Biomassebasiertes Wärmenetz
Breitungen
vorgelegt von
Naumburger Straße 98
07743 Jena
Tel.: 03641 / 683 459
E-mail: [email protected]
www.biobeth.de
Jena, den 04. November 2011
Zusammenfassung
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
Zusammenfassung
Die Biogasanlage Breitungen I soll 2012 erneuert und optimiert werden. Dabei ist auch geplant die
Anlagenleistung zu erhöhen und das bestehende Zündstrahl-BHKW aus dem Jahr 2001 durch ein
bzw. zwei neue BHKWs zu ersetzen. Da die Biogasanlagen Breitungen I und II in unmittelbarer
räumlicher Nähe zueinander stehen und die Fermenterheizung beider Anlagen untereinander
verbunden ist, könnte dieses/diese BHKW auch in der Nähe potenzieller Wärmeabnehmer
errichtet werden. Dazu wurden im Rahmen dieser Machbarkeitsstudie insgesamt drei Standorte
näher untersucht.
Am Standort des Kulturhauses könnten vier kommunale Wärmeabnehmer über ein Wärmenetz
versorgt werden. Auf Grund der vergütungsseitigen Vorgaben im EEG (Mindestwärmenutzung
60 %) könnte hier nur ein BHKW mit einer installierten elektrischen Leistung von 40 kW betrieben
werden. Sowohl im Bezug zum Bauaufwand (1.350 m Biogasleitung mit Querung Fluss Werra), als
auch im Bezug der erzielbaren Wärmegestehungspreise ist dieser Standort nicht zu empfehlen. Die
anderen beiden Standorte im Industrie- und Gewerbegebiet Nord der Gemeinde Breitungen
erzielen im Vergleich zu einem Vergleichskessel auf Erdgasbasis ähnliche geringe
Wärmegestehungspreise. Hier könnten insgesamt elf Wärmeabnehmer an ein Wärmenetz
angeschlossen werden. Auch ein Ausbau des seit Ende 2009 bereits bestehenden Wärmenetzes zur
Versorgung von drei Unternehmen im Industrie- und Gewerbegebiet Nord ist technisch möglich.
Auch in diesem Szenario liegen die Wärmegestehungspreise deutlich unter denen eines
Vergleichskessels auf Erdgasbasis.
Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen wurden in Anlehnung an die VDI 2067 durchgeführt. Es
wurden für die drei Szenarien bzgl. Standort Satelliten-BHKW jeweils zwölf unterschiedliche
Varianten bzgl. der Förderung von Wärme- und Biogasleitungen (0 %, 35 % und 65 %), der Art der
Wärmeversorgung (Grund- und Vollversorgung) und der EEG-Vergütung (Einsatzstoffen)
untersucht. Bei dem Szenario Ausbau bestehendes Wärmenetz wurden vier unterschiedliche
Varianten bzgl. Förderung Wärme- und Biogasleitungen (0 % und 35 %) und der Art der
Wärmeversorgung (Grund- und Vollversorgung) untersucht. Zum Vergleich wurde der
Wärmegestehungspreis bei einem Erdgaskessel mit 85 kW thermischer Leistung berechnet. Die
geringsten Wärmegestehungspreise mit unter 1 ct/kWh (Grundversorgung) bzw. unter 2 ct/kWh
(Vollversorgung) ergeben sich bei den Szenarien Satelliten-BHKW Gewerbegebiet und Ausbau
bestehendes Wärmenetz
Für das Biomassebasierte Wärmenetz Breitungen wird ein Ausbau des bestehenden Wärmenetzes
und im zweiten Schritt eine Errichtung eines Satelliten-BHKWs im Gewerbegebiet empfohlen.
Inhaltsverzeichnis
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
I
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis ................................................................................................................................... III
Tabellenverzeichnis .......................................................................................................................................... V
Abkürzungsverzeichnis ................................................................................................................................. VII
1 Einleitung und Ausgangssituation.................................................................................................... 1
2 Herangehensweise .............................................................................................................................. 4
3 Energetische Nutzung von Biomasse.............................................................................................. 7
3.1 Klassifizierung von Biomasse und mögliche Konversionspfade ................................. 7
3.2 Nachhaltigkeit bei der Nutzung von Bioenergie ............................................................. 8
3.3 Biogas ................................................................................................................................... 10
3.4 Blockheizkraftwerke .......................................................................................................... 17
4 Potenzielle Wärmeabnehmer .......................................................................................................... 20
4.1 Wärmebedarf Areal Kulturhaus ....................................................................................... 21
4.2 Wärmebedarf Industrie- und Gewerbegebiet Nord ..................................................... 22
5 Biogasanlagen Breitungen ............................................................................................................... 28
5.1 Biogasanlage Breitungen I ................................................................................................ 28
5.2 Biogasanlage Breitungen II ............................................................................................... 30
6 Betrachtete Szenarien und Varianten ............................................................................................ 34
6.1 Szenario Satelliten-BHKW Kulturhaus .......................................................................... 36
6.2 Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet ................................................................... 40
6.2.1 Standort FAS e. V. (Feldstraße 14) .................................................................... 41
6.2.2 Standort Bürogebäude Agrargenossenschaft.................................................... 43
6.3 Szenario Ausbau bestehendes Wärmenetz .................................................................... 45
7 Rechtliche Rahmenbedingungen .................................................................................................... 48
7.1 Immissionsschutz ............................................................................................................... 48
7.1.1 Bundes-Immissionsschutzgesetz ........................................................................ 48
7.1.2 TA Lärm ................................................................................................................. 50
7.2 Energiewirtschaftsgesetz ................................................................................................... 53
7.3 Förderprogramme .............................................................................................................. 54
7.3.1 Marktanreizprogramm ......................................................................................... 54
7.3.2 Erneuerbare-Energien-Gesetz ............................................................................ 56
7.3.3 Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz ....................................................................... 63
7.3.4 Thüringer Landesförderprogramm Wärme- und Biogasleitungen ............... 64
Inhaltsverzeichnis
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
II
8 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067 ...................................................................... 67
8.1 Grundlagen der VDI 2067 ............................................................................................... 67
8.2 Getroffene Annahmen für die VDI 2067 ...................................................................... 69
8.3 Ergebnisse der VDI 2067 ................................................................................................. 79
9 Fazit..................................................................................................................................................... 84
10 Anhang ............................................................................................................................................... 86
11 Quellenverzeichnis ........................................................................................................................... 96
12 Literaturverzeichnis ....................................................................................................................... 100
Abbildungsverzeichnis
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
III
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1-1 Konzept für ein Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen ..................................................... 2
Abb. 1-2 Lageplan Breitungen ......................................................................................................................... 3
Abb. 3-1 Übersicht der Nutzungsmöglichkeiten von Biomasse ................................................................ 7
Abb. 3-2 CO2äq-Vermeidungskosten und Vermeidungsleistung (/WBA07/) ......................................... 9
Abb. 3-3 Entwicklung der Anzahl der Biogasanlagen in Deutschland (/FVB10/) ............................. 10
Abb. 3-4 Biogaserträge verschiedener Substrate (/FNR08/) .................................................................. 11
Abb. 3-5 Anaerober Abbau organischer Substanzen (/SCHW03/) ....................................................... 12
Abb. 3-6 Stehender Fermenter für die Nassfermentation (Foto BIOBETH) ...................................... 13
Abb. 3-7 Sog. Garagenfermenter für die Trockenfermentation (Foto BIOBETH) ............................ 13
Abb. 3-8 Sog. Liegender Fermenter für die Nassfermentation (Foto BIOBETH) .............................. 13
Abb. 3-9 Allgemeiner Verfahrensablauf bei der Biogasgewinnung (/BGW06/) ................................. 14
Abb. 3-10 Verfahrensschema einer Biogasanlage mit Kofermentation (/FNR10W/) ........................ 15
Abb. 3-11 Foliendachspeicher mit Pendelstütze (Foto BIOBETH) ...................................................... 16
Abb. 3-12 Tragluftdachgasspeicher mit Stützgebläse (Foto BIOBETH) .............................................. 16
Abb. 3-13 Funktionsprinzip eines BHKWs ................................................................................................ 17
Abb. 3-14 Mögliche Schallschutzmaßnahmen an einem BHKW (/BINE09/) .................................... 18
Abb. 3-15 Satelliten-BHKW vor einer Kräutertrocknungsanlage (Foto BIOBETH) ......................... 19
Abb. 3-16 Biogas-Vorbehandlung für Verwendung im Satelliten-BHKW (FOTO BIOBETH) ...... 19
Abb. 4-1 Lageplan aller potenzieller Wärmeabnehmer ............................................................................. 20
Abb. 4-2 Lageplan potenzieller Wärmeabnehmer Areal Kulturhaus ...................................................... 21
Abb. 4-3 Lageplan potenzieller Wärmeabnehmer Industrie- und Gewerbegebiet Nord .................... 22
Abb. 4-4 FAS e. V. - Feldstraße 14 .............................................................................................................. 24
Abb. 4-5 Erdgaskessel bei FAS e. V. - Feldstraße 14 ................................................................................ 24
Abb. 4-6 FAS e. V. - Gewächshäuser........................................................................................................... 24
Abb. 4-7 Erdgaskessel bei FAS e. V .- Gewächshäuser ............................................................................ 24
Abb. 4-8 FAS e. V. - Ausbildungshalle ........................................................................................................ 25
Abb. 4-9 Erdgaskessel bei FAS e. V. - Ausbildungshalle .......................................................................... 25
Abb. 4-10 Lüftungsklappe bei FAS e. V. - Ausbildungshalle ................................................................... 25
Abb. 4-11 Breli GmbH ................................................................................................................................... 26
Abb. 4-12 Erdgaskessel bei Breli GmbH - Gewerbebetrieb .................................................................... 26
Abb. 4-13 Endter Engineering GmbH ........................................................................................................ 27
Abbildungsverzeichnis
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
IV
Abb. 5-1 Lageplan der Biogasanlagen Breitungen I und II ...................................................................... 28
Abb. 5-2 Biogasanlage Breitungen I (/TLL11/) ........................................................................................ 29
Abb. 5-3 Biogasanlage Breitungen II ........................................................................................................... 31
Abb. 5-4 Separation des Gärrestes bei der Biogasanlage Breitungen II ................................................. 31
Abb. 5-5 BHKW (537 kWelektr./600 kWtherm) an der Biogasanlage Breitungen II ................................. 31
Abb. 5-6 Bestehendes Wärmenetz der Biogasanlage Breitungen II ........................................................ 32
Abb. 6-1 Jahresdauerlinie & Kesseldimensionierung Szenario Satelliten-BHKW Kulturhaus mit
Erdgaskessel .................................................................................................................................. 37
Abb. 6-2 Lageplan Szenario Satelliten-BHKW Kulturhaus...................................................................... 38
Abb. 6-3 Mögliche Verlegung Biogasleitung entlang Fahrradweg .......................................................... 39
Abb. 6-4 Möglicher Ort der Querung Biogasleitung - Fluss Werra ........................................................ 39
Abb. 6-5 Lageplan Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet - Standort FAS e. V. Feldstr. 14 ..... 41
Abb. 6-6 Möglicher Kreuzungspunkt Biogasleitung - Bundesstraße 19 ................................................ 42
Abb. 6-7 Jahresdauerlinie & Kesseldimensionierung Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet -
Standort FAS e. V. Feldstraße 14 mit Erdgaskessel ................................................................ 42
Abb. 6-8 Lageplan Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet - Standort Büro Agrargenoss. ......... 43
Abb. 6-9 Platz Satelliten-BHKW Gewerbegebiet - Standort Bürogebäude Agrargenossenschaft..... 44
Abb. 6-10 Jahresdauerlinie & Kesseldimensionierung Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet -
Standort Bürogebäude Agrargenossenschaft (mit Erdgaskessel).......................................... 44
Abb. 6-11 Jahresdauerlinie & Kesseldimensionierung Szenario Ausbau bestehendes Wärmenetz ... 45
Abb. 6-12 Lageplan Szenario Ausbau bestehendes Wärmenetz .............................................................. 46
Abb. 6-13 Bereits an das bestehende Wärmenetz angeschlossene Tankstelle....................................... 47
Abb. 7-1 Beispiel für ein BHKW im Container (Foto BIOBETH)........................................................ 52
Abb. 7-2 Vergütungen für Biomasseanlagen nach EEG 2012 ................................................................ 56
Abb. 8-1 Wärmegestehungspreise ohne Förderung, mit Vollversorgung und ESK I ......................... 82
Tabellenverzeichnis
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
V
Tabellenverzeichnis
Tab. 2-1 Bisheriger Werdegang Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen............................................ 4
Tab. 4-1 Wärmebedarf aller potenzieller Wärmeabnehmer in Breitungen ............................................ 20
Tab. 4-2 Wärmebedarf potenzieller Wärmeabnehmer Areal Kulturhaus .............................................. 21
Tab. 4-3 Wärmebedarf potenzieller Wärmeabnehmer im Industrie- und Gewerbegebiet Nord ....... 23
Tab. 5-1 Anlagenstammdaten von der Biogasanlage Breitungen I nach /50H11/ .............................. 29
Tab. 5-2 Anlagenstammdaten von der Biogasanlage Breitungen II nach /50H11/ ............................ 32
Tab. 5-3 Wärmeabnehmer des bestehenden Wärmenetzes ...................................................................... 33
Tab. 6-1 Betrachtete Szenarien und Varianten ........................................................................................... 34
Tab. 6-2 Überprüfung der Effizienzkriterien des Wärmenetzes bei verschiedenen Szenarien .......... 35
Tab. 6-3 Betrachtete Varianten Szenario Satelliten-BHKW Kulturhaus ................................................ 39
Tab. 6-4 Betrachtete Varianten Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet ......................................... 40
Tab. 6-5 Betrachtete Varianten Ausbau bestehendes Wärmenetz .......................................................... 47
Tab. 7-1 Verwaltungsvorschriften für Feuerungsanlagen ......................................................................... 48
Tab. 7-2 Immissionsrichtwerte für Lärm außerhalb von Gebäuden nach TA Lärm ........................... 51
Tab. 7-3 Förderung von Wärmeleitungen durch KfW-Förderbank (Tilgungszuschuss) .................... 55
Tab. 7-4 Positiv-/Negativliste zum KWK-Bonus im EEG ..................................................................... 57
Tab. 7-5 Beispiele aus der BiomasseV für Einsatzstoffe der Biogaserzeugung .................................... 58
Tab. 7-6 Mehrbedarf an Substraten für die Biogasanlage Breitungen I.................................................. 59
Tab. 7-7 Bemessungsleistung nach EEG 2012 für Satelliten-BHKW (Inbetriebnahme 2012) .......... 60
Tab. 7-8 Vergütungen für gasförmige Biomasseanlagen nach EEG 2009 in ct/kWh
(Inbetriebnahmejahr 2009) .......................................................................................................... 61
Tab. 7-9 Angenommene EEG-Vergütungssätze für Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen ..... 62
Tab. 7-10 Förderung von Wärmeleitungen nach KWKG ........................................................................ 63
Tab. 7-11 Förderung von Wärme- und Biogasleitungen durch Thüringer Landesförderprogramm 64
Tab. 7-12 Vergleich Darlehensrate bei unterschiedlichen Fördermöglichkeiten .................................. 65
Tab. 7-13 Fördermöglichkeiten für das Biomassebasierte Wärmenetz Breitungen.............................. 66
Tab. 8-1 Kostengruppen nach VDI 2067 und Beispielkostenarten ........................................................ 68
Tab. 8-2 Bestimmung Wärmegestehungspreis in Anlehnung VDI 2067 ............................................... 69
Tab. 8-3 Datengrundlage Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen .................................................... 70
Tab. 8-4 Investitionskosten Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen (ohne USt.) .......................... 71
Tab. 8-5 Investitionszuschüsse durch Thüringer Förderprogramm (ohne USt.) ................................. 72
Tabellenverzeichnis
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
VI
Tab. 8-6 Annahmen für den Anlagenbestandteil BHKW ........................................................................ 73
Tab. 8-7 Annahmen für die Anlagenbestandteile Biogasleitung und Gasbehandlung ......................... 74
Tab. 8-8 Annahmen für die Anlagenkomponente Wärmenetz ................................................................ 75
Tab. 8-9 Annahmen für den Vergleichskessel auf Erdgasbasis (85 kWtherm) ......................................... 76
Tab. 8-10 Strombedarf beim Biomassebasierten Wärmenetz Breitungen ............................................ 77
Tab. 8-11 Annahmen für Preise und Erlöse (ohne USt.) .......................................................................... 77
Tab. 8-12 Annahmen für die Preissteigerungsraten ................................................................................... 78
Tab. 8-13 Wärmegestehungspreis in ct/kWh (ohne USt.) für Variante Grundversorgung ................ 79
Tab. 8-14 Wärmegestehungspreis in ct/kWh (ohne USt.) für Variante Vollversorgung .................... 80
Tab. 8-15 Vergleich der Wärmegestehungspreise in ct/kWh (ohne USt.) ............................................. 81
Tab. 9-1 CO2-Einsparung gegenüber fossiler Vergleichssysteme ........................................................... 85
Tab. 10-1 Technische Parameter Anlagengruppe BHKW (ohne USt.) .................................................. 87
Tab. 10-2 Technische Parameter Anlagengruppe Wärmenetz (ohne USt.) ........................................... 88
Tab. 10-3 Technische Parameter Anlagegruppe Spitzenlastkessel auf Erdgasbasis (ohne USt.)........ 89
Tab. 10-4 Mehrbedarf an Biogassubstrat und EEG-Vergütung (ohne USt.) ........................................ 90
Tab. 10-5 Kostenübersicht Szenario Satelliten-BHKW Kulturhaus (ohne USt.) ................................. 91
Tab. 10-6 Kostenübersicht Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet - Standort FAS e. V.
Feldstraße 14 (ohne USt.) ............................................................................................................ 92
Tab. 10-7 Kostenübersicht Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet - Standort Bürogebäude
Agrargenossenschaft (ohne USt.) ............................................................................................... 93
Tab. 10-8 Kostenübersicht Szenario Ausbau Bestehendes Wärmenetz (ohne USt.) ........................... 94
Tab. 10-9 Technische Parameter & Kostenübersicht Vergleichserdgaskessel (ohne USt.) ................. 95
Abkürzungsverzeichnis
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
VII
Abkürzungsverzeichnis
a Jahr
Abb. Abbildung
AfA Absetzung für Abnutzung
ALF Amt für Landentwicklung und Flurneuordnung
BAFA Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle
BGA Biogasanlage
BHKW Blockheizkraftwerk
BImSchG Bundes-Immissionsschutz-Gesetz
BImSchV Bundes-Immissionsschutz-Verordnung
CO2 Kohlenstoffdioxid
ct Cent
EEG Erneuerbare-Energien-Gesetz
ESK Einsatzstoffvergütungsklasse
FNR Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e. V.
FAS e. V. Förderverein für Auszubildende Schmalkalden e. V.
FvB Fachverband für Biogas e. V.
Gl. Gleichung
HH Heizhaus
Abkürzungsverzeichnis
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
VIII
HÜS Hausübergabestation
KfW Kreditanstalt für Wiederaufbau
kg Kilogramm
kW Kilowatt
kWh Kilowattstunde
KWK Kraft-Wärme-Kopplung
KWKG Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz
mTrasse Trassenmeter
MWh Megawattstunde
n. b. nicht bekannt
q Zinsfaktor
tFM Tonne Frischmasse
T Betrachtungszeitraum
Tab. Tabelle
TA Technische Anleitung
TMLFUN Thüringer Ministerium für Landwirtschaft, Forsten, Umwelt und
Naturschutz
TMWTA Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Technologie und Arbeit
USt. Umsatzsteuer
VDI Verein Deutscher Ingenieure e.V.
WGP Wärmegestehungspreis
Einleitung
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
1
1 Einleitung und Ausgangssituation
Die energetische Nutzung von Biomasse ist traditionell eine wichtige Größe im Energiemix des
Freistaates Thüringen. Nach Angaben des Thüringer Landesamtes für Statistik betrug im Jahr 2009
der Anteil der Biomasse am Primärenergieverbrauch Thüringens 18,6 %. Damit stellt die Biomasse
mit ca. 88 % den Hauptteil aller Erneuerbaren Energien im Freistaat Thüringen. Als Ziel für den
weiteren Ausbau wurde im Thüringer Bioenergieprogramm ein Wert von 20 % bis zum Jahre 2020
definiert. Getragen wird der gegenwärtige Anteil rohstoffseitig vor allem von Alt- und Waldholz.
Im landwirtschaftlichen Bereich nehmen Winterraps zur Kraftstoffproduktion sowie Silomais im
Biogasbereich eine dominierende Rolle ein. Auch landwirtschaftliche Reststoffe wie z. B. Stroh,
Landschaftspflegematerial sowie biogene Abfälle rücken verstärkt in den Fokus für eine
energetische Verwertung.
Für die Erreichung der genannten Klimaschutzziele nehmen die Kommunen eine Schlüsselfunktion
ein. Im Zusammenspiel mit den ansässigen land- und forstwirtschaftlichen Unternehmen kann bei
der energetischen Nutzung von Biomasse, wie z. B. bei Biogas oder Waldrestholz, neben dem
Klimaschutz auch ein Beitrag zur Erhöhung der regionalen Wertschöpfung geleistet werden und
gleichzeitig stabile und planbare Energiekosten erzielt werden.
Eine Möglichkeit für die energetische Nutzung regionaler Biomasse stellt ein sog.
Biomassebasiertes Wärmenetz dar (Abb. 1-1). Hier werden z. B. in einer Biogasanlage Substrate,
wie Rinderfestmist und Silagen, vergoren und aus dem entstehenden Biogas durch Verbrennung in
einem Motor elektrischer Strom und Wärme erzeugt. Der elektrische Strom wird in das öffentliche
Stromnetz auf Grundlage des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) eingespeist. Die erzeugte
Wärme wird zum einen für die Beheizung der Fermenter genutzt und zum anderen über ein
Wärmenetz für die Versorgung von privaten, öffentlichen und/oder gewerblichen Abnehmern
verwendet. In der Regel wird, vor allem in den Wintermonaten, ein zweiter Wärmeerzeuger, z. B.
auf Holzbasis oder Erdgasbasis, benötigt, um eine Vollversorgung der Wärmeabnehmer zu
gewährleisten. Oder die bestehenden Heizungsanlagen der Wärmeabnehmer werden für diese sog.
Spitzenlast im Winter weiter genutzt. Die vergorenen Substrate, der sogenannte Gärrest, wird als
Dünger auf die landwirtschaftlichen Flächen ausgebracht.
Durch ein Biomassebasiertes Wärmenetz wird zum einen ein Beitrag zum Klimaschutz geleistet
und bezahlbare Energie für die Wärmeabnehmer erzeugt, zum anderen wird die regionale
Wertschöpfung deutlich erhöht. Die Gemeinde versorgt sich zu einem gewissen Anteil selbst mit
Energie und macht sich dadurch ein Stück weit unabhängig vom Weltmarkt.
Einleitung
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
2
Abb. 1-1 Konzept für ein Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
Breitungen ist eine Gemeinde im Landkreis Schmalkalden-Meiningen. Sie befindet sich an der
Werra zwischen Thüringer Wald und Rhön im sogenannten Mittleren Werratal. Mit rund 5.000
Einwohnern stellt es das größte Dorf im Werratal dar. Im nordwestlichen Teil befindet sich das
Industrie- und Gewerbegebiet Nord (Abb. 1-2). Dort betreibt u. a. die Agrargenossenschaft
Werragrund e. G. neben einer Milchviehanlage zwei Biogasanlagen (BGA Breitungen I und BGA
Breitungen II), in denen der Festmist der Milchkühe, der Hühnertrockenkot, der
Getreidereinigungsabfall und diverse Silagen vergoren werden. Der in beiden Blockheizkraftwerken
(BHKW) erzeugte Strom wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Die erzeugte Wärme wird
zum einen für den Eigenwärmebedarf der Fermenter verwendet und zum anderen seit Ende 2009
für die Wärmeversorgung über ein Wärmenetz von drei anliegenden Unternehmen genutzt.
Allerdings steht noch Wärmekapazität bereit, um weitere potenzielle Wärmeabnehmer im Industrie-
und Gewerbegebiet Nord anzuschließen.
Des Weiteren plant die Agrargenossenschaft Werragrund e. G. die erste Biogasanlage (BGA
Breitungen I), welche bereits 2001 in Betrieb gegangen ist, zu optimieren und zu erweitern. Das
Einleitung
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
3
bestehende Zündstrahl-BHKW soll durch ein Gas-Otto-Motor-BHKW mit einer höheren
elektrischen und thermischen Leistung ersetzt werden. Dabei ist es durchaus denkbar, dieses neue
BHKW als sog. Satelliten-BHKW in unmittelbarer Nähe potenzieller Wärmeabnehmer in
Breitungen zu errichten. Die Wärmeversorgung der Fermenter könnte über das BHKW der zweiten
Biogasanlage gewährleistet werden, da die Fermenterbeheizung beider Biogasanlage über eine
Wärmeleitung verbunden sind.
Entsprechend Abb. 1-2 kommen als potenzielle Standorte für ein Satelliten-BHKW das Industrie-
und Gewerbegebiet Nord und das Areal um das Kulturhaus in Frage.
Abb. 1-2 Lageplan Breitungen
Mit der durch die Bioenergieberatung Thüringen (BIOBETH) angefertigten Machbarkeitsstudie
soll der Gemeinde Breitungen eine Entscheidungsgrundlage gegeben werden, ob die Option des
Biomassebasierten Wärmenetzes Breitungen (Satelliten-BHKW oder Ausbau bestehendes
Wärmenetz) eine ökonomische und ökologische Alternative zu der bestehenden Versorgung
darstellen kann. Hinzuweisen ist an dieser Stelle, dass die vorliegende Machbarkeitsstudie eine
sorgfältige Planung nicht ersetzen kann und will.
Herangehensweise
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
4
2 Herangehensweise
Seit einiger Zeit besteht seitens der Agrargenossenschaft Werragrund e. G. und der Gemeinde
Breitungen die Idee, Wärme von den beiden Biogasanlagen potenziellen Wärmeabnehmern zur
Verfügung zu stellen. Ende 2009 ist schließlich von der Agrargenossenschaft mit Unterstützung
durch das Thüringer Förderprogramm für Wärme- und Biogasleitungen (vgl. Kapitel 7.3.4) ein
Wärmenetz für die Versorgung von drei benachbarten Unternehmen im Industrie- und
Gewerbegebiet Nord installiert wurden (Tab. 2-1).
