- wirtschaft

Hochwertige Systemfunktion
für Biogaskraftwerke relativiert
höhere Gestehungskosten
Fachgespräch des AK Biogas Südwest
mit den Vertretern von MLR und UM am 25.3.2015 in Stuttgart
in Sachen
Stromsystem 2035/2050 mit 60/80 % EE-Stromanteil
Martin Lohrmann, www.wirtschaft-umwelt.de, Koordinator des AK Biogas Südwest
Warum wurden die Biogaskraftwerke von
vielen aus dem Systembaukasten gestrichen?
1. Ökologisch umstrittene Quellen der Biogasgewinnung
 Kann korrigiert werden: siehe den Vorschlag des AK Biogas Südwest
2. Geringer Nettonutzungsgrad des aufwändig gewonnenen Biogases:
Ohne Wärmenutzung netto 38 kWh Strom aus 100 kWh Biogas
 Kann korrigiert werden: siehe den Vorschlag des AK Biogas Südwest
3. Wirtschaftlich begründete Kritik: Strom aus Biogas ist bedingt durch
die hohen Brennstoffkosten ein zu teurer Strom. Er hängt dauerhaft von Förderung ab. Deshalb die 80% EE-Anteil mit Solar- und
Windstrom angehen und die Lückenfunktionen im technologieoffenen Wettbewerb möglichst kostengünstig organisieren:
 Das wird nicht funktionieren; eine fundierte Systemanalyse wird zeigen,
dass die Biogaskraftwerke eine kostengünstige Option darstellen.
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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Warum wurden die Biogaskraftwerke von
vielen aus dem Systembaukasten gestrichen?
4. Die Arbeit der Systemanalyse und Konzeptentwicklung blieb hinter
den Anforderungen zurück; deshalb geht die Branche in die heiße
Phase der Systemverhandlungen (Weißbuch, EEG 2016) mit
schwachen bzw. bezogen auf das EEG 2016 ohne Konzeptvorschläge
• Es wurde von den Anlagenbetreibern und vom Branchenverband alles an
Gewinnchancen aus einem unzureichenden Fördersystem mitgenommen was
es mitzunehmen gab; selbst dem Biogas Wohlgesinnte wurden so verprellt
• Die Entwicklung eines Leitbildes für die Formung eines systemdienlichen
Kraftwerksparks fand nur am Rande statt, in zentral kleinstem Kreis, ohne
vorherige Schulung und Beteiligung der Anlagenbetreiber
• Mit Denk- und Kommunikationsblockaden steckt die Branche in eine
Sackgasse, aus der sie sich selbst nur noch schwer befreien kann
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AK Biogas Südwest
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Der über die EEG-Umlage von Stromverbraucher finanzierte Biogaskraftwerkspark
• ca. 8000 Biogasanlagen in Deutschland
• Installierte Leistung
ca. 4000 MW
• Förderfähige Bemessungsleistung
ca. 3600 MW
• Tatsächlich gefahrene Bemessungsleistung
unbekannt; vielleicht 3600 x 0,92 =
3300 MW
• Das entspräche einer Stromproduktion von
29 TWh/a
• Stromproduktion aus Biomasse 2014 insgesamt bei
49 TWh/a
• Investitionssumme (8000 BGA x 2,0 Mio. €/BGA =)
ca. 16 Mrd. Euro
• Begleitinvestitionen in die Wärmenutzung
ca. 2 Mrd. Euro
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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25.03.2015
AK Biogas Südwest
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Das nutzbare Biogasvolumen
• 2014: 29 TWhel/a / WGel 0,38 = Heizwerteeinsatz
• Zum Vergleich: Erdgasverbrauch in Deutschland
• Brennwerte ca.
• Heizwerte ca.
76 TWh/a
900 TWh/a
810 TWh/a
• Biogaszuwachspotenzial wird bei der Gülle gesehen
10 TWh/a el
Vielleicht wird ein Rückgang bei der Energie vom Acker durch einen
Zuwachs bei der Energie aus Gülle kompensiert?
