Fortsetzung folgt! Investieren in Biogas im EEG 2021?
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Fortsetzung folgt!
Investieren in Biogas im EEG 2021?
1. Die Energiewende: der H2 – Boom
2. Die Energiewende: 3 Beschleuniger
3. Die Energiewende: Prognose für Biogas
4. Zukunftsinvestitionen - Pfadentscheidung
5. Anpassung an die Regeln:
Lagerraum oder Aufbereitungstechnik?
6. Flexibilität: Wann einsteigen?
7. Wirtschaftsdünger wandern zum Gas
8. Wärme: …da die Netze nun mal da sind
9. Beratungsskizze Trockenfermentation 2004
10. Fazit
Fortsetzung folgt! Peter Schünemann-Plag
12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen
1. H2: Die Energiewende
2020 – 2030 – 2050 – 2080
Stromnetz Gasnetz
G Industrie und
Haushalte
By the way: Autonome Fahrzeuge können vom „System“ zum Tanken geholt werden
Verkehr
G
Wärmenetze 1
Wärme Komplex - Biogas
Gasaufbereitung
G
Input / Output
1:1 – N:1 Gülle / Nawaro
P2H Komplex – Konversion
CO2
G
Batterie-
speicher Brennstoffzelle
Komplex – Fossil + Speicher
H2 / CH4
1
Elektrolyseur H2 - Speicher
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12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen
1. Energiewende: Eigener Vortrag 2019
H2 = 15 Ct / kWh bei 3.000 Vbh bei Nettostrompreis 200 GW PWind mit 3.000 Vbh bei 65 GW Elektrolyse
Nutzungskonkurrenz Strom, Wärme, Gas Detaillierte Kostenstellen- und Grenzkostenrechnung!
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12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen
1. Energiewende: Fortsetzung…
62 Wasserstoffprojekte, Fördersumme 8 Mrd. Euro (ca. 20%
Förderanteil), davon
• 4,4 Mrd. durch das Wirtschaftsministerium (BMWi)
• 1,4 Mrd. durch das Verkehrsministerium (BMVI)
• 2,2 Mrd. durch die Bundesländer
BMWi – Projekte (50)
• 2 GW Elektrolyseleistung
• 1.700 km H2 – Netzausbau
• Stahlindustrie (Direktreduzierung)
• Chemie (Ammoniak, synthetische Kraftstoffe)
BMVI – Projekte (12)
• Brennstoffzellen – Systeme
• Grenzüberschreitend vernetzte Tankstruktur
• Hamburger Verbundprojekt
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12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen
1. Energiewende: 62 Förderprojekte H2 Fortsetzung folgt! Peter Schünemann-Plag 12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen
2. Beschleuniger 1: Der Verstand
95% Szenario 2050 (Wege für die Energiewende, Jülich
Forschungszentrum 2021) – kurz zusammengefasst:
• Transformationsstrategien für 80% und 95% (CO2 – Minderung) sind nicht
kompatibel. Wesentlicher Unterschied: das Erdgas fällt bei 95% 2050 (fast)
vollständig weg.
• Die Substitution von fossilen Energieträgern führt zu einer zunehmenden
Elektrifizierung.
• Die quantitativen Ziele (an CO2 – Minderung) werden erreicht durch die
Kombination aus Energieeffizienz und Ausbau der Erneuerbaren.
(Kommentar: dritte Größe könnte „Einsparung“ dort sein, wo viel Einsparung
wenig Nutzenverlust bedeutet).
• PtX ist ein wichtiger Faktor für eine umfassende Sektorkopplung
• Salzkavernen bilden Potentiale für eine notwendige Langzeitspeicherung (H2)
• Verkehr: Technikoptionen offenhalten
Industrie: Prozesswärme durch Strom und H2 – Direktreduktion zur
Roheisengewinnung
Gebäude: Aufstieg der Wärmepumpe zur wichtigsten Heizungstechnik
• Bioenergie ist ein wichtiger Teil der Energiewende.
