Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der ... · Windgutachten prognostiziert Jahresertrag von 14,7 - 16,0 GWh/a (2.450 - 2.600 h/a) Untersuchung verschiedener Varianten

Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft- von der Planung bis zur Bewertung von Investitionen

Agenda

Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 2

1. Vorstellung des Unternehmens

2. Motivation zur Eigenenergieerzeugung

3. Projektentwicklung

4. Planung und Projektablauf

5. Nachcontrolling und Fazit

6. Ausblick

12.08.2016

Vorstellung des Unternehmens

12.08.2016 Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 3

Berlin


� 3,5 Millionen Einwohner,Tendenz steigend: seit 2014 jährlich plus 40.000 Einwohner

� Einwohnerdichte 3.800 EW/ km²

� Stadtgebiet umfasst 900 km²

� 25 % des Stadtgebiets sind Wasserschutzgebiete

� Gewässerreich: zwei Flüsse Spree und Havel, viele Seen

Merkmale unserer Stadt

12.08.2016

Berliner Wasserbetriebe in Zahlen

5

Trinkwasserversorgung

Reinigungsleistung 2015:

242 Mio. m³

9.700 km Kanalnetz

1.208 km Druckleitungen

6 Klärwerke

160 Pumpwerke

Abwasserentsorgung

1,0 Mrd. € Umsatz

321 Mio. € Jahresüberschuss

253 Mio. € Investitionen

6,2 Mrd. € Anlagevermögen

4.430 Beschäftigte

Wirtschaftliche Kennziffern

Wasserverkauf 2015:

199,2 Mio. m³

7.908 km Rohrnetz

9 Wasserwerke

700 Brunnen

12.08.2016 Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke

Abwasser

Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 612.08.2016

� Flaches Stadtgebiet: Abwasser wird über große Distanzen gepumpt (1.100 km Druckleitungen)

� Aktuelle Speicherkapazität für Mischwasser:230.000 m³

� 90.000 Tonnen Klärschlamm pro Jahr

Optimiertes System zur Minimierung der Umweltfolgen

� Innenstadt: Mischkanalisation (1.900 km)

� Restliches Stadtgebiet: getrennte Kanäle für Schmutzwasser und Regenwasser, dezentrale Regenwasserbehandlung

AbwasserentsorgungWas steckt dahinter?

Vom Ausguss…jährliche Abwassermenge über 242 Mio. m³

über die Kanalisation…10.900 km Länge160 Pumpwerke

und schließlich in die Gewässer.

in das Klärwerk…6 Werke mit Kapazitäten zwischen 40.000 und 247.500 m³ pro Tag

Klärschlamm und AbfälleInsgesamt fallen 93.200 t Trockenstoffe und 23.000 t Abfall pro Jahr


Motivation zur Eigenenergieerzeugung

Was hat die Abwasserreinigung mit Energie zu tun?


Energieverbrauch 2015


Entspricht dem Energieverbrauch einer Stadt mit 280.000 Einwohnern

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Energiebedarf:

Abwasser (63 %)

Fuhrpark (79 %)

Verwaltung (41 %)

Abwasser (92 %)

Fuhrpark (97 %)

CO2-Emissionennach Quellen

90 % Stromje 3 % Diesel, Gas, Heizöl

138 m³

299 GWh

1.509 m³

26,5 GWh

1.672 m³

Rahmenbedingungen

� Trotz Reduktion des Strombezugs seit 2001 um 24 % � fast Verdopplung der Strombezugspreise (absolut)

� Hauptursache: steigende Umlagen wie

– EEG-Umlage,

– KWK-Umlage,

– §19 StromNEV-Umlage,

– Stromsteuer, …


Strommarkt und Strompreise

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Verbrennung


Produkte der Schlammbehandlung:� Faulgas � Dampf aus der

Verbrennung

Energieverbrauch und -erzeugungGroßverbraucher

Trocknung

Entwässerung

Faulung

Turbo-Generator

Mikrogasturbine


BHKW

aus Faulgas, Dampf und Wind wurden 2015 93 GWh Strom erzeugt

Energieverbrauch und -erzeugungEnergieerzeuger

WEA

Projektentwicklung:Standort Klärwerk Schönerlinde

Ausgangslage 2008


Ausbau der Energieerzeugung

� Klimaschutzvereinbarung:� 1. Vereinbarung 2000-2010: Senkung der CO2-Emissionen um 40% gegenüber dem Stand von 1990 � 2. Vereinbarung 2016-2025: Senken der CO2-Emissionen um weitere 10 % zum Stand 2014

