DBFZ Report Nr. 18 - Deutsches Biomasseforschungszentrum

Technische, ökologische und ökonomische Bewertung
Generell sollten die THG-Vermeidungskosten, ein Maß für die ökonomische Effizienz, nur unter
Berücksichtigung weiterer Kennzahlen als Bewertungskriterium genutzt werden, da die THG-
Vermeidungskosten stark vom jeweils gewählten Referenzsystem abhängig sind. So sind bei der
ökonomisch-ökologischen Bewertung auch die hohen THG-Minderungen im Vergleich zum deutschen
Strommix bei einer wärmegeführten Betriebsweise bzw. die absolut vermeidbaren THG-Emissionen im
Gegensatz zur stromgeführten Betriebsweise zu berücksichtigen.
8.4.3 Fazit
Die Ergebnisse der Anlagenauswahl zeigen, dass über 99 % der Biomassevergasungsanlagen in
Deutschland eine installierte elektrische Leistung von weniger als 500 kW aufweisen. Innerhalb dieses
Spektrums der kleintechnischen Biomassevergasung gibt es nochmals eine klare Trennung der
Leistungsklassen < 50 kWel und > 150 kWel.
Anlagen mit einer installieren elektrischen Leistung < 50 kW können aufgrund der einhergehenden
geringeren thermischen Leistung und zahlreicher Einsatzgebiete einen sehr hohen Wärmenutzungsgrad
erreichen. Zusammen mit der Einspeisung der elektrischen Energie ergibt sich daraus ein hoher
Brennstoffnutzungsgrad und kombiniert mit einer lokalen Brennstoffbereitstellung ein sehr hohes THG-
Minderungspotenzial von bis zu 1.000 gCO2Äq./kWhel. Als größter Nachteil dieser Anlagenklasse ist der
geringe elektrische BHKW-Wirkungsgrad von ca. 30 % festzuhalten, der trotz eines sehr guten Kaltgaswirkungsgrads
der Vergasers von 80 % zu einem elektrischen Anlagenwirkungsgrad < 25 % führt.
Besonders bei Anlagen der kleinsten Leistungsklasse verursachen ein geringer elektrischer Wirkungsgrad
und die geringen Skaleneffekte einen hohen spezifischen Wartungsaufwand, sehr hohe
spezifische Investitionssummen (> 4.500 €/kWel) und einen hohen Fixkostenanteil, was letztendlich zu
einem hohen Investitionsrisiko führt. Zudem wird auch die Vergütungsstruktur negativ beeinflusst, da
die EEG-Vergütung für elektrische Energie ca. 20 €ct/kWh beträgt, aber die Wärmevergütung sich nur
im Bereich von 2 bis 5 €ct/kW bewegt. So ist eine Anlage mit einer Stromkennzahl < 0,4 nur bei
jährlichen Betriebsstunden > 5.000 h/a, einer lukrativen Wärmesenke und geringen Brennstoffkosten
bei der aktuellen EEG-Vergütung wirtschaftlich.
Anlagen mit einer installieren elektrischen Leistung > 150 kW sind wegen der höheren thermischen
Leistung in der Anwendung gegenüber Anlagen < 50 kW deutlich stärker limitiert 21 , da das EEG 2012
einen Wärmenutzungsgrad von mindestens 60 % vorschreibt, um den Anspruch auf die Vergütung zu
erhalten. Zudem fällt das THG-Minderungspotenzial mit bis zu 800 gCO2Äq./kWhel etwas geringer aus,
was jedoch der höheren Stromkennzahl (0,8 bis 0,9) dieser Anlagenklasse und der Substitutionsmethode
geschuldet ist. Durch den 20 % höheren elektrischen BHKW-Wirkungsgrad besitzen Anlagen
> 150 kWel einen für diesen Rohstoff und in dieser Leistungsklasse sehr hohen elektrischen
Anlagenwirkungsgrad von 30 % bei einem gleichzeitig hohen thermischen Anlagenwirkungsgrad von
50 %. Dadurch und durch Kostendegression bei größeren Anlagen (Skaleneffekte) können zudem
niedrige spezifische Investitionssummen in Höhe von 3.000 €/kWel realisiert werden, was letztlich eine
Absenkung der Jahresbetriebsstunden zu Gunsten einer Erhöhung des Wärmenutzungsgrades auch
21 Der wirtschaftliche Leistungsanteil der Grundlast beträgt je nach Wärmenetz erfahrungsgemäß 10 bis 40 % des maximalen
Wärmebedarfs, womit ca. 60 bis 80 % der gesamten Jahresarbeit durch den Grundlastwärmeerzeuger abgedeckt werden.
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