Einerseits wird das novellierte Erneuerbare-Energien-Gesetz, kurz EEG, auch in Zukunft Anteil an den weiter steigenden Strompreisen haben. Andererseits schafft es für eine Vielzahl von Lebensmittelbetrieben die Möglichkeit, Reststoffe und Nebenprodukte aus ihrer Produktion selbst energetisch zu nutzen und damit eine wirtschaftlich interessante Alternative der Reststoffverwertung aufzubauen.
Die Novelle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) trat zum 1. August 2004 in Kraft. Das allgemein formulierte Ziel des Gesetzes ist die Steigerung des Anteils der Stromerzeugung aus regenerativen Energien auf 12,5 % im Jahr 2010 und weiter auf 20 % bis zum Jahr 2020. Das Gesetz regelt die Vergütung für regenerativ erzeugten Strom und sichert die Abnahme zu festgelegten Preisen und Laufzeiten. Von der Novellierung des EEG profitiert die Stromerzeugung auf Basis der Fotovoltaik und der Biomasseverwertung, wohingegen bei der Wind- und Wasserkraft die Vergütungen gekürzt wurden. In der Tabelle ist das Vergütungssystem für Strom aus Biomasse kurz zusammengefasst.
Die Kosten für diese Vergütungen werden über die Stromversorgungsunternehmen auf die Stromkunden über ihren Verbrauch umgelegt und separat ausgewiesen. Es ist unstrittig, dass mit einem steigenden Kostenblock für die EEG-Umlage gerechnet werden muss. Schon heute mehren sich die Stimmen, dass daraus eine erhebliche Mehrbelastung insbesondere für Stromabnehmer in der mittelständischen Industrie resultiert. Neben der Kostenoptimierung durch effizienten Stromeinsatz besteht auch die Möglichkeit, die Rahmenbedingungen des EEG für eine eigene Stromerzeugung zu nutzen. Insbesondere für kleinere Neuanlagen wurde eine differenzierte und höhere Vergütung eingeführt, ein Umstand, der gerade der mittelständischen Industrie zugute kommt.
Wichtig ist an dieser Stelle, dass die Nebenprodukte in der Vergütung nicht als nachwachsender Rohstoff (NaWaRo) eingestuft werden. Der sogenannte NaWaRo-Bonus von 6 ct/kWh dient als Anreiz für die Landwirtschaft, Biomasse ausschließlich zum Zweck der Energienutzung anzubauen. Unstrittig ist, dass biologische Reststoffe aus der Lebensmittelproduktion als Biomasse angesehen werden.
Technische Rahmenbedingungen
Brauereien, Gemüseverarbeiter oder Zuckerfabriken bieten durch den Anfall von Betriebsabwässern und organischen Reststoffen sowie durch die Struktur ihrer Wärmewirtschaft optimale Rahmenbedingungen für die Verstromung von Biogas aus der Abwasseraufbereitung.
Betriebe, die bereits über eine betriebseigene anaerobe Abwasserreinigung verfügen, sollten daher die wirtschaftlichen Potenziale, die sich aus der Verstromung ihres Biogases ergeben könnten, prüfen. In der Regel werden in den vorhandenen Abwasserreinigungsanlagen gelöste organische CSB- und Stickstoffbelastungen abgebaut und feste Biomassen aus dem Prozess separiert. Durch eine Fermentation dieser biogenen Reststoffe lassen sich saisonale oder wo- chenzyklische Schwankungen problemlos ausgleichen und maximale Betriebszeiten erreichen. Auch Betriebe, die bisher ihr Abwasser aerob reinigen, sollten eine Umstellung auf ein anaerobes Verfahren im Zusammenhang mit den beschriebenen Effekten prüfen lassen.
Bei diesen Betrachtungen sollte grundsätzlich zwischen einer vollständigen Neukonzeption und einer Ergänzungsinvestition unterschieden werden. Bei der Integration einer Feststoffbiologie in eine biologische Abwasserreinigung können vorhandene Systemkomponenten bei steigender Effizienz weiter genutzt werden. Oftmals haben starke saisonale oder wochenzyklische Schwankungen beim Biogasanfall, bisher eine Verstromung unwirtschaftlich gemacht. In diesen Fällen kann eine Methanisierung von Feststoffen zu einer Vergleichmäßigung der Biogaserzeugung führen und damit lange Laufzeiten der Verstromungseinheit sicherstellen.