• Es wird erhebliche Kosten verursachen! (∆ Invest = 198; ∆ Sektor = 128 Mrd. € / a)
(Kommentar: intern und sektoriell betrachtet! Wertschöpfungs-, Beschäftigungs-
und Umwelteffekte sind dabei zunächst außen vor)
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12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen
2. Beschleuniger 2: Das Recht
Spruch des Bundesverfassungsgerichts zum Schutz vor den
Gefahren des Klimawandels vom 24.03.2021
Auszug:
4. Das Grundgesetz verpflichtet unter bestimmten Voraussetzungen zur Sicherung
grundrechtsgeschützter Freiheit über die Zeit und zur verhältnismäßigen
Verteilung von Freiheitschancen über die Generationen. Subjektivrechtlich
schützen die Grundrechte als intertemporale Freiheitssicherung vor einer
einseitigen Verlagerung der durch Art. 20a GG aufgegebenen
Treibhausgasminderungslast in die Zukunft. Auch der objektivrechtliche
Schutzauftrag des Art. 20a GG schließt die Notwendigkeit ein, mit den natürlichen
Lebensgrundlagen so sorgsam umzugehen und sie der Nachwelt in solchem
Zustand zu hinterlassen, dass nachfolgende Generationen diese nicht nur um den
Preis radikaler eigener Enthaltsamkeit weiter bewahren könnten.
Die Schonung künftiger Freiheit verlangt auch, den Übergang zu Klimaneutralität
rechtzeitig einzuleiten. Konkret erfordert dies, dass frühzeitig transparente
Maßgaben für die weitere Ausgestaltung der Treibhausgasreduktion formuliert
werden, die für die erforderlichen Entwicklungs- und Umsetzungsprozesse
Orientierung bieten und diesen ein hinreichendes Maß an Entwicklungsdruck und
Planungssicherheit vermitteln.
Die Intertemporalität ist ein wichtiges Element der Umweltökonomie!
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12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen
2. Beschleuniger 3: Die Gier (der Markt)
Seit gut 30 Jahren fließt sehr viel Geld in die Märkte (z.B. EZB – Politik durch Mario
Draghi, Anleihekauf). Hierdurch sollten die (Real-) wirtschaften gestärkt und eine Defla-
tion verhindert werden (2% - Ziel). Auslöser waren verschiedene ökonomische Krisen:
• Bubble Keiki (japanische Krise)
• Asienkrise 97/98
• Dotcom – Blase 99/2000
• Finanzkrise 2007
• Eurokrise 2009
• Coronakrise 2020
deren Ursachen ganz unterschiedlich waren, in der Regel aber auch schon „Blasen“ –
Elemente (Überhitzungen von Teilmärkten, Fehlbewertungen) enthielten.
Im Ergebnis stellten sich dauerhaft niedrige Zinsen ein und ein Run auf „Wertanlagen“
(Aktien, Gold, Immobilien, Kryptowährungen, …) hat momentan Hochkonjunktur. Das
Geld fließt „inflationsfrei und unproduktiv“ ab.
Es existiert ein Dualismus Spitzentechnologie (in den führenden Unternehmen) und
ungelöste Probleme der Vergangenheit (Banken, Staatsschulden).
Die Energiewende erfordert real 100 bis 200 Milliarden € / Jahr von heute bis 2050!
Die Industrie steht bereit für ein gewaltiges Wachstumsprogramm, wenn die Investitionen
zukünftig in die Realwirtschaft fließen. Die Energiewende wird ein sich selbst verstärken-
der Wachstumspfad, der Gesellschaft und Politik in den 20ern vor sich hertreibt.
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12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen
3. Energiewende:
Prognose für Biogas
Vorbemerkungen:
1. Eine vollständige Energiewende (95%) wird sich (kurzfristig) nicht durchsetzen
lassen, weder in den westlichen Demokratien noch in China (ist eher ein Kandidat für
die nächste „Bubble-Krise“) und dem Rest der Welt.
2. Biogas steht daher in den nächsten (für Biogas entscheidenden) Jahren einem
energiewirtschaftlichen Veränderungsprozess gegenüber und (noch) nicht einer
vollständig transformierten Energiewirtschaft mit festgelegten Rollen. Biogas definiert
die Energiewende mit!
3. Bei der individuellen Suche nach einem Entwicklungspfad muss Biogas aber den
Spagat zwischen gesicherter Vergütung im EEG und am Markt konkurrenzfähigen
Produkten machen. Langfristig entscheidet der Markt.
4. Der ökonomische Pferdefuß der Energiewende ist die Wasserstoffwirtschaft. Schon
Wasserstoff selbst ist nicht billig (12 – 15 Cent / kWh). Die notwendige Rückver-
stromung liefert Strom bei geringer Gesamteffizienz zu Preisen von über 30 Cent /
kWh (Wirkungsgrad 62,5 MW Gasturbine [Siemens SGT-800, 2x in Leipzig] = 41%).
