Biogas Autark Ist eine Eigenversorgung möglich/sinnvoll?...2020/01/30  · 47,5% Betrieb D 100%...

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Biogas Autark Ist eine Eigenversorgung möglich/sinnvoll?

Biogas Infotage

Dr. Joachim Pertagnol

Ulm, 30. Januar 2020

Intergrund zum Projekt

Vorstellung des Projektes

Strompreis und Recht

3 Praxisbeispiele

1

Agenda

Zeitstrahl EEG Novellierungen1991 Stromeinspeisungsgesetz

2

Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

3

Ausgangssituation

Annahme: Großteil der Bestandsanlage wechselt nach Möglichkeit ins Ausschreibungsmodell

Abbildung: Scheftelowitz, M. (2016)

Energiesammelgesetz (2018)Zwei Ausschreibungsrunden

1. April

1. November

TA Luft

Bau- und Betriebsgenehmigung

Düngeverordnung (DVO)

Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (AwSV)

4

Gesetzliche Rahmenbedingungen

Kosten

Genehmigung

Degression und Komplexität Ausschreibung

Vorhandene Infrastruktur

Biogas Autark

5

Projekt: Biogas Autark

Laufzeit: 2018-2020

Ziel: Zukünftige Nutzung von Bestandsanlagen fürEigenversorgung mit Energie (Strom & Wärme)

Vorteil: sicherer Strompreis

Einsparungen von EEG-Umlage

Fortbestand der Biogasanlage

Planungssicherheit (Betrieb)

Nachteil:Rechtliche Fragen sehr komplex

Hohe technische Herausforderungen

Aber: Geht das?

6

Biogasanlagen: mehr als nur Stromproduzent

Biogasanlage Strom

Wärme

Was ist Autark?

Warum Autark?

7

Biogasanlagen: mehr als nur Stromproduzent

Biogasanlage Strom

Wärme

Netzentgelt

Konzessionsabgabe

KWKG-Umlage

§19-StromNEV-Umlage

Offshore-Netzumlage

§18-AbLav-Umlage

Stromsteuer

EEG Umlage

8

Strompreis Zusammensetzung

9

EEG - Umlage

1,17 1,33

2,04

3,53 3,6

5,28

6,24 6,17 6,35

6,88 6,796,41

6,76

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

Entwicklung der EEG-Umlage [ct/kWh]

Beispiele aus der Praxis

10

5 Betriebe

Installierte Leistung BHKW: 40 - 550 kW

Wärmenutzung: 50 % - 90 %

Acker: 3 ha - 180 ha

Grünland: 3 ha - 150 ha

Tierhaltung:2 Betriebe mit Melkstand

BesonderheitenEigene Schlachterei

Wärmegeführte Anlage (Werkstätten und Betriebshäuser)

11

Praxisbetriebe

Tierhaltung 1 2 3 4 5

Milchvieh 50 110

Schweinemast 4.000

Sauen 3.000

Legehennen 7.500

Gemischt 160

Netto 21,50 - 22 Ct/kWh

Großbetriebe können davon abweichen

Zum Teil keine Unterschiede zwischen HT und NT

Verbrauch stark schwankend

Bsp. von zwei Betrieben 12.000 kWh - 110.000 kWh

„Schwankungen“ zum Vorjahr zwischen 2.000 kWh - 3.000 kWh

12

Strompreis Betriebe

13

Komplexe Betriebsstrukturen

50% Betrieb A

50% Betrieb B

90% Betrieb B

10% Betrieb C

47,5% Betrieb A

47,5% Betrieb D

100% Betrieb A

70% Betrieb A

30% Betrieb D

40% Betrieb D

10% Betrieb E

50% Betrieb B

Au

ße

nh

an

del

Strom

Fleisch

Getreide

Gülle

Tiere

Gärrest

50 Kühe

40 kW BHKW

Eigene Schlachterei

24.000 kWhel. Jahresverbrauch

14

Praxisbetrieb 1

Bild: Pertagnol

15

Praxisbetrieb 1

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

12.7.19 0:00 22.7.19 0:00 1.8.19 0:00 11.8.19 0:00 21.8.19 0:00 31.8.19 0:00 10.9.19 0:00 20.9.19 0:00 30.9.19 0:00

kW

h

Stromverbrauch und -produktion vom 12.07.2019 -01.10.2019 [kWh] (Std. Takt)

