maß an Flexibilität Flexible Einsatzstoffe (Abfälle, Reststoffe, Energiepflanzen) Flexible Verwertungswege (Strom, Wärme, Kraftstoff) t ff) Flexibler Erzeugungsort (Transport über das Gasnetz) Flexibler Zeitpunkt der energetischen Verwertung (Jahresbilanz) Allerdings: => Nur bei Verwendung in KWK leistet BioErdgas einen größeren Beitrag zum Klimaschutz als die derzeitige Biogasnutzung zur Vorortverstromung ohne wesentliche Wärmenutzung

5 Vorteile BioErdgas / Biomethan

6 BioErdgaseinspeisung Einspeiseanlage in anlage in und Betrieb Einspeise- Bau BioErdgasverwertung in Hessen Anzahl 4 4 Kapazität [m³/std.] BioErdgas [MWhHs/Jahr] BHKW in Betrieb Anzahl 15 Datenerfassung und Darstellung hessenenergie; Stand Kum. Leistung [kwel] Stromeinspeisung [MWh/Jahr] Wärmenutzung [MWh/Jahr] BioErdgas [MWhHs/Jahr]

7 BioErdgas BHKW in Hessen Gesamt: 15 BHKW Gesamte Leistung: kw kw kw kw 5 20 kw kw An nzahl kw 470 kw 420 kw kw kw kw kw 500 kw 0 10 kw 50 kw 100 kw 150 kw 250 kw 400 kw 500 kw 600 kw 00 kw Leistungsklasse Datenerfassung und Darstellung Datenerfassung und Darstellung hessenenergie; Stand

8 Kosten entlang der Wertschöpfungskette

9 Vertragsstrukturen / Lieferverträge Alternative: Wärmecontracting mit BioErdgas als Dienstleistung

10 Grundlagen Vergütung BioErdgas Anforderungen an Projektbeteiligte: Nachweis der relevanten Eigenschaften im Sinne des EEG Nachweis der eingespeisten / ausgespeisten Mengen Nachweise für Gasäquivalentnutzung: Praxis: unterschiedliche Wege werden verfolgt Biogasbilanzkreis (GasNZV): wahrscheinlich nicht ausreichend Biomethanregister der dena (Testbetrieb) Entwicklung eines einheitlichen Nachweissystems zur Dokumentation der Eigenschaften und Verbesserung der Vermarktung Zertifizierung der eingespeisten / ausgespeisten Mengen => Wird üblicherweise durch Händler / Dienstleister durchgeführt

11 Prinzipielle Darstellung der Wärmeerzeugung im Heizkessel verglichen mit der Wärme- und Stromerzeugung in einer Bioerdgas-KWK-Anlage Wärme aus Heizkessel mit Erdgas Wärme aus KWK mit Bioerdgas Erdgas Bio- Erdgas Wärme Wärme Stromnetz

12 Dezentrale Verwertung in konventioneller KWK Technisch kein Unterschied zur konventionellen KWK Die Unterschiede sind ökonomischer Natur. Der erzeugte Strom wird vollständig in das öffentliche Stromnetz eingespeist und gemäß EEG vergütet. t Der ökonomische Vorteil muss durch günstigere Wärmebezugspreise (Vergleich konventionellen Heizkessel) ausgeglichen g werden Die maximal tolerierbaren Bioerdgaspreise werden sich hieran orientieren; diese dürften je nach Randbedingungen g zwischen 7-9 Ct./kWhHs liegen Ziel: Wärmelieferung zu vergleichbaren (oder günstigeren Konditionen) wie dies durch den vorhandenen Heizkessel im Objekt passiert

