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2000 Megawatt – sauber! Die Studie - Greenpeace

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<strong>2000</strong> <strong>Megawatt</strong> – <strong>sauber</strong>!<br />

<strong>Die</strong> Alternative zum geplanten<br />

RWE Braunkohle-Kraftwerk Neurath<br />

Klima


Herausgeber: <strong>Greenpeace</strong> e.V., Große Elbstraße 39, 22767 Hamburg, Tel. 040/306 18 -0, Fax 040/306 18 -100, E-Mail: mail@greenpeace.de;<br />

Internet: www. greenpeace.de; Politische Vertretung Berlin, Marienstr. 19-20, 10117 Berlin, Tel. 030/30 88 99- 0, Fax 030/30 88 99- 30;<br />

Autoren: Dr. Martin Kruska, EUtech Energie und Management, Aachen; Jonas Mey, <strong>Greenpeace</strong>; V.i.S.d.P.: Jonas Mey; Titelfotos: Bernd<br />

Arnold/<strong>Greenpeace</strong>, Paul Langrock (2)/Zenit/<strong>Greenpeace</strong>; Druck: einfach-digital print gmbH, Virchowst. 12, 22767 Hamburg;<br />

Auflage: 1000 Exemplare; Stand: 09/2005; gedruckt auf 100% Recyclingpapier.<br />

<strong>Die</strong> Machbarkeitsstudie wurde im Auftrag von <strong>Greenpeace</strong> durchgeführt von EUtech Energie und Management GmbH, Aachen.<br />

Zur Deckung der Herstellungskosten bitten wir um eine Spende: Postbank Hamburg, BLZ 200 100 20, Konto-Nr. 97 338 -207


<strong>Greenpeace</strong> Deutschland e.V.<br />

<strong>2000</strong> <strong>Megawatt</strong> – <strong>sauber</strong>!<br />

<strong>Die</strong> Alternative zum geplanten RWE Braunkohle-Kraftwerk Neurath<br />

Autoren:<br />

Dr. Martin Kruska, EUtech Energie Management GmbH; Jonas Mey, <strong>Greenpeace</strong> Deutschland e.V.<br />

Wir bedanken uns bei folgenden Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen von EUtech für ihre Mitwirkung:<br />

Sigrid Achner, Jenny Bonitz, Jörg Meyer, Anja Pauksztat, Andreas Trautmann, Datcho Datchev,<br />

Daniel Frohn, Maren Kügler, Olav Schindler, Birger Simon<br />

EUtech Energie & Management GmbH<br />

Dennewartstraße 25 - 27 I D-52068 Aachen I Tel.: 0241/963-1970 I Fax: 0241/963-1971 I info@eutech.de I www.eutech.de


Inhalt<br />

VORWORT................................................................................................. 3<br />

1 ZUSAMMENFASSUNG................................................................................ 5<br />

2 EINLEITUNG............................................................................................ 13<br />

3 BESCHREIBUNG DES ALTERNATIVEN ENERGIEKONZEPTES ...................... 15<br />

3.1 GEOTHERMIE ............................................................................................. 17<br />

3.2 LAUFWASSER-KRAFTWERKE .......................................................................... 21<br />

3.3 WINDENERGIE............................................................................................ 24<br />

3.4 BIOMASSEANLAGEN..................................................................................... 35<br />

3.5 BIOGASANLAGEN ........................................................................................ 40<br />

3.6 PHOTOVOLTAIKANLAGEN............................................................................... 46<br />

3.7 INDUSTRIELLE KRAFT-WÄRME-KOPPLUNG MIT GUD-ANLAGEN.............................. 52<br />

3.8 GUD-ANLAGEN ZUR BEREITSTELLUNG DER REGELENERGIE................................... 55<br />

4 NACHWEIS DES EFFIZIENZPOTENZIALS.................................................... 57<br />

4.1 STROMEINSATZ IM VERARBEITENDEN GEWERBE ................................................. 58<br />

4.2 EFFIZIENZPOTENZIALE BEI DER DRUCKLUFTVERSORGUNG ..................................... 60<br />

4.3 EFFIZIENZPOTENZIALE BEI DER KÄLTEVERSORGUNG ............................................ 66<br />

4.4 EFFIZIENZPOTENZIALE BEI SONSTIGEN ELEKTRISCHEN ANTRIEBEN.......................... 67<br />

4.5 DURCH CONTRACTING ERSCHLIEßBARES GESAMTPOTENZIAL ................................. 69<br />

5 NACHWEIS DER VERSORGUNGSSICHERHEIT............................................ 71<br />

5.1 DAS MODELL ............................................................................................. 71<br />

5.2 SIMULATION .............................................................................................. 76<br />

6 BEWERTUNG DER EMISSIONSVERMEIDUNG ............................................ 88<br />

6.1 EMISSIONEN UND EMISSIONSVERMEIDUNG ....................................................... 88<br />

6.2 BEWERTUNG DER EMISSIONEN IM RAHMEN DES EU-EMISSIONSHANDELS ................ 91<br />

EUtech GREENPEACE Energie & I Management <strong>2000</strong> <strong>Megawatt</strong> GmbH -- <strong>sauber</strong>!<br />

Seite 1<br />

Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath


7 WIRTSCHAFTLICHE UND FINANZIELLE ANALYSE ...................................... 96<br />

7.1 NACHWEIS DER EINZELWIRTSCHAFTLICHKEIT..................................................... 96<br />

7.2 ALTERNATIVES INVESTITIONSKONZEPT ........................................................... 117<br />

7.3 EXTERNE KOSTEN ..................................................................................... 125<br />

8 ABSCHÄTZUNG DER BESCHÄFTIGUNGSEFFEKTE.................................... 127<br />

8.1 METHODIK UND VORGEHENSWEISE ............................................................... 127<br />

8.2 BERECHNUNGEN ...................................................................................... 128<br />

8.3 BERECHNUNGSERGEBNISSE......................................................................... 132<br />

9 QUELLENNACHWEIS ............................................................................. 135<br />

10 ANHANG............................................................................................... 141<br />

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Seite 2<br />

Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath


VORWORT<br />

<strong>Die</strong> deutsche Energiewirtschaft steht vor großen Herausforderungen. Der größte<br />

Teil der Kraftwerke ist veraltet und muss in den nächsten Jahren erneuert<br />

werden. Gleichzeitig droht ein menschengemachter Klimawandel die Lebensgrundlagen<br />

von großen Teilen der Menschheit zu zerstören und wirtschaftliche<br />

Schäden in schier unfassbarer Höhe zu verursachen. Mit Schrecken beobachten<br />

wir dieser Tage das Leid, welches der Wirbelsturm Katrina über die Bevölkerung<br />

von New Orleans gebracht hat. Klimaforscher gehen davon aus, dass solche<br />

Extremereignisse in Zukunft noch häufiger auftreten werden, wenn wir es nicht<br />

schaffen, unsere Kohlendioxid-Emissionen zu reduzieren. <strong>Die</strong> RWE als größter<br />

Treibhausgasemittent Europas trägt damit eine ganz besondere Verantwortung für<br />

unsere Zukunft.<br />

<strong>Die</strong> Erneuerung des Kraftwerksparks bietet eine einmalige Chance, die auf keinen<br />

Fall verpasst werden darf. Denn die notwendigen Reduktionen der Treibhausgase<br />

um 80 Prozent bis zur Mitte des Jahrhunderts können nur erreicht werden, wenn<br />

bei allen Kraftwerksneubauten Techniken eingesetzt werden, die Strom mit<br />

geringstmöglichen Kohlendioxid-Emissionen erzeugen. Jedes Kraftwerk, das nicht<br />

nach diesen Prinzipien gebaut wird, entzieht der Volkswirtschaft Kapital an der<br />

falschen Stelle, verhindert Innovationen und bürdet die Last der Treibhausgasreduzierung<br />

dem Rest der Gesellschaft auf.<br />

Eigentlich sollte der Emissionshandel dafür sorgen, dass Klimaschutz dort<br />

beginnt, wo er die geringsten Kosten verursacht. Doch die Energiekonzerne haben<br />

diesen Mechanismus durch geschickte Lobbyarbeit außer Gefecht gesetzt. Mit der<br />

so genannten „Neuanlagenregel“ und der „Übertragungsregel“ wurde nun die<br />

Situation geschaffen, dass klimafeindliche, neue Kohlekraftwerke durch eine<br />

langfristige Zuteilung kostenloser Emissionsrechte subventioniert werden.<br />

Paradoxerweise kommen effizientere Technologien nur in viel geringerem Umfang<br />

beziehungsweise viel kürzer in den Genuss dieser staatlichen Subvention.<br />

<strong>Die</strong>se Fehlentwicklung hat dazu geführt, dass einige Stromkonzerne – allen voran<br />

Vattenfall und RWE – ihre letzte Chance gewittert haben, doch noch aus dem<br />

klimaschädlichsten aller Energieträger, der Braunkohle, Kapital zu schlagen. Sie<br />

arbeiten mit Hochdruck an der Entwicklung neuer Projekte zur Braunkohleverstromung.<br />

<strong>Die</strong> Eile ist verständlich, denn es ist nur eine Frage der Zeit bis künftige<br />

Regierungen den Irrsinn dieser Regelungen erkennen und korrigieren werden. <strong>Die</strong><br />

Regierungen werden auch deshalb handeln müssen, weil sich die Hoffnung,<br />

durch die kostenlose Verteilung von Emissionsrechten Strompreissteigerungen zu<br />

vermeiden, als Trugschluss erwiesen hat. <strong>Die</strong> Energieversorger stecken das<br />

EUtech GREENPEACE Energie & I Management <strong>2000</strong> <strong>Megawatt</strong> GmbH -- <strong>sauber</strong>!<br />

Seite 3<br />

Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath


Geschenk in die eigene Tasche und rechnen den Wert der Zertifikate trotzdem in<br />

ihre Verkaufspreise ein. Es wird daher von Seiten des Staates keinen Anlass mehr<br />

geben, diese milliardenschwere Fehlsubventionierung weiterzuführen.<br />

<strong>Die</strong> RWE plant, in Neurath bei Düsseldorf ein 2.000 <strong>Megawatt</strong> großes neues<br />

Braunkohlekraftwerk zu bauen. <strong>Greenpeace</strong> fordert die RWE auf, diese Pläne zu<br />

überdenken und stattdessen auf einen Mix aus erneuerbaren Energien, <strong>Die</strong>nstleistungen<br />

zur Energieeinsparung und klimafreundlicheren, hocheffizienten<br />

Kraftwerken auf Erdgasbasis zu setzen. Denn nur damit könnte sie den Erfordernissen<br />

dieses Jahrhunderts gerecht werden.<br />

<strong>Die</strong> heutigen Rahmenbedingungen bieten der RWE die Möglichkeit, sich klimaund<br />

sozialverträglich auszurichten. Nötig ist nur die Bereitschaft, die eigene<br />

Verantwortung für die Entwicklung des deutschen Klimaschutzbeitrages zu<br />

erkennen und den eigenen Zeithorizont in die Zukunft zu verlängern. Dass dies<br />

nicht nur für die Volkswirtschaft sondern auch für RWE die bessere Alternative<br />

ist, zeigt die vorliegende Machbarkeitsstudie.<br />

September 2005,<br />

Jonas Mey<br />

<strong>Greenpeace</strong> e.V.<br />

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Seite 4<br />

Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath


1 ZUSAMMENFASSUNG<br />

Anlässlich des von RWE geplanten neuen Braunkohlekraftwerks mit optimierter<br />

Anlagentechnik (BoA) in Neurath werden in dieser <strong>Studie</strong> die technische,<br />

wirtschaftliche und finanzielle Machbarkeit eines Alternativkonzeptes zum<br />

geplanten BoA-Kraftwerk untersucht und die Auswirkungen in Hinblick auf<br />

Emissionen und Beschäftigungseffekte abgeschätzt.<br />

DAS ALTERNATIVE KRAFTWERKSKONZEPT<br />

<strong>Die</strong> beiden geplanten Braunkohle-Blöcke haben eine Brutto-Leistung von etwa<br />

2.200 MW bzw. eine Netto-Leistung von 2.000 MW bei 8.000 Volllaststunden<br />

pro Jahr und speisen jährlich 16 TWh Strom ins öffentliche Netz. Im alternativen<br />

Kraftwerkspark wird diese Jahresarbeit zur Hälfte aus erneuerbaren Energiequellen<br />

bereitgestellt und zu etwa 35 % durch moderne, erdgasbefeuerte KWK-<br />

Anlagen (Ausführung als GuD-Anlagen) und eine zentrale, hocheffiziente GuD-<br />

Anlage zur Deckung der notwendigen Regelenergie.<br />

Ein charakteristisches Merkmal des alternativen Konzeptes ist die Berücksichtigung<br />

aktiver Maßnahmen zur Erhöhung der Energieeffizienz und zur<br />

Senkung des Strombedarfs auf der Nachfrageseite um etwa 15 % der Nettostromerzeugung<br />

(2.400 GWh/a). Hierdurch wird der restliche Anteil der Jahresarbeit<br />

der Braunkohle-Blöcke abgedeckt. Im Rahmen der <strong>Studie</strong> wird das<br />

vorhandene Potenzial zur Steigerung der Energieeffizienz im Industriesektor<br />

untersucht und geeignete Maßnahmen zur Erschließung dieses Potenzials werden<br />

vorgeschlagen. <strong>Die</strong> Investitionen für die notwendigen Maßnahmen werden in die<br />

Gesamt-Kalkulation einbezogen und tragen zur Rentabilität des Konzeptes bei,<br />

ihre Umsetzung wird über Energieeinsparcontracting berücksichtigt.<br />

KONZEPTION DES ALTERNATIVEN KRAFTWERKPARKS<br />

Für jede Technologie wird das technisch und wirtschaftlich nutzbare Potenzial<br />

unter Berücksichtigung der derzeitigen Marksituation und der bis 2010<br />

erwarteten technischen und wirtschaftlichen Entwicklung ermittelt. Potenzielle<br />

Anlagen-Standorte werden vorgeschlagen. Bei der Konzipierung des alternativen<br />

Kraftwerksparks wird insbesondere darauf geachtet, dass jeweils maximal 10 bis<br />

15 % des bis 2010 erwarteten Ausbau-Potenzials genutzt werden. Abschließend<br />

wird für alle Anlagentypen und eingesetzten Technologien die Einzelwirtschaftlichkeit<br />

nachgewiesen. Hierbei wird die Vergütung des eingespeisten<br />

Stroms in das öffentliche Netz nach dem EEG unter Berücksichtigung der<br />

Degression bei Inbetriebnahme der Anlagen in 2010 zugrunde gelegt.<br />

GREENPEACE I <strong>2000</strong> <strong>Megawatt</strong> -- <strong>sauber</strong>!<br />

<strong>Die</strong> Alternative zum geplanten RWE Braunkohle-Kraftwerk Neurath<br />

Seite 5


<strong>Die</strong> Konzeption des alternativen Kraftwerks sowie die in der Simulation<br />

bestimmte jeweilige Jahresarbeit der einzelnen Anlagentypen sind in Tabelle 1-1<br />

dargestellt.<br />

Tabelle 1-1:<br />

Konzeption des alternativen Kraftwerksparks<br />

Anlagenzahl<br />

installierte<br />

Anlagenleistung<br />

(brutto)<br />

installierte<br />

Gesamtleistung<br />

(brutto)<br />

Jahresarbeit<br />

(Simulation)<br />

Stk. MW el MW el GWh/a<br />

Geothermie 30 10 300 1.691<br />

Wasserkraft -* -* 115 590<br />

Wind onshore, Neubau 96 1,5 - 3 220<br />

Wind onshore, Repowering 63 1,5 - 3 118**<br />

Wind offshore 143 3 - 5 530<br />

in Summe<br />

3.251<br />

Photovoltaik 58 1-5 100 155<br />

Biomasse 45 0,8 – 20 303 2.041<br />

Biogas 303 0,5 152 954<br />

Industrielle KWK 37 11 - 56 890 4.054<br />

GuD 1 410 410 932<br />

Energieeinsparung durch<br />

Effizienzprojekte<br />

2.400<br />

Summe 16.068<br />

* Modernisierung und Erweiterung bestehender Anlagen<br />

** Mehrleistung nach Repowering<br />

<strong>Die</strong> Erzeugung von Grundlaststrom und der Ausgleich der fluktuierenden<br />

Energiequellen wird durch eine zentrale Ansteuerung der bundesweit installierten<br />

dezentralen Anlagen und durch den Einsatz einer hocheffizienten GuD-Anlage zur<br />

Bereitstellung der notwendigen Regelenergie gewährleistet.<br />

SIMULATION: NACHWEIS DER VERSORGUNGSSICHERHEIT<br />

In einer stundengenauen Simulation der Stromerzeugung des alternativen<br />

Kraftwerksparks mit dem Simulationsprogramm SimRen (Simulation of<br />

Renewable Energy Systems), welches speziell zur Simulation von Energieversorgungssystemen<br />

mit erneuerbaren Energienträgern entwickelt wurde, wird<br />

der Nachweis der Versorgungssicherheit erbracht.<br />

Der modulare „Bottom-up“-Aufbau des verwendeten Modells ermöglicht die<br />

detaillierte Modellierung von einzelnen Anlagen bzw. Anlagengruppen und die<br />

Berücksichtigung aller für die einzelnen Technologien relevanten Rand-<br />

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Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath


edingungen auf Anlagenebene. Nach Zusammenschaltung der Einzelmodule<br />

erfolgt die Regelung des Kraftwerkparks durch ein zentrales Steuerungsmodul.<br />

Bei der quasi-dynamischen Simulation werden sowohl regionale als auch<br />

saisonale Einflüsse berücksichtigt und damit die Dynamik des Systems<br />

hinreichend genau abgebildet.<br />

Für den Nachweis der Versorgungssicherheit und die Ermittlung der tatsächlich<br />

erforderlichen Leistung der GuD-Anlage zur Bereitstellung der notwendigen<br />

Regelenergie werden zwei unterschiedliche Versorgungsszenarien simuliert.<br />

In einem ersten Szenario wird die momentane Leistungsabgabe von 2.000 MW<br />

(bzw. durchschnittlich 1.827 MW) stets eingehalten. 2.000 MW entsprechen<br />

der Netto-Leistung des BoA-Kraftwerks bei 8.000 Volllaststunden pro Jahr.<br />

Werden die tatsächlichen 8.760 Betriebsstunden des alternativen Kraftwerksparks<br />

angesetzt, ergibt sich die durchschnittliche Leistung von 1.827 MW. <strong>Die</strong><br />

Stromerzeugung aus fluktuierenden Energiequellen (Windkraft sowie in<br />

geringerem Maße industrielle KWK und Laufwasserkraft) wird durch den Einsatz<br />

der GuD-Anlage mit einer erforderlichen Regelleistung von 500 MW sowie von<br />

Biomasseanlagen und, in begrenztem Maße, von den größeren der industriellen<br />

KWK-Anlagen vollständig ausgeglichen. 15 % der benötigten Jahresarbeit von<br />

16.000 GWh werden durch aktive Effizienzmaßnahmen erreicht.<br />

In Abbildung 1-1 sind die Ergebnisse der Simulation für Szenario 1 in einer<br />

windschwachen Woche bei 8.000 Betriebsstunden pro Jahr dargestellt.<br />

Im zweiten Szenario variiert die momentane Leistungsabgabe des alternativen<br />

Kraftwerkparks, wobei weiterhin eine Jahresarbeit von 16.000 GWh erzeugt<br />

wird. Auch in diesem Szenario werden 15 % der Jahresarbeit durch aktive<br />

Effizienzmaßnahmen umgesetzt. Bei einer Überproduktion der Windkraftanlagen<br />

zu Starkwindzeiten kann Strom an das öffentliche Netz abgegeben und gehandelt<br />

bzw. in Pumpspeicherkraftwerken gespeichert werden. Zu Schwachwindzeiten<br />

oder nachts, wenn die Leistungsabgabe der industriellen KWK-Anlagen i.d.R.<br />

geringer ist als tagsüber, kann die Fehlmenge an Strom zugekauft bzw. können<br />

gespeicherte Mengen wieder eingespeist werden. <strong>Die</strong> gespeicherte bzw.<br />

gehandelte Menge überschreitet dabei in der Jahressumme einen Betrag von<br />

10 % der erzeugten Strommenge nicht. <strong>Die</strong> erforderliche Regelleistung der GuD-<br />

Anlage reduziert sich durch die Option der Speicherung und Wiedereinspeisung<br />

auf 250 MW.<br />

In Abbildung 1-2 sind die Ergebnisse der Simulation für Szenario 2 in einer<br />

windschwachen Woche bei 8.000 Betriebsstunden pro Jahr dargestellt.<br />

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Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath


2.200 [MW]<br />

2.000<br />

1.800<br />

1.600<br />

1.400<br />

1.200<br />

1.000<br />

800<br />

600<br />

400<br />

200<br />

0<br />

Sonntag Montag Donnerstag <strong>Die</strong>nstag Montag Mittwoch Donnerstag Freitag <strong>Die</strong>nstag Freitag Samstag Mittwoch Sonntag [Tage]<br />

Energieeffizienzmaßnahmen Geothermie Laufwasser<br />

Biogas industrielle KWK Wind (on- & offshore)<br />

Photovoltaik Biomasse GuD<br />

Abbildung 1-1:<br />

Stromerzeugung des alternativen Kraftwerksparks in einer windschwachen<br />

Woche, Szenario 1, 8.000 h/a, 2.000 MW<br />

2.400 [MW]<br />

2.000<br />

1.600<br />

1.200<br />

800<br />

400<br />

0<br />

Sonntag Montag Donnerstag <strong>Die</strong>nstag Montag Mittwoch Donnerstag Freitag <strong>Die</strong>nstag Freitag Samstag Mittwoch Sonntag [Tage]<br />

Energieeffizienzmaßnahmen Geothermie Laufwasser<br />

Biogas industrielle KWK, ungeregelt Wind (on- & offshore)<br />

Biomasse Photovoltaik GuD<br />

Einspeisung<br />

Reihe11<br />

Abbildung 1-2:<br />

Stromerzeugung des alternativen Kraftwerksparks in einer windschwachen<br />

Woche, Szenario 2, 8.000 h/a, 2.000 MW<br />

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Seite 8<br />

Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath


BEWERTUNG DER EMISSIONSVERMEIDUNG<br />

Im Hinblick auf die klimaschädigenden CO 2 -Emissionen bietet das alternative<br />

Kraftwerkskonzept enorme Vorteile gegenüber den beiden geplanten Braunkohle-<br />

Blöcken. Während das BoA-Kraftwerk jährliche Emission von über 16 Mio.<br />

Tonnen CO 2 verursacht, erreichen die CO 2 -Emissionen des alternativen Kraftwerksparks<br />

weniger als 15 % davon. Obwohl im alternativen Kraftwerkspark<br />

immerhin noch etwa 35 % der von dem Braunkohlekraftwerk erzeugten<br />

jährlichen Strommenge mit fossilen Energieträgern erzeugt werden, sind die<br />

spezifischen Emissionen pro erzeugter MWh auf Grund der hocheffizienten<br />

Anlagentechnik und des Einsatzes von Erdgas anstelle von Braunkohle deutlich<br />

geringer.<br />

Wird berücksichtigt, dass bei der Inbetriebnahme des BoA-Kraftwerks Altanlagen<br />

in gleichem Leistungsumfang stillgelegt werden und zudem durch Wärmeauskopplung<br />

an einigen der Biomasse- und der industriellen KWK-Anlagen<br />

andere dezentrale Kesselanlagen stillgelegt werden, so können mit dem alternativen<br />

Kraftwerkspark im Vergleich zum Status Quo jährlich sogar bis zu<br />

19 Mio. Tonnen CO 2 eingespart werden. Mit dieser Reduzierung der CO 2 -<br />

Emissionen kann der Bau des alternativen Kraftwerksparks einen wesentlichen<br />

Beitrag zur Erreichung des Klimaschutzziels der Bundesregierung im Rahmen der<br />

europäischen Lastenteilungsvereinbarung leisten.<br />

WIRTSCHAFTLICHE UND FINANZIELLE ANALYSE<br />

<strong>Die</strong> Gesamtinvestitionen des alternativen Kraftwerksparks sind mit etwa 2 Mrd.<br />

Euro ähnlich denen des von RWE geplanten BoA-Kraftwerks und beinhalten die<br />

Finanzierung der Contracting-Projekte zur Steigerung der Energieeffizienz, der<br />

industriellen KWK-Anlagen, der GuD-Anlage zur Bereitstellung der notwendigen<br />

Regelenergie, der Seekabel für die Offshore-Windkraftanlagen sowie von elf der<br />

30 geplanten Geothermie-Anlagen. Für die Finanzierung aller weiterer Anlagen<br />

zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien sind Fonds- oder Betreibergesellschaften<br />

vorgesehen, wobei der Anlagenbetrieb sowie Wartung und<br />

Instandhaltung durch RWE übernommen werden. Aus dem Betrieb der eigenen<br />

und fremdfinanzierten Anlagen erzielt RWE jährliche Erlöse, die den Kapital- und<br />

Betriebskosten gegenübergestellt werden. <strong>Die</strong> Wirtschaftlichkeit des Gesamtkonzeptes<br />

und der Vergleich mit der Wirtschaftlichkeitsberechnung des BoA-<br />

Kraftwerks ist in Tabelle 1-2 wiedergegeben.<br />

Durch den Verkauf von Emissionsberechtigungen in den ersten vier Jahren des<br />

Kraftwerkbetriebs können durch mögliche Übertragungsregeln weitere Erlöse<br />

erzielt werden. In Tabelle 1-3 sind die Erlöse und Kosten für den alternativen<br />

Kraftwerkspark unter Berücksichtigung des zusätzlichen Zertifikatsverkaufs<br />

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Seite 9<br />

Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath


dargestellt. Dabei wurde ein Zertifikatspreis von 20 € pro Emissionsberechtigung<br />

zugrunde gelegt.<br />

Tabelle 1-2:<br />

Wirtschaftliche und finanzielle Analyse (ohne den Verkauf überschüssiger Zertifikate)<br />

Alternativkonzept<br />

(Szenario 2)<br />

BoA-Kraftwerk<br />

Jährliche Erlöse 1.384 800<br />

Jährliche Kosten 1.113 555<br />

Vergleich Alternativkonzept<br />

zum BoA-Kraftwerk<br />

Mio. €/a Mio. €/a Mio. €/a<br />

Überschuss 271 245 26<br />

Tabelle 1-3:<br />

Wirtschaftliche und finanzielle Analyse bei kostenloser Zuteilung von<br />

Emissionsberechtigungen und Verkauf überschüssiger Zertifikate zu 20 €/EB<br />

Alternativkonzept<br />

(Szenario 2)<br />

BoA-Kraftwerk<br />

Jährliche Erlöse 1.516 845<br />

Jährliche Kosten 1.113 555<br />

Vergleich Alternativkonzept<br />

zum BoA-Kraftwerk<br />

Mio. €/a Mio. €/a Mio. €/a<br />

Überschuss 403 290 113<br />

Wird der Überschuss des alternativen Kraftwerkskonzepts im Szenario 2 von<br />

etwa 271 Mio. € dem des BoA-Kraftwerks von etwa 245 Mio. € gegenübergestellt,<br />

so erzielt der alternative Kraftwerkspark unter den zugrunde gelegten<br />

Randbedingungen einen um knapp 26 Mio. € und damit über 10 % höheren<br />

jährlichen Überschuss als das BoA-Kraftwerk. Während der ersten vier Jahre –<br />

während derer also die Veräußerung von Emissionsberechtigungen mit in die<br />

Bilanz eingeht – erzielt das alternative Kraftwerkskonzept bei einem Preis von<br />

20 €/EB sogar einen um etwa 110 Mio. € (ca. 38 %) höheren Netto-Überschuss<br />

als das BoA-Kraftwerk (siehe Abbildung 1-3).<br />

Auf Grund der hohen Sensitivität des alternativen Kraftwerkskonzepts vom<br />

Erdgaspreis sinkt dieser Vorteil mit steigenden Erdgaspreisen. Bei einem Anstieg<br />

der Zertifikatspreise würde sich die Wirtschaftlichkeit in den ersten vier Jahren<br />

jedoch deutlich zu Gunsten des alternativen Kraftwerkskonzepts verschieben.<br />

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Seite 10<br />

Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath


Vorteil des<br />

Alternativkonzeptes<br />

180<br />

[Mio. €/a]<br />

160<br />

140<br />

30 €<br />

Variation des EB-Preises<br />

Variation des Erdgas-Preises<br />

120<br />

100<br />

25 €<br />

15 €<br />

80<br />

10 €<br />

60<br />

5 €<br />

40<br />

0 €<br />

20<br />

0<br />

-100% -75% -50% -25% 0% 25% 50% Abweichung 75% [%]<br />

Abbildung 1-3:<br />

Finanzieller Vergleich des alternativen Kraftwerkskonzeptes, Szenario 2, mit dem<br />

BoA-Kraftwerk in den ersten vier Betriebsjahren beim Verkauf überschüssiger<br />

Emissionsberechtigungen (EB)<br />

BESCHÄFTIGUNGSEFFEKTE BEIM ALTERNATIVEN KRAFTWERKSPARK<br />

Um die Arbeitsplatzeffekte für den alternativen Kraftwerkspark abzuschätzen,<br />

werden die Arbeitsplätze, die durch den alternativen Kraftwerkspark entstehen,<br />

mit den Arbeitsplatzeffekten verglichen, die durch den Bau des BoA-Kraftwerks<br />

entstehen. Aus vorhandenen <strong>Studie</strong>n und Quellen werden für jeden einzelnen<br />

Bereich Faktoren herangezogen, die zur Berechnung der entstehenden Arbeitsplätze<br />

für den alternativen Kraftwerkspark und für das BoA-Kraftwerk mit einer<br />

installierten Brutto-Leistung von 2.200 MW dienten.<br />

Mit Errichtung des BoA-Kraftwerks werden während der Bauphase einmalig zwar<br />

44.000 Arbeitplätze geschaffen, allerdings werden für den langfristigen Betrieb<br />

und Wartung nur 220 Mitarbeiter benötigt, wogegen bei den stillzulegenden<br />

Altanlagen ca. 660 Arbeitsplätze wegfallen. Demgegenüber werden für den<br />

alternativen Kraftwerkspark während Bau und Installation der Anlagen etwa<br />

56.000 Arbeitsplätze geschaffen, für den Betrieb der Anlagen werden langfristig<br />

über 2.000 Arbeitskräfte benötigt. Bei Umsetzung des alternativen<br />

Kraftwerksparks würden demnach bei vergleichbaren Arbeitsplatzeffekten<br />

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während der Bauphase langfristig etwa neunmal so viele Arbeitsplätze<br />

geschaffen, bzw. nach Abzug der wegfallenden Arbeitsplätze noch ein positiver<br />

Effekt von ca. 1.400 Arbeitsplätzen verbleiben, wohingegen die Errichtung des<br />

BoA-Kraftwerkes mit dem Nettoverlust von 440 Arbeitsplätzen einhergeht.<br />

Abbildung 1-4 zeigt die einmalig und langfristig entstehenden Nettoarbeitsplätze<br />

bei Errichtung des Alternativkonzeptes und des BoA-Kraftwerks.<br />

1.500<br />

Langfristige Arbeitsplätze<br />

Einmalige Arbeitsplätze<br />

60.000<br />

Netto-<br />

1.250<br />

Arbeitsplätze<br />

Personenjahre<br />

50.000<br />

1.000<br />

40.000<br />

750<br />

30.000<br />

500<br />

20.000<br />

250<br />

10.000<br />

0<br />

0<br />

-250<br />

-10.000<br />

-500<br />

Alternativkonzept BoA Alternativkonzept BoA<br />

-20.000<br />

Abbildung 1-4:<br />

Langfristige und einmalige Netto-Arbeitsplatzeffekte durch Bau des alternativen<br />

Kraftwerksparks im Vergleich zum BoA-Kraftwerk<br />

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2 EINLEITUNG<br />

Der deutsche Energiekonzern RWE plant die Errichtung eines Braunkohlekraftwerks<br />

mit optimierter Anlagentechnik (BoA) am Standort Neurath. Am 23. Juni<br />

2005 hat das Regierungspräsidium Düsseldorf die Genehmigung für die<br />

Errichtung und den Betrieb des geplanten Kraftwerks erteilt. Das Kondensationskraftwerk<br />

soll aus zwei Blöcken mit einer Bruttoleistung von jeweils 1.100 MW<br />

bestehen und ab der Inbetriebnahme in 2010 pro Jahr ca. 16 TWh elektrische<br />

Energie erzeugen und ins öffentliche Netz einspeisen. <strong>Die</strong> Gesamtinvestition<br />

beträgt ca. 2,2 Milliarden Euro.<br />

<strong>Die</strong> unbestreitbare Kraftwerkserneuerung im Braunkohlenbereich der RWE führt<br />

zwar einerseits zu beachtlichen spezifischen Emissionsreduktionen, sie verursacht<br />

aber andererseits eine Bindung auf Jahrzehnte an den emissionsintensivsten<br />

Brennstoff Braunkohle. So werden durch das neue BoA-Kraftwerk jährlich über<br />

16 Millionen Tonnen CO 2 in die Atmosphäre emittiert.<br />

<strong>Greenpeace</strong> Deutschland hält diese Investitionsentscheidung auf Grund der<br />

langen Kraftwerkslaufzeiten und der in diesem Zeitraum notwendigen CO 2 -<br />

Minderung für nicht tragfähig und möchte dieser Planung ein alternatives<br />

Kraftwerkskonzept entgegensetzen.<br />

Vor diesem Hintergrund ist EUtech Energie & Management GmbH im Juni 2005<br />

von <strong>Greenpeace</strong> Deutschland beauftragt worden, im Rahmen einer <strong>Studie</strong> die<br />

technische, wirtschaftliche und finanzielle Machbarkeit eines Alternativkonzeptes<br />

zum geplanten BoA-Kraftwerk zu untersuchen und die Auswirkungen in Hinblick<br />

auf Emissionen und Beschäftigungseffekte abzuschätzen.<br />

Das Alternativkonzept zeichnet sich durch einen dezentralen Kraftwerkspark mit<br />

einem stark diversifizierten Energieträgermix, hoch effizienten GuD-Kraftwerken<br />

und einer hohen Rate an erneuerbaren Energiequellen aus. <strong>Die</strong> einzelnen<br />

Komponenten des alternativen Kraftwerksparks können im Sinne eines „virtuellen<br />

Kraftwerkes“ zentral angesteuert werden, so dass die für den Ausgleich der<br />

fluktuierenden Energiequellen erforderliche Regelenergie im System selbst erzeugt<br />

wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass das Alternativkonzept<br />

auch in der Erzeugung von Grundlaststrom vergleichbar mit der geplanten<br />

Referenzanlage ist.<br />

Zudem sieht das Alternativkonzept die Einbeziehung aktiver Maßnahmen zur<br />

Reduktion des Strombedarfs vor, die überdies zur Gesamtrentabilität des<br />

Konzeptes beitragen. Damit wird Energieeffizienz in dieser <strong>Studie</strong> nicht als<br />

„notwendige Bedingung“ vorausgesetzt, sondern bewusst in die Kalkulation mit<br />

einbezogen.<br />

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Insgesamt ist folgende Aufteilung zur Deckung des bestehenden Bedarfs<br />

vorgesehen:<br />

Aktive Energieeinsparung (Reduzierung des Strombedarfs): 15 %<br />

Elektrische Energie aus erneuerbaren Energiequellen: 50 %<br />

Elektrische Energie aus GuD-Kraftwerken und -Heizkraftwerken: 35 %<br />

Der vorliegende Bericht fasst die Ergebnisse der <strong>Studie</strong> zusammen.<br />

Das vorgesehene alternative Kraftwerkskonzept wird in Kapitel 3 detailliert<br />

beschrieben. In Kapitel 4 werden die identifizierten Effizienzpotenziale und das<br />

zur Erschließung dieser Potenziale vorgeschlagene Contracting-Konzept erläutert.<br />

Das dynamische Modell zur stündlichen Simulation der Stromerzeugung über ein<br />

Jahr wird in Kapitel 5 erläutert, und es wird gezeigt, dass das vorgesehene Kraftwerkskonzept<br />

unter normalen meteorologischen Umständen eine sehr hohe<br />

Versorgungssicherheit aufweist. <strong>Die</strong> Emissionen des Alternativkonzeptes sowie<br />

die Emissionsvermeidung in Bezug auf das geplante BoA-Kraftwerk werden in<br />

Kapitel 6 bewertet. In Kapitel 7 werden die Wirtschaftlichkeit des Alternativkonzeptes<br />

untersucht und das alternative Investitionsszenario dem Referenzszenario<br />

gegenübergestellt. <strong>Die</strong> detaillierten Berechnungen zur Einzelwirtschaftlichkeit<br />

der Anlagen sind in Anhang B aufgeführt. <strong>Die</strong> Beschäftigungseffekte<br />

des Alternativkonzeptes werden in Kapitel 8 abgeschätzt. In Anhang A<br />

wurde beispielhaft für das Bundesland NRW eine Liste potenzieller Zulieferer und<br />

Planungsbüros für die unterschiedlichen im Alternativkonzept eingesetzten<br />

Technologien zusammengestellt.<br />

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3 BESCHREIBUNG DES ALTERNATIVEN ENERGIEKONZEPTES<br />

Ersetzt werden soll ein Grundlastkraftwerk, das als Braunkohlekraftwerk mit<br />

optimierter Anlagentechnik (BoA) mit einer Bruttoleistung von 2.200 MW und<br />

einer Nettoleistung von 2.000 MW bei 8.000 Volllaststunden pro Jahr eine<br />

Jahresarbeit von 16.000 GWh erzeugt. <strong>Die</strong> durchschnittliche Leistungsabgabe<br />

über das Jahr, d.h. bei 8.760 Betriebsstunden, beträgt 1.827 MW. 1<br />

Das alternative Energiekonzept stellt diese Jahresarbeit durch die Verwendung<br />

der folgenden Kraftwerkstypen sowie durch aktive Effizienzmaßnahmen bereit:<br />

• Geothermie: kleinere Kraftwerke à 10 MW ohne Wärmeauskopplung im<br />

Grundlastbetrieb, insgesamt eine installierte Leistung von 300 MW el .<br />

• Laufwasser-Kraftwerke: das Energiekonzept beinhaltet die zusätzliche<br />

Installation von 115 MW el in bestehenden Laufwasserkraftwerken zur<br />

Deckung der Grundlast durch die Erschließung von Modernisierungs- und<br />

Erweiterungspotenzialen.<br />

• Windenergie: das Alternativkonzept sieht drei Offshore- und 22 Onshore-<br />

Windparks (Neubau und Repowering) vor, insgesamt 302 Anlagen mit einer<br />

installierten Leistung von 867 MW el .<br />

• Photovoltaik: im Hinblick auf das große Potenzial der solaren<br />

Stromerzeugung sollen im alternativen Kraftwerkspark 58 neue Dachanlagen<br />

mit einer Einzelleistung zwischen 1 und 5 MW p und einer Gesamtleistung von<br />

100 MW p entstehen.<br />

• Biomasse: kleinere Kraftwerke, teilweise mit Wärmeauskopplung, insgesamt<br />

eine installierte Leistung von 303 MW el . <strong>Die</strong> Biomasseanlagen werden<br />

verstärkt zur Bereitstellung von Regelenergie eingesetzt.<br />

• Biogasanlagen: kleine Einzelanlagen à 500 kW el , insgesamt eine installierte<br />

Leistung von 152 MW el . Auf Grund der bedingten Speicherfähigkeit von<br />

Biogas werden diese Anlagen nicht zur Bereitstellung von Regelenergie<br />

eingesetzt.<br />

• Industrielle KWK-Anlagen: das bedeutende Zubaupotenzial in Deutschland<br />

nur zum Teil ausnutzend ist die Installation von 37 mittelgroßen<br />

1 <strong>Die</strong> Differenz zwischen Brutto- und Nettoleistung ergibt sich durch den Eigenbedarf des<br />

BoA-Kraftwerks, der hier mit ca. 9 % angesetzt wird. <strong>Die</strong> geringere Volllaststundenzahl<br />

als 8.760 ergibt sich auf Grund von An- und Abfahrprozessen, Wartungsintervallen und<br />

normalen Betriebsstörungen, während derer das Kraftwerk nicht unter Volllast betrieben<br />

werden kann. <strong>Die</strong> geringere Leistungsabgabe wird durch andere Kraftwerke vollständig<br />

ausgeglichen.<br />

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erdgasbefeuerten GuD-Anlagen in vier ausgewählten Industriebranchen<br />

vorgesehen, insgesamt eine installierte Leistung von 800 MW el . Auf Grund<br />

der hocheffizienten Brennstoffnutzung sollen diese Anlagen als GuD-Anlagen<br />

ausgeführt werden. <strong>Die</strong> industriellen KWK-Anlagen werden teilweise zur<br />

Bereitstellung von Regelenergie eingesetzt.<br />

• Groß-GuD-Anlage: Für die Bereitstellung der erforderlichen Regelenergie ist<br />

der Bau einer großen GuD-Anlage vorgesehen, die je nach Szenario eine<br />

unterschiedliche Leistung aufweisen muss.<br />

• Aktive Effizienzmaßnahmen: Der Jahresenergiebedarf wird um ca. 15 %<br />

(2.400 GWh) gesenkt, dies entspricht einer Leistungsreduktion von<br />

300 MW el bezogen auf eine Volllaststundenzahl von 8.000 h/a bzw. von<br />

durchschnittlich 274 MW el .<br />

Das alternative Kraftwerkskonzept stellt insgesamt die Nettoleistung des BoA-<br />

Kraftwerks von 2.000 MW bei 8.000 Volllaststunden pro Jahr zur Verfügung –<br />

entsprechend der Bruttoleistung von 2.200 MW. <strong>Die</strong> durchschnittlich bereitgestellte<br />

Leistung über das Jahr, d.h. bei 8.760 Betriebsstunden, beträgt analog<br />

zum BoA-Kraftwerk 1.827 MW. <strong>Die</strong>s entspricht jeweils der Jahresarbeit von<br />

16.000 GWh, hiervon werden 15 % (2.400 GWh) durch aktive Effizienzmaßnahmen<br />

eingespart.<br />

In einem ersten Szenario soll die momentane Leistungsabgabe des alternativen<br />

Kraftwerksparks stets eingehalten werden. <strong>Die</strong> Stromerzeugung aus fluktuierenden<br />

Energiequellen (Windkraft, Photovoltaik sowie in geringerem Maße die industrielle<br />

KWK und Laufwasserkraft) wird durch den Einsatz von Biomasseanlagen<br />

und GuD-Anlagen vollständig ausgeglichen.<br />

Im zweiten Szenario darf die momentane Leistungsabgabe des alternativen<br />

Kraftwerksparks variieren, sofern die Jahresarbeit von 16.000 GWh (inkl. der<br />

aktiven Effizienzmaßnahmen) erzeugt wird. In Starkwindzeiten kann Strom an<br />

das öffentliche Netz abgegeben und gehandelt oder aber in Pumpspeicherkraftwerken<br />

gespeichert werden. In Schwachwindzeiten sowie nachts, wenn die<br />

industriellen KWK-Anlagen i.d.R. bei geringerer Last betrieben werden, kann<br />

Strom zurückgekauft bzw. aus den Speichern zurückeingespeist werden.<br />

Insgesamt soll über das Jahr betrachtet nicht mehr als 10 % der erzeugten<br />

elektrischen Energie gehandelt oder gespeichert werden.<br />

<strong>Die</strong> einzelnen Komponenten des alternativen Kraftwerkskonzeptes werden im<br />

Folgenden näher erläutert.<br />

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3.1 GEOTHERMIE<br />

Stromerzeugung aus geothermischen Kraftwerken stellt eine tragende Säule des<br />

alternativen Kraftwerksparks dar. Derzeit erlebt die Geothermie in Deutschland<br />

einen wichtigen Entwicklungsschub, und es ist davon auszugehen, dass die<br />

Stromerzeugung aus Geothermie nicht zuletzt auf Grund der komfortablen<br />

Vergütung durch das EEG in wenigen Jahren einen gewaltigen Sprung machen<br />

wird. Das größte Hemmnis bei der Entwicklung der Geothermie stellt nach wie<br />

vor das relativ große Erschließungsrisiko dar. Das aktive Engagement eines<br />

finanzstarken Investors wie RWE kann aber signifikant dazu beitragen, dass<br />

dieser Technologie zum Durchbruch verholfen wird.<br />

3.1.1 TECHNISCHES POTENZIAL<br />

Das technisch nutzbare Potenzial zur geothermischen Stromerzeugung in der<br />

Bundesrepublik wird auf über 35.000 GWa (Gigawattjahre) geschätzt. Wird<br />

unter Berücksichtigung des Prinzips der Nachhaltigkeit ein sukzessiver Abbau der<br />

Wärme über einen Zeitraum von 1.000 Jahren angesetzt, so steht eine jährliche<br />

Wärmemenge zur Erzeugung von über 300 TWh el zur Verfügung. <strong>Die</strong>ses Angebot<br />

ist ausreichend, um das Nachfrage-Potenzial – den jährlichen Grundlaststromverbrauch<br />

der Bundesrepublik von etwa 290 TWh/a – vollständig zu<br />

decken. Das gesamte nutzbare Potenzial, unterteilt nach den unterschiedlichen<br />

geothermischen Lagerstätten, ist in Tabelle 3-1 dargestellt.<br />

Tabelle 3-1:<br />

Geothermisches Strompotenzial unterschiedlicher Lagerstätten und Nachfrage-<br />

Potenzial (nach [4])<br />

Thermisch nutzbar für<br />

Stromerzeugung<br />

Elektrische Energie<br />

Elektrische Energie bei<br />

1.000 Jahren<br />

Nutzungsdauer<br />

[EJ] [GWa] [TWh/a]<br />

Hot-Dry-Rock (HDR) 1.100 34.016 298,0<br />

Störungszonen 45 1.442 12,6<br />

Aquifere 9,4 300 2,6<br />

Summe 1.154 35.758 313,2<br />

Nachfrage-Potenzial - - 290,0<br />

<strong>Die</strong> Nutzung hydrothermaler Systeme (Aquifere) mit Temperaturen bis zu 150°C,<br />

welche in geringeren Tiefen anzutreffen sind als die sehr heißen, meist trockenen<br />

Gesteinsschichten (sog. Hot-Dry-Rocks, HDR), spielt unter den hierzulande<br />

gegebenen geologischen Bedingungen eine besondere Rolle. Das weitaus größte<br />

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Potenzial liegt jedoch in der Nutzung des Hot-Dry-Rock- (HDR-) Verfahrens.<br />

Hierbei sind größere Bohrtiefen von etwa 4.500 bis 6.000 m erforderlich, um<br />

wirtschaftlich nutzbare Wärmemengen zu erschließen. Zwar steigen die<br />

spezifischen Bohrkosten ab etwa 3.500 m Tiefe nochmals deutlich an, jedoch<br />

können Wassertemperaturen (des injizierten Wassers) von bis zu 200°C und<br />

damit einhergehende höhere Wirkungsgrade des ORC-Prozesses 2 zur<br />

Stromerzeugung erreicht werden.<br />

3.1.2 DERZEITIGE SITUATION UND ERWARTETE ENTWICKLUNG<br />

Obwohl die Potenziale geothermischer Stromerzeugung in Deutschland als hoch<br />

eingestuft werden, ist bis dato nur ein einziges Geothermie-Kraftwerk (Neustadt-<br />

Glewe) in Betrieb. Als größtes Investitionsrisiko für potenzielle Anlagenbetreiber<br />

ist das Fündigkeitsrisiko (Prospektionsrisiko) zu nennen, denn eine finanzielle<br />

Absicherung dieses Risikos ist derzeit kaum möglich. Zusätzlich zu den hohen<br />

Bohrkosten und den bislang noch weitgehend unerforschten geologischen<br />

Bedingungen stellt die fehlende Praxiserfahrung mit derartigen Projekten ein<br />

hohes Investitionshemmnis dar [1].<br />

<strong>Die</strong> geothermische Stromerzeugung befindet sich jedoch gegenwärtig im<br />

Umbruch. Nach der Inbetriebnahme der 230 kW el Annex-Anlage in Neustadt-<br />

Glewe sind nun deutschlandweit an über zehn weiteren Standorten<br />

geothermische Kraftwerke oder Heizkraftwerke geplant. Eine Aufstellung dieser<br />

Projekte ist in Tabelle 3-2 gegeben.<br />

Das wachsende Interesse an geothermischer Stromerzeugung ist vor allem auf die<br />

deutliche Verbesserung der Wirtschaftlichkeit seit Einführung des EEG in<br />

Verbindung mit festen Vergütungssätzen für den Strom aus Erdwärme<br />

zurückzuführen [1]. Obwohl die meisten derzeit geplanten Projekte<br />

Aquiferspeicher als Wärmequelle nutzen, wird der HDR-Technologie zukünftig<br />

eine wachsende Rolle zukommen, da das Angebotspotenzial der heißen<br />

Gesteinsschichten um ein Vielfaches höher ist als das hydrothermaler Systeme.<br />

<strong>Die</strong> Arbeiten am deutschlandweit ersten HDR-Projekt in Bad Urach, welches<br />

Anfang 2004 nicht wegen technischer Probleme sondern auf Grund nicht<br />

ausreichender Fördergelder bzw. fehlender Investoren abgebrochen wurde, sollen<br />

bereits in diesem Jahr mit Hilfe von Investoren aus der Industrie und<br />

Energiewirtschaft wieder aufgenommen werden [2].<br />

2<br />

ORC – Organic Rankine Cycle: Dampfturbinenprozess mit einem organischen<br />

Prozessmedium, welches eine niedrigere Siedetemperatur als Wasser hat.<br />

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Alle laufenden Projekte liegen im kleineren Leistungsbereich von 1 bis 5 MW el . In<br />

den kommenden Jahren werden jedoch weitere Fortschritte bei der Anlagentechnik<br />

erwartet, so dass in 2010 die Inbetriebnahme von Anlagen mit einer<br />

elektrischen Leistung von 10 MW el (netto) realistisch erscheint. <strong>Die</strong> Entwicklung<br />

von Anlagen in größeren Leistungsbereichen ist derzeit noch nicht abzusehen.<br />

Möglicherweise ist auf Grund des deutlich größeren technischen Aufwands ein<br />

Kostensprung bei den spezifischen Anlagenkosten zu erwarten. Für die nahe und<br />

mittelfristige Zukunft erwarten Experten daher Anlagen bis zu einer Größe von<br />

10 bis 12 MW el , so dass für den alternativen Kraftwerkspark in dieser <strong>Studie</strong> von<br />

Anlagen in dieser Größenordnung ausgegangen wurde.<br />

Tabelle 3-2: Bestehende und geplante Anlagen in Deutschland und Europa (nach [3])<br />

