Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource de r KommunenTechnische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen zu r Erschließung der Resourcen4. Kommunalbörse „Biomassenutzung in Kommunen“Erich Blaß STEAG New Energies
Monzelfeld Mai 21. Mai 2012
Stand Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit
Potentiale Bioabfall und Grünschnitt in Deutschland
Anlagentechnik für die Vergärung „schwieriger Substrate“
Mengenszenario für den ganzjährigen Betrieb einer Grünschnitt-
Vergärungsanlage
Eckdaten der Wirtschaftlichkeit
Notwendige Korrekturen im EEG
Fazit und Ausblick für das Saarland
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen
Inhalte
220.09.2012
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 320.09.2012
Quelle: DERA Deutsche Rohstoffagentur
82Jahre
1230Jahre
Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit
Förderung, Reserven und Ressourcen Stand 2010
Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit
Förderung, Reserven und Ressourcen Stand 2010
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 420.09.2012
Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit
Weltweiter Verbrauch Stand 2010
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 520.09.2012
1 Exa Joule = 1018 Joule
Energieinhalt für eine Jahres-produktion von 10 AKW‘s
Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit
Restlaufzeit der Reserven bei Förderung Stand 2010
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 620.09.2012
Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit
Restlaufzeit mit Resourcen bei Förderung Stand 2010
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 720.09.2012
Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit
Restlaufzeit mit Resourcen bei Förderung Stand 2010
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 820.09.2012
Deutschland wäre mit Braun- und Steinkohle
energieautark
Technologie Kohleverflüssigung ?
CO2 – Klimaauswirkung ?
Stand Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit
Potentiale Bioabfall und Grünschnitt in Deutschland
Anlagentechnik für die Vergärung „schwieriger Substrate“
Mengenszenario für den ganzjährigen Betrieb einer Grünschnitt-
Vergärungsanlage
Eckdaten der Wirtschaftlichkeit
Notwendige Korrekturen im EEG
Fazit und Ausblick für das Saarland
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen
Inhalte
920.09.2012
Aufkommen Bioabfall aus der Statistik der
Länder 2005 bis 2007
entspricht ca. 60 kg pro Einwohner und Jahr
Potential für 250 Biogasanlagen (20.000 t/ Anlage)
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 1020.09.2012
Aufkommen Grünschnitt aus der Statistik der
Länder 2005 bis 2007
Potential für 340 Biogasanlagen (10.000 t/ Anlage)
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 1120.09.2012
Humuswirtschaft & Kompost
Bioabfall 3,85 Mio. t/a
- davon 0,58 Mio. t/a Vergärung (15%)
Aufkommen Grünschnitt und Bioabfall
Angaben von Humus & Kompost 2010
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 1220.09.2012
Stand Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit
Potentiale Bioabfall und Grünschnitt in Deutschland
Anlagentechnik für die Vergärung „schwieriger Substrate“
Mengenszenario für den ganzjährigen Betrieb einer Grünschnitt-
Vergärungsanlage
Eckdaten der Wirtschaftlichkeit
Notwendige Korrekturen im EEG
Fazit und Ausblick für das Saarland
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen
Inhalte
1320.09.2012
Robust, langlebig
Betriebssicher
Hoher Wirkungsgrad
Wirtschaftlich
Technische Vorraussetzungen für die Vergärung
„schwieriger Substrate“
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 1420.09.2012
Nassfermentation Trockenfermentation
Nassfermentation Trockenfermentation
TS-Gehalt Fermenterzulauf 9 - 14% > 25%
Prozesstemperaturen meist 37°C (mesophil) meist 55°C (thermophil)
Raumbelastung ( Input kg oTSpro m³ Fermentervolumen und Tag )
2,5 - 4,5 8 - 12
Rührtechnikschnell drehende Propeller
oder Paddelrührwerkelangsam drehende
Langachsrührwerke
Substrate NawaRo, Speiseabfälle, pumpfähig,ohne größere Störstoffe
alle Substrate im Mix > 25% TS
Baukörper große Volumina kompakte Fermenter bzw. Boxen
Prozessenergiebedarfhoher therm. und elekt. Eigenbedarf
(Oberflächen, Pumpmengen)niedriger Eigenbedarf
(kompakt, geringe Pumpmengen)
Haupt - Anwendungsgebiete Landwirtschaftliche BGA Kommunal Bioabfall
Investitionskosten niedrig (hoher Wettbewerb) hoch (Bioabfall)
Anbieterweit verbreitet,
viele Anlagenanbieterwenige Anbieter (ca. 5),
meist geschütztes Verfahren
Wesentliche Verfahrensunterschiede zwischen
Nass- und Trockenfermentationsverfahren
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 1520.09.2012