Aktuell sollten wir bei den energiewirtschaftlichen Planungen
von einem konstanten Biogasvolumen ausgehen:
76 TWh/a
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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Annahmen zu installierter Leistung
von EE – Anlagen 2023 und 2033
Installierte Leistung [in GW]
2023
Nd 2033
Leitszenario
des Netzentwicklungsplans
(Szenario B
2023)
2033
Ausbaupfad
Ausbaupfad
"verbrauchs"beste
nahe Erzeugung" Standorte"
Leitszenario
des Netzentwicklungsplans
(Szenario B
2033)
Ausbaupfad
Ausbaupfad
"verbrauchs"beste
nahe Erzeugung" Standorte"
Stand 31.12.2013
33,8
Wind onshore
49,3
63,8
61,4
66,3
88,8
85,3
1,9
Wind offshore
14,1
5,1
7,4
25,3
9
13,8
Photovoltaik
61,3
62,8
61,3
65,3
73,3
51,9
Biomasse
8,5
8,5
8,5
9
9
9
Wasserkraft
4,8
4,8
4,8
5
5
5
Sonstige regen.
Erzeugung
1,5
1,5
1,5
2,3
2,3
2,3
36,3
6,4 + 1,9 Abf
5,6
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BERLIN, 11.07.2013 | Agora Energiewende, IWES
AK Biogas Südwest
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Datenquellen für die Leitbild- und Konzeptentwicklung für Strom + Leistung aus Biogas
• Ohne Analyse der Daten und Gedanken zur aktuellen und künftigen
Stromproduktion ist keine Klärung möglich; kaum jemand war bisher
bereit, diese mühsame Analyse- und Denkarbeit zu vollziehen
• Sehr wertvoll: der Agorameter
• Sehr wertvoll: z.B. Agora mit Fraunhofer IWES, Berlin, 11.7.2013
Erzeugung aus Erneuerbaren Energien und
Stromnachfrage in 2023 und 2033. Eine Illustration der
Herausforderungen des Stromsystems der Zukunft.
Und viele weitere Dokumente von Agora Energiewende
• Sehr wertvoll: Veröffentlichungen von Fraunhofer ISE
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AK Biogas Südwest
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AK Biogas Südwest
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Agorameter: das Jahr 2014
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AK Biogas Südwest
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2014
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AK Biogas Südwest
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2015
25.03.2015
AK Biogas Südwest
12
2014
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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2014
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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2015
25.03.2015
Kommentar ML: Solarstrom fällt in zeitlich klaren Mustern an:
Mit Lastmanagement oder weiteren PV-Anlagen mit Ost- und
Westausrichtung können verbleibende Angebotslücken zwischen
9 Uhr und 18 Uhr geschlossen werden. Auch Pumpspeicher
das Mittags-Überangebot in das Nachmittags-Defizit verschieben.