Norddeutschland<br />

Geoth.<br />

Leistung<br />

Elektrische<br />

Leistung<br />

Temperatur Förderrate*<br />

Bohrtiefe<br />

Stromerzeugung**<br />

Lagerstätte***<br />

Geplante<br />

Inbetriebnahme<br />

[MW] [MW] [°C] [m 3 /h] [m] [Jahr]<br />

Bremerhaven 0,5 0,065 90 5.000 O T abgebrochen<br />

Groß Schönbeck 1,0 150 < 25 4.294 k A 2006<br />

Neustadt-Glewe 6,5 0,21 98 119 2.250 O A 2003<br />

Südwestdeutschland<br />

Süddeutschland<br />

Ausland<br />

Bad Urach 6-10 ca. 1,0 170 48 4.500 O HDR abgebrochen<br />

Bruchsal 4,0 ca. 0,5 120 72 2.000 O A 2005<br />

Karlsruhe 28,0 >150 270 3.100 K A 2007<br />

Kehl K A 2007<br />

Landau ca. 2,5 250 250 3.000 O/K A 2006<br />

Offenbach 25-30 4,8 360 360 2.000 K A 2006<br />

Riedstadt 21,5 ca.3,0 250 250 3.100 K A 2007<br />

Speyer 24-50 5,4 120 120 O A 2005 ?<br />

Isar Süd 30,0 2,0 K A ?<br />

Unterhachingen > 30 3,9 < 540 < 540 3.350 K A 2006<br />

Soultz 30,0 6,0 200 240 8.084 O HDR 2005<br />

* Förderraten normiert auf eine Dublette<br />

** O: ORC-Anlage, K: Kalina-Cycle-Anlage<br />

*** T: Tiefensonde mit Ammoniakdirektverdampfung, A: Aquiferspeicher, HDR: Hot-Dry-Rock-Technologie<br />

3.1.3 POTENZIELLE STANDORTE<br />

Für die hydrothermale Stromerzeugung bietet das sedimentäre Rotliegend<br />

günstige Fördergebiete. Im Raum Celle und Wittenberge sind in Tiefenlagen von<br />

4.000 bis 5.000 m Temperaturen zwischen 160 und 190 °C erreichbar [4].<br />

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Ähnliche Temperaturen sind auch in einigen Gebieten des nördlichen<br />

Oberrheingrabens anzutreffen. Weiterhin bietet das südliche Molassebecken im<br />

Raum München und im Bereich südwestlich des Landshut-Neuöttinger Hochs<br />

mit relativ hohen Temperaturen und einer guten Durchlässigkeit des Gesteins<br />

attraktive geographische Bedingungen für eine hydrothermale Erdwärmenutzung.<br />

Zwei weitere bereits bekannte Aquifere (Malm und Gault) befinden sich im Raum<br />

Hofolding/Darching.<br />

Geeignete Gebiete zur Stromerzeugung mit HDR-Technologie sind neben dem<br />

Oberrheingraben das Norddeutsche Becken und das Mittel- und Süddeutsche<br />

Kristallingebiet. Süd-östlich von Schwerin sind besonders hohe Temperaturen von<br />

190 bis 220 °C anzutreffen. Insgesamt liegen etwa 40 % des Potenzials des<br />

norddeutschen Kristallins bei Temperaturen über 160 °C vor [4].<br />

Im Oberrheingraben wird eine mittlere Teufe von 3.000 m angenommen,<br />

teilweise sind jedoch auch Teufen von weniger als 1.000 m anzutreffen. <strong>Die</strong><br />

mittlere Temperatur wird auf etwa 130 °C geschätzt. Im Mittel- und<br />

Süddeutschen Kristallin variieren die Teufen je nach Gebiet zwischen 3.000 bis<br />

zu 5.500 m. Hier sind auf Grund der Größe des Gebiets die weitaus höchsten<br />

Potenziale zur geothermischen Stromerzeugung zu finden.<br />

3.1.4 KONZIPIERUNG DES KRAFTWERKSPARKS<br />

Legt man das große Potenzial und das wachsende Interesse an geothermischer<br />

Stromerzeugung sowie die erwartete Wirtschaftlichkeit der Anlagen seit Inkrafttreten<br />

des neuen EEG zugrunde, erscheint trotz der geringen Anzahl bereits<br />

installierter Anlagen die Inbetriebnahme eines Kraftwerksparks von etwa 30<br />

Anlagen in naher Zukunft durchaus realistisch.<br />

<strong>Die</strong> Anlagen mit einer durchschnittlichen installierten Leistung von 12 MW el sind<br />

ausschließlich für die Stromerzeugung ausgelegt. Ein Drittel der Anlagen nutzen<br />

einen Aquiferspeicher als Wärmequelle, zwanzig Anlagen arbeiten nach dem<br />

HDR-Prinzip in Kristallin. Zur Stromerzeugung dienen effiziente Kalina-Anlagen,<br />

eine Weiterentwicklung des ORC-Prozesses, mit denen in 2010 bereits einige<br />

Erfahrungen vorliegen werden.<br />

<strong>Die</strong> einzelnen Geothermie-Kraftwerke sind dezentral in den jeweils günstigsten<br />

Regionen angelegt. Der Kraftwerkspark erstreckt sich somit über das ganze<br />

Bundesgebiet und hat eine installierte Brutto-Gesamtleistung von 300 MW el .<br />

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3.2 LAUFWASSER-KRAFTWERKE<br />

<strong>Die</strong> umweltfreundliche Stromerzeugung mit Laufwasserkraftwerken ist technisch<br />

ausgereift und weist trotz jahreszeitlicher Schwankungen eine relativ hohe Verfügbarkeit<br />

auf. Das technische Potenzial der Wasserkraftnutzung in Deutschland ist<br />

heute weitgehend ausgeschöpft, doch es können zusätzliche Potenziale durch<br />

Modernisierung und Ausbau bestehender Anlagen erschlossen werden [1].<br />

3.2.1 DERZEITIGE SITUATION UND ERWARTETE ENTWICKLUNG<br />

Im Jahr 2004 wurden etwa 21 TWh, also etwa 4,5 % der gesamten<br />

Stromerzeugung Deutschlands, aus erneuerbarer Wasserkraft produziert und<br />

eingespeist. Davon wurden über 80 % in Laufwasserkraftwerken, etwa 14 % in<br />

Speicherwasserkraftwerken und weitere 6 % in natürlichen Zuflüssen von<br />

Pumpspeicherkraftwerken erzeugt [1].<br />

<strong>Die</strong> Bruttostromerzeugung aus erneuerbarer Wasserkraft schwankt in einzelnen<br />

Jahren auf Grund des unterschiedlichen Wasserangebots um bis zu 25 %. <strong>Die</strong> in<br />

diesem Kapitel durchgeführten Berechnungen sind daher mit dem<br />

Regelarbeitsvermögen der Laufwasserkraftwerke durchgeführt worden. Das<br />

Regelarbeitsvermögen bezieht sich auf das Arbeitsvermögen im Regeljahr als<br />

Mittelwert der langjährig erzeugten elektrischen Energie [1].<br />

<strong>Die</strong> Engpassleistung der Laufwasserkraftwerke betrug im Jahr 2003 insgesamt<br />

etwa 2.760 MW, über 90 % der Leistung ist in größeren Laufwasserkraftwerken<br />

(> 5 MW) installiert. <strong>Die</strong>se Kraftwerke haben ein Regelarbeitsvermögen von etwa<br />

15,5 TWh/a, sie erreichen im Mittel etwa 5.600 Volllaststunden pro Jahr [9].<br />

<strong>Die</strong> installierte Leistung der größeren Anlagen hat sich innerhalb der letzten zehn<br />

Jahre kaum verändert. <strong>Die</strong> Zahl der Kleinwasserkraftwerke (< 5 MW) hat sich<br />

jedoch seit den 90er Jahren auf Grund des Stromeinspeisegesetzes bzw. des EEG<br />

um über 30 % auf derzeit etwa 5.000 Anlagen erhöht. Bei den neu hinzugekommenen<br />

Anlagen handelt es sich deshalb überwiegend um reaktivierte<br />

Altanlagen, die nun wieder „wirtschaftlich“ betrieben werden können [1].<br />

3.2.2 TECHNISCHES POTENZIAL<br />

Das technische Potenzial der Wasserkraftnutzung in Deutschland ist heute<br />

weitgehend ausgenutzt, jedoch können zusätzliche Potenziale durch die<br />

Modernisierung und den Ausbau bestehender Anlagen erschlossen werden. Das<br />

Erweiterungspotenzial wird bei größeren Anlagen (> 5 MW) auf etwa 1,0 TWh/a<br />

geschätzt, weitere 1,3 TWh/a können durch Modernisierung bestehender Anlagen<br />

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erzeugt werden. <strong>Die</strong> Potenzialabschätzung basiert auf Daten zur Altersstruktur<br />

der bestehenden Anlagen sowie deren Turbinentechnik [8], [1].<br />

ERWEITERUNG<br />

Bei der Erweiterung einer Anlage werden bisher nicht genutzte Wassermengen<br />

nutzbar gemacht und/oder die verfügbare Fallhöhe erhöht. Das Erweiterungspotenzial<br />

in größeren Laufwasserkraftwerken (> 5 MW) wurde nur auf Basis der<br />

bisher genutzten und der verfügbaren Wassermenge auf etwa 240 MW<br />

abgeschätzt. Hier wird das Potenzial auf eine mittlere jährliche Stromerzeugung<br />

von 1,0 TWh geschätzt, was etwa 6 % der derzeit erzeugten Strommenge in<br />

Laufwasserkraftwerken entspricht [1].<br />

MODERNISIERUNG<br />

Unter Modernisierung wird der Ersatz oder die Erneuerung technischer Kraftwerkskomponenten<br />

verstanden, wobei Ausbaudurchfluss und Fallhöhe sich nicht<br />

verändern.<br />

Auf Basis der vorliegenden Informationen über die Altersstruktur der Anlagen und<br />

Turbinen in Deutschland ergibt sich folgendes zusätzliches theoretisches<br />

Erzeugungspotenzial:<br />

• Erhöhung der elektrischen Leistung um 200 MW durch reine<br />

Turbinenerneuerung, bzw.<br />

• Erhöhung der elektrischen Leistung um insgesamt 254 MW bei gleichzeitiger<br />

Modernisierung und Optimierung des Wasserbaus.<br />

Das gesamte durch Modernisierung erschließbare zusätzliche Potenzial beträgt<br />

mit 254 MW etwa 9 % der derzeit installierten Leistung bzw. 8,5 % hinsichtlich<br />

der elektrischen Mehrerzeugung [8].<br />

Wird die Altersstruktur und der sich nach einer 40-jährigen Nutzungsdauer<br />

ergebende Ersatzbedarf berücksichtigt, ergibt sich daraus, dass der größte Teil<br />

des identifizierten Modernisierungspotenzials innerhalb der nächsten 10 Jahre<br />

realisiert werden müsste [8].<br />

3.2.3 POTENZIELLE STANDORTE<br />

<strong>Die</strong> größten Erweiterungspotenziale sind an den Kraftwerken von Inn, Rhein,<br />

Donau und Neckar zu finden mit einem Gesamterweiterungspotenzial von<br />

220 MW. Weitere potenzielle Standorte für Modernisierungs- und<br />

Erweiterungsmaßnahmen sind Tabelle 3-3 zu entnehmen.<br />

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3.2.4 KONZIPIERUNG DER LAUFWASSERKRAFTWERKE<br />

<strong>Die</strong> für das alternative Kraftwerkskonzept vorgeschlagenen Maßnahmen<br />

begrenzen sich ausschließlich auf Modernisierung und Erweiterung von<br />

bestehenden Anlagen. Alle Laufwasserkraftwerke, die älter als 40 Jahre sind,<br />

wurden auf ihr Modernisierungspotenzial analysiert (Tabelle 3-3). Teilweise sind<br />

die betrachteten Anlagen über 90 Jahre alt. Das Modernisierungspotenzial ist<br />

abhängig von den einzelnen Turbinentypen und Altersklassen und wird zu etwa<br />

15,5 % für Anlagen, die vor 1945 in Betrieb genommen sind, 12,5 % für<br />

Anlagen mit Inbetriebnahme zwischen 1945-1955 und 9,5 % für die Periode<br />

zwischen 1955-1965 abgeschätzt [8].<br />

Tabelle 3-3: Modernisierungspotenziale von Laufwasserkraftwerken (nach [9])<br />

Kraftwerk<br />

Inbetriebnahme<br />

Engpassleistung<br />

Regelarbeitsvermögen<br />

Nutzungsgrad<br />

Modernisierungspotenzial<br />

Jahresmehrarbeit<br />

[Jahr] [MW] [GWh/a] [ %] [ %] [MW] [GWh/a]<br />

Töging 1924 85,7 535 71,3 % 15,0 % 12,9 62,9<br />

Alzstufe 4 1922 52 270 59,3 % 15,0 % 7,8 38,1<br />

Wyhlen 1912 38,5 203,5 60,3 % 15,0 % 5,8 28,2<br />

Rosenheim 1960 35 176,5 57,6 % 9,5 % 3,3 16,3<br />

Uppenbornwer 1930 25 97 44,3 % 15,5 % 3,9 18,9<br />

Detzern 1962 24 112 53,3 % 9,5 % 2,3 11,1<br />

Wasserburg 1938 24 143,8 68,4 % 15,5 % 3,7 18,2<br />

Teufelsburg 1938 24 144,2 68,6 % 15,5 % 3,7 18,2<br />

Gars 1938 24 149,4 71,1 % 15,5 % 3,7 18,2<br />

Neuötting 1951 24 156,2 74,3 % 12,5 % 3,0 14,7<br />

Stammham 1956 23 140,1 69,5 % 9,5 % 2,2 10,7<br />

Prombach 1930 22,7 116 58,3 % 15,5 % 3,5 17,2<br />

Wintrich 1965 20 90 51,4 % 9,5 % 1,9 9,3<br />

Lehmen 1962 20 86 49,1 % 9,5 % 1,9 9,3<br />

Aufkirchen 1924 19,4 136,8 81,8 % 15,5 % 3,0 14,7<br />

Trier 1961 18,8 82 49,8 % 9,5 % 1,8 8,7<br />

Alzstufe 3 1920 18,3 117 73,0 % 15,5 % 2,8 13,9<br />

Eitting 1924 18 126,3 20,1 % 15,5 % 2,8 13,6<br />

Uppenbornwer 1951 18 83,2 52,8 % 12,5 % 2,3 11,0<br />

Altheim 1951 17,9 90,1 57,5 % 12,5 % 2,2 10,9<br />

Neef 1963 16,4 75 52,2 % 9,5 % 1,6 7,6<br />

Fankel 1965 16,4 75 52,2 % 9,5 % 1,6 7,6<br />

Münden 1965 16,4 70 48,7 % 9,5 % 1,6 7,6<br />

Niederaichbach 1951 16,3 84,6 59,3 % 12,5 % 2,0 10,0<br />

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Kraftwerk<br />

Inbetriebnahme<br />

Engpassleistung<br />

Regelarbeitsvermögen<br />

Nutzungsgrad<br />

Modernisierungspotenzial<br />

Jahresmehrarbeit<br />

[Jahr] [MW] [GWh/a] [ %] [ %] [MW] [GWh/a]<br />

Koblenz 1951 16 62 44,2 % 12,5 % 2,0 9,8<br />

Unteropfingen 1924 14 63 51,4 % 15,5 % 2,2 10,6<br />

Zeiltingen 1964 13,6 64 53,7 % 9,5 % 1,3 6,3<br />

Obernach 1957 12,8 47,5 42,4 % 9,5 % 1,2 5,9<br />

Mühltal 1927 12,8 70 62,4 % 15,5 % 2,0 9,7<br />

Tannheim 1923 12,3 61 56,6 % 15,5 % 1,9 9,3<br />

Dettingen 1927 11 48 49,8 % 15,5 % 1,7 8,3<br />

Alzstufe 2 1916 10,6 55,5 59,8 % 15,5 % 1,6 8,0<br />

Summe 721 3.830 95,1 465<br />

Das im Rahmen des alternativen Kraftwerksparks zur Nutzung vorgeschlagene<br />

Modernisierungspotenzial beläuft sich auf 95,1 MW. <strong>Die</strong> Stromerzeugung der<br />

Anlagen beträgt etwa 465 GWh/a. Somit werden etwa 35,8 % des gesamten<br />

Modernisierungspotenzials genutzt [8].<br />

Das Erweiterungspotenzial beträgt, wie bereits erwähnt, 239 MW [1]. <strong>Die</strong> in<br />

Tabelle 3-3 aufgelisteten Inn-Kraftwerke erzeugen 40 % der Gesamtproduktion<br />

der an diesem Flusssystem installierten Anlagen. Hier wurde an ausgewählten<br />

Kraftwerken mit einem Erbauungsjahr vor 1965 ein Erweiterungspotenzial von<br />

insgesamt 96 MW identifiziert. Für das alternative Energiekonzept wurde die<br />

konservative Abschätzung gemacht, dass wenigstens 20 % dieses<br />

Erweiterungspotenzials, also etwa 12,5 % des Gesamtpotenzials, umgesetzt<br />

werden können. Das entspricht einer Leistungssteigerung von 20 MW und einer<br />

Jahresmehrarbeit von etwa 125 GWh.<br />

In Summe ergibt sich eine Leistungssteigerung der Kraftwerke durch<br />

Modernisierung und Erweiterung um 115 MW und eine Erhöhung der<br />

Jahresstromerzeugung um etwa 590 GWh. <strong>Die</strong>s entspricht 25,7 % des<br />

ermittelten Gesamtpotenzials [1].<br />

3.3 WINDENERGIE<br />

<strong>Die</strong> Nutzung der Windenergie hat sich zu einer bedeutenden Energiequelle in<br />

Deutschland entwickelt. <strong>Die</strong> Technologie ist weit vorangeschritten. Im weltweiten<br />

Vergleich der installierten Leistung liegt Deutschland derzeit an der Spitze.<br />

Besonders im Offshore-Bereich wird die Windenergie im kommenden Jahrzehnt<br />

stark ausgebaut werden.<br />

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3.3.1 WINDENERGIE ONSHORE<br />

DERZEITIGE SITUATION UND ENTWICKLUNG<br />

Ende 2004 waren in Deutschland 16.543 Windkraftanlagen (WKA) mit einer<br />

Gesamtleistung von 16.629 MW an der Küste und im Binnenland installiert. <strong>Die</strong><br />

durchschnittliche Anlagengröße liegt damit derzeit bei einem MW [1]. Im Jahr<br />

2004 belief sich die Einspeisung aus der Nutzung von Windenergie auf<br />

25,9 TWh, entsprechend 5,5 % des Nettostromverbrauchs in Deutschland [19].<br />

Der Zubau neuer Anlagen lag im Jahr 2004 mit 2.000 MW weit unter den<br />

Vorjahreswerten, und es wird von einem weiteren Rückgang der jährlichen<br />

Neuerrichtung an Land ausgegangen. Eine Umfrage in der Windenergiebranche<br />

ergab einen erwarteten Zubau im Jahr 2006 von nur noch 800 MW [12].<br />

Von höherer Bedeutung für den Ausbau der Windenergie an Land ist das so<br />

genannte Repowering, also der Austausch alter, kleiner Anlagen durch neue<br />

leistungsstärkere Anlagen am selben Standort. Im Jahr 2004 wurden 45<br />

Altanlagen mit einer Gesamtleistung von 17 MW durch 33 Neuanlagen mit<br />

54 MW ersetzt [1]. Im Durchschnitt konnte damit die Leistung an den<br />

entsprechenden Standorten verdreifacht werden.<br />

Das Deutsche Windenergie-Institut (DEWI) erwartet in seiner <strong>Studie</strong> zum Ausbau<br />

der Windenergie in Deutschland eine installierte Leistung der Onshore-Windkraft<br />

von 20 GW im Jahr 2010 [12]. <strong>Die</strong>s würde bedeuten, dass in den nächsten fünf<br />

Jahren noch etwa 4.000 MW durch Neubau oder Repowering errichtet werden.<br />

In den letzen Jahren nahm die durchschnittlich installierte Anlagenleistung stark<br />

zu. <strong>Die</strong> durchschnittliche Größe der neu errichteten WKA lag im Jahr <strong>2000</strong> noch<br />

bei 1,1 MW, im Jahr 2004 bereits bei 1,7 MW [11]. Derzeit auf dem Markt<br />

angebotene Anlagen liegen in einer Leistungsklasse zwischen 1 und 5 MW [13],<br />

[14]. Mehrere 4,5 MW-Anlagen sind u.a. in Wilhelmshaven und Emden<br />

installiert, die erste 5 MW-Anlage wurde in Brunsbüttel errichtet. Noch für das<br />

Jahr 2005 ist die Errichtung weiterer Anlagen dieser Größenklasse geplant.<br />

Auf die Technologie der Windkraft soll im weiteren nicht eingegangen werden, da<br />

sie bekannt ist und sich bei den einzelnen Herstellern nur im Detail unterscheidet.<br />

Für die Konzeption des alternativen Kraftwerksparks ist diese<br />

Betrachtung nicht relevant.<br />

<strong>Die</strong> projektierte Lebensdauer der Anlagen liegt bei etwa 20 Jahren. Ein Ersatz<br />

von Altanlagen durch Neuanlagen kann unter wirtschaftlichen Aspekten<br />

allerdings bereits vor Ende der Lebensdauer erfolgen. Der Zeitraum für Planung<br />

und Errichtung ist abhängig von der Größe des Windparks und vom<br />

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Genehmigungsablauf. Im Rahmen dieser <strong>Studie</strong> wird davon ausgegangen, dass<br />

die Errichtung aller geplanten Anlagen bis 2010 möglich ist.<br />

TECHNISCHES POTENZIAL UND POTENZIELLE STANDORTE<br />

Das gesamte Stromerzeugungspotenzial der Windenergie an Land wurde von<br />

Nitsch bzw. von Quaschning mit 83 TWh bei einer installierten Leistung von ca.<br />

50 GW ermittelt [17], [18]. Regionen mit einer mittleren Windgeschwindigkeit<br />

über 5 m/s weisen dabei das größte Potenzial auf. Länderspezifisch betrachtet<br />

liegt das Potenzial zur Nutzung der Windenergie zum Großteil in Schleswig-<br />

Holstein, Niedersachsen und Mecklenburg-Vorpommern [18].<br />

<strong>Die</strong>ses gewaltige Potenzial ist unter realistischer Betrachtung insbesondere der<br />

rechtlichen Rahmenbedingungen aber auch unter Berücksichtigung der allgemeinen<br />

Akzeptanz nicht vollständig erschließbar.<br />

Nach dem Baugesetzbuch (BauGB) weisen Gemeinden und Kommunen in den<br />

für ihren Landkreis erstellten Flächennutzungsplänen Eignungsgebiete für die<br />

Windenergienutzung aus. <strong>Die</strong>se berücksichtigen bereits die einzuhaltenden<br />

Abstände des Windparks zu Wohn- und Gewerbegebieten, Naturschutzgebieten,<br />

usw. <strong>Die</strong> ausgewiesene Fläche in Hektar steht demnach vollständig für die<br />

Windenergienutzung zur Verfügung. Der durchschnittliche Flächenbedarf von<br />

WKA wurde von der Deutschen Energieagentur DENA mit 7 Hektar pro MW<br />

ermittelt und für diese <strong>Studie</strong> verwendet [15].<br />

NEUBAU VON WINDENERGIEANLAGEN<br />

Zur Bestimmung des Windenergie-Ausbaupotenzials auf dem Festland wurde<br />

durch die DENA die ausgewiesene Eignungsfläche der derzeit installierten<br />

Leistung dem angenommenen Flächenbedarf pro installiertem <strong>Megawatt</strong><br />

gegenübergestellt. Insgesamt beläuft sich das technische Ausbaupotenzial für<br />

Deutschland demnach auf 14.438 MW, s. Tabelle 3-4 [15].<br />

<strong>Die</strong>se Abschätzung des Ausbaupotenzials für Neuanlagen sollte als Anhaltswert<br />

verstanden werden, denn in den Flächennutzungsplänen wird nicht der<br />

Schwerpunkt auf die Qualität des Standortes, wie z.B. die Windgeschwindigkeit,<br />

gelegt. Das wirtschaftlich nutzbare Restpotenzial verringert sich dadurch noch<br />

einmal merklich.<br />

Hohe Potenziale für den Neubau von Windenergieanlagen in Norddeutschland<br />

bestehen demnach in Niedersachsen, hier in der Region Braunschweig und<br />

Hannover, in Mecklenburg-Vorpommern, hauptsächlich im Westen des Bundeslandes,<br />

in Nordrhein Westfalen im Landkreis Münster, in Sachsen-Anhalt hauptsächlich<br />

in der Region um Magdeburg und in Brandenburg im Nordwesten des<br />

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Landes, westlich von Berlin und Lausitz-Spreewald. In Mittel- und Süddeutschland<br />

ist das Restpotenzial im Verhältnis dazu eher niedrig. Dennoch ist<br />

ein Ausbaupotenzial von 300 bis 500 MW bei der Standortwahl zu berücksichtigen.<br />

Der Anteil der Standorte, an denen ein wirtschaftlicher Betrieb der<br />

Windenergieanlagen möglich ist, wird allerdings niedrig ausfallen.<br />

Tabelle 3-4: Restpotenzial für die Windenergienutzung in den einzelnen Bundesländern [15]<br />

Region Bundesland Ausbaupotenzial<br />

Küste<br />

Binnenland<br />

Nord<br />

Binnenland<br />

Mitte<br />

Binnenland<br />

Süd<br />

Schleswig-<br />

Holstein<br />

Bestand<br />

Ende<br />

2003<br />

Ausbaupotenzial<br />

abzgl. Bestand<br />

noch<br />

nutzbarer<br />

Anteil<br />

Anteil am<br />

Restpotenzial<br />

Repowering-<br />

Potenzial<br />

MW MW MW % % MW<br />

2.327 2.007 320 14 2,2 950<br />

Niedersachsen 5.462 3.921 1.541 28 10,7 1.800<br />

Mecklenburg-<br />

Vorpommern<br />

Nordrhein-<br />

Westfalen<br />

Sachsen-<br />

Anhalt<br />

1.724 927 797 46 5,6 477<br />

5.522 1.822 3.700 67 25,8 1.013<br />

3.920 1.631 2.289 58 15,9 716<br />

Brandenburg 5.421 1.806 3.615 67 25,2 1.063<br />

Rheinland-<br />

Pfalz<br />

932 601 331 36 2,3 280<br />

Saarland 113 35 78 69 0,5 23<br />

Hessen 860 348 512 60 3,6 203<br />

Thüringen 687 426 261 38 1,8 208<br />

Sachsen 883 614 269 31 1,9 299<br />

Baden-<br />

Württemberg<br />

581 209 372 64 2,6 108<br />

Bayern 542 189 353 65 2,5 99<br />

Summe 28.974 14.536 14.438 - - 7.239<br />

REPOWERING<br />

Das Potenzial für Repowering von Alt-Standorten wurde von der Windenergieagentur<br />

Bremen untersucht und ist als zusätzlich zum Neubau zu verstehen [16].<br />

Für das Repowering kommen zunächst Windparks mit kleineren Anlagen in<br />

Betracht, die Anfang der 90er Jahre errichtet wurden.<br />

So wurden vor 1996 z.B. 3.549 Anlagen (21,4 % der Ende 2004 existierenden<br />

Anlagen) mit einer installierten Leistung von 1.120 MW (6,7 % der Ende 2004<br />

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installierten Leistung) errichtet [16]. Hieraus wird ersichtlich, dass die durchschnittliche<br />

spezifische Anlagengröße dieser Windparks mit 315 kW weit unter<br />

der derzeit üblichen Leistung liegt. <strong>Die</strong>se Anlagen bzw. Windparks sind gut<br />

geeignet für Repowering-Projekte.<br />

Anlagen, die vor 1996 errichtet wurden, stehen hauptsächlich in Schleswig<br />

Holstein (Westküste) und Niedersachsen (Ostfriesland). Ein kleinerer Anteil der<br />

Anlagen wurde in Nordrhein-Westfalen und Mecklenburg-Vorpommern errichtet.<br />

In allen anderen Bundesländern begann der Ausbau erst später. Im Jahr 1996<br />

wurde das Baurecht geändert und Gemeinden mussten ab diesem Zeitpunkt<br />

Eignungsgebiete für WKA ausweisen. Folglich wird häufig der Fall eintreten, dass<br />

ältere Anlagen außerhalb der heutigen Eignungsgebiete stehen.<br />

Einige Landesregierungen wie z.B. Niedersachsen und Mecklenburg-Vorpommern<br />

haben eine Genehmigung von Repowering-Projekten in nicht ausgewiesenen<br />

Gebieten bereits im Vorfeld abgelehnt. In Mecklenburg-Vorpommern liegen<br />

Windenergieanlagen, die vor 1996 errichtet wurden, alle außerhalb der<br />

Eignungsgebiete. In diesem Bundesland wird ein Repowering von Windparks, die<br />

nach 1996 errichtet wurden, interessant. In Schleswig-Holstein ist ein Repowering<br />

nur unter Einhaltung von spezifischen Bedingungen möglich (außerhalb<br />

charakteristischer Landschaften, keine Beeinträchtigung des Landschaftsbildes,<br />

Zahl der Anlagen wird reduziert).<br />

KONZIPIERUNG DER WINDPARKS<br />

Im alternativen Kraftwerkspark ist im Onshore-Bereich zum einen der Neubau<br />

und zum anderen ein Repowering bestehender Windparks vorgesehen. <strong>Die</strong><br />

geplanten Windparks sollen möglichst dezentral über das ganze Bundesgebiet<br />

verteilt werden, um lokale Wettereinflüsse gut auszugleichen. Im Folgenden<br />

werden mögliche Anlagenstandorte ausgewählt und detailliert bewertet.<br />

NEUBAU VON WINDPARKS<br />

Für die Auswahl von Standorten für die Neuerrichtung von Anlagen wurden die<br />

von der Windenergieagentur Bremen ermittelten potenziellen Regionen für den<br />

Ausbau der Windenergie mit einer Windkarte Deutschlands verglichen. Auf dieser<br />

Basis wurden verschiedene Regionen für den Neubau von Windparks ausgewählt,<br />

wobei sich die Auswahl ausschließlich auf das Binnenland beschränkte – die<br />

windreichen Küstenstandorte blieben dem Repowering vorbehalten.<br />

<strong>Die</strong> zu erwartenden Volllaststunden für die ausgewählten Regionen wurden unter<br />

Absprache mit mehreren Projektierungs- und Planungsbüros für Windenergie<br />

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abgeschätzt. <strong>Die</strong> zu erwartende Auslastung der Anlagen wurde bei der Auswahl<br />

der Standorte berücksichtigt.<br />

In Tabelle 3-5 sind die Regionen bzw. Regierungsbezirke für die vorgesehenen<br />

Neubau-Windparks angegeben. Hierbei wurde auf eine deutschlandweite<br />

Verteilung geachtet, um einen möglichst guten regionalen Ausgleich des<br />

Windenergie-Dargebots zu gewährleisten. <strong>Die</strong> Flächenverfügbarkeit konnte für<br />

den Einzelfall nicht detailliert geprüft werden.<br />

In windstarken Regionen in Norddeutschland und im Mittelgebirge wurden die<br />

Windparks hauptsächlich mit 3-MW-Anlagen ausgelegt. <strong>Die</strong>s soll eine höhere<br />

Energieausbeute in diesen Regionen ermöglichen. Für die weniger windstarken<br />

Regionen wurden kleinere Anlagen gewählt, deren Einschaltgeschwindigkeit<br />

generell etwas niedriger liegt als die größerer Anlagen. <strong>Die</strong> Windparks wurden mit<br />

verschiedenen Größen ausgelegt.<br />

Tabelle 3-5:<br />

Konzipierung der Windparks – Neubau an Binnenlandstandorten<br />

Anlagen<br />

-zahl<br />

Leistung pro<br />

Anlage<br />

Nabenhöhe<br />

Gesamtleistung<br />

Volllaststunden<br />

1) Jahresarbeit 1)<br />

MW MW m h/a MWh/a<br />

Kassel, Hessen 3 2 6,0 78 2.200 13.200<br />

Erzgebirge,<br />

Sachsen<br />

Erzgebirge,<br />

Sachsen<br />

5 3 15,0 90 2.200 33.000<br />

3 3 9,0 90 2.200 19.800<br />

Schwerin, M.-V. 5 3 15,0 90 2.000 30.000<br />

Münster, NRW,<br />

Windpark I<br />

Münster, NRW,<br />

Windpark II<br />

10 2,75 27,5 80 1.800 49.500<br />

10 2 20,0 80 1.800 36.000<br />

Hannover, S.-A. 10 2 20,0 80 1.800 36.000<br />

Braunschweig,<br />

Niedersachsen<br />

Braunschweig,<br />

Niedersachsen<br />

10 3 30,0 90 1.800 54.000<br />

10 2 20,0 80 1.850 37.000<br />

Wittenberge, S.-A. 10 2,75 27,5 80 1.800 49.500<br />

Giessen, Hessen 5 1,5 7,5 70 1.850 13.875<br />

Marburg, Hessen 5 1,5 7,5 70 1.850 13.875<br />

Eifel, NRW 10 1,5 15,0 70 1.850 27.750<br />

Summe 220 413.500<br />

1)<br />

Prognose<br />

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REPOWERING<br />

Für die Konzipierung der Repowering-Projekte wurde ebenfalls auf die Netzstudie<br />

der DENA und auf die Windkarte von Deutschland zurückgegriffen.<br />

Vor dem Hintergrund, dass für die wirtschaftliche Umsetzung von Repowering-<br />

Projekten in den nächsten Jahren, spätestens jedoch bis 2010, vorzugsweise<br />

größere Windparks mit derzeit acht und mehr Anlagen in Frage kommen, wurden<br />

hier Gebiete betrachtet, in denen Windparks gegen Mitte der 90er Jahre errichtet<br />

wurden. In Mecklenburg Vorpommern betrifft dies Windparks, die 1996/97<br />

aufgestellt wurden und sich innerhalb von Eignungsgebieten befinden.<br />

Auf Grund des höheren spezifischen Flächenbedarfs größerer Anlagen wurden die<br />

Repowering-Windparks jeweils mit einer kleineren Anlagenzahl ausgelegt. Um<br />

eine Vergütung nach EEG zu erhalten, sollte die Gesamtleistung des neuen<br />

Windparks jedoch mindestens das Dreifache der Altanlagen betragen [20]. So<br />

ersetzt z.B. ein Windpark von 3 x 1,5 MW einen alten Windpark mit 5 Anlagen à<br />

200 kW.<br />

Für die Auslegung der Windparks wurde auf die Daten von Windparks aus den<br />

90er Jahren zurückgegriffen. <strong>Die</strong> konkrete Realisierbarkeit konnte nicht für jeden<br />

einzelnen Fall bewertet werden.<br />

Für das Repowering wurden auch hier in windstarken Gebieten 3-MW-Anlagen<br />

und in windschwächeren Gebieten 2-MW-Anlagen vorgesehen.<br />

Für die Berücksichtigung der zusätzlichen, neu installierten Leistung der<br />

Repowering-Projekte im alternativen Kraftwerkspark wurde davon ausgegangen,<br />

dass die ursprüngliche Anlagenzahl in den einzelnen Windparks vor dem<br />

Repowering um durchschnittlich 50 % höher liegt, und dass jeweils Anlagen à<br />

400 bis 600 kW ersetzt werden. Unter diesen Annahmen liegt die Zusatzleistung<br />

bei 118 MW, und die zu erzielende zusätzliche Jahresarbeit bei einer<br />

gleichbleibenden Volllaststundenzahl beträgt etwa 290.000 MWh.<br />

Verglichen mit dem vom DEWI erwarteten Zubau von 4.000 MW bis 2010 liegt<br />

das hier vorgesehene Szenario mit 220 MW neu installierter Leistung und<br />

118 MW Zusatzleistung durch Repowering mit 8,5 % in einem realistischen<br />

Bereich.<br />

Aus der Netzstudie der DENA wird ersichtlich, dass das Ausbaupotenzial (in MW)<br />

für neu installierte Anlagen etwa doppelt so groß ist wie beim Repowering. <strong>Die</strong>ses<br />

Verhältnis konnte in dem hier vorgestellten Szenario annähernd beibehalten<br />

werden.<br />

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Tabelle 3-6:<br />

Konzipierung der Windparks – Repowering an Küstenstandorten<br />

Westküste<br />

Schleswig Holstein<br />

Westküste<br />

Schleswig Holstein<br />

Ostfriesland,<br />

Niedersachsen<br />

Leistung<br />

pro Anlage<br />

Anlagenzahl<br />

Gesamtleistung<br />

Nabenhöhe<br />

Volllaststunden<br />

1)<br />

Jahresarbeit<br />

1)<br />

MW MW m h/a MWh/a<br />

8 3,0 24,0 90 2.800 67.200<br />

8 3,0 24,0 90 2.700 64.800<br />

7 3,0 21,0 90 2.700 56.700<br />

Küste Niedersachsen 7 3,0 21,0 90 2.700 56.700<br />

Küste Niedersachsen 7 3,0 21,0 90 2.700 56.700<br />

Mecklenburg -<br />

Vorpommern<br />

Mecklenburg -<br />

Vorpommern<br />

5 3,0 15,0 80 2.200 33.000<br />

7 2,0 14,0 70 2.200 30.800<br />

Brandenburg, Ost 8 2,0 16,0 80 1.900 30.400<br />

Brandenburg, Ost 6 2,0 12,0 70 1.900 22.800<br />

Summe 168,0 419.100<br />

1)<br />

Prognose<br />

3.3.2 WINDENERGIE OFFSHORE<br />

TECHNISCHES POTENZIAL<br />

Das Stromerzeugungspotenzial von Offshore-Windkraftanlagen in Deutschland<br />

wird von Nitsch und Trieb bei einer installierten Gesamtleistung von 25.000 MW<br />

mit 78,6 TWh/a abgeschätzt [17]. Optimistischere Prognosen gehen von deutlich<br />

höheren Stromerzeugungspotenzialen aus.<br />

Bei diesen Prognosen wurden die Ausschließliche Wirtschaftszone (AWZ) und die<br />

12-Seemeilen-Zonen der Bundesländer Niedersachsen, Mecklenburg-Vorpommern<br />

und Schleswig-Holstein berücksichtigt. <strong>Die</strong> 12-Seemeilen-Zone<br />

bezeichnet die Küstengewässer bis 12 Seemeilen Entfernung vom Festland.<br />

Unter der AWZ wird der Bereich von 12 bis 200 Seemeilen vom Festland<br />

verstanden. Eine energetische Nutzung auf hoher See (außerhalb 200 Seemeilen<br />

vom Festland) wurde wegen der dort herrschenden Bedingungen nicht<br />

berücksichtigt.<br />

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DERZEITIGE SITUATION UND ENTWICKLUNG<br />

Derzeit sind 8 Windparks in der Nordsee und einer in der Ostsee genehmigt.<br />

Insgesamt sind in der Nordsee 22 und in der Ostsee weitere 10 Windparks<br />

geplant. Es wird allerdings davon ausgegangen, dass nicht alle geplanten<br />

Projekte realisiert werden können [22].<br />

Zur Erschließung eines Offshore-Windparks wird nach einer Vorbereitungsphase<br />

zunächst eine Pilotphase vorgesehen. Während der Pilotphase werden bisher<br />

nicht kalkulierbare Auswirkungen der Windparks auf die Meeresnatur, allgemeine<br />

Verhalten der Anlagen sowie die Sicherheitsaspekte der Seeschifffahrt untersucht.<br />

<strong>Die</strong>s ist derzeit noch erforderlich, da für Offshore-Windparks noch keine breite<br />

Erfahrungsbasis vorliegt. <strong>Die</strong> zur Zeit installierte Leistung in Nord- und Ostsee<br />

beträgt etwa 600 MW. Deutschland hängt hinter dieser Entwicklung weit zurück<br />

und hat bisher noch keine Anlagen in größerer Entfernung zum Festland<br />

installiert. In der Pilotphase werden die Windparks mit einer deutlich geringeren<br />

Anlagenzahl als der im Ausbaustadium geplanten betrieben. In Deutschland<br />

werden sich die ersten Windparks bis 2006 in dieser Projektphase befinden. In<br />

diesem Zeitraum wird mit einer gesamten installierten Offshore-Leistung von<br />

500 MW gerechnet [21]. Wird die Leistungen aller neun genehmigten Windparks<br />

während der Pilotphase kumuliert, ergibt sich eine Gesamtleistung ab 2010 von<br />

ca. 2.200 MW. <strong>Die</strong> Größe der genehmigten Windparks in der Nordsee hat eine<br />

Bandbreite von 80 bis 458 WKA, was einer Leistungsbandbreite der einzelnen<br />

Windparks von 60 MW bis 400 MW in der Pilotphase und 240 MW bis<br />

4.720 MW nach der letzten Ausbauphase entspricht. Insgesamt wären nach der<br />

letzten Ausbauphase 10.500 MW installiert [22].<br />

Im Offshore-Bereich werden derzeit Anlagen einer Größenordnung von 3,5 bis<br />

5 MW eingesetzt [12]. <strong>Die</strong> geschätzte Lebensdauer von Offshore-Anlagen beträgt<br />

ca. 25 Jahre und liegt damit etwa 5 Jahre über der Lebensdauer von Onshore-<br />

Anlagen.<br />

In den nächsten Jahren wird mit einem stetigen Ausbau der Offshore-Kapazitäten<br />

gerechnet. Nach dem Ausbau aller zur Zeit genehmigten Windparks in der AWZ<br />

wird ca. um 2013 das erste Mal mit einer geringeren neu installierten Leistung<br />

zum vorherigen Jahr gerechnet. Bei weiterer Entwicklung und Forschung im<br />

Bereich der Windnutzung auf hoher See wird ca. ab 2015 mit einem deutlichen<br />

Zuwachs an Windparkprojekten auf hoher See gerechnet [15].<br />

Eine <strong>Studie</strong> des Bundesumweltministeriums (BMU) rechnet bis zum Jahr 2030<br />

mit einer gesamten installierten Offshore-Leistung von 23.000 MW [21]. <strong>Die</strong>s<br />

entspricht einer Stromerzeugung von 72,3 TWh/a, womit ca. 15 % des Strom-<br />

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verbrauchs der Bundesrepublik Deutschland gedeckt werden könnten. Damit<br />

wären ca. 92 % des geschätzten technischen Potenzials genutzt.<br />

POTENZIELLE STANDORTE<br />

Potenzielle Standorte für Offshore-Windenergieprojekte in der Nord- und Ostsee<br />

befinden sich derzeit noch innerhalb der Ausschließlichen Wirtschaftszone,<br />

Standorte auf hoher See werden heute noch kaum untersucht.<br />

Innerhalb der 12-Seemeilen-Zone der Nord- und Ostsee bestehen allerdings<br />

zahlreiche Nutzungskonflikte, die der Genehmigungsfähigkeit und der Akzeptanz<br />

der Projekte entgegenstehen. Aus diesem Grunde sind innerhalb der 12-Seemeilen-Zone<br />

vier Projekte und innerhalb der AWZ weitere 28 Projekte geplant.<br />

Projekte innerhalb der 12-Seemeilen-Zone dienen häufig als Pilotphase für<br />

spätere Projekte in der AWZ.<br />

In der Nordsee können nach derzeitigem Erkenntnisstand Flächen nordöstlich von<br />

Borkum (außerhalb des vorgeschlagenen Meeresschutzgebietes „Borkum<br />

Riffgrund“) und Flächen westlich von Sylt (außerhalb der „Important Bird Area“)<br />

als mögliche geeignete Flächen in Betracht kommen. <strong>Die</strong>se Flächen liegen<br />

ausschließlich in der AWZ. In der Ostsee werden Gebiete westlich des<br />

Adlergrundes in der AWZ und die Mecklenburger Bucht hinsichtlich einer<br />

möglichen Eignung als untersuchungswürdig angesehen [21].<br />

<strong>Die</strong> zuständige Genehmigungsbehörde für Projekte innerhalb der AWZ ist das<br />

Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) in Hamburg. Im küstennahen<br />

Bereich, innerhalb der 12-Seemeilen-Zone, ist die Genehmigung durch die<br />

Behörde des jeweiligen Bundeslandes einzuholen. <strong>Die</strong> vom BSH erteilte<br />

Genehmigung umfasst die Errichtung, den Betrieb und die wesentliche Änderung<br />

der Anlagen oder ihres Betriebes. Ein vom BSH entwickeltes Standarduntersuchungskonzept<br />

sieht eine Risikoanalyse (Schifffahrtsicherheit) und eine<br />

Umweltverträglichkeitsstudie (UVS) vor. Für Pilotprojekte ist die maximal<br />

genehmigungsfähige Anlagenzahl auf 80 beschränkt. Für die bei den meisten<br />

Projekten vorgesehene Ausbauphase ist grundsätzlich ein neues<br />

Genehmigungsverfahren erforderlich. Vom Beginn der Untersuchungen am<br />

Standort bis zur Erteilung der Baugenehmigung vergehen in der Regel drei Jahre.<br />

Für Offshore-Windparks innerhalb der 12-Seemeilen-Zone sind Raumordnungsverfahren<br />

(ROV) nach den jeweiligen landesspezifischen Bestimmungen<br />

durchzuführen. Ähnlich der Antragsstellung innerhalb der AWZ sind auch hier<br />

sowohl eine Raum- als auch eine Umweltverträglichkeitsstudie nötig.<br />

Als weiterer wichtiger Faktor ist bei der Wahl des Standortes die mögliche<br />

Netzanbindung zu beachten. In der Nordsee ist für 2015 ein Systemmodell<br />

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geplant, welches vier Sammelstationen umfasst, an die mehrere Windparks<br />

angeschlossen werden können [15].<br />

KONZIPIERUNG DER WINDPARKS<br />

Bei der Konzipierung des alternativen Kraftwerksparks wird von einer<br />

Inbetriebnahme aller Anlagen bis spätestens zum Jahr 2010 ausgegangen. <strong>Die</strong><br />

verbleibende Planungs- und Errichtungszeit von vier bis fünf Jahren ist eine<br />

wichtige Rahmenbedingung des Alternativkonzeptes, die sich insbesondere auf<br />

die Offshore-Windenergienutzung auswirkt.<br />

Der zur Realisierung eines Offshore-Projektes erforderliche Zeitrahmen beträgt ca.<br />

sechs Jahre, wie Tabelle 3-7 verdeutlicht.<br />

Für das alternative Kraftwerkskonzept wird daher vorgeschlagen, dass sich der<br />

zukünftige Kraftwerksbetreiber an derzeit geplanten und bereits genehmigten<br />

Offshore-Windparks beteiligt bzw. ausgewählte Projekte übernimmt. <strong>Die</strong>s wird<br />

durch den Umstand erleichtert, dass etliche der geplanten Windparks ohnehin<br />

durch Projektierungsbüros geplant und für den späteren Verkauf ausgelegt sind.<br />

Innerhalb des virtuellen Kraftwerks wird eine installierte Leistung von ca.<br />

530 MW durch Offshore-Windkraftanlagen in drei Windparks vorgesehen. Zur<br />

Nutzung des regionalen Ausgleichseffektes sind zwei Windparks in der Nordsee<br />

und einer in der Ostsee vorgesehen. <strong>Die</strong> Auslegungsdaten sind Tabelle 3-8 zu<br />

entnehmen.<br />

Tabelle 3-7:<br />

Planungs- und Errichtungszeitbedarf von Offshore-Projekten<br />

Arbeitsschritt<br />

Zeitbedarf [a]<br />

Umweltverträglichkeitsuntersuchung (UVS) 2<br />

Baugenehmigung (UVS, Risikoanalyse) 1<br />

Trassenplanung 1 – 1,5<br />

Technische Planung 1 – 1,5<br />

Finanzierung 0,5 – 1,5<br />

Lieferzeit 1<br />

Bauphase<br />

(abhängig von der Projektgröße)<br />

Summe mindestens 6,5<br />

<strong>Die</strong> beiden vorgesehenen Windparks in der Nordsee sind dabei geographisch<br />

nahe beieinander und überdies in räumlicher Nähe zu weiteren geplanten<br />

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Windparks geplant, um eine Sammelstation für die Seekabelverlegung sowie<br />

weitgehend konzentrierte Wartungsarbeiten zu ermöglichen.<br />

Tabelle 3-8:<br />

Konzipierung der Windparks – Offshore-Windparks<br />

Anlagenzahl<br />

pro<br />

Leistung<br />

Anlage<br />

Gesamtleistung<br />

Nabenhöhe<br />

Hersteller / Typ Volllaststunden<br />

1)<br />

Jahresarbeit<br />

1)<br />

Nordsee<br />

(Borkum West)<br />

Nordsee<br />

(Borkum Riffgrund W.)<br />

MW MW m h/a MWh/a<br />

12 5,0 60 90 Repower 5M 4.000 240.000<br />

80 3,0 240 90<br />

Vestas V-90-<br />

3MW<br />

4.000 960.000<br />

Ostsee (Kriegers Flak) 51 4,5 230 90 Vestas V-120 3.800 872.100<br />

Summe 143 530 2.072.100<br />

1)<br />

Prognose<br />

In der Tabelle sind die zu erwartenden Volllaststunden auf der Nord- bzw. Ostsee<br />

nach [12] berücksichtigt wurden. Das Szenario sieht eine Offshore-Leistung von<br />

530 MW bei einer Jahresarbeit von über 2.000 GWh/a vor. Verglichen mit der zu<br />

erwartenden Gesamtleistung im Bereich der Offshore-Nutzung von 2.200 MW bis<br />

2010 setzt dies einen Marktanteil von 24 % voraus, was durch ein führendes<br />

Energieversorgungsunternehmen durchaus zu erreichen ist.<br />

3.4 BIOMASSEANLAGEN<br />

Bei der Nutzung von Biomasse als Energieträger steht die Stromerzeugung in<br />

Nutzungskonkurrenz zur Kraftstoff- und insbesondere zur Wärmebereitstellung.<br />

Dadurch ist die Menge des mit Biomasse erzeugten Stroms in Deutschland zur<br />

Zeit gering gegenüber der mit Biomasse erzeugten Wärmemenge [1]. Dabei ist<br />

die Technologie zur Stromerzeugung bei allen Anlagengrößen weit entwickelt und<br />

die Stromerzeugung mit Biomasse durch deren nahezu kontinuierliche Verfügbarkeit<br />

grundlastfähig.<br />

3.4.1 TECHNISCHES POTENZIAL<br />

Das gesamte bisher ungenutzte Brennstoffpotenzial an Biomasse wurde von der<br />

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe im Jahr 2005 zu 488 PJ/a ermittelt und<br />

setzt sich aus Ernterückständen und Landschaftspflegematerial, Waldholz und<br />

Abfallhölzern zusammen. Tabelle 3-9 gibt einen Überblick über den Anteil der<br />

einzelnen Fraktionen am Gesamtpotenzial und ihre bisherige Nutzung.<br />

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Tabelle 3-9: Übersicht über Biomassepotenziale in Deutschland [25]<br />

Energieträger<br />

Gesamtpotenzial<br />

Bisher genutzt<br />

Freies<br />

Potenzial<br />

Anteil am freien<br />

Gesamtpotenzial<br />

Stroh 130 PJ/a 2,3 % 127 PJ/a 27,1 %<br />

Gras vom Dauergrünland 37 PJ/a 0 % 37 PJ/a 7,9 %<br />

Landschaftspflegematerial 11 PJ/a 0 % 11 PJ/ 2,4 %<br />

Waldrestholz, Schwachholz,<br />

zusätzlich nutzbares Waldholz<br />

424 PJ/a 38,2 % 262 PJ/a 56 %<br />

Industrierestholz 57 PJ/a 89,5 % 6 PJ/a 1,3 %<br />

Altholz 78 PJ/a 79,5 % 16 PJ/a 3,4 %<br />

Sonstiges Holz 10 PJ/a 10 % 9 PJ/a 1,9 %<br />

Gesamt 747 PJ/a 37,3 % 488 PJ/a 100 %<br />

Den größten Anteil am Potenzial hat das Waldholz (Waldrestholz, Schwachholz,<br />

zusätzlich nutzbares Waldholz) mit 56 %. Heute werden schon 162 PJ/a an<br />

Waldholz verwertet. Stroh mit dem zweitgrößten Anteil von 27,1 % am<br />

Gesamtpotenzial wird bisher kaum verwertet. Gras vom Dauergrünland nimmt<br />

mit einem Anteil von 7,9 % das drittgrößte Potenzial ein. Bisher werden in<br />

Deutschland verstärkt Altholz und Industrierestholz zur Stromerzeugung<br />

eingesetzt, so dass 85 % dieses Potenzials bereits ausgeschöpft werden und nur<br />

noch ein Restanteil von 4,7 % verbleibt. Ein weiteres zur Zeit noch kaum<br />

genutztes Potenzial stellt die Verwendung von Landschaftspflegematerial<br />

(ca. 11 PJ/a) dar [25].<br />

3.4.2 DERZEITIGE SITUATION UND ENTWICKLUNG<br />

Biomasse wird in Deutschland vorwiegend zur Wärmeerzeugung genutzt, und nur<br />

sehr begrenzt zur Stromerzeugung, zumeist in Kraft-Wärme-Kopplung. Im Jahr<br />

2001 wurde in Deutschland 1,0 TWh Strom aus biogenen Festbrennstoffen<br />

erzeugt, was einem Anteil am Nettostromverbrauch von etwa 0,2 % entspricht.<br />