äußerst robuste Bauart mit massiven Rührwerken (Anwendung auch für sehr komplizierte und feststoffreiche Abfälle)
im industriellen Maßstab großtechnisch für unterschiedlichste Inputstoffe eingesetzt und bewährt (Langzeiterfahrungen ca. 20 Jahre)
hohe Verfügbarkeit und Betriebsstabilität durch Einsatz von Industriestandards
geringe Betriebskosten durch konsequenten Einsatz von Langsamläufern
Thermophile Fahrweise (Hygenisierung) und hohe Biogaserträge bei kontinuierlicher Trockenfermentation
Hohe Raumbelastungen −> dadurch geringe Volumina
Vorteile des Trockenvergärungsverfahrens
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 1620.09.2012
Kontinuierliche Trockenfermentation
Das Kompogas-Verfahren
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 1720.09.2012
Kontinuierliche Trockenfermentation
Das Kompogas-Verfahren
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 1820.09.2012
Kontinuierliche Trockenfermentation
Das Kompogas-Verfahren
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 1920.09.2012
BiogasNachwachsende Rohstoffe(z.B. Maissilage)
querliegende Rührwerkezur Schwimm- und
SinkschichtbekämpfungReaktor-
beschickung
Pfropfenstromreaktor
Optionale Presswasserrückführung/Animpfen
Gärgutentnahmemittels Vakuum
oder PumpeabgeschiedeneGärreststoffe
Presswasser(Flüssigdünger)
Kontinuierliche Trockenfermentation
Das Strabag / Linde Verfahren
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 2020.09.2012
Kontinuierliche Trockenfermentation
Das Strabag / Linde Verfahren
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 2120.09.2012
Kontinuierliche Trockenfermentation
Das Strabag / Linde Verfahren
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 2220.09.2012
Quelle: Rytec 2009
Diskontinuierliches Verfahren mit hohem TS-Gehalt („stapelbare Biomassen “)
Vergärung im mesophilen Temperaturbereich 37-43°C
Keine Hygenisierung der Gärreste
Quasi kontinuierlicher Betrieb durch Mehrzahl an periodisch befüllten und entleerten Fermenterboxen
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen
Diskontinuierliche Trockenfermentation
Das Batch-Verfahren (Boxen- / Garagenfermenter)
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„Animpfen“ des Frischmaterials durch Mischung mit frisch vergorenem Material
Substrathaufen wird periodisch beregnet („perkoliert“); Verweilzeit in der gasdicht verschlossenen Fermenterbox etwa 20 bis 24 Tage
Etwa 20% geringerer Biogasertrag gegenüber einer kontinuierlicher Trockenfermentation
Diskontinuierliche Trockenfermentation
Das Batch-Verfahren (Boxen- / Garagenfermenter)
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 2420.09.2012
Gesamtes Substrathandling von Annahmehalle bis Austrag fertiger Kompost über marktüblichen Radlader
Gekapselte Systeme (Schnelllauftore, Luftschleieranlage) mit Abluftreinigung über nachgeschaltetem Flächenbiofilter
Nachgeschaltete Intensivrotte ermöglicht Kompostqualitäten Rottegrad V
Verhältnismäßig hoher Flächenbedarf für Fermenterbauwerke
Diskontinuierliche Trockenfermentation
Das Batch-Verfahren (Boxen- / Garagenfermenter)
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 2520.09.2012
Stand Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit
Potentiale Bioabfall und Grünschnitt in Deutschland
Anlagentechnik für die Vergärung „schwieriger Substrate“
Mengenszenario für den ganzjährigen Betrieb einer Grünsch nitt-
Vergärungsanlage
Eckdaten der Wirtschaftlichkeit
Notwendige Korrekturen im EEG
Fazit und Ausblick für das Saarland
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen
Inhalte
2620.09.2012
Substratmengen für den ganzjährigen Betrieb einer Grünschnitt - Vergärungsanlage
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 2720.09.2012
Anlagengröße für ca. 20.000 t/a Substratinput
elektrische Leistung ca. 600 bis 750 kWel
Gewährleistung eines ganzjährigen Betriebes der Anlage
Jahresmengen abgeleitet aus einem GaLaBau Betrieb
Jahresmengen eines GaLaBau Betriebes
Kommunale Grünschnittsammlung
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 2820.09.2012
Jahresmengen eines GaLaBau Betriebes
+ 20% zusätzlicher Grünschnittakquise
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 2920.09.2012
Jahresmengen eines GaLaBau Betriebes
+ 20% zusätzlicher Grünschnittakquise
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 3020.09.2012
Jahresmengen eines GaLaBau Betriebes
+ 20% zusätzlicher Grünschnittakquise
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 3120.09.2012
Jahresmengen eines GaLaBau Betriebes
+ 20% zusätzlicher Grünschnittakquise
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 3220.09.2012
Stand Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit
Potentiale Bioabfall und Grünschnitt in Deutschland
Anlagentechnik für die Vergärung „schwieriger Substrate“
Mengenszenario für den ganzjährigen Betrieb einer Grünschnitt-
Vergärungsanlage
Eckdaten der Wirtschaftlichkeit
Notwendige Korrekturen im EEG
Fazit und Ausblick für das Saarland
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen
Inhalte
3320.09.2012
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen
Wirtschaftliche Eckdaten für kommunale Grünschnittanlagen
3420.09.2012
Ausgangsbasis Vergleich 750 kWel NawaRo Anlage EEG 2012
Investition (Gesamtanlage incl. KWK , Trockner, Silage,..) 2.800 T€
Stromerzeugung 5.820 MWh
Stromvergütung 12,10 ct/kWh 704 T€
Rohstoffvergütung 5,71 ct/kWh 332 T€
Düngergranulat 0,80 ct/kWh 46 T€
Gesamtumsatz 18,60 ct/kWh 1.083 T€
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen
Wirtschaftliche Eckdaten für kommunale Grünschnittanlagen
3520.09.2012
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen
Wirtschaftliche Eckdaten für kommunale Grünschnittanlagen
3620.09.2012
750 kWel Grünschnittanlage nach $ 27a 90% Regelung oh ne Vergütung der Co-Substraten nach EEG 2012
Investition (Gesamtanlage incl. KWK , Trockner, Silage,..) 4.460 T€
Stromerzeugung 5.820 MWh
Stromvergütung 15,09 ct/kWh 878 T€
Rohstoffvergütung 0,00 ct/kWh 0 T€
Düngergranulat 0,84 ct/kWh 49 T€
Gesamtumsatz 15,93 ct/kWh 927 T€
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen
Wirtschaftliche Eckdaten für kommunale Grünschnittanlagen
3720.09.2012
DCF-Rendite 1,7 %
Stand Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit
Potentiale Bioabfall und Grünschnitt in Deutschland
Anlagentechnik für die Vergärung „schwieriger Substrate“
Mengenszenario für den ganzjährigen Betrieb einer Grünschnitt-
Vergärungsanlage
Eckdaten der Wirtschaftlichkeit
Notwendige Korrekturen im EEG
Fazit und Ausblick für das Saarland
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen
Inhalte
3820.09.2012
1. § 27a Mengenvorgaben von 90% Anteil muss entfallenSubstrate: Bioabfall grüne Tonne, getrennt gesammelter Grünschnitt, Garten und Parkabfälle, …)
2. Rohstoffvergütung nach EEG für zusätzliche Substratmen genDie zusätzlich notwendigen Substrate müssen anteilig ihrer eingesetzten Mengen gemäß der Einsatzstoffvergütung bewertet werden.
3. Anlagengröße und StromvergütungDie Stromvergütung nach EEG § 27a ist auf max. 750 kWel festgelegt. Bis 500 kWel16°ct bis 750 kWel 14°ct. Ziel sollte 16 ct. bis einschließlich 750 kWel sein .
4. Kommunale Zuständigkeit und energiepolitische Vorgabe nDie Kommunen sollten gemeinsam Mengen bündeln um eine kritische Größe zu erreichen. Die Kommunen sollten politische Ziele zur energetischen und stofflichen Nutzung der Grünschnitt- und Bioabfallmengen vereinbaren. Die Substratmengen müssen für mindestens 15 Jahre verfügbar sein. (längere Ausschreibungen oder Eigenanlagen)
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen
Korrekturen im EEG damit die Potentiale „gehoben“ werden
3920.09.2012
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen
Wirtschaftliche Eckdaten für kommunale Grünschnittanlagen
4020.09.2012
Ziel 750 kWel Grünschnittanlage mit Co-Substraten EEG Korrektur (incl. Rohstoffvergütung)
Investition (Gesamtanlage incl. KWK , Trockner, Silage,..) 4.460 T€
Stromerzeugung 5.820 MWh
Stromvergütung 15,09 ct/kWh 878 T€
Rohstoffvergütung 4,52 ct/kWh 263 T€
Düngergranulat 0,84 ct/kWh 49 T€
Gesamtumsatz 20,44 ct/kWh 1.190 T€
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen
Wirtschaftliche Eckdaten für kommunale Grünschnittanlagen
4120.09.2012
Stand Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit
Potentiale Bioabfall und Grünschnitt in Deutschland
Anlagentechnik für die Vergärung „schwieriger Substrate“
Mengenszenario für den ganzjährigen Betrieb einer Grünschnitt-
Vergärungsanlage
Eckdaten der Wirtschaftlichkeit
Notwendige Korrekturen im EEG
Fazit und Ausblick für das Saarland
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen
Inhalte
4220.09.2012
1. Innovative Ingenieure sind gefragtKosten im Anlagenbau müssen um ca. 1 Mio. € pro Anlage gesenkt werden Zielgröße 3,5 Mio. €
2. Ganzheitliche Konzepte sind gefragtWertschöpfung vom Substrat bis zum Betrieb
3. Das EEG muss angepasst werdenRechtliche Anpassungen
4. Die Kommunen müssen sich erklärenEnergiepolitische Vorgaben, Konzepte für Kreise, Verbandsgemeinden,….
Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen
Fazit und Ausblick für das Saarland
4320.09.2012
Anlagenpotential für das Saarland
ca. 5 Grünschnittanlagen mit Co-Substraten
1 bis 2 Bioabfallanlagen (ca. 30.000 Tonnen pro Anla ge)
Vielen Dank für ihr Interesse
STEAG New Energies GmbHErich Blaß0170/ 22 22 035