AK Biogas Südwest
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2014
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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2014
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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2014/15
Braunkohle
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AK Biogas Südwest
18
2014/15
Steinkohle
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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Mitte Januar
Erneuerbare Erzeugung und Strombedarf 2023, Meteo-Jahr 2011, 3. Kalenderwoche
Leitszenario des Netzentwicklungsplans 2013
GW
Strombedarf
konv. Kraftwerke
Photovoltaik
Offshore-W ind
Onshore-W ind
W asserkraft
Biomasse und sonstige EE
100
90
80
70
60
50
40
30
20
Im Auftrag von
10
0
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W ochentag
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Datenquellen: ENTSO-E, DWD, SODA, NEP 2013
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AK Biogas Südwest
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Erneuerbare Erzeugung und Strombedarf 2033, Meteo-Jahr 2011, 3. Kalenderwoche
Leitszenario des Netzentwicklungsplans 2013
GW
Strombedarf
konv. Kraftwerke
Photovoltaik
Offshore-W ind
Onshore-W ind
W asserkraft
Biomasse und sonstige EE
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90
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50
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Im Auftrag von
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Datenquellen: ENTSO-E, DWD, SODA, NEP 2013
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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Letzte Januarwoche
Erneuerbare Erzeugung und Strombedarf 2023, Meteo-Jahr 2011, 4. Kalenderwoche
Leitszenario des Netzentwicklungsplans 2013
GW
Strombedarf
konv. Kraftwerke
Photovoltaik
Offshore-W ind
Onshore-W ind
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Biomasse und sonstige EE
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Datenquellen: ENTSO-E, DWD, SODA, NEP 2013
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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Erneuerbare Erzeugung und Strombedarf 2033, Meteo-Jahr 2011, 4. Kalenderwoche
Leitszenario des Netzentwicklungsplans 2013
GW
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konv. Kraftwerke
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Biomasse und sonstige EE
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Datenquellen: ENTSO-E, DWD, SODA, NEP 2013
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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Anfang März
Erneuerbare Erzeugung und Strombedarf 2023, Meteo-Jahr 2011, 10. Kalenderwoche
Leitszenario des Netzentwicklungsplans 2013
GW
Strombedarf
konv. Kraftwerke
Photovoltaik
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Onshore-W ind
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Datenquellen: ENTSO-E, DWD, SODA, NEP 2013
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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Anfang März
Erneuerbare Erzeugung und Strombedarf 2033, Meteo-Jahr 2011, 10. Kalenderwoche
Leitszenario des Netzentwicklungsplans 2013
GW
Strombedarf
konv. Kraftwerke
Photovoltaik
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Biomasse und sonstige EE
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Datenquellen: ENTSO-E, DWD, SODA, NEP 2013
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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Mitte Juli
Erneuerbare Erzeugung und Strombedarf 2023, Meteo-Jahr 2011, 29. Kalenderwoche
Leitszenario des Netzentwicklungsplans 2013
GW
Strombedarf
konv. Kraftwerke
Photovoltaik
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Onshore-W ind
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Biomasse und sonstige EE
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Datenquellen: ENTSO-E, DWD, SODA, NEP 2013
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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Mitte Juli
Erneuerbare Erzeugung und Strombedarf 2033, Meteo-Jahr 2011, 29. Kalenderwoche
Leitszenario des Netzentwicklungsplans 2013
GW
Strombedarf
konv. Kraftwerke
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Datenquellen: ENTSO-E, DWD, SODA, NEP 2013
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AK Biogas Südwest
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Woche später im Juli, 2023
Erneuerbare Erzeugung und Strombedarf 2023, Meteo-Jahr 2011, 30. Kalenderwoche
Leitszenario des Netzentwicklungsplans 2013
GW
Strombedarf
konv. Kraftwerke
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Onshore-W ind
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Datenquellen: ENTSO-E, DWD, SODA, NEP 2013
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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Woche später im Juli, 2033
Erneuerbare Erzeugung und Strombedarf 2033, Meteo-Jahr 2011, 30. Kalenderwoche
Leitszenario des Netzentwicklungsplans 2013
GW
Strombedarf
konv. Kraftwerke
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Datenquellen: ENTSO-E, DWD, SODA, NEP 2013
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AK Biogas Südwest
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Anfang Dezember, 2023
Erneuerbare Erzeugung und Strombedarf 2023, Meteo-Jahr 2011, 49. Kalenderwoche
Leitszenario des Netzentwicklungsplans 2013
GW
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konv. Kraftwerke
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Datenquellen: ENTSO-E, DWD, SODA, NEP 2013
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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Anfang Dezember, 2033
Erneuerbare Erzeugung und Strombedarf 2033, Meteo-Jahr 2011, 49. Kalenderwoche
Leitszenario des Netzentwicklungsplans 2013
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Strombedarf
konv. Kraftwerke
Photovoltaik
Offshore-W ind
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Datenquellen: ENTSO-E, DWD, SODA, NEP 2013
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Kommentar ML: An den Tagen, an denen der Wind kaum bläst und damit
der Windstrom fehlt ist eine Füllung der Lücken durch einen weiteren
Ausbau der Windkraft nicht möglich. Die Lücken bleiben.
