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Wirtschaftlichkeit der Nutzung von Biogas in Blockheizkraftwerken (BHKW)

Dipl.-Ing. Stephan Waerdt

Vortrag im Rahmen der Veranstaltung“Success Stories” – Klimaschutz in der Spur

18. – 19. Nov. 2002netinforum 2002, TÜV München

Inhalt

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Einleitung und Vorstellung

Regenerative Energien in Europa

Techniken zur Biogasnutzung

Wirtschaftlichkeitsfaktoren

Zusammenfassung / Ausblick

Unternehmensbereiche

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Anlagenbau Blockheiz- kraftwerke

Verdichter- und Absaugstationen

Hochtemperatur- fackelanlagen

Sondergasver- wertungsanlagen

Gasreinigungs- anlagen

Service 24 h Service

Betriebs- führung

Voll- und Teilwartung

Contracting

Mietanlagen

Contracting- anlagen

Finanzierungs- konzepte

Engineering

Genehmigungs- planung

Anlagen- planung

Ausführungs- planung

Entwicklung von Speziallösungen

Unternehmensbereiche

Motorische Gasnutzung

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Deponiegas

Holzgas

Biogas

Klärgas

Erdgas

Kokereigas

Grubengas

Kälte

Wärme

Strom

Beitrag regenerativer Energienzur Stromerzeugung

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26,50%

10,41%62,26%

0,67%

0,16%Photovoltaik

Wind

Biogas

Wasserkraft

BiogeneFestbrennstoffe

DeutschlandStand: 2000

Ausbau regenerativer Stromerzeugung in der EU

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Deutschland

Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) vom 29.03.2000

Ziel: Verdopplung bis 2010 auf 12,5 % des Strommarktes

EU

Richtlinie Förderung von Strom aus erneuerbaren Energien im Elektrizitätsbinnenmarkt

Ziel: Verdopplung bis 2010 auf 22 % des EU-Strommarktes

Zukunft: Emissionshandel?

Ökostromhandel?

Nutzbares Ausbaupotential regenerativer Energien und Kosten der CO2-Einsparung

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Geothermie

Photovoltaik

Windkraft

Biomasse

Wasserkraft

Klärgas

Grubengas

Deponiegas

nutzbares Ausbaupotential gegenüber 1999

Ko

ste

n d

er

CO

2-E

ins

pa

run

g

Schematische Darstellung einer Biogasanlage

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Trafostation

Fermenter / Gasspeicher

Verdichterstation, Gasaufbereitungund Notfackel

Biogas-BHKW

Biogas-BHKW mit integrierter Verdichterstation und Notfackelanlage

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CH4 kW

Pro2 Micro-Gasturbinen

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Leistungen Wirkungsgrade

elektr. therm. primär elektr. therm. ges.

Modul Container Gasart kW kW kW % % %

NTM 100 NTC 100Erdgas/Gruben-

gas100 152 333 30 46 76

LTM 100 LTC 100Bio- /Klärgas Deponiegas

95 141 316 30 45 75 2,9 x 0,9 x 1,9 6 x 2,5 x 2,6

Typ

Modul (M)

L x B x H (m)

2,9 x 0,9 x 1,9

Abmessungen

Container (C)

L x B x H (m)

6 x 2,5 x 2,6

Anlagenkonzept zur Futtermitteltrocknung

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ErdgasBiogas

ErdgasBiogas

Verbrennungsgas

Micro-Gasturbine

Gasmotorenaggregat

elektrische Energie

elektrische Energie

Luft

Futter-mittel-

trocknung

Futter-mittel-

trocknung

Verbr

ennu

ngsg

as/

Luft-

Wär

met

ausc

her

Abgas

Trocknungs-luft

Trocknungs-luft und

Wasserdampf

Trocknungs-luft und

Wasserdampf

Anlagenkonzept zur CO2-Gewächshausbegasung

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elektrische Energie thermische Energie

CO 2 - Düngung

Kraft-Wärme-Kopplung im Gartenbau

- elektrische Energie - Assimilationsbeleuchtung

- thermische Energie - Heizung - Kühlung über therm. betriebene Kälteerzeugung

- aufbereitetes Abgas - CO 2 -Düngung

Micro-Gasturbine

Biogas,

Energieversorgungs- Unternehmen

elektrische Energie

Schema landwirtschaftliche BiogasanlageLoick, Dorsten (D)

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Biogasausbeute

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0 100 200 300 400 500 600 700

Rindergülle

Schweinegülle

Kartoffelschälabfall

Wiesengras, frisch

Gehaltsfutterrübe

Kartoffeln

komm. Bioabfall

Speiseabfälle

Grassilage

Maissilage

CCM

Flotatfett

Altbrot

Weizenkorn

Normliter Biogas pro kg Frischmasse

Container-BHKW mit integrierter Gasaufbereitung und Notfackel

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Kommunale Biogasanlage / MBA

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Wärme

Anlieferung Bioabfall

Reststoffe

Wasseraufbereitung

Strom-einspeisungins öffentlicheNetz

Reststoffe

gereinigtesWasser

Deponie

Landwirtschaft

Verwertungoder

Entsorgung

CH4 CO2

Biogasaufbereitungund -sammlung

Vorfluter

Erdgas(Stütz-

brennstoff)

pro 2 Anlagentechn ik

thermische Schlamm-trocknung

Schema kommunale Biogasanlage Varennes (F)

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Einspeisungins EVU Netz

CH4 kW

CH4 kW

CH4 kW

Motorenanlage 941 kWel.

BiogasspeicherCH4

Verdichter

Fackel

Motorenanlage 941 kWel.

Motorenanlage 941 kWel.

Kommunale Biogasanlage Varennes (F)

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Biogas-Contractingkonzept

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Contractor(plant operator)

Energie-versorger- Stromlieferung- Wärmelieferung

- engineering- financing- plant construction- plant operation

Kunde

UserEntgelte

Strom, Wärme, Gas

payments

power, heat, gas

- Engineering- Finanzierung- Anlagenbau- Anlagenbetrieb

Electicity-company- power supply- heat supply

Verladung eines BHKW-Containeraggregats

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Wirtschaftlichkeitsfaktoren Biogasnutzung

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Faktoren Auswirkung Beeinflussbar Chancen / Risiken

Investitionskosten O + O

Stromerlös ++ O O

Wärmeerlös + + ++

Annahmeerlöse Cosubstrate ++ O ++ -

Input + + O

Anlagenverfügbarkeit ++ + + -

Betriebs- u. Wartungskosten + O + -

Zusammenfassung und Ausblick

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> Biogasnutzung „boomt“ in Deutschland

> Basis: garantierte Stromeinspeisetarife (EEG)

> Wirtschaftlichkeit durch Zusatzfunktionen

- Anbau NaWaRo auf Stilllegungsflächen

- Entsorgungserlöse

> Markt Biogasnutzung wächst europaweit

Zukünftige Entwicklungen Emissionshandel / Ökostromhandel ?