5. Der technische Pferdefuß der Energiewende ist die marktwirtschaftliche Umsetzung
des gewählten energiewirtschaftlichen Settings [Produktionleistung – Konver-
sionsleistung – Im-/Export – Verbrauch]. Wahrscheinlich entwickelt sich die
Marktallokation um strategische Allokation (Netzausbau, Verträge Im/Ex) herum aus.
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12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen
3. Energiewende:
Prognose für Biogas
1. Gas – Markt:
- Treibstoff:
Zum aktuellen Zeitpunkt ist Biomethan (9 Cent / kWh aufbereitet
RED II) noch deutlich billiger als Wasserstoff (12 – 15 Cent / kWh
bei billigem Strom). Inklusive Fahrzeugtechnik und Tankstellennetz
ist Biomethan ökonomisch noch hochattraktiv.
Gas – Garantiepreis:
Nicht vorhanden
2. Strom – Markt:
- Elektrische Arbeit:
heute: 2 – 5 Cent / kWh | zukünftig: 8 – 12 Cent / kWh (Vollkosten Wind /
PV + Konversionskosten + Rückverstromung frei Netz, freie Annahme)
- Flexibilität:
1 – 2 Cent / kWh (je nach Überbauung) | zukünftig 3 – 5 Cent / kWh (?)
Strom – Garantiepreis
- Elektrische Arbeit:
16 – 18 Cent / kWh
- Flexibilität
1,65 – 3,71 Cent / kWh (45%, 20% Bemessungsleistung)
3. Wärme – Markt: heute: 3 – 7 Cent / kWh | zukünftig eher 10 – 15 Cent / kWh
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12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen3. Prognose für Biogas: Simulation
einer optimalen Jahresdauerlinie
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12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen4. Zukunftsinvestitionen -
Pfadentscheidungen
A. Fragen zum Investitionsverhalten
1. Wird es im Zuge des 10-jährigen Weiterbetriebs von Anlagen zum Neubau von
Wärmenetzen kommen?
- in der Regel nicht wegen zu kurzer Projektlaufzeit (Zukunft: Wärmepumpe!)
- wenn doch, muss der Betreiber eine Wärmealternative haben
2. Werden bisherige Stromerzeuger zur Gasaufbereitung wechseln?
- in der Regel nicht wegen zu kurzer Projektlaufzeit (Wachstum Treibstoffmarkt!)
- wenn doch, dann große Anlagen oder Gemeinschaftsprojekte
3. Werden Flex - Investitionen durchgeführt?
- bei Leistungsreduzierung:
entweder Erhaltungsinvestition+ für 10 Jahre zum Wechsel
oder nach Barwert der Flexüberschüsse Zuschlagsschaden
- bei Leistungsfortführung oder -erhöhung:
nach Barwert der Flexüberschüsse minus Zuschlagsschaden
4. Werden Aufbereitungstechnologien investiert?
- günstig nur, wenn sie Volumen- und Nährstoffprobleme lösen
- günstig nur, wenn marktfähige Produkte entstehen
5. Wird Repowering investiert?
- Natürlich nur bei Weiterbetrieb
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12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen5. Anpassung an die Regeln
Output Menge [t/m³] N [kg] P2O5 [kg] Ein Behälterbau löst das Lagerraumproblem
sicher und ist die Basislösung. Im Beispiel ist
Gärrest 10.405 64.900 27.800
Anlagenwasser 1.500 0 0
angenommen, dass der Bedarf zu 7 Monaten
Lagerung technisch erfüllt ist (Ausbringung über
Gesamtanfall 11.905 64.900 27.800
einen Monatszeitraum), sodass die Produktion
Davon Trockenmasse [t] 1.090 von 2/12 zu ungünstiger Zeit an den Markt muss.
NG GPL Gesamt
Im Zusammenhang mit einer Flexibilisierung
Vorhandenes Lager (6 Monate) 1.169 3.888 5.056
kann der Behälter den größeren Gasspeicher
Notwendiges Lager (9 Monate) 8.929
Notwendiger Zubau Lagerraum 3.872
tragen.