13 Wirtschaftlichkeit der Wärmeerzeugung Heizkessel vs. BioErdgas-KWK: Gas-BHKW 52 kw el, 95 kw th Kalkulationsgrundlagen: - Gesamter Nutzwärmebedarf: MWh/a (Größenordnung 150 WE) - BHKW-Laufzeit: h/a - BHKW-Stromerzeugung: 312 MWh/a (EEG-Einspeisevergütung 23,20 ct/kwh) - Investition für BHKW: Euro - BHKW-Instandhaltung: 2,5 ct/kwh - Laufzeit: 20 Jahre (Zins 4,0 %) Wärme aus Heizkessel mit Erdgas in Euro/a Wärme aus KWK mit Bioerdgas in Euro/a Wärme aus Heizkessel mit Erdgas (Erdgaspreis bei Kostengleichheit) in Euro/a Erdgaspreis 4,5 ct/kwh* Bioerdgaspreis 8,0 ct/kwh Erdgaspreis 4,27 ct/kwh* Kapitalkosten 0 Kapitalkosten Kapitalkosten 0 Instandhaltung 0 Instandhaltung Instandhaltung 0 Erdgaskosten ** Erdgaskosten ** Erdgaskosten ** BioErdgaskosten 0 BioErdgaskosten BioErdgaskosten 0 Stromerlöse EEG 0 Stromerlöse EEG Stromerlöse EEG 0 Wärmekosten Wärmekosten Wärmepreis 6,2 ct/kwh Wärmepreis 5,9 ct/kwh Ergebnis: Das BioErdgas-BHKW erzeugt bei dem angenommenen Erdgaspreis Wärme * Arbeitspreis ** Arbeits- und Leistungspreis zu etwas niedrigeren Kosten im Vergleich zum konventionellen Heizkessel. Bei steigenden Erdgaspreisen verbessert sich das wirtschaftliche Ergebnis.

14 Wirtschaftlichkeit der Wärmeerzeugung Heizkessel vs. BioErdgas-KWK: Gas-BHKW 112 kw el, 197 kw th Kalkulationsgrundlagen: - Gesamter Nutzwärmebedarf: MWh/a - BHKW-Laufzeit: h/a - BHKW-Stromerzeugung: 672 MWh/a (EEG-Einspeisevergütung 23,20 ct/kwh) - Investition für BHKW: Euro - BHKW-Instandhaltung: 2,1 ct/kwh - Laufzeit: 20 Jahre (Zins 4,0 %) Wärme aus Heizkessel mit Erdgas in Euro/a Wärme aus KWK mit Bioerdgas in Euro/a Wärme aus Heizkessel mit Erdgas (Erdgaspreis bei Kostengleichheit) in Euro/a Erdgaspreis 4,5 ct/kwh* Bioerdgaspreis 8,0 ct/kwh Erdgaspreis 3,97 ct/kwh* Kapitalkosten 0 Kapitalkosten Kapitalkosten 0 Instandhaltung 0 Instandhaltung Instandhaltung 0 Erdgaskosten ** Erdgaskosten ** Erdgaskosten ** BioErdgaskosten 0 BioErdgaskosten BioErdgaskosten 0 Stromerlöse EEG 0 Stromerlöse EEG Stromerlöse EEG 0 Wärmekosten Wärmekosten Wärmepreis 6,2 ct/kwh Wärmepreis 5,5 ct/kwh * Arbeitspreis ** Arbeits- und Leistungspreis Ergebnis: Das Bioerdgas-BHKW erzeugt bei dem angenommenen Erdgaspreis von 4,5 ct/kwh Wärme deutlich günstiger als ein konventioneller Heizkessel; gleiche Wärmekosten werden bereits bei einem Erdgaspreis 3,97 ct/kwh erreicht.