Bzgl. eines Ausbau dieses Wärmenetzes oder potenzieller Standorte für ein Satelliten-BHKW mit
einem angeschlossenen Wärmenetz gab es entsprechend Tab. 2-1 bereits einige Gespräche mit
Herrn Heimrich (Bürgermeister der Gemeinde Breitungen), Herrn Dr. Schwarz
(Vorstandsvorsitzender Agrargenossenschaft Werragrund e. G.) und Herrn Spieß (Sachbearbeiter
Regenerative Energien Werraenergie GmbH).
Tab. 2-1 Bisheriger Werdegang Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
Datum Vorgang
Ende 2009 Errichtung Wärmenetz von BGA Breitungen II zu drei benachbarten
Unternehmen
14.03.2011 Initialberatung bei der Agrargenossenschaft Breitungen e. G. mit Herrn
Heimrich, Herr Dr. Schwarz, Herrn Spieß und BIOBETH
13.04.2011 Beratung bei der Werraenergie GmbH bzgl. Projektführung
19.04.2011 Angebot für eine Machbarkeitsstudie durch BIOBETH an Werraenergie GmbH
27.07.2011 Werkvertrag für Machbarkeitsstudie geschlossen
04.08.2011
Abstimmung der zu betrachteten Szenarien und Varianten für
Machbarkeitsstudie mit Herrn Spieß in Rücksprache mit Herrn Heimrich und
Herrn Dr. Schwarz
29.08..2011 Datenerhebung Wärmebedarf potenzieller Wärmeabnehmer im Industrie-
und Gewerbegebiet Nord Breitungen
09.11.2011 Abgabe der Machbarkeitsstudie
Herangehensweise
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
5
Das Konzept des Biomassebasierten Wärmenetzes Breitungen soll dabei sowohl für das Szenario
mit einem Satelliten-BHKW (Areal Kulturhaus und an einem potenziellen Standort im Industrie-
und Gewerbegebiet Nord), als auch für das Szenario Ausbau des bestehendes Wärmenetzes (ohne
einem Satelitten-BHKW) näher untersucht werden. Weiterhin soll der Einfluss des Thüringer
Förderprogramms für Wärme und Biogasleitungen betrachtet werden. Dabei soll angenommen
werden, dass sowohl die Biogasleitungen, als auch das Wärmenetz von einer Gesellschaft betrieben
werden und in deren Eigentum liegen. Wie diese Gesellschaft aufgebaut sein könnte, ob als GmbH
bestehend aus Gemeinde und Agrarbetrieb., als Eigenbetrieb der Gemeinde Breitungen selbst oder
eines sog. Contractors, soll im Rahmen dieser Studie keine Rolle spielen. Mögliche Satelliten-
BHKWs sollen, wie auch die beiden Biogasanlagen, im Eigentum und Betrieb der
Agrargenossenschaft Werragrund e. G. sein.
Um eine Aussage für die Wirtschaftlichkeit dieses Konzeptes zu erhalten, werden im Rahmen
dieser Machbarkeitsstudie Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen basierend auf der Richtlinie des Vereins
Deutscher Ingenieure (VDI) 2067 „Wirtschaftlichkeit gebäudetechnischer Anlagen“ durchgeführt
(/VDI07/). Dafür werden zahlreiche Daten, wie z. B. Investitionskosten, Wärmebedarf oder
Brennstoffkosten erhoben. Als Ergebnis wird für jedes Szenario und für jede Variante ein sog.
Wärmegestehungspreis feststehen. Dieser Wärmegestehungspreis gibt Auskunft über die
wirtschaftliche Vorzüglichkeit im Vergleich zu einem Wärmegestehungspreis einer fossil gefeuerten
Feuerungsanlage in einem Unternehmen. Somit kann jeder potenzieller Wärmeabnehmer in
Breitungen schließlich entscheiden, ob er sich an das Biomassebasierte Wärmenetz anschließen
lassen möchte (Kapitel 8).
Als erstes wird eine Wärmebedarfsermittlung aller potenziellen Wärmeabnehmer durchgeführt.
Dabei wird bei dem Areal Kulturhaus auf Daten von der Gemeindeverwaltung zurückgegriffen. Bei
den potenziellen Wärmeabnehmern im Industrie- und Gewerbegebiet Nord wird das Interesse bzgl.
eines Anschlusses an das Biomassebasierte Wärmenetz und der Wärmebedarf durch Vor-Ort-
Termine bestimmt (Kapitel 4).
Anschließend wird überprüft, welches Wärmepotenzial von den beiden Biogasanlagen bereit
gestellt werden kann (Kapitel 5).
Auf Grundlage der Wärmebedarfszahlen und des Wärmepotenzials wird mit Hilfe der Programme
RDesign und WDesign das Biomassebasierte Wärmenetz in den verschiedenen Szenarien und
Varianten berechnet. Dabei finden u. a. die Variante Vollversorgung (mit Hilfe eines
Spitzenlastkessels auf Erdgasbasis) und die Variante Grundversorgung (ausschließlich Wärme aus
dem Biogas-BHKW) Berücksichtigung. Da ein Biogas-BHKW überwiegend stromgeführt betrieben
wird, kann sich die Wärmeproduktion nicht an dem Wärmeverbrauch der potenziellen
Herangehensweise
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
6
Wärmeabnehmer orientieren. Das bedeutet, dass in den Sommermonaten, wenn die
Wärmeabnahme eher gering ausfällt (lediglich Warmwasserbedarf), die in den Biogas-BHKWs
erzeugte Wärme über Notkühler emittiert bzw. einer anderen Wärmenutzung, wie z. B.
Trocknungsprozessen, zugeführt werden muss. Bei der Variante Vollversorgung werden
bestehende Heizungsanlagen bei den potenziellen Wärmeabnehmern nicht mehr benötigt. Ein Teil
der in dem Biogas-BHKWs erzeugten Wärme wird für die Beheizung der Fermenter der
Biogasanlage benötigt. Ohne eine konstante Fermentertemperatur besteht die Gefahr, dass der
Vergärungsprozess zum Erliegen kommt und somit kein Biogas erzeugt werden kann. Daher kann
von folgender Rangfolge bei der Wärmeversorgung über die Biogas-BHKWs an der Biogasanlage
ausgegangen werden:
1. Fermenter der Biogasanlage
2. Externe Wärmenutzung (z. B. Wärmenetz Breitungen)
Die verbleibende Mittel- und Spitzenlast soll daher in der Variante Vollversorgung mit einem
zweiten Medium, dem Erdgas, gedeckt werden.
Die Kennzahlen der Wärmenetze in den verschiedenen Szenarien werden berechnet. Dabei sollte
vor allem der Jahreswärmeverlust unter 30 % und die Wärmebelegung über 500 kWh je
Trassenmeter liegen. Lediglich die effizienten Szenarien werden daraufhin weiter betrachtet und auf
ihre Wirtschaftlichkeit nach VDI 2067 hin überprüft (Kapitel 6).
Der Einfluss von Fördermöglichkeiten wird dabei näher untersucht, sowie auch die rechtlichen
Rahmenbedingungen berücksichtigt, wie z. B. das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG).
Dabei soll vor allem eine Aussage getroffen werden, welche Fördermöglichkeiten für das
Wärmenetz zu empfehlen sind (Kapitel 7).
Preise für Personal, Substrate für die Biogasanlage, Preissteigerungsraten und weitere Kostenarten
werden über Preisindizes bzw. Erfahrungswerten aus anderen Projekten von BIOBETH ermittelt.
Die Tarife für den Stromverbrauch (Pumpen Wärmenetz, Biogasreinigung) und für den
Erdgasverbrauch (Spitzenlastkessel) orientieren sich an den Preisangaben der Werraenergie GmbH
(Kapitel 8).
Schließlich wird sich aus den getroffenen Annahmen und Preisen ein Wärmegestehungspreis
ergeben. Dieser wird mit dem Wärmegestehungspreis einer beispielhaften bisherigen
Wärmeversorgung verglichen und so kann eine Aussage getroffen werden, ob eine jährliche
Einsparung pro kWh Wärmeverbrauch erreicht werden kann (Kapitel 9).
Energetische Nutzung von Biomasse
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
7
3 Energetische Nutzung von Biomasse
3.1 Klassifizierung von Biomasse und mögliche Konversionspfade
Die energetische Nutzung von Biomasse zeichnet sich durch eine Vielfalt der
Nutzungsmöglichkeiten aus, wie Abb. 3-1 deutlich macht. So existieren Konversionsverfahren für
die Bereitstellung von elektrischer Arbeit, Wärme und Kraftstoffen aus Biomasse unterschiedlicher
Herkunft und Eigenschaften, die sich in organische Abfälle (z. B. „braune“ Tonne), land- und
forstwirtschaftliche Reststoffe (z. B. Gülle oder Waldrestholz) und nachwachsende Rohstoffe (z. B.
Mais für Biogas) einteilen lassen.
Abb. 3-1 Übersicht der Nutzungsmöglichkeiten von Biomasse
Energetische Nutzung von Biomasse
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
8
Die Eignung der festen, flüssigen und gasförmigen Bioenergieträger für die Energieerzeugung wird
dabei von physikalisch-mechanischen Eigenschaften, wie z. B. Schüttdichte, Größe bzw.
Stückigkeit, und den chemisch-stofflichen Eigenschaften, wie z. B. emissionsrelevante Elemente,
Heizwert und Aschegehalt, bestimmt.
Darüber hinaus spielt der möglichst effiziente Einsatz des hohen aber dennoch begrenzten
Biomassepotenzials unter Berücksichtigung ökologischer, ökonomischer und sozialer Faktoren,
subsumiert unter dem Begriff der „Nachhaltigkeit“, eine herausragende Rolle bei der
Bioenergiebereitstellung.
3.2 Nachhaltigkeit bei der Nutzung von Bioenergie
Um den Ausbau der Bioenergie weiter voran zu bringen, ist es dringend erforderlich, die Akzeptanz
für die Bioenergie zu erhöhen, denn die teilweise kontrovers geführte Diskussion zu den Themen
Teller oder Tank,
ein verstärkter Anbau von Monokulturen in der Landwirtschaft sowie die
Emissionen von Biomassefeuerungen
haben nicht nur bei den Endverbrauchern sondern auch bei den Akteuren bzw. Investoren zu
Verunsicherung geführt. Öffentlichkeitsarbeit und (Weiter-)Bildung sind neben einer Begleitung der
handelnden Akteure durch eine neutrale und qualifizierte Beratung Voraussetzung, um die
vorhandenen technischen Biomassepotenziale nutzen zu können. Das ist gerade für den Freistaat
Thüringen mit seiner gegenüber anderen Bundesländern bereits relativ hohen Bioenergienutzung
von großer Bedeutung.
Dass eine biomassebasierte Energieversorgung auch strengen Kriterien einer nachhaltigen
Energiepolitik genügt, konnte durch mehrere wissenschaftliche Arbeiten nachgewiesen werden. So
empfiehlt der wissenschaftliche Beirat für Agrarpolitik des Bundesministeriums für Ernährung,
Landwirtschaft und Verbraucherschutz in seinem Gutachten „Nutzung von Biomasse zur
Energiegewinnung“ aus dem Jahr 2007 (/WBA07/), dass von allen derzeit verfügbaren
Nutzungsformen von Bioenergie, wärmegeführte Anlagen in Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bzw.
Heizanlagen auf Basis von Holzhackschnitzeln sowie Biogas aus Gülle und Reststoffen in den
Energetische Nutzung von Biomasse
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
9
Mittelpunkt der deutschen Bioenergiepolitik zu stellen sind. Die Verbrennung von
Holzhackschnitzeln für die Bereitstellung von Raumwärme ist hinsichtlich der
Kohlendioxidvermeidung als auch im Hinblick auf die volkswirtschaftlichen Kosten hervorragend
dazu geeignet, die Klimaschutzziele zu erreichen, wie Abb. 3-2 verdeutlicht.
Abb. 3-2 CO2äq-Vermeidungskosten und Vermeidungsleistung (/WBA07/)
Obwohl Erdgas im Vergleich zu anderen fossilen Energieträgern relativ geringe CO2äq-Emissionen
aufweist, erreicht die Holzhackschnitzel-Heizung einen erheblichen CO2äq-Einspareffekt von fast
0,25 kg CO2äq/kWh. Positiv wirkt sich außerdem aus, dass die Produktionskosten der Wärme in der
ausgewählten Holzhackschnitzelheizung niedriger liegen, als die Bereitstellungskosten des Erdgases.
Dadurch ergeben sich im Endeffekt negative CO2äq-Vermeidungskosten, d. h. es entsteht ein sog.
CO2äq-Vermeidungsnutzen, wodurch neben der CO2äq-Vermeidung gleichzeitig, volkswirtschaftlich
gesehen, Ressourcen gespart werden.
Energetische Nutzung von Biomasse
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
10
3.3 Biogas
Aufgrund der Komplexität des Themenfeldes Biogas, soll dieses Kapitel lediglich einen groben
Überblick geben. Für weitergehende Informationen seien die Veröffentlichungen der Fachagentur
für Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) oder des Fachverbandes Biogas e. V. (FvB) zu nennen.
Die Energiegewinnung durch die Biogasnutzung ist seit langem bekannt. Doch erst seit Anfang der
90er Jahre ist eine nennenswerte Nutzung in derzeit fast 6.000 überwiegend landwirtschaftlichen
Anlagen in Deutschland zu beobachten. Flankiert von rechtlichen Rahmenbedingungen, wie dem
Stromeinspeisegesetz aus dem Jahr 1992 und dem Nachfolger EEG 2000, sowie dessen
Novellierungen EEG 2004 und EEG 2009, konnte entsprechend Abb. 3-3 ein massiver Zuwachs
an Biogasanlagen in Deutschland verzeichnet werden.
Abb. 3-3 Entwicklung der Anzahl der Biogasanlagen in Deutschland (/FVB10/)
Biogas ist ein Gasgemisch, das, abhängig von den Ausgangsstoffen, in der Regel aus 50 % bis 75 %
Methan, aus 25 % bis 50 % Kohlenstoffdioxid, sowie aus Wasserdampf, Ammoniak, Sauerstoff und
Schwefelwasserstoff besteht. Die bei der Biogaserzeugung eingesetzten Ausgangsprodukte heißen
Substrate, zu ihnen zählen Proteine, Fette und Kohlenhydrate. Biogas kann aus
landwirtschaftlichem Mähgut (Stroh, Gras), Gülle, organischen Abfällen und Energiepflanzen, wie
Mais oder Getreide, gewonnen werden.
Energetische Nutzung von Biomasse
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
11
Geeignet für eine Nutzung in einer Biogasanlage sind grundsätzlich alle Pflanzen und Pflanzenreste
mit einem niedrigen holzigen Anteil (Abb. 3-4). Diese müssen über verschiedene
Umwandlungsschritte für die Energieerzeugung nutzbar gemacht werden und erst nach einer
mechanischen Behandlung (z. B. Häckseln), einer biochemischen (z. B. Vergärung zu Biogas), einer
thermochemischen (z. B. Vergasung) oder einer physikalisch-chemischen Umwandlung (z. B.
Veresterung zu Biodiesel) steht der Sekundärenergieträger für die Erzeugung von Strom und
Wärme oder als Kraftstoff bereit.
Abb. 3-4 Biogaserträge verschiedener Substrate (/FNR08/)
Biogas kann sowohl traditionell für die lokale Stromerzeugung am Ort der Biogasanlage genutzt
oder ins örtliche Stromnetz und z. Z. nach EEG vergütet, aber auch aufbereitet und in das
Erdgasnetz eingespeist werden.
Im Folgenden wird die Biogaserzeugung mittels anaerober Fermentation (Vergärung) in einer
Biogasanlage näher erläutert.
Die feuchte Biomasse wird dabei unter definierten Temperaturen durch Bakterien zersetzt, wobei
das Biogas als Stoffwechselprodukt anfällt. Abb. 3-5 verdeutlicht den anaeroben Abbau organischer
Substanzen über die vier Stufen: Hydrolyse, Versäuerung, Acetogenese und Methanogenese.
Energetische Nutzung von Biomasse
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
12
Abb. 3-5 Anaerober Abbau organischer Substanzen (/SCHW03/)
In der Hydrolyse-Phase werden die häufig schwer löslichen makromolekularen Substrate durch
Enzyme in kleinere lösliche Moleküle überführt. Diese Phase erfolgt sehr langsam und ist durch
einen niedrigen pH-Wert und einen hohen Wasserstoffpartialdruck gekennzeichnet. In der
Versäuerungs-Phase (Acidogenese) entstehen geruchsintensive kurzkettige organische Säuren sowie
Alkohole und in der Gasphase entsteht H2/CO2. Von diesen Zwischenprodukten können die
Methanbakterien jedoch nur Essigsäure (langsam) und H2/CO2 (sehr schnell) zu Methan umsetzen.
Die restlichen Säuren sowie die Alkohole werden in der Acetogenen-Phase (Acetogenese) bei
niedrigem Wasserstoffpartialdruck zu Essigsäure umgewandelt. Im letzten Schritt, der
Methanogenen-Phase (Methanogenese), werden die leicht abbaubare Essigsäure sowie der
Wasserstoff von methanbildenden Bakterien zu Methan und Kohlenstoffdioxid umgesetzt. Da die
methanogenen Bakterien nach /SCHW03/ mit einer Generationszeit von etwa 30 Tagen
vergleichsweise langsam wachsen und empfindlich gegenüber Milieuänderungen sind, bestimmen
sie häufig den Wirkungsgrad und die Stabilität eines anaeroben Abbaus organischer Substanzen.
Die Temperatur hat großen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit und die sich bildende
Bakterienkultur. Bei Biogasanlagen wird vorwiegend im mesophilen Bereich gearbeitet, d. h.
zwischen 32 °C und 42 °C, da hier das Temperaturoptimum der meisten Methanbakterien liegt.
Diese Prozessführung zeichnet sich durch Stabilität in der Faulung und geringerem Energiebedarf
aus, im Vergleich zu psychrophiler (< 25 °C) und thermophiler (50-57 °C) Prozesstemperatur. Da
Energetische Nutzung von Biomasse
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
13
beim anaeroben Abbauprozess kaum Wärme frei wird, ist zum Erreichen der gewünschten 37 °C
eine sog. Fermenterheizung notwendig. Diese wird in der Regel über die im BHKW erzeugte
Wärme gedeckt.
Die technischen Komponenten einer Biogasanlage sind die Einbringtechnik, der Fermenterbau, die
Fermenterheizung, die Rührtechnik, der Gasspeicher und schließlich die Gasverwertungseinheit.
Die derzeit in Deutschland betriebenen Biogasanlagen beruhen größtenteils auf dem Prinzip der
Nassfermentation. Dabei kommen sowohl stehende , als auch liegende Fermenter zum Einsatz. Die
sog. Trockenfermentation ist hingegen besonders für die Betriebe von Interesse, denen weder Gülle
noch weitere flüssige Basissubstrate zur Verfügung stehen, die jedoch über genügend stapelbare
Biomasse verfügen. In den folgenden drei Abbildungen sind unterschiedliche Bauformen von
Biogasanlagen aufgezeigt.
Abb. 3-6 Stehender Fermenter für die Nassfermentation (Foto BIOBETH)
Abb. 3-7 Sog. Garagenfermenter für die Trockenfermentation (Foto BIOBETH)
Abb. 3-8 Sog. Liegender Fermenter für die Nassfermentation (Foto BIOBETH)
Energetische Nutzung von Biomasse
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
14
Es gibt einen grundsätzlichen Verfahrensablauf für alle Biogasanlagen, hinsichtlich ihres
systematischen Aufbaus der vier Prozessstufen, der in Abb. 3-9 dargestellt ist.
Abb. 3-9 Allgemeiner Verfahrensablauf bei der Biogasgewinnung (/BGW06/)
In der ersten Stufe wird das Substrat bereitgestellt, gelagert, je nach Anforderungen aufbereitet und
in den Fermenter eingebracht. Als zweite Stufe folgt jeweils der eigentliche anaerobe
Vergärungsprozess im Fermenter. Die dritte Stufe beinhaltet die Gasaufbereitung und die
Gasnutzung. Quasi parallel zur dritten Stufe folgt in der vierten Stufe die Lagerung, Verwertung
und/oder Nutzung der Gärreste.
Biogasanlagen bestehen aus Vorgrube, Fermenter und Gärrestlager für die flüssigen Komponenten.
Nach Abb. 3-10 sind bei Biogasanlagen mit Kofermentation je nach Art der Substrate zusätzlich
Annahmebunker, Zerkleinerung, Störstoffabtrennung und Hygienisierung erforderlich.
Energetische Nutzung von Biomasse
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
15
Abb. 3-10 Verfahrensschema einer Biogasanlage mit Kofermentation (/FNR10W/)
Die Vorgrube dient der Zwischenlagerung von Gülle und Kosubstraten und dem Aufbereiten, wie
Zerkleinern, Verdünnen oder Mischen des Gärsubstrates. Der Fermenter, auch Faulbehälter bzw.
Reaktor genannt, stellt das Kernstück der Biogasanlage dar und wird aus der Vorgrube mit
Gärsubstrat beschickt. Der Bau eines Fermenters kann in verschiedenen Ausführungen erfolgen
(Stahl oder Beton, rechteckig oder zylindrisch, liegend oder stehend). Entscheidend ist, dass der
Fermenter gas- und wasserdicht, sowie lichtundurchlässig ist. Eine Rühreinrichtung sorgt für die
Homogenität des Substrates, welches je nach Ausgangsmaterial unterschiedlich stark zur
Ausbildung von Schwimm- und Sinkschichten neigt. Zusätzlich wird durch die Rührbewegung das
Entweichen des Gases aus dem Substrat unterstützt. Je nach Prozesstemperatur sollte der
Fermenter über ein geeignetes Heizsystem verfügen, um die Prozesstemperatur aufrechtzuerhalten.
Vom Reaktor gelangt das ausgefaulte Substrat in das Gärrestlager. Dieses sollte, wenn möglich, eine
Abdeckung besitzen, um zum einen Emissionen und Gerüche zu minimieren und zum anderen das
Biogas aus der Nachgärung zu nutzen. Die Größe des Gärrestlagers richtet sich nach den
erforderlichen Lagerzeiten, die sich aus den Vorgaben für eine umweltgerechte Verwertung der
Gülle in der Pflanzenproduktion ergeben (Düngeverordnung).
Für das entstehende Gas und dessen Verwertung folgen Gasspeicher, Gasreinigung und
üblicherweise ein BHKW.
Gasspeicher dienen zum Ausgleich von Schwankungen zwischen Gasproduktion und
Gasverbrauch und werden etwa auf eine Speicherkapazität von maximal 1 bis 2 Tagesproduktionen
ausgelegt. Sie müssen den Erfordernissen entsprechend gasdicht, druckfest, medien-, UV-,
temperatur- und witterungsbeständig sein. Sehr oft wird der Fermenter selbst als Gasspeicher durch
Energetische Nutzung von Biomasse
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
16
sog. Folienhauben (Abb. 3-11) oder Tragluftdachgasspeicher (Abb. 3-12) auf dem Reaktor genutzt.
Aber auch extern in sog. Biogasfolienspeichern bzw. Gassäcken kann das Biogas gespeichert
werden.
Abb. 3-11 Foliendachspeicher mit Pendelstütze (Foto BIOBETH)
Abb. 3-12 Tragluftdachgasspeicher mit Stützgebläse (Foto BIOBETH)
Die direkte Nutzung des gewonnenen Rohbiogases ist aufgrund verschiedener im Gas vorhandener
biogasspezifischer Inhaltsstoffe in der Regel nicht möglich. So kommt es durch den u. a. im Biogas
enthaltenen Schwefelwasserstoff und Wasserdampf zur Schwefelsäurebildung. Die Säuren greifen
die zur Verwertung des Biogases verwendeten Motoren sowie vor- und nachgeschaltete Bauteile
(z. B. Gasleitung, Abgasleitung) an. Die BHKW-Hersteller stellen Mindestanforderungen an die
Eigenschaften der eingesetzten Brenngase, diese sollten eingehalten werden, um verkürzte
Wartungsintervalle oder eine Schädigung der Motoren zu vermeiden. In Abhängigkeit der
Biogasverwertung sollte eine entsprechende Biogasaufbereitung durchgeführt werden. Weitere
Informationen zu BHKWs befinden sich im Kapitel 3.4.
Der Biogasprozess lässt sich durch die Erfassung gewisser Parameter kontrollieren und steuern.
Vor allem Temperatur, pH-Wert, Gasmenge, Methangehalt und Schwefelwasserstoffgehalt sollten
mithilfe elektronischer Messgeräte kontinuierlich erfasst, aufgezeichnet und ausgewertet werden.
Wegen der hohen Klimawirksamkeit von Methan, muss bei Biogasanlagen eine zweite
Gasverbrauchseinrichtung, z. B. Gasbrenner oder Gasfackel, zur Verfügung stehen, die im
Havariefall das Biogas verbrennen kann. Da Biogas brennbar und in Mischungen mit 6-12 % Luft
explosiv ist, gibt es die „Sicherheitsregeln für landwirtschaftliche Biogasanlagen“ (/LBG08/). Diese
und entsprechende weitere Regelwerke, wie DIN-Normen, sind zu beachten. Bei Einhaltung dieser
Vorgaben stellt der Umgang mit Biogas kein größeres Risiko als der mit Erdgas dar.
Energetische Nutzung von Biomasse
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
17
3.4 Blockheizkraftwerke
Unter KWK versteht man die gleichzeitige Erzeugung von Strom (Kraft) und Wärme. Wo die
gemeinsame Erzeugung von Strom und Wärme wirtschaftlich sinnvoll ist, kann durch dezentrale
KWK-Anlagen rund ein Drittel der eingesetzten Energie eingespart und die CO2-Emmission um
fast zwei Drittel gegenüber herkömmlicher Strom- und Wärmeproduktion gesenkt werden.
BHKWs sind kompakte, anschlussfertige KWK-Anlagen, die komplett montiert und einschließlich
Systemsteuerung geliefert werden. Sie bestehen aus einem Verbrennungsmotor, einem Generator
zur Stromerzeugung und Wärmetauschern zur Auskopplung der Nutzwärme. Die Funktionsweise
eines BHKWs ist in Abb. 3-13 dargestellt.
Abb. 3-13 Funktionsprinzip eines BHKWs
Alternativ zu den Verbrennungsmotoren können auch neue KWK-Technologien, wie
Dampfmotoren, Stirlingmotoren oder Brennstoffzellen betrieben werden. Diese Antriebe spielen
jedoch auf Grund ihrer im Vergleich zu den Verbrennungsmotoren relativ hohen
Investitionskosten und geringerem Wirkungsgrad für diese Machbarkeitsstudie keine weitere Rolle
und werden deswegen nicht weiter betrachtet und berücksichtigt.