Produktion kWh Verbrauch Betrieb [kWh]

16

Praxisbetrieb 1

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,002

3:4

5

0:4

5

1:4

5

2:4

5

3:4

5

4:4

5

5:4

5

6:4

5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

20:4

5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

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5

16:4

5

17:4

5

18:4

5

19:4

5

20:4

5

21:4

5

22:4

5

23:4

5

kW

h

Stromverbrauch und -einspeisung vom 03.07.-05.07.2019 (1/4 Stunden Takt) [kWh]

BGA Einspeise Zählerstand [kWh] Verbrauch [kWh]

17

Praxisbetrieb 1

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0:0

1

0:2

0

0:3

9

0:5

8

1:1

7

1:3

6

1:5

5

2:1

4

2:3

3

2:5

2

3:1

1

3:3

0

3:4

9

4:0

8

4:2

7

4:4

6

5:0

5

5:2

4

5:4

3

6:0

2

6:2

1

6:4

0

6:5

9

7:1

8

7:3

7

7:5

6

8:1

5

8:3

4

8:5

3

9:1

2

9:3

1

9:5

0

10:0

9

10:2

8

10:4

7

11:0

6

11:2

5

11:4

4

12:0

3

12:2

2

12:4

1

13:0

0

13:1

9

13:3

8

13:5

7

14:1

6

14:3

5

14:5

4

15:1

3

15:3

2

15:5

1

16:1

0

16:2

9

16:4

8

17:0

7

17:2

6

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5

18:0

4

18:2

3

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2

19:0

1

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0

19:3

9

19:5

8

20:1

7

20:3

6

20:5

5

21:1

4

21:3

3

21:5

2

22:1

1

22:3

0

22:4

9

23:0

8

23:2

7

23:4

6

kW

h

Stromverbrauch und Einspeisung [kWh] Minutentakt (03.07.2019)

BGA Einspeise Zählerstand [kWh] Gesamtverbrauch [kWh]

Betrieb 2

7.500 Legehennen

Eigene Sortierung

75 kW BHKW

70.000 kWhel. Jahresverbrauch

18

Praxisbetrieb 2

Bild: Pertagnol

19

Praxisbetrieb 2

0

5

10

15

20

25

05.04.2019 05.05.2019 04.06.2019 04.07.2019 03.08.2019 02.09.2019 02.10.2019

kW

h

Messungen des Stromverbrauchs & Einspeisung vom 25.02.- 01.10.2019 1/4 Std. Takt [kWh]

Produktion [kwh] Gesamtverbrauch [kWh]

20

Praxisbetrieb 2

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00

20,00

0:0

0

0:4

5

1:3

0

2:1

5

3:0

0

3:4

5

4:3

0

5:1

5

6:0

0

6:4

5

7:3

0

8:1

5

9:0

0

9:4

5

10

:30

11

:15

12

:00

12

:45

13

:30

14

:15

15

:00

15

:45

16

:30

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:00

18

:45

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:30

20

:15

21

:00

21

:45

22

:30

23

:15

0:0

0

0:4

5

1:3

0

2:1

5

3:0

0

3:4

5

4:3

0

5:1

5

6:0

0

6:4

5

7:3

0

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5

9:0

0

9:4

5

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:30

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:15

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:00

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:15

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:00

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:45

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18

:00

18

:45

19

:30

20

:15

21

:00

21

:45

22

:30

23

:15

kW

h

Stromproduktion und -verbrauch pro 1/4 Stunde (02.03. - 03.03.2019) [kWh]