15 Wirtschaftlichkeit der Wärmeerzeugung Heizkessel vs. BioErdgas-KWK: Klein-KWK 5,5 kw el, 12,5 kw th Kalkulationsgrundlagen: - Gesamter Nutzwärmebedarf: 330 MWh/a - BHKW-Laufzeit: h/a - BHKW-Stromerzeugung: 33 MWh/a (EEG-Einspeisevergütung 23,20 ct/kwh) - Investition für BHKW: BHKW-Instandhaltung: 3,5 ct/kwh - Laufzeit: 20 Jahre (Zins 4,0 %) Wärme aus Heizkessel mit Erdgas in Euro/a Wärme aus KWK mit Bioerdgas in Euro/a Wärme aus Heizkessel mit Erdgas (Erdgaspreis bei Kostengleichheit) in Euro/a Erdgaspreis 5,5 ct/kwh * Bioerdgaspreis 8,0 ct/kwh Erdgaspreis 6,1 ct/kwh * Kapitalkosten 0 Kapitalkosten Kapitalkosten 0 Instandhaltung 0 Instandhaltung Instandhaltung 0 Erdgaskosten ** Erdgaskosten ** Erdgaskosten ** BioErdgaskosten 0 Bioerdgaskosten Bioerdgaskosten 0 Stromerlöse EEG 0 Stromerlöse EEG Stromerlöse EEG 0 Wärmekosten Wärmekosten Wärmepreis 7,7 ct/kwh Wärmepreis 8,0 ct/kwh * Arbeitspreis Ergebnis: Das Bioerdgas-BHKW erreicht bei der Wärmeerzeugung die ** Arbeits- und Leistungspreis Wirtschaftlichkeit eines Heizkessels erst bei einem Erdgaspreis von etwa 6,1 ct/kwh und darüber.

16 Mindestanforderungen Liefervertrag BioErdgas Jahresmenge BioErdgas in kwh Hs Maximale Leistung Gasqualität hinsichtlichi htli h der erzielbaren Vergütungsansprüche ü aus dem EEG (NaWaRo-Bonus, (Höhe) Technolgie-Bonus) Effizienzkriterien: Methanschlupf, Wärme aus EE, Eigenstrombedarf Arbeitspreis mit Preisgleitklausel oder Festpreis (Chance Risiko) Wer zahlt die Netznutzungsentgelte für die Ausspeisung? Vertragslaufzeit Offene Punkte: Flexibilität hinsichtlich der Mengen gewünscht? Schwierigkeit: Absicherung beider Vertragsparteien, daher Präferenz von festen Mengen Achtung: BHKW darf zu keinem Zeitpunkt mit Erdgas betrieben werden Alternative: Wärmecontracting mit BioErdgas als Dienstleistung

17 Zwischenfazit BioErdgas-KWK ist neu, vergleichsweise kompliziert und erfordert eine sorgfältige Dimensionierung und Planung Anzahl angebotener Produkte ist groß, Absatz bisher eher gering Wenige Lieferanten, unklare Verfügbarkeit Weiterhin bestehen noch Umsetzungsschwierigkeiten bei der Nachweisführung (Herkunft / Qualität) des BioErdgases Auch in (Groß)Städten ist eine effiziente Biomassenutzung in KWK (Anlagenstandort, geringer Platzbedarf) möglich Beispiele zeigen aber, dass BioErdgas-BHKW grundsätzlich wirtschaftlich umsetzbar sind und dem Nutzer große ökologische Vorteile bei Wahrung günstiger Wärmekosten (Preisstabilität) bieten können => immer Einzelbetrachtung notwendig

18 Einspeisevergütungssätze gemäß EEG-2009 Degression nach 20 EEG 2009 beträgt 1 % p.a. Vergütungssätze Grundvergütung für Strom aus Biomasse aus einem BHKW bis einschließlich einer Anlagenleistung von 150 kw 11,67 11,55 11,44 bis einschließlich einer Anlagenleistung von 500 kw 9,18 9,09 9,00 bis einschließlich einer Anlagenleistung von kw 8,25 8,17 8,09 bis einschließlich einer Anlagenleistung von kw 7,79 7,71 7,63 NaWaRo-Bonus bis 500 KW Anlagenleistung 7,00 6,93 6,86 über 500 KW Anlagenleistung 4,00 3,96 3,92 Technologie-Bonus - Aufbereitungsanlagen mit einer maximalen Kapazität bis 350 Normkubikmetern BioErdgas pro Stunde 2,00 1,98 1,96 bis 700 Normkubikmetern BioErdgas pro Stunde 1,00 0,99 0,98 Kraft-Wärme-Kopplungs-Bonus 3,00 2,97 2,94 Einspeisevergütung 23,67 23,43 23,20 nicht berücksichtigt wird der - Gülle-Bonus - Immissions-Bonus

19 Biogasanlage mit BioErdgaseinspeisung