Demgegenüber wurden im selben Jahr ca. 51,9 TWh Wärme aus fester<br />

Biomasse erzeugt.<br />

Im Jahr 2002 waren in Deutschland über 700 Biomasse-Heiz- und -Heizkraftwerke<br />

in Betrieb, wobei der überwiegende Teil der Anlagen kleine Heizwerke mit<br />

einer Leistung von unter 1 MW sind. Zur Kraft-Wärme-Kopplung sind bisher<br />

hauptsächlich Anlagen ab einer Größe von durchschnittlich 2,5 MW th errichtet<br />

worden. Große Stromerzeugungsanlagen mit bis zu 20 MW el , wie z.B. das HKW<br />

Berlin Gropiusstadt oder das HKW Landesbergen wurden in Deutschland mit<br />

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wenigen Ausnahmen erst in den letzten zwei Jahren erstmals gebaut [26], [27],<br />

[28].<br />

<strong>Die</strong> derzeit vorherrschende Technologie zur Stromerzeugung aus biogenen<br />

Festbrennstoffen ist der Dampfkraftprozess unter Einsatz einer Dampfturbine.<br />

Besonders aber für kleinere KWK-Anlagen sind mehrere neue Techniken wie z.B.<br />

der ORC-Prozess oder der Stirlingmotor in der Erprobungs- oder Entwicklungsphase.<br />

<strong>Die</strong> je nach eingesetztem Brennstoff unterschiedlichen Feuerungstechniken<br />

sind marktverfügbar [25], [29].<br />

<strong>Die</strong> Lebensdauer der Anlagen variiert nach Anlagengröße, sie liegt für kleine<br />

Anlagen bei etwa 15 und für große Anlagen bei etwa 20 Jahren. <strong>Die</strong> höhere<br />

Lebensdauer ist neben den geringeren spezifischen Anlagenkosten ein<br />

wesentlicher Aspekt, der die Wirtschaftlichkeit großer Anlagen ermöglicht [30].<br />

Da die bestehenden Anlagen das leicht zu erschließende Potenzial der<br />

preiswerten Brennstoffe Altholz und Industrierestholz bereits zu ca. 85 %<br />

ausschöpfen, wird die wirtschaftliche Bereitstellung anderer Brennstoffe, insbesondere<br />

von Waldholz, einen Faktor für den weiteren Ausbau darstellen. <strong>Die</strong><br />

derzeit wesentliche Begrenzung für die Nutzung von Biomasse – insbesondere für<br />

die Stromerzeugung – ist die Tatsache, dass bei heutigen Preisen von über 50 €<br />

pro Tonne Waldhackschnitzel und den derzeit im EEG festgelegten<br />

Vergütungssätzen für Strom die reine Stromerzeugung aus Biomasse ohne<br />

Wärmeauskopplung nicht wirtschaftlich ist.<br />

In geringem Umfang, begrenzt durch das vergleichsweise kleine Potenzial von<br />

11 PJ, ist die Nutzung von Landschaftspflegematerial demgegenüber preislich<br />

attraktiv.<br />

In Abbildung 3-1 sind die Bandbreiten für derzeitige Preise für verschiedene<br />

biogene Festbrennstoffe dargestellt.<br />

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80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

Brennstoffpreis in €/t<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

-10<br />

-20<br />

Industrierestholz<br />

Waldhackschnitzel<br />

Rinde Altholz Sägerestholz Landschaftspflegematerial<br />

Abbildung 3-1: Preisbandbreiten biogener Festbrennstoffe [34]<br />

3.4.3 ANLAGENPARK<br />

<strong>Die</strong> Stromerzeugung aus Biomasse im geplanten alternativen Kraftwerkskonzept<br />

steht im Spannungsfeld zwischen der Nutzung möglichst langfristig verfügbarer<br />

Brennstoffe einerseits und der unter heutigen und langfristigen Rahmenbedingungen<br />

wirtschaftlichen Stromerzeugung andererseits. Aus diesem Grunde<br />

wird ein diversifizierter Anlagenpark vorgeschlagen, der große, zentrale Biomassekraftwerke<br />

zur Verbrennung von Waldrestholz und Schwachholz ohne Wärmeauskopplung,<br />

mittelgroße Heizkraftwerke mit Wärmeauskopplung zur Verbrennung<br />

von Waldrestholz und Industrierestholz sowie kleine Anlagen zur<br />

Verbrennung von Landschaftspflegematerial vorsieht.<br />

Insgesamt wird eine Gesamtleistung von 303 MW el mit einer jährlichen Stromerzeugung<br />

von 2.045 GWh vorgesehen. Tabelle 3-10 gibt eine Übersicht über<br />

die geplanten Anlagen.<br />

<strong>Die</strong> Auswahl der Brennstoffe und die sich daraus ableitenden Anlagen wurde<br />

durch die Zielsetzung geprägt, einerseits nicht mehr als 10 % des jeweils<br />

vorhandenen Potenzials auszuschöpfen und andererseits Brennstoffe mit<br />

günstigen Eigenschaften hinsichtlich Heizwert, Verfügbarkeit und technischer<br />

Eigenschaften zu nutzen.<br />

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Tabelle 3-10: Anlagenkonzept – Biomasseanlagen<br />

Energieträger<br />

Waldrestholz,<br />

Schwachholz, zusätzl.<br />

nutzbares Waldholz<br />

Waldrestholz,<br />

Schwachholz, zusätzl.<br />

nutzbares Waldholz<br />

Industrierestholz, Altholz,<br />

sonstiges Holz<br />

Dampfturbine<br />

Landschaftspflegematerial<br />

Anlagenart<br />

20 MW el<br />

Kraftwerk<br />

Standort<br />

Anzahl Installierte<br />

der Gesamt-<br />

Anlagen Leistung<br />

Wald 10 200<br />

Stromerzeugung<br />

pro Jahr<br />

Jährliche<br />

Brennstoffmenge<br />

Genutzter<br />

Anteil am<br />

Gesamt-<br />

Potenzial<br />

[MW el ] [GWh el /a] [Mio. t/a] [ %]<br />

Stromerzeugungsaggregat<br />

Dampfturbine<br />

2 MW el<br />

Heizkraftwerk<br />

800 kW el<br />

Heizkraftwerk<br />

Industriegebiet<br />

Wertstoffhöfe<br />

10 20<br />

10 8<br />

5 MW el<br />

Heizkraftwerk Waldrand 15 75 Dampfturbine<br />

Dampfmotor<br />

1.350 1,13 5,9<br />

506 0,5 2,7<br />

135 0,16 7<br />

54 0,1 13,1<br />

Summe 303 2.045 1,9<br />

<strong>Die</strong> Nutzung von Halmgut (Stroh, Gras) gestaltet sich bedingt durch einen<br />

niedrigeren Heizwert, einen hohen Chlorgehalt, saisonale Verfügbarkeit und hohe<br />

Anforderungen an die Lagerung schwierig, weshalb diese Potenziale trotz ihres<br />

gemeinsamen Anteils von 35 % am Gesamtpotenzial vernachlässigt werden.<br />

Das größte Potenzial bietet die Nutzung von Waldholz (Waldrestholz, Schwachholz,<br />

zusätzlich nutzbares Waldholz), so dass Regionen mit einer hohen Walddichte<br />

das größte nutzbare Potenzial aufweisen. Länderspezifisch betrachtet liegt<br />

das Potenzial zur Nutzung des Waldholzes zum Großteil in Bayern, Baden-<br />

Württemberg, Nordrhein-Westfalen, Hessen, Rheinland-Pfalz und Brandenburg<br />

[25], [32].<br />

Zur Nutzung dieses Potenzials wurden zwei Anlagentypen festgelegt: einerseits<br />

zehn Kraftwerke mit einer elektrischen Leistung von jeweils 20 MW und<br />

andererseits 15 Heizkraftwerke mit einer elektrischen Leistung von 5 MW.<br />

Ein Vorteil der großen Anlagen liegt in den geringen spezifischen Investitionen,<br />

die nur ca. 30 % von denen kleiner Anlagen ausmachen. Demgegenüber sind die<br />

Brennstoffkosten, wie bereits erwähnt, für diese großen Anlagen der entscheidende<br />

Wirtschaftlichkeitsparameter. <strong>Die</strong> Standorte müssen eine möglichst hohe<br />

Walddichte aufweisen, damit lange Brennstofftransportwege vermieden werden<br />

können und die jährlich benötigte Brennstoffmasse von ca. 113.000 t pro Anlage<br />

wirtschaftlich bereitgestellt werden kann. Hier kann die Mitverbrennung von<br />

Rinde einen weiteren Beitrag zur Brennstoffkostenreduktion leisten. Der<br />

Brennstoff wird üblicherweise durch entsprechend lange Lagerzeiten getrocknet.<br />

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Wird ein Teil der auskoppelbaren Wärme zur Vortrocknung des Brennstoffs<br />

genutzt, so können möglicherweise Lagerkosten vermieden werden. Insgesamt<br />

können so die Brennstoffkosten bei einer Eigenbewirtschaftung deutlich gesenkt<br />

werden.<br />

Weniger ausschlaggebend ist der Brennstoffpreis für die kleineren Anlagen à<br />

5 MW el , die zwar waldnah platziert werden sollen, deren Wärme aber zum<br />

großen Teil genutzt werden soll. <strong>Die</strong> Wärmenutzung wirkt sich zum einen durch<br />

die erzielte Wärmegutschrift und zum anderen durch eine höhere EEG Vergütung<br />

positiv auf die Gesamtwirtschaftlichkeit aus.<br />

Mit der geplanten Anlagenkonfiguration würden etwa 8,6 % des Potenzials an<br />

Waldholz genutzt, was einer Brennstoffmenge von ca.1,6 Millionen Tonnen pro<br />

Jahr entspricht und für das geplante alternative Kraftwerkskonzept als realistisch<br />

eingeschätzt wird.<br />

Das bisher am stärksten genutzte und am leichtesten zu erschließende Potenzial<br />

bietet Industrierestholz und anderes Altholz. <strong>Die</strong> Nutzung dieser Brennstoffe wird<br />

nur in sehr geringem Umfang vorgesehen, zumal das freie Potenzial stark limitiert<br />

ist. Der Bau von 2-MW el -Heizkraftwerken ist an insgesamt zehn Standorten<br />

vorgesehen, an denen industrielle Abfallhölzer anfallen und ein industrieller<br />

Prozess- und Heizwärmebedarf tatsächlich vorhanden ist. Vom verfügbaren<br />

Potenzial an Industrie- und Altholz werden somit ca. 7 % genutzt.<br />

Ein bisher fast völlig ungenutztes Potenzial bietet das Landschaftspflegematerial.<br />

Zur Zeit wird das Material, dass in den Städten und Gemeinden durch<br />

Beschneidung von Bäumen und Sträuchern entlang von Verkehrswegen anfällt,<br />

zum Teil kompostiert und zum Teil einfach deponiert, was in Zukunft durch die<br />

Novellierung der TA-Siedlungsabfall im Juli 2005 stark eingeschränkt sein wird.<br />

Zur Nutzung dieses Potenzials werden zehn Anlagen à 800 kW el vorgesehen, die<br />

auf Wertstoffhöfen installiert sind und deren Wärme vollständig durch die<br />

umliegenden städtischen Gebäude genutzt werden kann. Für diese kleinen<br />

Anlagen eignet sich die Nutzung von Dampfmotoren. Vorteile dieser<br />

Anlagenkombination sind die geringen Brennstoffpreise einerseits und die hohe<br />

Vergütung durch das EEG andererseits. <strong>Die</strong>se beiden Faktoren gleichen die hohen<br />

spezifischen Investitionen für kleine Anlagen aus. Insgesamt würden in diesen<br />

Anlagen ca. 13 % des Potenzials an Landschaftspflegematerial verwertet werden.<br />

3.5 BIOGASANLAGEN<br />

Biogas besteht aus Methan (CH 4 , 50 bis 75 Vol %), Kohlendioxid (CO 2 , 25 bis<br />

50 Vol %), Sauerstoff, Stickstoff und Spurengasen. Es kann entweder direkt für<br />

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Heizzwecke oder mittels eines Blockheizkraftwerks (BHKW) zur gekoppelten<br />

Erzeugung von Strom und Wärme genutzt werden [1]. Eine weitere Möglichkeit<br />

ist die Einspeisung von aufbereitetem Biogas in das Erdgasnetz.<br />

Biogas entsteht bei der anaeroben Vergärung organischer Stoffe. Es nimmt auf<br />

Grund seiner Regelbarkeit eine wichtige Stellung unter den erneuerbaren<br />

Energien ein.<br />

3.5.1 TECHNISCHES POTENZIAL<br />

Das gesamte aus der Vergärung von organischen Reststoffen und Energiepflanzen<br />

zu Verfügung stehende Potenzial beträgt in Deutschland zwischen 454 und<br />

520 PJ [37]. <strong>Die</strong> Nutzung von Energiepflanzen soll in dieser <strong>Studie</strong> jedoch nicht<br />

berücksichtigt werden.<br />

Zur Bestimmung des technischen Potenzials zur Erzeugung von Biogas werden<br />

sämtliche organische Stoffströme in Deutschland berücksichtigt und der zur<br />

Biogaserzeugung verfügbare Anteil quantifiziert. Daraus wird auf Basis des<br />

spezifischen Trockensubstanzgehaltes und des spezifischen Gasertrags die<br />

technisch mögliche Menge an Biogas errechnet [38]. Aus den Gaserträgen wird<br />

dann über den entsprechenden Heizwert das technische<br />

Energieerzeugungspotenzial bestimmt. Es beträgt im Einzelnen [37]:<br />

• 15-21 PJ/a aus dem in Deponien produzierten Gas,<br />

• 19,5 PJ/a aus der Vergärung von Klärschlamm,<br />

• 13 PJ/a aus organischen Abfällen aus Haushalten und Kommunen sowie<br />

Marktabfällen,<br />

• 6-12 PJ/a aus organischen Abfällen des Gewerbes und der Industrie,<br />

• 96 PJ/a aus der Vergärung von Gülle,<br />

• 64 PJ/a aus Nebenprodukten der Pflanzenproduktion (inkl. Stroh: 108 PJ/a),<br />

• 6-16 PJ/a aus Landschaftspflegematerialien<br />

Zusätzlich wären noch – unter Zugrundelegung einer Anbaufläche von 2 Mio.<br />

Hektar – 234 PJ/a aus dem Anbau von Energiepflanzen möglich.<br />

Abbildung 3-2 veranschaulicht die Aufteilung des Biogaspotenzials ohne die<br />

Berücksichtigung von Energiepflanzen.<br />

Es wird deutlich, dass das größte Potenzial in der Nutzung landwirtschaftlicher<br />

Nebenprodukte und von Ernterückständen und in der Vergärung von Gülle liegt.<br />

Es beträgt in Summe zwischen 160 und 204 PJ/a und wird im Folgenden<br />

konservativ auf 160 PJ/a abgeschätzt. <strong>Die</strong>s entspricht etwa drei Viertel des<br />

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etrachteten Gesamtpotenzials (ohne Energiepflanzen). Potenzielle Standorte für<br />

landwirtschaftliche Biogasanlagen werden daher über das Aufkommen an Gülle<br />

und Ernterückständen ermittelt.<br />

Nebenprodukte der<br />

Pflanzenproduktion<br />

(inkl. Stroh)<br />

36%<br />

Deponien<br />

7%<br />

Vergärung von<br />

Klärschlamm<br />

8%<br />

org. Abfälle Haushalte<br />

& Kommunen 5%<br />

org. Abfälle Gewerbe<br />

& Industrie 4%<br />

Vergärung von Gülle<br />

40%<br />

Abbildung 3-2:<br />

Anteil der verschiedenen vergärbaren organischen Stoffströme am<br />

Gesamtpotenzial (nach [37])<br />

3.5.2 DERZEITIGE SITUATION UND ERWARTETE ENTWICKLUNG<br />

<strong>Die</strong> Erzeugung und Nutzung von Biogas haben seit der Novellierung des EEG<br />

einen deutlichen Aufschwung erlebt. Abbildung 3-3 zeigt den Anstieg der Anzahl<br />

der in Deutschland installierten Biogasanlagen und ihrer elektrischen<br />

Anschlussleistung.<br />

Der Fachverband Biogas e.V. erwartet bis zum Jahr 2010 einen Anstieg der<br />

installierten Biogasanlagen und der damit verbundenen elektrischen Anschlussleistung<br />

auf 3.000 MW [40]. Des Weiteren wird unter der Annahme einer uneingeschränkten<br />

Flächennutzung von der Möglichkeit ausgegangen, bis zum Jahr<br />

2020 insgesamt 9.500 MW zu installieren. <strong>Die</strong>s entspräche einer<br />

Stromerzeugung von 75 TWh/a [1]. Biogas ist nach Einschätzung des<br />

Fachverbandes die Regelenergie der Zukunft.<br />

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4.500<br />

4.000<br />

1.000<br />

900<br />

Anzahl der Anlagen [Stk.]<br />

3.500<br />

3.000<br />

2.500<br />

2.000<br />

1.500<br />

1.000<br />

800<br />

700<br />

600<br />

500<br />

400<br />

300<br />

200<br />

Elektrische Anschlußleistung [MW]<br />

500<br />

100<br />

0<br />

1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 <strong>2000</strong> 2001 2002 2003 2004 2005<br />

0<br />

Abbildung 3-3:<br />

Biogasanlagen in Deutschland 1992-2005: Anzahl (Balken), elektrische<br />

Anschlussleistung (Linie) [39]<br />

3.5.3 POTENZIELLE STANDORTE<br />

<strong>Die</strong> Verteilung des Biogas-Potenzials auf die einzelnen Bundesländer kann mit<br />

Hilfe der Größe der Ackerflächen und der Anzahl der Rinder in landwirtschaftlichen<br />

Betrieben grob abgeschätzt werden. <strong>Die</strong> acht in Tabelle 3-11 unterstrichenen<br />

Bundesländer wurden daraufhin als potenzielle Anlagenstandorte<br />

ermittelt. Randbedingungen bei der Auswahl waren die bereits installierte<br />

Kapazität [42] sowie ein Grenzwert von maximal 20 % des aus Ernterückständen<br />

und Gülle in den jeweiligen Bundesländern zu Verfügung stehenden Potenzials.<br />

Tabelle 3-11: Ackerfläche und Anzahl Rinder nach Bundesländern [6], geplante Anlagenzahl<br />

Anzahl Rinder Ackerland Anzahl der projektierten Anlagen<br />

[1.000 Stück] [ha] [Stück]<br />

Baden-Württemberg 1.077 832.320 26<br />

Bayern 3.579 2.130.170 74<br />

Berlin, Bremen, Hamburg 18 8.178<br />

Brandenburg 586 1.041.684 28<br />

Hessen 477 477.621<br />

Mecklenburg-Vorpommern 545 1.083.446 28<br />

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Anzahl Rinder Ackerland Anzahl der projektierten Anlagen<br />

[1.000 Stück] [ha] [Stück]<br />

Niedersachsen 2.543 1.845.467 60<br />

Nordrhein-Westfalen 1.358 1.078.190 36<br />

Rheinland-Pfalz 398 392.820<br />

Saarland 56 37.280<br />

Sachsen 503 720.157<br />

Sachsen-Anhalt 349 1.000.796 24<br />

Schleswig-Holstein 1.190 634.777 27<br />

Thüringen 356 615.771<br />

Summe 13.031 11.898.659 303<br />

3.5.4 KONZIPIERUNG DER KRAFTWERKE<br />

In Hinblick auf die mögliche Vermeidung langer Transportwege sind<br />

landwirtschaftliche Biogasanlagen mit einer elektrischen Leistung von 500 kW<br />

bereits als groß einzustufen. Nach Angaben von Fachverbänden [43] und<br />

Anlagenherstellern [44] geht der langfristige Trend zu Anlagen dieser<br />

Größenordnung. Abbildung 3-4 spiegelt diese Entwicklung wider.<br />

Nach Herstellerangaben ist ein Wirkungsgrad von 40 % und mehr zur Stromerzeugung<br />

aus Biogas in Gas-Otto-Motoren möglich [37]. Unter diesen Voraussetzungen<br />

ergibt sich aus der Nutzung von Gülle und Ernterückständen ein<br />

Stromerzeugungspotenzial von 17.000 GWh el /a.<br />

Insgesamt sollen 303 Anlagen à 500 kW in acht Bundesländern installiert<br />

werden. Mit diesen Anlagen, die zur Erzeugung eines Grundlastbandes<br />

vorgesehen sind, sollen pro Jahr etwa 950 GWh Strom erzeugt werden, was etwa<br />

5,6 % des ermittelten elektrischen Potenzials aus Exkrementen und<br />

Ernterückständen entspricht. Es wird davon ausgegangen, dass die hier<br />

beschriebenen Anlagen jeweils als landwirtschaftliche Gemeinschaftsanlagen<br />

betrieben werden.<br />

Möglicherweise wird es sich an zahlreichen Standorten anbieten, Abfallprodukte<br />

aus benachbarten Gewerbe- und Industriebetrieben, wie z.B. Fettabscheiderfett<br />

oder Speisereste, als zusätzliche Energieträger in den Biogasfermentern zu<br />

nutzen. Hieraus erschließt sich ein noch deutlich größeres Potenzial als das<br />

bisher betrachtete, welches auf Grund der konservativen Potenzialabschätzung an<br />

dieser Stelle zunächst unberücksichtigt bleibt, aber in der Praxis durchaus zur<br />

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Verfügung steht. Im Einzelfall muss jedoch geprüft werden, ob der Betrieb der<br />

Anlage ohne Nawaro-Bonus 3 wirtschaftlich ist.<br />

2.500<br />

Anzahl<br />

Anlagen<br />

2.000<br />

1.500<br />

Geplante Anlagen<br />

>500 kWel<br />

Geplante Anlagen<br />

70 - 500 kWel<br />

Geplante Anlagen<br />

< 70 kWel<br />

1.000<br />

500<br />

0<br />

1999 <strong>2000</strong> 2001 2002 2003 2004<br />

Abbildung 3-4: Anlagenbestand Biogasanlagen (Stand 2003) und erwartete Entwicklung [42]<br />

3.5.5 BIOGASEINSPEISUNG INS ERDGASNETZ<br />

<strong>Die</strong> Aufbereitung und Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz ist Stand der<br />

Technik und wird z.B. in den USA bereits wirtschaftlich betrieben [45].<br />

Erfahrungen mit der Biogaseinspeisung existieren außerdem in Schweden, den<br />

Niederlanden, Dänemark, der Schweiz und Deutschland, wobei in Deutschland<br />

zur Zeit keine derartigen Anlagen mehr betrieben werden.<br />

<strong>Die</strong> mittelfristigen Aufbereitungskosten für Rohgas werden ab 400 m N ³/h Rohgas<br />

auf unter 1 ct/kWh und ab 800 m N ³/h auf etwa 0,5 ct/kWh geschätzt. <strong>Die</strong>se<br />

Rohgaseinspeisung entspricht einer Feuerungswärmeleistung von 2,6 - 5,2 MW th<br />

bzw. 1-2 MW el . <strong>Die</strong>se Größenordnungen können in der Regel mit rein<br />

landwirtschaftlichen Biogaserzeugungsanlagen nicht wirtschaftlich bereitgestellt<br />

werden.<br />

Das Biogas-Potenzial zur Einspeisung ins Erdgasnetz wird daher über die<br />

organischen Abfälle aus Industrie und Gewerbe (etwa 12 PJ) abgeschätzt. Geht<br />

3<br />

Nawaro – Nachwachsende Rohstoffe. Der Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen wird<br />

im Rahmen des EEG mit einem Bonus bezuschusst.<br />

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man davon aus, das 10 % dieses Potenzials genutzt werden können, entspricht<br />

dies jährlich etwa 330 GWh. Über eine sinnvolle Anlagengröße und die damit<br />

verbundene Anzahl an Biogasaufbereitungsanlagen kann zur Zeit noch keine<br />

Aussage getroffen werden. Biogaseinspeisung findet daher im vorgeschlagenen<br />

alternativen Kraftwerkskonzept keine Anwendung.<br />

3.6 PHOTOVOLTAIKANLAGEN<br />

<strong>Die</strong> Photovoltaik, deren großer Vorteil vor allem in der zeitlich guten Übereinstimmung<br />

von Erzeugung und Nachfrage liegt, hat im Bereich der erneuerbaren<br />

Energien mit die größten Ausbau-Potenziale. Durch das neue EEG wurde im<br />

Bereich der PV-Anlagen ein starkes Marktwachstum ausgelöst, das sich in den<br />

kommenden Jahren weiter fortsetzen wird. Es ist daher zu erwarten, dass die<br />

Stromerzeugung mit Photovoltaik, die für Deutschland besonders als langfristige<br />

Option interessant ist, in den nächsten Jahren stark ausgebaut und der Markt<br />

weiter gefestigt wird [46].<br />

3.6.1 TECHNISCHES POTENZIAL<br />

Das Potenzial zur Nutzung von Solarenergie ist selbst in Deutschland verhältnismäßig<br />

groß. Das technisch erschließbare Potenzial liegt, unter Berücksichtigung<br />

der Nutzung schattentoleranter Systeme und einem mittleren Modulwirkungsgrad<br />

von 15 %, bei etwa 175 TWh/a. Tabelle 3-12 zeigt die Aufteilung des<br />

bestehenden Potenzials auf die verschiedenen möglichen Standorte von PV-<br />

Anlagen.<br />

Hinzu kommt, dass das theoretische Potenzial zur Nutzung von Freiflächen<br />

erheblich größer (etwa 5 % der Fläche Deutschlands) und ausreichend zur<br />

Erzeugung des etwa Doppelten des heutigen Elektrizitätsbedarfs wäre. Jedoch<br />

sollte das im Bereich der Dachflächen zur Verfügung stehende Ausbaupotenzial<br />

zuerst genutzt werden, da diese Option ökologisch am vorteilhaftesten ist. Im<br />

Bereich der Freiflächen-Anlagen besteht allerdings auch die Option der Nutzung<br />

von vorbelasteten Flächen, beispielsweise von ehemaligen Deponien oder<br />

ähnlichen bereits versiegelten Flächen. <strong>Die</strong>se Form der Nutzung wird auch<br />

zukünftig die hohe Akzeptanz der Photovoltaik in der öffentlichen Diskussion<br />

unterstützen [7], [47].<br />

Auf dem Markt werden derzeit drei unterschiedliche Typen von Solarzellen<br />

angeboten. Neben den weitverbreiteten polykristallinen Zellen sind die etwas<br />

teureren monokristallinen Solarzellen mit erhöhtem Wirkungsgrad und die auf<br />

Grund ihres geringeren Materialeinsatzes günstigeren Dünnschicht-Solarzellen<br />

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erhältlich. <strong>Die</strong> schattentoleranten Dünnschicht-Solarzellen, die auf Grund ihres<br />

niedrigen Wirkungsgrades etwa die doppelte Kollektorfläche benötigen, erzielen<br />

bei diffusem Licht nahezu vergleichbare Energieausbeuten wie mono- oder polykristalline<br />

Module. <strong>Die</strong> hauchdünnen Zellen bieten vielfältige Anwendungsmöglichkeiten<br />

bei der Integration in Fassaden und Dächern. Der Energieaufwand<br />

zur Herstellung von Dünnschichtzellen ist vergleichsweise gering. Sie weisen<br />

jedoch den Nachteil auf, dass das auf ein Trägermaterial aufgedampfte Silizium<br />

dieser Zellen nur unter hohem Aufwand und unter energetischen und wirtschaftlichen<br />

Aspekten noch nicht sinnvoll recycelt werden kann. Mono- und polykristalline<br />

Zellen hingegen können bei entsprechender Herstellungstechnik<br />

vollständig recycelt werden.<br />

Tabelle 3-12: Standortpotenziale für Photovoltaik-Anlagen [47]<br />

Wirkungsgrad<br />

Modul/System<br />

Dachflächen Fassaden Verkehrswege* Freiflächen Summe<br />

Fläche 864 km² 200 km² 39 km² 250 km² 1.353 km²<br />

Strahlungsenergie 834 TWh/a 153 TWh/a 42 TWh/a 270 TWh/a 1.299 TWh/a<br />

Leistung η Mod = 15 % 129,5 GW p 30,0 GW p 5,9 GW p 37,5 GW p 202,5 GW p<br />

Ertrag<br />

η Sys =<br />

13,5 %<br />

* beidseitig bestrahlt<br />

112,5 TWh/a 20,7 TWh/a 5,7 TWh/a 36,5 TWh/a 175,3 TWh/a<br />

Tabelle 3-13 zeigt die energetischen Amortisationszeiten verschiedener PV-<br />

Anlagen. <strong>Die</strong> angegebenen Werte sind als Mittelwerte zu verstehen und an<br />

klimatisch günstigen Standorten entsprechend kürzer.<br />

Tabelle 3-13: Energetische Amortisationszeit von PV-Anlagen [48]<br />

PV-Zellen<br />

Energetische Amortisationszeit<br />

einer PV-Anlage (Jahre)<br />

Monokristallines Silizium 4,6<br />

Polykristallines Silizium 3,2<br />

Amorphes Silizium 2,3<br />

Mit dem zu erwartenden weiter ansteigenden Fertigungsvolumen und damit<br />

verbundenen Rationalisierungseffekten werden sich die energetischen Amortisationszeiten<br />

zukünftig weiter verkürzen. Den größten Einfluss auf die energetische<br />

Amortisationszeiten hat jedoch die mögliche Wiederverwertung des Rohmaterials,<br />

der Silizium-Scheibe oder der ganzen Zelle. Bei den mono- und polykristallinen<br />

Modulen ist mittlerweile eine weitgehende Wiederverwertung der eingesetzten<br />

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Komponenten möglich, und bereits ein einmaliges Recycling der Solarzellen<br />

reduziert die energetische Amortisationszeit auf nur 20 bis 25 % des ursprünglichen<br />

Wertes [7]. Bei einer Lebensdauer der Anlagen von mindestens 20 Jahren<br />

kann somit langfristig ein sehr günstiges Verhältnis von eingesetzter zu eingesparter<br />

Primärenergie erzielt werden.<br />

Große technische Optimierungspotenziale bestehen weiterhin bezüglich der<br />

Wirkungsgrade von PV-Modulen. Es wird erwartet, dass die Wirkungsgrade<br />

marktreifer Module aus kristallinem Silizium in den nächsten zehn Jahren auf bis<br />

zu 20 % ansteigen [7].<br />

Zur Bewertung einer Anlage ist jedoch vor allem der Jahresnutzungsgrad<br />

entscheidend. Derzeit liegen typische Jahresnutzungsgrade für Großanlagen im<br />

<strong>Megawatt</strong>-Bereich bei etwa 11 % [7]. Neben der weiteren Verbesserung von<br />

Modulwirkungsgraden und Systemkomponenten werden zukünftig auch<br />

Rationalisierungsmöglichkeiten in der Modul-Fertigung durch Prozessoptimierung<br />

und größere Fertigungsanlagen erwartet. Durch neue Produktionsverfahren<br />

insbesondere im Bereich der Dünnschichttechnologie werden weitere Materialund<br />

Energieeinsparungen ermöglicht werden. Für die kommenden Jahre werden<br />

daher erhebliche Kostensenkungspotenziale erwartet.<br />

3.6.2 DERZEITIGE SITUATION UND ERWARTETE ENTWICKLUNG<br />

Im Jahr 2003 betrug die Stromerzeugung aus Photovoltaik in Deutschland etwa<br />

0,06 % des deutschen Elektrizitätsbedarfs. Das neue EEG löste ein starkes<br />

Marktwachstum aus, so dass die Gesamtleistung der in Deutschland installierten<br />

Anlagen von etwa 400 MW p Ende 2003 auf über 1.000 MW p im Jahr 2005<br />

angestiegen ist. Auf Grund dieser Entwicklung wird für das Jahr 2010 eine<br />

Stromerzeugung aus Photovoltaik-Anlagen von etwa 0,3 % des Elektrizitätsbedarfs<br />

prognostiziert, in 2050 sollen bereits 6 % des Stromverbrauchs mit<br />

Sonnenenergie erzeugt werden. Prognosen schätzen den zukünftigen weltweiten<br />

Anteil der Photovoltaik an der Stromerzeugung auf über 20 % [7], [46].<br />

<strong>Die</strong> derzeit weltgrößten Solarstromanlagen mit 6,3 MW p (Freifläche) bzw. 5 MW p<br />

(Dach) befinden sich in Mühlhausen und Bürstadt. Auf einem ehemaligen<br />

Militärgelände in Bayern wird derzeit der Bau einer 10 MW p -Anlage geplant. Der<br />

Trend geht, sowohl bei den Freiflächen- wie auch bei den Dach-Anlagen, zu<br />

immer größeren Anlagen im ein- und zweistelligen MW-Bereich. Häufig werden<br />

hier mehrere Einheiten à 1 bis 2 MW p zusammengeschaltet. Tabelle 3-14 gibt<br />

eine Übersicht über die bedeutendsten bestehenden und geplanten Großanlagen<br />

in Deutschland.<br />

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Tabelle 3-14: Bestehende und geplante Großanlagen in Deutschland (Auswahl) [49]<br />

Anlagenart Installierte Leistung Investition<br />

[MW p ] [Mio. €]<br />

Pocking* Freifläche 10 40<br />

Mühlhausen Freifläche 6,3 49,5<br />

Bürstadt Dach 5,0 23<br />

Espenhain Freifläche 5,0 k.A.<br />

Geiseltalsee<br />

(bei Merseburg) Freifläche 4,0 k.A<br />

Göttelborn Freifläche 4,0 k.A<br />

Homburg Dach 3,5 k.A<br />

Hemau Freifläche 4,0 18,4<br />

Neue Messe,<br />

München Dach 2,1 k.A<br />

Velburg Freifläche 1,9 k.A<br />

<strong>Die</strong>tersburg Freifläche 1,9 k.A<br />

Sonnen Freifläche 1,75<br />

Markstetten Freifläche 1,6 k.A<br />

Untergriesbach Freifläche 1,7 7,5<br />

* geplante Anlage, voraussichtliche Inbetriebnahme: Frühjahr 2006<br />

Eine Vielzahl der bestehenden größeren Anlagen ist auf Freiflächen realisiert<br />

worden. In naher Zukunft ist trotz der genannten Argumente in eingeschränktem<br />

Maße der Bau von weiteren Freiflächen-Anlagen notwendig, um den PV-Markt<br />

nachhaltig zu beleben. Das neue EEG hat daher die Förderung von Freiflächen-<br />

Anlagen zwar berücksichtigt, die Verpflichtung des Netzbetreibers zur Vergütung<br />

ist jedoch in diesem Fall auf Anlagen mit einer Inbetriebnahme vor 2015<br />

beschränkt. Darüber hinaus sollen deutlich höhere Vergütungssätze Anreiz<br />

schaffen für eine Marktentwicklung hin zu gebäudeintegrierten Lösungen.<br />

3.6.3 POTENZIELLE STANDORTE<br />

Klimatisch günstige Gebiete mit einer hohen jährlichen Einstrahlung (mittlere<br />

Jahressumme über 1.000 kWh/m²) befinden sich im Süden und Osten<br />

Deutschlands. <strong>Die</strong> Regionen mit den höchsten Einstrahlzahlen (mittlere<br />

Jahressumme über 1.200 kWh/m²) sind vor allem südlich des Mains und an der<br />

nord-östlichen Küste Deutschlands zu finden.<br />

<strong>Die</strong> geringste Sonneneinstrahlung (mittlere Jahressumme unter 950 kWh/m²) ist<br />

im Raum Kassel-Hannover-Osnabrück sowie im Bereich Bremen-Hamburg-<br />

Schwerin zu finden.<br />

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3.6.4 KONZIPIERUNG DER KRAFTWERKE<br />

Im alternativen Kraftwerkskonzept sollen unter Berücksichtigung des bedeutenden<br />

Dargebotspotenzials der Photovoltaik und der zunehmenden Installation<br />

von Großanlagen insgesamt etwa 100 MW p auf großen Dachanlagen installiert<br />

werden. Im Hinblick auf das bedeutende Dachflächenpotenzial zur PV-Nutzung<br />

(s. Kapitel 3.6.1) sollen im Rahmen des Alternativenkonzeptes keine weiteren<br />

Freiflächenanlagen gebaut werden. <strong>Die</strong> Größe der Einzelanlagen soll mindestens<br />

1 MW p betragen, es wird aber davon ausgegangen, dass an wenigen Standorten<br />

auch die Leistung der derzeit größten Dachanlage Deutschlands von etwa 5 MW p<br />

erreicht werden kann. Tabelle 3-15 zeigt den geplanten Anlagenpark.<br />

Tabelle 3-15: Geplante PV-Anlagen im Alternativen Kraftwerkpark<br />

Anlagengröße [MW p ] 5 3 2 1 - 1,5 Summe:<br />

geplante Stückzahl 3 5 10 40 58<br />

installierte<br />

Gesamtleistung [MW p] 15 15 20 50 100<br />

<strong>Die</strong> Einzelanlagen sollen dezentral in ganz Deutschland gebaut werden, wobei ein<br />

Großteil der Anlagen (etwa zwei Drittel der installierten Leistung) in den<br />

klimatisch günstigen Gebieten im Süden und Osten der Republik installiert<br />

werden soll.<br />

Werden die immer noch verhältnismäßig hohen energetischen Amortisationszeiten<br />

von Solarzellen betrachtet (siehe Kapitel 3.6.1), so sollte der Aspekt eines<br />

umweltschonenden Recyclings von PV-Anlagen bei der Auswahl der Module<br />

berücksichtigt werden. Im geplanten alternativen Kraftwerkspark sollen daher<br />

soweit möglich recyclierbare monokristalline Module mit hohen Modulwirkungsgraden<br />

(η = 17 %) Verwendung finden. Beim Einsatz dieser Module wären zum<br />

Bau einer 1 bis 5 MW p -Anlage Modulflächen von etwa 7.500 bis 37.500 m²<br />

notwendig, hierzu sind Dachflächen von etwa 10.000 bis 50.000 m² erforderlich.<br />

Dachflächen dieser Größenordnung sind überwiegend im gewerblichen<br />

Bereich, teilweise aber auch bei öffentlichen Gebäudekomplexen zu finden (große<br />

Schulen, Verwaltungsgebäude, Wohnblocks). Auf Grund der angeregten<br />

öffentlichen Diskussion kann davon ausgegangen werden, dass zukünftig der<br />

Zugang zur Nutzung öffentlicher Gebäude für Photovoltaik seitens der regionalen<br />

Politik und Verwaltung zunehmend erleichtert werden wird.<br />

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Der überwiegende Teil der Anlagen soll jedoch auf gewerblichen Dachflächen<br />

realisiert werden, daher sind die Anlagenstandorte vorwiegend in den industriestarken<br />

Regionen Deutschlands, u.a. im Ruhrgebiet, geplant. Auch aus Gründen<br />

der Standort-Problematik können daher nicht alle Anlagen an den klimatisch<br />

günstigsten Standorten gebaut werden. Bei den Anlagen, die in weniger günstigen<br />

Regionen errichtet werden (etwa ein Drittel der installierten Leistung), sollen statt<br />

der monokristallinen Siliziummodule schattentolerante Dünnschicht-Module<br />

eingesetzt werden, die bei diffusem Licht vergleichbare Energieausbeuten<br />

erzielen, aber wesentlich geringere Investitionen haben und damit für diese<br />

Anwendungsfälle deutlich wirtschaftlicher sein werden. <strong>Die</strong>se Module haben<br />

allerdings einen erhöhten Flächenbedarf, hier sind zur Installation von 1 MW p fast<br />

15.000 m² Dachfläche erforderlich.<br />

Insgesamt ergibt sich für die im Rahmen des alternativen Kraftwerkparks<br />

geplante Installation von PV-Anlagen mit einer Gesamtleistung von 100 MW p<br />

eine erforderliche Dachfläche von etwa 1,17 km². <strong>Die</strong> Analyse des<br />

Angebotspotenzials (Kap. 3.6.1) zeigt, dass selbst bei ausschließlicher Nutzung<br />

von Dachflächen durch das alternative Energiekonzept nur etwa 0,1 % des<br />

vorhandenen Flächenpotenzials genutzt werden muss. Aufgrund dieses hohen<br />

Potenzials wird davon ausgegangen, dass etwa 50 % der Anlagen optimal, d.h.<br />

in südlicher Richtung mit einem Neigungswinkel von etwa 30°, ausgerichtet<br />

werden können. Für die verbleibenden Anlagen wird je zur Hälfte eine Süd-Ostbzw.<br />

Süd-West-Ausrichtung und ein Neigungswinkel zwischen 20° und 40°<br />

angenommen.<br />

<strong>Die</strong> erwartete Jahresarbeit der PV-Anlagen liegt bei etwa 150 GWh und beträgt<br />

damit etwa 10 % der bis 2010 erwarteten (Mehr-)Produktion von mindestens<br />

1.500 GWh/a (0,3 % des Gesamtstrombedarfs, vgl. Kapitel 3.6.2).<br />

Bei den überwiegend geplanten 1 bis 2 MW p Dachanlagen wird der Strom<br />

üblicherweise ins Niederspannungsnetz eingespeist. Grundsätzlich hat der<br />

Anlagenbetreiber aber keinen Anspruch auf einen Netzanschluss in Niederspannung,<br />

daher muss für die größeren Anlagen, insbesondere für die 5 MW p -<br />

Anlagen, im Einzelfall geprüft werden, ob der Zustand des lokalen Stromnetzes<br />

die Einspeisung auf Niederspannungsebene erlaubt bzw. ob eine Einspannung ins<br />

Mittelspannungsnetz ggf. günstiger ist. Da die Anlagenstandorte dezentral und<br />

auf Grund der großen benötigten Dachflächen zum überwiegenden Teil in<br />

unmittelbarer Industrienähe gewählt wurden, kann der erzeugte Strom zumeist<br />

direkt vor Ort abgenommen werden, so dass lange Transportwege, die eine<br />

Einspeisung ins Mittelspannungsnetz sinnvoll machen würden, i.d.R. wegfallen<br />

[56].<br />

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3.7 INDUSTRIELLE KRAFT-WÄRME-KOPPLUNG MIT GUD-ANLAGEN<br />

Das alternative Kraftwerkskonzept sieht vor, dass 35 % des Bedarfs an<br />

elektrischem Strom durch gekoppelte Gas- und Dampfturbinen- (GuD-)<br />

-Kraftwerke und -Heizkraftwerke gedeckt werden. Der Schwerpunkt wird hierbei<br />

auf industrielle GuD-Heizkraftwerke gelegt. Zusätzlich soll zur Bereitstellung von<br />

Regelenergie ein GuD-Kraftwerk mit modernster Technik zur reinen Stromerzeugung<br />

betrieben werden, welches in Kapitel 3.8 beschrieben wird.<br />

3.7.1 AUSBAUPOTENZIAL DER INDUSTRIELLEN KWK BIS 2010<br />

Das gesamte Ausbaupotenzial für die KWK Stromerzeugung wird vom Bundesverband<br />

Kraft-Wärme-Kopplung (BKWK) auf 270 TWh/a geschätzt. <strong>Die</strong> von der<br />

Bundesregierung angestrebte Verdopplung der KWK an der Gesamtstromerzeugung<br />

auf etwa 120 TWh/a bis 2010 erscheint jedoch sehr optimistisch<br />

angesichts der gegenwärtig stattfindenden Kapazitätsbereinigung im KWK Sektor.<br />

Zwar wird nach Abzug der Stilllegungen durch den Ersatz einer Vielzahl von<br />

Altanlagen immer noch ein deutlicher Leistungszugewinn erzielt, der Schwerpunkt<br />

der Ausbaupläne sollte jedoch auf der Erschließung neuer Potenziale<br />

liegen. Unbestritten ist, dass die derzeit in KWK-Anlagen erzeugte jährliche<br />

Strommenge weit hinter den technisch realisierbaren und wirtschaftlichen<br />

Möglichkeiten zurückbleibt [1].<br />

Im industriellen Sektor sind KWK-Ausbaupotenziale zunächst in Branchen mit<br />

einem gleichzeitig anfallenden hohen Strom- und Wärmebedarf zu finden. Hier<br />

sind vor allem die energieintensive Papierindustrie, die chemische Industrie, Teile<br />

der Textilindustrie (Textilveredlung) sowie die Ernährungsindustrie zu nennen.<br />

Eine Gegenüberstellung der industriellen Eigenerzeugung mit dem industriellen<br />

Gesamtstrombedarf dieser ausgewählten Branchen zeigt tendenziell das hohe<br />

Potenzial der Branchen für KWK und belegt die Abschätzungen des Ausbaupotenzials<br />

für die industrielle KWK bis 2010 (siehe Tabelle 3-16).<br />

Insbesondere die umweltfreundliche Stromerzeugung mit GuD-Anlagen mit hohen<br />

Brennstoffnutzungsgraden und niedrigen Stromgestehungskosten hat ein breites<br />

Einsatzfeld sowohl in der Energiewirtschaft als auch im industriellen Einsatz in<br />

den genannten Branchen. Mittelfristig wird ein Ausbau der gesamten installierten<br />

Leistung von GuD-Anlagen um bis zu 65 % erwartet [57].<br />

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Tabelle 3-16: Industrielle Stromeigenerzeugung und KWK-Ausbaupotenzial in ausgewählten<br />

Wirtschaftszweigen ([54], [55] und eigene Berechnungen)<br />

Strom-<br />

Verbrauch,<br />

2002<br />

Eigen-<br />

Erzeugung,<br />

2001<br />

davon<br />

KWK,<br />

2001<br />

Differenz<br />

KWK-<br />

Potenzial<br />

bis 2010<br />

KWK-<br />

Ausbaupotenzial<br />

bis 2010<br />

Branche [GWh/a] [GWh/a] [GWh/a] [GWh/a] [GWh/a] [GW]<br />

Chemische Industrie 49.554 11.703 14.312 34.562 9.624 1.750<br />

Papier- und<br />

Zellstoffindustrie<br />

19.246 5.077 4.973 14.045 5.265 810<br />

Textilindustrie 3.201 103 78 3.110 602 172<br />

Ernährungsindustrie 14.173 2.064 1.844 12.321 1.595 342<br />

Summe 86.174 18.947 21.207 64.038 17.086 3.074<br />

Summe aller<br />

Industriezweige<br />

227.885 45.619 37.202 180.096 29.256 6.381<br />

3.7.2 TECHNISCHES POTENZIAL<br />

<strong>Die</strong> GuD-Technologie kann als technisch ausgereift betrachtet werden und hat<br />

sich in den vergangenen Jahren in breitem Umfang bewährt. Bei größeren<br />

Anlagen zur reinen Stromerzeugung mit einer installierten Leistung von mehreren<br />

100 MW el werden nach Einschätzung von Experten bis zum Jahr 2010<br />

Wirkungsgrade von 60 % erreicht werden.<br />

Neben den größeren Anlagen, die vorwiegend in der öffentlichen Stromerzeugung<br />

eingesetzt werden, sind heute bereits wirtschaftlich arbeitende GuD-Anlagen im<br />

kleinen Leistungsbereich von 11 MW el im industriellen Einsatz. GuD-Anlagen im<br />

KWK-Betrieb eignen sich besonders für den industriellen Einsatz, denn sie<br />

können je nach Bedarf des jeweiligen Betriebes strom- oder wärmegeführt im<br />

Spitzen-, Mittel- oder Grundlastbereich betrieben werden. <strong>Die</strong> Anlagen haben<br />

bereits im kleinen und mittleren Leistungsbereich hohe elektrische Wirkungsgrade<br />

von bis zu 45 % und erreichen hohe Brennstoffausnutzungsgrade von bis<br />

zu 90 % [57], [58].<br />

Für den geplanten Kraftwerkspark wird deshalb vorgeschlagen, auch industrielle<br />

KWK-Anlagen im kleineren Leistungsbereich (unter 20 MW el ) als GuD-Anlagen<br />

auszuführen.<br />

3.7.3 DERZEITIGE SITUATION UND ERWARTETE ENTWICKLUNG<br />

Gegenwärtig beträgt die gesamte installierte Leistung der GuD-Anlagen etwa<br />

15.000 MW el , mittelfristig wird ein Ausbau auf 20.000 bis 25.000 MW el<br />

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erwartet. Durch die Entwicklung wirtschaftlich arbeitender Anlagen bereits im<br />

kleinen Leistungsbereich (10 bis 20 MW el ) erschließt sich für die Industrie mit<br />

einem kurz- und mittelfristig großen Ausbaupotenzial für KWK ein wachsendes<br />

Potenzial im Bereich der GuD-Anlagen. Durch den steigenden Anteil erneuerbarer<br />

Energien am deutschen Strommix wird die Energiewirtschaft andererseits einen<br />

wachsenden Bedarf an Regelenergie ausgleichen müssen. In diesem Einsatzfeld,<br />

vor allem im Mittellastbereich (4.000 h/a) haben die flexiblen GuD-Anlagen einen<br />

erheblichen Kostenvorteil gegenüber (neuen) Kohlekraftwerken mit deutlich<br />

höheren Investitions- und Betriebskosten. Daher ist zukünftig ein Ausbau der<br />

GuD in der Energiewirtschaft zu erwarten, dessen Umfang allerdings durch die<br />

starke Abhängigkeit von der Gaspreis-Entwicklung schwer prognostizierbar ist<br />

[57], [60].<br />

3.7.4 KONZIPIERUNG DES KRAFTWERKSPARKS UND AUSWAHL POTENZIELLER STANDORTE<br />

Wie bereits erläutert sind im Industriesektor und insbesondere in den näher<br />

betrachteten Branchen große Potenziale für einen KWK-Ausbau zu erschließen.<br />

Für den Ausbau industrieller KWK besonders geeignete Branchen sind vor allem<br />

diejenigen, in denen zugleich ein hoher Strom- und Wärmebedarf anfällt. Wie<br />

bereits in Kapitel 3.7.1 dargelegt, sind hier als typische Industriezweige die<br />

chemische Industrie, die Papier- und Zellstoffindustrie, Veredlungsbetriebe der<br />

Textilbranche sowie die energieintensive Nahrungs- und Genussmittelindustrie zu<br />

nennen.<br />

Als potenzielle Standorte sind besonders die industriellen Ballungsgebiete<br />

Deutschlands von Bedeutung wie z.B. der Wirtschaftsraum Rhein-Ruhr sowie<br />

Hessen, Bayern, Baden-Württemberg und das Saarland.<br />

Für die Konzeption des alternativen Kraftwerksparks wird davon ausgegangen,<br />

dass es über attraktive Contracting-Angebote möglich sein wird, deutschlandweit<br />

– insbesondere aber in industriellen Ballungsgebieten – etwa 37 weitere GuD-<br />

Anlagen in Industriebetrieben zu installieren.<br />

<strong>Die</strong> Anlagenleistung soll zwischen 10 MW el und 50 MW el betragen. Es ist<br />

vorgesehen, etwa 18 Anlagen mit einer installierten Leistung von je 10 MW el , elf<br />

