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Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen Technische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen zur Erschließung der Resourcen 4. Kommunalbörse „Biomassenutzung in Kommunen“ Erich Blaß STEAG New Energies Monzelfeld Mai 21. Mai 2012

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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

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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

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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

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Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit

Förderung, Reserven und Ressourcen Stand 2010

Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 420.09.2012

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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

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Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit

Restlaufzeit der Reserven bei Förderung Stand 2010

Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 620.09.2012

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Nicht erneuerbare Energierohstoffe weltweit

Restlaufzeit mit Resourcen bei Förderung Stand 2010

Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 720.09.2012

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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 ?

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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

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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

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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

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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

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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

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Robust, langlebig

Betriebssicher

Hoher Wirkungsgrad

Wirtschaftlich

Technische Vorraussetzungen für die Vergärung

„schwieriger Substrate“

Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 1420.09.2012

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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

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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

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Kontinuierliche Trockenfermentation

Das Kompogas-Verfahren

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Kontinuierliche Trockenfermentation

Das Kompogas-Verfahren

Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 1820.09.2012

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Kontinuierliche Trockenfermentation

Das Kompogas-Verfahren

Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 1920.09.2012

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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

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Kontinuierliche Trockenfermentation

Das Strabag / Linde Verfahren

Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 2120.09.2012

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Kontinuierliche Trockenfermentation

Das Strabag / Linde Verfahren

Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 2220.09.2012

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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

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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

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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

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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

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Jahresmengen eines GaLaBau Betriebes

Kommunale Grünschnittsammlung

Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 2820.09.2012

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Jahresmengen eines GaLaBau Betriebes

+ 20% zusätzlicher Grünschnittakquise

Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 2920.09.2012

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Jahresmengen eines GaLaBau Betriebes

+ 20% zusätzlicher Grünschnittakquise

Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 3020.09.2012

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Jahresmengen eines GaLaBau Betriebes

+ 20% zusätzlicher Grünschnittakquise

Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 3120.09.2012

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Jahresmengen eines GaLaBau Betriebes

+ 20% zusätzlicher Grünschnittakquise

Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen 3220.09.2012

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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

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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€

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Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen

Wirtschaftliche Eckdaten für kommunale Grünschnittanlagen

3520.09.2012

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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€

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Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen

Wirtschaftliche Eckdaten für kommunale Grünschnittanlagen

3720.09.2012

DCF-Rendite 1,7 %

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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

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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

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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€

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Bioabfall und Grünschnitt - die stille Energieresource der Kommunen

Wirtschaftliche Eckdaten für kommunale Grünschnittanlagen

4120.09.2012

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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

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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)

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Vielen Dank für ihr Interesse

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