Als Verbrennungsmotoren kommen Gas-Otto-Motoren, Dieselmotoren und Zündstrahlmotoren
zum Einsatz. Bei Biogas-BHKWs werden überwiegend Gas-Otto-Motoren und
Zündstrahlmotoren eingesetzt.
Energetische Nutzung von Biomasse
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
18
Im Wesentlichen sind bei Gasmotoren die Stickstoffoxid-Emissionswerte als kritisch zu betrachten
Lediglich bei Diesel- und Gasdieselmotoren kommen zusätzlich noch die Emissionen von Partikeln
(Ruß) und organischen (Nicht-Methan-) Kohlenwasserstoffen hinzu. Als Emissionsminderung
kommen motorische Maßnahmen (z. B. Brennraumgestaltung oder Abmagerung Brenngas/Luft-
Verhältnis) und nachgeschaltete Maßnahmen, wie Katalysatoren, in Frage.
BHKWs bis zu einer elektrischen Leistung von 1 MW werden niederspannungsseitig an das 400-V-
Netz angeschlossen. Als Stromerzeuger finden je nach Anwendungszweck, lokaler Netzverhältnisse
und Netzbetreiberanforderungen sowohl Asynchron- als auch Synchrongeneratoren Verwendung.
Durch den Verbrennungsmotor (Zündung und Drehzahl) wird der Geräuschpegel eines BHKWs
bestimmt. Möglichkeiten des Schallschutzes entsprechend Abb. 3-14 am BHKW, wie
Abgasschalldämpfer, elastische Lagerung der Motor-Generator-Einheit und des Modulrahmens,
begrenzen die Luft- und Körperschallübertragung an die Umgebung.
Abb. 3-14 Mögliche Schallschutzmaßnahmen an einem BHKW (/BINE09/)
BHKWs können daher direkt in Heizzentralen aufgestellt werden. Bei besonderen
Schallschutzanforderungen sollte der Einsatz von Schallschutzhauben bzw. Schallschutzkabinen
geprüft werden. Auf Grund der langjährigen Erfahrungen der Hersteller und der Betreiber von
BHKWs konnten viele bewährte Lösungen der Schalldämmung entwickelt werden, sodass das
Einhalten der Vorgaben in der TA Lärm gewährleistet werden kann.
Energetische Nutzung von Biomasse
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
19
Für den vollautomatischen Betrieb ohne Beaufsichtigung werden BHKWs mit einer
Modulsteuerung ausgelegt, welche alle erforderlichen Steuer-, Regel- und Überwachungsaufgaben
übernimmt.
Die im Verbrennungsmotor entstehende Abwärme wird an Kühlwasser, Schmieröl und Abgas
übertragen und über Wärmetauscher an das Heizungswasser abgegeben. Dabei liegen die
Kühlwasser- und Schmieröltemperaturen bei etwa 90 °C und die Abgastemperaturen im Bereich
von 400 bis 600° C. Je nach Temperaturanforderung beim Wärmenetz wird zunächst das
umlaufende Heizungswasser im Kühlwasserwärmetauscher auf etwa 80 °C vorgewärmt und im
nachgeschalteten Abgaswärmetauscher auf etwa 90 °C Vorlauftemperatur angehoben. Die
Wärmeabstrahlung des Motors sowie die Abwärme des Generators sind zusätzlich nutzbare
Wärmequellen. Wegen der relativ hohen Investitionskosten ist es vorteilhaft, wenn das BHKW
möglichst viele Betriebsstunden im Jahr läuft. Deshalb wird bei der Dimensionierung von
Heizanlagen das BHKW meistens zur Grundlastversorgung eingesetzt. Grundlast bedeutet, dass
das BHKW während des größten Teils der Heizperiode den Wärmebedarf abdeckt, jedoch an sehr
kalten Tagen ein sog. Spitzenlastkessel zur Abdeckung der Wärmelastspitzen zugeschaltet werden
muss.
Abb. 3-15 Satelliten-BHKW vor einer Kräutertrocknungsanlage (Foto BIOBETH)
Abb. 3-16 Biogas-Vorbehandlung für Verwendung im Satelliten-BHKW (FOTO BIOBETH)
Eine weitere Möglichkeit die im BHKW erzeugte Wärme optimal zu nutzen, ist das Errichten des
BHKWs in unmittelbarer Nähe potenzieller Wärmeabnehmer, auch Satelliten-BHKW genannt
(Abb. 3-15). Somit wird die Erzeugung des Biogas‘ von der Biogasverwertung räumlich getrennt.
Trassenlängen und somit Wärmeverluste in einem Wärmenetz werden verringert und es können
evtl. mehr potenzielle Wärmeabnehmer an das Wärmenetz angeschlossen werden. Ein weiterer
Vorteil eines Satelliten-BHKWs liegt in den im Vergleich zur Wärmeleitung geringeren
Investitionskosten für eine Biogasleitung inkl. einer Gasvorbehandlung entsprechend Abb. 3-16
(Entschwefelung, Trocknung und Gasverdichtung).
Potenzielle Wärmeabnehmer
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
20
4 Potenzielle Wärmeabnehmer
Für die überschlägige Dimensionierung des Wärmenetzes ist zunächst die Ermittlung des jährlichen
Gesamtwärmebedarfs für die beiden Standorte Kulturhaus und Industrie- und Gewerbegebiet
Nord notwendig. Das bedeutet, dass die Summe aus Wärmebedarf für Warmwasser und
Raumwärme zahlenmäßig erfasst werden muss. Eine Übersicht aller potenziellen kommunalen und
gewerblichen Wärmeabnehmer und den benötigten jährlichen Gesamtwärmebedarf zeigen Abb. 4-1
und Tab. 4-1.
Abb. 4-1 Lageplan aller potenzieller Wärmeabnehmer
Tab. 4-1 Wärmebedarf aller potenzieller Wärmeabnehmer in Breitungen
Standort Anzahl der potenziellen
Abnehmer 1 Potenzieller jährlicher Gesamtwärmebedarf 1
Areal Kulturhaus 4 205 MWh/a
Industrie- und Gewerbegebiet Nord
5 (8) 2 894 MWh/a
1) ohne die bereits an das bestehende Wärmenetz angeschlossenen drei Unternehmen (Ende 2009) 2) Förderverein für Auszubildende e. V. drei Wärmeabnahmestellen, Breli GmbH zwei Wärmeabnahmestellen
Potenzielle Wärmeabnehmer
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
21
4.1 Wärmebedarf Areal Kulturhaus
Aus Abb. 4-2 wird ersichtlich, dass das Areal Kulturhaus durch relativ kurze Entfernungen
zwischen den potenziellen Wärmeabnehmern gekennzeichnet ist. Allerdings müsste für die
Errichtung eines Satelliten-BHKWs an diesem Standort der Fluss Werra gekreuzt werden.
Abb. 4-2 Lageplan potenzieller Wärmeabnehmer Areal Kulturhaus
Der Wärmebedarf der einzelnen potenziellen Abnehmer beim Areal Kulturhaus wurde
entsprechend Tab. 4-2 von der Gemeindeverwaltung Breitungen bereit gestellt. Dieser ist mit
205 MWH pro Jahr relativ gering.
Tab. 4-2 Wärmebedarf potenzieller Wärmeabnehmer Areal Kulturhaus
Potenzieller Wärmeabnehmer Bisherige Wärmerzeugung Jährliche Wärmebedarf
Kulturhaus Erdgas 140 MWH/a
Sanitärgebäude Strom 15 MWH/a
Objekt Salzunger Straße Erdgas 40 MWh/a
Notunterkunft Erdgas 10 MWh/a
Potenzielle Wärmeabnehmer
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
22
4.2 Wärmebedarf Industrie- und Gewerbegebiet Nord
Für das Industrie- und Gewerbegebiet Nord wurde der Wärmebedarf im Rahmen von Vor-Ort-
Gesprächen mit den einzelnen in Frage kommenden Unternehmen von BIOBETH ermittelt.
Berücksichtigt wurden dabei nur die Unternehmen, die auch ein Interesse am Anschluss an das
Wärmenetz bekundet haben. Entsprechend Abb. 4-3 kommen somit insgesamt acht potenzielle
Wärmeabnehmer in Frage.
Abb. 4-3 Lageplan potenzieller Wärmeabnehmer Industrie- und Gewerbegebiet Nord
Zwar sind hier die Entfernungen relativ groß, dafür müsste die Werra nicht gekreuzt werden. Des
Weiteren ist der jährliche Gesamtwärmebedarf mit 894 MWH über viermal größer als beim Areal
Kulturhaus (Tab. 4-2). Hier besteht auch die Möglichkeit, dass einige potenzielle Wärmeabnehmer
durch einen Ausbau des bereits bestehenden Wärmenetzes, angeschlossen werden könnten.
Potenzielle Wärmeabnehmer
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
23
Tab. 4-3 Wärmebedarf potenzieller Wärmeabnehmer im Industrie- und Gewerbegebiet Nord
Potenzieller Wärmeabnehmer Bisherige
Wärmerzeugung
Inbetriebnahme
Heizungsanlage
Jährlicher
Wärmebedarf
Breli GmbH
Gewerbe Erdgas Dezember 2010 150 MWH/a
Wohnung Erdgas 2004/2005 20 MWH/a
Global Lightz GmbH (Büros) 1 Erdgas 1997 80 MWh/a
Endter Engineering GmbH (Büros) 2 Heizöl n. b. 221 MWh/a
FAS e. V.
Feldstraße 14 Erdgas 1992 291 MWh/a 3
Gewächshäuser Erdgas ca. 1990 30 MWh/a 3
Ausbildungshalle Erdgas ca. 1990 63 MWh/a 3
Bürogebäude Agrargenossenschaft
Werragrund e. G. n. b. n. b. 40 MWh/a 4
n. b. = nicht bekannt 1) Werkshallen werden über die Abwärme der Öfen (Global Lightz GmbH) beheizt 2) Werkshallen werden über die Abwärme der beiden Heizöl-BHKWs für die Prozesswärme (250 °C) beheizt 3) Wirkungsgrad 90 % berücksichtigt 4) Abschätzung durch BIOBETH
Vor allem die potenziellen Wärmeabnahmestellen des Fördervereins für Auszubildende
Schmalkalden e. V. (FAS e. v.) haben großes Interesse signalisiert, sich an das Biomassebasierte
Wärmenetz anschließen zu lassen. Der FAS e. V. ist eine Einrichtung zur beruflichen Vorbereitung
und Berufsausbildung junger Menschen, die besonderer Fürsorge und Unterstützung bedürfen. Die
Bildungseinrichtung verfolgt als eingetragener Verein ausschließlich gemeinnützige Zwecke und ist
seit Oktober 1991 auf diesem Gebiet tätig. Neben der Ausbildungsstätte mit Berufsvorbereitung
wird auch ein Wohnheim am Standort Feldstraße 14 betrieben. Mit derzeit etwa 250 Jugendlichen
ist es zu annähernd zwei Drittel ausgelastet. Die derzeitigen Kesselanlagen des FAS e. V. sind
bereits über 20 Jahr alt und müssten nach Aussage von Herrn Rothamel, Leiter der Einrichtung,
dringend erneuert werden. Auch sind die Kesselleistungen zu überdimensioniert. Am Standort
Feldstraße 14 (Abb. 4-4), an dem u. a. das Wohnheim, die Metallwerkstätten und eine Sporthalle
Potenzielle Wärmeabnehmer
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
24
betrieben werden, wird von den beiden installierten Erdgaskesseln der Fa. VIESSMANN, mit einer
thermischen Leistung von jeweils 195-220 kW, derzeit nur einer genutzt (Abb. 4-5).
Abb. 4-4 FAS e. V. - Feldstraße 14
Abb. 4-5 Erdgaskessel bei FAS e. V. - Feldstraße 14
Die Gebäude am Standort Gewächshäuser und Ausbildungshalle sind von der Agrargenossenschaft
Werragrund e. G. gemietet. Auch am Standort Gewächshäuser (Abb. 4-6) wird von den zwei
Erdgaskesseln der Fa. REMKO, mit einer thermischen Leistung von jeweils 87-98 kW, derzeit nur
einer benötigt (Abb. 4-7)
Abb. 4-6 FAS e. V. - Gewächshäuser
Abb. 4-7 Erdgaskessel bei FAS e. V .- Gewächshäuser
Potenzielle Wärmeabnehmer
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
25
Die ehemalige Tabakhalle der Agrargenossenschaft Werragrund e. G. wird im westlichen Teil als
Ausbildungshalle und im östlichen Teil als Blumenverkaufsladen von der FAS e. V. genutzt. Dabei
wird Luft, welche durch einen Erdgaskessel der Fa. REMKO erwärmt wird, über ein
Lüftungssystem in der Halle verteilt. Abb. 4-10 zeigt dabei die Regulierung der Wärme über
Lüftungsklappen. Auf Grund eines geringeren Wärmebedarfs als ursprünglich angenommen, wurde
die thermische Leistung des Erdgaskessels von ursprünglich 120 kW auf 98 kW heruntergeregelt.
Abb. 4-8 FAS e. V. - Ausbildungshalle
Abb. 4-9 Erdgaskessel bei FAS e. V. - Ausbildungshalle
Abb. 4-10 Lüftungsklappe bei FAS e. V. - Ausbildungshalle
Eine Sanierung der Gewächshäuser und der Ausbildungshalle ist in den nächsten Jahren nicht
vorgesehen, sodass der Wärmebedarf für alle drei Standorte als konstant betrachtet wird. Die FAS
e. V. gab als einziger potenzieller Wärmeabnehmer genaue Auskunft über den Erdgas- und damit
Potenzielle Wärmeabnehmer
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
26
den Wärmebedarf (Rechnung Erdgasbezug für alle drei Standorte in 2010). Dabei wird aufgrund
des Alters ein Wirkungsgrad für die Erdgaskessel in Höhe von 90 % angenommen. Somit benötigt
die FAS e. V. insgesamt 384 MWh pro Jahr Wärme für Heizung und Warmwasser.
Die Breli GmbH (Abb. 4-11), ein Unternehmen der Metallverarbeitung, weist zwei potenzielle
Wärmeabnehmer vor. Im ersten Geschoss befindet sich eine etwa 180 Quadratmeter große
Wohnung, die über einen Erdgaskessel der Fa. VAILLANT seit Ende 2004 sowohl mit
Warmwasser als auch Heizungswärme versorgt wird. Des Weiteren wird die Heizwärme des
Gewerbebetriebes durch einen 100 kW Erdgaskessel der Fa. BUDERUS bereitgestellt (Abb. 4-12).
Das Warmwasser wird hier über einen Durchlauferhitzer erzeugt. Obwohl das Heizungssystem
beim Gewerbebetrieb erst 2010 vollständig erneuert und energetisch optimiert wurde, besteht
seitens der Breli GmbH ein Interesse am Anschluss an das Biomassebasierte Wärmenetz, wenn die
Wärmeversorgung dann kostengünstiger für das Unternehmen wäre.
Abb. 4-11 Breli GmbH
Abb. 4-12 Erdgaskessel bei Breli GmbH - Gewerbebetrieb
Der Lichtquellenhersteller Global Lightz GmbH entwickelt und produziert in Breitungen e³-
Plasmalampen, eine energieeffiziente Alternative zur Glühlampe. Die Produktionshallen werden
über die Abwärme der Fertigungsöfen beheizt. Das Bürogebäude verfügt über eine
Fußbodenheizung und wurde energetisch optimiert (Dämmung der Räume, Nutzerverhalten). Die
benötigte Wärme für Heizung und Warmwasser wird über einen 300 kW Erdgaskessel der Fa.
VIESSMANN bereitgestellt. Allerdings werden in dem 14 Jahre alten Erdgaskessel derzeit lediglich
120 kW genutzt. Grundsätzlich besteht auch hier ein Anschlussinteresse an das Biomassebasierte
Biogasanlagen Breitungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
27
Wärmenetz, wenn die Wärmeversorgung des Bürogebäudes dadurch kostengünstiger gewährleistet
werden kann.
Abb. 4-13 Endter Engineering GmbH
Die Endter Engineering GmbH (Abb. 4-13) betreibt seit 1992 am Standort zwei BHKWs auf
Heizölbasis mit jeweils einer elektrischen Leistung von 250 kW. Neben der Bereitstellung der
benötigten Prozesswärme (250 °C) werden über die Abwärme der BHKWs auch die Werkshallen
beheizt. Der Bürokomplex wird über einen separaten Heizölkessel mit 130 kW der Fa.
VIESSMANN, Baujahr 1997, beheizt. Bei einer Kosteneinsparung für den Wärmeverbrauch im
Bürokomplex hätte die Endter Engineering GmbH grundsätzlich ein Interesse am Anschluss an
das Biomassebasierte Wärmenetz. Weiteres Interesse hätte die Endter Engineering GmbH am
direkten Ankauf von Rohbiogas von der Agrargenossenschaft Werragrund e. G. Damit würden
dann am Standort eigene Biogas-BHKWs, welche die Heizöl-BHKWs ersetzen würden, betrieben
werden.
Somit haben alle potenziellen Wärmeabnehmer ein grundsätzliches Interesse am Anschluss an das
Biomassebasierte Wärmenetz, sofern ein im Vergleich zu den bestehenden Wärmekosten
günstigerer Wärmepreis angeboten werden kann. Da bis auf die FAS e. V. der Wärmeverbrauch
von den Unternehmen nur grob abgeschätzt wurde, finden die Wirkungsgrade der Heizungsanlagen
in den weiteren Betrachtungen keine Berücksichtigung. Lediglich bei den Erdgaskesseln der FAS
e. V. wird ein Wirkungsgrad von 90 % angenommen
Biogasanlagen Breitungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
28
5 Biogasanlagen Breitungen
Die Agrargenossenschaft Werragrund e. G. betreibt in Breitungen am Standort der Milchviehanlage
zwei Biogasanlagen (Abb. 5-1). Beiden wurden durch das Ingenieurbüro Franke geplant und
errichtet. Im Folgenden werden beide Biogasanlagen näher beschrieben.
Abb. 5-1 Lageplan der Biogasanlagen Breitungen I und II
5.1 Biogasanlage Breitungen I
Entsprechend /TLL11/ besteht die Biogasanlage Breitungen I aus einem 1.200 Kubikmeter großen
Fermenter. Da aus der Vergärung von Festmist, welcher direkt von den Milchkühen am Standort
stammt, Hühnertrockenkot, Getreidereinigungsabfällen und diversen Silagen entstehende Biogas
wird in einem Zündstrahl-BHKW der Fa. HOCHREITER mit einer elektrischen Leistung von
132 kW verbrannt.
Biogasanlagen Breitungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
29
Abb. 5-2 Biogasanlage Breitungen I (/TLL11/)
Der erzeugte elektrische Strom wird in das öffentliche Stromnetz nach den Vergütungssätzen des
EEGs eingespeist (Tab. 5-1). Die erzeugte Wärme dient größtenteils der Fermenterheizung. Mit
Inbetriebnahme 2001 war Breitungen I eine der ersten Biogasanlagen in Thüringen.
Tab. 5-1 Anlagenstammdaten von der Biogasanlage Breitungen I nach /50H11/
Netzbetreiber Inst. elektr.
Leistung
Inbetrieb-
nahmejahr Jahr EEG-Strom Vergütung
TEN Thüringer
Energienetze
GmbH
132 kW 2001
2006 1.110.545 kWh 180.241,45 €
2007 1.017.274 kWh 165.103,57 €
2008 888.463 kWh 144.197,54 €
2009 876.464 kWh 200.597,34 €
2010 937.337 kWh 216.780,55 €
Spätestens 2012 soll die Biogasanlage vom Ingenieurbüro Franke optimiert und erweitert werden.
Im Zuge der Anlagenoptimierung ist geplant, das Zündstrahl-BHKW durch ein Gas-Otto-Motor-
Biogasanlagen Breitungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
30
BHKW mit einer höheren elektrischen Leistung auszutauschen. Da die Beheizung des Fermenters
auch über das BHKW der benachbarten Biogasanlage Breitungen II gewährleistet werden kann, ist
auch das Versetzen dieses neuen BHKWs zu potenziellen Wärmeabnehmern möglich.
Entsprechend der Aussage von Herrn Dr. Schwarz, Vorstandsvorsitzender der
Agrargenossenschaft Werragrund e. G., ist es von der geplanten zukünftigen Anlagenleistung auch
durchaus möglich, zwei BHKWs mit Biogas aus dieser Biogasanlage zu betrieben. Eines würde
dann am Standort der Biogasanlage verbleiben. Das zweite BHKW würde als sogenanntes
Satelliten-BHKW in der Nähe potenzieller Wärmeabnehmer errichtet werden.
Für die weiteren Betrachtungen wird angenommen, dass zwei BHKWs mit jeweils einer
elektrischen Leistung von 190 kW und einer thermischen Leistung von 220 kW das Zündstrahl-
BHKW ersetzen. Ein BHKW wird dabei als Satelliten-BHKW in der Nähe der potenziellen
Wärmeabnehmer im Industrie- und Gewerbegebiet Nord gesetzt.
Weiterhin wird davon ausgegangen, dass für das jeweilige Satelliten-BHKW die Regelungen des
novellierten EEG 2012 im vollen Umfang gelten (vgl. Kapitel 7.3.2). Somit müssen u. a. mindestens
60 % der im BHKW erzeugten Wärme einer sinnvollen Wärmenutzung zugeführt werden. Da aber
die Wärmeabnahme der kommunalen Wärmeabnehmer am Standort Areal Kulturhaus mit
205 MWh relativ gering ist, wird an dieser Stelle ein Zündstrahl-BHKW mit einer elektrischen und
thermischen Leistung von jeweils 40 kW angenommen. Für das Satelliten-BHKW im Industrie-
und Gewerbegebiet Nord mit einer thermischen Leistung von 220 kW wird die
Mindestwärmenutzung eingehalten (Anhang Tab. 10-4).
5.2 Biogasanlage Breitungen II
Ende 2008 nahm die Agrargenossenschaft Werragrund e. G. eine zweite Biogasanlage in Betrieb. In
der Biogasanlage Breitungen II werden in einem Fermenter mit einem Volumen von 1.270
Kubikmeter und einem Nachgärbehälter mit einem Volumen von 1.7700 Kubikmeter Mais-,
Anwelk- und Ganzpflanzensilage vergoren (Abb. 5-3). Für einen besseren Substrataufschluss
schwer zu vergärender Einsatzstoffe ist ein Hydrolysebecken mit zweimal 200 Kubikmeter
vorgeschaltet. Das vergoren Substrat wird anschließend über einen Separator in eine Feststoffphase
und Flüssigphase getrennt (Abb. 5-4).
Biogasanlagen Breitungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
31
Abb. 5-3 Biogasanlage Breitungen II
Abb. 5-4 Separation des Gärrestes bei der Biogasanlage Breitungen II
Abb. 5-5 BHKW (537 kWelektr./600 kWtherm) an der Biogasanlage Breitungen II
Das erzeugte Biogas wird in einem Gas-Otto-Motor-BHKW mit einer elektrischen Leistung von
537 kW und einer thermischen Leistung von 600 kW genutzt (Abb. 5-5). Der elektrische Strom
wird wie bei der Biogasanlage Breitungen I auch in das öffentliche Stromnetz eingespeist und nach
den EEG-Sätzen vergütet (Tab. 5-2).
Biogasanlagen Breitungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
32
Tab. 5-2 Anlagenstammdaten von der Biogasanlage Breitungen II nach /50H11/
Netzbetreiber Inst. elektr.
Leistung
Inbetrieb-
nahmejahr Jahr EEG-Strom Vergütung
TEN Thüringer
Energienetze
GmbH
537 kW 2008
2008 17.687 kWh 2.976,72 €
2009 2.513.246 kWh 505.593,21 €
2010 3.217.518 kWh 634.152,39 €
Die erzeugte Wärme wird neben der Beheizung für die beiden Fermenter seit Ende 2009 für die
Versorgung von drei benachbarten Unternehmen über ein Wärmenetz genutzt (Abb. 5-6).
Abb. 5-6 Bestehendes Wärmenetz der Biogasanlage Breitungen II
Biogasanlagen Breitungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
33
Die Unternehmen erhalten die Wärme für 15 Jahre kostenlos, dafür beteiligen sie sich im Gegenzug
an den Investitionskosten. Die Kosten für den Bau der Wärmeleitungen wurde dabei mit 35 %
Investitionszuschuss über das Thüringer Förderprogramm für Wärme- und Biogasleitungen
(Kapitel 7.3.4) gefördert. Entsprechend Tab. 5-3 können so insgesamt ca. 400 MWh Wärme
sinnvoll genutzt werden.
Tab. 5-3 Wärmeabnehmer des bestehenden Wärmenetzes
Wärmeabnehmer Jährliche Wärmebedarf
Mittelsdorf Erdbau Abbruch Recycling e. K. 160 MWH/a
Tankstelle Zum Kartoffelstübchen GmbH 80 MWH/a
Spedition Matthias& Söhne GmbH 160 MWh/a
Für weitere potenzielle Wärmeabnehmer im Industrie- und Gewerbegebiet Nord ist noch
Wärmekapazität vorhanden. Das vorhandene Wärmenetz kann evtl. für einen Ausbau und den
Anschluss weiterer Unternehmen genutzt werden. Diese Option wird in dem Szenario Ausbau
bestehendes Wärmenetz näher untersucht (Kapitel 6.3).
Betrachtete Szenarien und Varianten
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
34
6 Betrachtete Szenarien und Varianten
Für das Biomassebasierte Wärmenetz Breitungen werden insgesamt drei Szenarien bzgl. einem
potenziellen Standort für ein Satelliten-BHKW, welches über die Biogasanlage Breitungen I mit
Biogas versorgt wird, betrachtet (Areal Kulturhaus und zwei Standorte im Industrie- und
Gewerbegebiet Nord). Des Weiteren wird in einem vierten Szenario der Ausbau des bereits
bestehenden Wärmenetzes vom BHKW der Biogasanlage Breitungen II betrachtet. Im Rahmen der
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen werden dabei für jedes Szenario verschiedene Varianten bzgl.
Förderung, Art der Wärmeversorgung und EEG-Vergütung Wärmegestehungspreise ermittelt
(Tab. 6-1).