Anlagen je 20 MW el und acht Anlagen je 50 MW el in Betrieb zu nehmen. <strong>Die</strong><br />

Verteilung auf die einzelnen Branchen ist in Tabelle 3-17 aufgeführt.<br />

<strong>Die</strong> Anlagen sollten überwiegend in Betrieben mit relativ konstantem und<br />

gleichbleibend hohem Wärmebedarf installiert werden. Bei einer durchschnittlichen<br />

Produktionsstundenzahl der Betriebe von 6.000 h/a wird eine<br />

elektrische Volllaststundenzahl der GuD-Anlagen von etwa 5.050 h/a erwartet.<br />

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<strong>Die</strong> resultierende Jahresstromerzeugung der Anlagen ist in Tabelle 3-17<br />

dargestellt.<br />

Tabelle 3-17: Geplanter Kraftwerkspark und Jahrestromerzeugung<br />

Summe<br />

50 MW el<br />

Anzahl der GuD-Anlagen<br />

10 MW el 20 MW el<br />

installierte<br />

Leistung<br />

(Netto)<br />

Anzahl<br />

Betriebe der<br />

Branche,<br />

2004<br />

Anzahl der<br />

Anlagen<br />

% der<br />

Betriebe, in<br />

denen eine<br />

GuD-Anlage<br />

geplant ist<br />

Branche [MW] [GWh/a] [ %]<br />

Chemische<br />

Industrie<br />

Papier- und<br />

Zellstoffindustrie<br />

Textilindustrie<br />

(Veredelung)<br />

Jahresarbeit<br />

Ernährungsindustrie<br />

- 6 6 420 2.120 1.864 12 0,64<br />

- 5 2 200 1.010 999 8 0,80<br />

3 - - 30 151<br />

1.044<br />

(ca. 150)<br />

5<br />

0,48<br />

(3,27)<br />

15 - 150 757 5.985 23 0,38<br />

Summe 18 11 8 800 4.038 9892 48 0,49<br />

Summe aller<br />

Industriezweige<br />

47.973 48 0,10<br />

Zudem ist vorgesehen, dass die 50-MW-Anlagen des industriellen KWK-Parks in<br />

begrenztem Maße (etwa ein Drittel der installierten Anlagenleistung) zur<br />

Bereitstellung von Regelenergie eingesetzt werden. Überschüssige Wärme kann<br />

in vielen Betrieben in Warmwasserspeichern zwischengespeichert werden, für<br />

Spitzenlastzeiten ohne Wärmeabnahme ist ansonsten eine Bypass-Regelung bzw.<br />

ein Notkühler vorgesehen.<br />

3.8 GUD-ANLAGEN ZUR BEREITSTELLUNG DER REGELENERGIE<br />

Zur Bereitstellung der notwendigen Regelenergie im alternativen Kraftwerkspark<br />

ist ein zentrales GuD-Kraftwerk vorgesehen. Für diese Technik sprechen<br />

insbesondere der hohe Brennstoffnutzungsgrad von GuD-Kraftwerken, die relativ<br />

niedrigen Investitionen für den Bau der Anlage, die nur etwa 35 bis 50 % der<br />

Investitionen für ein Kohlekraftwerk betragen, sowie eine vergleichsweise kurze<br />

Planungs- und Bauzeit. Zwar verursacht ein GuD-Kraftwerk im Betrieb erheblich<br />

höhere Brennstoffkosten als ein Kohlekraftwerk, dieser Nachteil wird jedoch im<br />

hier betrachteten Teillastbetrieb der Anlage mit nur etwa 2.500 – 3.700 Volllaststunden<br />

(abhängig vom Szenario) durch den Vorteil der geringeren Investitionen<br />

gegenüber einem Kohlekraftwerk nahezu ausgeglichen [60].<br />

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Obwohl die Technik der Stromerzeugung in Kombikraftwerken weitgehend<br />

ausgereift ist, erwarten Experten durch weitere Verbesserungen im Bereich der<br />

Strömungstechnik und der eingesetzten Werkstoffe für diese Kraftwerke bis zum<br />

Jahr 2010 einen Wirkungsgrad bei reiner Stromerzeugung von über 60 % [60].<br />

Bei der geplanten GuD-Anlage zur Erzeugung von Regelenergie ist keine Wärmeauskopplung<br />

vorgesehen, für diese Anlage wird daher ein Wirkungsgrad von<br />

60 % angenommen.<br />

<strong>Die</strong> erforderliche installierte Leistung der GuD-Anlage ergibt sich aus der Differenz<br />

der Gesamtleistung des alternativen Kraftwerksparks von 1.553 MW und der<br />

minimalen Leistung der übrigen Anlagen (Geothermie, Wind, Biomasse etc.). <strong>Die</strong><br />

Leistung der Anlage ergibt sich damit erst eindeutig aus den Simulationsergebnissen<br />

(siehe Kapitel 5.2).<br />

Es ist jedoch zu erwarten, dass die erforderliche Leistung der GuD-Anlage im<br />

ersten Szenario deutlich größer sein wird als im zweiten Szenario, denn im<br />

zweiten Szenario kann eine zuvor zuviel produzierte und gespeicherte Strommenge<br />

bei Bedarf wieder eingespeist werden. <strong>Die</strong>s kann z.B. durch ein Pumpspeicherkraftwerk<br />

geschehen. Somit steht zu Stunden geringer Stromerzeugung<br />

der übrigen Anlagen (insbesondere der WKA) die Leistung des Pumpspeicherkraftwerks<br />

als zusätzliche Regelleistung zur Verfügung, welche nicht mehr von<br />

der GuD-Anlage bereitgestellt werden muss. <strong>Die</strong>s wird in Kapitel 5 detailliert<br />

untersucht.<br />

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4 NACHWEIS DES EFFIZIENZPOTENZIALS<br />

Eine tragende Säule des alternativen Energiekonzeptes ist die Umsetzung von<br />

Maßnahmen zur Reduzierung des Strombedarfs in der Industrie mit dem Ziel,<br />

etwa 15 % des im Referenzszenario erzeugten Nettostroms einzusparen. <strong>Die</strong>s<br />

entspricht einer durchschnittlichen Leistungsreduktion von ca. 300 MW el und<br />

einer Minderung des jährlichen Strombedarfs um ca. 2.400 GWh.<br />

<strong>Die</strong> Reduzierung des Strombedarfs wird nicht als eine notwendige Vorbedingung<br />

für die Machbarkeit des Konzeptes vorausgesetzt, vielmehr wird vorgesehen, dass<br />

RWE als Investor die erforderlichen Maßnahmen in Contracting-Modellen selbst<br />

aktiv umsetzt und die Maßnahmen somit auch aus Sicht des Investors zur<br />

Gesamtrentabilität des Konzeptes beitragen. RWE kann sich insbesondere durch<br />

diesen Aspekt des Alternativkonzeptes vom reinen Energieversorger hin zum<br />

Energiedienstleistungsunternehmen entwickeln, wie es bereits auch in der<br />

Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates zur Endenergieeffizienz<br />

und zu Energiedienstleistungen gefordert wird 4 .<br />

<strong>Die</strong> Richtlinie wurde erarbeitet, weil Parlament und Rat erkannt haben, dass in<br />

der Europäischen Gemeinschaft die Notwendigkeit besteht, die Endenergieeffizienz<br />

zu steigern und die Energienachfrage zu steuern und die Erzeugung von<br />

erneuerbaren Energien zu fördern. Es wird kurz- bis mittelfristig verhältnismäßig<br />

wenig Spielraum für eine andere Einflussnahme auf die Bedingungen der Energieversorgung<br />

und -verteilung gesehen, sei es durch den Aufbau neuer Kapazitäten<br />

oder die Verbesserung der Übertragung und Verteilung. In dem nicht nur die<br />

Angebotsseite von Energiedienstleistungen weiter gefördert wird, sondern auch<br />

stärkere Anreize für die Nachfrageseite geschaffen werden, soll damit zu einer<br />

verbesserten Versorgungssicherheit beigetragen werden.<br />

Mit dieser Zielsetzung soll in jedem Mitgliedstaat der öffentliche Sektor<br />

verpflichtet werden, mit gutem Beispiel hinsichtlich Investitionen, Instandhaltung<br />

4 Richtlinie KOM(2003)0739 – C5-0642/2003 – 2003/0300(COD); in dieser Richtlinie<br />

wird unter anderem auch der Begriff „Energiedienstleistung“ definiert: Eine Energiedienstleistung<br />

ist der physische Nutzeffekt für Energieendverbraucher, der sich aus der<br />

Kombination von Energie und energienutzender Technologie sowie in bestimmten Fällen<br />

der zur Erbringung der <strong>Die</strong>nstleistung nötigen Betriebs- und Instandhaltungsaktivitäten<br />

ergibt (beispielsweise Gebäudeheizung, Beleuchtung, Heißwasserbereitung, Kühlung,<br />

Produktherstellung usw.) und leistungsbezogene Qualitätsanforderungen erfüllt und die<br />

Energieeffizienz verbessert; sie wird für einen festen Zeitraum vertraglich vereinbart<br />

und unmittelbar von dem Kunden oder Mittler bezahlt, dem sie zugute kommt.<br />

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und anderer Ausgaben für Energie verbrauchende Geräte, Energiedienstleistungen<br />

und andere Energieeffizienzmaßnahmen voranzugehen.<br />

In der Richtlinie wird u.a. gefordert, dass die Mitgliedstaaten verbindliche<br />

nationale Ziele festlegen, um die Endenergieeffizienz zu fördern und das weitere<br />

Wachstum und die Bestandsfähigkeit des Markts für Energiedienstleistungen zu<br />

gewährleisten. Ferner sollten die Mitgliedstaaten Abkommen über die Annahme<br />

angemessener Standards zur Steigerung der Energieeffizienz schließen.<br />

<strong>Die</strong> Ziele sind in der Richtlinie wie folgt beschrieben: In den ersten drei Jahren<br />

(2006 bis 2009) sollen insgesamt mindestens 3 % eingespart werden. In den<br />

darauf folgenden drei Jahren (2009 bis 2012) sollen die Energieeinsparungen<br />

auf mindestens 4 % steigen, was einem Jahresdurchschnitt von 1,3 % entspricht.<br />

In den Jahren 2012 bis 2015 soll schließlich eine Energieeinsparung von<br />

mindestens 4,5 % (jährlich durchschnittlich 1,5 %) erreicht werden. So werden<br />

von 2006 bis 2015 insgesamt mindestens 11,5 % eingespart. <strong>Die</strong> Richtlinie<br />

untermauert also die Annahme, dass die Energieeffizienz für den Betrachtungszeitraum<br />

um 15 % gesteigert werden kann.<br />

In diesem Kapitel erfolgt eine Abschätzung des Effizienzpotenzials in der Industrie<br />

und eine Auswahl von Maßnahmen, die insbesondere durch Contracting-<br />

Lösungen aktiv und unter wirtschaftlichen Bedingungen durch den Energieversorger<br />

umgesetzt werden können.<br />

4.1 STROMEINSATZ IM VERARBEITENDEN GEWERBE<br />

Der Stromeinsatz des Bergbaus und des verarbeitenden Gewerbes betrug 2003<br />

insgesamt etwa 210 TWh, das entsprach 42 % des Gesamtstrombedarfs in<br />

Deutschland [1]. Hauptstromverbraucher sind elektrische Antriebe, deren Anteil<br />

in einer <strong>Studie</strong> der Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE) auf 177 TWh/a<br />

(84 %) abgeschätzt wird. <strong>Die</strong> verbleibenden 33 TWh/a werden für thermische<br />

und elektrochemische Prozesse und für Beleuchtung eingesetzt [65].<br />

Eine detailliertere Aufteilung des Strombedarfs für elektrische Antriebe in der<br />

Industrie gemäß einer Statistik des ZVEI ist in Abbildung 4-1 dargestellt.<br />

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Sonstiges<br />

(Mischen, Fördern..)<br />

32%<br />

Pumpen<br />

30%<br />

Kältekompressoren<br />

14%<br />

Druckluft<br />

10%<br />

Ventilatoren<br />

14%<br />

Abbildung 4-1:<br />

Aufteilung des industriellen Stromverbrauchs elektrischer Antriebssysteme auf<br />

Anwendungsfelder nach [63]<br />

Je nach Anwendungsbereich wird das Einsparpotenzial auf 11 bis 33 %<br />

geschätzt [65]. Als Gründe dafür, dass dieses Potenzial bislang nicht genutzt<br />

wird, können drei wesentliche Aspekte genannt werden:<br />

• Technische Gründe, hierzu zählen<br />

– die technische Heterogenität, die häufig kostenintensive Speziallösungen<br />

erfordert und<br />

– die Problematik der Zuordnung des Energieeinsatzes zu den Verursachern<br />

und damit die Identifizierung von Schwachstellen.<br />

• Wirtschaftliche Gründe:<br />

– der Stellenwert der Energiekosten ist trotz steigender Preise weiterhin<br />

eher nachrangig,<br />

– der Bewertungsmaßstab ist die Amortisationszeit und nicht die<br />

Kapitalrendite und<br />

– durch Kapitalmangel können keine Investitionen getätigt werden.<br />

• Organisatorische Gründe:<br />

– personelle Zuständigkeiten sind nicht eindeutig geregelt,<br />

– Informationsdefizite verhindern, dass die optimale Technik eingesetzt wird<br />

und<br />

– Ersatzinvestitionen werden häufig unter hohem Zeitdruck getätigt.<br />

Durch Contracting-Lösungen lassen sich die meisten der genannten Hindernisse<br />

überwinden – der Contractor übernimmt in der Regel nicht nur die Finanzierung,<br />

sondern ermittelt im Vorfeld die Potenziale und bringt gebündeltes Know-How zur<br />

Umsetzung der Maßnahmen mit.<br />

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Branchen mit einem hohen wirtschaftlichen Einsparpotenzial und typischer<br />

Anlagentechnik, die im Rahmen von Einspar- oder Anlagen-Contracting<br />

angeboten wird, sind insbesondere<br />

• die Ernährungsindustrie<br />

• die Textilindustrie<br />

• die Kunststoffindustrie<br />

• die Papier- und Zellstoffindustrie und<br />

• die chemische Industrie<br />

Je nach Unterbranche liegt der Stromanteil in diesen Sektoren bei teilweise weit<br />

über 50 % des Endenergieeinsatzes.<br />

Im Folgenden werden die Einsparpotenziale für die Bereiche<br />

• Druckluft<br />

• Kälte und<br />

• elektrische Antriebe<br />

näher untersucht und hinsichtlich ihrer Eignung für Contracting bewertet.<br />

4.2 EFFIZIENZPOTENZIALE BEI DER DRUCKLUFTVERSORGUNG<br />

Druckluft wird in nahezu jedem Industriebetrieb in großem Umfang eingesetzt,<br />

und das Einsparpotenzial bei der Drucklufterzeugung, -verteilung und -nutzung ist<br />

sehr groß. In einer <strong>Studie</strong> der Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE) wird<br />

der Strombedarf für die Drucklufterzeugung in den Bereichen Industrie und<br />

Gebäude auf 19,4 TWh/a geschätzt. Das wirtschaftliche Einsparpotenzial liegt<br />

gemäß dieser <strong>Studie</strong> bei etwa 33 % bzw. 6,3 TWh/a [65]. Andere <strong>Studie</strong>n<br />

schätzen das wirtschaftliche Potenzial auf 2,8 bis 3,5 TWh/a [63], [66].<br />

Im Rahmen des SAVE Programms der europäischen Union wird der deutsche<br />

Markt der installierten Druckluftkompressoren wie folgt dargestellt:<br />

Anzahl der Kompressoren insgesamt: 62.000<br />

– davon im Leistungsbereich 10-110 kW: 43.400<br />

– davon im Leistungsbereich 110-300 kW: 18.600<br />

<strong>Die</strong> durchschnittliche Betriebsstundenzahl der Kompressoren wird mit etwa<br />

3.500 h/a beziffert. Das Lebensalter der Kompressoren der Leistungsklasse<br />

10 bis 90 kW wird mit 13 Jahren, das der Leistungsklasse 90 - 300 kW mit 16<br />

Jahren angegeben [67].<br />

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In Tabelle 4-1 sind die wirtschaftlichen Einsparpotenziale für Druckluftanlagen<br />

(DLA) getrennt nach Neuanlagen/Ersatzinvestitionen und Instandhaltung<br />

dargestellt.<br />

Tabelle 4-1: Einsparpotenziale im Bereich Drucklufterzeugung (nach [67])<br />

Energieeinsparung<br />

Neuanlagen oder Ersatzinvestitionen<br />

%<br />

(1)<br />

%<br />

(2)<br />

%<br />

Anwendbarkeit<br />

Effizienzgewinn<br />

Gesamtpotenzial<br />

Verbesserte Antriebe (hocheffiziente Motoren) 25 % 2 % 0,5 %<br />

Verbesserte Antriebe (drehzahlvariable Antriebe) 25 % 15 % 3,8 %<br />

Technische Optimierung des Kompressors 30 % 7 % 2,1 %<br />

Einsatz effizienter und übergeordneter Steuerungen 20 % 12 % 2,4 %<br />

Verbesserte Druckluftaufbereitung (Kühlung,<br />

Trocknung und Filterung)<br />

(3)<br />

10 % 5 % 0,5 %<br />

Gesamtauslegung inkl. Mehrdruckanlagen 50 % 3 % 1,5 %<br />

Verminderung der Druckverluste im Verteilersystem 50 % 3 % 1,5 %<br />

Optimierung von Druckluftgeräten 5 % 40 % 2,0 %<br />

Anlagenbetrieb und Instandhaltung<br />

Verminderung der Leckageverluste 80 % 20 % 16,0 %<br />

Häufigere Filterwechsel 40 % 2 % 0,8 %<br />

Legende:<br />

Summe 28,9 %<br />

(1) % DLA, in denen diese Maßnahme anwendbar und rentabel ist<br />

(2) % Energieeinsparung des jährlichen Energieverbrauchs<br />

(3) Einsparpotenzial = Anwendbarkeit x Effizienzgewinn<br />

Um ein Einsparpotenzial von 2,8 TWh/a zu realisieren, geht die DENA von einem<br />

einmaligen Investitionsvolumen von etwa 126 Mio. € aus. <strong>Die</strong> Investition pro<br />

eingesparter MWh würde sich somit auf 45 € belaufen. Bei dieser Investitionssumme<br />

ließen sich Energiekosten in Höhe von etwa 140 Mio. €/a einsparen.<br />

<strong>Die</strong> Abschätzung der Investitionen erscheint den Autoren dieser <strong>Studie</strong> allerdings<br />

zu optimistisch. Auch sehr günstige Maßnahmen weisen statische Amortisationszeiten<br />

von 2 bis 4 Jahren auf. Für den Bereich Druckluft soll daher nachfolgend<br />

im Detail beispielhaft untersucht werden, wie durch eine Reihe von Maßnahmen<br />

eine Stromeinsparung in Höhe von 500 GWh/a (das entspricht etwa 18 % des<br />

Gesamtpotenzials) durch Contracting realisiert werden kann.<br />

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4.2.1 OPTIMIERUNG VON SCHRAUBENKOMPRESSOREN MITTELS FREQUENZUMRICHTER<br />

<strong>Die</strong> Anpassung der Kompressorleistung von Schraubenkompressoren an den<br />

Bedarf erfolgt in der Regel über das Ein- und Ausschalten in Abhängigkeit vom<br />

Netzdruck. Um zu häufiges Schalten zu vermeiden, wird dazu eine ausreichende<br />

Druckdifferenz zwischen Ein- und Ausschaltdruck benötigt. Außerdem wird der<br />

Antrieb nur bei längeren Ausschaltzeiten tatsächlich abgeschaltet, er wird<br />

ansonsten im Leerlauf betrieben. Der Leerlaufbetrieb erfordert jedoch immerhin<br />

30 bis 40 % der Nennleistung.<br />

Durch den Einsatz eines Frequenzumrichters kann die Drehzahl und damit die<br />

Leistung eines Kompressors in einem weiten Bereich verändert werden. Der<br />

Leerlaufbetrieb mit den entsprechenden Verlusten kann so vermieden werden.<br />

<strong>Die</strong> spezifischen Investitionen für die Umrüstung auf drehzahlvariable Antriebe<br />

werden mit 70 € je Kilowatt installierter Kompressorleistung angesetzt. <strong>Die</strong><br />

jährliche Einsparung wird zu 0,67 MWh je Kilowatt installierter<br />

Kompressorleistung angenommen.<br />

4.2.2 EINSATZ VON ÜBERGEORDNETEN STEUERUNGEN FÜR DRUCKLUFTSTATIONEN<br />

Bei Mehrkompressoranlagen mit Kaskadensteuerung addieren sich die Druckspreizungen<br />

der einzelnen Kompressoren, so dass gesamte Druckdifferenzen von<br />

über 2 bar für die Regelung auftreten können.<br />

Durch übergeordnete Steuerungen kann die Einsatzreihenfolge der Kompressoren<br />

in einem sehr schmalen Druckband von weniger als 0,5 bar optimiert werden.<br />

<strong>Die</strong> dadurch ermöglichte Absenkung des Maximaldrucks führt zu Einsparungen<br />

von 4 bis 10 %. Darüber hinaus können durch übergeordnete Steuerungen auch<br />

die verlustträchtigen Leerlaufzeiten minimiert werden.<br />

<strong>Die</strong> spezifischen Investitionen für eine übergeordnete Steuerung werden mit 28 €<br />

je Kilowatt installierter Kompressorleistung veranschlagt. <strong>Die</strong> jährliche Einsparung<br />

soll 0,57 MWh je Kilowatt installierter Kompressorleistung erreichen.<br />

4.2.3 OPTIMIERUNG DER DRUCKLUFTAUFBEREITUNG<br />

<strong>Die</strong> von Drucklufterzeugern abgegebene Druckluft ist durch Schmutzpartikel,<br />

Wasser und häufig auch Öl verunreinigt. Je nach Anwendung ist deshalb eine<br />

mehr oder weniger aufwändige Reinigung und Trocknung erforderlich. Der<br />

Energieverbrauch für Trocknung und Reinigung steigt dabei mit den Anforderungen<br />

an die Qualität. Durch übertriebene Druckluftaufbereitung und zu spät<br />

gewechselte Filter kommt es zu unnötigem Mehrverbrauch.<br />

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Anhand einer gezielten Analyse der benötigten Druckluftqualität und<br />

anschließender Anpassung der Drucklufttrocknungs- und -reinigungstechnik kann<br />

eine Reduzierung der Druckverluste im Bereich von 0,5 bar und eine Senkung<br />

der Stromkosten für die Trocknung von 1 % realisiert werden 5 . Durch<br />

regelmäßige Kontrolle und Austausch von verschmutzten Filtern kann der<br />

Druckverlust dauerhaft begrenzt werden.<br />

<strong>Die</strong> jährlichen Einsparungen in diesem Bereich werden zu 0,16 MWh je Kilowatt<br />

installierter Kompressorleistung abgeschätzt. Demgegenüber werden spezifische<br />

Investitionen von 20 € je Kilowatt installierter Kompressorleistung angesetzt.<br />

4.2.4 OPTIMIERUNG DER GESAMTAUSLEGUNG UND MEHRDRUCKANLAGEN<br />

<strong>Die</strong> Gesamteffizienz von Druckluftversorgungen wird wesentlich durch die<br />

Abstimmung der Gesamtanlage und deren Anpassung an den Bedarf bestimmt.<br />

Dabei ist eine Reihe von Aspekten zu berücksichtigen, angefangen von der<br />

Auswahl der Kompressortypen über die Dimensionierung, Aufstellung und<br />

Regelung bis hin zur Auslegung des Druckluftnetzes. Ein wichtiger Punkt ist<br />

dabei auch die Anpassung des Netzdrucks. Sind in einem Betrieb Verbraucher<br />

mit stark unterschiedlichem Anspruch an das Druckniveau vorhanden, wird<br />

häufig an den Verbrauchern mit niedrigem Druck entsprechend gedrosselt.<br />

Durch den Betrieb von mehreren Netzen unterschiedlichen Druckniveaus sind in<br />

diesen Fällen erhebliche Einsparungen bis zu 50 % möglich.<br />

<strong>Die</strong> jährlichen Einsparungen in diesem Bereich werden im Mittel zu 0,5 MWh je<br />

Kilowatt installierter Kompressorleistung angenommen. Demgegenüber werden<br />

spezifische Investitionen von 125 € je Kilowatt installierter Kompressorleistung<br />

angesetzt.<br />

4.2.5 OPTIMIERUNG DER DRUCKLUFTVERTEILUNG<br />

Im Gegensatz zu den Drucklufterzeugern, die durch notwendige<br />

Ersatzinvestitionen vergleichsweise häufig erneuert werden, bleibt das<br />

Druckluftnetz als Verteilsystem der Druckluftenergie meistens über lange<br />

Zeiträume bestehen und wird nur notdürftig auf veränderte Verhältnisse<br />

angepasst. Dadurch kommt es zu hohen Druckverlusten, die durch eine<br />

Höherverdichtung kompensiert werden.<br />

5 Bezogen auf den Stromverbrauch der Drucklufterzeugung<br />

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Im Rahmen einer Contracting-Maßnahme bietet sich daher die gleichzeitige<br />

Sanierung des Druckluftnetzes an.<br />

<strong>Die</strong> realisierbaren jährlichen Einsparungen durch eine Optimierung der<br />

Druckluftnetze werden im Mittel zu 1 MWh je Kilowatt installierter<br />

Kompressorleistung angenommen. Für die Umsetzung werden dazu spezifische<br />

Investitionen von 250 € je Kilowatt installierter Kompressorleistung veranschlagt.<br />

4.2.6 WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG EFFIZIENZPOTENZIALE DRUCKLUFT<br />

Zur Realisierung der angestrebten jährlichen Einsparung von 500 GWh Strom<br />

wird der Gesamtumfang je oben beschriebener Maßnahme im gleichen Verhältnis<br />

angesetzt wie das nach Tabelle 4-1 abgeschätzte Gesamtpotenzial. <strong>Die</strong><br />

Ergebnisse sind in Tabelle 4-2 dargestellt.<br />

Tabelle 4-2:<br />

Gesamtumfang der Contracting-Maßnahmen bei der Druckluftversorgung<br />

Maßnahme<br />

Gesamtpotenzial<br />

Absolute<br />

Einsparung<br />

in MWh/a<br />

Spezifische<br />

jährliche<br />

Einsparung<br />

in MWh/kW<br />

Gesamt-<br />

Umfang<br />

in kW<br />

Drehzahlvariable Antriebe 3,80 % 196.000 0,67 294.000<br />

übergeordnete Steuerungen 2,40 % 124.000 0,57 216.279<br />

Druckluftaufbereitung 0,50 % 26.000 0,16 162.500<br />

Gesamtauslegung/<br />

Mehrdruckanlagen 1,50 % 77.000 0,50 154.000<br />

Optimierung von Druckluftnetzen 1,50 % 77.000 1,00 77.000<br />

Gesamt 9,70 % 500.000 903.779<br />

Der ermittelte Gesamtumfang an Maßnahmen ist erheblich. Wird von einer<br />

mittleren Anlagengröße von 150 kW und 3 Maßnahmen je Anlage ausgegangen,<br />

so müssen Contracting-Verträge für etwa 2.000 Anlagen realisiert werden.<br />

Mit den oben genannten spezifischen Investitionen pro kW installierter Leistung<br />

und dem in Tabelle 4-2 vorgesehenen Gesamtumfang je Maßnahme ergibt sich<br />

ein Gesamtinvestitionsbedarf für die jeweilige Maßnahme. Der so bestimmte<br />

Investitionsbedarf ist in Tabelle 4-3 wiedergegeben. Für alle Maßnahmen in<br />

Summe beträgt der Investitionsbedarf 68,4 Mio. €.<br />

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Tabelle 4-3:<br />

Gesamtumfang der Contracting-Maßnahmen bei der Druckluftversorgung<br />

Maßnahme<br />

Gesamt-<br />

Umfang<br />

in kW<br />

spez. Investition<br />

in €/kW<br />

Investition<br />

in Mio €<br />

Drehzahlvariable Antriebe 294.000 70 20,6<br />

übergeordnete Steuerungen 216.279 28 6,1<br />

Druckluftaufbereitung 162.500 20 3,3<br />

Gesamtauslegung/Mehrdruckanlagen 154.000 125 19,3<br />

Optimierung von Druckluftnetzen (Druckverlust und<br />

Leckagen)<br />

77.000 250 19,3<br />

Summe 68,39<br />

In Analogie zu den spezifischen Stromgestehungskosten von Erzeugungsanlagen<br />

lassen sich für Effizienzmaßnahmen spezifische „Stromvermeidungskosten“<br />

bestimmen. Dazu werden die annuisierten Kapitalkosten der Maßnahme auf die<br />

jährlich erzielbare Einsparung bezogen. Für die Investitionssumme von<br />

68,4 Mio. € ergeben sich über eine Laufzeit von 6 Jahren und bei einem<br />

Kalkulationszinssatz von 6 % spezifische Stromvermeidungskosten von<br />

27,81 €/MWh. Demgegenüber steht bei einem angenommenen Strompreis von<br />

50 €/MWh eine jährliche Stromkosteneinsparung von 25 Mio. €.<br />

Als Kalkulationsgrundlage für das Contracting-Modell wird angenommen, dass<br />

10 % der jährlichen Einsparungen beim Kunden verbleiben. 90 % der Einsparungen<br />

bilden also den Bruttoerlös des Contractors. 6 Der Contractor erzielt<br />

folglich einen Bruttoerlös von 22,5 Mio. €. <strong>Die</strong> statische Rentabilität beträgt<br />

damit 32,5 %, der Nettobarwert 42,25 Mio. € und der interne Zinsfuß 23,7 %.<br />

<strong>Die</strong> oben beschriebenen Maßnahmen zeigen unter den getroffenen Annahmen<br />

also nach allen ermittelten Bewertungskriterien eine ausreichende Rentabilität<br />

auf, die eine Umsetzung im Rahmen von Contracting-Modellen möglich<br />

erscheinen lässt.<br />

Bei einer Umsetzung im Rahmen von Contracting-Vereinbarungen sind außerdem<br />

zusätzliche Vorteile für den Contracting-Nehmer wie einfache Finanzierung,<br />

Verbesserung der Versorgungssicherheit, Senkung von Wartungskosten und<br />

sonstigen Betriebskosten sowie mögliche Einsparungen im Wärmebereich als<br />

Anreize zu berücksichtigen. Für den Contractor hingegen entsteht der zusätzliche<br />

Vorteil der Kundenneugewinnung für weitere <strong>Die</strong>nstleistungen.<br />

6 <strong>Die</strong>s ist kalkulatorisch zu verstehen. <strong>Die</strong> vertragliche Gestaltung wird natürlich eine<br />

periodische Zahlung vorsehen, die nicht unbedingt erfolgsabhängig sein muss.<br />

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4.3 EFFIZIENZPOTENZIALE BEI DER KÄLTEVERSORGUNG<br />

Für den Bereich Industrie und Gebäude liegt der Strombedarf für Kälteanlagen<br />

bei etwa 40,7 TWh/a. Das wirtschaftliche Einsparpotenzial wird auf 18 %,<br />

entsprechend 7,3 TWh/a, geschätzt [65].<strong>Die</strong> dort zugrundegelegten<br />

Einsparmaßnahmen sind im Einzelnen in Tabelle 4-4 aufgeführt.<br />

Aussagen zum erforderlichen Investitionsbedarf werden in der oben genannten<br />

<strong>Studie</strong> allerdings nicht getroffen. Auf Basis unserer Erfahrungen wird davon<br />

ausgegangen, dass auch im Bereich der Kälteversorgung für Effizienzmaßnahmen<br />

mit einer statischen Amortisationszeit von etwa drei Jahren gerechnet werden<br />

kann.<br />

Auf Grund des eingeschätzten Gesamtpotenzials in diesem Bereich wird eine<br />

Stromeinsparung durch Contracting-basierte Effizienzverbesserungen von<br />

700 GWh/a angestrebt. Das entspricht etwa 10 % des Gesamtpotenzials.<br />

Tabelle 4-4: Einsparpotenziale im Bereich Kälteerzeugung [65]<br />

Einsparmaßnahme<br />

Anwendbarkeit<br />

(1)<br />

mittl. techn.<br />

Einsparpotenzial<br />

(2)<br />

Gesamtpotenzial<br />

Elektronisch geregelte<br />

Pumpen 60 % 10 % 6,0 %<br />

Drehzahlgeregelte Verdichter<br />

und Ventilatoren 40 % 10 % 4,0 %<br />

Verbesserte<br />

Verdichter/Wärmetauscher 40 % 5 % 2,0 %<br />

Systemoptimierung 80 % 10 % 8,0 %<br />

Verbesserte Steuerungsund<br />

Regelungstechnik 50 % 10 % 5,0 %<br />

Verbesserte Wärmedämmung 50 % 10 % 5,0 %<br />

Vermindern der Kühllast 30 % 5 % 1,5 %<br />

Regelmäßige Reinigung/Wartung 50 % 8 % 4,0 %<br />

Verbundanlagen statt Einzelanlagen 10 % 10 % 1,0 %<br />

Mehrstufige Verdichter<br />

und Sorptionsprozesse 50 % 15 % 7,5 %<br />

Gesamtpotenzial (nicht kumulativ) 18 %<br />

Legende:<br />

(1) % EA, in denen diese Maßnahme anwendbar und rentabel ist<br />

(2) % Energieeinsparung des jährlichen Energieverbrauchs<br />

(3) Einsparpotenzial = Anwendbarkeit x Effizienzgewinn<br />

(3)<br />

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<strong>Die</strong> resultierende Stromkosteneinsparung bei einem Strompreis von 50 €/MWh<br />

beträgt 35 Mio. € pro Jahr. <strong>Die</strong> Investitionen werden wie bereits erläutert mit<br />

dem Dreifachen zu 105 Mio. € angenommen.<br />

Bei ansonsten gegenüber der Modellrechnung für den Bereich Druckluft<br />

unveränderten Randbedingungen ergeben sich daraus „Stromvermeidungskosten“<br />

in Höhe von 30,50 €/MWh. Der Bruttoerlös des Contractors beläuft sich auf<br />

31,5 Mio. €. Für ihn ergibt sich eine statische Rentabilität von 26,7 %, ein<br />

Nettobarwert von 49,9 Mio. € und ein interner Zinsfuß von 19,9 %.<br />

4.4 EFFIZIENZPOTENZIALE BEI SONSTIGEN ELEKTRISCHEN ANTRIEBEN<br />

Der Gesamtstrombedarf für elektrische Antriebe beträgt etwa 177 TWh/a. Ein<br />

Teil dieses Einsparpotenzials wurde bereits bei Druckluft und Kälte diskutiert,<br />

weitere Einsparungen sind im Bereich der Pumpen, Ventilatoren und sonstiger<br />

Antriebe möglich. In Summe wird in diesem Bereich ein Strombedarf von etwa<br />

134 TWh/a benötigt. Das wirtschaftliche Einsparpotenzial beträgt durchschnittlich<br />

etwa 13 %.<br />

Einsparmöglichkeiten im Bereich der elektrischen Antriebe können durch die in<br />

Tabelle 4-5 aufgeführten Maßnahmen realisiert werden.<br />

Tabelle 4-5:<br />

Einsparpotenziale im Bereich Elektrische Antriebe<br />

Energieeinsparung<br />

Neuanlagen oder Ersatzinvestitionen<br />

(1)<br />

(2)<br />

Anwendbarkeit<br />

Effizienzgewinn<br />

Gesamtpotenzial<br />

Verbesserte Antriebe (hocheffiziente Motoren) 25 % 1) 2 % 1) 0,5 %<br />

Verlustarme Getriebe und Kupplungen n.b. < 20 % 2) n.b.<br />

Verbesserte Antriebe (drehzahlvariable Antriebe) 25 % 1) 15 % 1) 3,8 %<br />

Einsatz effizienter Steuer- und Regelungstechnik 20 % 1) 12 % 1) 2,4 %<br />

Gesamtauslegung n.b. < 10 % 2) n.b<br />

(3)<br />

Summe >6,7 %<br />

Legende:<br />

(1) % EA, in denen diese Maßnahme anwendbar und rentabel ist<br />

(2) % Energieeinsparung des jährlichen Energieverbrauchs<br />

(3) Einsparpotenzial = Anwendbarkeit x Effizienzgewinn<br />

1)<br />

in Anlehnung an Druckluftkompressoren<br />

2)<br />

Schätzungen<br />

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<strong>Die</strong> Europäische Kommission und CEMEP (die europäische Vertretung der<br />

nationalen Herstellerverbände von Elektromotoren) haben ein Kennzeichnungskonzept<br />

in Kombination mit einer freiwilligen Selbstverpflichtung der<br />

Motorenhersteller zur Reduzierung des Verkaufs von Motoren mit üblichen,<br />

geringen Wirkungsgraden (EFF3) erarbeitet.<br />

Zukünftig werden alle 2- und 4-poligen Niederspannungs-Drehstrommotoren von<br />

1 bis 100 kW in Standardausführung entsprechend ihres Wirkungsgrades<br />

klassifiziert. Mit EFF2 werden die im Wirkungsgrad verbesserten Motoren und mit<br />

EFF1 die hocheffizienten Motoren bezeichnet.<br />

Durchschnittlich liegt die Effizienzverbesserung bei 2,4 % bis 3,3 %. <strong>Die</strong><br />

spezifischen Mehrkosten für einen Motor der Klasse EFF1 zu EFF2 liegen je nach<br />

Größe zwischen 4 und 27 €/kW. Bezieht man die Mehrkosten auf die eingesparte<br />

elektrische Leistung so erhält man Werte zwischen 310 und 840 €/kW Einsp . Im<br />

Mittel sind dies etwa 580 €/kW Einsp .<br />

Der Marktanteil der EFF1 Motoren ist nicht bekannt und wird mit 10 %<br />

abgeschätzt. Unter der Annahme, dass 120 TWh/a von Motoren der<br />

Effizienzklasse 1 und 2 bei einer Auslastung von 4.500 h/a benötigt werden,<br />

ergibt sich bei einer durchschnittlichen Einsparung von 2,8 % ein<br />

Einsparpotenzial von jährlich etwa 3,4 TWh. Bei einem angenommenen<br />

durchschnittlichen Strompreis von 50 €/MWh entspräche dies einer<br />

Energiekosteneinsparung in Höhe von 170 Mio €. <strong>Die</strong> Umrüstung würde<br />

Mehrkosten von ungefähr 436 Mio. € bzw. Neuinvestitionen von 1.600 Mio. €<br />

erfordern.<br />

Tabelle 4-6:<br />

Wirkungsgrade der unterschiedlichen Effizienzklassen unterschiedlicher<br />

Motorleistungen und Mehrkosten, beispielhaft [68]<br />

Kapazität<br />

in kW<br />

EFF3 - Effizienz<br />

Faktor<br />

in %<br />

EFF2 - Effizienz<br />

Faktor<br />

in %<br />

EFF1 - Effizienz<br />

Faktor<br />

in %<br />

Mehrkosten<br />

EFF1 zu EFF2<br />

in €<br />

1,5 =79,0 >=85,0 40<br />

11 =89,5 >=91,0 155<br />

22 =91,7 >=93,0 260<br />

37 =92,8 >=94,0 365<br />

55 =93,6 >=95,3 410<br />

90 =94,6 >=95,8 350<br />

Auch wenn der Einsatz von hocheffizienten Motoren mit vergleichsweise hohen<br />

Investitionen verbunden ist, wird eine erzielbare Einsparung von 400 GWh/a<br />

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durch diese Maßnahme angestrebt. Das entspricht etwa 12 % des Gesamtpotenzials.<br />

<strong>Die</strong>se Einsparungen erfordern ein Investitionsvolumen von etwa<br />

149 Mio. €, wenn davon ausgegangen wird, dass 30 % der Einsparungen durch<br />

Ersatzinvestitionen erzielt werden können und die restlichen 70 % durch<br />

Neuinvestitionen erbracht werden müssen.<br />

<strong>Die</strong> aktuelle Entwicklung im Bereich der Leistungshalbleiter hat kostengünstige<br />

Möglichkeiten zu einer effizienten Leistungsanpassung von Drehstromantrieben in<br />

nahezu beliebigen Größen geschaffen. Durch den Einsatz von Frequenzumrichtern<br />

lassen sich beispielsweise die Antriebe von Pumpen und Ventilatoren<br />

sehr einfach in der Drehzahl verändern. Mehrverbrauch durch stark verlustbehaftete<br />

Regelungsarten wie Bypass- und Drosselregelungen kann so eingespart<br />

werden. Es wird davon ausgegangen, dass sich eine durchschnittliche Einsparung<br />

von 20 % realisieren lässt.<br />

Auf Grund der eher niedrigen spezifischen Investitionen soll in diesem Bereich ein<br />

überdurchschnittlich großer Anteil realisiert werden. Etwa 23 % des Gesamtpotenzials<br />

müssen ausgeschöpft werden, um eine weitere Senkung des Stromverbrauchs<br />

um 800 GWh/a durch den Einsatz von Frequenzumrichtern zu erreichen.<br />

Zur Abschätzung der Investitionen werden spezifische Investitionen für den<br />

Frequenzumrichter in Höhe von 70 € pro Kilowatt installierter Motorleistung<br />

angesetzt. Bei angenommenen durchschnittlichen 4.500 Volllaststunden pro Jahr<br />

ist dann ein Investitionsvolumen von etwa 62 Mio. € erforderlich.<br />

<strong>Die</strong> resultierende jährliche Stromkosteneinsparung im Bereich sonstige<br />

elektrische Antriebe beträgt 60 Mio. €/a bei einem Strompreis von 50 €/MWh.<br />

<strong>Die</strong> Summe der Investitionen beträgt 211 Mio. €.<br />

<strong>Die</strong> sonstigen Randbedingungen bleiben unverändert. Daraus ergeben sich<br />

„Stromvermeidungskosten“ in Höhe von 35,81 €/MWh. Der Contractor erzielt<br />

einen Bruttoerlös von 54 Mio. €. <strong>Die</strong> daraus resultierende statische Rentabilität<br />

beträgt 17,8 %, der Nettobarwert 54,2 Mio. € und der interne Zinsfuß 13,8 %.<br />

4.5 DURCH CONTRACTING ERSCHLIEßBARES GESAMTPOTENZIAL<br />

In der nachfolgenden Tabelle sind die Ergebnisse zur Effizienzsteigerung<br />

zusammengefasst. Demnach ist ein Investitionsvolumen von etwa 348 Mio. €<br />

erforderlich, um die angestrebte Einsparung von 15 % zu erreichen.<br />

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Tabelle 4-7:<br />

Zusammenfassung der Einsparpotenziale und zugehöriger erforderlicher Investitionen<br />

Bereich Energieeinsparung Investition<br />

Druckluft 500 GWh/a 68 Mio. €<br />

Kälte 700 GWh/a 105 Mio. €<br />

Sonstige elektrische Antriebe 1.200 GWh/a 211 Mio. €<br />

Summe 2.400 GWh/a 384 Mio. €<br />

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5 NACHWEIS DER VERSORGUNGSSICHERHEIT<br />

<strong>Die</strong> rein statische Konzeption des alternativen Kraftwerksparks als Alternative<br />

zum geplanten Braunkohlekraftwerk wird ergänzt durch eine detaillierte<br />

Modellierung und eine quasi-dynamische Simulation in Form einer stundengenauen<br />

Berechnung der Stromerzeugung im Anlagenmix auf Grundlage von<br />

vorab definierten Simulationsparametern und Randbedingungen.<br />

Ziel der Modellierung ist der Nachweis, dass der geplante Anlagenpark unter<br />

Einsatz intelligenter Steuerungs- und Regelungsalgorithmen in der Lage ist, trotz<br />

der Nutzung fluktuierender Energiequellen wie Windenergie und Wasserkraft ein<br />

Grundlastband zu erzeugen. Gleichzeitig wird das Verhältnis der erforderlichen<br />

Regelleistung zur installierten Windenergie-Leistung für den vorgesehenen<br />

Standort- und Anlagenmix ermittelt. Bei dem Nachweis der Versorgungssicherheit<br />

wird für das alternative Kraftwerkskonzept bei kleineren Ausfällen eine<br />

Teilredundanz im eigenen Kraftwerkspark berücksichtigt. Hierin liegt ein<br />

wesentlicher Unterschied und Vorteil gegenüber dem BoA-Kraftwerk, da Ausfälle<br />

des BoA-Kraftwerks nicht durch redundante Anlagen aufgefangen werden.<br />

5.1 DAS MODELL<br />

Das Modell zur Simulation des Kraftwerksparks wird mit dem Programm SimRen<br />

(„Simulation of Renewable Energy Networks“, siehe auch [70] und [71]) erstellt,<br />

welches eigens zur Simulation von Energieversorgungssystemen aus erneuerbaren<br />

Energien entwickelt wurde, und welches bereits für die Simulation der<br />

Energieversorgung großer Regionen oder ganzer Länder eingesetzt wurde.<br />

Das Modell sieht einen modularen „Bottom-up“-Aufbau vor, bei dem alle Anlagen<br />

einzeln bzw. in Gruppen modelliert und die jeweiligen relevanten Randbedingungen<br />

auf Anlagenebene programmiert und berücksichtigt werden. <strong>Die</strong><br />

einzelnen Module werden anschließend zusammengeschaltet, die Gesamtsteuerung<br />

des Systems erfolgt über ein zentrales Steuerungsmodul. Durch diese<br />

Struktur wird eine stundengenaue Auswertung der Strom- und Wärmeerzeugung<br />

der unterschiedlichen Kraftwerke ermöglicht, welche sowohl regionale als auch<br />

saisonale Einflüsse berücksichtigt und damit eine sehr genaue Abbildung der<br />

Dynamik des Systems ermöglicht.<br />

Für eine vollständige Modellierung eines Energieversorgungskonzeptes sieht die<br />

Programmierung jeweils ein Energieverbrauchs- und ein Energieversorgungsmodell<br />

vor. <strong>Die</strong> zentrale Steuerung wird über ein so genanntes Energieverteilungsmodell<br />

programmiert.<br />

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ENERGIEVERBRAUCHSMODELL<br />

Das Energieverbrauchsmodell entspricht im simulierten Anwendungsfall einem<br />

konstanten Nachfrage-Band. Der alternative Kraftwerkspark könnte statt eines<br />

Bandes auch einen schwankenden Verbrauchsverlauf bedienen. Da jedoch die<br />

BoA-Anlage als Grundlastkraftwerk ein Band erzeugt, wird für den alternativen<br />

Kraftwerkspark analog ebenfalls ein Band berücksichtigt.<br />

Für das Nachfrage-Band wird die durchschnittlich bereitgestellte Leistung über<br />

das Jahr, d.h. bei 8.760 Betriebsstunden, von 1.827 MW berücksichtigt bzw.<br />

die Nettoleistung von 2.000 MW bei 8.000 Volllaststunden pro Jahr berücksichtigt.<br />

<strong>Die</strong>s entspricht jeweils der Bruttoleistung des BoA-Kraftwerks von<br />

2.200 MW und einem Eigenbedarf von ca. 9 %. Insgesamt muss eine<br />

Jahresarbeit von 16.000 GWh erreicht werden, allerdings werden hiervon 15 %<br />

(2.400 GWh) durch aktive Effizienzmaßnahmen eingespart.<br />

ENERGIEVERSORGUNGSMODELL<br />

Das Energieversorgungsmodell setzt sich aus zahlreichen Komponenten<br />

zusammen, welche die verschiedenen Kraftwerkstypen abbilden. Dabei wurden<br />

die vorgesehenen Windkraftanlagen jeweils einzeln modelliert und mit<br />

entsprechenden Winddaten verknüpft, analog wurde mit den Standorten der PV-<br />

Anlagen und den jeweiligen Einstrahlungsdaten umgegangen. Alle anderen<br />

Kraftwerksanlagen wurden jeweils in einem Anlagenpark ihres Typs aggregiert.<br />

<strong>Die</strong> Stromerzeugung aus Solarenergie, Wind- und Laufwasserkraft ist abhängig<br />

von der geographisch und jahreszeitlich bedingten Wetterlage und stochastischen<br />

Effekten, die vom Anlagenbetreiber nicht beeinflusst werden können, wohingegen<br />

die Energieträger für alle anderen Anlagen beliebig eingesetzt werden können. <strong>Die</strong><br />

Module des Energieversorgungsmodells werden daher in fluktuierende Energieträger<br />

und regelbare, also gleichbleibend zur Verfügung stehende, Energieträger<br />

unterschieden.<br />

ENERGIEVERTEILUNGSMODELL<br />

Zu den Komponenten des Energieverteilungsmodells gehören Steuermechanismen,<br />

welche die Erzeugung der einzelnen Kraftwerke optimal aufeinander und<br />

auf den Bedarf (Energieverbraucher) abstimmen. Hierzu werden die mit<br />

regelbaren Energieträgern betriebenen Kraftwerke von einem so genannten<br />

Energiemanager gesteuert und unter Berücksichtigung der Erzeugung der<br />

fluktuierenden Kraftwerke auf den vorgegebenen Energiebedarf abgestimmt.<br />

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FLUKTUIERENDE STROMERZEUGUNG<br />

<strong>Die</strong> hohe Fluktuation der Stromerzeugung in Windparks, Laufwasserkraftwerken<br />

und Photovoltaik-Anlagen kann durch eine gut verteilte Standortwahl teilweise<br />

kompensiert werden. Mit SimRen lassen sich die räumlichen Unterschiede in<br />

einer hohen Auflösung abbilden, so kann die Standortwahl für die einzelnen<br />

Technologien optimiert werden.<br />

Bei der Simulation von Laufwasserkraftwerken müssen sowohl saisonale wie<br />

auch regionale Einflussfaktoren berücksichtigt werden. Generell ist das Angebot<br />

im Sommer geringer als im Frühjahr und Herbst, allerdings ist die Höhe und<br />

zeitliche Dauer dieser jahreszeitlichen Einflüsse auf das Stromerzeugungsprofil<br />

der Kraftwerke regional unterschiedlich. Da die für eine Modernisierung und<br />

Erweiterung in Betracht kommenden Kraftwerke an verschiedenen Flüssen<br />

geplant sind, wird davon ausgegangen, dass sich die regionalen Schwankungen<br />

im Erzeugungsprofil der einzelnen Kraftwerke innerhalb des Laufwasser-Kraftwerksparks<br />

ausgleichen. In der Simulation wird daher ein monatlich<br />

schwankendes Band zu Grunde gelegt, welches also nur die saisonalen Schwankungen<br />

im Angebot berücksichtigt, wie in Abbildung 5-1 dargestellt.<br />

[MW] 120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

Januar<br />

Februar<br />

April<br />

Mai<br />

Juni<br />

Juli<br />

August<br />

September<br />

Oktober<br />

November<br />

Dezember<br />

Abbildung 5-1:<br />

Monatlich schwankendes Band der simulierten Stromerzeugung aus Wasserkraft<br />

Für die Stromerzeugung in den geplanten Windparks wird für die Simulation auf<br />

Wetterdatensätze aus 13 unterschiedlichen Regionen zurückgegriffen. Hierbei<br />

wird auf Basis von existierenden Datensätzen für die einzelnen Regionen jeweils<br />

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ein „typisches“ Jahr (Durchschnittsjahr) erzeugt. <strong>Die</strong> Berechnung der Leistungsabgabe<br />

basiert auf den öffentlich verfügbaren Leistungskurven der im alternativen<br />

Energiekonzept vorgesehenen Windkraftanlagen.<br />

<strong>Die</strong> Stromerzeugung des Photovoltaik-Anlagenparks wurde mit verschiedenen<br />

