20061201 Mollenhauer Biogaseinspeisung - ensys.tu-berlin.de · Einspeisung von Biogas in das...

Einspeisung von Biogas in das Einspeisung von Biogas in das ErdgasnetzErdgasnetz

Eike Mollenhauer

1.Dezember 2006

Quelle: http://www.corporate.basf.com/de/ Stand:20.11.06

Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz - 01.12.2006 - Eike Mollenhauer 2

Agenda

1. Einleitung

2. Aufbereitung des Biogases

3. Weitere Restriktionen

4. Kosten und Vergütung

5. Stellungnahme der Energiekonzerne

6. Fazit


Verwendete Studie

• „Analyse und Bewertung der Nutzungsmöglichkeiten von Biomasse“

Im Auftrag des Bundesverbandes der deutschen Gas- und Wasserwirtschaft (BGW, Berlin) und der Deutschen Vereinigung des Gas- und Wasserfachs (DVGW, Bonn)

Durchgeführt von:• Wuppertal Institut für Klima, Energie, Umwelt

• Institut für Energetik und Umwelt Leipzig

• Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik Oberhausen

• Gas-Wärme Institut Essen

In Kooperation und Diskussion mit:• Experten für Biogas vom BGW und DVGW

• Vertretern der Gas-, Biogas- und Landwirtschaft

• Vertreter der Bundes- und Landesminesterien


Erdgas in Deutschland

Dtl. importiert aus: Russland, Niederlande, Norwegen

Bsp. von Brennwerten:

H-Gas:Russland: 11,1 kWh/m3

Nordsee: 12,5 kWh/m3

L-Gas:

Holland: 9,8 kWh/m3

Quelle: http://www.udo-leuschner.de/energie-chronik/031009d.jpg Stand:20.11.06

Quelle: Studie des BGW, DVGW, Band 1


Einordnung in die Wertschöpfungskette

Quelle: Vortrag von Ibolya Repkane Zavodni 10.11.2006


Kurze Einleitung zu Biogas?

• Methan: 50-75 %

• CO2: 25-50 %

• Wasser: 1-10 %

• Weitere Bestandteile:

H2S , NH3 , H2 , N2 , O2

Bestandteile des Biogases:

Quelle: Jahresbericht des ATB 2003, Plöchl, M.


Agenda

1. Einleitung





6. Fazit


Aufbereitung des Biogases

Austauschgas:Das Gas weißt dieselbe Qualität auf, wie das Erdgas im Netz.

kontinuierliche Einspeisung möglich auf Basis der vorhandenen Netzkapazität.

Zusatzgas:Unterscheidet sich in der Zusammensetzung und den Eigenschaften wesentlich vom Erdgas.

Man kann es nur begrenzt dem Erdgas zufügen, da die maximale Schwankungsbreite des Brennwertes eingehalten werden muss.

Stark abhängig von den Netzgegebenheiten

Unterscheidung in Austauschgas und Zusatzgas

Vorgaben sind in den Arbeitsblättern des DVGW definiert.


Notwendige Aufbereitung des Biogases

LPG: Liquified Petroleum Gas

Rohbiogas aus Nawaro oder Gülle

Verdichtung

Entschwefelung

Trocknung

Zusatzgas

Verdichtung

Entschwefelung

Trocknung

CO2-Abtrennung

Ggf. BrennwertanpassungLPG- oder Luft-Zugabe

Austauschgas

Anpassung der Biogas-zusammensetzung an örtliche Begebenheiten


Weitere Anforderungen

• Nachweis der eingespeisten Menge

• Nachweis über die Zusammensetzung

• Bestimmung der übergegebenen Energiemenge (Brennwertmessung)

• Odorierung (bei Ortsgasverteilung)


Agenda

1. Einleitung


3. Weitere Restriktionen– Zugang zum Erdgasnetz

– Netzseitige Kapazitätsgrenzen

– Weitere gastechnischen und gaswirtschafltichenAnforderungen



6. Fazit


Zugang zum Erdgasnetz

Ist das Erdgasnetz innerhalb einer sinnvollen Entfernung erreichbar?

Am Beispiel von Mecklenburg Vorpommern:

•Geringe Bevölkerungsdichte•Geringste Dichte des Gasnetzes


Selbst in schwach besiedelten Gebieten ist ein geeignetes Leitungsnetz in vertretbarer Entfernung erreichbar. (15 – 20 km)

VNG: Verbundnetz Gas AG


Aufnahmekapazität des Gasnetzes

• Der Gasverbrauch unterliegt saisonalen und tageszeitlichen Schwankungen (Sommerminimallast, Nachttal )

• Theoretische Aufnahmekapazität von Austauschgas in Deutschland: 212 Mrd. kWh/a

• Realistisches technisches Potential für Biogas das aufbereitet und eingespeist werden könnte in 2030: 100 Mrd. kWh/a. (Gesamtverbrauch an Erdgas: 904 Mrd. kWh/a )

• Aber: lokale und regionale Einspeiserestriktionen können die Einspeisemenge einschränken. Eine detaillierte Analyse jeder Einspeise- und Gasnetzsituation vor Ort bleibt unverzichtbar!

Das Biogas, das eingespeist wird muss an anderer Stelle auch Verwendung finden, da das Netz keine Speichermöglichkeit bietet. Begrenzung durch die minimale Absatzmenge.