Tab. 6-1 Betrachtete Szenarien und Varianten
Szenario Satelliten-BHKW
Gewerbegebiet1
Satelliten-BHKW
Kulturhaus
Ausbau
bestehendes
Wärmenetz
Variante
Förderung 2 ohne 35 % 65 % ohne 35 % 65 % ohne 35 %
Variante
Wärmeversorgung GV VV 3 GV VV 3 GV VV 3
Variante
EEG-Vergütung ESK I ESK I & II ESK I ESK I & II -
GV = Grundversorgung VV = Vollversorgung ESK = Einsatzstoffvergütungsklasse 1) für jeweils einen Standort (FAS e. V. Feldstraße 14 und Bürogebäude Agrargenossenschaft) 2) Thüringer Förderprogramm für Wärme- und Biogasleitungen 3) Spitzenlastabdeckung über einen 85 kW Erdgaskessel
Das bestehende Wärmenetz wurde bereits über das Thüringer Förderprogramm für Wärme- und
Biogasleitungen gefördert. Eigentümer und damit Antragsteller war die Agrargenossenschaft
Werragrund e. G. (35 % Investitionszuschuss). Der Ausbau des Wärmenetzes ist ebenfalls
förderfähig, allerdings müssen Antragsteller aus ersten und zweiten Förderantrag identisch sein.
Betrachtete Szenarien und Varianten
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
35
Daher wird in diesem Szenario bei der Variante Förderung über das Landesförderprogramm der
Fall Investitionszuschuss von bis zu 65 % (kommunale Antragsteller) nicht berücksichtigt.
Des Weiteren wird angenommen, dass der Antragsteller für die Förderung der Wärmeleitungen und
der Antragsteller für die Förderung der Biogasleitungen identisch sind. Somit werden für beide
Leitungen dieselben Förderquoten in den jeweiligen Varianten zu Grunde gelegt. Es ist aber
durchaus möglich, dass z. B. die Agrargenossenschaft Werragrund e. G. Antragsteller für die
Förderung der Biogasleitung und die Kommune Breitungen Antragsteller für die Förderung der
Wärmeleitung ist.
Tab. 6-2 Überprüfung der Effizienzkriterien des Wärmenetzes bei verschiedenen Szenarien
Szenario
Satelliten-
BHKW
Kulturhaus
Satelliten-BHKW
Gewerbegebiet Ausbau
bestehendes
Wärmenetz 1
Mindest-
effizienzkri-
terien Standort FAS
e. V.
(Feldstr. 14)
Standort
Büro
Agrargenoss
Wärmeabnehmer 4 8 8 11 k. V.
Maximale
Netzleistung ab
HH
122 kW 568 kW 569 kW 784 kW k. V.
Netzlänge 319 m 1.195 m 1.185 m 1.613 m k. V.
Wärmebelegung 2 643
kWh/mTrasse
748
kWh/mTrasse
755
kWh/mTrasse
802
kWh/mTrasse
≥ 500
kWh/mTrasse
Wärmeverluste 3 24,2 % 23,4 % 23,6 % 22,0 % ≤ 30 %
HH = Heizhaus (BHKW & evtl. Erdgaskessel) k. V. = keine Vorgabe 1) inkl. bestehendes Wärmenetz (414 mTrasse & 3 Wärmeabnehmer) 2) bezogen auf abgenommene Wärme 3) bezogen auf eingespeiste Wärme
Mit Hilfe des Programms RDesign konnten schließlich die Wärmenetze für alle vier Szenarien
berechnet und dimensioniert werden. Dabei war die Vorgabe, die Wärmeleitungen entlang der
Betrachtete Szenarien und Varianten
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
36
öffentlichen Straßen zu setzen und möglichst keine Privatgrundstücke zu kreuzen, außer für die
benötigten Hausanschlussleitungen. Die Ergebnisse der Berechnungen sind Tab. 6-2 zu
entnehmen. Weitere Kennzahlen der Wärmenetze sind im Anhang Tab. 10-2 aufgeführt.
Es ist zu erkennen, dass in allen Szenarien die geforderten Effizienzkriterien eingehalten werden.
Daher werden alle vier Szenarien in den weiteren Kapiteln näher betrachtet. Im Rahmen der
Planung sollte dieser Umstand der Netzauslegung sicherlich nochmals überprüft werden, da
spätestens zu diesem Zeitpunkt die genaue Anzahl und räumliche Verteilung der Anschlussnehmer
bekannt ist. Des Weiteren ist es dann evtl. möglich einige Privatgrundstücke, die für eine günstigere
Verlegung der Wärmeleitungen in Betracht kommen, zu nutzen.
Im Folgenden werden alle vier Szenarien näher beschrieben. Die genauen technischen Parameter
sind im Anhang Tab. 10-1 bis Tab. 10-3 nach den Anlagengruppen Wärmenetz, Erdgaskessel und
Satelliten-BHKW sortiert aufgeführt.
6.1 Szenario Satelliten-BHKW Kulturhaus
Dieses Szenario umfasst ein Zündstrahl-BHKW in Containerbauweise mit jeweils einer elektrischen
und thermischen Leistung von 40 kW, welches die Grundlast abdecken kann, und bei der Variante
Vollversorgung einen Erdgaskessel mit 85 kW thermischer Leistung, der die restliche Versorgung,
vor allem in den Übergangszeiten und den Spitzenzeiten in den Wintermonaten übernimmt (Abb.
6-1). Bei der Variante Grundversorgung wird lediglich Wärme vom Satelliten-BHKW bereitgestellt
und jedes der vier kommunalen Gebäude muss entsprechende Wärmekapazitäten für die Spitzen-
bzw. Redundanzfälle vorhalten.
Betrachtete Szenarien und Varianten
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
37
Jahresdauerlinie ab Heizhaus (HH)
0
20
40
60
80
100
120
140
1 8760Stunden [h]
Erf
ord
erl
ich
e u
nd
vo
rhan
den
e W
ärm
ele
istu
ng
ab
Heiz
hau
s (H
H)
[kW
]
Gaskessel 85 kW GasÖl-Kessel Kessel [kW_th] Leistung: 82 kW_th von verfügbaren 85 kW_th;Energieanteil: 15,45% von geliefert
BHKW 40 kW el BHKW BHKW [kW_th] Leistung: 40 kW_th; Energieanteil: 84,55% vongeliefert
Erforderliche Leistung 122 kW thermisch
Definierte Leistung 122 kW thermisch
Abb. 6-1 Jahresdauerlinie & Kesseldimensionierung Szenario Satelliten-BHKW Kulturhaus mit Erdgaskessel
Da für das Satelliten-BHKW die Regelungen des novellierten EEGs 2012 im vollen Umfang gelten,
müssen u. a. mindestens 60 % der im BHKW erzeugten Wärme einer sinnvollen Wärmenutzung
zugeführt werden. Da aber die Wärmeabnahme der kommunalen Wärmeabnehmer am Standort
Areal Kulturhaus mit 205 MWh relativ gering ist, wird an dieser Stelle ein Zündstrahl-BHKW mit
einer elektrischen und thermischen Leistung von jeweils 40 kW angenommen, um die vom EEG
2012 vorgegebene Mindestwärmenutzung von 60 % einzuhalten (Kapitel 7.3.2).
Die berechneten Kennzahlen des Wärmenetzes für dieses Szenario können im Anhang Tab. 10-2
entnommen werden.
Der Einsatz eines Pufferspeichers wird nicht näher betrachtet. Ein Pufferspeicher kann über einen
bestimmten Zeitraum, je nach Dimensionierung, gewisse Spitzen im Wärmebedarf ausgleichen. Er
ist in der Regel ein mit Wasser gefüllter und gut isolierter Behälter. Er speichert überschüssige
Energie, die momentan nicht benötigt wird, um sie später wieder für die Heizung und die
Warmwasserbereitung abzugeben. Im Rahmen der Planungsphase sollte der Einsatz eines
Pufferspeichers näher betrachtet werden.
Betrachtete Szenarien und Varianten
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
38
Abb. 6-2 Lageplan Szenario Satelliten-BHKW Kulturhaus
Entsprechend Abb. 6-2 wird das Satelliten-BHKW in diesem Szenario über eine etwa 1.350 m lange
Gasleitung von der Biogasanlage Breitungen I mit Biogas versorgt. Dabei sollte das Biogas vor der
Einspeisung in die Biogasleitung tiefenentschwefelt, getrocknet und verdichtet sein. Sowohl die
angenommenen Kosten für diese Gasvorbehandlung, als auch die angenommenen Kosten und der
Mehrbedarf an vergärbaren Substrat für das in der Biogasanlage Breitungen I zusätzlich zu
erzeugenden Biogas sind in Tab. 10-4 im Anhang aufgeführt. Der Aufstellungsort neben dem
Kulturhaus im unmittelbaren Zentrum der vier potenziellen Wärmeabnehmer wurde vom
Bürgermeister der Gemeinde Breitungen Herrn Heimrich bestimmt.
Bei der EEG-Vergütung für den elektrischen Strom aus dem Satelliten-BHKW wird das EEG 2012
angewendet (Kapitel 7.3.2). Dabei werden zwei Varianten bzgl. der Einsatzstoffe und der damit
verbundenen Eingruppierung in die Einsatzstoffvergütungsklassen für das Satelliten-BHKW
betrachtet (Kapitel 8.2).
Betrachtete Szenarien und Varianten
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
39
Auch der Einfluss von Fördermöglichkeiten über das Thüringer Förderprogramm für Wärme- und
Biogasleitungen wird in drei weiteren Varianten (ohne Förderung, 35 % und 65 %
Investitionszuschuss) näher untersucht.
Die Verlegung der Biogasleitung beinhaltet in diesem Szenario auch eine Querung des Flusses
Werra. Dafür können verschiedene Verfahren zu Anwendung kommen, wie z. B. das sog.
Spülbohrverfahren oder eine überirdische Verlegung über eine Brücke. Entsprechend Kapitel 8.2
werden für diesen erheblichen Aufwand im Rahmen der Verlegung der Biogasleitung Kosten
angenommen, die auf jeden Fall durch entsprechende Gutachten und Planungen im Nachgang
dieser Studie spezifiziert werden müssen.
Abb. 6-3 Mögliche Verlegung Biogasleitung entlang Fahrradweg
Abb. 6-4 Möglicher Ort der Querung Biogasleitung - Fluss Werra
Nach Tab. 6-3 werden somit für dieses Szenario insgesamt 6 Varianten näher untersucht.
Tab. 6-3 Betrachtete Varianten Szenario Satelliten-BHKW Kulturhaus
Szenario Satelliten-BHKW Kulturhaus
Variante Förderung 1 ohne 35 % 65 %
Variante Wärmeversorgung Grundversorgung Vollversorgung 2
Variante EEG-Vergütung ESK I ESK I & II
ESK = Einsatzstoffvergütungsklasse 1) Thüringer Förderprogramm für Wärme- und Biogasleitungen 2) Spitzenlastabdeckung über einen 85 kW Erdgaskessel
Betrachtete Szenarien und Varianten
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
40
6.2 Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet
Dieses Szenario umfasst ein Gas-Otto-Motor-BHKW mit einer elektrischen Leistung von 190 kW
und einer thermischen Leistung von 220 kW, welches die Grundlast abdecken kann, und bei der
Variante Vollversorgung einen Erdgaskessel mit 350 kW thermischer Leistung, der die restliche
Versorgung, vor allem in den Übergangszeiten und den Spitzenzeiten in den Wintermonaten
übernimmt (Abb. 6-7 und Abb. 6-10). Bei der Variante Grundversorgung wird lediglich Wärme
vom Satelliten-BHKW bereitgestellt und jeder der acht gewerblichen Wärmeabnehmer muss
entsprechende Wärmekapazitäten für die Spitzen- bzw. Redundanzfälle vorhalten.
Der Einsatz eines Pufferspeichers wird auch in diesem Szenario nicht näher betrachtet. Ein
Pufferspeicher kann über einen bestimmten Zeitraum, je nach Dimensionierung, gewisse Spitzen
im Wärmebedarf ausgleichen. Er ist in der Regel ein mit Wasser gefüllter und gut isolierter Behälter.
Er speichert überschüssige Energie, die momentan nicht benötigt wird, um sie später wieder für die
Heizung und Warmwasserbereitung abzugeben. Im Rahmen der Planungsphase sollte der Einsatz
eines Pufferspeichers näher betrachtet werden.
Auf Grund der räumlichen Verteilung der potenziellen Wärmeabnehmer im Industrie- und
Gewerbegebiet Nord werden zwei mögliche Standorte für ein Satelliten-BHKW näher untersucht
und in den Kapitel 6.2.1 und Kapitel 6.2.2 näher beschrieben.
Wie auch in dem Szenario Satelliten-BHKW Kulturhaus werden die drei verschiedenen
Variationsmöglichkeiten Förderung, Art der Wärmeversorgung und EEG-Vergütung nach EEG
2012 näher untersucht. Insgesamt werden nach Tab. 6-4 für dieses Szenario pro betrachteten
Aufstellungsort des Satelliten-BHKWs 12 Varianten und somit insgesamt 24 Varianten betrachtet.
Tab. 6-4 Betrachtete Varianten Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet
Szenario
Satelliten-BHKW Gewerbegebiet
Standort FAS e. V.
(Feldstraße 14)
Standort Bürogebäude
Agrargenossenschaft
Variante Förderung 1 ohne 35 % 65 %
Variante Wärmeversorgung Grundversorgung Vollversorgung 2
Variante EEG-Vergütung ESK I ESK I & II
ESK = Einsatzstoffvergütungsklasse 1) Thüringer Förderprogramm für Wärme- und Biogasleitungen 2) Spitzenlastabdeckung über einen 350 kW Erdgaskessel
Betrachtete Szenarien und Varianten
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
41
6.2.1 Standort FAS e. V. (Feldstraße 14)
Entsprechend Abb. 6-5 wird in diesem Szenario das Satelliten-BHKW beim Förderverein für
Auszubildende Schmalkalden e. V. Feldstraße 14 in der Nähe der bestehenden Heizungsanlage in
Containerbauweise errichtet. Über eine etwa 900 m lange Gasleitung wird das Satelliten-BHKW
von der Biogasanlage Breitungen I mit Biogas versorgt. Dabei sollte das Biogas vor der Einspeisung
in die Biogasleitung tiefenentschwefelt, getrocknet und verdichtet sein. Sowohl die angenommenen
Kosten für diese Gasvorbehandlung, als auch die angenommenen Kosten und der Mehrbedarf an
vergärbaren Substrat für das in der Biogasanlage Breitungen I zusätzlich zu erzeugenden Biogas
sind im Anhang Tab. 10-4 aufgeführt.
Abb. 6-5 Lageplan Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet - Standort FAS e. V. Feldstr. 14
Die Verlegung der Biogasleitung erfolgt entlang öffentlicher Wege und beinhaltet eine Querung der
Bundesstraße 19 (Abb. 6-6). Dafür wird in der Regel das Spülbohrverfahren angewendet. Die
Betrachtete Szenarien und Varianten
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
42
Kosten dafür werden entsprechend Kapitel 8.2 berücksichtigt. Diese sollten im Rahmen der
Planung genauer spezifiziert werden.
Abb. 6-6 Möglicher Kreuzungspunkt Biogasleitung - Bundesstraße 19
Die berechneten Kennzahlen des Wärmenetzes für dieses Szenario können im Anhang Tab. 10-2
entnommen werden.
Jahresdauerlinie ab Heizhaus (HH)
0
100
200
300
400
500
600
1 8760Stunden [h]
Erf
ord
erl
ich
e u
nd
vo
rhan
den
e W
ärm
ele
istu
ng
ab
Heiz
hau
s
(HH
) [k
W]
Gaskessel 350 kW GasÖl-Kessel Kessel [kW_th] Leistung: 348 kW_th von verfügbaren 350kW_th; Energieanteil: 5,92% von geliefert
BHKW 190 kW el BHKW BHKW [kW_th] Leistung: 220 kW_th; Energieanteil: 94,08% vongeliefert
Erforderliche Leistung 568 kW thermisch
Definierte Leistung 568 kW thermisch
Abb. 6-7 Jahresdauerlinie & Kesseldimensionierung Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet - Standort FAS e. V. Feldstraße 14 mit Erdgaskessel
Betrachtete Szenarien und Varianten
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
43
6.2.2 Standort Bürogebäude Agrargenossenschaft
Entsprechend Abb. 6-8 wird in diesem Szenario das Satelliten-BHKW neben das Bürogebäude der
Agrargenossenschaft Werragrund e. G. in Containerbauweise errichtet (Abb. 6-9). Über eine etwa
500 m lange Gasleitung wird das Satelliten-BHKW von der Biogasanlage Breitungen I mit Biogas
versorgt. Dabei sollte das Biogas vor der Einspeisung in die Biogasleitung tiefenentschwefelt,
getrocknet und verdichtet sein. Sowohl die angenommenen Kosten für diese Gasvorbehandlung,
als auch die angenommenen Kosten und der Mehrbedarf an vergärbaren Substrat für das in der
Biogasanlage Breitungen I zusätzlich zu erzeugenden Biogas sind im Anhang Tab. 10-4 aufgeführt.
Abb. 6-8 Lageplan Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet - Standort Büro Agrargenoss.
Die Verlegung der Biogasleitung erfolgt entlang öffentlicher Wege und beinhaltet eine Querung der
Bundesstraße 19 (Abb. 6-6). Dafür wird in der Regel das Spülbohrverfahren angewendet. Die
Kosten dafür werden entsprechend Kapitel 8.2 berücksichtigt. Diese sollten im Rahmen der
Planung genauer spezifiziert werden.
Betrachtete Szenarien und Varianten
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
44
Abb. 6-9 Platz Satelliten-BHKW Gewerbegebiet - Standort Bürogebäude Agrargenossenschaft
Die berechneten Kennzahlen des Wärmenetzes für dieses Szenario können im Anhang Tab. 10-2
entnommen werden. Im Vergleich zu den Kennzahlen des Wärmenetzes für das Satelliten-BHKW
am Standort FAS e. V. (Feldstraße 14) ergeben sich kaum Unterschiede. Dies liegt vor allem an der
fast identischen Netzlänge des Wärmenetzes.
Jahresdauerlinie ab Heizhaus (HH)
0
100
200
300
400
500
600
1 8760Stunden [h]
Erf
ord
erl
ich
e u
nd
vo
rhan
den
e W
ärm
ele
istu
ng
ab
Heiz
hau
s
(HH
) [k
W]
Gaskessel 350 kW GasÖl-Kessel Kessel [kW_th] Leistung: 349 kW_th von verfügbaren 350kW_th; Energieanteil: 5,99% von geliefert
BHKW 190 kW el BHKW BHKW [kW_th] Leistung: 220 kW_th; Energieanteil: 94,01% vongeliefert
Erforderliche Leistung 569 kW thermisch
Definierte Leistung 569 kW thermisch
Abb. 6-10 Jahresdauerlinie & Kesseldimensionierung Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet - Standort Bürogebäude Agrargenossenschaft (mit Erdgaskessel)
Betrachtete Szenarien und Varianten
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
45
6.3 Szenario Ausbau bestehendes Wärmenetz
Bei diesem Szenario wurde untersucht, ob das bestehende Wärmenetz, welches seit Ende 2009 drei
Unternehmen mit Wärme aus dem BHKW der Biogasanlage Breitungen II versorgt, auch erweitert
werden könnte, um die anderen acht potenziellen Wärmeabnehmer im Industrie- und
Gewerbegebiet zu erschließen. Entsprechend der Angaben zu den Nennweiten der
Wärmeleitungen von Herrn Dr. Schwarz, Vorstandsvorsitzender der Agrargenossenschaft
Werragrund e. G., und den erforderlichen Nennweiten nach Berechnungen mit RDesign, kann das
bestehende Wärmenetz zum Anschluss der zusätzlichen Wärmeabnehmer genutzt werden.
Allerdings sollte dies im Rahmen einer Planung näher untersucht werden.
In diesem Szenario wird davon ausgegangen, dass von den verfügbaren 600 kW thermischer
Leistung des BHKWs an der Biogasanlage Breitungen II abzgl. des Wärmebedarfs der Fermenter in
Höhe von 150 kW (25 %) etwa 450 kW in das ausgebaute Wärmenetz eingespeist werden könnten.
Somit könnte entsprechend Abb. 6-11 die Grund- und Mittellast abgedeckt werden. Bei der
Variante Vollversorgung wird ein Erdgaskessel mit 350 kW thermischer Leistung, der die restliche
Versorgung, vor allem in den Übergangszeiten und den Spitzenzeiten in den Wintermonaten
übernimmt, angenommen. Bei der Variante Grundversorgung wird lediglich Wärme vom BHKW
bereitgestellt und jeder der gewerblichen Wärmeabnehmer muss entsprechende Wärmekapazitäten
für die Spitzen- bzw. Redundanzfälle vorhalten.
Jahresdauerlinie ab Heizhaus (HH)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1 8760Stunden [h]
Erf
ord
erl
ich
e u
nd
vo
rhan
den
e W
ärm
ele
istu
ng
ab
Heiz
hau
s
(HH
) [k
W]
Gaskessel 350 kW GasÖl-Kessel Kessel [kW_th] Leistung: 334 kW_th von verfügbaren 350kW_th; Energieanteil: 0,17% von geliefert
BHKW 537 kW el BHKW BHKW [kW_th] Leistung: 450 kW_th; Energieanteil: 99,83% vongeliefert
Erforderliche Leistung 784 kW thermisch
Definierte Leistung 784 kW thermisch
Abb. 6-11 Jahresdauerlinie & Kesseldimensionierung Szenario Ausbau bestehendes Wärmenetz
Betrachtete Szenarien und Varianten
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
46
Der Einsatz eines Pufferspeichers wird auch in diesem Szenario nicht näher betrachtet. Ein
Pufferspeicher kann über einen bestimmten Zeitraum, je nach Dimensionierung, gewisse Spitzen
im Wärmebedarf ausgleichen. Er ist in der Regel ein mit Wasser gefüllter und gut isolierter Behälter.
Er speichert überschüssige Energie, die momentan nicht benötigt wird, um sie später wieder für die
Heizung und Warmwasserbereitung abzugeben. Im Rahmen der Planungsphase sollte der Einsatz
eines Pufferspeichers näher betrachtet werden.
Entsprechend Abb. 6-12 wird das bestehende Wärmenetz um etwa 1.200 Trassenmeter erweitert.
Abb. 6-12 Lageplan Szenario Ausbau bestehendes Wärmenetz
Bei der EEG-Vergütung für den elektrischen Strom aus dem BHKW der Biogasanlage Breitungen
II wird das EEG 2009 angewendet (Kapitel 7.3.2). Dabei wird der Mehrerlös beim KWK-Bonus
durch den Wärmeabsatz bei den acht zusätzlichen Wärmeabnehmern diesem Szenario
gutgeschrieben (Kapitel 8.2).
Betrachtete Szenarien und Varianten
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
47
Abb. 6-13 Bereits an das bestehende Wärmenetz angeschlossene Tankstelle
Da das bestehende Wärmenetz bereits über das Thüringer Förderprogramm für Wärme- und
Biogasleitung gefördert wurde, werden lediglich bei der Variante ohne Förderung und 35 % für
den Ausbau des Wärmenetzes berücksichtigt (Tab. 6-5).
Tab. 6-5 Betrachtete Varianten Ausbau bestehendes Wärmenetz
Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet
Variante Förderung 1 ohne 35 %
Variante Wärmeversorgung Grundversorgung Vollversorgung 2
1) Thüringer Förderprogramm für Wärme- und Biogasleitungen 2) Spitzenlastabdeckung über einen 350 kW Erdgaskessel
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
48
7 Rechtliche Rahmenbedingungen
7.1 Immissionsschutz
7.1.1 Bundes-Immissionsschutzgesetz
Das „Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen,
Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge (Bundes-Immissionsschutzgesetz –
BImSchG)“ (/BIMG11/) wurde im Jahr 2002 neu gefasst und zuletzt im Juli 2011 geändert. Nach
Tab. 7-1 wurden zum BImSchG diverse Verordnungen zur Durchführung sowie
Verwaltungsvorschriften erlassen, von denen die nachfolgenden für Biomassefeuerungsanlagen von
besonderer Bedeutung sind:
Tab. 7-1 Verwaltungsvorschriften für Feuerungsanlagen
Verordnung Bezeichnung Inhalt
1. BImSchV Verordnung über
Kleinfeuerungsanlagen Anforderung an Feuerungsanlagen, die nicht
genehmigungsbedürftig sind
4. BImSchV Verordnung über
genehmigungsbedürftige Anlagen
Beschreibung der Anlagen, die genehmigungspflichtig sind
9. BImSchV Grundsätze des
Genehmigungsverfahren
Regelungen über die Durchführung von Genehmigungsverfahren sowie
Anforderungen an die Antragsunterlagen
13. BImSchV Verordnung über
Großfeuerungsanlagen Anforderung an Großfeuerungsanlagen
17. BImSchV Verordnung über
Verbrennung von Abfällen Anforderung an Feuerungsanlagen zur
Verbrennung von Abfällen
TA Luft Technische Anleitung zur
Reinhaltung der Luft
Festlegung von Immissionswerten für bestimmte Luftschadstoffe und von
Emissionsgrenzwerten für genehmigungspflichtige Anlagen
TA Lärm Technische Anleitung zum
Schutz gegen Lärm Festlegung von Immissionswerten für Lärm
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
49
Die Betreiber genehmigungspflichtiger Anlagen müssen die in § 5 BImSchG (/BIMG11/)
genannten Grundpflichten erfüllen. Danach sind die Anlagen so zu errichten und zu betreiben,
dass:
schädliche Umwelteinwirkungen für die Allgemeinheit und die Nachbarschaft nicht
hervorgerufen werden können
Vorsorge gegen schädliche Umwelteinwirkungen getroffen wird, insbesondere durch die
dem Stand der Technik entsprechenden Maßnahmen
Abfälle vermieden, nicht zu vermeidende Abfälle verwertet und nicht zu verwertende
Abfälle beseitigt werden
Energie sparsam und effizient verwendet wird
Der Ablauf des Genehmigungsverfahrens ergibt sich aus den Vorgaben des BImSchG sowie
insbesondere aus der 9. Bundes-Immissionsschutzverordnung (BImSchV) (/9BIMV07/), in der die
Grundsätze des Genehmigungsverfahrens geregelt sind.
Nach § 1 Abs. 2 der 4. BImSchV (/4BIMV10/) erstreckt sich das Genehmigungsverfahren auf alle
vorgesehenen Anlagenteile und Verfahrensschritte, die zum Betrieb notwendig sind und alle
Nebeneinrichtungen, die mit den Anlagenteilen und Verfahrensschritten in einem räumlichen und
betriebstechnischen Zusammenhang stehen.
Ob die Errichtung und der Betrieb von Satelliten-BHKW einer immissionsschutzrechtlichen
Genehmigung bedürfen, ist von zwei Faktoren abhängig:
Feuerungswärmeleistung
Anlagenerweiterung bestehender Biogasanlage
Nach /TLV10/ ist es sehr wahrscheinlich, dass etwaige Satelliten-BHKW nicht als
Anlagenerweiterung der Biogasanlage Breitungen I interpretiert werden. Es ist davon auszugehen,
dass jedes Satelliten-BHKW für sich entsprechend seiner Feuerungswärmeleistung beurteilt wird.