Variante 1: Neubau Lagerbehälter
Volumen [m³] 3.900
Jahresmenge Gärrest [m³ = Tonnen] 5.200
Investition [€] 400.000
Nutzdauer [Jahre] 10 ??
Leistung
Vermiedene Zusatzkosten Herbst 9.921
Kosten
Annuität (1,5% Zinsen) 42.733
Unterhaltung 6.000 1,50%
Strom (RW, Pumpen) 6.205 36.500
Arbeit 2.281 91
Summe Kosten 57.219
Einkommenseffekt -47.298
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12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen5. Anpassung an die Regeln
Variante 2: Trocknung (Rückmischer) | N - Abscheidung Die Trocknerlösung kann günstiger abschneiden, aber
Wärmeleistung kWth 500 1. Die Wärme ist oft schon anderweitig belegt, dann
Trocknungseffizienz Liter / kWh 1,1 entstehen Opportunitätskosten
Laufzeit Trockner h/a 8.222
Investition [€] 600.000
2. Die Wärme reicht oft nicht aus, um das Behälterbau-
Nutzdauer [Jahre] 10 ??
problem ganz zu lösen, und dann?
3. Die Verkaufserlöse müssen nachgewiesen werden
Leistung
4. Sämtliche Annahmen kalkulatorischen Größen müssen
KWK - Bonus 120.858 permanent geprüft werden
Vermiedene Grundkosten Frühjahr 25.815
Vermiedene Zusatzkosten Herbst 9.921 5. Die Restlaufzeit im EEG 2009 muss noch 10 Jahre
Vermiedene Abgabekosten Nährstoffe 17.426 betragen
ASL 1.422 8 6. Im EEG 2021 wäre das Ergebnis negativ (ohne Bonus),
Trockengut 5.434 10 der Behälter aber noch nutzbar
Summe Leistung 175.442 7. Es existieren ganz unterschiedliche Konzepte, die
Kosten Investitionshöhe schwankt um ca. 300.000,- €
Opportunitätskosten Wärme 30.831
Annuität (1,5% Zinsen) 64.099 Trocknung Menge [t] N [kg] P2O5 [kg]
Unterhaltung 18.000 3,00% Wasserabfuhr 4.522 0 0
Strom (Pumpen, Motoren, Luft!) 13.977 82.216 ASL (6%!) 178 10.667 0
Arbeit 9.125 365 Schwefelsäure -80
Schwefelsäure (96% - IBC) 35.200 440 Trockengut (87%) 543 17.479 12.056
Summe Kosten 171.232 Restgärrest 6.742 36.754 15.744
Einkommenseffekt 4.210 Summe 11.905 64.900 27.800
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12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen6. Flexibilität: wann einsteigen?
Diskontierung 5% 5%
Flex - Zuschlag ohne Kürzung 65 65
Flex - Zuschlag mit Kürzung auf 65 0
Bemessungsleistung [P Bem] 500 500
Instalierte Leistung [PI nst] 1.111,11 1.666,67 2.222,22 1.111,11 1.666,67 2.222,22
Überbauung [PInst / PBem] 2,22 3,33 4,44 2,22 3,33 4,44
Kehrwert Überbauung [P Bem / PInst] 45,0% 30,0% 22,5% 45,0% 30,0% 22,5%
Flexprämie 72.222,22 108.333,33 144.444,44 72.222,22 108.333,33 144.444,44
Vemarktung + Wirkungsgrad 25.000,00 56.250,00 100.000,00 25.000,00 56.250,00 100.000,00
Zuschlag Nachteil 0,00 0,00 0,00 -72.222,22 -108.333,33 -144.444,44
BW Zuschlagschaden zum Zeitpunkt +10 0,00 0,00 0,00 -585.564,90 -878.347,35 -1.171.129,80
1. Diskontierung 5% ist üblich für Ertragswertbildung
2. Die Überbauung ist angepasst an die aktuelle Anforderung EEG 2021 (x1; x1,5; x2)
3. In dieser Situation ist die Flexibilitätsprämie genauso hoch wie der Flexibilitätszuschlag!
4. Es gibt individuell optimistischere Kalkulationen zu den Einzahlungsüberschüssen für Flex
5. Der tatsächliche Barwert des Gewinns ist die Differenz des Barwertes zur Investition plus der
Zinsdifferenz 5% minus aktuelle Finanzierung
6. Die hohe Investition bei individuell mittlerer Gewinnerwartung (enttäuschende
Stromdirektvermarktung, nicht ganz so degressiver Unterhaltungsaufwand) ließ viele Anlagen
zögern, in die Flexibilität einzusteigen
7. Angstflexibilisierer 2014 standen vor einem diskontierten Vergütungsschaden von 585 bis 1.171 tsd.
€ in 2024 nach EEG 2021. Der größte Teil konnte gerettet werden
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12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen6. Flexibilität: wann einsteigen?