Wetterdatensätzen aus Norddeutschland, Süddeutschland und dem Ruhrgebiet<br />

simuliert, wobei etwa für die Hälfte der Anlagen typische Wetterdaten für<br />

Süddeutschland verwendet wurden. Auf Grund des hohen Dachflächen-Potenzials<br />

wurde bei 50 % der Anlagen eine optimale Süd-Ausrichtung angenommen,<br />

jeweils 25 %der Anlagen haben eine Süd-Ost- bzw. eine Süd-West-Ausrichtung<br />

und einen Neigungswinkel von 20 bis 40°.<br />

NICHT-FLUKTUIERENDE STROMERZEUGUNG<br />

Zu den nicht-fluktuierenden Energieträgern im geplanten Kraftwerkspark gehören<br />

die Geothermie, Biomasse und Biogas sowie das in industriellen KWK-Anlagen<br />

und den GuD-Kraftwerken eingesetzte Erdgas. <strong>Die</strong> nicht-fluktuierenden Anlagen<br />

werden unterteilt in Anlagen mit ungeregelter Stromerzeugung und solche, die<br />

gezielt für die Bereitstellung von Regelenergie eingesetzt werden.<br />

<strong>Die</strong> Geothermie- und Biogas-Anlagen können nicht wirtschaftlich für die Bereitstellung<br />

von Regelenergie eingesetzt werden, Geothermie-Kraftwerke sind auf<br />

Grund der großen Durchflussraten und langen Förderwege technisch wenig dafür<br />

geeignet, bei Biogasanlagen würde die Bereitstellung von Regelenergie auf Grund<br />

der dazu erforderlichen, kapitalintensiven Speicher zu einer erheblichen<br />

Kostensteigerung führen. <strong>Die</strong> Geothermie-Kraftwerke und die Biogas-Anlagen sind<br />

im Modell daher ungeregelt.<br />

<strong>Die</strong> industriellen KWK-Anlagen liefern ein hohes Tages- und ein niedrigeres<br />

Nachtband (siehe Abbildung 5-2), da davon ausgegangen wird, dass die<br />

Produktion im Zweischichtbetrieb erfolgt. Da die industriellen KWK-Anlagen<br />

wärmegeführt betrieben werden, sind diese Anlagen im betrachteten Konzept nur<br />

begrenzt als regelbar vorgesehen. Regelmöglichkeiten bestehen nur dort, wo die<br />

Auskopplung von Prozessdampf auf einem hohen Temperaturniveau variiert<br />

werden kann, bzw. wo für die Niedertemperaturwärme (Heißwasser) Puffer zur<br />

Verfügung stehen. Ein Regelkonzept muss sowohl die Wärmeanforderung aus<br />

dem Prozess als auch die Impulse der zentralen Steuerung des „virtuellen<br />

Kraftwerks“ verarbeiten. Daher wird in der Simulation davon ausgegangen, dass<br />

nur etwa ein Drittel der installierten Anlagenleistung der großen (50-MW-) KWK-<br />

Anlagen zur Erzeugung von Regelarbeit zur Verfügung steht. <strong>Die</strong>se Regelleistung,<br />

die auf Grund der wechselnden Anlagenauslastung praktisch immer zur<br />

Verfügung steht und nicht extra freigehalten werden muss, wird nur dann<br />

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angefordert, wenn neben dem Betrieb der Biomasse-Anlagen und des Regel-GuD-<br />

Kraftwerks zusätzliche Regelleistung erforderlich ist.<br />

800<br />

[MW]<br />

600<br />

400<br />

200<br />

0<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 [h]<br />

Abbildung 5-2:<br />

Tagesverlauf Band der simulierten Industrie-KWK-Anlagen<br />

Ein Teil des industriellen Anlagenparks wird daher in der Simulation als nichtregelbar<br />

modelliert („KWK-1“) und erzeugt ein Tages- und Nachtband gemäß<br />

Abbildung 5-2. <strong>Die</strong> zur Verfügung stehende Regelleistung von etwa 125-<br />

135 MW (je nach Szenario) wird hingegen als regelbarer Energieerzeuger<br />

(„KWK-2“) modelliert.<br />

Für die nicht geregelten, nicht fluktuierenden Energieträger (Geothermie und<br />

Biogas) wird davon ausgegangen, dass betriebs- und wartungsbedingte<br />

Schwankungen in der Erzeugung jeweils innerhalb des Anlagenparks<br />

ausgeglichen werden können, so dass in Summe ein konstantes Band erzeugt<br />

wird. <strong>Die</strong> Wartungsintervalle der einzelnen Anlagen haben somit keinen Einfluss<br />

auf die Stromerzeugung des gesamten alternativen Kraftwerksparks. <strong>Die</strong><br />

durchschnittliche Leistung errechnet sich aus der Jahresarbeit der Anlagen<br />

abzüglich des Eigenbedarfs und aus den Jahresstunden (8.760).<br />

Regelenergie zum Ausgleich der fluktuierenden Stromerzeugung aus Wind- und<br />

Wasserkraft wird von den Biomasse-Anlagen, der industriellen KWK sowie<br />

insbesondere durch das GuD-Kraftwerk bereitgestellt.<br />

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5.2 SIMULATION<br />

SimRen berechnet für jede Stunde des Jahres die Stromerzeugung des<br />

alternativen Kraftwerksparks und die (in diesem Fall konstante) Nachfrage.<br />

Zunächst werden die nicht regelbaren Anteile der Energieversorgung berechnet,<br />

also die Produktion der Geothermie-Kraftwerke, Biogas-Anlagen sowie des<br />

Großteils der industriellen KWK („KWK-1“). Danach wird, unter Verwendung der<br />

Wetterdatensätze und Berücksichtigung der Anlagenstandorte, der Anteil der<br />

fluktuierenden Energieträger, also Wind, Photovoltaik und Laufwasser, berechnet.<br />

Zuletzt wird der Anteil ermittelt, der von den regelbaren Kraftwerken (Biomasse,<br />

GuD und „KWK-2“) bereitgestellt werden muss, um die Nachfrage zu decken.<br />

Hierbei wird die GuD-Anlage nur dann betrieben, wenn die Leistungsabgabe der<br />

Biomasse-Anlagen zur Deckung des Bedarfs nicht ausreichend ist, so dass das<br />

vorhandene Biomasse-Potenzial zu einem möglichst hohen Anteil ausgeschöpft<br />

wird. Ist darüber hinaus weitere Regelleistung erforderlich, wird zudem der<br />

regelbare Anteil der Industrie-KWK-Anlagen („KWK-2“) betrieben. <strong>Die</strong> Simulation<br />

erzeugt mehrere Dateien, in denen alle Informationen über die gewählten<br />

Parameter (z.B. Anlagenanzahl, Anlagentypen, Standorte etc.) sowie die<br />

stündlich von jeder Anlage bzw. jedem Anlagenpark erzeugte Strommenge<br />

enthalten sind.<br />

Es werden zwei verschiedene Szenarien betrachtet. In einem ersten Szenario wird<br />

die momentane Leistungsabgabe von 2.000 MW (bzw. durchschnittlich<br />

1.827 MW) stets eingehalten. <strong>Die</strong> Stromerzeugung aus fluktuierenden<br />

Energiequellen (Windkraft, Photovoltaik und Laufwasserkraft) wird durch den<br />

Einsatz von Biomasseanlagen, GuD-Anlage sowie in geringerem Maße den<br />

regelbaren industriellen KWK-Anlagen vollständig ausgeglichen. 15 % der<br />

benötigten Jahresarbeit von 16.000 GWh werden durch aktive Effizienzmaßnahmen<br />

eingespart.<br />

Im zweiten Szenario darf die momentane Leistungsabgabe des alternativen<br />

Kraftwerksparks variieren, sofern die Jahresarbeit von 16.000 GWh erzeugt wird.<br />

Auch in diesem Szenario werden 15 % der Jahresarbeit durch aktive Effizienzmaßnahmen<br />

eingespart. In Starkwindzeiten kann Strom an das öffentliche Netz<br />

abgegeben und gehandelt, oder aber in Pumpspeicherkraftwerken gespeichert<br />

werden. In Schwachwindzeiten sowie nachts, wenn die industriellen KWK-<br />

Anlagen i.d.R. bei geringerer Last betrieben werden, kann Strom zurückgekauft<br />

bzw. aus den Speichern zurückeingespeist werden. Insgesamt soll über das Jahr<br />

betrachtet nicht mehr als 10 % der erzeugten elektrischen Energie gehandelt<br />

oder gespeichert werden.<br />

<strong>Die</strong> Ergebnisse der beiden Szenarien werden nachfolgend dargestellt.<br />

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SZENARIO 1: ERZEUGUNG EINES GRUNDLASTBANDES<br />

Im ersten Szenario erzeugt der geplante Kraftwerkspark ein konstantes Grundlast-<br />

Band. Wie oben beschrieben, wird zunächst die stündliche Stromerzeugung der<br />

nicht-regelbaren Grundlast-Erzeuger (Geothermie, Biogas und industrielle<br />

„KWK-1“) berechnet. In einem zweiten Schritt wird die Erzeugung der Wasserund<br />

Windkraft-Anlagen sowie der PV-Anlagen zu jeder Stunde addiert. Da für die<br />

Wasserkraft eine monatliche Fluktuation, also die Erzeugung eines monatlich<br />

konstanten Bandes, vorgesehen ist, kann diese in gewisser Weise auch als nichtregelbarer<br />

Grundlast-Erzeuger angesehen werden. Daher wird, falls der sich auf<br />

der Erzeugerseite ergebende Betrag die Nachfrage überschreitet, ein Teil der<br />

Windkraft-Anlagen abgeschaltet.<br />

In den allermeisten Fällen ist jedoch die Stromerzeugung dieser Anlagen noch<br />

nicht ausreichend, um den Bedarf zu decken. Nun werden zunächst die<br />

regelbaren Biomasse-Anlagen betrieben, um den stündlichen Bedarf zu decken.<br />

Ist die Volllastleistung der Biomasse-Anlagen nicht ausreichend, wird das GuD-<br />

Kraftwerk in Betrieb genommen, darüber hinaus können zusätzlich in geringem<br />

Maße auch Anlagen des industriellen KWK-Parks zur Stromerzeugung hinzugezogen<br />

werden.<br />

<strong>Die</strong> Ergebnisse des ersten Szenarios zeigen, dass der geplante Kraftwerkspark für<br />

die Stromversorgung gut geeignet ist und Versorgungssicherheit auch bei der<br />

geforderten Bedingung, dass zwei Drittel der ursprünglichen Stromerzeugung mit<br />

erneuerbaren Energien gedeckt wird, gewährleistet werden kann.<br />

Bedingt durch die Vorgabe, ein konstantes Band zu erzeugen, kann allerdings<br />

nicht das ganze vorhandene Potenzial sowohl der Windkraft-Anlagen (an einigen<br />

Stunden) als auch der Biomasse-Anlagen (in Jahressumme) zur Stromerzeugung<br />

genutzt werden. Etwa 360 GWh bleiben in diesem Szenario ungenutzt. <strong>Die</strong><br />

Jahresstromerzeugung sowie die tatsächlichen Volllaststunden des virtuellen<br />

Kraftwerksparks für das erste Szenario sind in Tabelle 5-1 dargestellt.<br />

Abbildung 5-3 zeigt die Stromerzeugung des virtuellen Kraftwerks exemplarisch<br />

für eine „typische“ windschwache Woche. <strong>Die</strong> Stromerzeugung der Windanlagen<br />

in dieser Woche ist sehr gering, daher ist der Betrieb der Biomasse-Anlagen zu<br />

allen Stunden, häufig bei maximaler Leistung, erforderlich. Oftmals ist diese<br />

Leistung jedoch nicht ausreichend, so dass die fehlende Strommenge von der<br />

GuD-Anlage und teilweise auch von den geregelten Industrie-KWK-Anlagen<br />

bereitgestellt werden muss.<br />

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Tabelle 5-1:<br />

Jahresarbeit und Volllaststunden des alternativen Kraftwerksparks (1. Szenario)<br />

Jahresarbeit Anteil Volllaststunden<br />

MWh/a % h/a<br />

Geothermie 1.690.680 10,6 7.514<br />

Wasserkraft 590.400 3,7 5.134<br />

Wind onshore & offshore 3.058.455 19,1 3.527<br />

Photovoltaik 155.440 1,0 1.554<br />

Biogas 954.450 6,0 7.000<br />

Biomasse 1.873.698 11,7 6.871<br />

Industrielle KWK 4.035.335 25,2 5.044<br />

GuD 1.245.822 7,8 2.492<br />

Energieeffizienzmaßnahmen 2.400.000 15,0 8.000<br />

Summe 16.004.280 100<br />

2.000 [MW]<br />

1.827 1.800<br />

1.600<br />

1.400<br />

1.200<br />

1.000<br />

Abbildung 5-3:<br />

800<br />

600<br />

400<br />

200<br />

0<br />

Montag <strong>Die</strong>nstag Mittwoch Donnerstag Freitag Samstag Sonntag<br />

Sonntag<br />

Donnerstag<br />

Montag<br />

Energieeffizienzmaßnahmen<br />

Laufwasser<br />

industrielle KWK, ungeregelt<br />

Photovoltaik<br />

GuD<br />

R ih 11<br />

Freitag<br />

<strong>Die</strong>nstag<br />

Geothermie<br />

Biogas<br />

Samstag<br />

Mittwoch<br />

Wind (onshore & offshore)<br />

Biomasse<br />

industrielle KWK, geregelt<br />

Stromerzeugung des alternativen Kraftwerksparks in einer windschwachen<br />

Woche, Szenario 1, 8.760 Betriebsstunden, 1.827 MW<br />

[Tage]<br />

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Im Vergleich dazu zeigt Abbildung 5-4 die Stromerzeugung des alternativen<br />

Kraftwerks in einer „typischen“ windstarken Woche. <strong>Die</strong> Biomasse-Anlagen<br />

müssen nur etwa die Hälfte der Zeit, die GuD-Anlage nur für wenige Stunden<br />

betrieben werden. In vielen Stunden könnten die Windkraftanlagen mehr Strom<br />

als benötigt produzieren, dieser bleibt allerdings im ersten Szenario ungenutzt, da<br />

keine Speicherungsmöglichkeit für die Überproduktion vorgesehen ist.<br />

2.400<br />

2.000 [MW]<br />

1.827<br />

1.600<br />

Überproduktion<br />

1.200<br />

800<br />

400<br />

0<br />

Sonntag MontagDonnerstag <strong>Die</strong>nstag Montag Mittwoch Donnerstag Freitag <strong>Die</strong>nstag Freitag Samstag Sonntag Mittwoch [Tage]<br />

Abbildung 5-4:<br />

Energieeffizienzmaßnahmen<br />

Laufwasser<br />

industrielle KWK, ungeregelt<br />

Photovoltaik<br />

GuD<br />

Reihe11<br />

Geothermie<br />

Biogas<br />

Wind<br />

Biomasse<br />

industrielle KWK, geregelt<br />

Stromerzeugung des alternativen Kraftwerksparks in einer windstarken Woche,<br />

Szenario 1, 8.760 Betriebsstunden, 1.827 MW<br />

Abbildung 5-5 und Abbildung 5-6 zeigen die Stromerzeugung der Windkraftanlagen<br />

zu verschiedenen Jahreszeiten.<br />

Es ist erkennbar, dass ein saisonaler Einfluss auf die Stromerzeugung durch eine<br />

günstige Standortwahl, d.h. eine hohe regionale Verteilung der Anlagen, reduziert<br />

wird. Dennoch gibt es tägliche und stündliche Schwankungen in der Stromerzeugung,<br />

die durch den Betrieb einer regelnden GuD-Anlage ausgeglichen<br />

werden müssen.<br />

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1.000<br />

[MW] 800<br />

14.06. - 21.06.2010<br />

15.01.-21.01.2010<br />

600<br />

400<br />

200<br />

0<br />

Montag <strong>Die</strong>nstag Mittwoch Donnerstag Freitag Samstag Sonntag [Tage]<br />

Abbildung 5-5:<br />

Stromerzeugung des Windparks in zwei „typischen“ windstarken bzw.<br />

windschwachen Wochen<br />

1.000<br />

[MW] 800<br />

21.05.-28.05.2010<br />

23.07.-29.07.2010<br />

14.10.-21.10.2010<br />

600<br />

400<br />

200<br />

0<br />

Montag <strong>Die</strong>nstag Mittwoch Donnerstag Freitag Samstag Sonntag [Tage]<br />

Abbildung 5-6:<br />

Stromerzeugung des Windparks in drei typischen Wochen<br />

BETRACHTUNG DER REGELENERGIE<br />

Ohne die zusätzliche Regelleistung eines kleinen Teils der industriellen KWK-<br />

Anlagen würde die erforderliche Regelleistung der GuD-Anlage im ersten Szenario<br />

mehr als 600 MW betragen. Bei einer Jahresarbeit von etwa 1.250 GWh wären<br />

die Volllaststunden der Anlage mit knapp über 2.000 h/a sehr gering. <strong>Die</strong><br />

Dauerlinie (Abbildung 5-7) zeigt, dass die volle Leistung der Anlage nur zu<br />

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wenigen Stunden benötigt wird. Daher werden in geringem Maße auch einige<br />

industrielle KWK-Anlagen zur Bereitstellung von Regelenergie hinzugezogen.<br />

Unter der Annahme, dass 135 MW, also etwa 17 % der installierten<br />

Anlagenleistung der industriellen KWK-Anlagen, als Regelenergie bereitgestellt<br />

werden kann, kann die installierte Leistung des GuD-Kraftwerks um 120 MW auf<br />

500 MW abgesenkt werden. <strong>Die</strong> Jahresarbeit der KWK-Anlagen erhöht sich<br />

dadurch nur um wenige GWh, im Durchschnitt betragen die Jahresvolllaststunden<br />

im ersten Szenario 5.044 h/a. <strong>Die</strong> Volllaststunden der Regel-GuD-Anlage<br />

erhöhen sich insbesondere durch die Leistungsreduzierung um etwa 500 h/a auf<br />

2.492 h/a. <strong>Die</strong> korrigierte Dauerlinie des leistungsreduzierten GuD-Kraftwerks<br />

(Abbildung 5-7) weist damit die günstigere Betriebsweise der Anlage auf.<br />

[MW] 700<br />

650<br />

600<br />

550<br />

500<br />

450<br />

400<br />

350<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

0<br />

[MW] 650<br />

600<br />

550<br />

500<br />

450<br />

400<br />

0 200 400 600 800 1.000 1.200<br />

[h/a]<br />

Dauerlinie GuD<br />

Dauerlinie GuD, korr.<br />

0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 [h/a]<br />

Abbildung 5-7:<br />

Dauerlinien der GuD-Anlage ohne und mit zusätzlich regelnden KWK-Anlagen<br />

Ergänzend zu der bisherigen Betrachtung, bei der die Jahresarbeit aller Anlagen<br />

stets gleichmäßig auf das ganze Jahr verteilt wurde, zeigen Abbildung 5-8 und<br />

Abbildung 5-9 exemplarisch den reellen Verlauf der Leistungsbereitstellung des<br />

alternativen Kraftwerksparks für je eine windstarke und eine windschwache<br />

Woche. Bei dieser Betrachtung wird stets die geforderte Nettoleistung von<br />

2.000 MW erreicht. Es wird davon ausgegangen, dass sich die Wartungs- und<br />

Reparaturintervalle der einzelnen Anlagen dergestalt ausgleichen, dass eine<br />

ähnlich hohe Verfügbarkeit des Anlagenparks wie bei dem BoA-Kraftwerk (8.000<br />

Volllaststunden pro Jahr) ergibt – mit dem zusätzlichen Vorteil, dass bei Ausfall<br />

einzelner Komponenten des alternativen Kraftwerksparks nur die jeweilige<br />

Leistung ersetzt werden muss, und nicht die vollen 2.000 MW.<br />

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2.200 [MW]<br />

2.000<br />

1.800<br />

1.600<br />

1.400<br />

1.200<br />

1.000<br />

800<br />

600<br />

400<br />

200<br />

0<br />

Montag <strong>Die</strong>nstag Mittwoch Donnerstag Freitag Samstag Sonntag<br />

Sonntag<br />

Donnerstag<br />

Montag<br />

Freitag<br />

<strong>Die</strong>nstag<br />

Samstag<br />

Energieeffizienzmaßnahmen Geothermie Laufwasser<br />

Mittwoch<br />

[Tage]<br />

Biogas industrielle KWK Wind (on- & offshore)<br />

Photovoltaik Biomasse GuD<br />

Abbildung 5-8:<br />

Stromerzeugung des alternativen Kraftwerksparks in einer windstarken Woche,<br />

Szenario 1, 8.000 h/a, 2.000 MW<br />

2.200 [MW]<br />

2.000<br />

1.800<br />

1.600<br />

1.400<br />

1.200<br />

1.000<br />

800<br />

600<br />

400<br />

200<br />

0<br />

Sonntag Montag Donnerstag <strong>Die</strong>nstag Montag Mittwoch Donnerstag Freitag <strong>Die</strong>nstag Freitag Samstag Mittwoch Sonntag [Tage]<br />

Energieeffizienzmaßnahmen Geothermie Laufwasser<br />

Biogas industrielle KWK Wind (on- & offshore)<br />

Photovoltaik Biomasse GuD<br />

Abbildung 5-9:<br />

Stromerzeugung des alternativen Kraftwerksparks in einer windschwachen<br />

Woche, Szenario 1, 8.000 h/a, 2.000 MW<br />

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SZENARIO 2: FLEXIBILISIERUNG DURCH HANDEL UND SPEICHERUNG<br />

Um das bestehende Potenzial der Windkraft- und Biomasse-Anlagen zur Stromerzeugung<br />

möglichst vollständig ausschöpfen zu können, wird im zweiten<br />

Szenario eine Flexibilisierung der stündlichen Stromerzeugung geschaffen. <strong>Die</strong><br />

Flexibilisierung kann sowohl durch den klassischen Stromhandel als auch durch<br />

eine Speicherung und spätere Wiedereinspeisung der zuviel produzierten Strommenge<br />

realisiert werden. <strong>Die</strong> kurzfristige Speicherung erfolgt in Pumpspeicherkraftwerken,<br />

und es wird davon ausgegangen, dass hierzu auf bereits bestehende<br />

Pumpspeicherkraftwerke zurückgegriffen werden kann, welche zuvor für den<br />

Tag/Nacht-Ausgleich des Braunkohlestroms verwendet wurden. Somit ist für<br />

diesen Zweck keine zusätzliche Investition erforderlich.<br />

In der Jahressumme wird nur soviel beschafft bzw. wiedereingespeist, wie durch<br />

Überproduktion veräußert bzw. gespeichert werden kann, abzüglich der Verluste<br />

des Pumpspeicherkraftwerks, für das ein Wirkungsgrad von 80 % angenommen<br />

wird. Unter der Annahme, dass etwa 50 % der zuviel produzierten Strommenge<br />

gespeichert werden können, und der Rest durch Handel ausgeglichen wird, ergibt<br />

sich der Betrag, der zur Wiedereinspeisung bereitsteht, zu 90 % der jährlichen<br />

Überproduktion.<br />

Der Betrieb der GuD-Anlage erfolgt in Hinblick auf eine Vermeidung ungünstiger<br />

Betriebswirkungsgrade nur bei einer Mindestauslastung der Anlage von etwa<br />

50 %. Andernfalls erfolgt eine Wiedereinspeisung von zuvor gespeichertem<br />

Strom. Neben der zur Verfügung stehenden Regelleistung der KWK-Anlagen<br />

erlaubt eine sinnvolle Regelung der Wiedereinspeisung die weitere Minimierung<br />

der erforderlichen Leistung der GuD-Anlage und damit, bei gleicher Regelarbeit,<br />

eine Maximierung der Volllaststundenzahl, also eine günstigere Anlagenauslastung.<br />

<strong>Die</strong> erforderliche Leistung der GuD-Anlage kann nach dieser Optimierung von<br />

500 MW im Szenario 1 auf 250 MW im flexibleren Szenario 2 reduziert werden.<br />

<strong>Die</strong> benötigte Regelleistung der industriellen KWK-Anlagen beträgt in diesem<br />

Szenario nur etwa 125 MW.<br />

<strong>Die</strong> jährlich gespeicherte bzw. wiedereingespeiste Strommenge beträgt 5,3 %<br />

bzw. 4,8 % der Jahresstromerzeugung. <strong>Die</strong> maximale stündlich wiedereingespeiste<br />

Strommenge beläuft sich dabei auf 455 MWh.<br />

Abbildung 5-10 zeigt beispielhaft die (speicherbare) Überproduktion des<br />

Windparks in der einer typischen Januarwoche. Der Betrieb der GuD-Anlage ist<br />

nur zu wenigen Stunden erforderlich, teilweise kann die notwendige Regelenergie<br />

ausschließlich durch Wiedereinspeisung der zuvor gespeicherten Strommengen<br />

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ereitgestellt werden. An windschwachen Tagen kann die gespeicherte Menge<br />

entsprechend wiedereingespeist werden.<br />

2.800 [MW]<br />

2.400<br />

Speicherung<br />

2.000<br />

1.827<br />

1.600<br />

1.200<br />

800<br />

400<br />

0<br />

Sonntag Montag Donnerstag <strong>Die</strong>nstag Montag Mittwoch Donnerstag Freitag <strong>Die</strong>nstag Freitag Samstag Mittwoch Sonntag [Tage]<br />

Energieeffizienzmaßnahmen<br />

Laufwasser<br />

Biomasse<br />

Wind (onshore & offshore)<br />

GuD<br />

industrielle KWK, geregelt<br />

Geothermie<br />

Biogas<br />

industrielle KWK, ungeregelt<br />

Photovoltaik<br />

Wiedereinspeisung<br />

Reihe12<br />

Abbildung 5-10: Stromerzeugung des alternativen Kraftwerksparks in einer windstarken Woche,<br />

Szenario 2, 8.760 Betriebsstunden, 1.827 MW<br />

Insgesamt kann im zweiten Szenario die Stromerzeugung der Windkraft-Anlagen<br />

um 6,3 % und die der Biomasse-Anlagen um 8,9 % gesteigert werden. Im<br />

Gegenzug wird die Stromerzeugung des GuD-Kraftwerks um 25 % reduziert. <strong>Die</strong><br />

Jahresstromerzeugung sowie die tatsächlichen Volllaststunden des alternativen<br />

Kraftwerksparks für das zweite Szenario sind in Tabelle 5-2 dargestellt.<br />

Der alternative Anlagenpark kann hierbei viel flexibler betrieben werden als das<br />

BoA-Kraftwerk. Abbildung 5-11 und Abbildung 5-12 zeigen, dass bei einem<br />

Betrieb der Anlagen an 8.000 h/a der alternative Kraftwerkspark auch im<br />

Szenario 2 die Jahresarbeit des BoA-Kraftwerks bereitstellen kann.<br />

Zusammenfassend zeigen Tabelle 5-2 und Abbildung 5-13 die Ergebnisse der<br />

Simulationen für Szenario 2 unter Berücksichtigung der Effizienzmaßnahmen. <strong>Die</strong><br />

Gesamtjahresarbeit entspricht jeweils ca. 16.000 GWh.<br />

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2.800 [MW]<br />

2.400<br />

Speicherung<br />

2.000<br />

1.600<br />

1.200<br />

800<br />

400<br />

0<br />

Sonntag Montag Donnerstag <strong>Die</strong>nstag Mittwoch Montag Donnerstag Freitag <strong>Die</strong>nstag Freitag Samstag Mittwoch[Tage]<br />

Sonntag<br />

Energieeffizienzmaßnahmen Geothermie Laufwasser<br />

Biogas industrielle KWK, ungeregelt Biomasse<br />

Wind (on- & offshore) Photovoltaik GuD<br />

Einspeisung<br />

Reihe11<br />

Abbildung 5-11: Stromerzeugung des alternativen Kraftwerksparks in einer windstarken Woche,<br />

Szenario 2, 8.000 h/a, 2.000 MW<br />

2.400 [MW]<br />

2.000<br />

1.600<br />

1.200<br />

800<br />

400<br />

0<br />

Sonntag Montag Donnerstag <strong>Die</strong>nstag Montag Mittwoch Donnerstag Freitag <strong>Die</strong>nstag Freitag Samstag Mittwoch Sonntag [Tage]<br />

Energieeffizienzmaßnahmen Geothermie Laufwasser<br />

Biogas industrielle KWK, ungeregelt Wind (on- & offshore)<br />

Biomasse Photovoltaik GuD<br />

Einspeisung<br />

Reihe11<br />

Abbildung 5-12: Stromerzeugung des alternativen Kraftwerksparks in einer windschwachen<br />

Woche, Szenario 2, 8.000 h/a, 2.000 MW<br />

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Tabelle 5-2:<br />

Jahresarbeit und Volllaststunden des alternativen Kraftwerksparks (2. Szenario)<br />

Jahresarbeit Anteil Abweichung<br />

vom Szenario 1<br />

Volllaststunden<br />

MWh/a % % h/a<br />

Geothermie 1.690.680 10,5 - 7.514<br />

Wasserkraft 590.400 3,7 - 5.134<br />

Wind – onshore & offshore 3.251.499 20,2 +6,3 % 3.750<br />

Photovoltaik 155.440 1,0 - 1.554<br />

Biogas 954.450 5,9 - 7.000<br />

Biomasse 2.041.080 12,7 +8,9 % 7.485<br />

Industrielle KWK 4.054.074 25,2 +0,5 % 5.068<br />

GuD-Anlage 932.188 5,8 -25,2 % 3.729<br />

Energieeffizienzmaßnahmen 2.400.000 14,9 8.000<br />

Speicherung -721.350 -4,5 - -<br />

Wiedereinspeisung 655.819 4,1 - -<br />

Summe 16.069.811 100 - -<br />

Photovoltaik<br />

155 GWh<br />

Effizienz-<br />

Projekte<br />

2.400 GWh<br />

Wasserkraft<br />

(nur Zusatzleistung)<br />

590 GWh<br />

Geothermie<br />

1.691 GWh<br />

GuD<br />

932 GWh<br />

Wind on- &<br />

offshore<br />

3.251 GWh<br />

Biomasse<br />

2.041 GWh<br />

Biogas<br />

954 GWh<br />

Industrie-KWK<br />

4.054 GWh<br />

Abbildung 5-13: Aufteilung der Jahresstromerzeugung des alternativen Kraftwerksparks<br />

(16.000 GWh, einschließlich Effizienzmaßnahmen)<br />

FAZIT<br />

Es ist zu beachten, dass im Rahmen dieses Projektes sowohl bei der Anlagenauswahl<br />

als auch bezüglich der Regelung keine strenge Optimierung des Modells<br />

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erfolgen konnte. So ist beispielsweise bei der Konzeption der Windparks<br />

(Starkwindanlagen vs. Schwachwindanlagen) sicherlich noch Optimierungspotenzial<br />

vorhanden, so dass die vorliegenden Ergebnisse – auch in Hinblick auf<br />

die in den folgenden Kapiteln dargestellte Wirtschaftlichkeitsanalyse – als<br />

konservativ eingeschätzt werden können.<br />

Tabelle 5-3 veranschaulicht, dass die Leistung des BoA-Kraftwerks bereitgestellt<br />

und die entsprechende Jahresarbeit vom alternativen Kraftwerkspark erbracht<br />

wird.<br />

Ein Vorteil des alternativen Kraftwerkskonzepts ist, dass Ausfälle einzelner<br />

Anlagen besser kompensiert werden können als beim BoA-Kraftwerk, da eine<br />

hohe Redundanz innerhalb des Parks vorhanden ist.<br />

Erwähnenswert ist, dass die Effizienzsteigerungen überwiegend während<br />

Hochlastzeiten greifen und somit den teuren Spitzenlaststrom reduzieren.<br />

Tabelle 5-3: Vergleich BoA und alternatives Kraftwerkskonzept (Szenario 2)<br />

BoA<br />

Alternatives Kraftwerkskonzept<br />

Summe<br />

Geothermie<br />

Laufwasser Kraftwerke<br />

Windenergie<br />

Photovoltaik<br />

Biogas<br />

Biomasse<br />

Industrielle KWK<br />

GuD<br />

Energieeinsparung durch<br />

Effizienzprojekte<br />

Brutto-Leistung [MW] 2.200 300 115 867 100 152 303 800 250 300<br />

Netto-Leistung [MW] 2.000 2.949 225 115 867 100 136 273 800 250 274*<br />

Produktion Strom [GWh] 16.000 16.069 1.691 590 3.252 155 954 2.041 4.054 932 2.400<br />

* Wert bei 8.000 Volllaststunden<br />

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6 BEWERTUNG DER EMISSIONSVERMEIDUNG<br />

Insbesondere in Hinblick auf die verursachten Emissionen steht der alternative<br />

Kraftwerkspark mit seinem hohen Anteil erneuerbarer Energiequellen und dem<br />

Einsatz hocheffizienter GuD-Anlagen, zum großen Teil in Kraft-Wärme-Kopplung,<br />

in großem Gegensatz zum geplanten BoA-Kraftwerk, wie in diesem Kapitel dargestellt<br />

wird. <strong>Die</strong> Ausführungen beschränken sich dabei auf die CO 2 -Emissionen,<br />

wobei die Ergebnisse im Wesentlichen auch auf die Emissionen von NO X , SO 2<br />

und Staub übertragbar sind.<br />

6.1 EMISSIONEN UND EMISSIONSVERMEIDUNG<br />

Für die Berechnung und Bewertung der verursachten CO 2 -Emissionen sind<br />

ausschließlich die mit fossilen Brennstoffen befeuerten Anlagen, also die große<br />

GuD-Anlage und die industriellen KWK-Anlagen betrachtet worden. Für die<br />

Bestimmung der vermiedenen Emissionen sind zusätzlich diejenigen Biomasseanlagen<br />

mit einbezogen worden, bei denen Wärmeauskopplung vorgesehen ist<br />

(siehe Kapitel 3.4.3).<br />

Folgende Vergleichsparameter wurden festgelegt:<br />

El. Wirkungsgrad des BoA-Kraftwerks 43 %<br />

El. Wirkungsgrad der GuD-Anlage 60 %<br />

El. Wirkungsgrad der industriellen KWK-Anlagen 42-45 %<br />

El. Wirkungsgrad der industriellen KWK-Anlagen,<br />

Zusatzbrennstoff 7 ~ 80 %<br />

Gesamtnutzungsgrad der industriellen KWK-Anlagen 85 %<br />

Referenzkesselwirkungsgrad 90 %<br />

Emissionsfaktor Braunkohle 0,3996 t CO2 /MWh<br />

Emissionsfaktor Erdgas 0,2016 t CO2 /MWh<br />

<strong>Die</strong> Ergebnisse der Untersuchung für beide Szenarien sind in Tabelle 6-1 und<br />

Tabelle 6-2 wiedergegeben.<br />

7 <strong>Die</strong>ser elektrische Wirkungsgrad der KWK-Anlage bestimmt sich unter der Annahme,<br />

dass die erzeugte Wärme mit einem üblichen Kesselwirkungsgrad von 90 % bereitgestellt<br />

wird. <strong>Die</strong> hierfür benötigte Brennstoffmenge wird in der KWK-Anlage der Wärme<br />

angerechnet, die restliche Brennstoffmenge dem Strom. Dann bestimmt sich der<br />

Wirkungsgrad für die Stromerzeugung aus der erzeugten Strommenge und dieser<br />

restlichen Brennstoffmenge.<br />

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Tabelle 6-1:<br />

Emissionen und erzielte Emissionsreduktionen beider Kraftwerkskonzepte im<br />

Vergleich (Szenario 1)<br />

Referenzanlage<br />

Jahresarbeit<br />

(erzeugte<br />

Strommenge)<br />

El.<br />

Wirkungsgrad<br />

Brennstoffeinsatz<br />

Emissionsfaktor<br />

(Brennstoff)<br />

verursachte<br />

Emissionen<br />

vermiedene<br />

Emissionen<br />

Wärmeauskopplung<br />

Gesamtemissionen<br />

MWh/a MWh/a t CO2 /MWh t CO2 /a MWh/a t CO2 /a t CO2 /a<br />

BoA 16.000.000 43 % 40.930.233 0,3996 16.355.721 16.355.721<br />

Alternativer Kraftwerkspark<br />

Biomasse 1.873.698 1.293.840 -289.820<br />

GuD-Anlagen 1.245.822 60 % 2.076.370 0,2016 418.596<br />

Industrie-KWK 4.035.335 42 % 9.607.940 0,2016 1.936.961 4.131.414 -925.437<br />

Summe 16.000.000 8 11.684.310 2.355.557 4.131.414 -1.223.967 1.140.300<br />

Differenz: 14.000.164 15.215.421<br />

Tabelle 6-2:<br />

Emissionen und erzielte Emissionsreduktionen beider Kraftwerkskonzepte im<br />

Vergleich (Szenario 2)<br />

Referenzanlage<br />

Jahresarbeit<br />

(erzeugte<br />

Strommenge)<br />

El.<br />

Wirkungsgrad<br />

Brennstoffeinsatz<br />

Emissionsfaktor<br />

(Brennstoff)<br />

verursachte<br />

Emissionen<br />

vermiedene<br />

Emissionen<br />

Wärmeauskopplung<br />

Gesamtemissionen<br />

MWh/a MWh/a t CO2 /MWh t CO2 /a MWh/a t CO2 /a t CO2 /a<br />

BoA 16.000.000 43 % 40.930.233 0,3996 16.355.721 16.355.721<br />

Alternativer Kraftwerkspark<br />

Biomasse 2.041.080 1.409.463 -315.711<br />

GuD-Anlagen 932.188 60 % 1.553.647 0,2016 313.215<br />

Industrie-KWK 4.054.074 42 % 9.652.557 0,2016 1.945.956 4.150.600 -929.734<br />

Summe 16.000.000 9 11.206.204 2.259.171 4.150.600 -1.245.445 1.013.726<br />

Differenz: 14.096.550 15.341.995<br />

Gegenüber jährlichen CO 2 -Emissionen von über 16 Mio. Tonnen durch das BoA-<br />

Kraftwerk werden mit dem alternativen Kraftwerkspark (bei dem immerhin noch<br />

ca. 35 % des Strombedarfs mit fossilen Energieträgern erzeugt werden) nur noch<br />

ca. 2,3 Mio. Tonnen CO 2 pro Jahr emittiert. Es ergibt sich eine Reduktion von ca.<br />

14 Mio. Tonnen, also um über 85 %.<br />

8<br />

Gesamtjahresarbeit einschließlich aller Anlagen des alternativen Kraftwerksparks und<br />

einschließlich des vermiedenen Strombedarfs durch Effizienzmaßnahmen (bei BoA:<br />

Eigenanteil bereits abgezogen)<br />

9 siehe oben<br />

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Auf Grund der Wärmeauskopplung aus Biomasseanlagen und der industriellen<br />

Kraft-Wärme-Kopplung – vorausgesetzt, die Wärme wurde im Referenzfall durch<br />

dezentrale Dampf- oder Warmwasserkessel bereitgestellt, was der wahrscheinlichste<br />

Fall sein dürfte – lassen sich kalkulatorisch vermiedene Emissionen in<br />

Höhe von ca. 1,2 Mio. Tonnen CO 2 pro Jahr erzielen. <strong>Die</strong>se werden zwar nur<br />

indirekt vermieden (und würden daher z.B. im EU-Emissionshandel nicht<br />

berücksichtigt), sie sind aber in die gesamtökologische Betrachtung durchaus mit<br />

einzubeziehen.<br />

Ein weiterer interessanter Vergleich kann mit den Emissionen der Altanlagen, die<br />

durch den Bau des BoA-Kraftwerkes stillgelegt werden sollen, angestellt werden,<br />

wie in Tabelle 6-3 dargestellt. Sofern davon ausgegangen wird, dass die<br />

Altanlagen einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von ca. 35 % haben (RWE<br />

Power geht sogar von einem Jahresnutzungsgrad von nur 31 % aus), und<br />

Altanlagen im Leistungsumfang der Neuanlage stillgelegt werden, so werden<br />

durch den Bau des BoA-Kraftwerks jährlich etwa 3,7 Mio. Tonnen CO 2 weniger<br />

emittiert. Werden hingegen Kraftwerksleistungen nur in geringem Umfang stillgelegt,<br />

so erfolgt die Reduktion der Stromerzeugung an anderer Stelle innerhalb<br />

Deutschlands und nicht unbedingt an Braunkohlekraftwerken. Dadurch würde<br />

sich die Emissionsreduktion (auf Grund der um ein Drittel höheren spezifischen<br />

Emissionen der Braunkohle gegenüber dem deutschen Strommix) nochmals<br />

deutlich verringern. Ähnliches gilt, wenn Kraftwerke mit weniger kohlenstoffhaltigem<br />

Brennstoff (etwa Öl oder Erdgas) anstelle von Braunkohlekraftwerken<br />

stillgelegt werden. Im Falle der bereits bestehenden BoA-Anlage wurden de facto<br />

kaum alte Anlagen abgeschaltet.<br />

Tabelle 6-3:<br />

Differenz der jährlich verursachten Emissionen des alternativen Kraftwerksparks<br />

gegenüber dem BoA-Kraftwerk sowie gegenüber den Altanlagen (Szenario 2)<br />

Wirkungsgrad<br />

Brennstoffeinsatz<br />

Emissionsfaktor<br />

verursachte<br />

Emissionen<br />

MWh/a t CO2 /MWh t CO2 /a<br />

Altanlagen 35 % 50.285.714 0,3996 20.094.171<br />

BoA-Kraftwerk 43 % 40.930.233 0,3996 16.355.721<br />

Alternativer Kraftwerkspark 11.206.204 0,2016 2.259.171<br />

Differenz zum BoA-Kraftwerk: 14.096.550<br />

Differenz zu Altanlagen: 17.835.001<br />

Mit der Errichtung des vorgeschlagenen alternativen Kraftwerkskonzepts hingegen<br />

könnten im Szenario mit Speicherung und Netzeinbindung (Szenario 2) jährlich<br />

insgesamt bis zu 17,8 Mio. Tonnen CO 2 eingespart werden. <strong>Die</strong>s schließt nur die<br />

direkten Emissionen an den jeweiligen Standorten ein. Hinzu kommt die<br />

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Emissionsvermeidung an den zahlreichen industriellen und kommunalen Kesseln<br />

auf Grund der Wärmeauskopplung, die noch einmal ca. 1,2 Mio. Tonnen CO 2<br />

ausmacht (siehe Abbildung 6-1).<br />

Mio. Tonnen CO 2<br />

0 5 10 15 20 25<br />

Altanlage<br />

BoA-Kraftwerk<br />

Alternativer Kraftwerkspark<br />

Gesamtemissionen des Kraftwerksparks<br />

vermiedene Emissionen durch Wärmeauskopplung<br />

Abbildung 6-1:<br />

Jährliche Emissionen des alternativen Kraftwerksparks gegenüber dem BoA-<br />

Kraftwerk sowie gegenüber den Altanlagen (Szenario 2)<br />

Insgesamt kann festgehalten werden, dass die Umsetzung des alternativen<br />

Kraftwerkskonzepts mit einer Reduzierung von gut 19 Millionen Tonnen pro Jahr<br />

einen zentralen Beitrag zur Erreichung des Klimaschutzziels der Bundesregierung<br />

im Rahmen der europäischen Lastenteilungsvereinbarung leisten kann.<br />

<strong>Die</strong> Deckungslücke (noch zu erreichende Emissionsminderung) betrug im Jahr<br />

2001 in etwa 20 Mio. Tonnen CO 2 pro Jahr – also genau der Menge, die durch<br />

das alternative Kraftwerkskonzept eingespart werden könnte.<br />

6.2 BEWERTUNG DER EMISSIONEN IM RAHMEN DES EU-EMISSIONSHANDELS<br />

Der monetäre Wert, der den vermiedenen Emissionen möglicherweise zugeordnet<br />

werden kann, muss vor dem Hintergrund des Europäischen Emissionshandels<br />

einerseits – und da wiederum unter Berücksichtigung der deutschen Gesetzgebung<br />

– und der Möglichkeiten der flexiblen Mechanismen des Kyoto-Protokolls<br />

andererseits gesehen werden.<br />

<strong>Die</strong> Möglichkeit, die Errichtung des alternativen Kraftwerksparks als nationales<br />

Ausgleichsprojekt anerkennen zu lassen und somit Zertifikate im Rahmen des<br />

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Kyoto-Protokolls zu generieren, kann unter den derzeitigen rechtlichen<br />

Rahmenbedingungen allerdings als wenig wahrscheinlich betrachtet werden, so<br />

dass die Betrachtungen an dieser Stelle auf die Möglichkeiten im europäischen<br />

Emissionshandel beschränkt werden.<br />

6.2.1 BOA-KRAFTWERK ALS „ERSATZANLAGE“ IM EMISSIONSHANDEL<br />

Der Fall der Errichtung neuer Anlagen als Ersatz älterer, weniger effizienter<br />

Anlagen ist in der deutschen Gesetzgebung zum EU-Emissionshandel für die<br />

erste Handelsperiode bis Ende 2007 relativ klar vorgesehen. Sofern ein Kraftwerk<br />

vor Ende 2007 eindeutig als Ersatz stillgelegter oder noch stillzulegender<br />

Altanlagen in Betrieb genommen wird, lassen sich die Emissionsberechtigungen,<br />

die im Rahmen der Erstausstattung im Jahr 2004/2005 an die Altanlagen ausgeteilt<br />

wurden, in vollem Umfang auf die neue Anlage übertragen – und zwar<br />

über den Zeitraum von vier Jahren. Danach erfolgt für den Zeitraum von weiteren<br />

14 Jahren eine Zuteilung ohne Anwendung eines Erfüllungsfaktors (Reduktionsverpflichtung).<br />

10<br />

Würde das BoA-Kraftwerk also noch vor Ende 2007 in Betrieb gehen (oder die<br />

entsprechende Übertragungsregelung auch für die zweite Verpflichtungsperiode<br />

übernommen), so dürften – bei entsprechend geschickter Argumentation durch<br />

den Anlagenbetreiber RWE Power – die vollen Emissionsberechtigungen der dann<br />

stillzulegenden Kraftwerke auf das BoA-Kraftwerk übergehen. 11<br />

Es kann davon ausgegangen werden, dass für die Altanlagen, die für eine<br />

Stilllegung infrage kommen, bei der Erstallokation eine Erfüllungsfaktor von<br />

insgesamt 7,3955 % gilt, sie also eine um diesen Prozentsatz niedrigere Ausstattung<br />

erhalten haben, als sie tatsächlich benötigen. Unter Zugrundelegung der<br />

Ergebnisse in Tabelle 6-3 würden diese Anlagen demzufolge insgesamt eine<br />

Zuteilung von ca. 18,6 Mio. Emissionsberechtigungen pro Jahr über vier Jahre<br />

erhalten, und damit einen Überschuss für das BoA-Kraftwerk von jährlich<br />

2,25 Mio. bzw. von insgesamt 9 Mio. Emissionsberechtigungen.<br />

Der monetäre Wert der überschüssigen Emissionsberechtigungen, die von RWE<br />

Power veräußert bzw. für die Deckung der Erfüllungsverpflichtung anderer<br />

Kraftwerke eingesetzt werden können, ist in Abhängigkeit des Zertifikatspreises in<br />

Tabelle 6-4 dargestellt.<br />

10 Zuteilungsgesetz 2007 (ZuG2007), §10(1)<br />

11<br />

Vorausgesetzt, die stillgelegten Anlagen und das BoA-Kraftwerk haben dieselbe<br />

elektrische Leistung. Bei Abweichungen gelten etwas andere Regelungen.<br />

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Tabelle 6-4:<br />

Monetärer Wert der überschüssigen Emissionsberechtigungen durch Errichtung des<br />

BoA-Kraftwerks und Übertragung aller Zertifikate in Abhängigkeit vom<br />

Zertifikatspreis (in Mio. Euro)<br />

Preis pro EB 10 € 15 € 20 € 25 € 30 € 35 €<br />

Überschüssige EB/a: 2,25 Mio. 22,5 33,75 45 56,25 67,5 78,75<br />

Überschüssige EB/4 Jahre: 9 Mio. 90 135 180 225 270 315<br />

Bei einem Börsenpreis von ca. 20 EUR/t CO2 entspricht der erzielte Überschuss<br />

durch die Errichtung des BoA-Kraftwerkes einem Wert von ca. 180 Mio. EUR.<br />

Bei alledem ist offen, wie das Zuteilungsgesetz für die zweite Handelsperiode von<br />

2008 bis 2012 (ZuG2012), in der das BoA-Kraftwerk voraussichtlich in Betrieb<br />

genommen würde, aussehen wird. <strong>Die</strong> oben dargestellten Zahlen gelten bei einer<br />

Fortschreibung des Gesetzes in seiner jetzigen Form für die zweite Handelsperiode<br />

und einer Ausstattung gemäß historischer Emissionen analog.<br />

6.2.2 DER ALTERNATIVE KRAFTWERKSPARK IM EMISSIONSHANDEL<br />

<strong>Die</strong> Errichtung mehrerer dezentraler Anlagen als Ersatzanlagen für eine zentrale<br />

Altanlage ist im ZuG2007 nicht explizit ausgeschlossen, und so könnte für das<br />

alternative Kraftwerkskonzept zunächst eine vergleichbare Betrachtung wie in<br />

Abschnitt 6.2.1 angestellt werden.<br />

Analog zur obigen Berechnung würde sich für den alternativen Kraftwerkspark ein<br />

Überschuss von jährlich über 16 Mio. bzw. von insgesamt 65 Mio. Emissionsberechtigungen<br />

ergeben.<br />

Tabelle 6-5:<br />

Monetärer Wert der überschüssigen Emissionsberechtigungen durch Errichtung des<br />

alternativen Kraftwerksparks und Übertragung aller Zertifikate, in Abhängigkeit vom<br />

Zertifikatspreis (in Mio. Euro)<br />

Preis pro EB 10 € 15 € 20 € 25 € 30 € 35 €<br />

Überschüssige EB/a: 16,3 Mio. 163 245 326 408 489 571<br />

Überschüssige EB/4 Jahre: 65 Mio. 650 975 1.300 1.625 1.950 2.275<br />

<strong>Die</strong> Gesamtsumme von jährlich über 300 Mio. bzw. insgesamt weit über 1 Mrd.<br />

EUR würde die Wirtschaftlichkeit des Gesamtkonzeptes deutlich steigern.<br />

Allerdings steht dieser Berechnung die grundsätzliche Tatsache entgegen, dass<br />

Anlagen, die für sich genommen nicht emissionshandelspflichtig sind, keine<br />

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Zuteilung erhalten können. Es ist also fraglich, ob und inwieweit die Emissionsberechtigungen<br />

überhaupt erhalten bleiben und übertragen werden dürfen. Es ist<br />

mit hoher Wahrscheinlichkeit davon auszugehen, dass Emissionsberechtigungen<br />

lediglich anteilig auf die große GuD-Anlage sowie auf die industriellen KWK-<br />

Anlagen übertragen werden können 12 . <strong>Die</strong> Übertragung erfolgt dann allerdings<br />

anteilig nach Maßgabe der reduzierten Kapazität der Anlagen. Überschlägig lässt<br />

sich die Zuteilung als Verhältnis der installierten Leistung berechnen, wie in<br />

Tabelle 6-6 dargestellt.<br />

Tabelle 6-6:<br />

Zuteilung für die GuD- und KWK-Anlagen als Ersatz für stillgelegte Altanlagen nach<br />