Somit ergeben sich folgende Sachverhalte:
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
50
Tab. 7-1 Genehmigung der Satelliten-BHKW
Satelliten-BHKW Standort Kulturhaus Standort Gewerbegebiet
Feuerungswärmeleistung 1 114 kW 500 kW
4. BImSchV Nr. 1.4 Spalte 2 b)aa) 2 ab 1.000 kW
Genehmigung Baugenehmigung Baugenehmigung
1) = elektrische Leistung / elektrischer Wirkungsgrad 2) nach /4BIMV10/
Es ist ratsam, im Vorfeld der Planung den Kontakt zum zuständigen Landratsamt Untere
Immissionsschutzbehörde zu suchen, um letztendlich diese Frage der Genehmigung im Detail zu
klären.
Im Rahmen der Investitionskosten werden bei jedem Satelliten-BHKW Kosten für Planung und
Genehmigung einkalkuliert (siehe Kapitel 8.2), wobei für beide Satelliten-BHKW sicherheitshalber
doch eine BImSchG-Genehmigung und damit eine im Vergleich zur Baugenehmigung
aufwendigeren Genehmigung kostenseitig angenommen.
7.1.2 TA Lärm
Die Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm) (/TALÄ98/) ist wie die TA Luft
eine Verwaltungsvorschrift nach dem BImSchG. Sie wurde als sechste allgemeine
Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) erlassen und hat ihre
rechtliche Grundlage im § 48 BImSchG (/BIMG11/).
Die nach Landesrecht zuständige Behörde kann anordnen, dass der Betreiber einer
genehmigungsbedürftigen oder, soweit § 22 BImSchG (/BIMG11/) Anwendung findet, einer nicht
genehmigungsbedürftigen Anlage, Art und Ausmaß der von der Anlage ausgehenden Emissionen
sowie die Immissionen im Einwirkungsbereich der Anlage durch eine nach Landesrecht bekannt
gegebenen Stelle oder durch einen Sachverständigen ermitteln lässt, wenn zu befürchten ist, dass
durch die Anlage schädliche Umwelteinwirkungen hervorgerufen werden.
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
51
Der maßgebliche Ort der Immission ist die Messstelle, an welcher der von einer Anlage verursachte
Lärm beurteilt wird. Dieses kann z. B. das einem Gewerbebetrieb nächstgelegene Wohnhaus sein
und dort kann das vom Lärm am stärksten betroffene Wohnraumfenster maßgebend sein.
Die jeweils einzuhaltenden Immissionsrichtwerte sind nach dem Schutzanspruch der
Nachbarschaft gestaffelt. Der Schutzanspruch eines Immissionsortes ergibt sich z. B. durch
Ausweisungen in einem Bebauungsplan oder Flächennutzungsplan. In Tab. 7-2 sind
Immissionsrichtwerte für den Beurteilungspegel außerhalb von Gebäuden aufgeführt.
Tab. 7-2 Immissionsrichtwerte für Lärm außerhalb von Gebäuden nach TA Lärm
Ausweisung Tag (06 bis 22 Uhr) Nacht (22 bis 06 Uhr)
in Industriegebieten 70 dB(A)
in Gewerbegebieten 65 dB(A) 50 dB(A)
in Kerngebieten, Dorfgebieten, Mischgebieten 60 dB(A) 45 dB(A)
in allgemeinen Wohngebieten 55 dB(A) 40 dB(A)
in reinen Wohngebieten 50 dB(A) 35 dB(A)
in Kurgebieten, für Krankenhäuser 45 dB(A) 35 dB(A)
Dabei dürfen einzelne kurzzeitige Geräuschspitzen die Immissionsrichtwerte am Tage um nicht
mehr als 30 dB(A) und in der Nacht um nicht mehr als 20 dB(A) überschreiten.
Bei Geräuschübertragungen innerhalb von Gebäuden (wenn die zu beurteilende Anlage und der
maßgebliche Immissionsort baulich verbunden sind) betragen die Immissionsrichtwerte für den
Beurteilungspegel für betriebsfremde schutzbedürftige Räume unabhängig von der
Gebietseinstufung des Gebäudes tags 35 dB(A) und nachts 25 dB(A).
Zu beachten ist, dass die genannten Richtwerte immissionsortbezogen und nicht anlagenbezogen
gelten, d. h. der jeweilige Immissionsrichtwert muss an einem Immissionsort (z. B. Wohnhaus)
durch die Gesamtheit aller einwirkenden Anlagen eingehalten werden.
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
52
Entsprechend /BRE11/ befinden sich die beiden Standorte für ein Satelliten-BHKW
FAS e. V. Feldstraße 14 und Kulturhaus im Mischgebiet. Somit sind in der Zeit von 06 bis 22 Uhr
maximal 60 dB(A) bzw. in der Zeit von 22 bis 06 Uhr maximal 45 dB(A) einzuhalten. Der dritte
Standort Bürogebäude Agrargenossenschaft befindet sich im Gewerbegebiet. Somit gelten an
diesem Ort 5 dB(A) höhere Immissionsrichtwerte. Bei der Variante Vollversorgung (mit
Erdgaskessel als Spitzenlast) sind Schallemissionen vorwiegend von dem Satelliten-BHKW zu
erwarten. Die Schallimmissionswerte können dabei durch entsprechende Schalldämmmaßnahmen,
z. B. Containerbauweise (Abb. 7-1), eingehalten werden. Im Rahmen der Investitionskosten für das
Satelliten-BHKW wurde dies berücksichtigt.
Abb. 7-1 Beispiel für ein BHKW im Container (Foto BIOBETH)
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
53
7.2 Energiewirtschaftsgesetz
Gemäß § 4 „Gesetz über die Elektrizitäts- und Gasversorgung (Energiewirtschaftsgesetz - EnWG)“
(/ENWG11/) ist für die Energieversorgung anderer eine Genehmigung erforderlich. Davon
ausgenommen ist die Erzeugung elektrischer Energie zur Deckung des Eigenbedarfs oder zur
Einspeisung in das Netz eines Energieversorgungsunternehmens, wobei jedoch im zweitgenannten
Fall eine Abstimmung mit dem zuständigen Energieversorgungsunternehmen zu empfehlen ist.
Wärmeleitungen sind im Gegensatz zu Biogasleitungen nicht von dieser Regelung betroffen. Diese
Genehmigung erfolgt gesondert neben den Verfahren nach BImSchG. Zuständig in Thüringen ist
das Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Technologie und Arbeit (TMWTA). Für das Verfahren
existieren bis dato noch keine speziellen gesetzlichen Vorschriften bzw. Antragsunterlagen. Daher
empfiehlt sich zunächst ein Gespräch mit dem TMWTA zur Vorstellung des Vorhabens und zur
Abstimmung der einzureichenden Unterlagen. Es sollten Kosten von 500 bis 2.500 € für solch eine
Genehmigung einkalkuliert werden. Auf Erteilung einer Genehmigung besteht gemäß
§ 4, Abs. 2 EnWG grundsätzlich ein Anspruch. Die Genehmigung darf nur dann versagt werden,
wenn die vorgesehene Energieversorgung Dritter mit der Zielrichtung des EnWG nicht vereinbar
wäre.
Bei derzeitiger Lesart des Gesetzestextes bedeutet dies für die Biomassebasierende
Wärmeversorgung Breitungen, dass sobald das in der BGA erzeugte Biogas an eine andere
natürliche oder juristische Person (GmbH, GbR etc.) verkauft wird, eine Genehmigung nach
EnWG erforderlich wäre. Da die Eigentumsverhältnisse der Biogasleitung noch nicht abschließend
geklärt sind und evtl. doch ein aktiver Gasverkauf zwischen Biogasanlagenbetreiber und
Eigentümer Biogasleitung bzw. Eigentümer Biogasleitung und Eigentümer Satelliten-BHKW
stattfinden könnte, ist diese Frage der Genehmigung an dieser Stelle nicht zu klären. Für
letztendliche Planungssicherheit ist es ratsam, den Kontakt zum TMWTA zu suchen und das
Projekt Biomassebasierende Wärmeversorgung Breitungen vorzustellen. Für die weiteren
Betrachtungen wurden die Genehmigungskosten nach EnWG in dem Posten Planung und
Genehmigung (siehe Kapitel 8.2) mit einkalkuliert.
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
54
7.3 Förderprogramme
Für das Biomassebasierte Wärmenetz Breitungen kommen vor allem das Marktanreizprogramm für
erneuerbare Wärme des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, das
EEG, das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) und das Thüringer Förderprogramm für
Wärme- und Biogasleitungen in Betracht.
Daneben gibt es noch weitere Fördermöglichkeiten, wie z. B. das Sonderprogramm Biomasse der
Bürgschaftsbank Thüringen, welche aber im Folgenden nicht näher betrachtet werden. Auf Grund
der stets veränderten Förderbedingungen sollte im Rahmen einer späteren Planung der Einfluss
von Investitionszuschüssen und/oder zinsgünstigen Darlehen durch das Land und den Bund
nochmals untersucht werden. BIOBETH steht dabei gern zur Verfügung.
7.3.1 Marktanreizprogramm
Aus dem Marktanreizprogramm werden im Rahmen der Klimaschutzinitiative des
Bundesumweltministeriums Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien mit
Investitionszuschüssen (BAFA), zinsgünstigen Darlehen (KfW) und Tilgungszuschüssen (KfW)
gefördert. Im Fokus stehen dabei unter anderem Anlagen zur Verfeuerung fester Biomasse und
Wärmenetze, die aus erneuerbaren Energien gespeist werden.
Ansprechpartner für kleine Biomasseheizanlagen bis 100 kW thermischer Leistung ist das
Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA), wobei die Wärmenetzförderung des
BAFAs im Rahmen des KWKGs stattfindet. Neben Pelletkesseln und Scheitholzvergaserkesseln
mit Pufferspeicher werden auch Holzhackschnitzelkessel mit einem Pufferspeicher von mind.
30 l/kW gefördert. Allerdings werden nur Biomasseanlagen im Gebäudebestand gefördert.
Anlagen zur Verfeuerung von fester Biomasse über 100 kW zur thermischen Nutzung und
Wärmenetze außerhalb des KWKGs werden von der KfW Förderbank im Rahmen des
Programmes Erneuerbare Energien Premium (/KFW11/) mittels eines Tilgungszuschuss gefördert.
Antragsberechtigt sind natürliche Personen und gemeinnützige Antragsteller, sofern sie die erzeugte
Wärme ausschließlich für den Eigenbedarf nutzen und Kommunen sowie kommunale
Gebietskörperschaften soweit sie das Vorhaben unter Hinweis der Förderung
öffentlichkeitswirksam vorstellen. Die Antragsstellung muss vor Beginn des Vorhabens erfolgen.
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
55
Im Bereich der Wärmenetze wird die Errichtung und Erweiterung gefördert, sofern das Wärmenetz
zu mindestens 50 % aus erneuerbaren Energien gespeist wird und ein Mindestwärmeabsatz von
500 kWh pro Jahr und Trassenmeter im Mittel über das gesamte Netz nachgewiesen wird (Tab.
7-3).
Tab. 7-3 Förderung von Wärmeleitungen durch KfW-Förderbank (Tilgungszuschuss)
Tatbestand Höhe der Förderung
Bedingung
bei Ersterschließung und Erweiterung
60 €/mTrasse mind. 500 kWh/a*mTrasse; mind. 7 Jahre
Betrieb, max. 1 Mio. €
bei Förderung nach KWKG
20 €/mTrasse max. 1 Mio. €
Hausübergabestation 1.800 € kein Anschlusszwang; je Übergabestation
Die Förderung erfolgt in Form von Tilgungszuschüssen, wobei der Förderhöchstbetrag 1 Mio. €
beträgt. Für Wärmenetze, die eine Vergütung nach KWKG erhalten, beträgt die Förderung 20 € je
Trassenmeter, maximal jedoch 1 Mio. €. Soweit die Förderung nach dem KWKG abgelehnt oder
gekürzt wurde, kann die Förderung zu den in der obigen Tab. 7-3 genannten Konditionen gewährt
werden, jedoch nur bis zum Förderhöchstbetrag. Zu den förderfähigen Investitionskosten gehören
auch die Hausübergabestationen, für die zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Nahwärmenetzes
ein verbindlicher Abschlussvertrag vorliegen muss und kein Anschlusszwang bestehen darf. Der
Tilgungszuschuss beträgt 1.800 € je Hausübergabestation, wobei für Neubauten kein
Tilgungszuschuss gewährt wird.
Die Anlagen müssen sieben Jahre entsprechend den Förderbedingungen betrieben werden.
Die Förderung fällt unter die De-minimis-Beihilferegelung, d. h., dass der entsprechende
Förderberechtigte in dem laufenden Jahr sowie den letzten beiden Kalenderjahren eine Summe von
200.000 € an De-minimis-Beihilfen nicht überschreiten darf. Bei Überschreitung wird die
Förderung entsprechend gekürzt.
Für das Biomassebasierte Wärmenetz Breitungen könnte eine Förderung nach KWKG zwar infrage
kommen, aber im Folgenden wird solch eine Förderung nicht mit einkalkuliert (siehe auch Tab.
7-13).
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
56
7.3.2 Erneuerbare-Energien-Gesetz
Das EEG regelt den vorrangigen Anschluss bzw. die Abnahme von Anlagen zur Erzeugung von
Strom aus erneuerbaren Energien sowie die Übertragung und die Vergütung dieses Stroms durch
die Netzbetreiber (/EEG12/). Im Folgenden werden zuerst die Bestimmungen der aktuellen
dritten Novelle EEG 2012 für Biomasseanlagen näher erläutert.
Die Einspeisevergütung richtet sich nach der eingespeisten elektrischen Leistung, der Betriebsweise
der entsprechenden Anlage und aufgrund der jährlichen Degression nach dem Jahr der
Inbetriebnahme (Abb. 7-2).
Abb. 7-2 Vergütungen für Biomasseanlagen nach EEG 2012
Bei Biogasanlagen ist für den Nachweis der Einhaltung der Wärmenutzungspflicht (mind. 60 % der
erzeugten Wärme), dass maximal 60 Masseprozent „Mais (Ganzpflanze) und Getreidekorn
einschließlich Corn-Cob-Mix und Körnermais sowie Lieschkolbenschrot“ (/EEG12/) eingesetzt
werden und die Mengen für die Einsatzstoffvergütungsklassen, ein Umweltgutachten erforderlich.
Als sinnvolle Wärmenutzung, und damit die Anrechnung auf die Wärmenutzungspflicht, gilt nur,
wenn die Wärmenutzung nicht Bestandteil der Negativliste ist, sondern in der Positivliste enthalten
ist oder „nachweislich fossile Energieträger in einem mit dem Umfang der fossilen Wärmenutzung
vergleichbaren Energieäquivalent ersetzt“ (/EEG12/) werden (Tab. 7-4).
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
57
Tab. 7-4 Positiv-/Negativliste zum KWK-Bonus im EEG
Positivliste Negativliste
Beheizung, Warmwasserbereitstellung oder Kühlung von Gebäuden nach § 1 Abs. 1 Nr. 1 der EnEV bis zu
Wärmeeinsatz von 200 kW pro m² Nutzfläche und Jahr
Beheizung von Gebäuden, die nach § 1 Abs. 2 EnEV nicht Gegenstand der Verordnung sind: mit Ausnahme
sie stehen auf der Positivliste
Wärmeeinspeisung in ein Netz > 400 m, Verluste durch Wärmeverteilung/-übergabe werden max. 25 % des
Nutzwärmebedarfs der Kunden anerkannt
Prozesswärme für industrielle Prozesse gemäß Nr. 2 bis 6, 7.2 bis 7.34 sowie 10.1 bis 10.10, 10.20 bis 10.23 der 4.
BImSchV sowie der Trocknung von Holz zur stofflichen und energetischen Nutzung bis zu 0,8 kWh je kg Holz
Beheizung von Betriebsgebäuden für die Geflügelaufzucht, falls nachweislich fossile Energien eingespart werden
Beheizung von Tierställen: - Geflügelmast: max. 5 kWh/Tierplatz
- Sauenhaltung: max. 350 kWh/Tierplatz - Ferkelaufzucht max. 75 kWh/Tierplatz - Schweinemast: max. 45 kWh/Tierplatz
Wärmenutzung aus Biomasseanlagen, die fossile Brennstoffe beispielsweise für den Wärmeeigenbedarf einsetzen
Beheizung von Unterglasanlagen zur Aufzucht/Vermehrung von Pflanzen, wenn nachweislich
fossile Energien eingespart werden
Prozesswärme zur Hygienisierung oder Pasteurisierung von Gärresten
Prozesswärme zur Aufbereitung von Gärresten zur Düngemittelherstellung
Abwärmenutzung aus Biomasseanlagen zur Stromerzeugung, insbesondere Organic-Rankine- und
Kalina-Cycle-Prozesse
Die Art und Menge der Einsatzstoffe hat Einfluss auf die Höhe des entsprechenden
Einsatzstoffbonus. In der Anlage 1 bis 3 Biomasseverordnung (/BIOM12/) sind alle Stoffe und ihr
entsprechender Energieertrag aufgeführt, die entweder keinen Anspruch auf eine
einsatzstoffbezogene Vergütung haben, sog. Einsatzstoffvergütungsklasse 0, (Anlage 1), der
Einsatzstoffvergütungsklasse I (Anlage 2) oder der Einsatzstoffvergütungsklasse II (Anlage 3)
zuzuordnen sind. In Tab. 7-5 sind für jede Vergütungsklasse jeweils drei Beispiele für Einsatzstoffe
der Biogaserzeugung aufgeführt.
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
58
Tab. 7-5 Beispiele aus der BiomasseV für Einsatzstoffe der Biogaserzeugung
ESK Einsatzstoff Energieertrag 1
0
Grünschnitt aus der privaten und öffentlichen Garten- und Parkpflege 43
Kartoffelschalen 66
Straßenbegleitgras 43
I
Getreide (Ganzpflanze)2 103
Mais (Ganzpflanze)2 106
Gras einschließlich Ackergras 100
II
Durchwachsene Silphie 67
Rinderfestmist 53
Hühnertrockenkot 17
ESK = Einsatzstoffvergütungsklasse 1) Methanertrag in m³ pro Tonne Frischmasse 2) Werte für Ganzpflanze und Gräser gelten für silierte und unsilierte Substrate
Es sollte bei der Planung einer Biogasanlage darauf geachtet werden, dass je nach Art der
Einsatzstoffe zwar eine Vergütung nach EEG möglich ist, allerdings die entsprechende
Genehmigung für die Behandlung solcher Stoffe in der Biogasanlage eingeholt werden muss. Dies
gilt z. B. für Einsatzstoffe, welcher der Bioabfallverordnung unterliegen, wie z. B. Speisereste.
Für die weiteren Betrachtungen wird davon ausgegangen, dass entsprechend Tab. 7-6 mehr
Substrat für die Erzeugung von Biogas, welches in den Satelliten-BHKW verwendet werden soll,
benötigt wird.
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
59
Tab. 7-6 Mehrbedarf an Substraten für die Biogasanlage Breitungen I
Szenario Satelliten-BHKW Kulturhaus Gewerbegebiet 1
BHKW
Installierte Elektr. Leistung 40 kW 190 kW
Installierte Therm. Leistung 40 kW 220 kW
Bedarf Methan 89.140 m³ 2 390.000 m³ 3
Substrate
Variante ESK I Silagen 4 890 t/a 3.900 t/a
Variante ESK I & II
Maissilage 5 550 t/a 2.600 t/a
Rinderfestmist 6 230 t/a 1.100 t/a
Hühnertrockenkot 7 140 t/a 700 t/a
„Maisdeckel“ 59,8 % 59,1 %
ESK = Einsatztsoffvergütungsklasse 1) für jeweils einen Standort (FAS e. V. Feldstraße 14 und Bürogebäude Agrargenossenschaft) 2) Heizwert Methan 10 kWh/m³; elektrischer Wirkungsgrad BHKW 35 % und 7.800 h/a 3) Heizwert Methan 10 kWh/m³; elektrischer Wirkungsgrad BHKW 38 % und 7.800 h/a 4) Annahme: Gasertrag 100 m³Methan/tFM 5) Gasertrag 106 m³Methan pro tFM (/BIOM12/) 6) Gasertrag 53 m³Methan pro tFM (/BIOM12/) 7) Gasertrag 82 m³Methan pro tFM (/BIOM12/)
Nach § 66 Abs. 4 EEG 2012 gilt der sog. „Maisdeckel“ (max. 60 Masseprozent) nicht für
Bestandsanlagen (Anlagen mit Inbetriebnahme vor dem 01.01.2012). Inwieweit dies für Satelliten-
BHKW, welche wie beim Biomassebasierten Wärmenetz, erst in 2012 in Betrieb gehen sollen, gilt,
ist derzeit noch strittig. Aus diesem Grund werden nach Tab. 7-6 zwei Varianten bzgl. Einsatzstoffe
und damit der Vergütung nach EEG 2012 betrachtet. Bei der Variante ESK I wird der Maisdeckel
nicht berücksichtigt und es kommt Silage zum Einsatz mit einem durchschnittlichen Methanertrag
von 100 Kubikmeter je eingesetzter Tonne Frischmasse. Dagegen wird in der Variante ESK I & II
der Maisdeckel berücksichtigt und es wird neben Maissilage Rinderfestmist und Hühnertrockenkot
zur Biogasproduktion vergärt.
Entscheidend für die Höhe der Einspeisevergütungssätze ist nach Abb. 7-2, neben den
Einsatzstoffen und der Anlagenbeschaffenheit, auch die Bemessungsleistung der Anlage. Diese ist
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
60
„der Quotient aus der Summe der in dem jeweiligen Kalenderjahr erzeugten Kilowattstunden und
der Summe der vollen Zeitstunden des jeweiligen Kalenderjahres“ (/EEG12/).
Bis dato ist die Frage der Vergütung von Satelliten-BHKW mit Inbetriebnahme ab dem 01.01.2012,
welche von Biogasanlagen, die vor dem 01.01.2012 in Betrieb gegangen sind, versorgt werden, noch
nicht abschließend geklärt. Je nachdem welcher Anlagenbegriff gilt, unterliegt das Satelliten-BHKW
dem alten EEG (sog. weiten Anlagenbegriff) oder dem neuen EEG 2012 (sog. engen
Anlagenbegriff). Im Folgenden wird in Anlehnung an dem Berechnungsbeispiel H
Bundesumweltministerium (BMU) zum EEG 2012 /BMU11/ davon ausgegangen, dass der enge
Anlagenbegriff für die Satelliten-BHKW gilt und somit die Berechnung der Vergütungshöhe nach
EEG 2012 erfolgt. Im Rahmen einer Planung zur Umsetzung des Biomassebasierten Wärmenetzes
Breitungen sollten alle derzeit noch offenen Fragen zum EEG mit dem Netzbetreiber (TEN
Thüringer Energienetze GmbH und dem Umweltgutachter geklärt werden.
Für die beiden „Altanlagen“ (Biogasanlage Breitungen I und II) gilt das bisherige EEG mit den
Übergangsbestimmungen nach § 66 aus dem EEG 2012. Allerdings wird nach /BMU11/ für die
Bestimmung der Vergütungshöhe die Anlagenleistung des BHKW an der Biogasanlage (Altanlage)
und des Satelliten-BHKW (Neuanlage) zusammengefasst. Tab. 7-7 soll dies verdeutlichen.
Tab. 7-7 Bemessungsleistung nach EEG 2012 für Satelliten-BHKW (Inbetriebnahme 2012)
BHKW Biogasanlage
Breitungen I
Satelliten-BHKW
Kulturhaus
Satelliten-BHKW
Gewerbegebiet 1
Installierte elektrische Leistung 190 kW 40 kW 190 kW
Bemessungsleistung BHKW 168,72 kW 35,52 kW 168,72 kW
Bemessungsleistung Anlage 168,72 kW 2 204,32 kW 337,43 kW
1) für jeweils einen Standort (FAS e. V. Feldstraße 14 und Bürogebäude Agrargenossenschaft) 2) für das BHKW an der Biogasanlage Breitungen I gilt das EEG 2009 -> auch bei Austausch des Zündstrahl-BHKW (132 kWelektr.) durch ein neues Gas-Otto-Motor-BHKW (190 kWelektr.)
Nach § 21 Abs. 2 EEG 2012 sind die Vergütungen „jeweils für die Dauer von 20 Kalenderjahren
zuzüglich des Inbetriebnahmejahres zu zahlen. Beginn der Frist ist der Zeitpunkt der
Inbetriebnahme“ (/EEG12/). Allerdings ist nach EEG 2012 auch eine Direktvermarktung des
erzeugten elektrischen Stromes möglich. Hierfür stehen andere Instrumente, wie z. B. Marktprämie
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
61
und Flexibilitätsprämie im EEG bereit. Für die Satelliten-BHKWs Breitungen stellen zum jetzigen
Zeitpunkt die Einspeisung des elektrischen Stroms in das öffentliche Stromnetz nach festen
Vergütungssätzen die ertragsreichere Option dar. Nichtsdestotrotz sollte die Option der
Direktvermarktung stets auf ihre Vorzüglichkeit hin überprüft werden, da der Strompreis für die
allgemeine Versorgung voraussichtlich weiter steigen wird, im Gegensatz zu den festgeschriebenen
Vergütungssätzen bei einer Stromeinspeisung. Auch ist für Anlagen mit einer installierten
elektrischen Leistung von 750 kW und Inbetriebnahme nach 31.12.2013 lediglich das
Marktprämienmodell nach EEG möglich.
Da beim Szenario Ausbau bestehendes Wärmenetz ein höherer sog. KWK-Bonus beim BHKW an
der Biogasanlage Breitungen II, welches bereits vor 01.01.2012 in Betrieb gegangen ist, erzielt
werden kann, soll im Folgenden noch kurz auf das EEG 2009 eingegangen werden. Die
Einspeisevergütung richtet sich nach der eingespeisten elektrischen Leistung, der Betriebsweise der
entsprechenden Anlage und aufgrund der jährlichen Degression von einem Prozent nach dem Jahr
der Inbetriebnahme. Die Vergütungssätze für gasförmige Biomasse (Biogas) für das Jahr 2012 sind
im Folgenden tabellarisch dargestellt (Tab. 7-8).