Barwert (5% Diskont) Flexibilitätsgewinn bei Restlaufzeit
minus Barwert Schaden Flexibilitätszuschlag
Verschiedene Überbauungen bei 500 kW Bemessungsleistung
2.000.000
1.500.000
1.000.000
500.000
0
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
-500.000
-1.000.000
Flex = 45% | Schaden = 0 Flex = 30% | Schaden = 0 Flex = 22,5% | Schaden = 0
Flex = 45% | Schaden = 65 Flex = 30% | Schaden = 65 Flex = 22,5% | Schaden = 65
Fortsetzung folgt! Peter Schünemann-Plag
12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen6. Flexibilität: wann einsteigen?
Barwert (5% Diskont) Flexibilitätsgewinn bei Restlaufzeit
minus Barwert Schaden Flexibilitätszuschlag
Verschiedene Überbauungen bei 500 kW Bemessungsleistung
2.000.000
1.500.000
1.000.000
500.000
0
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
-500.000
-1.000.000
Flex = 45% | Schaden = 0 Flex = 30% | Schaden = 0 Flex = 22,5% | Schaden = 0
Flex = 45% | Schaden = 15 Flex = 30% | Schaden = 15 Flex = 22,5% | Schaden = 15
Fortsetzung folgt! Peter Schünemann-Plag
12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen6. Flexibilität: wann einsteigen?
Barwert (5% Diskont) Flexibilitätsgewinn bei Restlaufzeit
minus Barwert Schaden Flexibilitätszuschlag
Verschiedene Überbauungen bei 500 kW Bemessungsleistung
2.000.000
1.500.000
1.000.000
500.000
0
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
-500.000
-1.000.000
Flex = 45% | Schaden = 0 Flex = 30% | Schaden = 0 Flex = 22,5% | Schaden = 0
Flex = 45% | Schaden = 15 Flex = 30% | Schaden = 15 Flex = 22,5% | Schaden = 15
Fortsetzung folgt! Peter Schünemann-Plag
12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen7. Wirtschaftsdünger
wandern zum Gas
Die Nährstoffquellen und
Nährstoffsenken in Nieder-
sachsen sind wohlbekannt.
+ -(Q) Biogasanlagen in
Quellregionen =
Nettoexporteure (Q):
1. Minimierung WD –
Einsatz
2. (Voll) -aufbereitung
3. Export der flüssigen
Gärreste
Biogasanlagen in
Senkeregionen :
1. Maximierung WD –
Einsatz
2. Ausbringung auf
anlagennahen Flächen
Biogasanlagen in Netto-Null
-Regionen :
1. Führen die Nährstoffe
lokal im Kreis
Quelle: Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Düngebehörde (Hrsg.):
2. Werden + - (Q) =
Nährstoffbericht für Niedersachsen 2019/2020, Seite 29 Bilanzoptimierer
Fortsetzung folgt! Peter Schünemann-Plag
12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen7. Wirtschaftsdünger
wandern zum Gas
Fall 1: Mais gegen separierte Rindergülle
Grundannahmen
Methanertrag Silomais 113,05 Nm³ / t FS
Methanertrag sep. Rindergülle 40,00 Nm³ / t FS
Austauschfaktor im Projekt 2,83
Mehr Lagerraumbedarf 1,40 m³ / t FS x ATF
Mehr Stickstofffracht 8,62 kg / t FS x ATF
Mehr Phosphatfracht 6,28 kg / t FS x ATF
Wirtschaftlichkeit
€ / t FS € / t FS x ATF
Separation (Vollkosten) 8,98 25,38
Eintragskosten 1,00 2,83
Mehrkosten in der Gärstrecke 2,50 7,07
Logistikkosten 7,07 19,99
Summe 19,56 55,27
Beteiligung Abgeber -6,00 -16,96
Systemkosten Biogasanlage 13,56 38,31
Vorteil bei Annahme Mais = 46,- € /t 2,72 7,69
Quelle: Mehreinsatz von Wirtschaftsdünger in
Biogasanlagenprojekt, Lk Rotenburg
Fortsetzung folgt! Peter Schünemann-Plag