� Entwicklung eines Maßnahmenplans zur Energieoptimierung

� Beitrag des KW Schönerlinde:� Errichtung von Windenergieanlagen (WEA), einziges Klärwerk direkt in Windeignungsgebiet

� Windgutachten prognostiziert Jahresertrag von 14,7 - 16,0 GWh/a (2.450 - 2.600 h/a)

� Untersuchung verschiedener Varianten


Ökologische UND ökonomische Optimierung

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KW Schönerlinde

Abwassermenge: 36,8 Mio. m³/a

Schlammanfall: 12.659 t TR/a

Faulgasproduktion: 4,8 Mio. m³/a

Wärmeverbrauch: keine Datenerf.

Stromverbrauch: 23,3 GWh/a

Stromerzeugung: 3,7 GWh/a (1 BHKW)

�� Strombezug: 19,6 GWh/a


Daten 2008

12.08.2016

KW Schönerlinde


Abwasserreinigung

12.08.2016

Schlamm-trocknung

Schlamm-faulung

Gas-behälter

Biologische Reinigung

Mechanische Reinigung

KW Schönerlinde


Flächennutzungsplan der Gemeinde, Stand 2002

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Fläche fürWindenergie

GrundstückKW Schönerlinde

KW Schönerlinde


Beispiel für Standorte 3 x 2 MW, Nabenhöhe 138 m

12.08.2016

Planung und Projektablauf


Projektchronologie


Genehmigungen

Gutachten-erstellungen

Inbetriebnahme

Baubeginn

Planung

Vorüberlegungen

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

1. Eigenstromerzeugung

– Investition und Betrieb durch BWB (1.350 €/kW)

– Wartung und Instandhaltung durch Vergabe an Fachfirma

– Strom vor Ort nutzbar, Überschussstromeinspeisung nach EEG

2. Eigenstromerzeugung

– Entspricht 1, aber Invest: 1.350 €/kW + 20 %

– Wartung und Instandhaltung durch Vergabe an Fachfirma

– Strom vor Ort nutzbar, Überschussstromeinspeisung nach EEG

3. Betreibermodell

– Investition und Betrieb durch Fremdfirma, Pachtvertrag

– Stromverkauf an BWB � zu EEG-Vergütungssatz, Überschussstromeinspeisung nach EEG


Entscheidung zwischen Investition und Betreibermodell (I)

12.08.2016

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung


Entscheidung zwischen Investition und Betreibermodell (II)

12.08.2016

DDT in ct/m³

-0,186

-0,142-0,132

-0,20

-0,18

-0,16

-0,14

-0,12

-0,10

-0,08

-0,06

-0,04

-0,02

0,00

V1 BWB Invest V2 BWB Invest +20% V3 Betreibermodell

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung 2

� Hersteller-, Bauformsuche

� Entscheidung für Hersteller C :

– geringste Investitionskosten

– guter Energieertrag

– stimmiges technisches Konzept

– lange Gewährleistungszeit (5 Jahre)

– günstigste Tarifauswirkung auf den Abwasserpreis der Verbraucher(-0,186 Cent / m³)


Ergebnisse Ausschreibung

12.08.2016

Hersteller Leistung Nabenhöhe [m]Rotor Ø

[m]Vbh (100 %) [h]

Hersteller A 2 MW 138 82 2.700Hersteller B 2 MW 125 92 2.700Hersteller C 2.3 MW 123 92,8 2.650

Energie aus Windkraft


Realisierung auf dem Klärwerk Schönerlinde: e.n.o. 92-2.0

12.08.2016

Gesamthöhe:170 m

Rotordurchmesser: 92,8 m

Nabenhöhe:123 m

Gesamtgewicht: 332,8 t

Energie aus Windkraft


RealisierungBilanz

� Leistung je 2 MW

� Investition 11,2 Mio. €

� Lieferant e.n.o. energy GmbH

� ca. 70 % Eigenenergieerzeugung

� Genehmigungsverfahren 3 Jahre

� IBN technisch: 12/2012, IBN VNB: 03/2013


Nachcontrolling und Fazit


Wirtschaftlichkeit

Kapital- und Dividendenrückfluss

innerhalb von 10 Jahren (bei 20

Jahren Laufzeit)

Entlastung des Tarifs ca.