§10 ZuG2007 (überschlägige Berechnung, Ergebnisse aus Szenario 2)<br />

Installierte<br />

Brutto-Leistung<br />

Emissionen<br />

Allokation/<br />

Übertragung<br />

Über-/Unterausstattung<br />

MW el t CO2 /MWh t CO2 /a t CO2 /a<br />

Altanlage 2.200 20.094.171 18.608.095 -1.486.076<br />

GuD 250 11,36 % 313.215 2.114.556 1.801.341<br />

KWK 890 36,36 % 1.939.387 6.766.580 4.827.193<br />

Summe GuD/KWK 1.260 47,73 % 2.259.171 8.881.136 6.621.966<br />

Selbst diese Teilübertragung von Emissionsberechtigungen im alternativen Kraftwerksszenario<br />

würde also einen deutlich größeren Überschuss verursachen, als<br />

die Errichtung des BoA-Kraftwerks. <strong>Die</strong> monetäre Bewertung ist in Tabelle 6-7<br />

wiedergegeben.<br />

Tabelle 6-7:<br />

Monetärer Wert der überschüssigen Emissionsberechtigungen durch Errichtung des<br />

alternativen Kraftwerksparks und Übertragung der Zertifikate auf die GuD-Anlagen,<br />

in Abhängigkeit vom Zertifikatspreis (in Mio. Euro)<br />

Preis pro EB 10 € 15 € 20 € 25 € 30 € 35 €<br />

Überschüssige EB/a: 6,6 Mio. 66 99 132 165 198 231<br />

Überschüssige EB/4 Jahre: 26,4 Mio. 264 396 528 660 792 924<br />

Es ist also insgesamt davon auszugehen, dass jährlich zumindest 100 bis<br />

130 Mio. EUR durch überschüssige Emissionsberechtigungen erzielt werden<br />

könnten.<br />

Auch bei dieser Betrachtung muss bedacht werden, dass die Fortschreibung des<br />

Zuteilungsgesetzes noch völlig offen ist, und nicht unbedingt davon ausgegangen<br />

12<br />

Alle Anlagen haben eine Feuerungswärmeleistung von über 20 MW th und sind somit<br />

emissionshandelspflichtig.<br />

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Seite 94<br />

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werden kann, dass die Übertragungsregel in vollem Umfang auch im ZuG2012<br />

zur Anwendung kommen wird. In diesem Zusammenhang ist es auch sinnvoll zu<br />

untersuchen, inwieweit sich die wirtschaftliche Situation ändert, wenn alle<br />

benötigten Emissionsberechtigungen zugekauft werden müssen, etwa im Rahmen<br />

einer Auktion. <strong>Die</strong>se Analyse wird in Kapitel 7.2 berücksichtigt.<br />

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Seite 95<br />

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7 WIRTSCHAFTLICHE UND FINANZIELLE ANALYSE<br />

Das vorgeschlagene Finanzierungskonzept sieht vor, dass der alternative<br />

Kraftwerkspark nur in der Höhe von RWE mitfinanziert wird, in der auch die<br />

Investitionen für das geplante BoA-Kraftwerk liegen würden (also etwa 2,2 Mrd.<br />

Euro). Zum überwiegenden Teil würden die Anlagen zur Stromerzeugung aus<br />

erneuerbaren Energien durch Fonds- oder Betreibergesellschaften finanziert,<br />

wobei der Anlagenbetrieb sowie Wartung und Instandhaltung durch RWE<br />

übernommen werden. Mit seinem geschulten Personal kann RWE auf diese<br />

Weise die gesamten Betriebskosten signifikant reduzieren und somit zur<br />

Steigerung der Gesamtwirtschaftlichkeit des alternativen Energiekonzepts<br />

beitragen.<br />

Für die Analyse der Wirtschaftlichkeit des Gesamtkonzepts und für den Vergleich<br />

des Finanzierungskonzepts des alternativen Kraftwerksparks mit dem geplanten<br />

BoA-Kraftwerk wird in Kapitel 7.1 zunächst die Einzelwirtschaftlichkeit jeder<br />

Komponente des alternativen Kraftwerksparks untersucht. Ziel ist der Nachweis,<br />

dass jede Komponente für sich genommen wirtschaftlich ausreichend attraktiv<br />

ist, um Fremdkapital für Betreibergesellschaften in Form von geschlossenen<br />

Finanzierungsfonds oder Bürgerbeteiligungsgesellschaften anzuziehen.<br />

Kapitel 7.2 konzentriert sich dann auf die Betrachtung des alternativen Investitionskonzepts<br />

aus Sicht des Betreibers RWE. Es wird aufgezeigt, welche Auswirkungen<br />

die Alternativinvestition für RWE in Hinblick auf Kosten und Erlöse<br />

hat.<br />

7.1 NACHWEIS DER EINZELWIRTSCHAFTLICHKEIT<br />

<strong>Die</strong> Wirtschaftlichkeit der einzelnen Anlagen wurde anhand der folgenden vier<br />

Rentabilitäts- bzw. Vergleichskriterien untersucht:<br />

• Stromgestehungskosten (in €/MWh),<br />

• Nettobarwert der Investition,<br />

• statische Kapitalrendite (Return on Investment, ROI), und<br />

• dynamische Rentabilität als interner Zinsfuß (Internal Rate of Return, IRR).<br />

Für die Berechnungen wurden ein einheitlicher kalkulatorischer Zinssatz von 6 %<br />

und eine kalkulatorische Lebensdauer von 20 Jahren zugrunde gelegt. Lediglich<br />

bei Biomasse-Kraftwerken wurde eine geringere Lebensdauer von 15 Jahren<br />

angesetzt. Der Restwert aller Anlagen wurde zu Null gesetzt, was insofern eine<br />

konservative Abschätzung ist, als dass bei nahezu allen Anlagen zur Strom-<br />

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Seite 96<br />

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erzeugung aus erneuerbaren Energien ein beträchtlicher Restwert in der<br />

gesamten Infrastruktur und Peripherie der Anlage besteht, so dass eine Neuinvestition<br />

in der Regel mit deutlich geringeren Erschließungskosten erfolgen<br />

kann. 13<br />

Bei der Bestimmung der Stromgestehungskosten werden als Kosten die<br />

annuisierten Kapitalkosten (Annuität), die Betriebs- und Wartungskosten sowie<br />

ggf. Brennstoffkosten berücksichtigt. Als Erlöse wurden die Vergütungssätze nach<br />

EEG sowie ggf. andere Erlöse aus Strom- und Wärmeverkauf einbezogen. <strong>Die</strong><br />

Stromgestehungskosten berechnen sich somit zu:<br />

k<br />

Strom<br />

=<br />

A + K<br />

W<br />

a<br />

el,<br />

a<br />

− E<br />

a<br />

mit<br />

k Strom Stromgestehungskosten<br />

A Annuität<br />

K a jährliche Betriebs- und Verbrauchskosten<br />

E a jährliche Erlöse<br />

W el,a Jahresstromerzeugung<br />

wobei die Annuität der Investition den Kapitaldienst widerspiegelt und sich wie<br />

folgt berechnet:<br />

A<br />

= I0<br />

⋅ AF = I0<br />

t<br />

t<br />

q ( q −1)<br />

q −1<br />

mit<br />

I 0 Investition<br />

AF Annuitätsfaktor<br />

q t Aufzinsungsfaktor mit q=i+1<br />

i kalkulatorischer Zinssatz<br />

<strong>Die</strong> Stromgestehungskosten werden in dieser <strong>Studie</strong> mit den Erlösen aus dem<br />

Stromverkauf bzw. mit der EEG-Vergütung verglichen. Sofern diese über den<br />

Stromgestehungskosten liegen, ist die Anlage grundsätzlich wirtschaftlich.<br />

Ein positiver Nettobarwert (NPV – Net Present Value) ist ein weiterer Indikator<br />

für die grundsätzliche Wirtschaftlichkeit eines Projektes. Er bestimmt den<br />

„Gesamtertrag“, den ein Projekt zum heutigen Geldwert erzielt. Der Nettobarwert<br />

lässt sich aus den abgezinsten Bruttoerlösen (ohne Kapitaldienst) abzüglich der<br />

13 Demgegenüber ist der Restwert eines Braunkohlekraftwerkes, auch wenn dieses mit<br />

ca. 40 Jahren die doppelte Lebensdauer der hier betrachteten Anlagen hat, negativ,<br />

zumal der Rückbau in der Regel mit erheblichen Kosten verbunden ist.<br />

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Seite 97<br />

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Gesamtinvestition bestimmen. <strong>Die</strong> Abzinsung erfolgt über den Rentenbarwertfaktor,<br />

in den der kalkulatorische Zinssatz sowie die Lebensdauer der Anlage<br />

einfließen.<br />

NPV<br />

= ∑ j ∑<br />

( E − K ) ⋅ PF − I<br />

i<br />

0<br />

mit<br />

PF<br />

mit<br />

NPV Nettobarwert<br />

E i jährliche Erlöse<br />

K i jährliche Betriebs- und Verbrauchskosten<br />

PF Rentenbarwertfaktor<br />

I 0 Investition<br />

t<br />

((1 + i)<br />

=<br />

((1 + i)<br />

t<br />

− 1)<br />

) ⋅ i<br />

PF Rentenbarwertfaktor<br />

i Zinssatz<br />

t Lebensdauer der Anlage<br />

Ob die jeweilige Anlage auch die gewünschte Rendite erwirtschaftet, lässt sich<br />

über die Bestimmung der Stromgestehungskosten oder des Nettobarwerts alleine<br />

nicht bestimmen. Für eine derartige Bewertung sind die statische Berechnung der<br />

Kapitalrendite bzw. die dynamische und damit aussagekräftigere Bestimmung<br />

des internen Zinsfußes geeignet.<br />

<strong>Die</strong> statische Kapitalrendite (ROI – Return on Investment) wird als Quotient der<br />

Jahresnettoerlöse und des durchschnittlich gebundenen Kapitals berechnet. <strong>Die</strong><br />

Nettoerlöse setzen sich hierbei aus den jährlichen Erlösen durch den Stromverkauf,<br />

also bei Vergütung nach dem EEG der entsprechenden Einspeisevergütung,<br />

sowie ggf. einer Wärmegutschrift, abzüglich der jährlichen Betriebsund<br />

Verbrauchskosten und der linearen Abschreibung der Investitionen über die<br />

kalkulatorische Lebensdauer der Anlage zusammen. Das durchschnittlich<br />

gebundene Kapital entspricht der halben Investitionssumme.<br />

ROI<br />

=<br />

E<br />

a<br />

− Ka<br />

− I<br />

I / 2<br />

0<br />

0<br />

/ t<br />

mit<br />

ROI Kapitalrendite<br />

E a jährliche Erlöse<br />

K a jährliche Betriebs- und Verbrauchskosten<br />

I 0 Investition<br />

t Lebensdauer<br />

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Ein Vergleich der Kapitalrendite mit einer erwarteten Mindestrendite ROI min liefert<br />

einen ersten Indikator für die Rentabilität einer Investition. 14<br />

Genauer lässt sich die Wirtschaftlichkeit der Anlagen über den internen Zinsfuß<br />

(IRR – Internal Rate of Return) bestimmen, der die virtuelle Verzinsung des<br />

angelegten Kapitals widerspiegelt. Der interne Zinsfuß wird ermittelt als derjenige<br />

kalkulatorische Zinssatz, bei dem der Nettobarwert zu Null wird. <strong>Die</strong><br />

Bestimmung erfolgt iterativ und ist daher an dieser Stelle nicht als Formel<br />

wiedergegeben.<br />

In den folgenden Abschnitten ist die Wirtschaftlichkeitsanalyse für alle<br />

Komponenten des alternativen Kraftwerksparks detailliert beschrieben. In<br />

Anhang B sind die Einzelwirtschaftlichkeitsberechnungen für alle Technologien<br />

nochmals aufgeführt.<br />

7.1.1 GEOTHERMIE<br />

INVESTITION UND BETRIEBSKOSTEN<br />

<strong>Die</strong> Investitionen für ein Geothermie-Kraftwerk mit einer installierten Leistung von<br />

etwa 7,5 MW el (netto) werden mit etwa 8.000 €/kW el abgeschätzt [1]. Bei der<br />

Abschätzung dieser Investitionen wird eine Kostendegression bei größeren<br />

Anlagen berücksichtigt. <strong>Die</strong> Gesamtinvestitionen für die geplanten Kraftwerke<br />

werden somit auf 60 Mio. € pro Anlage abgeschätzt. Auf Grund der unterschiedlichen<br />

Vorkenntnisse über die lokalen geologischen Gegebenheiten<br />

variieren allerdings die Kosten der Planungs- und Erschließungsphase z.T.<br />

beträchtlich. Es wird erwartet, dass die Projektvorbereitung und -durchführung<br />

der laufenden und der im Rahmen dieses Kraftwerksparks geplanten und<br />

durchgeführten Projekte zu einem nicht unwesentlichen Anteil gesamtwirtschaftlich<br />

übertragbares Know-How schafft. Mit einer steigenden Anzahl an<br />

Projekten ist somit eine deutliche Senkung der Kosten für die Projektvorbereitung<br />

zu erwarten.<br />

Ein Ansatz zur Berechnung der Stromgestehungskosten ist daher, die Kosten für<br />

die Projektvorbereitung aus den genannten Gründen nicht oder nur teilweise zu<br />

14 Der Vergleich zweier Investitionen, insbesondere wenn diese unterschiedliche Investitionsvolumina<br />

haben, kann über einen einfachen Vergleich des ROI nicht erfolgen. Dazu<br />

ist ein Vergleich der Rentabilität der Differenzinvestition erforderlich, was für die hier<br />

angestellten Betrachtungen jedoch keine Relevanz hat. Hier soll lediglich untersucht<br />

werden, dass jedes einzelne Projekt wirtschaftlich umsetzbar ist.<br />

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erücksichtigen [1]. Da die Stromgestehungskosten jedoch konservativ<br />

abgeschätzt werden sollen, bleibt diese Kostendegression hier unberücksichtigt.<br />

Zur Aufteilung der Gesamtinvestitionen auf die einzelnen Projektphasen finden<br />

sich in der Literatur nur Angaben zu Anlagen mit einer installierten Leistung von<br />

max. 1 MW el . <strong>Die</strong> in Tabelle 7-1 angegebenen Investitionen und Betriebskosten<br />

der geplanten Kraftwerke sind unter der Annahme, dass sich der prozentuale<br />

Anteil dieser Kosten an der Gesamtinvestition nur geringfügig verändert, grob<br />

abgeschätzt worden.<br />

Tabelle 7-1: Investitions- und Instandhaltungskosten für Geothermie-Kraftwerke (nach [1], [4])<br />

Investitionen<br />

Betriebskosten<br />

[Mio €] [ % der Investition] [T€/a]<br />

Planung, Gutachten 1,9 - -<br />

Bohrung, 2 x 4,5 km 38,0 0,5 190,0<br />

Stimulation (max.) 6,0 -<br />

Förderpumpe 0,6 2,0 12,0<br />

Verrohrung 1,5 2,0 30,0<br />

Kalina-Anlage 11 1,0 110,0<br />

Systemkomponenten<br />

(Filter etc.)<br />

1,0 1,5 15,0<br />

Sonstiges - - 93,0<br />

Personalkosten für<br />

3 Mitarbeiter<br />

(à 50.000 €/a)<br />

Summe Investitions-/<br />

Betriebskosten<br />

- - 150<br />

60 - 600,0<br />

<strong>Die</strong> Investitionen für die Kalina-Anlage von 11 Mio € bewegen sich im Rahmen<br />

der von Hirschl angegebenen Kosten in Höhe von 1.500-1.800 US$/kW für eine<br />

ORC-Anlage, allerdings wird bei diesen Anlagen zukünftig noch eine Kostensenkung<br />

erwartet [1].<br />

STROMGESTEHUNGSKOSTEN<br />

In den acht von Hirschl näher untersuchten Projekten variierte die technische<br />

Nutzungsdauer der Anlagen zwischen 20 und 40 Jahren, im Schnitt wurde von<br />

einer Volllaststundenzahl von 8.000 h/a ausgegangen. In Anlehnung an die<br />

Angaben der Anlagenbetreiber wird die Lebensdauer der geplanten Kraftwerke<br />

konservativ auf 20 Jahre abgeschätzt. Es werden 7.500 Volllaststunden pro Jahr<br />

angenommen. Nach Abzug des Eigenstrombedarfs von max. 25 % liefert der<br />

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Kraftwerkspark eine jährliche Strommenge von 1.690 GWh/a. <strong>Die</strong> Stromgestehungskosten<br />

belaufen sich unter diesen Annahmen auf 14,18 ct/kWh. Bei<br />

der erwarteten Einspeisevergütung von 14,36 ct/kWh bei Inbetriebnahme des<br />

Kraftwerksparks in 2010 ist somit ein wirtschaftlicher Betrieb der Anlagen<br />

möglich. <strong>Die</strong> Kapitalrendite einer Einzelanlage beträgt knapp 15 %, der interne<br />

Zinsfuß beträgt etwa 11,1 %.<br />

In Tabelle 7-2 sind die Stromgestehungskosten der Vergütung nach EEG sowie<br />

der Kapitalrendite, dem Nettobarwert und dem internen Zinsfuß gegenüber<br />

gestellt.<br />

Tabelle 7-2:<br />

Stromgestehungskosten, Vergütung nach EEG und ROI für Geothermie-Kraftwerke<br />

Nennleistung pro Anlage MW (netto) 7,5<br />

Stromgestehungskosten €/MWh 103,66<br />

Vergütung nach EEG €/MWh 143,60<br />

Kapitalrendite (ROI) % 14,9<br />

Nettobarwert (NPV) Mio € 778<br />

Interner Zinsfuß (IRR) % 11,1<br />

7.1.2 LAUFWASSER-KRAFTWERKE<br />

INVESTITION UND BETRIEBSKOSTEN<br />

Laufwasser-Kraftanlagen erfordern eine hohe Investition, haben jedoch bei sehr<br />

langer Lebensdauer einen nur geringen Unterhaltungsaufwand. <strong>Die</strong> Investitionen<br />

für den Neubau großer Laufwasser-Kraftwerke mit über 10 bis über 100 MW<br />

Leistung liegen heute bei 4.500 bis 5.000 €/kW. Ein Neubau solcher Kraftwerke<br />

ist allerdings in Deutschland kaum zu erwarten.<br />

Realistisch ist dagegen die Modernisierung und/oder Erweiterung vorhandener<br />

Laufwasser-Kraftwerke in dieser Größenordnung. <strong>Die</strong> Kosten einer Erweiterung<br />

liegen bei etwa 2.000 bis 3.000 €/kW. Zwischen Modernisierung, Erweiterung<br />

und Neubau bestehen fließende Übergänge [7].<br />

STROMGESTEHUNGSKOSTEN<br />

Tabelle 7-3 zeigt die Übersicht der Stromgestehungskosten von realen<br />

Laufwasser-Kraftwerken für Neubau, Modernisierung und Erweiterung in<br />

Abhängigkeit der Anlagengröße. <strong>Die</strong> Stromgestehungskosten für den Neubau von<br />

Laufwasser-Kraftwerke liegen bei 8,3 bis 22,1 ct/kWh, wobei Anlagen ab<br />

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10 MW elektrischer Leistung Stromgestehungskosten zwischen 8,3 und<br />

9,1 ct/kWh haben. Für die Erweiterung und Modernisierung liegen die Stromgestehungskosten<br />

mit 4,5 bis 12,9 ct/kWh deutlich niedriger, wobei große<br />

Modernisierungsprojekte ab 1 MW sowie Kraftwerkserweiterungen ab 10 MW<br />

Stromgestehungskosten von lediglich 6,2 ct/kWh bzw. 4,5-6,9 ct/kWh<br />

verursachen.<br />

Tabelle 7-3:<br />

Technische und wirtschaftliche Daten realer Laufwasser-Kraftwerke<br />

(Zinssatz 6 %, Abschreibung 20 Jahre)<br />

Nennleistung MW 0,07 0,3 1 10 100<br />

Volllaststunden h/a 4.000 4.300 5.000 5.500 5.700<br />

Investitionen<br />

Neubau €/kW 8.600 7.000 5.400 4.900 4.600<br />

Modernisierung €/kW 4.200 2.600 2.500 - -<br />

Erweiterung €/kW - - - 3.100 2.100<br />

Betriebskosten<br />

Neubau % Inv./a 3 3 3 3 3<br />

Modernisierg./ Erweiterg. % Inv./a 5 5 5 5 5<br />

Stromgestehungskosten<br />

Neubau ct/kWh 22,1 16,7 11,1 9,1 8,3<br />

Modernisierg./ Erweiterg. ct/kWh 12,9 7,4 6,2 6,9 4,5<br />

Zunehmend schwieriger zu erschließende Ressourcen und wachsende Umweltauflagen<br />

dürften die noch vorhandenen geringen Kostensenkungspotenziale mit<br />

großer Wahrscheinlichkeit kompensieren, so dass für die Zukunft keine weitere<br />

Kostenminderung erwartet wird. Für die in Tabelle 7-3 gezeigten Referenzanlagen<br />

wird daher von unveränderten (realen) Stromgestehungskosten für den gesamten<br />

Betrachtungszeitraum ausgegangen [7].<br />

Nach dem Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien (EEG) beträgt die<br />

Vergütung für den aus modernisierten Laufwasser-Kraftwerken erzeugten und<br />

eingespeisten Strom im ersten Jahr 6,65 ct/kWh sowie für den aus erweiterten<br />

Laufwasser-Kraftwerken erzeugten und eingespeisten Strom im ersten Jahr<br />

6,375 ct/kWh. Damit liegt der Vergütungssatz bei großen Modernisierungsprojekten<br />

ab 1 MW sowie bei Kraftwerkserweiterungen ab 100 MW über den<br />

Stromgestehungskosten dieser Anlagen und ermöglicht ihren wirtschaftlichen<br />

Betrieb.<br />

In Tabelle 7-4 sind die Stromgestehungskosten der entsprechenden Vergütung<br />

nach EEG sowie der Kapitalrendite, dem Nettobarwert und dem internen Zinsfuß<br />

gegenüber gestellt.<br />

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Seite 102<br />

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Tabelle 7-4:<br />

Stromgestehungskosten, Vergütung nach EEG und ROI für Laufwasser-Kraftwerke<br />

Erweiterung<br />

Modernisierung<br />

Min. Nennleistung MW 10 1<br />

Stromgestehungskosten €/MWh 55,0 56,4<br />

Vergütung nach EEG €/MWh 63,75 66,5<br />

Kapitalrendite (ROI) % 8,3 12,2<br />

Nettobarwert (NPV) Mio € 19,1 134,5<br />

Interner Zinsfuß (IRR) % 9,9 12,3<br />

<strong>Die</strong> Kapitalrendite von Laufwasser-Kraftwerken beträgt bei Kraftwerkserweiterungen<br />

ab 10 MW etwa 8,25 % sowie bei großen Modernisierungsprojekten<br />

über 1 MW durchschnittlich 12,18 %. Der interne Zinsfuß beläuft sich<br />

bei Erweiterungsmaßnahmen auf 9,9 %, bei Modernisierungsmaßnahmen liegt er<br />

bei 12,3 %.<br />

7.1.3 BIOMASSE-KRAFTWERKE<br />

INVESTITION UND BETRIEBSKOSTEN<br />

<strong>Die</strong> spezifischen Investitionen eines Biomasse-Kraftwerks liegen, abhängig von<br />

der Anlagengröße, in einem Bereich von 1.500 €/kW für große Anlagen bis zu<br />

4.500 €/kW für kleine Anlagen [33].<br />

<strong>Die</strong> Kosten für Wartung liegen bei ca. 10 % der Investition, bzw. bei großen<br />

Biomasse-Kraftwerken bei ca. 8 % der Investition. <strong>Die</strong> Personalkosten ergeben<br />

sich aus dem Personalbedarf und konservativ angesetzten spezifischen Kosten<br />

von 50.000 €/Mannjahr. Brennstoffkosten sind vom eingesetzten Brennstoff und<br />

den ggf. erforderlichen Transportwegen abhängig. Für Altholz liegen die Kosten<br />

bei ca. 0,33 ct/kWh, für Hackschnitzel aus Waldrestholz dagegen bei etwa<br />

1,41 ct/kWh. <strong>Die</strong> Transportkosten von Landschaftspflegematerial erreichen eine<br />

ähnliche Größenordnung mit ca. 1,53 ct/kWh.<br />

Fichtner ermittelt für einen Anlagentyp, der Althölzer A1 bis A4 verwertet, einen<br />

Grenzwert von 17 €/t als noch wirtschaftlichen Brennstoffpreis [30]. Laut dem<br />

EEG-Erfahrungsbericht der Bundesregierung vom Juni 2002 liegen die<br />

Brennstoffgrenzkosten für einen wirtschaftlichen Anlagenbetrieb bei 20 – 25 €/t.<br />

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STROMGESTEHUNGSKOSTEN<br />

<strong>Die</strong> Stromerzeugungskosten werden von [30] für ein 20 MW el Kraftwerk mit<br />

einem Wirkungsgrad von 29 % und einer Vollbenutzungsdauer von 7.000 h/a mit<br />

74 bis 83 €/MWh angegeben.<br />

Tabelle 7-5 zeigt die Übersicht der hier berechneten Stromgestehungskosten in<br />

Abhängigkeit der Anlagengröße. Es wurden Anlagen mit einer elektrischen<br />

Leistung von 0,8 MW, 2 MW, 5 MW und 20 MW betrachtet.<br />

Tabelle 7-5:<br />

Technische und wirtschaftliche Daten der Biomasse-Kraftwerke<br />

(Zinssatz 6 %, Abschreibung 20 Jahre)<br />

Nennleistung pro Anlage MW 0,8 2 5 20<br />

Anzahl der Anlagen 10 10 15 10<br />

Elektrischer Wirkungsgrad 15 % 25 % 29 % 35 %<br />

Investition Mio. € 36 70 165 263<br />

Betriebskosten<br />

Wartung Mio. €/a 3,6 7,0 16,5 21,1<br />

Personal Mio. €/a 1,5 3,5 7,5 7,5<br />

Brennstoffkosten Mio. €/a 6,1 2,0 27,3 60,4<br />

Stromgestehungskosten €/MWh 161,7 96,4 89,4 78,5<br />

<strong>Die</strong> Lebensdauer der Anlagen wird auf 20 Jahre festgesetzt. Es werden Volllaststunden<br />

für die Stromerzeugung von 7.500 h/a und bei Anlagen kleiner 10 MW<br />

zusätzlich für die Wärmeerzeugung von 2.500 h/a angenommen. Der gesamte<br />

Kraftwerkspark liefert unter diesen Annahmen eine jährliche Strommenge von<br />

2.041 GWh/a und eine jährliche Wärmemenge von 1.409 GWh/a.<br />

<strong>Die</strong> Stromgestehungskosten belaufen sich für Anlagen mit einer elektrischen<br />

Leistung von 0,8 MW auf 16,17 ct/kWh, für 2-MW-Anlagen auf 9,64 ct/kWh, für<br />

5-MW-Anlagen auf 8,94 ct/kWh und für Anlagen mit einer elektrischen Leistung<br />

von 20 MW auf 7,85 ct/kWh. Dabei wurde bei Anlagen kleiner 10 MW eine<br />

Wärmegutschrift von 20 €/MWh für die gekoppelt erzeugte Wärme berücksichtigt.<br />

Mit steigender Leistung sinken somit die Stromgestehungskosten.<br />

Nach §8 EEG beträgt die Vergütung für den aus Biomasse erzeugten und<br />

eingespeisten Strom mindestens 3,9 ct/kWh. <strong>Die</strong> Vergütung setzt sich einerseits<br />

aus Grundanteilen, die sich nach Anlagenleistung staffeln, und andererseits aus<br />

Technik- und Brennstoffanteilen zusammen. <strong>Die</strong> Grundvergütung ist in drei<br />

Leistungsklassen unterteilt, die anteilig an der Anlagengröße mit ihrem jeweiligen<br />

Satz vergütet werden. KWK-Anlagen werden zusätzlich mit 2 ct/kWh vergütet.<br />

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Einen weiteren Anreiz bietet der Technologiebonus, der innovative Technik wie<br />

z.B. Dampfmotoren oder ORC-Prozesse mit zusätzlichen 2 ct/kWh vergütet. In<br />

Tabelle 7-6 sind die oben bestimmten Stromgestehungskosten der<br />

entsprechenden Vergütung nach EEG sowie der Kapitalrendite, dem Nettobarwert<br />

und dem internen Zinsfuß gegenüber gestellt.<br />

Tabelle 7-6:<br />

Stromgestehungskosten, Vergütung nach EEG und ROI für Biomasse-Kraftwerke<br />

Nennleistung pro Anlage MW 0,8 2 5 20<br />

Stromgestehungskosten €/MWh 161,7 96,4 89,4 78,5<br />

Vergütung nach EEG €/MWh 187,3 105,5 131,9 86,9<br />

Kapitalrendite (ROI) % 15,10 10,95 33,47 16,01<br />

Nettobarwert (NPV) Mio € 137,5 154,9 803,3 1.079,1<br />

Interner Zinsfuß (IRR) % 11,2 8,6 21,4 11,7<br />

Bei der erwarteten Einspeisevergütung zwischen 18,73 ct/kWh für die 0,8-MW-<br />

Anlagen bis zu 8,69 ct/kWh für die 20-MW-Anlagen ist ein wirtschaftlicher<br />

Betrieb der Anlagen somit möglich. <strong>Die</strong> Kapitalrendite einer Einzelanlage variiert<br />

für die verschiedenen installierten elektrischen Leistungen in Abhängigkeit der<br />

jeweiligen Strom- und Wärmeerzeugung. Sie beträgt zwischen 16,72 % für<br />

Anlagen mit einer Leistung von 2 MW und 41,69 % für Anlagen mit einer<br />

elektrischen Leistung von 5 MW. Der interne Zinsfuß beträgt je nach<br />

Anlagengröße zwischen 12,2 % und 25,6 %.<br />

7.1.4 WINDENERGIE ONSHORE<br />

INVESTITION UND BETRIEBSKOSTEN<br />

<strong>Die</strong> Investitionen einer Windkraftanlage wurden mit etwa 750 €/kW el<br />

angenommen. <strong>Die</strong> Nebenkosten für die Planung, die Geländeerschließung, das<br />

Fundament und die Netzanbindung belaufen sich auf 25 bis 35 % der<br />

Anlagenkosten [7]. Bei Windparks liegen die Nebenkosten im unteren, bei<br />

Einzelanlagen im oberen Bereich der angegebenen Bandbreite. Im Falle des<br />

Repowering liegen die Investitionsnebenkosten bei 20 % der Anlagenkosten, da<br />

hier auf bereits bestehende Infrastruktur zurückgegriffen werden kann (Wege,<br />

Verkabelung, Übergabestation) [16].<br />

Während des Betriebs der Windenergieanlagen fallen Kosten für die Wartung und<br />

die Instandhaltung an. Nach einer <strong>Studie</strong> des BMU liegen diese jährlich bei etwa<br />

4,8 % der Anlagenkosten [7]. In den Betriebskosten sind außerdem die Kosten<br />

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für evtl. notwendige Ersatzinvestitionen während der gesamten Lebensdauer von<br />

20 Jahren enthalten.<br />

STROMGESTEHUNGSKOSTEN<br />

<strong>Die</strong> Stromgestehungskosten der Windenergie hängen stark vom Windangebot der<br />

Region ab. Bei mittleren Windgeschwindigkeiten von 4,5 bis 6 m/s und Volllaststunden<br />

zwischen 1.400 und 2.700 h/a betragen die Stromgestehungskosten<br />

zwischen 6 und 12 ct/kWh. Bis 2050 wird erwartet, dass durch sinkende<br />

spezifische Anlagenkosten und erhöhte Windenergieerträge pro Anlage die<br />

Stromgestehungskosten auf 4 bis 8 ct/kWh sinken werden [7].<br />

In Tabelle 7-7 sind die maximalen und minimalen Stromgestehungskosten<br />

ausgewählter Anlagen für Neubau und Repowering dargestellt. Bei Neubauprojekten<br />

liegen die Stromgestehungskosten zwischen 5,76 und 7,04 ct/kWh,<br />

beim Repowering bestehender Windkraftanlagen sind die Stromerzeugungskosten<br />

mit 4,35 bis 6,40 ct/kWh etwas günstiger. <strong>Die</strong>s ist auf den Umstand<br />

zurückzuführen, dass die günstigsten Windgebiete i.d.R. bereits durch<br />

bestehende Anlagen genutzt werden und somit nur für Repowering zur Verfügung<br />

stehen, während ein Neubau von WKA überwiegend im Binnenland stattfindet.<br />

Nach §10 EEG beträgt die Vergütung für den aus Windenergie erzeugten und<br />

eingespeisten Strom mindestens 5,5 ct/kWh. In den ersten fünf Jahren wird eine<br />

erhöhte Vergütung gezahlt, wenn die Windenergieanlage den Referenzertrag in<br />

Höhe von 150 % erreicht. Sollte die Anlage den Referenzertrag in dieser Höhe<br />

nicht erreichen, verlängert sich der Zeitraum der erhöhten Anfangsvergütung um<br />

zwei Monate je 0,75 %, die der Referenzertrag unterschritten wird. Sollte die<br />

Anlage weniger als 60 % des Referenzertrags erzielen, entfällt ein Vergütungsanspruch.<br />

Der Referenzertrag wird nach EEG an einem Standort mit einer<br />

mittleren jährlichen Windgeschwindigkeit von 5,5 m/s ermittelt. Vor Baubeginn<br />

muss in einem unabhängigen Gutachten nachgewiesen werden, dass mindestens<br />

60 % des Referenzertrags an dem ausgewählten Standort erreicht werden.<br />

<strong>Die</strong> Degression liegt für Windenergieanlagen bei 2 % p.a. beginnend im Jahr<br />

2005. Bei einer Inbetriebnahme der Windenergieanlage im Jahr 2010 bedeutet<br />

dies, dass eine Basisvergütung von 4,87 ct/kWh und eine erhöhte Vergütung von<br />

7,70 ct/kWh gezahlt werden. Der Zeitraum für die erhöhte Vergütung ist<br />

abhängig vom Energieertrag im Vergleich zum Referenzertrag. Für das<br />

Repowering von Anlagen, die vor 1996 errichtet wurden, gilt eine besondere<br />

Anreizregulierung durch das EEG. Der Zeitraum für die erhöhte Anfangsvergütung<br />

verlängert sich um „2 Monate je 0,6 Prozent des Referenzertrags, um den ihr<br />

Ertrag 150 % des Referenzertrags unterschreitet“, §10, Abs.2, EEG.<br />

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Voraussetzung ist, dass die Anlagen im selben Landkreis errichtet werden und die<br />

installierte Leistung verdreifacht wird.<br />

Tabelle 7-7:<br />

Technische und wirtschaftliche Daten für Onshore-Windkraftanlagen<br />

(Zinssatz 6 %, Abschreibung 20 Jahre)<br />

Nennleistung pro<br />

Anlage<br />

Neubau<br />

Erzgebirge I<br />

Eifel, Gießen/<br />

Marburg<br />

Repowering<br />

Westküste SWH<br />

Brandenburg<br />

II<br />

MW 3,0 1,5 3,0 2,0<br />

Anzahl der Anlagen 5 10 8 6<br />

Volllaststunden h/a 2.200 1.850 2.800 1.900<br />

Investition<br />

Anlage Mio. € 11,25 11,25 18,0 9,0<br />

Fundament/<br />

Netzanschluss/<br />

Planung/<br />

Erschließung<br />

Mio. € 2,8 2,2,8 3,6 1,8<br />

W+I Mio. €/a 0,67 0,67 1,037 0,52<br />

Kompensation<br />

Altanlage<br />

Stromgestehungskosten<br />

Mio. €/a - - 0,065 0,03<br />

€/MWh 57,6 68,5 43,5 64,0<br />

Werden die Stromgestehungskosten mit den EEG-Vergütungssätzen verglichen,<br />

so ist zu beachten, dass aktuelle Investitionen, aber zukünftige Vergütungssätze<br />

angesetzt wurden. Grundsätzlich liegen die Stromgestehungskosten großer<br />

Windkraftanlagen geringfügig unter den Vergütungssätzen, so dass diese Anlagen<br />

wirtschaftlich sind. <strong>Die</strong> Wirtschaftlichkeit eines Repowering-Projekts kann nur im<br />

konkreten Fall gesehen werden. Im Durchschnitt ist ein Repowering-Projekt erst<br />

nach 15 Jahren Betriebzeit der Altanlage wirtschaftlich [16].<br />

In Tabelle 7-8 sind die oben bestimmten Stromgestehungskosten ausgewählter<br />

Anlagen für Neubau und Repowering der entsprechenden Vergütung nach EEG<br />

sowie der Kapitalrendite, dem Nettobarwert und dem internen Zinsfuß gegenüber<br />

gestellt. Bei der Berechnung der Vergütungssätze wurde davon ausgegangen,<br />

dass die Windkraftanlagen im Mittel genau 100 % des Referenzertrages<br />

erzeugen. Damit ergibt sich der Zeitraum der erhöhten Vergütung zu 16 Jahren<br />

bei Neubau- und zu 18,8 Jahren bei Repowering-Projekten.<br />

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Tabelle 7-8:<br />

Neubau<br />

Erzgebirge I<br />

Eifel, Giesen/<br />

Marburg<br />

Repowering<br />

Westküste SWH<br />

Stromgestehungskosten, Vergütung nach EEG und ROI für Onshore-Windkraftanlagen<br />

Brandenburg<br />

II<br />

Nennleistung pro Anlage MW 3,0 1,5 3,0 1,5<br />

Stromgestehungskosten €/MWh 57,6 68,5 43,5 64,0<br />

EEG-Vergütung,<br />

erhöhter Satz<br />

EEG-Vergütung,<br />

regulär<br />

€/MWh 77,1 77,1 77,1 77,1<br />

€/MWh 48,7 48,7 48,7 48,7<br />

Kapitalrendite (ROI) % 13,9 8,6 26,9 11,4<br />

Nettobarwert (NPV) Mio € 5,23 0,93 24,66 2,24<br />

Interner Zinsfuß (IRR) % 10,5 7,1 18,1 9,5<br />

<strong>Die</strong> Kapitalrendite einer Einzel-Anlage variiert für die ausgewählten Anlagen in<br />

Abhängigkeit des Standorts und der Anlagengröße. Für Neubau-Anlagen liegt die<br />

Kapitalrendite etwa zwischen 8 und 14 %. Für Repowering ist die Kapitalrendite<br />

der Windkraftanlagen mit Werten zwischen 11,7 und 26,7 % höher. Hier wirken<br />

sich insbesondere hohe Volllaststunden positiv auf die Wirtschaftlichkeit aus. Der<br />

interne Zinsfuß beträgt bei Neubau-Projekten zwischen 6,6 und 10,5 %, bei<br />

Repowering-Projekten zwischen 9,5 und 18,1 %.<br />

7.1.5 WINDENERGIE OFFSHORE<br />

INVESTITION UND BETRIEBSKOSTEN<br />

Tabelle 7-9 zeigt die Investitionsaufteilung eines Offshore-Windenergieparks in<br />

Abhängigkeit der Küstenentfernung. <strong>Die</strong> derzeitig angesetzten Anlagenkosten von<br />

1.133 ¤/kW werden bis 2010 voraussichtlich auf ca. 750 ¤/kW sinken. Auch<br />

die angenommenen Nebenkosten reduzieren sich in den nächsten Jahren<br />

deutlich. Insgesamt wird derzeit von einer Investitionssumme von 1.700 bis<br />

2.400 ¤/kW ausgegangen [7]. <strong>Die</strong> Realisierung einer Sammelleitung zur<br />

Verlegung mehrerer Windparks mit nur einem Seekabel an Land stellt hier ein<br />

deutliches Kostenminderungspotenzial dar.<br />

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Tabelle 7-9:<br />

Kostengruppen für einen Offshore-Windpark in Abhängigkeit der Entfernung zur<br />

Küste ([12], S.97 und eigene Berechnung)<br />

Küstennah 10-20 km<br />

Küstenfern 40-50 km<br />

Kosten der Windkraftanlage 840 €/kW 840 €/kW<br />

Investitionsnebenkosten<br />

Fundament/Gründung 25 % 45 %<br />

Netzanbindung 40 % 65 %<br />

Planung/Erschließung/<br />

Transport/Montage<br />

Betriebskosten<br />

15 % 15 %<br />

Reparatur/Wartung 1.-10. Jahr 1) 2,7 % 2,7 %<br />

Sonstiges 1.-10. Jahr 2) 6,0 % 6,0 %<br />

Reparatur/Wartung 11.-20. Jahr 1) 7,2 % 7,2 %<br />

Sonstiges 11.-20. Jahr 2) 6,0 % 6,0 %<br />

Kalkulatorischer Zinssatz 7,45 % 7,45 %<br />

STROMGESTEHUNGSKOSTEN<br />

Im Vergleich zu Onshore-Windkraftanlagen muss bei Offshore-Anlagen mit<br />

deutlich höheren Betriebskosten gerechnet werden. <strong>Die</strong> Stromgestehungskosten<br />

einer Offshore-Windkraftanlage liegen deshalb, trotz des höheren Ertrags, noch<br />

leicht über denen einer Anlage an Land. Derzeit werden die Stromgestehungskosten<br />

in küstennahen Regionen mit 8 bis 11 ct/kWh und für küstenferne mit 9<br />

bis 12 ct/kWh angenommen. Schon bis 2010 können allerdings Stromgestehungskosten<br />

von 5 ct/kWh küstennah und 6 ct/kWh küstenfern erreicht<br />

werden. Bis 2050 werden Stromgestehungskosten von ca. 3,5 ct/kWh erwartet.<br />

Im Offshore-Bereich ist mit einer deutlich höheren Kostendegression als im<br />

Onshore-Bereich zu rechnen. Insbesondere die Kosten des Fundamentes werden<br />

deutlich sinken.<br />

In §10 EEG ist die Vergütung für Strom aus Offshore-Windparks festgeschrieben.<br />

Für Strom aus Windenergieanlagen, die in einer Entfernung von mindestens 3 sm<br />

gemessen von der Küstenlinie aus seewärts errichtet worden sind, beträgt die<br />

Vergütung mindestens 6,19 ct/kWh. Für Strom aus Anlagen, die bis einschließlich<br />

31.12.2010 in Betrieb genommen werden, erhöht sich für die Dauer von 12<br />

Jahren, gerechnet ab dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme, die Vergütung um<br />

2,91 ct/kWh. <strong>Die</strong>se Frist verlängert sich für Strom aus Anlagen, die in einer<br />

Entfernung von mindestens 12 sm und in einer Wassertiefe von mindestens<br />

20 m errichtet worden sind und zwar für jede über 12 sm hinausgehende volle<br />

Seemeile Entfernung um 0,5 Monate und für jeden zusätzlichen vollen Meter<br />

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Wassertiefe um 1,7 Monate. Werden an dem Standort keine 60 % des jeweiligen<br />

Referenzvertrags erzielt, entfällt der Anspruch auf eine Vergütung.<br />

<strong>Die</strong> Degression liegt für Windenergieanlagen bei 2 % p.a. beginnend im Jahr<br />

2008. Für die Einspeisung von Strom aus Offshore-Windparks im Jahr 2010<br />

sind somit 5,83 ct/kWh als Basisvergütung plus 2,74 ct/kWh zusätzlicher<br />

Vergütung anzusetzen. <strong>Die</strong>s entspricht einer Vergütung von 8,57 ct/kWh. <strong>Die</strong><br />

Laufzeit dieser Vergütung hängt von der Entfernung zur Küste und der<br />

Wassertiefe ab und ist in Tabelle 7-10 exemplarisch für ausgewählter Offshore-<br />

Anlagen in Nord- und Ostsee dargestellt. Ebenso sind die Stromgestehungskosten<br />

dieser ausgewählten Offshore-Anlagen und die entsprechenden Vergütungssätze<br />

nach EEG sowie die Kapitalrendite, der Nettobarwert und der interne Zinsfuß in<br />

Tabelle 7-10 aufgelistet. <strong>Die</strong> Offshore-Windparks werden i.d.R. nach einer<br />

Pilotphase von wenigen Jahren weiter ausgebaut. <strong>Die</strong> spezifischen Investitionen<br />

für die Ausbauphase sind allerdings geringer als die der Pilotphase, da sich die<br />

Kosten für Planung und Geländeerschließung deutlich reduzieren. <strong>Die</strong><br />

Stromgestehungskosten des Windparks sinken somit nach der Ausbauphase.<br />

<strong>Die</strong>ser Umstand ist bei der konservativen Abschätzung der<br />

Stromgestehungskosten in Tabelle 7-10 nicht berücksichtigt.<br />

Tabelle 7-10: Stromgestehungskosten, Vergütung nach EEG und ROI für Offshore-Windkraftanlagen<br />

Nordsee I Nordsee II Ostsee<br />

Nennleistung pro Anlage MW 5,0 3,0 4,5<br />

Stromgestehungskosten €/MWh 7,69 7,78 7,95<br />

EEG-Vergütung,<br />

erhöhter Satz<br />

EEG-Vergütung,<br />

regulär<br />

Dauer der erhöhten<br />

Vergütung<br />

€/MWh 85,7 85,7 85,7<br />

€/MWh 58,3 58,3 58,3<br />

a 13,9 14,8 15,8<br />

Kapitalrendite (ROI) % 7,6 7,8 7,6<br />

Nettobarwert (NPV) Mio € 1,36 9,41 9,74<br />

Interner Zinsfuß (IRR) % 6,4 6,6 6,4<br />

Werden die Stromgestehungskosten mit den EEG-Vergütungssätzen verglichen,<br />

so ist zu beachten, dass aktuelle Investitionen, aber zukünftige Vergütungssätze<br />

angesetzt wurden. <strong>Die</strong> berechneten Stromgestehungskosten liegen dadurch über<br />

den bis 2010 erwarteten Stromgestehungskosten von 5-6 ct/kWh. <strong>Die</strong> Kapitalrendite<br />

einer Einzelanlage variiert in Abhängigkeit des Standorts. Für die<br />

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Offshore-Anlagen liegt die Kapitalrendite bei etwa 7,7 %. Der interne Zinsfuß<br />

beträgt im Mittel etwa 6,5 %.<br />

7.1.6 BIOGASANLAGEN<br />

INVESTITION UND BETRIEBSKOSTEN<br />

<strong>Die</strong> Investitionen für eine 500 kW Biogas-Anlage belaufen sich bei einem Betrieb<br />

der Anlage mit Gülle und Ernterückständen auf etwa 961.400 €. Da sich Ernterückstände<br />

aus vielen unterschiedlichen Substraten zusammensetzen, kann<br />

hierfür kein einheitlicher Preis angegeben werden, daher werden die Rohstoffkosten<br />

frei Fermenter für Ernterückstände mit den Kosten für Gemüserückstände<br />

abgeschätzt. Der Betrieb einer Biogas-Anlage ist vergleichsweise zeitaufwändig,<br />

daher werden die anfallenden Personalkosten auf etwa 30.000 €/a geschätzt.<br />

<strong>Die</strong> notwendigen Investitionen, Betriebs- und Wartungskosten sind in Tabelle<br />

7-11 aufgelistet.<br />

Tabelle 7-11: Investitions- und Wartungskosten für eine 0,5 MW-Biogas-Anlage, Handreichung<br />

Investitionen<br />

Planung- und Genehmigung 99.900<br />

Basisausstattung<br />

Substratentnahme 32.500<br />

Fermenter 300.000<br />

BHKW 362.500<br />

Gasfackel 25.000<br />

Zusatzausstattung<br />

Feststoffeintrag 37.500<br />

Gärrestelager 104.000<br />

Betriebs- und<br />

Wartungskosten<br />

[€] [€/a]<br />

Rohstoff: Ernterückstände 64.750<br />

Rohstoff: Rindergülle 0<br />

Betrieb und Wartung 39.500<br />

Versicherungen 5.500<br />

Personal 30.000<br />

Summe 961.400 139.750<br />

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STROMGESTEHUNGSKOSTEN<br />

Es kann davon ausgegangen werden, dass für ca. 60 % des Anlagenkapitals eine<br />

Lebensdauer von 20 Jahren angesetzt werden kann, aber etwa 40 % der Investitionen<br />

bereits nach 10 Jahren erneut getätigt werden müssen. Daher wird eine<br />

mittlere Lebensdauer der Biogas-Anlagen von 15 Jahren angesetzt. Bei konservativer<br />

Betrachtung – Vernachlässigung der zu erwartenden Kostendegression –<br />

bleiben die annuisierten Kosten über den Betrachtungszeitraum von 30 Jahren<br />

konstant. <strong>Die</strong> Stromgestehungskosten ergeben sich damit zu 75,79 €/MWh. <strong>Die</strong><br />

EEG-Vergütung beträgt 97,4 €/MWh (inkl. NaWaRo-Bonus), damit ergibt sich<br />

ein Erlös aus der Stromeinspeisung von 29,19 €/MWh.<br />

<strong>Die</strong> Kapitalrendite einer Biogas-Anlage beträgt 28,8 %, der interne Zinsfuß<br />

beläuft sich auf 20,7 %. Tabelle 7-12 stellt die Stromgestehungskosten der<br />

Vergütung nach EEG sowie der Kapitalrendite, dem Nettobarwert und dem<br />

internen Zinsfuß gegenüber.<br />

Tabelle 7-12: Stromgestehungskosten, Vergütung nach EEG und ROI für Biogas-Anlagen<br />

Nennleistung pro Anlage MW 0,5<br />

Stromgestehungskosten €/MWh 75,79<br />

Vergütung nach EEG €/MWh 97,79<br />

Kapitalrendite (ROI) % 21,7<br />

Nettobarwert (NPV) Mio € 304,0<br />

Interner Zinsfuß (IRR) % 16,84<br />

7.1.7 PHOTOVOLTAIK<br />

INVESTITION UND BETRIEBSKOSTEN<br />

<strong>Die</strong> Investitionen für eine PV-Anlage setzen sich zusammen aus Planungskosten,<br />

Modulkosten, Kosten für die Unterkonstruktion, Wechselrichter, Transformatoren,<br />

Kabel und Netzanschluss sowie für die Montage, Abbildung 7-1. <strong>Die</strong> spezifischen<br />

Investitionen sinken mit wachsender Anlagengröße und betragen für größere<br />

Anlagen im MW-Bereich derzeit etwa 4.500 bis 5.000 €/kW p (Daten größerer<br />

Solarprojekte, nach [49]). Für das geplante 10-MW p -Kraftwerk bei Pocking<br />

werden die spezifischen Investitionen bereits nur noch auf etwa 4.000 €/kW p<br />

geschätzt [49].<br />

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Seite 112<br />

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Wechselrichter<br />

7,2%<br />

Planung,<br />

Montage<br />

1,7%<br />

Trafos<br />

8,2%<br />

Unterkonstruktion<br />

2,6%<br />

Kabel etc.<br />

3,4%<br />

Module<br />

76,9%<br />

Abbildung 7-1: Aufteilung der Investitionen bei PV-Dachanlagen, (nach [50])<br />

Auf Grund des Booms in der PV-Branche, der durch die Novellierung des EEG<br />

ausgelöst wurde, wird für die kommenden Jahre eine weitere deutliche Kostendegression<br />

erwartet. <strong>Die</strong>se betrifft insbesondere die Modulkosten, welche z.Z.<br />

etwa 70 % der Anlagenkosten betragen. Für das Jahr 2010 werden die<br />

spezifischen Investitionen für netzgekoppelte Dachanlagen mit multikristallinen<br />

Siliziumzellen auf etwa 2.830 €/kW p geschätzt.<br />

Photovoltaikanlagen sind in der Regel sehr wartungs- und störungsarm, lediglich<br />

die Wechselrichter müssen nach ungefähr 10 Jahren ausgetauscht werden. <strong>Die</strong><br />

PV-Module sind weitestgehend selbstreinigend. Grobe Verschmutzungen, die zu<br />

Teilverschattung und eingeschränktem Betrieb der Anlage führen, treten selten<br />

auf, sollten aber umgehend entfernt werden. <strong>Die</strong> jährlichen Betriebskosten von<br />

PV-Anlagen sind daher gering, sie werden auf etwa 1,5 % der Investitionen<br />

geschätzt [51]. Neben den Kosten für Wartung, Reparatur und Versicherung der<br />