12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen7. Wirtschaftsdünger
wandern zum Gas
Fall 2: Mais gegen separierten Rindermist
Grundannahmen
Methanertrag Silomais 110,92 Nm³ / t FS
Methanertrag Rindermist 40,33 Nm³ / t FS
Austauschfaktor im Projekt 2,75
Mehr Lagerraumbedarf 1,31 m³ / t FS x ATF
Mehr Stickstofffracht 7,74 kg / t FS x ATF
Mehr Phosphatfracht 5,95 kg / t FS x ATF
Wirtschaftlichkeit
€ / t FS € / t FS x ATF
Transport und Aufbereitung 8,00 22,00
Eintragskosten 1,00 2,75
Mehrkosten in der Gärstrecke 3,00 8,25
Logistikkosten 3,71 10,20
Summe 15,71 43,21
Beteiligung Abgeber 0,00
Systemkosten Biogasanlage 15,71 43,21
Vorteil bei Annahme Mais = 46,- € /t 1,02 2,79
Quelle: Mehreinsatz von Wirtschaftsdünger in
Biogasanlagenprojekt, Lk Rotenburg
Fortsetzung folgt! Peter Schünemann-Plag
12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen7. Wirtschaftsdünger
wandern zum Gas
1. Der Einsatz von Wirtschaftsdüngern wird je nach EEG oder
Markt unterschiedlich bewertet:
- Im EEG 2009 bis 24,88 Cent / kWh Hi (4 Cent / kWh Strom; 30% - fl. Gülle)
- Im EEG 2009 bis 6,22 Cent / kWh Hi (1 Cent / kWh Strom, 30% - fl. Gülle)
- Im EEG 2012 gibt es ca. 0,8 Cent / kWh Hi (2 Cent / kWh; Anteilsregel)
- Im EEG 2014 / 17 / 21 gibt es 0 Cent / kWh Hi (hilft bei Maisdeckelung)
- Im Gassektor gibt es ca. 3,7 Cent / kWh (Quotenmarkt)
2. Die beste Verwertung nach dem Güllebonus hat
Wirtschaftsdünger im Bereich der Gasvermarktung!
3. Je nach Region entstehen Leistungen oder Kosten durch die
Verwertung oder die Entsorgung der anfallenden Nährstoffe.
4. Wirtschaftsdüngernährstoffe stehen nach der Vergärung in
besserer Pflanzenverfügbarkeit und vorhandener
Ausbringungstechnik in guter Wettbewerbsposition zur
Mineraldüngung.
Fortsetzung folgt! Peter Schünemann-Plag
12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen7. Wirtschaftsdünger
wandern zum Gas
Gaspreis in Abhängigkeit vom THG - Wert
10 200.000
Optimaler Mischungspunkt
Nawaro / Mist
9 180.000
Gewinn / kWh
8 160.000
Nawaro/Mist-
7 140.000 Optimum
PreisTHG-abh.
6 120.000
[ Ct / kWh Hs]
PreisTHG -
5 100.000 CAufb
CProzess
4 80.000
CInput
3 60.000
CGes
2 40.000
Gewinn bei 20
Mio. kWh
1 20.000
0 0
-100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30
THG -Wert CO2 eq [g / MJ]
Fortsetzung folgt! Peter Schünemann-Plag
12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen8. Wärme, …da die Netze
nun mal da sind
Annahmen Wärmenetz
Länge freie Variable zwischen 500 und 3.000 m Planvariabel sind die
Leitungsverlust 25 W / m
Investitionshöhe und die
Zahl der Anschlüsse 30
Ø Wärmeabnahme 40.000 kWhth
Brennstoffkosten in
Abhängigkeit von der
Annahmen Hackschnitzelheizung Netzlänge und den Verlusten
Leistung 550 kW (400 und 150)
Ø Volllaststunden 3.500 Bh / Jahr
Brennerwirkungsgrad 90%
Annahmen Investition Annahmen Investitionsrechnung
Wärmeleitung Ø 250 €/ m Zinssatz 2%
Hausanschlüsse 3.500 € / Anschluss Annuität 20 Jahre
Wärmepufferspeicher 50.000 € pauschal Förderung 30% pauschal
Heizzentrale / Spitzenlast 150.000 € pauschal KWK - Bonus 3 Cent / kWh
Hackschnitzelheizung 200.000 € pauschal gesamte Wärme!