Tab. 7-8 Vergütungen für gasförmige Biomasseanlagen nach EEG 2009 in ct/kWh (Inbetriebnahmejahr 2009)
Gasförmige Biomasse bis 150 kW 150-500 kW 0,5-5 MW
Grundvergütung 11,67 9,18 8,25
NaWaRo-Bonus1) 7,00 7,00 4,00
Güllebonus2) 4,00 1,00 -
Landschaftspflegebonus3) 2,00 2,00 -
Technologiebonus4) 2,00 2,00 2,00
Immissionsschutzbonus5) 1,00 1,00 -
KWK –Bonus6) 3,00 3,00 3,00
1) beim Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen entsprechend /EEG09/ Anlage 2 II. 2) beim Einsatz von mind. 30 Masseprozent entsprechend /EEG09/ Anlage 2 VI. 2. b) 3) beim überwiegenden Einsatz von Landschaftspflegematerial entsprechend /EEG09/ Anlage 2 VI. 2. b) 4) bei Gasaufbereitung auf Erdgasqualität oder Einsatz innovativer Anlagentechnik entsprechend /EEG09/ Anlage 1 5) bei BImSchG-Anlagen, welche derzeit 40 mg/m³ Formaldehyd im Abgas einhalten entsprechend /EEG09/ § 27 Nr. 5 6) bei sinnvoller Wärmenutzung nach /EEG0/ Anlage 3
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
62
Für die Gewährung des Gülle-, des Landschaftspflege- und des KWK-Bonus ist ein
Umweltgutachten erforderlich. Des Weiteren wird bei einer Kombination von NaWaRo oder Gülle
mit so genannten rein pflanzlichen Nebenprodukten im Sinne der Positivliste Nummer V Anhang 2
(NaWaRo-Bonus) des EEG 2009 ein Umweltgutachten benötigt.
Für den sogenannten KWK-Bonus muss der Anteil der sinnvoll genutzten Wärme an dem
eingespeisten Strom pro Jahr nach Gl. 1 berechnet werden:
KWKBW
SKZWKWK
elektr
therm
(Gl. 1)
KWK = Bonus für KWK-Nutzung
Wtherm. = sinnvoll genutzte Wärme
Welektr. = eingespeiste elektrische Strom
SKZ = Stromkennzahl (elektr. Wirkungsgrad / therm. Wirkungsgrad)
KWKB = KWK-Bonus nach EEG 2009
Auf alle weiteren Regelungen im EEG 2009 und EEG 2012 wird an dieser Stelle auf Grund der
Komplexität nicht weiter eingegangen.
Entsprechend Tab. 7-9 werden für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen folgende Vergütungssätze
nach dem EEG angenommen. Zusätzliche Informationen dazu sind der Tab. 10-4 im Anhang zu
entnehmen.
Tab. 7-9 Angenommene EEG-Vergütungssätze für Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
Szenario
Satelliten-
BHKW
Kulturhaus
Satelliten-BHKW Gewerbegebiet Ausbau
bestehendes
Wärmenetz
Standort FAS
e. V. (Feldstr.
14)
Standort Büro
Agrargenoss.
Vergütung nach EEG 2012 EEG 2012 EEG 2012 EEG 2009
Variante ESK I 19,77 ct/kWh 1 19,19 ct/kWh 1 19,19 ct/kWh 1 0,57 ct/kWh 2
Variante ESK I & II 20,34 ct/kWh 1 19,76 ct/kWh 1 19,76 ct/kWh 1
1) Berechnung in Anlehnung /BMU11/ 2) Mehrerlös durch KWK-Bonus -> 891.243 kWh (ohne 400.000 kWh bereits angeschlossene Wärmeabnehmer) * Stromkennzahl (537 kWelektr./600 kWtherm.) / erzeugter Strom (537 kWelektr. * 7.800 h) -> 19 % KWK-Anteil * 3 ct/kWh KWK-Bonus * 1 % (Trafoverluste)
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
63
7.3.3 Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz
Das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) (/KWKG11/) regelt die Abnahme und Vergütung
von Strom aus der KWK sowie die Zuschläge für den Neubau und Ausbau von Wärmenetzen
(Tab. 7-10). Bei KWK-Anlagen, die Strom einspeisen, der nach EEG vergütet wird und ein
Wärmenetz versorgen, fällt der KWK-Strom im Gegensatz zum Wärmenetz nicht in den
Anwendungsbereich des KWKGs.
Für die Bearbeitung der Anträge und die Ausstellung der Zulassungsbescheide ist das Bundesamt
für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) verantwortlich. Die Auszahlung erfolgt über den
zuständigen Stromnetzbetreiber.
Der Antrag wird nach Inbetriebnahme des neu- oder ausgebauten Wärmenetzes, jedoch spätestens
bis zum 28. Februar des Folgejahres vom Wärmenetzbetreiber gestellt.
Tab. 7-10 Förderung von Wärmeleitungen nach KWKG
Förderberechtigt Förderung Bedingung
Wärmenetzbetreiber
1 €/mTrasse je mm Innendurchmesser;
max. 5 Mio. € bzw. 20 % der Investitionskosten
mind. 60 % aus KWK; über Grundstücksgrenze gehend; mind. 1
Abnehmer der nicht Eigentümer KWK-Anlage; Anschlussmöglichkeit
weiterer Abnehmer
Gefördert werden die Leitungen von der KWK-Anlage bis zur Hausübergabestation. Das
Wärmenetz muss bis spätestens 31.12.2020 in Betrieb genommen werden und zu mehr als 50 % bei
Inbetriebnahme und zu mindestens 60 % bei Endausbau mit Wärme aus KWK-Anlagen gespeiste
werden. Des Weiteren muss das Netz über die Grundstücksgrenze hinausgehen und mindestens
einen Abnehmer versorgen, der nicht Eigentümer oder Betreiber der KWK-Anlage ist sowie den
Anschluss einer unbestimmten Anzahl von Abnehmern ermöglichen. Die Förderung beträgt
maximal 20 % der ansatzfähigen Investitionskosten und ist auf 5 Mio. Euro begrenzt.
Für Wärmenetze, die nicht nach dem KWKG gefördert werden, kann bei der KfW-Förderbank
eine Förderung beantragt werden, ansonsten ist eine Zusatzförderung möglich, solange die
entsprechenden Förderbedingungen eingehalten werden (siehe Tab. 7-3).
Für das Biomassebasierte Wärmenetz Breitungen könnte eine Förderung nach KWKG zwar infrage
kommen, aber im Folgenden wird solch eine Förderung nicht mit einkalkuliert (siehe auch Tab.
7-13).
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
64
7.3.4 Thüringer Landesförderprogramm Wärme- und Biogasleitungen
Das Land Thüringen fördert im Rahmen der Gemeinschaftsaufgabe Agrar- und Küstenschutz
(GAK) - Rahmenplan Teil A: „Integrierte ländliche Entwicklung“ die dezentrale Versorgung mit
erneuerbaren Energien (Nahwärme- und Biogasleitungen).
Nach /TMLFUN10/ sind Wärme- und Biogasleitungen mit mindestens 500 kWh je Jahr und
Trassenmeter bei maximal 30 % Jahreswärmeverlusten und einer Laufzeit von mindestens 12
Jahren förderfähig (Tab. 7-11)
Tab. 7-11 Förderung von Wärme- und Biogasleitungen durch Thüringer Landesförderprogramm
Förderberechtigt Höhe der Förderung Bedingung
Gemeinden, Gemeindeverbände
bis zu 65 % mind. 500 kWh/a*mTrasse
bei max. 30 % Verlust weniger als 10.000 Einwohner
Mindestinvestitionsvolumen 7.500 € mind. 12 Jahre Betrieb
natürl. u. juristische Personen, Personen-
gesellschaften bis zu 35 %
Antragsberechtigt sind Gemeinden, Gemeindeverbände, natürliche Personen,
Personengesellschaften sowie juristische Personen des privaten Rechts. Der Antrag ist beim
zuständigen Amt für Landentwicklung und Flurerneuerung (ALF) zu stellen. Gewährt werden
Zuschüsse in Höhe von 65 % der Bruttoinvestitionskosten bei Gemeinden und
Gemeindeverbänden und 35 % der Nettoinvestitionskosten bei natürlichen Personen,
Personengesellschaften und juristischen Personen des privaten Rechts. Die Umsatzsteuer wird nur
gefördert, wenn der entsprechende Zuwendungsberechtigte nicht vorsteuerabzugsberechtigt ist.
Des Weiteren gilt für Förderanträge von natürlichen Personen, Personengesellschaften und
juristischen Personen des privaten Rechts die De-minimis-Beihilfe Regelung, d. h. das der
entsprechende Zuwendungsberechtigte in dem laufenden Jahr sowie den letzten beiden
Kalenderjahren eine Summe von 200.000 € an De-minimis-Beihilfen nicht überschreiten darf. Bei
Überschreitung wird die Förderung entsprechend gekürzt.
Hausübergabestationen werden bei diesem Förderprogramm nicht gefördert. Bei Biogasleitungen
sind neben dem Tief- und Leitungsbau lediglich noch der Gasverdichter und die Trocknungsanlage
förderfähig.
Weiterhin ist dieses Förderprogramm nicht kumulierbar mit anderen Förderprogrammen, in denen
Zuschüsse jedweder Art (z. B. Tilgungszuschuss, Investitionszuschuss) zur Anwendung kommen.
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
65
Daher ist eine Kombination mit den anderen vorgestellten Fördermöglichkeiten nicht möglich.
Dies trifft nicht für die Einspeisevergütung des erzeugten elektrischen Stromes nach EEG zu.
Die Förderrichtlinie des Ministeriums für Landwirtschaft, Forsten, Umwelt und Naturschutz
(TMLFUN) ist bis zum 31.12.2013 gültig.
In den weiteren Betrachtungen wird für das Biomassebasierende Wärmenetz Breitungen diese
Fördermöglichkeit der Wärmeleitung in den drei Varianten Förderung 0 %, 35 % und 65 %
einkalkuliert. Dabei werden aufgrund von Erfahrungen aus anderen Projekten die vollen
Förderquoten entsprechend Tab. 7-11 angesetzt. Die Höhe der möglichen Fördermittel über dieses
Thüringer Förderprogramm sind in Tab. 8-5 aufgelistet.
Des Weiteren wird in Tab. 7-12 für ein Beispiel gezeigt, dass diese Fördermöglichkeit unter den
getroffenen Annahmen in der Variante Förderung 65 % die attraktivste im Vergleich zu den
Fördermöglichkeiten Marktanreizprogramm (siehe Kapitel 7.3.1) und KWKG (vgl. Kapitel 7.3.3)
darstellt. Bei der Variante Förderung 35 % werden ähnliche Jahresraten für ein Darlehen erzielt, wie
bei einer Förderung durch Marktanreizprogramms oder in Kombination KWKG und
Marktanreizprogramm.
Tab. 7-12 Vergleich Darlehensrate bei unterschiedlichen Fördermöglichkeiten
Szenario Satelliten-BHKW Kulturhaus Gewerbegebiet Standort FAS
e. V. Feldstraße 14
Trassenlänge Wärmenetz 319 mtrasse 1.195 mTrasse
Antragsteller Juristische
Person
Gemeinde
Breitungen
Juristische
Person
Gemeinde
Breitungen
Jahresrate1
Thüringer
Förderprogramm2
7.953 € 5.382 € 27.692 € 17.598 €
KfW3 7.703 € 28.974 €
KWKG4 9.909 € 33.051 €
KfW + KWKG5 8.254 € 28.709 €
1) Finanzierung der Restsumme bei allen Fördermöglichkeiten komplett über ein Tilgungsdarlehen (10 Jahre Laufzeit, keine tilgungsfreie Jahre, eff. Zinssatz 5 %, Auszahlungsquote Darlehen 100 %) 2) Investitionszuschuss Juristische Person 35 % bzw. Gemeinde Breitungen 65 % 3) 60 € je Trassenmeter und 1.800 € Hausübergabestation (Wärmenetz) -> Tilgungszuschuss 4) je Millimeter Nenndurchmesser 1 € je Trassenmeter -> Investitionszuschuss 5) je Millimeter Nenndurchmesser 1 € je Trassenmeter (Investitionszuschuss) + 20 € Trassenmeter und 1.800 € Hausübergabestation (Tilgungszuschuss)
Rechtliche Rahmenbedingungen
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
66
Natürlich kann und will obiges Finanzierungsbeispiel eine Bankenrecherche nicht ersetzen. Diese
sollte im Nachgang an diese Machbarkeitsstudie durchgeführt werden. Falls sich dadurch erhebliche
Unterschiede zu den hier angenommenen Darlehensmodalitäten ergeben sollten, muss natürlich
dieser Vergleich der Fördermöglichkeiten aktualisiert werden.
Somit gibt es für das Biomassebasierte Wärmenetz Breitungen nach Tab. 7-13 zusammengefasst
folgende Fördermöglichkeiten. Dabei wird bei den weiteren Betrachtungen lediglich das
Landesprogramm berücksichtigt.
Tab. 7-13 Fördermöglichkeiten für das Biomassebasierte Wärmenetz Breitungen
Förderprogramm /
Gesetz
Anlagenkomponente
Mach-
barkeits-
studie
Satelliten-BHKW Wärmenetz Spitzenlast
BHKW Biogas-
leitungen
Gas-
behandlung
Wärme-
leitungen HÜS
Erdga-
skessel
Marktanreiz-
programm (KfW) 2 - - - X X - Nein
EEG X 1 - - - - - Ja
KWKG - - - X - - Nein
Landesprogramm
für Wärme- und
Biogasleitungen
- X X Xx - - Ja 2
1) Feste Stromvergütung für Strom aus Anlagen mit Erneuerbaren Energien 2) in drei Varianten 0 %, 35 % und 65 % Investitionszuschuss
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
67
8 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
8.1 Grundlagen der VDI 2067
Zur Beurteilung der Gesamtwirtschaftlichkeit von Investitionen existieren verschiedene Verfahren,
die sich in die beiden Gruppen Statische und Dynamische Methoden aufteilen lassen. Bei den
Statischen Methoden, wie z. B. die Kostenvergleichsrechnung oder die Rentabilitätsrechnung,
werden alle Kosten und Erlöse berücksichtigt und für ein Jahr zusammengestellt. Das Ergebnis soll
dabei für die gesamte Betriebszeit der Anlage reproduzierbar sein.
Im Gegensatz zu den statischen Berechnungen berücksichtigen die Methoden der Dynamischen
Wirtschaftlichkeitsrechnung die Unterschiede in der zeitlichen Entwicklung, die sich aus der
Investition ergeben. Somit können Ein- und Auszahlungen entsprechend ihrem zeitlichen Anfall
genau erfasst werden.
Nach /VDI07/ behandelt die Richtlinie VDI 2067 die Berechnung der Wirtschaftlichkeit
gebäudetechnischer Anlagen nach der Annuitätsmethode (dynamische Berechnung) unter der
Berücksichtigung von Ersatzbeschaffungen. Das Annuitätsverfahren gestattet es, einmalige
Zahlungen bzw. Investitionen und laufende Zahlungen mithilfe des Annuitätsfaktors a während
eines Betrachtungszeitraumes T zusammenzufassen. Die Berechnung der Kosten erfolgt in der
Regel ohne Umsatzsteuer.
Der Annuitätsfaktor wird nach Gl. 1 berechnet:
1
)1(
T
T
q
qqa (Gl. 2)
a = Annuitätsfaktor
q = Zinsfaktor
T = Betrachtungszeitraum in Jahren
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
68
Die Auszahlungen (Kosten) werden in einmalige Zahlungen und laufende Zahlungen unterteilt und
nach Tab. 8-1 in folgenden Gruppen zusammengefasst:
Tab. 8-1 Kostengruppen nach VDI 2067 und Beispielkostenarten
Kapitalkosten Verbrauchsgebundene
Kosten Betriebsgebundene
Kosten Sonstige Kosten
Anlagenkomponenten (z. B. BHKW)
Bauliche Anlagen (z. B. Heizhaus)
Maßnahmen zum Schall- und Wärmeschutz
Anschlusskosten
Instandsetzung
Energiekosten
Kosten für Hilfsenergie
Kosten für Betriebsstoffe
Bedienen
Reinigen
Warten
Inspizieren
Versicherungen
Steuern
Pacht
jährliche Gutachten
Bei den kapitalgebundenen Kosten werden sowohl die Investitionskosten, als auch die Kosten für
Instandsetzung und Erneuerung zusammengefasst. Die Annuitäten der kapitalgebundenen
Auszahlungen, der verbrauchsgebundenen Auszahlungen, der betriebsgebundenen Auszahlungen
und der sonstigen Auszahlungen werden nach /VDI07/ berechnet.
Wird davon ausgegangen, dass sich während des Betrachtungszeitraumes bei den laufenden Kosten
Preisänderungen ergeben, so sind diese Zahlungen entsprechend /VDI07/ zu berechnen.
Einzahlungen (Erlöse) können projekt- und betreiberabhängig in gleicher Art wie die vorstehend
dargestellten Auszahlungen entstehen. Einzahlungen können nach einzelnen Zahlungsarten, z. B.
kapitalgebundene Einzahlungen usw., unterteilt oder als Gesamterlös zusammengefasst werden.
Die Differenz aus der Einzahlungsannuität und der Summe der kapitalgebundenen,
verbrauchsgebundenen, betriebsgebundenen und sonstigen Auszahlungsannuitäten ergibt die
Gesamtannuität aller Zahlungen. Diese muss größer null sein, damit die Anlage wirtschaftlich ist,
d. h. die Annuität der Einzahlungen ist größer als die Annuität aller Ausgaben. Werden
verschiedene Varianten oder Szenarien verglichen, ist diejenige vorzuziehen, für die die größere
Gesamtannuität errechnet wird.
Da die Einzahlungen (Erlöse), also der Preis für die vom biomassebasierten Wärmenetz zur
Verfügung gestellte Wärme in kWh noch nicht feststehen (außer die auf 20 Jahre nach EEG
festgeschriebene Vergütung für den elektrischen Strom aus dem Biogas-BHKW), werden die
Wärmegestehungskosten nach Tab. 8-2 berechnet. Die Wärmegestehungskosten drücken aus, ab
welchem Preis die gesamte Anlage kostenneutral arbeitet, d. h. weder Gewinn noch Verlust
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
69
erwirtschaftet. Da im Projekt Breitungen die Bilanzgrenze am Ausgang der einzelnen
Hausübergabestationen der potenziellen Wärmeabnehmer liegt, wurde die Gesamtannuität aller
Zahlungen durch den Gesamtwärmebedarf aller potenziellen Wärmeabnehmer in dem jeweiligen
Szenario geteilt.
Tab. 8-2 Bestimmung Wärmegestehungspreis in Anlehnung VDI 2067
Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4
Annuität der jährlichen
Auszahlungen
Annuität der jährlichen
Einzahlungen
Annuität der
Jahresgesamtzahlungen
(Gesamtannuität)
Bestimmung
Wärmegestehungspreis
Kapitalkosten
Betriebskosten
Verbrauchskosten
Sonstige Kosten
EEG-Vergütung Differenz
(Auszahlungen -
Einzahlungen)
Division
(Gesamtannuität/
Gesamtwärmebedarf)
8.2 Getroffene Annahmen für die VDI 2067
Für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067 werden ein Betrachtungszeitraum von
20 Jahren, sowie ein Zinssatz von 5 % festgelegt. Des Weiteren werden alle Investitionen und
laufenden Kosten, sowie mögliche Erlöse ohne USt. betrachtet. Als Jahr der Inbetriebnahme für
die neuen Anlagen wird 2012 zugrunde gelegt.
Das Biomassebasierte Wärmenetz Breitungen wird in zwei bzw. drei (Variante Vollversorgung)
Anlagenkomponenten aufgeteilt. Des Weiteren besteht jede Anlagenkomponente aus
Anlagenbestandteile, wie z. B. bei dem Wärmenetz aus Wärmeleitungen und
Hausübergabestationen. Diese Aufteilung ermöglicht einen besseren Überblick über die jährlichen
Kosten und Erlöse einzelner Bestandteile des Biomassebasierten Wärmenetzes. Der
Gesamtwärmegestehungspreis ist dann schließlich nach Gl. 2 die Summe der
Wärmegestehungspreise aller Anlagenkomponenten:
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
70
WGPGesamt = WGPSatelliten-BHKW + WGPWärmenetz (+ WGPSpitzenlastkessel) (Gl. 3)
WGP = Wärmegestehungspreis
An dieser Stelle sei darauf verwiesen, dass der Wärmegestehungspreis der Biogaserzeugung
(Biogasanlage) auch in Gl. 3 einfließen müsste. Hierzu lagen allerdings keine Daten vor. Daher
müssen in Kapitel 8.3 die Gesamtwärmegestehungspreise in den verschieden Szenarien und
Varianten noch um diesen Faktor ergänzt werden, um eine Aussage zur Vorzüglichkeit des
Biomassebasierte Wärmenetzes Breitungen zu treffen.
Für die Ermittlung der Investitionskosten der Anlagenkomponenten Wärmenetz (Wärmeleitungen
& Hausübergabestationen) und Erdgaskessel wurden die entsprechend gewonnenen Daten der
Programme WDesign und RDesign verwendet. Für die Investitionskosten des Vergleichskessels auf
Erdgasbasis wurde ebenfalls das Programm WDesign in Anspruch genommen. Die Höhe der
Investitionen für die Bestandteile Biogasleitung und Gasbehandlung der Anlagenkomponente
Satelliten-BHKW wurden mit Hilfe von Erfahrungswerten mit anderen bereits realisierten
Biogasprojekten ähnlicher Größe in Deutschland ermittelt. Die Anschaffungskosten der Satelliten-
BHKW wurde in Anlehnung an die Angaben zu Investitionskosten von Biogas-BHKW in der
Veröffentlichung „BHKW-Kenndaten“ der ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und
umweltfreundlichen Energieverbrauch e. V. aus dem Jahr 2011 /ASU11/ ermittelt. Ein Überblick
der zugrunde liegenden Daten bietet die nachfolgende Tab. 8-3.
Tab. 8-3 Datengrundlage Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
Anlagenkomponente Anlagenbestandteil Datengrundlage
Satelliten-BHKW 1
BHKW /ASU11/
Biogasleitung Datenbank BIOBETH
Gasbehandlung Datenbank BIOBETH
Wärmenetz Wärmeleitungen RDesign
Hausübergabestationen RDesign
Spitzenlastkessel 2 Erdgaskessel WDesign
Vergleichskessel (Erdgas) Erdgaskessel WDesign
1) nicht bei Szenario Ausbau Bestehendes Wärmenetz 2) lediglich für die Variante Vollversorgung
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
71
Ein Pufferspeicher kann über einen bestimmten Zeitraum, je nach Dimensionierung, gewisse
Spitzen im Wärmebedarf ausgleichen. Er ist in der Regel ein mit Wasser gefüllter und gut isolierter
Behälter. Er speichert überschüssige Energie, die aktuell nicht benötigt wird, um sie später wieder
für Heizung und Warmwasserbereitung abzugeben. Im Rahmen dieser Machbarkeitsstudie werden
keine Pufferspeicher eingeplant, sollte aber bei der Planung berücksichtigt werden.
Die Investitionskosten für die betrachteten Szenarien sind in Tab. 8-4 dargestellt. Die technischen
Parameter der Anlagenbestandteile können den Tab. 10-1 bis Tab. 10-3 und für den
Vergleichskessel auf Erdgasbasis Tab. 10-9 im Anhang entnommen werden.
Tab. 8-4 Investitionskosten Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen (ohne USt.)
Anlagen-komponente
Anlagenbestandteil
Satelliten-
BHKW
Kulturhaus
Satelliten-BHKW
Gewerbegebiet Ausbau
bestehendes
Wärmenetz Standort
FAS e. V.
(Feldstr. 14)
Standort
Büro
Agrargenos.
Satelliten-BHKW
BHKW 1 103.970 € 214.320 € 214.320 € -
Biogasleitung 2 175.500 € 90.000 € 50.000 € -
Gasbehandlung 3 20.000 € 60.000 € 60.000 € -
Wärmenetz Wärmeleitungen 4 67.740 € 267.820 € 269.570 € 239.310 € 5
Hausübergabe-stationen 6
19.130 € 46.350 € 46.350 € 46.350 € 7
Spitzenlast-kessel 8
Erdgaskessel 20.000 € 85.000 € 85.000 € 85.000 €
Summe 406.340 € 763.490 € 725.240 € 370.660 €
1) Motor, Schalldämpfung, Katalysator, Schmierölversorgung, Schaltschrank, Be- und Entlüftung, Transport & Montage, Inbetriebnahme (/ASU11/) + 20 % Zuschlag für Trafostation, Planung & Container 2) Leitung & Ausrüstung (40 €/m) + Tiefbau (50 €/m) + Planung (10 €/m) + evtl. Werrakreuzung (30 €/m) 3) Feinentschwefelung, Trocknung und Gasverdichter 4) inkl. Montage, Oberflächenwiederherstellung und Netzpumpe 5) 359.820 € inkl. bereits bestehenden Wärmeleitungen (414 m) 6) inkl. Montage 7) 64.210 € inkl. bereits bestehenden Hausübergabestationen (3) 8) lediglich für die Variante Vollversorgung -> Kessel, Gasreinigung und Anschlüsse
Eine Förderung des Wärmenetzes findet entsprechend Kapitel 7.3.4 das Thüringer
Förderprogramm für Wärme- und Biogasleitungen Berücksichtigung. Dadurch fließen folgende
Investitionszuschüsse in die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung mit ein (Tab. 8-5):
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
72
Tab. 8-5 Investitionszuschüsse durch Thüringer Förderprogramm (ohne USt.)
Szenario
Satelliten-
BHKW
Kulturhaus
Satelliten-BHKW
Gewerbegebiet Ausbau
bestehendes
Wärmenetz Standort
FAS e. V.
(Feldstr. 14)
Standort
Büro
Agrargenos.
Förderbare Investitionskos
ten
Wärmeleitung 1 67.740 € 267.820 € 269.570 € 239.310 €
Biogasleitung 2 195.500 € 150.000 € 110.000 € -
Mögliche Investitions-
zuschuss
Wärme-leitung
0 % 0 € 0 € 0 € 0 €
35 % 23.710 € 93.740 € 94.350 € 83.760 €
65 % 44.030 € 174.090 € 175.220 € - 3
Biogas-leitung
0 % 0 € 0 € 0 € -
35 % 68.430 € 52.500 € 38.500 € -
65 % 127.080 € 97.500 € 71.500 € -
Gesamt
0 % 0 € 0 € 0 € 0 €
35 % 92.130 € 146.240 € 132.850 € 83.760 €
65 % 171.100 € 271.590 € 246.720 € - 3 1) Kosten für Hausübergabestationen sind nicht förderfähig 2) Kosten für notwendige Gasbehandlung sind ebenfalls förderfähig 3) entfällt, da das bestehende Wärmenetz über dieses Förderprogramm auch gefördert wurde (Antragsteller Agrargenossenschaft Werragrund e. G.) -> bei Förderung Ausbau Wärmenetz selben Antragsteller vorgeschrieben
Neben den Investitionskosten für die Anlagenbestandteile sind Annahmen für alle weiteren
Kostenarten zu treffen, die in Tab. 8-6 bis Tab. 8-11 dargestellt sind. Die jährlichen Kosten sind
den Tab. 10-5 bis Tab. 10-8 im Anhang zu entnehmen.