Hierzu sind Investitionen in die Logistik, Lagerung und die Hydrolyse der im Betrieb anfallenden biogenen Reststoffe notwendig. In der Abbildung sind das Verfahren und die notwendigen Anlagenkomponenten dargestellt.
In der Praxis werden für die Verstromung meistens motorische Blockheizkraftwerke (BHKW) und selten auch Gasturbinen eingesetzt. Diese Maschinen verbrennen das Biogas, treiben einen Generator an und führen Wärme ab, die sinnvoll im Betrieb genutzt werden kann. Der erzeugte Strom muss in der Regel in das öffentliche Netz eingespeist werden und dient nicht dem Eigenbedarf. Eine Alternative kann in Zukunft auch die Einspeisung von Biogas in das öffentliche Erdgasnetz ganz analog der Stromeinspeisung darstellen.
Wirtschaftlichkeit des Konzepts
Die Wirtschaftlichkeit des dargestellten Konzepts hängt im Wesentlichen von den Parametern Wert bzw. Preis der eingesetzten Biomasse und der möglichen Wärmenutzung ab. Idealerweise können auf der Beschaffungsseite der Biomasse Entsorgungskosten eingerechnet werden. Bisher erzielte Erlöse der Reststoffe durch Verkauf müssen der Vergütung aus der Stromproduktion gegenübergestellt werden. Insbesondere der Futtermittelmarkt (Brauereitrester, Rübenschnitzel, Mahlrückstände) gilt als sehr volatil. Hier ist große Sorgfalt bei der Preisfindung notwendig. Die bei der Verstromung in Wärme-Kraft-Maschinen abzuführende Wärme sollte unbedingt im Produktionsprozess eingesetzt werden. Diese Vorgehensweise sichert dem Anlagenbetreiber zum einen den Bonus von 2 ct/kWh für Energieeffizienz und ermöglicht zum anderen die Substitution von Brennstoffen für die Wärmerzeugung. Der eingesparte Brennstoff kann als weiterer Erlös neben der Stromvergütung gutgeschrieben werden.
Eine Sensititivitätsanalyse der Kalkulationsparameter am Beispiel der Zuckerindustrie zeigte die höchste Empfindlichkeit bei der Variation des angenommenen Wärmepreises und der alternativen Reststofferlöse. Die Wirtschaftlichkeit war relativ unempfindlich bei der Variation von Zinssatz und Teillastverhalten. In dem untersuchten Beispiel ergaben sich für einen Reststoff, der bisher als Futtermittel vermarktet werden konnte, Projektrenditen von über 18 % bei einer dynamischen Amortisationszeit von nur sechs Jahren. Für die zusätzlich notwendigen Hydrolysekomponenten und die Errichtung eines motorischen Block-Heiz-Kraftwerks wurden Investitionen von 2,5 Mio Euro angesetzt.
Können insbesondere Anlagenteile wie die Methanstufe und Stickstoffeliminierung einer vorhanden Abwasserreinigungsanlage genutzt werden, verringern sich die spezifischen Investitionskosten erheblich. Die Erweiterung durch eine Feststoffhydrolyse ermöglicht eine ganzjährig kontinuierliche Betriebsweise auf einem optimierten Niveau. Idealerweise sollten die Reststoffe ganzjährig und kontinuierlich anfallen. Auch die Lagerung von Biomassen, die nur in Erntekampagnen anfallen, lässt sich wirtschaftlich darstellen.
Dienstleistungskonzepte
Für die Auslegung, Analyse der Wirtschaftlichkeit, Planung, Genehmigung und den Betrieb von Biogasanlagen ist spezielles Know-how erforderlich. Der Betrieb einer Biogasanlage ist dabei vollkommen losgelöst vom eigentlichen Kerngeschäft eines Lebensmittelbetriebs zu betrachten. Deshalb bietet sich in diesem Bereich das Anlagen-Contracting an. Hierbei handelt es sich um eine umfassende Energiedienstleistung, die dem Contractingnehmer (Auftraggeber) das Outsourcing von nicht Wert schöpfenden Unternehmensbereichen ermöglicht. Er kann sich dadurch auf die Kernkompetenz des Unternehmens konzentrieren und bleibt liquide. Die Vorteile des Anlagen-Contractings für den Unternehmer liegen auf der Hand:
- Verlagerung des technischen Risikos der Anlagen auf den Contractor
- Reduzierung der Energiekosten durch die effizientere Nutzung von Biogas und Reststoffen
- Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit durch die Verlagerung von Investitionsmitteln in Wert schöpfende Unternehmensbereiche
dei 464
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