Unterhaltung 2,0% bez. auf Invest vor Förderung
Betriebskosten 0,75 Cent / kWhth keine Inflationsdarstellung!
Hackschnitzel 2,75 Cent / kWhth
Fortsetzung folgt! Peter Schünemann-Plag
12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen8. Wärme, …da die Netze
nun mal da sind
Vollkosten je kWh Verkaufswärme [Ct/kWh]
Kostendarstellungen nach Netzlänge bei 1,2 Mio kWh Nutzwärme
1
0
-1 -1,14
-2
-2,37
-3
-4
-5 -5,24
-6 -5,53
-7 -6,24
-8
-9 -9,11
-10
-11
Fall 1: Biogaswärme mit Netz - AfA mit Bonus Fall 2: Biogaswärme mit Netz - AfA ohne Bonus
Fall 3: Biogaswärme ohne Netz - AfA ohne Bonus Fall 4: Hackschnitzelwärme mit AfA (mit Netz AfA)
Fall 5: Hackschnitzelwärme mit AfA (ohne Netz AfA) Fall 6: Hackschnitzelwärme ohne AfA (ohne Netz - AfA)
Fortsetzung folgt! Peter Schünemann-Plag
12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen8. Wärme, …da die Netze
nun mal da sind
Fallunterscheidung bei 2.000 m Netzlänge | Vollkosten je Dezennium
EEG 04/09 EEG 04/09 EEG 2021 Post - EEG Post - EEG
Wärmenetz zu Fall 1 Fall 1 Fall 3 Ø bei 3 x 10 Delta
Beginn der Anlage -1,14 -1,14 -2,37 -1,55 0,00
Wärmenetz im 10. Fall 1 Fall 2 Fall 5 Ø Delta
Betriebsjahr -1,14 -5,24 -6,24 -4,21 -2,66
Wärmenetz zur Fall 2 Fall 4 Fall 6 Ø Delta
Ausschreibung -5,24 -9,11 -5,53 -6,63 -5,08
1. Alte Netze gehen erfolgreich in die Ausschreibung.
2. Neue Netze können nur bei
- besonders guter Wärmevergütung
- hoher Wärmedichte im Netz
- und möglichst langem Bonuszeitraum
gebaut werden. Es wird eine Alternativwärmequelle notwendig sein.
3. Neubau zur Ausschreibung sieht wirtschaftlich schwierig aus.
4. Im Post – EEG – Zeitraum könnte Fernwärme nicht mehr gefragt sein.
5. Wäre Power to Heat statt Holz die bessere Alternative?
Fortsetzung folgt! Peter Schünemann-Plag
12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen9. Beratungsskizze
Trockenfermentation 2004
Eine typische Altanlage mit TF – Bonus
Inbetriebnahme: 2005
Fermenter: 1.900 m³
Nachgärer: 1.900 m³ (anrechenbarer Lagerraum ca. 1.330 m³)
Gärrestlager: 2.700 m³
Gärrestanfall: bei 25 t Maissilage / Tag ca. 6.935 m³ jährlich
Erfüllte Lagerdauer: = 4.030 / 6.935 x12 Monate = 7 Monate
BHKW: 2 x 250 kW; 1 x 500
Input: > 90% Maissilage, Rest GPS, Grassilage, Geflügelmist
Wärmenutzung: Holztrocknung, Ställe, Wärmenetz
Zu prüfen:
• Regionaler Einfluss: Nährstoffquellgebiet oder Senke
• Faktorausstattung: Fläche, Synergien Stammbetrieb
• Wärmenutzung: Vertragsverpflichtungen
Fortsetzung folgt! Peter Schünemann-Plag
12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen9. Beratungsskizze
Trockenfermentation 2004
Grunddaten Aktive Überbauung Leistungsreduzierung
Installierte Leistung kW 2.000 500
Elektrischer Wirkungsgrad % 42,5% 39,5%
Bemessungsleistung kW 500 25% 225 45%
Heizenergie Ration kWh Hi 10.305.882 4.989.873
Vollkosten ohne Verstromung kWh Hi 6,00 6,00
Gebotszuschlag 2023 Ct / kWh 17,5 18,5 (+1 Ct)
Flex - Zuschlag ab 1.1.2026 € / kW / a 55 65
Invest Aktive Überbauung Leistungsreduzierung
Inbetriebnahme 01.01.2023 01.01.2026
Genehmigungen € 50.000
Tiefbau € 50.000