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
73
Tab. 8-6 Annahmen für den Anlagenbestandteil BHKW
Kostenarten Satelliten-BHKW Quelle
Nutzungsdauer 7 Jahre BIOBETH
Kapitalkosten Investition siehe Tab. 8-4
Verbrauchs-
kosten
ESK I Silage 35 €/tFM BIOBETH
ESK I & II
Maissilage 35 €/tFM BIOBETH
Rinderfestmist 1 €/tFM BIOBETH
Hühnertrockenkot 10 €/tFM BIOBETH
Betriebskosten Instandhaltung 1 1,4 ct/kWh /ASU11/
Sonstige
Kosten
Versicherung, Pacht etc. 0,8 % von Investition BIOBETH
Sonstiges 3.000 € 3 BIOBETH
1) Wartung und Instandsetzung 2) je erzeugter kWh elektrischer Strom 3) Kosten für Umweltgutachten und Messkosten
Da Biogas ein aggressives Medium ist, das den Motor stark schädigen kann, sind die Standzeiten
von Biogas-BHKW z. B. im Vergleich zu Erdgas-BHKW deutlich geringer. Erfahrungen aus
anderen Projekten zeigen, dass der Durchschnitt der Nutzungsdauer bei etwa sieben Jahren liegt.
Zwar wird im Rahmen der Gasreinigung das Biogas tiefenentschwefelt und getrocknet, eine
Erhöhung der Standzeit auf über sieben Jahre kann aber erst der Anlagenbetrieb zeigen.
Somit werden für den Anlagenbestandteil BHKW neben den Kapitalkosten, Kosten für den
laufenden Betrieb (Wartung und Instandsetzung) und für mögliche Versicherungen oder evtl.
Pachtgelder für die Grundstücke, auf den die Satelliten-BHKW betrieben werden, einkalkuliert.
Entsprechend EEG 2012 wird ein jährliches Umweltgutachten für den Nachweis der Einhaltung
der Wärmenutzungspflicht (mind. 60 % der erzeugten Wärme), und sofern dies für die Satelliten-
BHKW gelten sollte (siehe Kapitel 7.3.2), dass maximal 60 Masseprozent „Mais (Ganzpflanze) und
Getreidekorn einschließlich Corn-Cob-Mix und Körnermais sowie Lieschkolbenschrot“
(/EEG12/) eingesetzt werden und die Mengen für die Einsatzstoffvergütungsklassen erforderlich
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
74
sein. Inkl. der biologischen Betreuung sollen diese jährlich anfallenden Kosten mit pauschal 3.000 €
erfasst werden.
Beim Szenario Ausbau Bestehendes Wärmenetz wird zwar auch ein Umweltgutachten für den
Nachweis der sinnvollen Wärmenutzung und damit der Erlangung des KWK-Bonus benötigt,
allerdings muss dieses derzeit schon für das bestehende Wärmenetz erbracht werden. Somit werden
in diesem Szenario keine Kosten für Umweltgutachten angesetzt.
Ein weiterer entscheidender jährlicher Kostenpunkt sind die Aufwendungen für zusätzlich
benötigte Maissilage. Wie unter Kapitel 7.3.2 beschrieben, wird davon ausgegangen, dass es sich bei
den Satelliten-BHKW um eine Anlagenerweiterung der bestehenden Biogasanlage Breitungen I
handelt. Das bedeutet, es ist erforderlich, dass mehr Biogas zu erzeugt. Es wird davon ausgegangen,
dass dieser Mehrbedarf exemplarisch über die Vergärung von zusätzlicher Silage und
Wirtschafsdünger erfolgt. Natürlich muss dies genauer untersucht werden. Es ist auch möglich,
andere Substrate einzusetzen, entsprechend der Gegebenheiten in der Biogasanlage Breitungen I
Dieser Mehrbedarf ergibt sich aus Tab. 7-6.
Die zusätzlich benötigten Mengen an Silage und Wirtschaftsdüngern müssen entsprechend der
örtlichen Gegebenheiten in Breitungen evtl. zugekauft werden. Somit ist dieser Substrateinkauf
relevant für den Wärmegestehungspreis der Anlagenkomponente Satelliten-BHKW und wird daher
bei der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung mit einkalkuliert.
Tab. 8-7 Annahmen für die Anlagenbestandteile Biogasleitung und Gasbehandlung
Kostenarten Leitung Gasbehandlung Quelle
Nutzungsdauer 20 Jahre 12 Jahre C.A.R.M.E.N.
Kapitalkosten Investition siehe Tab. 8-4
Verbrauchskosten - - - BIOBETH
Betriebskosten Instandhaltung 1 1 % Investition 2 5 % Investition 3 C.A.R.M.E.N.
Sonstige Kosten Versicherung,
Pacht etc.
0,5 %
Investition - BIOBETH
1) Wartung und Instandsetzung
2) inkl. Kosten für 24-h-Enstörungsdienst 3) inkl. Strom für das Betreiben der Gasbehandlung
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
75
Bei den Anlagenbestandteilen Biogasleitungen und Gasbehandlung werden als jährliche Kosten,
neben den Kapitalkosten, auch Kosten für Instandhaltung als Betriebskosten eingeplant. Diese
beinhalten z. B. das Überprüfen und Abpumpen der Kondensatschächte, aber auch pauschal die
Kosten für elektrischen Strom, den die Gasreinigung benötigt.
Für evtl. anfallende Ausgaben für Grunddienstbarkeiten oder sogar Konzessionen, die die
Gemeinde Breitungen erheben könnte, werden neben Ausgaben für Versicherungen, diese unter
Sonstige Kosten einkalkuliert.
Tab. 8-8 Annahmen für die Anlagenkomponente Wärmenetz
Anlagenbestandteil Wärmeleitungen 1 Hausübergabe-
stationen 2 Quelle
Nutzungsdauer 20 a 20 a /BMF11/
Kapitalkosten Investition siehe Tab. 8-4
Instandsetzung 1,0 % von
Investitionskosten 2,0 % von
Investitionskosten VDI 2067
Verbrauchs-kosten
Strom Pumpe - RDesign
Betriebskosten Wartung - 1,0 % von
Investitionskosten VDI 2067
Sonstige Kosten
Versicherung, Pacht etc.
0,5 % von Investitionskosten
0,5 % von Investitionskosten
BIOBETH
1) inkl. Montage, Oberflächenwiederherstellung und Netzpumpe 2) inkl. Montage
Im Gegensatz zu den Tabellen für Absetzung für Abnutzung (AfA) Energie und Wasserversorgung
„3.2.2 Erdverlegte Leitungen“ und „3.2.5 Übergabestationen“ (/BMF11/) haben nach VDI 2067
„1.3.5 Nutzwärmenetze“ eine Nutzungsdauer von vierzig Jahren und „1.3.4 Hausübergabestationen
bei Fernwärme bei direktem Anschluss“ eine Nutzungsdauer von dreißig Jahren (/VDI07/). Eine
Abschreibung der Wärmeleitungen über diese längere Nutzungsdauer würde zu einer Minderung
der Wärmegestehungspreise Wärme führen.
Für den Transport des Wassers in den Wärmeleitungen wird elektrischer Strom für die Pumpe
benötigt und dieser wurde bereits mit Hilfe von RDesign berechnet (siehe Anhang Tab. 10-2) und
wird als einziger Kostenfaktor unter Verbrauchskosten, den ein Wärmenetz benötigt, einkalkuliert.
Da die ermittelten Gesamtwärmegestehungskosten mit Wärmegestehungspreisen einer
herkömmlichen Heizungsanlage verglichen werden müssen, um eine Aussage zur Vorzüglichkeit
des Biomassebasierten Wärmenetzes Breitungen zu erhalten, werden Investitionskosten für einen
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
76
Erdgaskessel mit 85 kW (ca. 161.500 kWh Wärmebedarf im Jahr) angesetzt (Tab. 8-9). Dieser
Erdgaskessel soll exemplarisch für die einzelnen Kesselanlagen der potenziellen gewerblichen und
kommunalen Wärmeabnehmer (siehe Kapitel 4) stehen.
Tab. 8-9 Annahmen für den Vergleichskessel auf Erdgasbasis (85 kWtherm)
Heizölkessel 85 kWtherm Quelle
Nutzungsdauer 20 Jahre VDI 2067
Kapitalkosten
Investitionskosten 1 20.000 € WDesign
Instandhaltung 1,0 % von
Investitionskosten VDI 2067
Verbrauchskosten Erdgas 2 179.444 kWh BIOBETH
Betriebskosten
Wartung 1,5 % von
Investitionskosten VDI 2067
Personal 20 h/d BIOBETH
Material & Beratung 1 €/MWh
(erzeugte Wärme) BIOBETH
Sonstige Kosten Versicherung 0,6 % von
Investitionskosten BIOBETH
1) Kessel, Gasreinigung und Anschlüsse 2) bei einem Wirkungsgrad von 90 %
Für die Berechnung der Kosten, muss jeder Kostenart ein Preis zugrunde gelegt werden.
Die Preise für die Substrate, welche in der Biogasanlage vergoren werden sollen, wurden mit Hilfe
von Vergleichsprojekten und aktuellen Preise in Thüringen für Biogassubstrate abgeschätzt.
Für den Strompreis wurde der aktuelle Tarif „NaKlar-Strom“ des regionalen Anbieters
Werraenergie GmbH zu Grunde gelegt. Zwar können durch diverse Strompreisvergleichsrechner
auch günstigere Tarife ausgewählt werden, allerdings wird dadurch nicht die sog. regionale
Wertschöpfung erhöht, was neben günstigen Wärmegestehungspreisen auch ein Ziel des
Biomassebasierten Wärmenetzes Breitungen ist.
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
77
Tab. 8-10 Strombedarf beim Biomassebasierten Wärmenetz Breitungen
Anlagenkomponente
Satelliten-BHKW
Kulturhaus
Satelliten-BHKW
Gewerbegebiet
Ausbau
bestehendes
Wärmenetz
Standort FAS
e. V. (Feldstr.
14)
Standort Büro
Agrargenos
Satelliten-BHKW 0 kWh 0 kWh 0 kWh 0 kWh
Wärmenetz 4.891 kWh 7.634 kWh 7.634 kWh 11.129kWh
Spitzenlastkessel 0 kWh 0 kWh 0 kWh 0 kWh
Die Personalkosten werden an bestehende Tarifverträge der Land- und Forstwirtschaft angelehnt
und mit 9,14 € pro Arbeitsstunde zzgl. 50 % Nebenkosten beziffert.
Somit ergeben sich die in Tab. 8-11 gelisteten Preise für Brennstoffe bzw. Substrate für die
Biogasanlage und das Personal:
Tab. 8-11 Annahmen für Preise und Erlöse (ohne USt.)
Parameter Quelle Preis
Elektrischer Strom Werraenergie GmbH (NaKlar-Strom) 20,99 ct/kWh 1
Erdgas Werraenergie GmbH (NaKlar-Gas) 5,276 ct/kWh 2
Maissilage BIOBETH 35 €/tFM
Rinderfestmist BIOBETH 1 €/tFM
Hühnertrockenkot BIOBETH 10 €/tFM
Lohnkosten BIOBETH 9,14 € + 50 % Nebenkosten
EEG-Vergütung BIOBETH 0,57-20,34 ct/kWh 3
1) ab 1.501 kWh/a 2) ab 50.001 kWh/a 3) detaillierte Aufschlüsselung siehe Tab. 7-9
Nach Kapitel 7.3.2 ist die Höhe der EEG-Vergütung für den im Biogas-BHKW erzeugten
eingespeisten Strom sowohl von den Einsatzstoffen, als auch von der Bemessungsleistung
abhängig. Es besteht ein Vergütungsanspruch für 20 Jahre zzgl. der Zeit im Jahr der
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
78
Inbetriebnahme. Da im Rahmen dieser Machbarkeitsstudie ein Zeitraum von 20 Jahren betrachtet
wird, ist somit mit konstanten jährlichen Einnahmen aus der Einspeisung des Stromes in das
öffentliche Netz zu rechnen. Vorausgesetzt die Biogasproduktion und der Betrieb des Satelliten-
BHKWs laufen konstant. Verluste an der Trafostation werden in Höhe von 1 % des eingespeisten
elektrischen Stromes berücksichtigt.
Da im Rahmen dieser Machbarkeitsstudie Preissteigerungsraten ebenfalls Gegenstand der
Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen sind, werden diese in Anlehnung an /VDI07/ und /STA11/
nach Tab. 8-12 angenommen. Grundlage der Preissteigerungsraten spielen dabei die Preisdaten
vom Statistischen Bundesamt.
Dabei ist für alle Kostenarten, außer der EEG-Vergütung, eine Preissteigerungsrate zu erwarten.
Tab. 8-12 Annahmen für die Preissteigerungsraten
Parameter Preissteigerungsrate pro Jahr Quelle
Ersatzbeschaffungen 2,7 % VDI 2067
Instandsetzung 2,7 % VDI 2067
Elektrischer Strom 3,8 % Statistisches Bundesamt 1
Substrate für die Biogasanlage 2,3 % Statistisches Bundesamt 2
Erdgas 5,4 % Statistisches Bundesamt 3
Wartung & Instandhaltung 3,2 % BIOBETH
Löhne & Gehälter 3,2 % Statistisches Bundesamt 4
Material & Beratung 3,2 % BIOBETH
Versicherung, Pacht etc. 1,0 % BIOBETH
Umweltgutachten 3,2 % BIOBETH
1) Statistisches Bundesamt (/STA11/) Preisentwicklung von 2000 bis 2010 für „Elektrischer Strom Abgabe an gewerbliche Anlagen“ -> BIOBETH, durchschnittliche Preissteigerungsrate dieses Zeitraumes berechnet 2) Statistisches Bundesamt (/STA11/) Preisentwicklung von 1995 bis 2010 für „Getreide“ -> BIOBETH, durchschnittliche Preissteigerungsrate dieses Zeitraumes berechnet 3) Statistisches Bundesamt (/STA11/) Preisentwicklung von 1995 bis 2010 für „Erdgas Abgabe an Handel & Gewerbe“ -> BIOBETH, durchschnittliche Preissteigerungsrate dieses Zeitraumes berechnet 4) Statistisches Bundesamt (/STA11/) Preisentwicklung von 1995 bis 2010 für „Tarifverdienst Energieversorgung - Neue Länder“ -> BIOBETH, durchschnittliche Preissteigerungsrate dieses Zeitraumes berechnet
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
79
8.3 Ergebnisse der VDI 2067
Betrachtet man nun die Variante Grundversorgung, also dass die potenziellen kommunalen und
gewerblichen Wärmeabnehmer Heizungsanlagen für Spitzen- und Redundanzzeiten vorhalten
müssen, unter der Annahme von Preissteigerungsraten für Energie, Substrate, Personal,
Versicherung, Gutachten etc. auf 20 Jahre bei einem angenommenen Zinssatz von 5 % erhält man
in Abhängigkeit der Förderung nach dem Thüringer Förderprogramm für Wärme- und
Biogasleitungen folgende Ergebnisse für die Wärmegestehungspreise (Tab. 8-13):
Tab. 8-13 Wärmegestehungspreis in ct/kWh (ohne USt.) für Variante Grundversorgung
Szenario Satelliten-BHKW
Kulturhaus
Satelliten-BHKW Gewerbegebiet
Ausbau
besteh.
Wärme-
netz
Standort FAS e. V.
(Feldstr. 14)
Standort
Bürogebäude
Agrargenoss.
Variante EEG-
Vergütung 1 ESK I
ESK
I&II ESK I
ESK
I&II ESK I
ESK
I&II
Förderung 2
0 % 26,38 18,21 1,65 -4,71 1,20 -5,17 0,96
35 % 22,11 13,97 0,25 -6,11 -0,07 -6,44 0,20
65 % 18,45 10,28 -0,94 -7,31 -1,16 -7,52 -
1) siehe Kapitel 7.3.2 2) im Rahmen Thüringer Förderprogramm nach Tab. 7-11
Es ist zu erkennen, dass bei den unterstellten Annahmen aus Kapitel 8.2 unter den betrachteten
Fördermöglichkeiten und Varianten der EEG-Vergütung für den eingespeisten Strom aus den
Satelliten-BHKW nach EEG 2012 die Wärme aus dem Biomassebasierten Wärmenetz lediglich für
das Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet (beide Standorte) und für das Szenario Ausbau
bestehendes Wärmenetz für unter 1,7 ct/kWh abgegeben werden kann, um ein kostenneutralen
Betrieb zu gewährleisten. Im Idealfall mit einer Förderung der Wärme und Biogasleitung im
Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet in Höhe von 65 % könnte die Wärme sogar für unter
1 ct/kWh abgegeben werden, ähnlich dem Szenario Ausbau bestehendes Wärmenetz.
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
80
Für das Biomassebasierte Wärmenetz Breitungen werden in dem Szenario Satelliten-BHKW
Gewerbegebiet teilweise negative Wärmegestehungspreise erreicht. Dies bedeutet, dass die zu
erwartende jährliche EEG-Vergütung höher ausfällt als die jährlichen laufenden Kosten. Da aber
Wärme nicht „verschenkt“ werden darf, muss ein Mindestpreis angesetzt werden. Mit z. B.
1 ct/kWh würde das Wärmenetz aber immer noch deutlich unter den Wärmegestehungspreisen der
fossilen bisherigen Wärmeversorgung der potenziellen Wärmeabnehmer liegen.
Da in dieser Variante lediglich die Grundversorgung untersucht wurde, fehlen die
Wärmegestehungspreise für den Spitzenlastkessel auf Erdgasbasis. Berücksichtigt man diese
(Vollversorgung) kann man zwar mehr Wärme an die kommunalen und gewerblichen
Wärmeabnehmer verkaufen, dafür sind aber auch die jährlichen Kosten höher. Im Ergebnis liegen
die Wärmegestehungspreise bei dieser Variante deutlich höher, als bei der Variante
Grundversorgung (Tab. 8-14).
Tab. 8-14 Wärmegestehungspreis in ct/kWh (ohne USt.) für Variante Vollversorgung
Szenario Satelliten-BHKW
Kulturhaus
Satelliten-BHKW Gewerbegebiet
Ausbau
besteh.
Wärme-
netz
Standort FAS e. V.
(Feldstr. 14)
Standort
Bürogebäude
Agrargenoss.
Variante EEG-
Vergütung 1 ESK I
ESK
I&II ESK I
ESK
I&II ESK I
ESK
I&II
Förderung 2
0 % 25,88 18,97 3,17 -2,81 2,76 -3,22 1,80
35 % 22,27 15,37 1,86 -4,12 1,57 -4,41 1,05
65 % 19,18 12,28 0,73 -5,25 0,55 -5,43 -
1) siehe Kapitel 7.3.2 2) im Rahmen Thüringer Förderprogramm nach Tab. 7-11
Auch bei der Variante Vollversorgung liegen die Wärmegestehungspreise beim Szenario Satelliten-
BHKW Kulturhaus deutlich über den der anderen beiden Szenarien. Beim Szenario Ausbau
bestehendes Wärmenetz kann die Wärme für unter 1,8 ct/kWh abgegeben werden, um ein
kostenneutralen Betrieb zu gewährleisten. Im Idealfall mit einer Förderung der Wärmeleitung von
35 % sogar unter 1,1 ct/kWh. Die geringsten Wärmegestehungspreise werden, wie auch schon bei
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
81
der Variante Grundversorgung beim Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet mit einer 65 %
Förderung für die Wärme- und Biogasleitungen. Die Wärme könnte dabei sogar für unter 1ct/kWh
trotz der kostenintensiveren Vollversorgung abgegeben werden.
Weiterhin ist aus beiden Tabellen zu erkennen, dass der Standort des Satelliten-BHKWs (FAS e. V.
Feldstraße 14 oder Bürogebäude Agrargenossenschaft Werragrund e. G.) im Gewerbegebiet kaum
einen Einfluss auf den Wärmegestehungspreis des Biomassebasierten Wärmenetzes Breitungen hat.
Es werden ähnlich niedrige Preise erzielt.
Um eine Aussage treffen zu können, ob diese ermittelten Wärmegestehungspreis aus den Tab. 8-13
und Tab. 8-14 nun eine Vorzüglichkeit des Biomassebasierten Wärmenetzes Breitungen im
Vergleich zu der bisherigen Wärmeversorgung der kommunalen und gewerblichen
Wärmeabnehmer darstellt, müssen diese verglichen werden (Tab. 8-15).
Tab. 8-15 Vergleich der Wärmegestehungspreise in ct/kWh (ohne USt.)
Szenario
Satelliten-
BHKW
Kulturhaus
Satelliten-BHKW
Gewerbegebiet Aus-
bau
best.
Wär-
menetz
Erd-
gas-
kessel1
Standort FAS
e. V.
(Feldstr. 14)
Standort
Bürogebäude
Agrargenoss.
Variante EEG-Vergütung 2 ESK
I
ESK
I&II
ESK
I
ESK
I&II
ESK
I
ESK
I&II
Grund-
ver-
sorgung
Förder-
ung 3
0 % 26,38 18,21 1,65 -4,71 1,20 -5,17 0,96
9,29 4 35 % 22,11 13,97 0,25 -6,11 -0,07 -6,44 0,20
65 % 18,45 10,28 -0,94 -7,31 -1,16 -7,52 -
Voll-
ver-
sorgung
Förder-
ung 3
0 % 25,88 18,97 3,17 -2,81 2,76 -3,22 1,80
11,11 35 % 22,27 15,37 1,86 -4,12 1,57 -4,41 1,05
65 % 19,18 12,28 0,73 -5,25 0,55 -5,43 -
1) 85 kW thermische Leistung 2) siehe Kapitel 7.3.2 3) im Rahmen Thüringer Förderprogramm nach Tab. 7-11 4) lediglich Erdgas-Preis mit Preissteigerung mit 5,4 % Preissteigerung pro Jahr
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
82
Aufgrund der großen Datenmenge ist eine Aufstellung der einzelnen Kostengruppen
Kapitalkosten, Verbrauchskosten, Betriebskosten und Sonstiger Kosten je Szenario in Tab. 10-5 bis
Tab. 10-8 im Anhang zu entnehmen. Eine detailliertere Kostenaufstellung für den Vergleichskessel
auf Heizölkessel ist in der Tab. 10-9 im Anhang aufgelistet.
Abb. 8-1 Wärmegestehungspreise ohne Förderung, mit Vollversorgung und ESK I
Es ist eindeutig zu erkennen, dass das Biomassebasierte Wärmenetz Breitungen unter den
getroffenen Annahmen für das Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet und Ausbau bestehendes
Wärmenetz eine preisliche Alternative zu der bisherigen Wärmeversorgung der kommunalen und
gewerblichen Wärmeabnehmer darstellen kann.
Bei dem Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet unterscheiden sind die Wärmegestehungspreise
beim Standort Bürogebäude Agrargenossenschaft Werragrund e. G. zwischen 0,4 ct/kWh (0 %
Förderung) bis 0,2 ct/kWh (65 % Förderung) geringer als beim Standort FAS e. V. Feldstraße 14.
Aufgrund dieser vergleichsweise geringen Differenz bei den Wärmegestehungspreisen wird an
dieser Stelle kein Standort für ein Satelliten-BHKW im Gewerbegebiet empfohlen.
Das Szenario Satelliten-BHKW Kulturhaus stellt keine preisliche Alternative, weder in der Variante
Grundversorgung, noch in der Variante Vollversorgung, zur bisherigen Wärmeversorgung der
kommunalen und gewerblichen Wärmeabnehmer dar.
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen nach VDI 2067
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
83
Der Ausbau des bestehenden Wärmenetzes stellt das Szenario mit dem geringsten Aufwand bzgl.
Bauleistung und Investitionskosten dar. Es werden in der Grundversorgung
Wärmegestehungspreise unter 1 ct/kWh und in der Vollversorgung unter 2 ct/kWh ermöglicht.
Damit liegen diese Wärmegestehungspreise deutlich unter den des Vergleichskessels. Bei einem
Wärmebedarf von 160.000 kWh im Jahr könnten durch eine Wärmevollversorgung über das
Biomassebasierte Wärmenetz etwa 14.900 € pro Jahr gespart werden.
Wenn man nun für die Nutzungsdauer von Wärmeleitungen und Hausübergabestationen
entsprechend der VDI 2067 40 bzw. 30 Jahre zu Grunde, anstatt der nach AfA geforderten 20
Jahre (siehe auch Kapitel 8.2) würden sich die Wärmegestehungspreis nochmals um etwa 1 ct/kWh
verringern. Vergleichbare Wärmenetze aus anderen Projekten haben gezeigt, dass Wärmeleitungen
durchaus eine Lebensdauer über 40 bzw. Hausübergabestationen über 30 Jahre aufweisen können.
Im Folgenden werden aber die Wärmegestehungspreise mit der Nutzungsdauer von 20 Jahren,
weiterverwendet, um einen gewissen Sicherheitszuschlag zu gewähren.
Es sollte allerdings beachtet werden, dass ein evtl. Wärmegestehungspreis für die Biogasanlage
Breitungen I bzw. II nicht berücksichtigt ist. Würde dieser z. B. 3 ct/kWh betragen, wie dies aus
ähnlichen Projekten in Thüringen bekannt ist, würde der Wärmegestehungspreis sowohl in dem
Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet, als auch beim Ausbau bestehendes Wärmenetz unter
dem Wärmegestehungspreis des Vergleichskessels auf Erdgasbasis mit 85 kW thermischer Leistung
liegen.
Weiterhin sollte beachtet werden, dass die Art und Menge der zusätzlich benötigten Einsatzstoffe
für die Biogasanlage Breitungen I einen entscheidenden Einfluss auf die jährlichen Erlöse nach
EEG und damit den Wärmegestehungspreis haben. Unter den in dieser Studie getroffenen
Annahmen ist ein Substratmix aus Maissilage und Wirtschaftsdüngern zu empfehlen.
Auf Grund der derzeitig noch offenen Punkte im EEG 2012 bzgl. Anlagenbegriff und
Vergütungsberechnung für Satelliten-BHKW bei Altanlagen, ist der Ausbau des bestehenden
Wärmenetzes zu empfehlen. In diesem Szenario wird lediglich eine höhere KWK-Vergütung der
Biogasanlage Breitungen II, eine sogenannte Altanlage, erwirtschaftet. Dennoch können
vergleichsweise geringe Wärmegestehungspreise erzielt werden.