Anlage beinhalten sie auch die Rücklagen für die Wechselrichtererneuerung, die<br />

etwa alle 10 Jahre anfällt.<br />

STROMGESTEHUNGSKOSTEN<br />

<strong>Die</strong> Lebensdauer von PV-Anlagen beträgt mindestens 20 Jahre, einige Hersteller<br />

rechnen mit einem möglichen Betrieb der Anlage von bis zu 35 Jahren (bei evtl.<br />

leicht reduzierter Leistungsabgabe) [52]. Da die Rücklagen für die 10-jährlich<br />

anfallenden Investitionen für die zu erneuernden Wechselrichter bereits in den<br />

Betriebskosten berücksichtigt werden, bleiben die annuisierten Kosten über den<br />

Betrachtungszeitraum von 30 Jahren konstant. Bei einer Jahresarbeit der<br />

Anlagen von etwa 155 GWh ergeben sich die Stromgestehungskosten zu<br />

186,04 €/MWh. <strong>Die</strong> EEG-Vergütung für Dachanlagen beträgt bei einer<br />

Inbetriebnahme der Anlagen in 2010 396,95 €/MWh, damit ergibt sich ein Erlös<br />

aus der Stromeinspeisung von 210,91 €/MWh.<br />

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<strong>Die</strong> Kapitalrendite einer PV-Großanlage beträgt 12,25 %, der interne Zinsfuß<br />

beläuft sich auf 9,46 %. Tabelle 7-13 stellt die Stromgestehungskosten der<br />

Vergütung nach EEG sowie der Kapitalrendite, dem Nettobarwert und dem<br />

internen Zinsfuß gegenüber.<br />

Tabelle 7-13: Stromgestehungskosten, Vergütung nach EEG und ROI für PV-Anlagen<br />

Nennleistung der Anlagen MW p 1 - 5<br />

Stromgestehungskosten €/MWh 186,04<br />

Vergütung nach EEG €/MWh 396,95<br />

Kapitalrendite (ROI) % 30,61<br />

Nettobarwert (NPV) Mio € 376,0<br />

Interner Zinsfuß (IRR) % 19,85<br />

7.1.8 INDUSTRIELLE KWK-ANLAGEN<br />

INVESTITION UND BETRIEBSKOSTEN<br />

Für KWK-Anlagen (ausgeführt als GuD) liegen die spezifischen Investitionen<br />

abhängig von der Anlagengröße in einem Bereich von 800 €/kW für große<br />

Anlagen (50 MW el ) bis zu 1.000 €/kW für kleine Anlagen (10 MW el ).<br />

<strong>Die</strong> Kosten für Wartung liegen bei ca. 4,6 % der Investition. Der Personalbedarf<br />

wird für 10 bis 20 MW Anlagen auf etwa vier, bei 50 MW-Anlagen auf etwa fünf<br />

Personen geschätzt. Bei Kosten von etwa 50.000 € pro Person und Jahr ergeben<br />

sich die Personalkosten für eine einzelne Anlage zu 200.000 bis 250.000 €/a.<br />

Als Brennstoff wird Erdgas eingesetzt. Langzeitprognosen gemäß Prognos und<br />

Ikarus schätzen den zukünftigen Erdgaspreis auf 11,24 €/MWh.<br />

STROMGESTEHUNGSKOSTEN<br />

Tabelle 7-14 zeigt die Berechnung der Stromgestehungskosten für KWK-Anlagen.<br />

<strong>Die</strong> einzelnen Anlagen mit einer installierten elektrischen Leistung von 10 MW,<br />

20 MW und 50 MW werden in den Industriebranchen Chemie, Papier, Textil und<br />

Ernährung installiert. Bei allen Anlagen wurde eine Wärmegutschrift von<br />

20 €/MWh für die gekoppelt erzeugte Wärme berücksichtigt.<br />

<strong>Die</strong> Lebensdauer der Anlagen wird auf 20 Jahre festgesetzt. Es werden Volllaststunden<br />

von 5.050 h/a angenommen. Der gesamte Kraftwerkspark liefert unter<br />

diesen Annahmen eine jährliche Strommenge von 4.040 GWh/a und eine<br />

jährliche Wärmemenge von 4.136 GWh/a. Insgesamt ergeben sich Stromgestehungskosten<br />

des KWK-Anlagenparks von 3,04 ct/kWh.<br />

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Seite 114<br />

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Tabelle 7-14: Technische und wirtschaftliche Daten der industriellen KWK-Kraftwerke<br />

(Zinssatz 6 %, Abschreibung 20 Jahre)<br />

Anzahl der Anlagen 37<br />

Elektrischer Wirkungsgrad 42 %<br />

Investition Mio. € 709<br />

Betriebskosten<br />

Wartung Mio. €/a 32,6<br />

Personal Mio. €/a 7,8<br />

Brennstoffkosten Mio. €/a 107,4<br />

mittlere Stromgestehungskosten,<br />

Anlagenpark<br />

€/MWh 31,2<br />

In Tabelle 7-15 sind die Stromgestehungskosten in Abhängigkeit der installierten<br />

elektrischen Leistung der entsprechenden Kapitalrendite gegenüber gestellt.<br />

Tabelle 7-15: Stromgestehungskosten, Vergütung nach EEG und ROI für industrielle KWK-<br />

Kraftwerke<br />

Nennleistung pro Anlage MW 10 20 50<br />

Stromgestehungskosten €/MWh 36,3 33,1 27,9<br />

Kapitalrendite (ROI) % 11,1 14,8 22,8<br />

Nettobarwert (NPV) Mio € 338,0 279,0 441,0<br />

Interner Zinsfuß (IRR) % 8,8 11,0 15,6<br />

<strong>Die</strong> Kapitalrendite einer Einzelanlage ist ebenso wie die Stromgestehungskosten<br />

von der installierten elektrischen Leistung abhängig. Während die Stromgestehungskosten<br />

mit zunehmender Leistung sinken, steigt die Kapitalrendite<br />

entsprechend an. Der Nettogewinn bestimmt sich hierbei über den Stromverkauf<br />

zu 40 €/MWh und die Wärmevergütung zu 20 €/MWh der KWK-Anlage. Für<br />

Anlagen mit einer Leistung von 10 MW beträgt die Kapitalrendite 11,1 %, für<br />

20-MW-Anlagen 14,8 % und für Anlagen mit einer installierten elektrischen<br />

Leistung von 50 MW 22,8 %. Der interne Zinsfuß variiert zwischen 8,8 % für die<br />

10 MW und 15,6 % für die 50 W Anlagen.<br />

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Seite 115<br />

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7.1.9 GUD-ANLAGEN ZUR BEREITSTELLUNG DER REGELENERGIE<br />

INVESTITION UND BETRIEBSKOSTEN<br />

<strong>Die</strong> spezifischen Investitionen für große GuD-Kraftwerke betragen derzeit etwa<br />

450 €/kW el . Im Vergleich zu bestehenden Anlagen mit spezifischen Investitionen<br />

von bis zu 625 €/kW el zeichnete sich bereits in den letzten Jahren eine deutliche<br />

Kostendegression ab. In den kommenden Jahren wird eine weitere<br />

Kostendegression erwartet, so dass die spezifischen Investitionen für ein GuD-<br />

Kraftwerk für das Jahr 2010 auf etwa 435 €/kW el geschätzt werden [69].<br />

<strong>Die</strong> spezifischen Wartungskosten betragen etwa 0,3 ct/kWh, die Personalkosten<br />

werden mit 4,89 €/kW angesetzt. Für das erste Szenario ergeben sich damit<br />

Personalkosten in Höhe von 3,0 Mio. €, bei dem deutlich kleineren Kraftwerk in<br />

Szenario 2 entstehen jährlich nur etwa 1,8 Mio. € Personalkosten. <strong>Die</strong><br />

Investitionen und Betriebskosten sowie die sich ergebenden Stromgestehungskosten<br />

sind in Tabelle 7-16 aufgelistet. Zur Bestimmung der Brennstoffkosten<br />

wurde ein Erdgaspreis von 11,124 €/MWh angesetzt.<br />

Tabelle 7-16: Technische und wirtschaftliche Daten des Regel-GuD-Kraftwerks, Szenario 1 und 2<br />

Szenario 1 Szenario 2<br />

Nennleistung pro Anlage MW 500 250<br />

Wirkungsgrad % 60 60<br />

Investition Mio. € 217,5 150<br />

Betriebskosten<br />

Wartung Mio. € 3,7 3,8<br />

Personal Mio. € 3,0 1,8<br />

Brennstoffkosten Mio. € 22,8 17,3<br />

Jahresarbeit GWh 1.246 932<br />

Volllaststunden h/a 2.492 3.729<br />

Stromgestehungskosten €/MWh 38,94 37,51<br />

<strong>Die</strong> Lebensdauer der Anlage wird auf 20 Jahre gesetzt. Aus den Simulationsergebnissen<br />

ergeben sich die jährliche Regelarbeit sowie die Volllaststunden der<br />

Anlage. <strong>Die</strong> Stromgestehungskosten liegen bei 37 - 39 €/MWh. <strong>Die</strong>s ist vor allem<br />

dadurch begründet, dass die Anlage Regelenergie bereitstellt, die auf Grund der<br />

geringen Auslastung der Anlage üblicherweise deutlich teurer als die<br />

Stromerzeugung in Grundlast ist. Bei einer Vergütung dieser Regelenergie zum<br />

Grundlast-Preis ist daher die Einzelwirtschaftlichkeit derartiger Anlagen nicht<br />

zwangsläufig gegeben, sie muss sich allerdings spätestens nach Einbindung der<br />

Regelanlage in das Gesamtkonzept ergeben.<br />

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In Tabelle 7-17 sind die Bruttoerlöse aus dem Stromverkauf der entsprechenden<br />

Kapitalrendite gegenüber gestellt.<br />

Tabelle 7-17: Bruttoerlöse, ROI, Nettobarwert und Interner Zinsfuß für das Regel-GuD-Kraftwerk,<br />

Szenario 1 und 2<br />

Bruttoerlöse aus<br />

Stromverkauf<br />

Szenario 1 Szenario 2<br />

Mio. € 62,3 46,6<br />

Kapitalrendite (ROI) % 20,1 23,0<br />

Nettobarwert (NPV) Mio € 158,1 133,6<br />

Interner Zinsfuß (IRR) % 13,9 15,6<br />

Wie bereits erwähnt, wurde zur Bestimmung der Bruttoerlöse ein Grundlast-<br />

Strompreis von 50 €/MWh angesetzt, obwohl das Kraftwerk eigentlich<br />

Regelenergie produziert, die entsprechend höher vergütet wird. Dennoch wird die<br />

Einzelwirtschaftlichkeit der GuD-Anlage erreicht, die Kapitalrendite beträgt im<br />

ersten Szenario 20,1 %. Erwartungsgemäß ist die Wirtschaftlichkeit der<br />

leistungsschwächeren Anlage im zweiten Szenario (bedingt durch die höheren<br />

Volllaststunden) etwas größer, die Kapitalrendite beträgt hier etwa 23,0 %. Der<br />

interne Zinsfuß beträgt für die beiden Szenarien 13,9 % bzw. 15,6 %.<br />

7.2 ALTERNATIVES INVESTITIONSKONZEPT<br />

Das alternative Investitionskonzept wurde so entwickelt, dass die Gesamtinvestition<br />

durch RWE die des geplanten BoA-Kraftwerks von ca. 2,2 Mrd. Euro<br />

nicht übersteigt. Der darüber hinaus anfallende Investitionsbedarf wird dadurch<br />

gedeckt, dass die entsprechenden Anlagen durch Fonds- bzw. Beteiligungsgesellschaften<br />

finanziert werden, und RWE den Betrieb mit allen anfallenden<br />

Kosten und Erlösen übernimmt.<br />

Direkt finanziert RWE hingegen die Seekabel für Offshore-Windkraftanlagen sowie<br />

einen Teil der Geothermie-Anlagen.<br />

<strong>Die</strong> Gesamtinvestition von RWE beinhaltet somit<br />

• die Finanzierung der Contracting-Projekte,<br />

• die industriellen KWK-Anlagen,<br />

• die große GuD-Anlage,<br />

• die Seekabel und<br />

• elf Geothermie-Anlagen<br />

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7.2.1 BERECHNUNG DER KOSTEN UND ERLÖSE<br />

<strong>Die</strong> Kapitalkosten, Betriebs- und Wartungskosten sowie die Brennstoffkosten für<br />

diese Anlagen werden durch RWE getragen. Den Kosten stehen Erlöse aus den<br />

Contracting-Verträgen, der Verpachtung der Seekabel, dem Stromverkauf, der<br />

Wärmegutschrift und der EEG-Vergütung gegenüber.<br />

<strong>Die</strong> Wirtschaftlichkeitsbetrachtung erfolgt auf Basis der annuisierten Investitionen<br />

als Vergleich der Kosten und Erlöse für das Basisjahr 2010. Als Zinssatz wird,<br />

wie bisher, in allen Fällen ein Wert von 6 % zu Grunde gelegt. <strong>Die</strong> Lebensdauer<br />

der Anlagen beträgt 20 Jahre, mit Ausnahme der Seekabel, für die 25 Jahre angesetzt<br />

werden. Contracting-Projekte werden auf eine Laufzeit von jeweils sechs<br />

Jahren ausgelegt. In Anlehnung an die prognostizierte Erdgaspreisentwicklung<br />

gemäß Prognos und Ikarus wird ein Gaspreis von 11,24 €/MWh angesetzt.<br />

In Tabelle 7-18 sind die Ergebnisse der Berechnungen für Szenario 2 zusammengefasst.<br />

<strong>Die</strong> detaillierten Berechnungen sind in Anhang B aufgeführt.<br />

Tabelle 7-18: Alternatives Energiekonzept: Kosten und Einnahmen für RWE-eigene Anlagen<br />

Investitionen<br />

Jährliche Kosten<br />

Jährliche<br />

Erlöse<br />

Jährlicher<br />

Überschuss<br />

Mio. € Mio. €/a Mio. €/a Mio. €/a<br />

GuD 150,0 42,5 47,7 5,1<br />

Industrielle KWK 709,0 228,2 284,7 56,5<br />

Contracting 384,7 78,2 108,0 29,8<br />

Seekabel 139,7 14,4 16,8 2,4<br />

Geothermie 660,0 64,1 89,0 24,9<br />

Summe 2.144,4 427,4 546,2 118,8<br />

<strong>Die</strong> jährlichen Kosten setzen sich zusammen aus den Kapitalkosten, den<br />

Betriebs- und den Verbrauchskosten. <strong>Die</strong> Betriebskosten schließen alle Fixkosten<br />

wie z.B. Personalkosten ein, während die Verbrauchskosten variable Kosten wie<br />

Brennstoffkosten berücksichtigen. <strong>Die</strong> jährlichen Erlöse setzen sich zusammen<br />

aus den Einnahmen für den Stromverkauf sowie bei den industriellen KWK-<br />

Anlagen einer Wärmegutschrift, den Erlösen aus Contracting-Projekten und den<br />

Einnahmen aus der Verpachtung der Seekabel. Zur Berechnung der Erlöse aus<br />

dem Stromverkauf wird für die GuD-Anlagen ein Strompreis von 50 €/MWh el<br />

angesetzt, der Strom der Geothermie-Anlagen wird entsprechend dem EEG<br />

vergütet. <strong>Die</strong> Wärmegutschrift beträgt 20 €/MWh th . Der jährliche Überschuss der<br />

Einnahmen über die Ausgaben für die Investition in den alternativen<br />

Kraftwerkspark beläuft sich demnach auf 118,8 Mio. €.<br />

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Für alle weiteren Anlagen des alternativen Kraftwerksparks übernimmt RWE den<br />

Betrieb, die Finanzierung erfolgt über Beteiligungs- bzw. Fondsgesellschaften, für<br />

die eine jährliche Rendite von durchschnittlich 6 % festgelegt wird. <strong>Die</strong> jährlichen<br />

Kosten und Erlöse werden unter analogen Annahmen wie oben bestimmt. <strong>Die</strong><br />

Ergebnisse der Berechnungen für Szenario 2 sind in Tabelle 7-19 zusammengefasst.<br />

<strong>Die</strong> detaillierten Berechnungen sind in Anhang B aufgeführt. Der<br />

jährliche Überschuss der Einnahmen über die Ausgaben für den Betrieb dieser<br />

Anlagen beläuft sich demnach auf 152 Mio. €.<br />

Tabelle 7-19: Alternatives Energiekonzept: Kosten und Einnahmen für RWE-betriebene Anlagen<br />

Jährliche<br />

Kosten<br />

Jährliche<br />

Erlöse 1<br />

Jährlicher<br />

Überschuss<br />

Mio. €/a Mio. €/a Mio. €/a<br />

Geothermie 110,8 153,8 43,0<br />

Biogas 72,3 93,3 21,0<br />

Biomasse 200,8 236,2 35,3<br />

Wind – Onshore Neubau 27,9 29,5 1,6<br />

Wind – Onshore Repowering 20,5 31,6 11,1<br />

Wind – Offshore 191,5 192,8 1,3<br />

Photovoltaik 28,9 61,7 32,8<br />

1<br />

bei Wind: Mittelwert über die Anlagenlebensdauer<br />

Wasser 33,1 39,0 5,9<br />

Summe 684,4 837,9 152,0<br />

Hinzu kommen in den ersten vier Jahren die Erlöse aus dem Verkauf von überschüssigen<br />

CO 2 -Emissionsberechtigungen bei Ersatz einer Altanlage. <strong>Die</strong><br />

Emissionsberechtigungen der Altanlage werden, wie in Kapitel 6 erläutert, bei<br />

Anwendung der Übertragungsregelung anteilig (bezogen auf die jeweils installierte<br />

Leistung) auf das GuD-Kraftwerk und auf die KWK-Anlagen in der Industrie übertragen.<br />

Insgesamt würden diesen Anlagen dann etwa 6,6 Mio. überschüssige<br />

Emissionsberechtigungen zugeteilt werden. Bei einem Preis der Emissionsberechtigungen<br />

von etwa 20 € würde RWE beim Verkauf der überschüssigen<br />

Emissionsberechtigungen in den ersten vier Jahren jährlich weitere 132 Mio. €<br />

erhalten. Insgesamt würde der alternative Kraftwerkspark damit in diesem Zeitraum<br />

einen jährlichen Überschuss von etwas mehr als 400 Mio. € erzielen. In<br />

den folgenden Jahren beträgt der jährliche Überschuss des alternativen<br />

Kraftwerksparks immerhin noch über 270 Mio. €.<br />

Untersucht wurde die Wirtschaftlichkeit des alternativen Kraftwerksparks über<br />

einen Zeitraum von 20 Jahren, entsprechend der für die Anlagen angesetzten<br />

Lebensdauer. Auf Basis der Simulationsergebnisse, aktueller Investitionen und<br />

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Betriebskosten unter Berücksichtigung der prognostizierten Kostendegressionen<br />

sowie den Vergütungssätzen für Strom aus Erneuerbaren Energien gemäß dem<br />

EEG für das Jahr 2010 konnte die Wirtschaftlichkeit des Kraftwerksparks für eine<br />

Lebensdauer der Anlagen nachgewiesen werden. Für den Zeitraum nach 2030<br />

wird erwartet, dass durch die eintretende Kostendegression bei einigen Anlagentypen<br />

die Stromerzeugung trotz Re-Investitionen auch ohne eine Förderung durch<br />

das EEG wirtschaftlich sein wird.<br />

7.2.2 GEGENÜBERSTELLUNG ZUM REFERENZSZENARIO (BOA-KRAFTWERK)<br />

Um einen wirtschaftlichen Vergleich zwischen Alternativkonzept und Referenzszenario<br />

anstellen zu können, wurde im folgenden analog zu den bisherigen<br />

Berechnungen der zu erwartende Rohertrag des BoA-Kraftwerks bestimmt. Der<br />

Rohertrag, also der kalkulatorische Überschuss, ergibt sich damit aus den<br />

Erlösen des Stromverkaufs abzüglich der Stromgestehungskosten und, unter<br />

Berücksichtigung der Übertragungsregelung, für die ersten vier Jahre zuzüglich<br />

der Erlöse aus dem Verkauf von überschüssigen Emissionsberechtigungen (s.<br />

Kapitel 6.2.1).<br />

<strong>Die</strong> Stromgestehungskosten für ein in 2010 in Betrieb genommenes Braunkohle-<br />

Kondensationskraftwerk mit jährlich 8.000 Volllaststunden werden nach [69] zu<br />

34,7 €/MWh abgeschätzt. Damit ergeben sich für das BoA-Kraftwerk mit einer<br />

Jahresarbeit von 16.000 GWh jährliche Stromgestehungskosten in Höhe von<br />

555,2 Mio. €. <strong>Die</strong> Erlöse aus dem Stromverkauf belaufen sich hingegen bei<br />

einem angenommenen Strompreis von 50 €/MWh auf 800 Mio. €/a. Aus dem<br />

Verkauf der 2,25 Mio. überschüssigen Emissionsberechtigungen ergibt sich bei<br />

einem Zertifikatspreis von 20 €/EB für die ersten vier Jahre ein zusätzlicher Erlös<br />

von 45 Mio. €/a. Der Überschuss des BoA-Kraftwerks beläuft sich somit in den<br />

ersten vier Jahren auf etwa 290 Mio. €/a und für die folgenden Jahre auf etwa<br />

245 Mio. €/a.<br />

Demgegenüber steht ein Überschuss des Alternativkonzepts von jährlich über<br />

270 Mio. €, bzw. in den ersten vier Jahren zzgl. der Erlöse aus dem Verkauf der<br />

überschüssigen Emissionszertifikate sogar ein Überschuss von über 400 Mio. €/a<br />

(s. Kapitel 7.2.1). Das Alternativkonzept bietet somit gegenüber dem BoA-<br />

Kraftwerk in den ersten vier Jahren einen finanziellen Vorteil von über 110 Mio.<br />

€. Im anschließenden Zeitraum beläuft sich der Mehrertrag des<br />

Alternativkonzepts immerhin noch auf etwa 26 Mio. €/a.<br />

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7.2.3 SENSITIVITÄTSANALYSEN<br />

Für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen wurde ein prognostizierter Erdgaspreis<br />

von 11,24 €/MWh für das Jahr 2010 und ein Zertifikatspreis von 20 €/t CO2<br />

angesetzt. In der folgenden Sensitivitätsanalyse werden diese Parameter variiert,<br />

um den Einfluss steigender bzw. sinkender Erdgas- und Zertifikatspreise auf die<br />

Wirtschaftlichkeit des alternativen Kraftwerksparks abzubilden.<br />

Untersucht wurde der Einfluss einer Abweichung des Erdgaspreises nach oben<br />

um bis zu 100 % und nach unten um 20 %. <strong>Die</strong> Betrachtung erfolgt statisch für<br />

das Jahr der Inbetriebnahme des Kraftwerksparks. Da die Erlöse aus dem<br />

Verkauf überschüssiger Zertifikate nur in den ersten vier Jahren erzielt werden<br />

können, werden diese Erlöse in der ersten Sensitivitätsanalyse zunächst nicht<br />

berücksichtigt. <strong>Die</strong> Ergebnisse der Sensitivitätsanalyse sind in Abbildung 7-2<br />

dargestellt.<br />

Netto-Überschuss<br />

350<br />

[Mio. €/a]<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

Abweichung [%]<br />

0<br />

-40% -30% -20% -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%<br />

Abbildung 7-2:<br />

Netto-Überschuss des alternativen Kraftwerksparks, Szenario 2, bei Variation des<br />

Erdgaspreises (ohne Erlöse aus dem Verkauf von Emissionsberechtigungen)<br />

<strong>Die</strong> Wirtschaftlichkeit des Anlagenparks sinkt mit steigenden Erdgaspreisen,<br />

bedingt durch die höheren Verbrauchskosten des GuD-Kraftwerks sowie der<br />

industriellen KWK-Anlagen. Auf Grund des hohen Anteils an regenerativen<br />

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Energiequellen im betrachteten Anlagenkonzept ist die Wirtschaftlichkeit des<br />

Kraftwerksparks jedoch auch bei steigenden Brennstoffpreisen für fossile Energieträger<br />

gegeben. Der Betrieb des alternativen Kraftwerksparks wäre daher selbst<br />

bei einer Verdopplung des prognostizierten Ergaspreises noch wirtschaftlich.<br />

In der zweiten Sensitivitätsanalyse werden die Erlöse durch den Verkauf von<br />

Emissionsberechtigungen berücksichtigt, und es wird eine Betrachtung nur für die<br />

ersten vier Betriebsjahre angestellt. Für den Zertifikatspreis, der auf Grund<br />

fehlender Erfahrung in der Vergangenheit und unklarer Entwicklung insbesondere<br />

in der folgenden Handelsperiode deutlich schlechter zu prognostizieren ist, wurde<br />

in der zweiten Sensitivitätsanalyse eine Abweichung vom aktuellen Preis um<br />

50 % nach oben (auf 30 €/tCO 2 ) und 100 % nach unten (keine Erlöse,<br />

entsprechend der ersten Analyse) berücksichtigt. Abbildung 7-3 zeigt die<br />

Ergebnisse der zweiten Sensitivitätsanalyse.<br />

Netto-Überschuss<br />

600<br />

[Mio. €/a]<br />

500<br />

400<br />

300<br />

200<br />

Variation des EB-Preises<br />

Variation des Erdgas-Preises<br />

100<br />

Abweichung [%]<br />

0<br />

-100% -80% -60% -40% -20% 0% 20% 40% 60% 80% 100%<br />

Abbildung 7-3:<br />

Netto-Überschuss des alternativen Kraftwerksparks in den ersten vier<br />

Betriebsjahren, Szenario 2, bei Variation des Zertifikats- und Erdgaspreises und<br />

Berücksichtigung der Erlöse aus dem Verkauf von Emissionsberechtigungen (EB)<br />

Steigt der Zertifikatspreis bei gleichbleibendem Erdgaspreis, so hat dies in den<br />

ersten vier Jahren des Kraftwerksbetriebs einen positiven Einfluss auf die Netto-<br />

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Erlöse des alternativen Kraftwerksparks. Ein Verfall der Zertifikatspreise hingegen<br />

würde sich in diesem Zeitraum negativ auf die Wirtschaftlichkeit auswirken.<br />

Dennoch ist, wie im Vorangegangenen erläutert, der alternative Kraftwerkspark<br />

auch ohne die Erlöse durch den Verkauf von überschüssigen Emissionsberechtigungen<br />

wirtschaftlich.<br />

Wird der Überschuss des alternativen Kraftwerkskonzepts im Szenario 2 von<br />

etwa 271 Mio. € dem des BoA-Kraftwerks von etwa 245 Mio. € gegenübergestellt,<br />

so erzielt der alternative Kraftwerkspark unter den zugrunde gelegten<br />

Randbedingungen einen um knapp 26 Mio. € und damit über 10 % höheren<br />

jährlichen Überschuss als das BoA-Kraftwerk. Während der ersten vier Jahre –<br />

während derer also die Veräußerung von Emissionsberechtigungen mit in die<br />

Bilanz eingeht – erzielt das alternative Kraftwerkskonzept bei einem Preis von<br />

20 €/EB sogar einen um etwa 110 Mio. € (ca. 45 %) höheren Netto-Überschuss<br />

als das BoA-Kraftwerk (siehe Abbildung 7-4).<br />

Vorteil des<br />

Alternativkonzeptes<br />

180<br />

[Mio. €/a]<br />

160<br />

140<br />

30 €<br />

Variation des EB-Preises<br />

Variation des Erdgas-Preises<br />

120<br />

100<br />

25 €<br />

15 €<br />

80<br />

10 €<br />

60<br />

5 €<br />

40<br />

0 €<br />

20<br />

0<br />

-100% -75% -50% -25% 0% 25% 50% Abweichung 75% [%]<br />

Abbildung 7-4:<br />

Finanzieller Vergleich des alternativen Kraftwerkskonzepts, Szenario 2, mit dem<br />

BoA-Kraftwerk in den ersten vier Betriebsjahren beim Verkauf überschüssiger<br />

Emissionsberechtigungen<br />

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Auf Grund der hohen Sensitivität des alternativen Kraftwerkskonzepts vom<br />

Erdgaspreis sinkt dieser Vorteil mit steigenden Erdgaspreisen. Bei einem Anstieg<br />

der Zertifikatspreise würde sich die Wirtschaftlichkeit in den ersten vier Jahren<br />

jedoch deutlich zu Gunsten des alternativen Kraftwerkskonzepts verschieben.<br />

Für den (unwahrscheinlichen) Fall, dass die Emissionsberechtigungen für das<br />

BoA-Kraftwerk nicht übertragen und nicht kostenfrei zugeteilt werden, sondern<br />

dass alle erforderlichen Zertifikate zugekauft werden müssen, ist die Wirtschaftlichkeit<br />

des alternativen Kraftwerksparks im Vergleich zum BoA-Kraftwerk<br />

wesentlich vom Zertifikatspreis abhängig. In Abbildung 7-5 ist der Netto-<br />

Überschuss des alternativen Kraftwerksparks im Szenario 2 sowie für die BoA-<br />

Anlage für unterschiedliche Zertifikatspreise dargestellt. Es wird deutlich, dass<br />

das BoA-Kraftwerk ab einem Zertifikatspreis von etwa 15 €/EB nicht mehr<br />

wirtschaftlich ist.<br />

Netto-Überschuss<br />

400<br />

[Mio. €/a]<br />

300<br />

200<br />

100<br />

0<br />

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 Zertifikatpreis 50,00 [€/EB]<br />

-100<br />

-200<br />

-300<br />

-400<br />

Rohertrag Alternativkonzept<br />

Rohertrag BoA<br />

-500<br />

Abbildung 7-5:<br />

Einfluss des CO 2 -Zertifkatspreises auf das Betriebsergebnis des BoA-Kraftwerks<br />

bzw. des alternativen Kraftwerks, falls alle CO 2 -Zertifikate zugekauft werden<br />

müssen<br />

Ein weiterer Einflussfaktor, der an dieser Stelle auf Grund mangelnder Daten<br />

nicht berücksichtigt werden konnte, ist natürlich die Kostenentwicklung der<br />

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Braunkohleförderung, die in dieser <strong>Studie</strong> sehr konservativ (keine Kostensteigerung)<br />

angesetzt wurde.<br />

Es bleibt als wesentliches Ergebnis festzuhalten, dass das alternative Energiekonzept<br />

eine in sich wirtschaftliche und auch bei Schwankungen des Erdgaspreises<br />

robuste Lösung darstellt, deren Wirtschaftlichkeit je nach Randbedingung<br />

auf den Energiemärkten die des BoA-Kraftwerks sogar deutlich überschreiten<br />

könnte.<br />

7.3 EXTERNE KOSTEN<br />

Kosten, die bei der Erzeugung eines Produktes entstehen, aber nicht vom<br />

Verursacher getragen werden und sich auch nicht in den Marktpreisen des<br />

Produktes widerspiegeln, werden als externe Kosten bezeichnet. Hierzu zählen<br />

beispielsweise die Kosten zur Behebung von Umwelt- und Gesundheitsschäden<br />

sowie die Kosten, die durch den Klimawandel verursacht werden.<br />

<strong>Die</strong> kostenverursachenden Schäden können durch Umweltverschmutzung,<br />

Emissionen, Lärm o.ä. herbeigeführt werden. Mögliche Schadensträger sind die<br />

Bewohner eines betroffenen Gebietes, aber auch die Landwirtschaft, Wälder,<br />

naturnahe Ökosysteme, Bäche und Flüsse.<br />

Es liegt nahe, beim Vergleich der beiden alternativen Energiekonzepte die<br />

externen Kosten beider Systeme miteinander in Beziehung zu setzen. Tabelle<br />

7-20 zeigt die externen Kosten der im geplanten Kraftwerkspark angewandten<br />

Technologien sowie der Stromerzeugung in Braunkohlekraftwerken, wie sie in<br />

verschiedenen <strong>Studie</strong>n ermittelt wurden. Sie unterscheiden sich dabei um<br />

Größenordnungen.<br />

Trotz der großen Differenzen wird jedoch bei allen <strong>Studie</strong>n deutlich, dass die<br />

externen Kosten bei der Stromerzeugung mit Braunkohle erheblich höher<br />

anzusetzen sind als bei der Stromerzeugung mit regenerativen Energien. In der<br />

Literatur sind externe Kosten für die Stromerzeugung in Braunkohlekraftwerken<br />

von bis zu 30 €/ MWh el genannt. Vor diesem Hintergrund erscheint diese Art der<br />

Stromerzeugung wirtschaftlich kaum noch vertretbar. Eine exakte quantitative<br />

Abschätzung von Klimafolgeschäden ist jedoch schwierig bedingt durch die<br />

vielfältigen Eingangsparameter.<br />

Das Deutsche Institut für Wirtschaftsforschung hat volkswirtschaftliche Schäden<br />

allein für Deutschland in Höhe von 137 Mrd. US$ bis zum Jahr 2050 errechnet<br />

[81]. Das entspricht jährlichen Kosten in Höhe von etwa 3 Mrd. €. Unter der<br />

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Annahme eines konstanten CO 2 -Ausstoßes von 837,5 Mio. Tonnen CO 2 /Jahr 15<br />

[82] lassen sich die spezifischen externen Kosten auf etwa 3,50 €/t CO2<br />

abschätzen. Experten schätzen die externen Kosten aber i.A. deutlich höher auf<br />

bis zu 135 €/t CO2 , siehe Tabelle 7-21.<br />

Tabelle 7-20: Externe Kosten unterschiedlicher Stromerzeugungssysteme in ausgewählten <strong>Studie</strong>n<br />

in €/MWh [79]<br />

Braunkohle<br />

Erdgas in GUD<br />

Wasserkraft<br />

Windenergie<br />

Enquete<br />

12/8600<br />

IER<br />

1997<br />

Friedrich /<br />

Krewitt 97<br />

Voß<br />

<strong>2000</strong><br />

Hohmeyer<br />

2001<br />

Enquete<br />

2002*<br />

unterer Schätzwert 8,69 19,33 18,66 10,74 30,01 229,62<br />

oberer Schätzwert 200,58 195,42 72,35 263,93<br />

unterer Schätzwert 5,42 3,27<br />

oberer Schätzwert 18,97<br />

unterer Schätzwert 1,18 0,46 3,89<br />

oberer Schätzwert 8,69 3,83<br />

unterer Schätzwert 0,36 0,05 0,20 0,41 2,20<br />

oberer Schätzwert 2,20 1,18 0,26 2,30<br />

*externe Kosten nach Kommissionsmehrheit<br />

Tabelle 7-21: Expertenmeinungen zu externen Kosten durch Klimaschäden im Vergleich [83]<br />

Externe Kosten<br />

€/t CO2<br />

Hohmeyer 7 bis 134 *<br />

Friedrich 20<br />

Matthes 100<br />

S. J. Tol 11<br />

* Wechselkurs: 1,20 USD/Euro<br />

Trotz großer Abweichungen untereinander untermauern diese Zahlen die<br />

Forderung, dass die Berücksichtigung externer Kosten ein wichtiger Bestandteil<br />

zukünftiger Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen von Energiesystemen sein muss.<br />

Auf Grund der Schwierigkeiten, eine zuverlässige quantitative Einschätzung der<br />

Folgeschäden vorzunehmen, wurden die externen Kosten bei den Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen<br />

innerhalb dieser <strong>Studie</strong> jedoch unberücksichtigt gelassen.<br />

Tendenziell würde sich eine Berücksichtigung dieser Einflüsse natürlich sehr<br />

positiv auf die Wirtschaftlichkeit des Alternativkonzepts auswirken.<br />

15 Für das Jahr 2002; Brennstoffbedingte Emissionen<br />

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Seite 126<br />

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8 ABSCHÄTZUNG DER BESCHÄFTIGUNGSEFFEKTE<br />

Der in dieser <strong>Studie</strong> betrachtete alternative Anlagenpark sieht die Errichtung<br />

mehrerer hundert Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen vor. <strong>Die</strong><br />

Beschäftigungseffekte, die mit diesem bedeutenden Zubau einhergehen, wurden<br />

im Rahmen dieser <strong>Studie</strong> ebenfalls diskutiert. Ziel war zum einen eine allgemeine<br />

Abschätzung der einmalig und langfristig entstehenden Arbeitsplätze auf<br />

Grundlage unterschiedlicher <strong>Studie</strong>n und zum anderen der Vergleich mit den<br />

Beschäftigungseffekten durch den Neubau des Braunkohlekraftwerks.<br />

Mit dieser Zielsetzung wurden unterschiedliche <strong>Studie</strong>n und Quellen herangezogen,<br />

die sich mit den Auswirkungen auf Arbeitsplätze durch den Bau von<br />

Anlagen für die Nutzung erneuerbarer Energien beschäftigen. Aus den<br />

vorhandenen Quellen wurden für jeden Anlagentyp des alternativen Kraftwerksparks<br />

sowie für den Bau des Braunkohlekraftwerks Faktoren zur Berechnung der<br />

entstehenden Arbeitsplätze herangezogen.<br />

<strong>Die</strong> Vorgehensweise und die Ergebnisse der Abschätzung werden im Folgenden<br />

detailliert beschrieben. Darüber hinaus enthält Anhang A eine Liste potenzieller<br />

Zulieferer und Planungsbüros für die unterschiedlichen im Alternativkonzept<br />

eingesetzten Technologien 16 . <strong>Die</strong> Liste wurde beispielhaft für das Bundesland<br />

Nordrhein-Westfalen erstellt, in dem auch das BoA-Kraftwerk errichtet werden<br />

soll. Bei Umsetzung des dezentral geplanten alternativen Kraftwerkparks steht<br />

jedoch bereits heute deutschlandweit eine große Anzahl an Unternehmen zur<br />

Planung und Errichtung der Anlagen zur Verfügung.<br />

8.1 METHODIK UND VORGEHENSWEISE<br />

Bei der Auswahl der Literaturquellen wurde darauf geachtet, dass sowohl direkte<br />

als auch indirekte Beschäftigungseffekte Berücksichtigung finden. Als direkter<br />

Beschäftigungseffekt wird die direkte Schaffung von Arbeitsplätzen bezeichnet,<br />

die durch den Bau, Wartung und Betrieb einer Anlage entstehen. Indirekte<br />

Beschäftigungseffekte entstehen durch Vorleistungen (z.B. Zulieferung) in<br />

anderen, indirekt betroffenen Sektoren der Volkswirtschaft. Es wird unterschieden<br />

zwischen den Arbeitsplätzen, die einmalig während der Bauphase entstehen und<br />

denen, die dauerhaft auf Grund von Betrieb und Wartung der Anlagen erforderlich<br />

werden.<br />

16 <strong>Die</strong> Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.<br />

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Seite 127<br />

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<strong>Die</strong> Unterscheidung zwischen Brutto- und Nettoeffekten erfolgt im Rahmen dieser<br />

<strong>Studie</strong> nur insofern, als dass für beide Konzepte der Wegfall derjenigen Arbeitsplätze<br />

mit berücksichtigt wurde, die mit der Stilllegung der alten Kraftwerke<br />

einher gehen würden. Es wird davon ausgegangen, dass für den Betrieb älterer<br />

konventioneller Braun- und Steinkohlekraftwerke ca. 0,3 Arbeitsplätze pro MW el<br />

Bruttoleistung erforderlich sind [73]. In einem typischen Kraftwerksblock von<br />

600 MW werden also ca. 180 Personen beschäftigt.<br />

Der so genannte Budgeteffekt bleibt hingegen unberücksichtigt. <strong>Die</strong>ser Effekt<br />

beschreibt den Wegfall von Arbeitsplätzen durch den Effekt der allgemeinen<br />

Verteuerung von Strom bei einer starken Zunahme der Nutzung erneuerbarer<br />

Energiequellen durch die Zusatzbelastung der Stromverbraucher. Durch die<br />

höheren Energiekosten sinkt der Konsum anderer Güter, wodurch in anderen<br />

Wirtschaftszweigen Arbeitsplätze wegfallen. Allerdings ist dieser Effekt durchaus<br />

umstritten, und er ist zudem nur in makroökonomischen Analysen ermittelbar,<br />

die in dieser <strong>Studie</strong> nicht angestellt werden.<br />

8.2 BERECHNUNGEN<br />

<strong>Die</strong> Berechnungen für die einzelnen Kraftwerkskomponenten basieren auf<br />

unterschiedlichen Vorarbeiten und sind im Folgenden näher ausgeführt. <strong>Die</strong><br />

Ergebnisse sind in Tabelle 8-1 zusammengefasst.<br />

8.2.1 BOA-KRAFTWERK<br />

Um den Vergleich zu ziehen, wurde recherchiert, wie viele Arbeitsplätze durch<br />

das BoA-Kraftwerk in Niederaußem entstanden sind. <strong>Die</strong>ses verfügt über eine<br />

Leistung von etwa 1.000 MW. Während der vierjährigen Bauphase sicherte das<br />

Projekt ca. 5.000 Arbeitsplätze. Für den laufenden Betrieb werden ca. 100<br />

Arbeitskräfte benötigt [72].<br />

Entsprechend würden bei dem Bau einer 2.200 MW BoA 220<br />

Langfristarbeitsplätze für den laufenden Betrieb entstehen und einmalig 44.000<br />

Personenjahre für den Bau des Kraftwerks. Der Faktor 0,1 Mitarbeiter pro MW,<br />

der für die Personalbesetzung für Braunkohle-Neubaublöcke mit automatischem<br />

Blockbetrieb in der Literatur von Breuer [73] festgelegt ist, kommt entsprechend<br />

zum gleichen Ergebnis. Im Vergleich dazu sind bei Braunkohlekraftwerksanlagen<br />

ohne optimierte Anlagentechnik bis zu 0,3 Mitarbeiter pro MW erforderlich [73].<br />

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8.2.2 WINDENERGIE<br />

Der Bundesverband Windenergie rechnet in seiner Arbeitsplatzstatistik mit dem<br />

Faktor 11,9 Beschäftige pro Millionen Euro Umsatz für die Installation und den<br />

Betrieb von Windenergieanlagen [78]. Allerdings wird in dieser Statistik weder<br />

zwischen langfristigen (Betrieb und Wartung) und kurzfristigen Beschäftigungseffekten<br />

noch zwischen Onshore- und Offshore-Anlagen unterschieden.<br />

Für den hier betrachteten Windkraftanlagenpark wurden daher die Faktoren einer<br />

<strong>Studie</strong> des Bremer Energie Instituts (2003) veranschlagt [74]. Wegen der<br />

höheren Investitionen bei Offshore-Anlagen verursacht die Bauphase einen<br />

wesentlich höheren Beschäftigungseffekt als die Betriebsphase. Für Onshore-<br />

Anlagen wird der Faktor 16,9 Arbeitsplätze pro MW neu installierter Leistung für<br />

die Bauphase und der Faktor 0,7 Arbeitsplätze pro MW installierter Leistung für<br />

Wartung und Betrieb veranschlagt. Für die Offshore-Anlagen wird mit dem Faktor<br />

28,65 Arbeitsplätze pro MW neu installierter Leistung und dem Faktor 1,1<br />

Arbeitsplätze pro MW bereits installierter Leistung gerechnet.<br />

Entsprechend ergeben sich für 152 Onshore-Anlagen mit einer installierten<br />

Leistung von 338 MW insgesamt 237 langfristige Arbeitsplätze und 5.712<br />

einmalige Arbeitsplätze (Angabe in Personenjahren, da abhängig von der<br />

Bauzeit). Entsprechend ergeben sich für 143 Offshore-Anlagen mit einer<br />

installierten Leistung von 530 MW insgesamt 583 langfristige Arbeitsplätze und<br />

15.185 einmalige Arbeitsplätze.<br />

8.2.3 GEOTHERMIE<br />

Für Geothermie-Anlagen wurden ebenfalls die Ergebnisse aus der <strong>Studie</strong> des<br />

Bremer Energie Instituts übernommen [74]. Für den alternativen Kraftwerkspark<br />

sind 30 Geothermie-Anlagen à 10 MW geplant, dies entspricht einer gesamten<br />

installierten Leistung von 300 MW. Entsprechend den Faktoren des Bremer<br />

Energie Instituts von 26,5 Arbeitsplätzen pro MW neu installierter Leistung und<br />

dem Faktor von 0,775 Arbeitsplätzen pro MW bereits installierter Leistung,<br />

ergeben sich für die Geothermie-Anlagen einmalige Arbeitsplatzeffekte von 6.002<br />

Personenjahren. Langfristig sind für Betrieb und Wartung 227 Arbeitplätze<br />

erforderlich.<br />

8.2.4 WASSERKRAFT<br />

Für die Laufwasserkraft-Anlagen werden ebenfalls die errechneten<br />

Beschäftigungseffekte aus der <strong>Studie</strong> des Bremer Energie Instituts zugrunde<br />

gelegt. Für die Deckung des Energiebedarfs aus Wasserkraft sollen 32 Anlagen<br />

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modernisiert und 6 bestehende Anlagen erweitert werden. Auf diese Weise sollen<br />

38 Anlagen insgesamt 115 MW erzeugen. Entsprechend den Angaben des<br />

Bremer Energie Instituts wird mit dem Faktor von 27,6 Arbeitsplätzen pro MW<br />

neu installierter Leistung und dem Faktor von 0,504 Arbeitsplätzen pro MW<br />

bereits installierter Leistung gerechnet [74]. Da der Betrieb und die Wartung<br />

nicht so arbeitsintensiv sind, werden nur 58 Arbeitskräfte langfristig benötigt,<br />

hingegen zum Bau und Installation der Anlagen 1.600 Personenjahre.<br />

8.2.5 BIOMASSE<br />

Arbeitsplätze entstehen sowohl bei der Bereitstellung und Verarbeitung der<br />

Biomasse, beim Transport der Biomasse sowie beim Bau, Betrieb und Wartung<br />

der Konversionsanlagen. Zur Berechnung der Arbeitsplatzeffekte werden die<br />

Faktoren aus der Literatur von Beerbaum zugrunde gelegt [75]. Demnach kann<br />

von 23 direkten und 20 indirekten Arbeitsplätzen pro MW neu installierter<br />

Leistung und 0,5 direkten und 0,4 indirekten Arbeitsplätzen pro MW bereits<br />

installierter Leistung ausgegangen werden.<br />

Für den alternativen Kraftwerkspark sind 40 Biomasseanlagen mit einer<br />

gesamten installierten Leistung von 303 MW geplant. Mit diesen Voraussetzungen<br />

ergeben sich für die Biomasseanlagen einmalige Arbeitsplatzeffekte<br />

von 13.029 Personenjahren. Langfristig werden für Betrieb und Wartung 237<br />

Arbeitplätze benötigt.<br />

8.2.6 BIOGAS<br />

Für die Biogasanlagen werden ebenfalls die errechneten Beschäftigungseffekte<br />

aus der <strong>Studie</strong> des Bremer Energie Instituts zugrunde gelegt [74]. Dort wird<br />

allerdings von einer Größenordnung der Biogasanlagen von 350 kW ausgegangen.<br />

Für den alternativen Kraftwerkspark sind 303 Biogasanlagen der<br />

Größenordnung 500 kW mit einer gesamten installierten Leistung von 152 MW<br />

geplant. Für die Berechnungen der Arbeitsplätze wird angenommen, dass für die<br />

500 kW Anlage gleichviel Personal wie für die 350 kW Anlage benötigt wird. Als<br />

Faktoren für die Beschäftigungseffekte werden laut Bremer Energie Institut 1,45<br />

pro MW und Anlage für die langfristigen Arbeitsplätze angesetzt, für die<br />

einmaligen Arbeitsplätze während Bau und Installation 11 Personenjahre pro<br />

MW. Insgesamt werden im Rahmen des alternativen Kraftwerksparks für die<br />

Biogasanlagen 439 Arbeitskräfte langfristig benötigt, für Bau und Installation der<br />

Anlagen einmalige 3.333 Personenjahre.<br />

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8.2.7 PHOTOVOLTAIK<br />

Für Photovoltaik-Anlagen wurden zur Abschätzung der einmalig entstehenden<br />

Arbeitsplätze in der Bauphase die Annahmen aus der <strong>Studie</strong> des Bremer Energie<br />

Instituts zu Grunde gelegt [74]. Für den alternativen Kraftwerkspark sind 58<br />

Photovoltaik-Anlagen mit insgesamt 100 MW P installierter Leistung geplant.<br />

Entsprechend den Faktoren des Bremer Energie Instituts von 76,5 Arbeitsplätzen<br />

pro MW P neu installierter Leistung ergeben sich für die Photovoltaik-Anlagen<br />

einmalige Arbeitsplatzeffekte von 7.656 Personenjahren während der Bauphase<br />

Bezüglich der langfristig entstehenden Arbeitsplätze für Betrieb und Wartung<br />

bestehen sehr unterschiedliche Meinungen – von drei bis zehn Arbeitsplätzen pro<br />

MW P seitens des BEI bis zu unter einem Dauerarbeitsplatz pro Anlage (selbst für<br />

Großanlagen!) [74], [76]. Da ein großer Vorteil der Photovoltaikanlagen im<br />

nahezu wartungsfreien Betrieb der Anlagen liegt, wird für die Berechnungen in<br />

dieser <strong>Studie</strong> konservativ davon ausgegangen, dass durch den Photovoltaikpark<br />

lediglich ein Dauerarbeitsplatz pro Anlage geschaffen wird.<br />

8.2.8 GUD<br />

Für die Berechnungen der Arbeitsplatzeffekte der GuD-Anlagen wird auf das<br />

Stoffstromprojekt des Öko-Instituts e.V. „GEMIS“ zurückgegriffen [77]. Dort<br />

werden langfristige Beschäftigungseffekte für eine GuD-Anlage von<br />

79 Personen/TWh angenommen. Für den alternativen Kraftwerkspark wird eine<br />

GuD-Anlage mit einer installierten Leistung von 1,07 TWh/a geplant. Entsprechend<br />

ergibt sich für die GuD-Anlage innerhalb des alternativen<br />

Kraftwerksparks ein langfristiger Personalbedarf für den Betrieb der Anlage von<br />

85 Personen.<br />

8.2.9 KWK<br />

<strong>Die</strong> Deckung des Energiebedarfs durch KWK-Anlagen soll für das virtuelle<br />

Kraftwerk durch 37 erdgasbefeuerte Industrie-KWK-Anlagen erfolgen, die<br />

insgesamt eine installierte Leistung von 890 MW aufweisen. Der direkte<br />

langfristige Personaleinsatz wird nach eigenen Erfahrungen konservativ auf 2 bis<br />

3 Mitarbeiter pro Anlage geschätzt. Entsprechend wird für die KWK-Anlagen<br />

innerhalb des virtuellen Kraftwerksparks ein dauerhafter Personalbedarf für den<br />

Betrieb der Anlagen von ca. 100 Mitarbeitern benötigt.<br />

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8.3 BERECHNUNGSERGEBNISSE<br />

<strong>Die</strong> Ergebnisse aus den Abschnitten 7.2.1 bis 7.2.8 lassen sich wie folgt<br />

zusammenfassen:<br />

Während der Bauphase des BoA-Kraftwerkes mit einer installierten Bruttoleistung<br />

von 2.200 MW el werden einmalig 44.000 Arbeitplätze geschaffen. Für den<br />

langfristigen Betrieb und die Wartung des Kraftwerks werden 220 Arbeitsplätze<br />

geschaffen, gleichzeitig fallen ca. 660 Arbeitsplätze in denjenigen Kraftwerken<br />

weg, die zurückgebaut werden.<br />

Demgegenüber werden für den alternativen Kraftwerkspark mit einer installierten<br />

Leistung von ca. 2.890 MW el (Szenario 2) – bei vergleichbarer Gesamtwirtschaftlichkeit<br />

des Konzeptes – während Bau und Errichtung über 56.000<br />

Arbeitsplätze benötigt, für den Betrieb der Anlagen werden darüber hinaus etwa<br />