Behälter 9 Monate € 180.000
Technik und Tragluftdach € 220.000
Netzanschluss, Anlagenzertifikat € 200.000
BHKW 2 MW, Integration € 1.220.000
BHKW 2 x 250 kW € 600.000
Wärmepufferspeicher € 80.000
Summe € 2.000.000 600.000
AfA ab Durchführung € -461.538 3 /13 Jahre
Zeitwert ab Beginn +10 Jahre € 1.538.462 600.000
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12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen9. Beratungsskizze
Trockenfermentation 2004
Wirtschaftlichkeit Aktive Überbauung Leistungsreduzierung
Ertrag Strom minus Vollkosten vor € 148.147 65.243
Flex-Zuschlag € 110.000 32.500
Handelserlös € 87.600 2,00 24.638 1,25
Summe Leistungen 345.747 122.380
Annuität 10 Jahre -171.272 -66.796
Unterhaltung Verstromung -65.700 1,50 -39.420 2,00
Summe Kosten -236.972 -106.216
Ergebnis 108.775 16.164
1. Die Aktive Flexibilisierung ist hoch sensitiv gegen Preissteigerungen
des Gases (Inflation)
2. Die Aktive Flexibilisierung reagiert sehr positiv auf den frühen
Investitionszeitpunkt (EEG alt)
3. Die Leistungsreduzierung reagiert sehr sensibel gegen die Höhe der
Fortführungsinvestition
4. Die Leistungsreduktion verliert aber auch den Gewinnanspruch auf
die Volumenänderung der Gasproduktion
Fortsetzung folgt! Peter Schünemann-Plag
12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen9. Beratungsskizze
Trockenfermentation 2004
Fortführungsvarianten 500 kW / 2005 TF
Einflusss der Vollkosten der Gaserzeugung auf verschiedene Varianten
300.000
Gewinn der Verstromung bei Vollkostenannahme Gas
250.000
200.000
150.000
100.000
50.000
0
7,5 7,3 7,1 6,9 6,7 6,5 6,3 6,1 5,9 5,7 5,5 5,3 5,1 4,9 4,7 4,5
-50.000
-100.000
Leistungsreduzierung 225 kW 300 tsd Leistungsreduzierung 225 kW 600 tsd
Aktiv überbaut 500 kW 1.1.23 Aktiv überbaut 500 kW 1.1.26
Fortsetzung folgt! Peter Schünemann-Plag
12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer Niedersachsen9. Fazit
1. Die Energiewende wird kommen, auf einem hohen aber nicht
dem höchstmöglichen Niveau,
2. Der Lager- und Verwertungsengpass kann mit
Aufbereitungstechnik oder mit Lagern und Fahren gelöst
werden. Die Vorteilhaftigkeit ist nicht eindeutig,
3. Nach der derzeitigen Regel (EEG) lohnt sich die Flex -
Investition jederzeit, wenn ein Weiterbetrieb geplant ist,
4. Biogas tendiert langfristig zur Biomethanschiene auf der Basis
von Wirtschaftsdünger,
5. Stromproduktion funktioniert am besten mit bestehenden
Wärmenetzen,
6. Leistungsreduzierung kann eine sinnvolle Variante der
Flexibilisierung darstellen,
7. Die Zukunft ist ungewiss!
Fortsetzung folgt! Peter Schünemann-Plag
12. Biogastagung Verden, 21.07.2021 Landwirtschaftskammer NiedersachsenP MC
MR
Q
Vielen Dank
für Ihre Aufmerksamkeit!
Fortsetzung folgt Kontakt:
mit Biogas
Peter Schünemann-Plag
Landwirtschaftskammer Niedersachsen
Außenstelle Verden
Lindhooper Straße 61
27283 Verden
Tel.: 0 42 31 / 9276-11
E-Mail: Peter.Schuenemann-Plag@LWK-Niedersachsen.de
Biogasanlagen als Nährstoffdrehscheibe Peter Schünemann-Plag
11. Biogastagung Verden, 04.03.2021 Landwirtschaftskammer NiedersachsenSie können auch lesen