Anfang April
Erneuerbare Erzeugung und Strombedarf 2023, Meteo-Jahr 2011, 15. Kalenderwoche
Leitszenario des Netzentwicklungsplans 2013
GW
Strombedarf
konv. Kraftwerke
Photovoltaik
Offshore-W ind
Onshore-W ind
W asserkraft
Biomasse und sonstige EE
100
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Im Auftrag von
10
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Datenquellen: ENTSO-E, DWD, SODA, NEP 2013
25.03.2015
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Kommentar ML: Abregeln verursacht Entschädigungszahlungen, ist
also teuer. Die Vorhaltung eines parallelen Kraftwerksparks zur
Füllung der Angebotslücken verursacht ebenfalls hohe Kapitalkosten
sowie Kosten der allzeitigen Betriebsbereitschaft, ist also auch teuer.
Anfang April
Erneuerbare Erzeugung und Strombedarf 2033, Meteo-Jahr 2011, 15. Kalenderwoche
Szenario "Beste Standorte"
GW
Strombedarf
konv. Kraftwerke
Photovoltaik
Offshore-W ind
Onshore-W ind
W asserkraft
Biomasse und sonstige EE
100
90
80
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Im Auftrag von
10
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Datenquellen: ENTSO-E, DWD, SODA, NEP 2013
Annahmen zum Ausbau Wind- und Solaranlagen: Agora Energiewende, Studie "Kostenoptimaler Ausbau der Erneuerbaren Energien in Deutschland"
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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Kommentar ML:
Strom aus Biomasse wird
KWK-orientiert eingesetzt:
Im Sommer wenig Stromund Wärmeerzeugung,
im Winter viel.
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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Thesen zur Sommersituation
• Die Stromnachfrage ist insgesamt niedriger als im Winter
• Im Sommer übernehmen Sonne und Wind immer größere und
durchgängige Versorgungsanteile; auch der Beitrag der
Laufwasserkraftwerke ist höher
• Für die untertägige Synchronisation gibt es mehrere Optionen
• Ost-West-Ausrichtung der Solarstrommodule
• Lastmanagement: die Nachfrage kann sich dem Verlaufsprofil des
Solarstromangebots gut anpassen
• Pumpspeicherkraftwerke, auch untertage
• Begrenzt flexible Biogaskraftwerke
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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Thesen zur Wintersituation
• Die Stromnachfrage ist insgesamt höher als im Sommer
• Das EE-Stromangebot:
• Geringes Solarstromangebot
• Geringeres Angebot der Laufwasserkraftwerke
• Hohes Windstromangebot
• Die enorme Fluktuation der Windkraft bereitet große Probleme
• Lastmanagement kann sich darauf kaum einstellen
• Starker Netzausbau lindert das Problem ein wenig
• Speicherkapazitäten im erforderlichen Umfang gibt es nicht, ein
Pumpspeicher ist nach 7 Stunden leer
25.03.2015
AK Biogas Südwest
36
Suche nach Antworten, Biogas ausgeblendet
1. Starker Ausbau der Windkraft, aber
a. Dann mit häufiger Abregelung: das ist teuer
b. Exportieren statt abregeln: Problemverschiebung, Konflikt mit Nachbarn
c. Sektorenkoppelung: power-to-heat; das ist eine wenig kalkulierbare und
damit geringwertige Lösung
2. Bereitstellung von hohen Ausgleichskapazitäten auf fossiler Basis
a.
b.
c.
d.
e.