Produktion elek. Gesamtverbrauch Betrieb

110 Kühe

75 kW BHKW

Melkstand

66.000 kWhel. Jahresverbrauch

21

Praxisbetrieb 3

Bild: Pertagnol

22

Praxisbetrieb 3

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

4. Jul. 9. Jul. 14. Jul. 19. Jul. 24. Jul. 29. Jul. 3. Aug. 8. Aug. 13. Aug. 18. Aug. 23. Aug. 28. Aug. 2. Sep. 7. Sep. 12. Sep.

Str

om

[k

W]

Verbrauch und Einspeisung Strom [kW] (05.07.-09.09.2019)

Verbrauch Betrieb Biogas Einspeisung

23

Praxisbetrieb 3

Messdaten:

• Im Messzeitraum (2 Monate) rund 250 Ausfälle

bzw. keine Stromproduktion

• Arbeitszeit pro Jahr: 7.110 h

• Ausfälle über gesamte Tageszeit gleichmäßig

verteilt

24

Praxisbetrieb 3

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

200:0

0

1:3

0

3:0

0

4:3

0

6:0

0

7:3

0

9:0

0

10

:30

12

:00

13

:30

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:00

16

:30

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:00

19

:30

21

:00

22

:30

0:0

0

1:3

0

3:0

0

4:3

0

6:0

0

7:3

0

9:0

0

10

:30

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:00

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:30

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:30

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:00

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:30

0:0

0

1:3

0

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0

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0

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0

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0

10

:30

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0

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0

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0

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16

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:00

19

:30

21

:00

22

:30

Str

om

[kW

]Stromverbrauch und Einspeisung vom 29.08.-01.09.2019 [kW]

Verbrauch Betrieb Biogas Einspeisung

25

Praxisbetrieb 3

0

50

100

150

200V

erb

rau

ch

[k

W]

Strombedarf bei Ausfall des BHKW [kW] 05.07.-09.09.2019

26

Praxisbetrieb 3

0

50

100

150

200V

erb

rau

ch

[k

W]

Strombedarf bei Ausfall des BHKW [kW] 05.07.-09.09.2019

263 mal wird der Energiebedarf des

Betriebes nicht von der Biogasanlage

gedeckt.

Rechtsfragen noch ein HindernisAutarkbegriff in Stromversorgung

Betriebsform

Folgen kompletter Trennung vom Stromnetz Erhöhte Gefahr von Versorgungslücken

Mehr Arbeitsaufwand / physische Belastung durch ständige Bereitschaft

Vorteil durch die Nutzung von kostengünstigen Substraten und keine Vorgaben der Substratnutzung durch EEG

80 % Eigenversorgung einfach zu erreichen

Hohe Schwankungen im Verbrauch wie auch in der Produktion (+ Netztrennung) lassen einen autarken Betrieb aktuell nur mit einem hohen Sicherheitsspeicher (Batterie, Notstromaggregat) zu. Kosten aktuell zu hoch

27

Fazit

Anlage als Kleintankstelle

Betrieb „elektrifizieren“Außenwirtschaft / Acker (Traktor, Roboter)

Innenwirtschaft / Hofstelle (Radlader, Hoftraktor, Futtermischwagen)

28

Ausblick

Bild: Pertagnol

IZES gGmbHAltenkesseler Str. 17, Geb. A1

D-66115 Saarbrücken

Dr. Joachim Pertagnol

Pertagnol@izes.de

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

29

Betrieb mit 60.000 kWh/a Stromverbrauch

Strompreis 23 Cent/kWh

Produktionskosten 16 Cent/kWh

Differenz von 7 Cent/kWh

Ersparnis von 4.200 €/a

Kosten Akku + Technik noch nicht berücksichtigt

Für Beispielbetrieb zwischen 2.300 – 2.900 €/a

30

Beispielrechnung

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