Nichtsdestotrotz sollte ein Satelliten-BHKW, welches von der Biogasanlage Breitungen I versorgt
wird, im Gewerbegebiet nach Klärung der Fragen bzgl. EEG-Vergütung zusätzlich in Betracht
gezogen werden.
Fazit
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
84
9 Fazit
Bei allen vier betrachteten Szenarien hält das Biomassebasierte Wärmenetzes Breitungen die
Effizienzkriterien des Thüringer Förderprogramms für Wärme- und Biogasleitungen ein,
Bei den in der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung nach VDI 2067 nicht berücksichtigten
Förderprogrammen, wie z. B. KfW Programm Erneuerbare Energien, werden ebenfalls für diese
Anschlussquoten die Effizienzkriterien eingehalten.
Die Biomassebasierte Wärmeversorgung Breitungen stellt für die beiden Szenarien Satelliten-
BHKW Gewerbegebiet und Ausbau bestehendes Wärmenetz sowohl in der Grundversorgung,
als in der Vollversorgung eine preisliche Alternative zu der herkömmlichen
Wärmeversorgung dar. Die geringsten Gesamtwärmegestehungskosten bei
Berücksichtigung von Preissteigerungsraten mit unter 1 ct/kWh und damit über 7 ct/kWh
einer mit Erdgas befeuerten Heizungsanlage bei einem potenziellen Wärmeabnehmer werden bei
einer der Grundversorgung erreicht. Aber auch die Vollversorgung kann mit unter 2 ct/kWh eine
preisliche Alternative zu den 11,11 ct/kWh der Vergleichsanlage darstellen.
Eine weitere Möglichkeit wäre evtl. zwei Satelliten-BHKW im Gewerbegebiet. Eines wie in dieser
Studie untersucht am Standort des Bürogebäudes der Agrargenossenschaft Werragrund e. G. und
ein zweites mit einer thermischen Leistung von etwa 40 kW am Standort der FAS e. V. Feldstraße
14. Dadurch könnte sich die FAS e. V. am Standort Feldstraße 14 selbst mit Wärme versorgen und
es wäre lediglich ein Biogasleitung und keine Wärmeleitung zu diesem Standort nötig zu verlegen.
Bei dem Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet liegen die Wärmegestehungspreise über
den Vergleichspreisen bei einem Heizölkessel. Dies liegt vor allem an dem erhöhten
Investitionsbedarf bei der Verlegung der Biogasleitung (Querung Werra) und der relativ geringen
Wärmeabnahme an dem Standort Areal Kulturhaus. Durch den Gewinn zusätzlicher
Wärmabnehmer an diesem Standort könnte evtl. auch ein Satelliten-BHKW höherer
Anlagenleistung mit besseren Wirkungsgraden zum Einsatz kommen. Dadurch könnte evtl. der
Wärmegestehungspreis verringert werden. Die Vorzüglichkeit dieses Szenarios im Vergleich zu
einer bestehenden Wärmeversorgung müsste dann nochmals geprüft werden.
Nichtsdestotrotz sollte auch nach an einer Wärmenutzung der Satelliten-BHKWs für die
Sommermonate gesucht werden. Aufgrund des geringen Wärmebedarfs der potenziellen
Wärmeabnehmer müsste unter den bisherigen Annahmen regenerativ erzeugte Wärme über
Notkühler emittiert werden. Trocknungsprozesse von Holzhackschnitzeln oder Getreide wären
Fazit
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
85
eine Möglichkeit. Auch der Anschluss weitere gewerblicher und privater potenzieller
Wärmeabnehmer entlang des Verlaufs der Wärmetrasse sollte angestrengt werden.
Auch ein direkter Biogasverkauf an z. B. die Endter Engineering, um deren derzeit noch mit
Heizöl betriebenen BHKWs auf Biogas umzustellen, wäre ein denkbarer Weg. Allerdings sollte in
diesem Fall die Parameter der Gasbeschaffenheit des Biogases genau festgelegt werden.
Der in den Satelliten-BHKWs erzeugte elektrische Strom, der im Rahmen dieser Studie
komplett in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden soll, um dafür die entsprechende EEG-
Vergütung zu erhalten, könnte in den nächsten Jahren auch zur Deckung des Strombedarfs
der Gemeinde Breitungen verwendet werden (Direktvermarktung).
Als nächste Schritte sollten Absichtserklärungen der kommunalen und gewerblichen
Wärmeabnehmer eingeholt werden und die Betreiberform der Wärme- und Biogasleitungen des
Biomassebasierten Wärmenetzes geklärt werden. Danach sollte eine Planung in Auftrag gegeben,
Fördermittel beantragt und der Kontakt zu Kreditinstituten gesucht werden. Für den
Anlagenbestandteil Satelliten-BHKW sollte frühzeitig der Kontakt zum Netzbetreiber Thüringer
Energienetze GmbH gesucht werden. Auch sollte dieses Projekt den entsprechenden
Genehmigungsbehörden vorgestellt werden, um frühzeitig Zeit und Aufwand für die Genehmigung
abzuschätzen.
Bzgl. der Förderung der Wärmeleitungen kann das KfW-Programm „Erneuerbare Energien“
eine Alternative zum Thüringer Förderprogramm bei einer Förderquote von 35 %
darstellen. Entscheidend ist die Einstufung in die Bonitätsklassen bei der KfW und somit der
Zinssatz für ein Darlehen.
Abschließend ist zu sagen, dass neben den ökonomischen Vorteilen, die das untersuchte
Biomassebasierte Wärmenetz Breitungen mit sich bringt, auch ökologische Vorteile vorweist. So
erreichen z. B. die Kohlenstoffdioxid-Einsparung (CO2) mit Vergleichssystemen fossiler
Wärmeversorgung Werte von 214 bis 2.651 t pro Jahr (Tab. 9-1).
Tab. 9-1 CO2-Einsparung gegenüber fossiler Vergleichssysteme
Szenario Satelliten-BHKW
Kulturhaus
Satelliten-BHKW Gewerbegebiet Ausbau
bestehendes
Wärmenetz Standort FAS
e. V. (Feldstr. 14)
Standort
Bürogebäude
Agrargenoss.
CO2-Einsparung 214 t/a 1.102 t/a 1.102 t/a 2.651 t/a
Anhang
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
87
Tab. 10-1 Technische Parameter Anlagengruppe BHKW (ohne USt.)
Szenario Satelliten-BHKW
Kulturhaus
Satelliten-BHKW Gewerbegebiet Ausbau
bestehendes
Wärmenetz 1
Standort FAS e. V.
(Feldstraße 14)
Standort Büro
Agrargenoss.
BHKW
Nutzungsdauer 7 a 7 a 7 a
Elektrische Leistung BHKW 40 kW 190 kW 537 kW
Elektrischer Wirkungsgrad 35 % 38 % 38 %
Thermische Leistung BHKW 40 kW 220 kW 600 kW
Thermischer Wirkungsgrad 35 % 44 % 43 %
Volllaststunden 7.800 h 7.800 h 7.800 h/a
Eigenwärmebedarf (Beheizung Fermenter) 0 % 0 % 150 kW
Wärmeauskopplung für Wärmenetz 100 % 100 % 450 kW
Bereitgestellte Wärme Einspeisung Wärmenetz 228.384 kWh 1.097.308 kWh 1.100.188 kWh 1.656.247 kWh
Bereitgestellte Wärme ab Hausübergabestationen 173.192 kWh 840.718 kWh 840.104 kWh 1.291.243 kWh
Investitionskosten 2 103.968 € 214.320 € - 3
Biogasleitung
Nutzungsdauer 20 a 20 a 20 a -
Netzlänge 1.350 m 900 m 500 m -
Investitionskosten 4 175.500 € 90.000 € 50.000 € -
Gasbehandlung 5 Nutzungsdauer 12 a 12 a 12 a -
Investitionskosten 20.000 € 60.000 € 60.000 € -
Gesamtinvestitionskosten 299.468 € 364.320 € 324.320 € 0 € 1) inkl. bestehendes Wärmenetz (414 mTrasse & 3 Wärmeabnehmer) 2) Motor, Schalldämpfung, Katalysator, Schmierölversorgung, Schaltschrank, Be- und Entlüftung, Transport & Montage, Inbetriebnahme (/ASU11/) + 20 % Zuschlag für Trafostation, Planung & Container 3) bereits vorhanden 4) Leitung & Ausrüstung (40 €/m) + Tiefbau (50 €/m) + Planung (10 €/m) + evtl. Werrakreuzung (30 €/m) 5) Feinentschwefelung, Trocknung und Gasverdichter
Anhang
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
88
Tab. 10-2 Technische Parameter Anlagengruppe Wärmenetz (ohne USt.)
Szenario Satelliten-BHKW
Kulturhaus
Satelliten-BHKW Gewerbegebiet Ausbau bestehendes
Wärmenetz 1 Standort FAS e. V.
(Feldstraße 14)
Standort Bürogebäude
Agrargenossenschaft
Nutzungsdauer (Wärmeleitungen / HÜS) 2 20 a 20 a 20 a 20 a
Maximale Netzleistung ab HH 122 kW 568 kW 569 kW 784 kW
Minimale Netzleistung ab HH 5 kW 21 kW 21 kW 28 kW
Wärme ab HH 270.328 kWh 1.167.308 kWh 1.171.229 kWh 1.660.232 kWh
Verkaufte Wärme ab HÜS (Vollversorgung) 205.000 kWh 894.350 kWh 894.350 kWh 1.294.350 kWh
Verlustwärme 65.328 kWh 272.958 kWh 276.879 kWh 365.882 kWh
Netzlänge (Trassenlänge) 319 mTrasse 1.195 mTrasse 1.185 mTrasse 1.613 mTrasse
Hausübergabestationen (Wärmeabnehmer) 4 8 8 11
Gleichzeitigkeitsfaktor (GF) 1,00 0,98 0,98 0,97
Wärmebelegung (abgenommene Wärme) 643 kWh/mTrasse 748 kWh/mTrasse 547 kWh/mTrasse 802 kWh/mTrasse
Jahreswärmeverlust ab HH 24,2 % 23,4 % 29,7 % 22,0 %
Jahres-Pumpenergiebedarf 4.891 kWh 7.634 kWh 7.634 kWh 11.129 kWh
Investitionskosten Netzleitung inkl. Montage 45.828 € 185.021 € 186.391 € 248.537 €
Investitionskosten HÜS inkl. Montage 19.134 € 46.348 € 46.348 € 64.213 €
Grabungskosten inkl. Oberflächenwiederherstellung 19.691 € 80.125 € 80.505 € 107.965 €
Investitionskosten Netzpumpen ohne Montage 2.216 € 2.678 € 2.678 € 3.316 €
Gesamtinvestitionskosten 86.869 € 314.172 € 315.922 € 424.031 € 3
HH = Heizhaus; HÜS = Hausübergabestation 1) inkl. bestehendes Wärmenetz (414 mTrasse & 3 Wärmeabnehmer) 2) nach AfA-Tabellen, nach VDI 2067 allerdings 40 a Wärmeleitungen und 30 a HÜS 3) 285.661 € ohne bestehendes Wärmenetz (138.370 €)
Anhang
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
89
Tab. 10-3 Technische Parameter Anlagegruppe Spitzenlastkessel auf Erdgasbasis (ohne USt.)
Szenario Satelliten-BHKW
Kulturhaus
Satelliten-BHKW Gewerbegebiet Ausbau bestehendes
Wärmenetz 1 Standort FAS e. V.
(Feldstraße 14)
Standort Büro
Agrargenoss.
Nutzungsdauer 20 a 20 a 20 a 20 a
Thermische Leistung BHKW 85 kW 350 kW 350 kW 350 kW
Erdgasbedarf 54.665 kWh 85.560 kWh 86.799 kWh 3.427 kWh
Bereitgestellte Wärme Einspeisung Wärmenetz 41.719 kWh 69.106 kWh 70.137 kWh 3.208 kWh
Bereitgestellte Wärme ab Hausübergabestationen 31.808 kWh 53.632 kWh 54.246 kWh 3.107 kWh
Investitionskosten 2 20.000 € 85.000 € 85.000 € 85.000 € 1) inkl. bestehendem Wärmenetz (414 mTrasse & 3 Wärmeabnehmer) 2) Kessel, Gasreinigung und Anschlüsse
Anhang
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
90
Tab. 10-4 Mehrbedarf an Biogassubstrat und EEG-Vergütung (ohne USt.)
Szenario
Satelliten-
BHKW
Kulturhaus
Satelliten-BHKW Gewerbegebiet Ausbau
bestehendes
Wärmenetz 1
Standort FAS
e. V. (Feldstr. 14)
Standort Büro
Agrargenoss.
Mehrbedarf Biogassubstrat
Variante ESK I Menge Silage 2 890 t/a 3.900 t/a -
Variante ESK I & II
Menge Maissilage (ESK I)3 550 t/a 2.600 t/a -
Menge Rinderfestmist (ESK II) 4 230 t/a 1.100 t/a -
Menge Hühnerkot (ESK II) 5 140 t/a 700 t/a -
Gesamtmenge 920 t/a 4.400 t/a -
Vergütung entsprechend EEG 2012 EEG 2012 EEG 2012 EEG 2009
EEG 2012 Mindestwärmenutzung
Erzeugte Wärme BHKW 6 312.000 kWh 1.716.000 kWh 1.716.000 kWh 4.680.000 kWh
Genutzte Wärme ab HÜS 173.192 kWh 840.718 kWh 840.104 kWh 1.291.243 kWh
Wärmenutzung 7 69,4 % 61,2 % 61,2 % -
Anteil Maissilage etc. („Maisdeckel“) bei ESK I & ESK II 59,8 % 59,1 % 59,1 % -
EEG-Vergütung
Variante ESK I 19,77 ct/kWh 19,19 ct/kWh 0,57 ct/kWh 8
Variante ESK I & II 20,34 ct/kWh 19,76 ct/kWh
ESK = Einsatzstoffvergütungsklasse; HÜS = Hausübergabestation 1) inkl. bestehendes Wärmenetz (414 mTrasse & 3 Wärmeabnehmer) 2) Annahme: Gasertrag 100 m³Methan pro tFM mit 35 €/tFM 3) Gasertrag 106 m³Methan pro tFM (/BIOM12/) mit 35 €/tFM 4) Gasertrag 53 m³Methan pro tFM (/BIOM12/) mit 1 €/tFM
5) Gasertrag 82 m³Methan pro tFM (/BIOM12/) mit 10 €/tFM
6) 7.800 h 7) inkl. 25 % Netzverluste (bezogen auf Nutzwärme), welche für Wärmenetze angerechnet werden können (Anlage 2 Nr. 3 b) EEG 2012) 8) Mehrerlös durch KWK-Bonus -> 891.243 kWh (ohne 400.000 kWh bereits angeschlossene Wärmeabnehmer) * Stromkennzahl (537 kWelektr./600 kWtherm.) / erzeugter Strom (537 kWelektr. * 7.800 h) -> 19 % KWK-Anteil * 3 ct/kWh KWK-Bonus * 1 % (Trafoverluste)
Anhang
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
91
Tab. 10-5 Kostenübersicht Szenario Satelliten-BHKW Kulturhaus (ohne USt.)
Variante EEG-Vergütung ESK I 1 ESK I & II 2
Anlagengruppe BHKW Wärmenetz Erdgaskessel BHKW Wärmenetz Erdgaskessel
Kapitalkosten
Förderung 0 %3 37.594 €/a 8.294 €/a
1.855 €/a
37.594 €/a 8.294 €/a
1.855 €/a Förderung 35 %3 32.103 €/a 6.392 €/a 32.103 €/a 6.392 €/a
Förderung 65 %3 27.397 €/a 4.761 €/a 27.397 €/a 4.761 €/a
Verbrauchskosten 37.593 €/a 1.410 €/a 4.571 €/a 25.199 €/a 1.410 €/a 4.571 €/a
Betriebskosten 15.383 €/a 249 €/a 803 €/a 15.383 €/a 249 €/a 803 €/a
Sonstige Kosten 5.762 €/a 471 €/a 130 €/a 5.762 €/a 471 €/a 130 €/a
Gesamtkosten
Förderung 0 %3 96.333 €/a 10.424 €/a
7.358 €/a
83.939 €/a 10.424 €/a
7.358 €/a Förderung 35 %3 90.842 €/a 8.522 €/a 78.448 €/a 8.522 €/a
Förderung 65 %3 86.136 €/a 6.891 €/a 73.742 €/a 6.891 €/a
Verkaufte Wärme ab HÜS 205.000 kWh/a 205.000 kWh/a
Verkaufte Wärme ab HÜS 4 173.192 kWh/a - 173.192 kWh/a -
Erlöse EEG 5 61.066 €/a 62.826 €/a
WGP (Vollversorgung)
Förderung 0 %3 25,88 ct/kWh 18,97 ct/kWh
Förderung 35 %3 22,27 ct/kWh 15,37 ct/kWh
Förderung 65 %3 19,18 ct/kWh 12,28 ct/kWh
WGP 4 (Grundversorgung)
Förderung 0 %3 26,38 ct/kWh - 18,21 ct/kWh -
Förderung 35 %3 22,11 ct/kWh - 13,94 ct/kWh -
Förderung 65 %3 18,45 ct/kWh - 10,28 ct/kWh -
ESK = Einsatzstoffvergütungsklasse; HÜS = Hausübergabestation 1) 890 t/a Silage -> ohne Einhaltung „Maisdeckel“ 2) 550 t/a Maissilage (ESK I) + 230 t/a Rinderfestmist (ESK II) + 140 t/a Hühnertrockenkot (ESK II) -> mit Einhaltung „Maisdeckel“ 3) für Wärmeleitung und Biogasleitung nach dem Thüringer Förderprogramm für Wärme- und Biogasleitungen 4) ohne Spitzenlastkessel auf Erdgasbasis 5) Trafoverluste in Höhe von 1 % berücksichtigt
Anhang
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
92
Tab. 10-6 Kostenübersicht Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet - Standort FAS e. V. Feldstraße 14 (ohne USt.)
Variante EEG-Vergütung ESK I 1 ESK I & II 2
Anlagengruppe BHKW Wärmenetz Erdgaskessel BHKW Wärmenetz Erdgaskessel
Kapitalkosten
Förderung 0 %3 58.088 €/a 29.711 €/a
5.378 €/a
58.088 €/a 29.711 €/a
5.378 €/a Förderung 35 %3 53.875 €/a 22.189 €/a 53.875 €/a 22.189 €/a
Förderung 65 %3 50.263 €/a 15.742 €/a 50.263 €/a 15.742 €/a
Verbrauchskosten 164.736 €/a 2.201 €/a 7.155 €/a 119.599 €/a 2.201 €/a 7.155 €/a
Betriebskosten 32.125 €/a 604 €/a 1.581 €/a 32.125 €/a 604 €/a 1.581 €/a
Sonstige Kosten 6.256 €/a 1.702 €/a 377 €/a 6.256 €/a 1.702 €/a 377 €/a
Gesamtkosten
Förderung 0 %3 261.204 €/a 34.218 €/a
14.492 €/a
216.067 €/a 34.218 €/a
14.492 €/a Förderung 35 %3 256.992 €/a 26.697 €/a 211.855 €/a 26.697 €/a
Förderung 65 %3 253.381 €/a 20.249 €/a 208.244 €/a 20.249 €/a
Verkaufte Wärme ab HÜS 894.350 kWh/a 894.350 kWh/a
Verkaufte Wärme ab HÜS 4 840.718 kWh/a - 840.718 kWh/a -
Erlöse EEG 5 281.552 €/a 289.915 €/a
WGP (Vollversorgung)
Förderung 0 %3 3,17 ct/kWh -2,81 ct/kWh
Förderung 35 %3 1,86 ct/kWh -4,12 ct/kWh
Förderung 65 %3 0,73 ct/kWh -5,25 ct/kWh
WGP 4 (Grundversorgung)
Förderung 0 %3 1,65 ct/kWh - -4,71 ct/kWh -
Förderung 35 %3 0,25 ct/kWh - -6,11 ct/kWh -
Förderung 65 %3 -0,94 ct/kWh - -7,31 ct/kWh -
ESK = Einsatzstoffvergütungsklasse; HÜS = Hausübergabestation 1) 890 t/a Silage -> ohne Einhaltung „Maisdeckel“ 2) 550 t/a Maissilage (ESK I) + 230 t/a Rinderfestmist (ESK II) + 140 t/a Hühnertrockenkot (ESK II) -> mit Einhaltung „Maisdeckel“ 3) für Wärmeleitung und Biogasleitung nach dem Thüringer Förderprogramm für Wärme- und Biogasleitungen 4) ohne Spitzenlastkessel auf Erdgasbasis 5) Trafoverluste in Höhe von 1 % berücksichtigt
Anhang
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
93
Tab. 10-7 Kostenübersicht Szenario Satelliten-BHKW Gewerbegebiet - Standort Bürogebäude Agrargenossenschaft (ohne USt.)
Variante EEG-Vergütung ESK I 1 ESK I & II 2
Anlagengruppe BHKW Wärmenetz Erdgaskessel BHKW Wärmenetz Erdgaskessel
Kapitalkosten
Förderung 0 %3 54.878 €/a 29.874 €/a
5.378 €/a
54.878 €/a 29.874 €/a
5.378 €/a Förderung 35 %3 51.789 €/a 22.303 €/a 51.789 €/a 22.303 €/a
Förderung 65 %3 49.141 €/a 15.813 €/a 49.141 €/a 15.813 €/a
Verbrauchskosten 164.736 €/a 2.201 €/a 7.259 €/a 119.599 €/a 2.201 €/a 7.259 €/a
Betriebskosten 31.604 €/a 604 €/a 1.583 €/a 31.604 €/a 604 €/a 1.583 €/a
Sonstige Kosten 6.039 €/a 1.712 €/a 377 €/a 6.039 €/a 1.712 €/a 377 €/a
Gesamtkosten
Förderung 0 %3 257.256 €/a 34.390 €/a
14.597 €/a
212.119 €/a 34.390 €/a
14.597 €/a Förderung 35 %3 254.167 €/a 26.819 €/a 209.030 €/a 26.819 €/a
Förderung 65 %3 251.519 €/a 20.329 €/a 206.382 €/a 20.329 €/a
Verkaufte Wärme ab HÜS 894.350 kWh/a 894.350 kWh/a
Verkaufte Wärme ab HÜS 4 840.104 kWh/a - 840.104 kWh/a -
Erlöse EEG 5 281.552 €/a 289.915 €/a
WGP (Vollversorgung)
Förderung 0 %3 2,76 ct/kWh -3,22 ct/kWh
Förderung 35 %3 1,57 ct/kWh -4,41 ct/kWh
Förderung 65 %3 0,55 ct/kWh -5,43 ct/kWh
WGP 4 (Grundversorgung)
Förderung 0 %3 1,20 ct/kWh - -5,17 ct/kWh -
Förderung 35 %3 -0,07 ct/kWh - -6,44 ct/kWh -
Förderung 65 %3 -1,16 ct/kWh - -7,52 ct/kWh -
ESK = Einsatzstoffvergütungsklasse; HÜS = Hausübergabestation 1) 890 t/a Silage -> ohne Einhaltung „Maisdeckel“ 2) 550 t/a Maissilage (ESK I) + 230 t/a Rinderfestmist (ESK II) + 140 t/a Hühnertrockenkot (ESK II) -> mit Einhaltung „Maisdeckel“ 3) für Wärmeleitung und Biogasleitung nach dem Thüringer Förderprogramm für Wärme- und Biogasleitungen 4) ohne Spitzenlastkessel auf Erdgasbasis 5) Trafoverluste in Höhe von 1 % berücksichtigt
Anhang
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
94
Tab. 10-8 Kostenübersicht Szenario Ausbau Bestehendes Wärmenetz (ohne USt.)
Anlagengruppe Wärmenetz 1 Erdgaskessel
Kapitalkosten Förderung 0 %2 27.068 €/a
5.378 €/a Förderung 35 %2 20.347 €/a
Verbrauchskosten 3.208 €/a 287 €/a
Betriebskosten 604 €/a 1.495 €/a
Sonstige Kosten 1.547 €/a 377 €/a
Gesamtkosten Förderung 0 %2 32.427 €/a
7.537 €/a Förderung 35 %2 25.706 €/a
Verkaufte Wärme ab HÜS 894.350 kWh/a 3
Verkaufte Wärme ab HÜS 4 893.393 kWh/a 3 -
Erlöse EEG 5 23.875 €/a
WGP (Vollversorgung)
Förderung 0 %2 1,80 ct/kWh
Förderung 35 %2 1,05 ct/kWh
WGP 4 (Grundversorgung)
Förderung 0 %2 0,96 ct/kWh -
Förderung 35 %2 0,20 ct/kWh -
HÜS = Hausübergabestation 1) ohne bestehendes Wärmenetz 2) für Wärmeleitung und Biogasleitung nach dem Thüringer Förderprogramm für Wärme- und Biogasleitungen 3) ohne Wärmeabsatz bestehendes Wärmenetz (400.000 kWh) 4) ohne Spitzenlastkessel auf Erdgasbasis 5) Trafoverluste in Höhe von 1 % berücksichtigt
Anhang
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
95
Tab. 10-9 Technische Parameter & Kostenübersicht Vergleichserdgaskessel (ohne USt.)
Thermische Leistung 85 kW
Wärmeabdeckung 161.500 kWh
Brennstoffbedarf 179.444 kWh/a 1
Investitionskosten 20.000 € 2
Nutzungsdauer 20 a
Kapitalkosten 1.855 €
Verbrauchskosten 15.006 €
Betriebskosten 959 €
Sonstige Kosten 130 €
Gesamt 17.950 €
Wärmegestehungspreis 11,11 ct/kWh
Wärmegestehungspreis (ausschließlich bzgl. Erdgasverbrauch) 9,29 ct/kWh
1) bei einem Wirkungsgrad von 90 % 2) Kessel, Gasreinigung und Anschlüsse
Quellenverzeichnis
Biomassebasiertes Wärmenetz Breitungen
96
11 Quellenverzeichnis
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Ausfertigungsdatum 24.07.1985. neu gefasst 14.03.1997. zuletzt geändert
26.11.2010
/9BIMV07/ 9. Bundesimmissionsschutzverordnung (9. BImSchV).
Ausfertigungsdatum 18.02.1977. neu gefasst 29.05.1992. zuletzt geändert
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Quellenverzeichnis
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Energien-Gesetz - EEG). konsolidierte (unverbindliche) Fassung des
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Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwerk e. V. (C.A.R.M.E.N),
Garching, Dezember 2005