25.03.2015
Rückschlag für den Klimaschutz
Schwerfälligkeit verursacht Produktionsüberschüsse
Hoch flexible Kohlespitzenlastkraftwerke gemäß Grünbuch eine Illusion
Auch Erdgas-KWK ist in diesem Systemzusammenhang unwirtschaftlich
Das hoch flexible Biogasspitzenlastkraftwerk ist unwirtschaftlich
AK Biogas Südwest
37
Eine nahe liegende Idee
• Mit stark wachsenden Windkraftanteilen wachsen die Kosten für die
Systemstabilisierung stark an. Also die Windkraft nicht unmäßig hoch
ausbauen, sondern vorrangig die grundlastfähigen EE-Anlagen ins
System nehmen. Dazu gehören die Biogaskraftwerke!
• Die Leistung der Biogaskraftwerke maximal in den Winter verschieben
• Dieses grundlastfähige Leistungsangebot im wirtschaftlich machbaren
Umfang bedarfsorientiert anbieten.
• Aufgrund der hohen Brennstoffkosten des Stroms aus Biogas kann
dieser Strom nicht mehr stark mit Technikkosten belastet werden,
sonst wird das Biogas-Strom- und Leistungsangebot zu teuer!!
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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BGA strom- oder wärmeorientiert fahren?
• Agora fordert in „Negative Strompreise – Ursache und Wirkungen“
035/01-A-2014/DE Korrigierte Version, Veröffentlichung Juni 2014, Seite 6:
25.03.2015
AK Biogas Südwest
39
BGA strom- oder wärmegeführt fahren?
• Die BGA haben nur eine Berechtigung, wenn sie auf die Bedürfnisses
des künftigen Strommarktes mit 80% EE-Anteilen eingehen
• Die Biogaskraftwerke können sich dem saisonalen Leistungsbedarf
anpassen; sie können das Stromsystem im Winter stabilisieren.
• Sie können im Rahmen des wirtschaftlich Machbaren (im Rahmen der
Modulationsbandbreiten der BHKW) untertägig bedarfsgerecht
einspeisen, mindestens aber können sie Regelleistung anbieten.
• Die Wärmeverwertung darf jedoch nicht blockiert werden, sonst
bleiben sämtliche Brennstoffkosten am Strom hängen; zudem sinken
die Effizienz der Biogasnutzung und damit auch der Beitrag zur
Treibhausgasminderung!
25.03.2015
AK Biogas Südwest
40
Gestehungskosten des Stroms aus Biogas
• Wie sind die für 20+10 Förderjahre geforderten
19,25 Cent/kWh
für eine Anlage mit 500 kW Bemessungsleistung zu bewerten?
• Wenn heute die Wärme wie vom AK Biogas Südwest gefordert zu 50%
extern vermarktet werden könnte, und für die Wärme Preise analog
dem Erdgas-KWK-Bereich gezahlt würden, dann würde der Strom aus
Biogas 3 Cent/kWh weniger kosten, also
16,25 Cent/kWh
• Wenn dem Strom aus Biogas noch 3,0 Cent/kWh Gutschriften für die
Treibhausgas-minderung im Wärmesektor (Wärmeverwertung!) und
landwirtschaftlichen Sektor (Gülleverwertung) zukämen, dann lägen
die Kosten für den Strom aus Biogas bei
13,25 Cent/kWh
25.03.2015
AK Biogas Südwest
41
Von Seiten des AK Biogas Südwest nahmen
am Fachgespräch teil:
• Martin Lohrmann, www.wirtschaft-umwelt.de
• Jörg-Dürr Pucher, Clean Energy GmbH, Radolfzell
• Jeremy Theunissen, bei Rechtsanwälte Schotten und Partner, Freiburg
• Hans-Joachim Röhl, bei NEXT Kraftwerke, Niederlassung Tübingen
• Michael Köttner, beim IBBK in Kirchberg an der Jagst
• Siggi Wucher, Kommunikationsdrehscheibe für viele BGA-Betreiber
• Anton Arnold, Biogaslandwirt in Dettighofen
• Christian Kaufmann, Biogaslandwirt in Waibstadt
25.03.2015
AK Biogas Südwest
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