Weitere Hindernisse

• Langfristige Bezugsverträge

• Austausch von Gasmengen zwischen Regionen bzw. Verbrauchsschwerpunkten zur Zeit kaum möglich

• Mögliche Diskrepanzen zwischen Biogasaufkommen und Gasabsatz in Agrarländern


Agenda

1. Einleitung





6. Fazit


Gestehungskosten des Produktgases

EG-H ohne LPG und EG-L EG-H mit LPG Zusatzgas


Vergleichende Kostenübersicht über alle Modellfälle (spezifischeKosten in ct/kWh, Bezug Produktgas)

13,9

7,66,8

11,7

6,96,2

8,8

6,46,0

4,6

9,7

4,5

6,4

4,2 4,0

5,35,1

11,1

0

2

4

6

8

10

12

14

16

50 m3/h 250 m3/h 500 m3/h 50 m3/h 250 m3/h 500 m3/h 50 m3/h 250 m3/h 500 m3/h

Sp

ezi

fisch

e K

ost

en

in c

t/kW

h

Mais

Gülle


Stromgestehungskosten und Vergütung nach EEG

Quelle: Studie des Instituts für Energetik und Umwelt


Agenda

1. Einleitung




5. Stellungnahme der Energiekonzerne• E-ON, Gasag, RWE

6. Fazit


Standpunkt der Energieversorger III

Deutliche Effizienzvorteile sieht E.ON in der Biogasnutzung künftig in der Aufbereitung des Gases auf Erdgasqualität und der Einspeisung ins Erdgasnetz. Damit wird es möglich, Biogas auch in der

Stromerzeugung dort einzusetzen, wo es den größten Nutzen erzielt, zum Beispiel in Kraft-Wärme-Kopplung und für die

Wärmeerzeugung in Brennwertkesseln. E.ON wird in den nächsten Jahren Demonstrationsanlagen zur Umwandlung von Biomasse zu Bioerdgas errichten und so die Technologie zur Effizienten Verwendung von Bioenergie gezielt vorantreiben.

Quelle: E.ON – Pressemitteilung vom 31.10.06


Standpunkt der Energieversorger II

Bio-Erdgas aus nachwachsenden Rohstoffen

Schon bald könnte Erdgas auf Brandenburgs Feldern wachsen. Im Rahmen der Grünen Woche 2006 wurde von der EMB Erdgas Mark Brandenburg GmbH und der Alensys Alternative Energie-systeme AG eine Absichtserklärung zum Bau einer Bio-Erdgas-Anlage unterzeichnet. Läuft alles nach Plan, könnte schon Ende 2007 erstmals in der Anlage produziertes Bio-

Erdgas in das öffentliche Leitungsnetz eingespeist werden. Unterstützt wird das Projekt auch von der GASAG Berliner Gaswerke AG und der VNG Verbundnetz Gas AG. Die geplante Anlage soll mit nachwachsenden Rohstoffen betrieben

werden. Das bei der Vergärung der Pflanzen entstehende Biogas wird durch CO2-Abscheidung auf Erdgasqualität aufbereitet und kann in die vorhandenen Leitungsnetze eingespeist werden. Ausgelegt ist die geplante Anlage in Rathenow für eine Einspeiseleistung, die für ca. 250 Einfamilienhäuser oder ein Blockheizkraftwerk mit einer elektrischen Leistung von 2.000 kW ausreicht.

Quelle: Gasag Umweltbilanz 2002-2005


Standpunkt der Energieversorger I

[…][…]

Quelle: http://www.rwe.de/generator.aspx/rwe-energy/pressemitteilungen/ Stand20.11.06

[…]

[…]

[…]


Aber, ein Beispiel aus der Realität

• Unklare gesetzliche Rahmenbedingungen sorgen ständig für neue Auseinandersetzungen.

• Aufs Wohlwollen der Netzbetreiber angewiesen.

• Immer wieder neue technische Hürden.

• „Blockadehaltung“

• Einspeisung in anderes Netz in 1.5 km Entfernung angedacht.

Stadtwerke Aachen (STAWAG)

RWE-Transportnetz Gas

vs.

• Der im Eichgesetz verankerte Schutz der Verbraucher muss eingehalten werden.

• RWE fordert die Einhaltung der Richtlinien des DVGW.

• Diese Vorgaben sind eindeutig und lassen keinen Ermessungsspielraum zu.

• Eine in Auftrag gegebene Studie besagt, das durch Beimischung von Luft / LPG die Anforderungen erfüllt werden können.

• RWE wird prüfen, wie die Konditionierung technisch umgesetzt werden kann.


Fazit

• Biogaseinspeisung ist technisch realisierbar

• Durch Vergütungen des EEG wirtschaftlich attraktiv

• Bessere Wärmenutzungs-möglichkeiten

• Einspeisepotential ist geringer als die Aufnahmekapazität

• Große Veränderungen durch verstärkte Liberalisierung des Gasmarktes

• Widerstände der Netzbetreiber

• Lange „take or pay“ Verträge

• Einzelfalluntersuchungen notwendig

• Rechtliche Rahmenbedingungen noch nicht eindeutig

Vielen Dank für Ihre AufmerksamkeitVielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Fragen und Antworten

Quelle: http://www.corporate.basf.com/de/ Stand:20.11.06


Verschiedene Erdgasbeschaffenheiten



Biomassepotentiale nach der Studie des BMU

100 Mrd. kWh/a = 360 Mrd. MJ/a = 360 PJ/aQuelle: Vortrag von Christian Popanda am 27.10.2006


Gestehungskosten des Produktgases


Aufnahmekapazität

20061201 Mollenhauer Biogaseinspeisung - ensys.tu-berlin.de · Einspeisung von Biogas in das...

Documents

Transcript of 20061201 Mollenhauer Biogaseinspeisung - ensys.tu-berlin.de · Einspeisung von Biogas in das...