JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbh Zukünftige Perspektiven von Biomethan in der Österreichischen Energiewirtschaft J. Pucker, G. Jungmeier, D. Schinnerl, J. Bleyl, C. Leonhartsberger, M. Eder 12. Symposium Energieinnovation Graz, 16.02.2012 Die Arbeiten für diesen Beitrag wurden im Rahmen des Projektes Biogas Gesamtbewertung durchgeführt. Dieses Projekt wurde aus Mitteln des Klima- und Energiefonds gefördert und im Rahmen des Programms ENERGIE DER ZUKUNFT durchgeführt.
Inhalt Schlussfolgerungen Potential-Kosten Untersuchte Systeme Erdgasmärkte 2
Inhalt Schlussfolgerungen Potential-Kosten Untersuchte Systeme Erdgasmärkte 3
Entwicklung des Gasverbrauch 2010 Gesamter Bruttoinlandsverbrauch: 1.460 PJ davon Erdgas: 347 PJ 4 Datenquelle: Statistik Austria
Sektor Verkehr Aufwendungen für den Netzbetrieb Erdgasfahrzeuge 5 Datenquelle: Statistik Austria
Erdgasfahrzeuge in Österreich 2010: 3.624 Erdgasfahrzeuge 6 Datenquelle: Statistik Austria
2020-Ziel Energiestrategie Österreich 100% Biomethan-Betankung 0,66 [kwh/km] (EURO 6 PKW) 14.000 [km/jahr] 6,7 [PJ Biomethan / pro Jahr] Einsparung: 0,4 bis 2 Mio. [t CO 2 -Äq.] 200.000 Bio-CNG Fahrzeuge Zielwert 2020 Energiestrategie Österreich 7
Inhalt Schlussfolgerungen Potential-Kosten Untersuchte Systeme Erdgasmärkte 8
Biomethan Gesamtbewertung Ökologische, ökonomische und sozialwissenschaftliche Gesamtbetrachtung von Biogas aus dem Gasnetz als Kraftstoff und in stationären Anwendungen Durchgeführte Arbeiten: 9 1 Potentialanalyse der Gährstofferzeugung sowie des Vergärungsprozesses 2 Ökologische Bewertung der Nutzungspfade in einer LCA 3 Ökonomische Analyse und Bewertung der Nutzungspfade 4 Sozialwissenschaftliche Analyse der Rahmenbedingungen zur Implementierung 5 Analyse der Agrar- und Energiepolitik 6 Marktwirkung der Ergebnisse und Zukunftsperspektiven in der Energiewirtschaft 7 Volkwirtschaftliche Bewertung: Beschäftigung, fiskalische Wirkung, Außenhandelsbilanz
Untersuchte Systeme 10 15 Biomethan-Pfade: Biogaserzeugungskapazität 11 1,500 Nm³/h Rohstoff Energiefruchtfolge, integrierte Fruchtfolge, Wiesengras, Stroh, Reststoffe, Wirtschaftsdünger (Schwein, Rind, Huhn) in unterschiedlichen Kombinationen Bereitstellung Prozesswärme Biogas oder feste Biomasse Aufbereitungstechnologie Druckwasserwäsche, Gaspermeation, Aminwäsche, Druckwechseladsorption Biomethankapazität 7 800 Nm³/h
11 Ökologische Bewertung Biomethan-PKW
Landwirtschaftliche Flächen Hauptprodukte: 558 Mio. Nm³ Nebenprodukte: 279 Mio. Nm³ Zwischenfrüchte: 135 Mio. Nm³ Biomethan-Potential Viehwirtschaft Rindergülle: 195 Mio. Nm³ Schweinegülle: 29 Mio. Nm³ Hühnermist: 0.6 Mio. Nm³ Austrian Natural Gas Grid Gesamt: 1.196 Mio. Nm³/a Biomethan 44 PJ/a Biomethan Selected Communities 12
Transportdienstleistung PKW 75 80 kw 15,000 km/a Jährliche Vollkosten [in /a] 6.000 6,000 5,000 5.000 4,000 4.000 3,000 3.000 2,000 2.000 1,000 1.000 0 13 Kapitalkosten, Annuität jährlich Verbrauchsgebunde Kosten (Summe) Betriebsgebundene Kosten (Summe) 4.800 0,32 /km 0,30 /km 0,28 /km 0,30 /km 0,28 /km Biomethan, maximale Kosten Biomethan 4.500 Biomethan, minimale Kosten 4.200 Referenz Vollkosten von Biomethan ca. 5 15 % höher als Erdgas und ca. 0 10 % höher als Diesel und Benzin 4.400 4.300 Erdgas Diesel Benzin
Inhalt Schlussfolgerungen Potential-Kosten Untersuchte Systeme Erdgasmärkte 14
Biomethan-Kosten und Biomethan-Potentiale 0,14 7 PJ/a > 11,9 cent/kwh hs Zwischenfrucht, Stroh, Wiesengras, Schweine-u. Rindergülle, Hühnermist 14 24 PJ/a 2 4 PJ/a 5,5 6 cent/kwh hs 6,7 8,2 cent/kwh hs Integrierte Fruchtfolge, Stroh, Mais, Energiefruchtfolge Reststoffe, Zwischenfrüchte, Stroh, Mais, Rohglycerin 15
Transport Sektor: THG-Reduktionskosten und -potential (im Vergleich zu Erdgas) < 0,35 Mio. t CO 2 -Äq./a 333 400 /t CO 2 -Äq. Hühnermist, Wiesengras < 0,22 Mio. t CO 2 -Äq./a 136 219 /t CO 2 -Äq. Reststoffe, Zwischenfrüchte, Stroh, Mais, Rohglycerin 1,14 1,57 Mio. t CO 2 -Äq./a 125 237 /t CO 2 -Äq. Integrierte Fruchtfolge, Stroh, Mais, Energiefruchtfolge, Rinder- und Schweinegülle 16
Wärme Sektor: THG-Reduktionskosten und -potential (im Vergleich zu Erdgas) Wärme vs. Transport Gleiches THG-Reduktionspotential Etwas geringere THG-Reduktionskosten (durchschnittl. 10%) 17
Inhalt Schlussfolgerungen Kosten u. Potential Untersuchte Systeme Erdgasmarkt 18
Schlussfolgerungen Bei Einspeisung von Biomethan ins Erdgasnetz direkter Ersatz von Erdgas Ersatz von anderen fossilen Energieträgern 2-stufig: 1. Umstieg auf Erdgas 2. Umstieg auf Biomethan Verwendung im Transportsektor limitiert (wenig CNG-Fahrzeuge) Ausreichend Biomethanpotential zur Versorgung von 200.000 Bio- CNG-Fahrzeugen (2020-Ziel Energiestrategie Österreich) Infrastruktur für Strom und Wärmesektor existiert bereits um geschätztes Potential von 43 PJ/a zu nutzen Energiepflanzen höheres Rohstoffpotential und Wirtschaftsdünger höheres CO 2 -Reduktionspotential CO 2 -Reduktionskosten bei Ersatz von Erdgas: 105 400 /t CO 2 -Äq. 19
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Fragen? 20 Kontakt: johanna.pucker@joanneum.at