0,19 Cent / m³

15 Cent bei Eigenstromnutzung

� 9 Cent bei Einspeisung

70% Eigenstrom-nutzung,

30% Einspeisung


Betrachtung der Annahmen

12.08.2016

-10,0

-5,0

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Barw

ert

(M

io. €)

Nutzungsjahre

Investitionsrückfluss

Schuld(-) bzw. Guthaben (+) bei Nominalzins 12,19%

Wirtschaftlichkeit


Effekt Zusätzliche Stromerzeugung vor Ort

12.08.2016

Wirtschaftlichkeit - Vergleich


100 % Einspeisung

12.08.2016

Eigenstromversorgung Klärwerk

(Datenbasis 2015)

Einspeisung von EE-Strom in das öffentliche Netz

9,41 Ct/kWh erhöhte Anfangsv.

100 % Einspeisung - 50:50100 % Einspeisung - 50:50 - Real (70:30)

4,87 Ct/kWh Grundvergütung

Wirtschaftlichkeit - Zusammenfassung


Vergleich der Varianten zur Tarifentlastung

12.08.2016

Bewertung Investition


� Entscheidende Faktoren, die die Ökonomie negativ beeinflussen:

– verminderte Stromerzeugung bzw. verminderte Volllastbetriebsstunden

� Faktoren, die die Ökonomie positiv beeinflussen:

– Strompreis

– EEG-Vergütung (IBN 2012)

� Fazit: Die Investition ist positiv zu werten, der Tarifkunde wird entlastet!

Ausblick


KW Schönerlinde


Energiebilanz 2008 zu 2015

12.08.2016

Bezug:19,6 GWh/a

Bilanziell:3,7 GWh/a Differenz

Realer Bezug:8,3 GWh/a

Saubere Gewässer vs. saubere Luft

Auswirkung auf Energiebedarf

+10 %

+14-17 %


Höhere Anforderungen an das gereinigte Abwasser bedeuten steigenden Energiebedarf

12.08.2016

Notwendige Maßnahmen

Bau von Prozesswasser-behandlungen und

Speicherkapazitäten, Ausbau eines Klärwerkes

Zusätzliche Reinigungsstufe (z. B.

Flockungsfiltration)

Steigende Anforderungen

Bevölkerungswachstum, Verbesserung der

Ablaufwerte

„guter“ oder „sehr guter“ Zustand der

Oberflächengewässer (europäische

Wasserrahmenrichtlinie)

Reinigungsqualität ↑� Energiebedarf ↑

�Möglichkeit Zubau von EE-Erzeugung ↑

Gesetzliche Hürden EE-Erzeugung ↑

� Zubau EE-Erzeugung ↓

Innovative rechtliche Rahmenbeding-ungen schaffen!

KW SchönerlindeZiele der Energiebilanz


Energiemanagement BWBErgebnisse unserer Nachhaltigkeitspolitik

Heizöl-verbrauch

2005 2015

Von 5.900 auf1.672 m³

- 72 %

Strombezug

2005 2015

Von 280.000 auf216.000 MWh

- 23 %

Gas-verbrauch

2005 2015

Von 76.000 auf26.517 MWh

- 65 %

Biogas-erzeugung

Von 26,9 auf32,4 Mio. Nm³

20152005

+ 20 %

Kraftstoff-verbrauch

2005 2015

- 34 %

Von 2,5 auf 1,65 Mio.lDiesel und Benzin


Berliner Stadtwerke GmbH


� Im Juni 2014 gegründet

� Windenergie: Entwicklung von Windprojekten auf Flächen der Berliner Stadtgüter in Brandenburg, Erwerb von bestehenden Anlagen, Erwerb von Beteiligungen an Windparks

� Photovoltaik: Kooperationen mit Berliner Wohnungsbaugesellschaften (Mieter nutzen den Strom der Photovoltaikanlage auf ihrem Dach)

� Energiedienstleistungen: Beratungsaufträge

� Nähere Informationen unter: www.berlinerstadtwerke.de

Haben Sie noch Fragen?


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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