2.060 langfristige Arbeitsplätze geschaffen, wie in Tabelle 8-1, Abbildung 8-1<br />

und Abbildung 8-2 dargestellt.<br />

Tabelle 8-1:<br />

Vergleich der Arbeitsplatzeffekte alternativer Kraftwerksparks – BoA<br />

Windkraft<br />

onshore<br />

Windkraft<br />

offshore<br />

Berechnungsvorschriften aus der Literatur<br />

langfristige<br />

Effekte<br />

einmalige<br />

Effekte<br />

Abschätzung der Beschäftigungseffekte<br />

vorgesehenes<br />

Anlagenkonzept<br />

langfristige<br />

Effekte<br />

einmalige<br />

Effekte<br />

Bezugsgröße (Arbeitsplätze) (Personenjahre) (Arbeitsplätze) (Personenjahre)<br />

pro MW 0,7 16,9 338 MW 237 5.712<br />

pro MW 1,1 28,65 530 MW 583 15.185<br />

Geothermie pro MW 0,755 26,5 300 MW 227 7.950<br />

Wasserkraft pro MW 0,504 27,6 115 MW 58 3.174<br />

Photovoltaik pro MW p 1* 76,56 100 MW p 58 7.656<br />

Biomasse pro MW 0,9 43 303 MW 273 13.029<br />

Biogas pro Anlage 1,45 11 303 Anlagen 439 3.333<br />

GuD pro TWh/a 79 - 1.071 TWh/a 85 0<br />

KWK pro Anlage 2-3 - 37 Anlagen 103 0<br />

Summe 2.062 56.039<br />

BoA pro MW 0,1 20 2.200 MW 220 44.000<br />

Wegfall pro MW 0,3 - 2.200 MW -660 -<br />

* pro Anlage<br />

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1.500<br />

Langfristige Arbeitsplätze<br />

Einmalige Arbeitsplätze<br />

60.000<br />

Netto-<br />

1.250<br />

Arbeitsplätze<br />

Personenjahre<br />

50.000<br />

1.000<br />

40.000<br />

750<br />

30.000<br />

500<br />

20.000<br />

250<br />

10.000<br />

0<br />

0<br />

-250<br />

-10.000<br />

-500<br />

Alternativkonzept BoA Alternativkonzept BoA<br />

-20.000<br />

Abbildung 8-1:<br />

Langfristige und einmalige Netto-Arbeitsplatzeffekte durch Bau des alternativen<br />

Kraftwerksparks im Vergleich zum BoA-Kraftwerk<br />

2.500<br />

Anzahl<br />

2.000<br />

Arbeitsplätze<br />

1.500<br />

1.000<br />

500<br />

0<br />

-500<br />

-1.000<br />

Alternativkonzept<br />

BoA<br />

Abbildung 8-2:<br />

Neu entstehende und wegfallende Arbeitsplätze bei Umsetzung des Alternativkonzepts<br />

und bei Errichtung des BoA-Kraftwerks<br />

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Wird das alternative Kraftwerkskonzept umgesetzt, so würden zwar die durch den<br />

Bau und Betrieb der geplanten BoA-Anlage entstehenden Arbeitsplätze wegfallen,<br />

aber es würden etwa 2.060 ständige Arbeitsplätze entstehen. Nicht zu<br />

vernachlässigen ist schließlich, dass durch die Stilllegung von drei bis vier alten<br />

Kraftwerksblöcken bei Inbetriebnahme der neuen BoA-Blöcke ca. 660 langfristige<br />

Arbeitsplätze abgebaut würden, und nur ca. 220 neu geschaffen würden.<br />

Im Ergebnis führt das alternative Kraftwerkskonzept ohne Berücksichtigung der<br />

Bauphase langfristig zu etwa 1.400 neuen Arbeitsplätzen, wohingegen der Bau<br />

des BoA-Kraftwerks mit einem Netto-Wegfall von ca. 440 Arbeitsplätzen einhergehen<br />

würde.<br />

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9 QUELLENNACHWEIS<br />

[1] Hirschl, B., 2002, Markt- und Kostenentwicklung erneuerbarer Energien,<br />

Erich Sachmidt Verlag<br />

[2] FESA, Förderverein Energie- und Solaragentur Regio Freiburg e.V., 2005,<br />

GeO-Newsletter 4/04,<br />

http://www.fesa.de/fesa_verein/frhome.htm<br />

[3] IE, Institut für Energetik und Umwelt GmbH, Leipzig, 2004,<br />

Geothermie - Projekte in Deutschland<br />

http://www.energetik-leipzig.de/Geothermie/Portal/Projektinfos.htm<br />

[4] Rogge, S., Berlin, 2003, Geothermische Stromerzeugung in Deutschland:<br />

Ökonomie, Ökologie und Potenziale<br />

[5] Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag, TAB,<br />

2003, Sachstandsbericht: Möglichkeiten geothermischer Stromerzeugung<br />

in Deutschland<br />

[6] Schneider, S., Kaltschmitt, M., Zeitschrift BWK Nr. 4, 2005, S. 91<br />

[7] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, BMU,<br />

April 2004, Ökologisch optimierter Ausbau der Nutzung erneuerbarer<br />

Energien in Deutschland<br />

[8] Fichtner, Stuttgart 2003, Gutachten zur Berücksichtigung großer<br />

Laufwasserkraftwerke im EEG, im Auftrag des Bundesministeriums für<br />

Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit<br />

[9] Fichtner, Stuttgart 2003, <strong>Die</strong> Wettbewerbsfähigkeit von großen<br />

Laufwasserkraftwerken im liberalisierten deutschen Strommarkt, im Auftrag<br />

des Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit<br />

[10] DEWI, Zahlen zur Windenergie 2004, Wind_Ende_2004_BWE.pdf<br />

[11] Bundesverband Windenergie, 2005, durchschnittliche Größe von WEA in<br />

Deutschland, Graphik zum Download auf www.wind-energie.de vom<br />

15.06.2005<br />

[12] DEWI, Berlin 2002, Weiterer Ausbau der Windenergienutzung im Hinblick<br />

auf den Klimaschutz –Teil 2, im Auftrag des Bundesministeriums für<br />

Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit<br />

[13] www.repower.de vom 15.06.2005<br />

[14] www.enercon.de vom 15.06.2005<br />

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Seite 135<br />

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[15] Deutsche Energie-Agentur, 2005, Energiewirtschaftliche Planung für die<br />

Netzintegration von Windenergie in Deutschland an Land und Offshore bis<br />

zum Jahr 2020<br />

[16] Deutsche Wind Guard GmbH, 2005, Potenzialanalyse „Repowering in<br />

Deutschland“, Endbericht, im Auftrag von WAB Windenergieagentur<br />

Bremen e.V.<br />

[17] Nitsch, Trieb, <strong>2000</strong>, Potenziale und Perspektiven regenerativer<br />

Energieträger, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., DLR<br />

[18] Quaschning, V., Berlin <strong>2000</strong>, Systemtechnik einer klimaverträglichen<br />

Elektrizitätsversorgung in Deutschland für das 21. Jahrhundert, VDI Verlag<br />

[19] Bundesverband Windenergie, 2005, Datenblatt Windenergie in<br />

Deutschland, Hintergrundinformation, www.wind-energie.de, 15.06.2005<br />

[20] Gesetz zur Neuregelung des Rechts Erneuerbarer Energien im Strombereich<br />

vom 21. Juli 2004<br />

[21] BMU, Berlin 2001, Windenergienutzung auf See<br />

[22] BWE, Grotz, C., 2005, German Wind Energy Market<br />

[23] WASP, europäischer Windatlas auf www.iwr.de<br />

[24] Pilz, B., Raab, K., Stuttgart 2002, Basisdaten Bioenergie Deutschland,<br />

Biomasse Info-Zentrum IER Universität Stuttgart, 2. Auflage<br />

[25] Deimling, S., Kaltschmitt, M., et al., 2005, Leitfaden Bioenergie,<br />

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe<br />

[26] Biomasse Info-Zentrum: Heiz(kraft)werke in Deutschland, Stand Juni 2002<br />

[27] Datenblatt HKW Berlin Gropiusstadt, Harpen EKT<br />

[28] http://www.eon.com vom 20.06.2005<br />

[29] EEG Erfahrungsbericht der Bundesregierung, Juni 2002<br />

[30] Fichtner, Markt- und Kostenentwicklung der Stromerzeugung aus Biomasse<br />

[31] Hirschl, B., 2002, Markt- und Kostenentwicklung erneuerbarer Energien,<br />

Erich Sachmidt Verlag<br />

[32] www.bundeswaldinventar.de vom 21.06.2005<br />

[33] Institut für Energetik und Umwelt, Leipzig 2003, Monitoring zur Wirkung<br />

der Biomasseverordnung auf Basis des Erneuerbare-Energien-Gesetzes<br />

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Seite 136<br />

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[34] http://www.holz-logistik.de vom 24.06.2005<br />

[35] Gesetz zur Neuregelung des Rechts Erneuerbarer Energien im Strombereich<br />

vom 21. Juli 2004<br />

[36] Fachverband Biogas e.V., www.biogas.org vom 22.06.2005<br />

[37] Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe, Leipzig 2004, Handreichung<br />

Biogasgewinnung und –nutzung<br />

[38] Kaltschmitt, Merten, Fröhlich, Nill, Heidelberg 2003, Energiegewinnung<br />

aus Biomasse, WBGU<br />

[39] Vortrag von Avacon, 04.03.2005, Umsetzung Erneuerbare-Energien-<br />

Gesetz, auf Datenbasis des Fachverbandes Biogas e.V.<br />

[40] Pressemitteilung des Fachverbandes Biogas e.V. vom 21.01.2005<br />

[41] Statistisches Bundesamt, Wiesbaden 2004, Bodennutzung und<br />

Viehbestand der Betriebe<br />

[42] Institut für Energetik und Umwelt, Leipzig 2003, Monitoring zur Wirkung<br />

der Biomasseverordnung auf Basis des Erneuerbare-Energien-Gesetzes<br />

[43] mündliche Mitteilung von Frau Lack, Fachagentur Nachwachsende<br />

Rohstoffe am 21.06.2005<br />

[44] mündliche Mitteilung von Frau Wolf, Firma G.A.S. am 24.06.2005<br />

[45] mündliche Mitteilung von Herrn Schmidt, Firma G.A.S am 24.06.2005<br />

[46] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, BMU,<br />

Juni 2004, Förderkonzept "Photovoltaik Forschung 2004-2008“<br />

[47] Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie e.V., DGS, 2002, Photovoltaische<br />

Anlagen: Leitfaden für Elektriker, Dachdecker, Fachplaner, Architekten und<br />

Bauherren<br />

[48] Quaschning, V., November 2002, Energieaufwand zur Herstellung<br />

regenerativer Anlagen,<br />

http://www.volker-quaschning.de/datserv/kev/index.html<br />

[49] Der Solarserver, Das Internetportal zur Sonnenenergie, 2005,<br />

Online-Forum: www.solarserver.de<br />

[50] Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., DLR, März 2005,<br />

Energiewirtschaftliche Perspektiven der Photovoltaik<br />

EUtech GREENPEACE Energie & I Management <strong>2000</strong> <strong>Megawatt</strong> GmbH -- <strong>sauber</strong>!<br />

Seite 137<br />

Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath


[51] Bundesverband Solarindustrie, BSi, Unternehmensvereinigung<br />

Solarwirtschaft, UVS, Mai 2003, Positionspapier: Novellierung des EEG im<br />

Bereich Photovoltaik<br />

[52] Osmer, Solartechnik, Broschüre: Aus Licht wird Strom, http://www.osmersolar.de/download/sonstiges/OS_Endkunden_Prospekt.pdf<br />

[53] Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung, BKWK, 2005, Artikel der<br />

Internetseite des BKWK<br />

[54] Verband der deutschen industriellen Energie- und Kraftwirtschaft e.V., VIK,<br />

2004, Statistik der Energiewirtschaft, Ausgabe 2004<br />

[55] Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt, DLR, Nitsch,1997,<br />

Potenziale und Chancen der Kraft-Wärme-Kopplung in Deutschland<br />

[56] Einbock, S., Juli 2005, Strom aus Biogas - Wer ist für die Umspannung<br />

zur Einspeisung ins Stromnetz zuständig? in:<br />

www.juraforum.de/jura/news/news/p/1/id/36498/f/106/<br />

[57] Kasper, K., 2005, Was ist von kombinierten Gas- und Dampfturbinen-<br />

Kraftwerken (GuD-Anlagen) zu erwarten?<br />

[58] Österreichisches Bundesministerium für Verkehr, Innovation und<br />

Technologie, Abteilung für Energie- und Umwelttechnologien und<br />

Österreichische Energieagentur, 1999-2005, Internet-Artikel: KWK mit<br />

kombiniertem Dampf- und Gas-Kreislauf (GuD Prozess)<br />

[59] Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung, BKWK, Traube, K., 2005,<br />

Potenziale der KWK<br />

[60] WINGAS GmbH, 2005, Artikel der Internetseite der WINGAS GmbH:<br />

Gaskraftwerken gehört die Zukunft<br />

[61] Statistisches Bundesamt, 2005, Fachserie 4/Reihe 4.1.4: Produzierendes<br />

Gewerbe, 2004<br />

[62] Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen, www.ag-energiebilanzen.de<br />

[63] ZVEI Fachkongress „Energie Dialog“, 27. und 28. September 2004<br />

Mannheim, „Energieversorgung zwischen Klimavorsorge,<br />

Versorgungssicherheit und -wirtschaftlichkeit“<br />

[64] Presseinformation der Energieagentur NRW, Wuppertal, 24.10.2001<br />

[65] Frauenhofer ISI, FfE, Karlsruhe 2003, Möglichkeiten, Potenziale,<br />

Hemmnisse und Instrumente zur Senkung des Energieverbrauchs<br />

EUtech GREENPEACE Energie & I Management <strong>2000</strong> <strong>Megawatt</strong> GmbH -- <strong>sauber</strong>!<br />

Seite 138<br />

Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath


anchenübergreifender Techniken in den Bereichen Industrie und<br />

Kleinverbrauch<br />

[66] Mannsbart, W., Cremer, C., et al., 2002, Rationelle Energieverwendung,<br />

in: Brennstoff-Wärme-Kraft (BWK), Bd. 54 (2002), Nr.4 -April, S.91-97<br />

[67] Radgen, P., Blaustein, E., Karlsruhe 2001, Compressed Air Systems in the<br />

European Union<br />

[68] Berechnungstool SinaSave Version 1.0 von Siemens Automation and Drives<br />

(A&D), in: www.siemens.de/energiesparprogramm<br />

[69] IER/WI, Prognos, Juni 2002, Szenarienerstellung, Bericht für die Enquete-<br />

Kommission „Nachhaltige Energieversorgung“ des Deutschen Bundestages<br />

[70] Lehmann, H., Evans, G., Herbergs, S., Peter, S., Kreta 2003, ”SimREN: A<br />

software tool for the simulation and optimisation of renewable electrical<br />

supply systems“; „Renewable Energy Sources for Islands - Tourism and<br />

Water“, European Renewable Energy Council<br />

[71] www.energyrichjapan.info<br />

[72] Special BoA Niederaußem, in Energiewirtschaftliche Tagesfragen 52. Jg<br />

(2002), H.9, S.3-30<br />

[73] Breuer, H.: Überkritische Braunkohlekraftwerke, in BWK, Bd. 57 (2005),<br />

Nr. 6, S. 47-51<br />

[74] Bremer Energie Institut: Ermittlung der Arbeitsplätze und<br />

Beschäftigungswirkungen im Bereich Erneuerbare Energien. Bremen 2003<br />

[75] Beerbaum, St.: Beschäftigungseffekte biomassebefeuerter<br />

Konversionsanlagen. In: Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 52. Jg.<br />

(2002), H.6, S. 412-414<br />

[76] Information der Unternehmensvereinigung Solarwirtschaft e.V., Berlin, und<br />

der DGS, September 2005<br />

[77] Öko-Institut, Ifeu, Izes, Fraunhofer Umsicht, et al.: Stoffstromprojekt<br />

Biomasse. Freiburg 2004<br />

[78] Bundesverband Windenergie e.V.: Arbeitsplatzstatistik Windenergie-<br />

Branche für das Jahr 2004. Osnabrück 2005<br />

[79] Ziesing, Einführung in die Thematik der „Externen Kosten“, Bericht und<br />

Ergebnisse des Workshops „Externe Kosten“ veranstaltet von Bremer<br />

Energie-Konsens GmbH und Verband der Elektrizitätswirtschaft am 11.<br />

März 2003 in der Bremer Landesvertretung Berlin<br />

EUtech GREENPEACE Energie & I Management <strong>2000</strong> <strong>Megawatt</strong> GmbH -- <strong>sauber</strong>!<br />

Seite 139<br />

Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath


[80] Jelinek, W., Karner, K., Rass, A., Externe Kosten im Energiebereich,<br />

Energiebeauftragter des Landes Steiermark<br />

[81] Kemfert, C., <strong>Die</strong> ökonomischen Kosten des Klimawandels, Wochenbericht<br />

des DIW Berlin 42/04<br />

[82] Internationale Energieagentur www.iea.org, Download vom 15.07.2005<br />

[83] Zusammenfassung der Positionen zu den „Externen Kosten“, Bericht und<br />

Ergebnisse des Workshops „Externe Kosten“ veranstaltet von Bremer<br />

Energie-Konsens GmbH und Verband der Elektrizitätswirtschaft am 11.<br />

März 2003 in der Bremer Landesvertretung Berlin<br />

EUtech GREENPEACE Energie & I Management <strong>2000</strong> <strong>Megawatt</strong> GmbH -- <strong>sauber</strong>!<br />

Seite 140<br />

Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath


10 ANHANG<br />

Anhang A<br />

Liste potenzieller Zulieferer in NRW*<br />

Anhang A.1 Geothermie A-1<br />

Anhang A.2 Windkraft A-1<br />

Anhang A.3 Biomasse A-3<br />

Anhang A.4 Biogas A-4<br />

Anhang A.5 Photovoltaik A-4<br />

Anhang A.6 GuD/KWK A-5<br />

Anhang A.7 Wasserkraft A-6<br />

* ohne Anspruch auf Vollständigkeit<br />

Anhang B<br />

Anhang B.1<br />

Anhang B.2<br />

Anhang B.2.1<br />

Anhang B.2.2<br />

Anhang B.2.3<br />

Anhang B.3<br />

Anhang B.4<br />

Anhang B.5<br />

Anhang B.6<br />

Anhang B.7<br />

Anhang B.8<br />

Anhang B.9<br />

Anhang B.9.1<br />

Anhang B.9.2<br />

Anhang B.9.3<br />

Anhang B.10<br />

Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen<br />

Geothermie<br />

Windkraft<br />

Onshore Neubau WKA<br />

Onshore Repowering WKA<br />

Offshore WKA<br />

Biomasse<br />

Biogas<br />

Photovoltaik<br />

Wasserkraft<br />

KWK<br />

GuD<br />

Effizienzprojekte<br />

Druckluft<br />

Kälte<br />

Sonstige elektrische Antriebe<br />

Wirtschaftlichkeit Alternativkonzept<br />

Anhang B.10.1 Szenario 1<br />

Anhang B.10.2 Szenario 2<br />

EUtech GREENPEACE Energie & I Management <strong>2000</strong> <strong>Megawatt</strong> GmbH -- <strong>sauber</strong>!<br />

Seite 141<br />

Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath


A<br />

LISTE POTENTIELLER ZULIEFERER IN NORDRHEIN-WESTFALEN<br />

A.1 GEOTHERMIE<br />

Firma Standort Tätigkeitsfeld<br />

Waterkotte Wärmepumpen<br />

GmbH<br />

Herne<br />

Wärmepumpen Hersteller<br />

IWG - Innovationszentrum Gladbeck Kompetenzzentrum für Wärmepumpen<br />

Hautec AG Bedburg-Hau Wärmepumpen Hersteller<br />

Aix-o-therm GmbH Aachen Beratung / Planung / Gutachten /<br />

Projektabwicklung<br />

E·S·T Gesellschaft für<br />

Energiesystemtechnik mbH<br />

EWS Erdwärme-<br />

Systemtechnik GmbH & Co.<br />

KG<br />

Essen Beratung / Planung / Gutachten /<br />

Projektabwicklung<br />

Delbrück Beratung / Planung / Gutachten /<br />

Projektabwicklung<br />

Lüneborg Wärme und Solar<br />

GmbH<br />

Herdecke<br />

Vertrieb von thermischen Solarsystemen,<br />

Pelletsheizungen, Wärmepumpen,<br />

Brennwerttechnik<br />

Planungsbüro Graw Osnabrück Beratung / Planung / Gutachten /<br />

Projektabwicklung<br />

Sauerlandwärme GmbH Bestwig Energieberatung, Contracting, Vertrieb von<br />

Holzpelletkesseln, Holzspezialkesseln,<br />

Solaranlagen, NW-Übergabestationen, Speicher-<br />

Systemen und Geothermieprodukten<br />

A.2 WINDKRAFT<br />

Firma Standort Tätigkeitsfeld<br />

Anker Schroeder Asdo<br />

Zugankersystem GmbH<br />

Dortmund<br />

Befestigungssysteme.<br />

Mewtek Essen <strong>Die</strong>nstleistung: Genehmigungsplanung,<br />

Baubegleitung<br />

Lust Drivetronics GmbH Unna Elektrik/ Elektronik: Geregelte Antriebstechnik,<br />

Pitchsysteme<br />

Hitachi AIC Krefeld Elektrik/ Elektronik: Kondensatoren<br />

Gothe & Co. GmbH Mühlheim/Ruhr Elektrik/ Elektronik:<br />

EUtech GREENPEACE Energie & I Management <strong>2000</strong> <strong>Megawatt</strong> GmbH -- <strong>sauber</strong>!<br />

Seite A-1<br />

<strong>Die</strong> Alternative zum geplanten RWE Braunkohle-Kraftwerk Neurath


Firma Standort Tätigkeitsfeld<br />

Mittelspann.Verbindungssysteme<br />

3M Deutschland GmbH Neuss Erosionsschutzfolie für Rotorblätter<br />

Bosch Rexroth AG Witten Getriebe<br />

Eickhoff Maschinenfabrik<br />

GmbH<br />

Bochum<br />

Getriebe<br />

Hansen Transmissions Gevelsberg Getriebe<br />

Jahnel-Kestermann<br />

Getriebewerke Bochum GmbH<br />

Zollern-Dorstener<br />

Antriebstechnik GmbH & Co.<br />

KG<br />

Bochum<br />

Dorsten<br />

Getriebe<br />

Getriebe<br />

Winergy AG Voerde Getriebe, Umrichter, Generatoren, Kupplung<br />

Hoesch Rothe Erde GmbH Dortmund Großwälzlager<br />

BBB Umwelttechnik Gelsenkirchen Internationale Projektentwicklung u.<br />

Investorenberatung<br />

NES Electric Systems GmbH &<br />

Co. KG<br />

Dürener Maschinenfabrik und<br />

Eisengießerei H. Depiereux<br />

Momac Ges. für<br />

Maschinenbau mbH & Co.KG<br />

Dortmund<br />

Dorsten<br />

Moers<br />

Leistungskabel<br />

Maschinen- und Anlagenbau<br />

Maschinen- und Anlagenbau<br />

Flender Service GmbH Herne Service<br />

Airwerk GmbH, Essen Essen Stahlgittermaste<br />

August Friedberg GmbH Gelsenkirchen Verbindungstechnik für die Windenergie<br />

Friedr. Lohmann GmbH Witten Werkzeugstähle und Edelstahlformguss<br />

Friedrich Flender AG Bocholt Getriebe<br />

Brauer Maschinentechnik<br />

GmbH<br />

Bocholt<br />

Getriebe<br />

Metso Drives GmbH Wuppertal Getriebe<br />

Saertex Wagener GmbH & Co<br />

KG<br />

Saerbeck<br />

Armierung für Rotorblätter<br />

Oevermann GmbH & Co.KG Münster Türme<br />

TWK-ELEKTRONIK GmbH Düsseldorf Elektrik/ Elektronik<br />

GWU-Umwelttechnik GmbH Erftstadt Wettersensoren<br />

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Seite A-2<br />

<strong>Die</strong> Alternative zum geplanten RWE Braunkohle-Kraftwerk Neurath


Firma Standort Tätigkeitsfeld<br />

Holtmann & Stierle Chemie<br />

GmbH<br />

Bielefeld<br />

Oberflächentechnik<br />

Eneco GmbH Münster Fachgutachten<br />

Inventus GmbH Bergheim Produktion und Vertrieb von kleinen<br />

Windkraftanlagen (bis 10 kW)<br />

Vestas Deutschland GmbH<br />

Osnabrück<br />

(Husum)<br />

Produktion von Windkraftanlagen<br />

A.3 BIOMASSE<br />

Firma Standort Tätigkeitsfeld<br />

Hese Umwelt GmbH Gelsenkirchen Biogas- / Kompostierungsanlagen<br />

Standardkessel GmbH Duisburg Anlagenbau und Planung<br />

Denaro Energiesysteme GmbH Unna-<br />

Hemmerde<br />

produktneutrale Beratung, Projektentwicklung<br />

und Projektierung<br />

G.A.S. Energietechnologie<br />

GmbH<br />

Loick Bioenergie ENR GmbH<br />

Bigatec - Ingenieurbüro für<br />

Bioenergie<br />

Krefeld<br />

Dorsten-<br />

Lembeck<br />

Rheinberg<br />

Anlagenhersteller, Entwickler und Betreiber<br />

Planung, Finanzierung, Betrieb von<br />

Biogasanlagen<br />

Energiekonzepte und Anlagenplanungen<br />

Pro2 Anlagentechnik GmbH Willich Biogas-BHKW und Systeme zur Biogas-,<br />

Klärgas-, Grubengas- und Deponiegasnutzung<br />

BIO ENERGY BIOGAS GmbH<br />

Holz-Energie-Zentrum-Olsberg<br />

GmbH<br />

B. Maier<br />

Zerkleinerungstechnik GmbH<br />

Bad<br />

Oeynhausen<br />

Olsberg<br />

Bielefeld<br />

Bau von Anlagen zur Gewinnung von Biogas<br />

Produktion und Vertrieb biogener Festbrennstoffe<br />

(u.a. Pellets, Hackschnitzel, Scheite)<br />

Komponenten und Anlagen einschliesslich<br />

Holzaufbereitung und Fördertechnik<br />

Sauerlandwärme GmbH Bestwig Vertrieb von Holzpelletkesseln, Holzspezialkesseln,<br />

Solaranlagen, NW-Übergabestationen,<br />

Speicher-Systemen und Geothermieprodukten<br />

Harpen AG Dortmund Bau und Betrieb von Windkraft-, Biomasse- und<br />

Solaranlagen<br />

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Seite A-3<br />

<strong>Die</strong> Alternative zum geplanten RWE Braunkohle-Kraftwerk Neurath


A.4 BIOGAS<br />

Firma Standort Tätigkeitsfeld<br />

Hese Umwelt GmbH Gelsenkirchen Biogas- / Kompostierungsanlagen<br />

Standardkessel GmbH Duisburg Anlagenbau und Planung<br />

Denaro Energiesysteme GmbH Unna-<br />

Hemmerde<br />

produktneutrale Beratung, Projektentwicklung<br />

und Projektierung<br />

G.A.S. Energietechnologie<br />

GmbH<br />

Loick Bioenergie ENR GmbH<br />

Bigatec - Ingenieurbüro für<br />

Bioenergie<br />

Krefeld<br />

Dorsten-<br />

Lembeck<br />

Rheinberg<br />

Anlagenhersteller, Entwickler und Betreiber<br />

Planung, Finanzierung, Betrieb von<br />

Biogasanlagen<br />

Energiekonzepte und Anlagenplanungen<br />

Pro2 Anlagentechnik GmbH Willich Biogas-BHKW und Systeme zur Biogas-,<br />

Klärgas-, Grubengas- und Deponiegasnutzung<br />

BIO ENERGY BIOGAS GmbH<br />

Bad<br />

Oeynhausen<br />

Bau von Anlagen zur Gewinnung von Biogas<br />

ARCHEA GmbH Hess.Oldendorf Herstellung und Vertrieb von Biogasanlagen,<br />

Biogastechnik<br />

EWO Energietechnologie<br />

GmbH<br />

Lichtenau<br />

Vertrieb und Planung von landwirtschaftlichen<br />

Biogasanlagen, Photovoltaikanlagen,<br />

Wasserkraftanlagen<br />

A.5 PHOTOVOLTAIK<br />

Firma Standort Tätigkeitsfeld<br />

Shell Solar GmbH Gelsenkirchen Solarzellen-Hersteller<br />

Scheuten Solar Technology<br />

GmbH<br />

Hoesch Contecna Systembau<br />

GmbH<br />

ThyssenKrupp Bausysteme<br />

GmbH<br />

Gelsenkirchen<br />

Oberhausen<br />

Dinslaken<br />

Solarmodul-Hersteller<br />

Solarfassaden, Solardachziegel<br />

Photovoltaik-Dach- und Fassadensystem<br />

Ecosolar Duisburg Herstellung von Dach-Montagessytemen<br />

Abakus Energiesysteme GmbH Gelsenkirchen<br />

Vertrieb, Planung, Produktentwicklung<br />

Glasid AG Essen Glashersteller<br />

Rosendahl Energietechnik Krefeld "Internationaler Vertrieb von Photovoltaik-<br />

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Seite A-4<br />

<strong>Die</strong> Alternative zum geplanten RWE Braunkohle-Kraftwerk Neurath


Firma Standort Tätigkeitsfeld<br />

GmbH<br />

SunWare Solartechnik GmbH<br />

& Co KG<br />

Duisburg<br />

Wechselrichtern und Systemlösungen zum<br />

Aufbau von Inselnetzen"<br />

Solland Solar Energy BV<br />

Aachen, Heerlen Hersteller von Solarmodulen und Laderegler für<br />

dezentrale Anwendungen (Boote etc.)<br />

Solarworld AG Bonn Solarzellen-Hersteller<br />

Biohaus Paderborn Entwicklung, Produktion und Handel mit<br />

Produkten zur solaren Stromerzeugung aus<br />

Photovoltaik<br />

Energiebau Solarstromsysteme<br />

GmbH<br />

Köln<br />

Handel, AG Solar<br />

Harpen AG Dortmund Vertrieb von Komplettsystemen und<br />

Komponenten, Entwicklung und Herstellung von<br />

Montagesystemen, Anlagenplanung und<br />

Projektierung<br />

A.6 GUD / KWK<br />

Firma Standort Tätigkeitsfeld<br />

Diga Service GmbH Essen Service, Anlagenbau<br />

ETW Energietechnik GmbH Moers Hersteller BHKW<br />

G.A.S. – Energietechnologie<br />

GmbH<br />

Henkelhausen GmbH & Co.<br />

KG<br />

Krefeld<br />

Krefeld<br />

Hersteller BHKW, Schwerpunkt Deponiegas,<br />

Grubengas und Biogas.<br />

Vertrieb, Montage, Modifikation von Motoren<br />

Munk Hamm Komponentenhersteller für BHKW, BHKW-<br />

Teilprojekt der ef.ruhr<br />

COMUNA-metall GmbH Herford Hersteller BHKW<br />

Sokratherm GmbH & Co. KG Hiddenhausen Hersteller BHKW<br />

Pro2 Anlagentechnik GmbH Willich Hersteller von Blockheizkraftwerke /<br />

Gasmotorenanlagen / Microturbinen<br />

BTB Wasser- und<br />

Energietechnik<br />

Heek<br />

Vertrieb, Systemanbieter, Service von BHKW<br />

Jenbacher GmbH Essen Vertrieb<br />

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Seite A-5<br />

<strong>Die</strong> Alternative zum geplanten RWE Braunkohle-Kraftwerk Neurath


A.7 WASSERKRAFT<br />

Firma Standort Tätigkeitsfeld<br />

Bega Wasserkraftanlagen<br />

GmbH<br />

B. Maier Wasserkraft GmbH<br />

Anlagenbau<br />

Bochum<br />

Bielefeld<br />

Herstellung von Wasserrädern<br />

Turbinenhersteller<br />

MAX-tec Köln Kleine Wasserkraftanlagen<br />

Vollmer Mühlenbau Werther Hersteller von Schaltanlagen, Steuerungs- und<br />

Regeltechnik<br />

Deutsche Montan Technologie<br />

GmbH<br />

Essen<br />

Messtechnik, Elektrotechnik<br />

Brauer Maschinentechnik Bocholt Getriebeherstellung<br />

EWO Energietechnologie<br />

GmbH<br />

Lichtenau<br />

Vertrieb und Planung von landwirtschaftlichen<br />

Biogasanlagen, Photovoltaikanlagen,<br />

Wasserkraftanlagen<br />

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<strong>Die</strong> Alternative zum geplanten RWE Braunkohle-Kraftwerk Neurath


Anhang B - Wirtschaftlickeitsbetrachtungen<br />

Anhang B.1: Geothermie<br />

Anlagentyp<br />

Anzahl der Anlage à Kosten installierte Produktion Gutschrift<br />

7,5 MW (netto) Invest Wartung Personal Leistung Strom Wärme Wärme<br />

Mio € Mio €/a Mio €/a MW GWh/a GWh/a Mio €/a<br />

Aquifere 10 600 4,50 1,50 75 564 0 0<br />

HDR 20 1200 9,00 3,00 150 1127 0 0<br />

Summe 30 1800 13,50 4,50 225 1691 0 0<br />

Kosten pro Anlage [Mio €] 60<br />

Spez. Anlagenkosten [€/kW] 8.000<br />

Lebensdauer der Anlage [a] 20<br />

Interner Zinssatz [%] 6<br />

q 1,06<br />

Annuität 156,93 Mio €/a<br />

lineare Abschreibung Investition 90,00 Mio €/a<br />

Stromgestehungskosten [€/MWh] 103,47 (inkl. anuisierte Investition)<br />

Stromgestehungskosten [ct/kWh] 10,35<br />

spez. EEG-Vergütung in 2010 [€/MWh] 143,60<br />

Bruttoerlöse aus Stromverkauf 242,77734 Mio €/a<br />

Differenz [€/MWh] 40,13<br />

Bruttoerlös abzgl. Betriebskosten 224,78 Mio €/a<br />

Wirtschaftlichkeit des Anlagenparks:<br />

ROI - Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

Net Profit - N P 134,78 Mio €/a Bruttoerlöse abzgl. Betriebskosten und lineare Abschreibung<br />

K A 900,00 Mio €/a Durchschn. gebundenes Kapital (Io /2)<br />

ROI =N P /K A *100 Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

ROI 14,98% p.a.<br />

NPV - Net Present Value (Nettobarwert)<br />

Rentenbarwertfaktor - PF 11,47<br />

NPV 778,18 Mio €/a<br />

IRR - Internal Rate of Return (Interner Zinsfuß)<br />

IRR 11,12% p.a.<br />

2010 2011 2012 2013 2014 ... 2030<br />

-1800 224,78 224,78 224,78 224,78 224,78 ... 224,78


Anhang B.2: Windenergie<br />

B 2.1: ONSHORE NEUBAU Erzgebirge I Erzgebirge II<br />

Kassel,<br />

Rothaargeb.<br />

Schwerin<br />

Münster,<br />

Wittenberge, 2<br />

Parks<br />

Münster II,<br />

Hannover 2<br />

Parks<br />

Giessen,<br />

Marburg<br />

Eifel Braunschweig Braunschweig II SUMME<br />

Anlagenzahl 5 3 3 5 20 20 10 10 10 10 96<br />

Leistung pro Anlage in MW 3,0 3,0 2,0 3,0 2,75 2,0 1,5 1,5 3,0 2,0<br />

Volllasstunden in h/a 2.200 2.200 2.200 2.000 1.800 1.800 1.850 1.850 1.800 1.850<br />

Investitionskosten<br />

Anlage 750 €/kW 11.250.000 6.750.000 4.500.000 11.250.000 41.250.000 30.000.000 11.250.000 11.250.000 22.500.000 15.000.000<br />

Fundament, Netzanschluss, Planung,<br />

Geländeerschließung<br />

25,0% der Anlagenkosten 2.812.500 1.687.500 1.125.000 2.812.500 10.312.500 7.500.000 2.812.500 2.812.500 5.625.000 3.750.000<br />

Gesamte Investitionskosten € 14.062.500 8.437.500 5.625.000 14.062.500 51.562.500 37.500.000 14.062.500 14.062.500 28.125.000 18.750.000 206.250.000<br />

Kosten<br />

W+I E/a 4,8% der Investitionskosten 675.000 405.000 270.000 675.000 2.475.000 1.800.000 675.000 675.000 1.350.000 900.000 9.900.000<br />

Annuität €/a 1.226.033 735.620 490.413 1.226.033 4.495.454 3.269.421 1.226.033 1.226.033 2.452.066 1.634.710 17.981.815<br />

lineare Abschreibung der Investition €/a 703.125 421.875 281.250 703.125 2.578.125 1.875.000 703.125 703.125 1.406.250 937.500<br />

Stromgestehungskosten ct/kWh 5,76 5,76 5,76 6,34 7,04 7,04 6,85 6,85 7,04 6,85<br />

Erlöse nach EEG §10<br />

Errichtung in 2010<br />

Lebensdauer [a] 20<br />

Vergütung, erhöht [ct/kWh] 7,71<br />

Dauer der erhöten Vergütung [a] 16<br />

Vergütung, regulär [ct/kWh] 4,87<br />

Dauer der regulären Vergütung [a] 4<br />

Gesamte Vergütung €/a 2.356.860 1.414.116 942.744 2.142.600 7.070.580 5.142.240 1.981.905 1.981.905 3.856.680 2.642.540 29.532.170<br />

Bruttovergütung abzgl. Betriebskosten 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

Amortisation a 6,0 6,0 6,0 6,6 7,3 7,3 7,1 7,1 7,3 7,1<br />

Leistung 15 9 6 15 55 40 15 15 30 20 220<br />

Jahresarbeit 33.000 19.800 13.200 30.000 99.000 72.000 27.750 27.750 54.000 37.000 413.500<br />

Test der Wirtschaftlichkeit 455.827 273.496 182.331 241.567 100.126 72.819 80.872 80.872 54.614 107.830<br />

ROI - Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

Net Profit - N P (Bruttoerlöse abzgl. Betriebskosten und lineare Abschreibung) 978.735 587.241 391.494 764.475 2.017.455 1.467.240 603.780 603.780 1.100.430 805.040<br />

K A (Durchschn. gebundenes Kapital (I o /2) ) 7.031.250 4.218.750 2.812.500 7.031.250 25.781.250 18.750.000 7.031.250 7.031.250 14.062.500 9.375.000<br />

ROI (Return on Investment (statische Rentabilität) ) 13,92% 13,92% 13,92% 10,87% 7,83% 7,83% 8,59% 8,59% 7,83% 8,59%<br />

NPV - Net Present Value (Nettobarwert)<br />

Rentenbarwertfaktor - PF 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47<br />

NPV 5.228.302 3.136.981 2.091.321 2.770.756 1.148.441 835.229 927.597 927.597 626.422 1.236.797<br />

IRR - Internal Rate of Return (Interner Zinsfuß)<br />

-14.062.500 -8.437.500 -5.625.000 -14.062.500 -51.562.500 -37.500.000 -14.062.500 -14.062.500 -28.125.000 -18.750.000<br />

2010 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2011 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2012 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2013 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2014 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2015 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2016 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2017 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2018 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2019 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2020 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2021 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2022 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2023 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2024 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2025 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2026 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2027 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2028 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2029 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

2030 1.681.860 1.009.116 672.744 1.467.600 4.595.580 3.342.240 1.306.905 1.306.905 2.506.680 1.742.540<br />

IRR 10,49% p.a. 10,49% p.a. 10,49% p.a. 8,59% p.a. 6,57% p.a. 6,57% p.a. 7,09% p.a. 7,09% p.a. 6,57% p.a. 7,09% p.a.


B 2.2: ONSHORE REPOWERING<br />

Westküste<br />

Schleswig-<br />

Holstein I<br />

Westküste<br />

Schleswig-<br />

Holstein II<br />

Ostfriesland<br />

Küste Niedersachsen<br />

I und II<br />

Mecklenburg<br />

Vorpommern I<br />

Mecklenburg<br />

Vorpommern II<br />

Brandenburg Brandenburg II SUMME<br />

Altanlagen Anlagenzahl 12 12 11 21 8 11 12 9<br />

Leistung pro Anlage in MW 0,6 0,6 0,6 0,6 0,5 0,4 0,4 0,4<br />

Volllasstunden in h/a 2.200 2.200 2.200 2.200 1.500 1.500 1.800 1.800<br />

Vergütung in ct/kWh 6,92 6,92 6,92 6,92 6,92 6,92 6,92 6,92<br />

Gesamte Vergütung 1.095.732 1.095.732 1.004.421 1.917.531 415.050 456.555 597.672 448.254<br />

Neuanlagen Anlagenzahl 8 8 7 14 5 7 8 6 63<br />

Leistung pro Anlage in MW 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 2,0 2,0 2,0<br />

Volllasstunden in h/a (Voraussichtlich - nicht simuliert) 2.800 2.700 2.700 2.700 2.200 2.200 1.900 1.900<br />

Investitionskosten<br />

Anlage 750 €/kW 18.000.000 18.000.000 15.750.000 31.500.000 11.250.000 10.500.000 12.000.000 9.000.000<br />

Fundament, Netzanschluss, Planung,<br />

Geländeerschließung<br />

20,0% % der Anlagenkosten 3.600.000 3.600.000 3.150.000 6.300.000 2.250.000 2.100.000 2.400.000 1.800.000<br />

Gesamte Investitionskosten € 21.600.000 21.600.000 18.900.000 37.800.000 13.500.000 12.600.000 14.400.000 10.800.000 151.200.000<br />

Kosten<br />

W+I E/a 4,8% der Investitionskosten 1.036.800 1.036.800 907.200 1.814.400 648.000 604.800 691.200 518.400 7.257.600<br />

Annuität €/a 1.883.186 1.883.186 1.647.788 3.295.576 1.176.992 1.098.525 1.255.458 941.593 13.182.305<br />

Kompensationskosten Altanlage €/a, 6% der Vergütung des Altprojektes 65.744 65.744 60.265 115.052 24.903 27.393 35.860 26.895<br />

lineare Abschreibung der Investition €/a 1.080.000 1.080.000 945.000 1.890.000 675.000 630.000 720.000 540.000<br />

Stromgestehungskosten ct/kWh 4,35 4,51 4,51 4,51 5,53 5,53 6,40 6,40<br />

Erlöse nach EEG §10<br />

Errichtung in 2010<br />

Lebensdauer [a] 20<br />

Vergütung, erhöht [ct/kWh] 7,71<br />

Dauer der erhöten Vergütung [a] 18,8<br />

Vergütung, regulär [ct/kWh] 4,87<br />

Dauer der regulären Vergütung [a] 1,17<br />

Gesamte Vergütung €/a 5.069.792 4.888.728 4.277.637 8.555.274 2.489.630 2.323.655 2.293.477 1.720.108 31.618.301<br />

Bruttovergütung abzgl. Betriebskosten 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

Amortisation a 4,3 4,4 4,4 4,4 5,4 5,4 6,3 6,3<br />

Leistung, neu 16,8 16,8 14,4 29,4 11 9,6 11,2 8,4 118<br />

Jahresarbeit (voraussichtlich) 47.040 45.360 38.880 79.380 24.200 21.120 21.280 15.960 293.220<br />

Test der Wirtschaftlichkeit 2.149.806 1.968.742 1.722.649 3.445.298 664.638 620.329 346.820 260.115<br />

ROI - Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

Net Profit - N P (Bruttoerlöse abzgl. Betriebskosten und lineare Abschreibung) 2.887.248 2.706.184 2.365.172 4.735.822 1.141.727 1.061.461 846.417 634.813<br />

K A (Durchschn. gebundenes Kapital (I o /2) ) 10.800.000 10.800.000 9.450.000 18.900.000 6.750.000 6.300.000 7.200.000 5.400.000<br />

ROI (Return on Investment (statische Rentabilität) ) 26,73% 25,06% 25,03% 25,06% 16,91% 16,85% 11,76% 11,76%<br />

NPV - Net Present Value (Nettobarwert)<br />

Rentenbarwertfaktor - PF 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47 11,47<br />

NPV 24.658.101 22.581.311 19.758.647 39.517.294 7.623.351 7.115.128 3.977.995 2.983.496<br />

IRR - Internal Rate of Return (Interner Zinsfuß)<br />

-21.600.000 -21.600.000 -18.900.000 -37.800.000 -13.500.000 -12.600.000 -14.400.000 -10.800.000<br />

2010 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2011 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2012 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2013 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2014 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2015 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2016 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2017 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2018 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2019 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2020 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2021 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2022 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2023 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2024 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2025 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2026 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2027 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2028 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2029 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

2030 4.032.992 3.851.928 3.370.437 6.740.874 1.841.630 1.718.855 1.602.277 1.201.708<br />

IRR 18,10% p.a. 17,20% p.a. 17,20% p.a. 17,20% p.a. 12,49% p.a. 12,49% p.a. 9,46% p.a. 9,46% p.a.


B 2.3: OFFSHORE Nordsee Pilot I Nordsee Pilot II Ostsee Pilot<br />

Anlagenzahl 12 80 51 143<br />

Leistung pro Anlage in MW 5,0 3,0 4,5<br />

Volllasstunden in h/a 4.700 4.650 4.550<br />

Investitionskosten<br />

Anlage 840 57.960.000 231.840.000 221.697.000<br />

Fundament, Netzanschluss, Planung,<br />

Geländeerschließung etwa 100,0% der Anlagenkosten<br />

57.960.000 231.840.000 221.697.000<br />

Gesamte Investitionskosten € 115.920.000 463.680.000 443.394.000<br />

ertragsspezifische Investition ct/kWh 41,11 41,55 42,46<br />

Kosten<br />

W+I E/a 10,0% der Investitionskosten 11.592.000 46.368.000 44.339.400 102.299.400<br />

Annuität €/a 10.106.434 40.425.735 38.657.109 89.189.279<br />

lineare Abschreibung der Investition €/a 5.796.000 23.184.000 22.169.700<br />

Stromgestehungskosten ct/kWh 7,69 7,78 7,95<br />

Erlöse nach EEG §10<br />

Errichtung in 2010<br />

Lebensdauer [a] 20<br />

Vergütung, erhöht [ct/kWh] 8,57<br />

Dauer der erhöten Vergütung [a] 13,9 14,8 15,8<br />

Vergütung, regulär [ct/kWh] 5,83<br />

Dauer der regulären Vergütung [a] 6,1 5,3 4,3<br />

Gesamte Vergütung €/a 21.817.165 87.614.370 83.410.082 192.841.617<br />

Bruttovergütung abzgl. Betriebskosten 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

Amortisation a 5,3 5,3 5,3<br />

Leistung, neu 60 240 229,5 529,5<br />

Jahresarbeit 28<strong>2000</strong> 1116000 1044225 2.442.225<br />

Test der Wirtschaftlichkeit 118.731 820.635 413.573<br />

ROI - Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

Net Profit - N P (Bruttoerlöse abzgl. Betriebskosten und lineare Abschreibung) 4.429.165 18.062.370 16.900.982<br />

K A (Durchschn. gebundenes Kapital (I o /2) ) 57.960.000 231.840.000 221.697.000<br />

ROI (Return on Investment (statische Rentabilität) ) 7,64% 7,79% 7,62%<br />

NPV - Net Present Value (Nettobarwert)<br />

Rentenbarwertfaktor - PF 11,47 11,47 11,47<br />

NPV 1.361.837 9.412.614 4.743.650<br />

IRR - Internal Rate of Return (Interner Zinsfuß)<br />

-115.920.000 -463.680.000 -443.394.000<br />

2010 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2011 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2012 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2013 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2014 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2015 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2016 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2017 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2018 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2019 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2020 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2021 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2022 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2023 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2024 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2025 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2026 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2027 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2028 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2029 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

2030 10.225.165 41.246.370 39.070.682<br />

IRR 6,44% p.a. 6,55% p.a. 6,43% p.a.<br />

Annahmen für die Berechnungen in Anhang B 2<br />

Lebensdauer 20<br />

Zins 6%<br />

q 1,06


Anhang B.3: Biomasse<br />

Anlagentyp<br />

Anzahl der Anlage à Kosten<br />

installierte Produktion Gutschrift<br />

0,8 MW 2 MW 5 MW 20 MW Invest Wartung Personal Brennstoff Leistung Strom Wärme Wärme<br />

15% 25% 29% 35% Mio € Mio €/a Mio €/a Mio €/a MW GWh/a GWh/a Mio €/a<br />

800 kWel Heizkraftwerk 10 36 3,6 1,50 5,51 7,2 54 251 5<br />

2 MWel Heizkraftwerk 10 70 7,0 3,50 1,77 18,0 135 269 5<br />

5 MWel Heizkraftwerk 15 165 16,5 7,50 24,56 68 505 889 18<br />

20 MWel Kraftwerk 10 263 21,1 7,50 54,26 180 1347 0 0<br />

Summe 10 10 15 10 534 48,2 20 86 273 2041 1409 28<br />

Kosten pro Anlage [Mio €] 3,60 7,00 11,00 26,31<br />

Spez. Anlagenkosten [€/kW] 4.500 3.500 2.200 1.316<br />

Lebensdauer der Anlage [a] 20 20 20 20<br />

Interner Zinssatz [%] 6 6 6 6<br />

q 1,06 1,06 1,06 1,06<br />

Annuität 3,1 6,1 14,4 22,9<br />

lineare Abschreibung Investition 1,8 3,5 8,3 13,2<br />

Stromgestehungskosten ohne Wärmeauskopplung [ €/MWh] 255,05 136,389 124,578 78,489<br />

Stromgestehungskosten [€/MWh] 161,72 96,389 89,405 78,489<br />

Stromgestehungskosten [ct/kWh] 16,17 9,64 8,94 7,85<br />

spez. EEG Vergütung [€/MWh] 187,32 105,51 131,91 86,86<br />

Differenz (Erlös) 25,60 9,12 42,51 8,37<br />

Bruttoerlös aus Stromverkauf 10,10 14,22 66,65 117,02<br />

Bruttoerlös aus Wärmeverkauf 5,03 5,39 17,77 0,00<br />

Bruttoerlös aus Wärme- und Stromverkauf 15,12 19,60 84,42 117,02<br />

Holzbonus? nein nein ja ja<br />

NaWaRo Bonus? ja nein nein nein<br />

Technologiebonus? ja nein nein nein<br />

KWK-Bonus? ja ja ja nein<br />

Bruttoerlös abzgl. Betriebskosten 4,52 7,33 35,86 34,22<br />

Wirtschaftlichkeit des Anlagenparks: 0,8 MW 2 MW 5 MW 20 MW<br />

ROI - Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

Net Profit - N P 2,72 Mio €/a 3,83 Mio €/a 27,61 Mio €/a 21,06 Mio €/a Bruttoerlöse abzgl. Betriebskosten und lineare Abschreibung<br />

K A 18,00 Mio €/a 35,00 Mio €/a 82,50 Mio €/a 131,57 Mio €/a Durchschn. gebundenes Kapital (I o /2)<br />

ROI =N P /K A *100 Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

ROI 15,10% p.a. 10,95% p.a. 33,47% p.a. 16,01% p.a.<br />

NPV - Net Present Value (Nettobarwert)<br />

Rentenbarwertfaktor - PF 11,47 11,47 11,47 11,47<br />

NPV 137,5 154,9 803,3 1079,1<br />

IRR - Internal Rate of Return (Interner Zinsfuß)<br />

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 ... 2030<br />

-36 4,52 4,52 4,52 4,52 4,52 4,52 4,52 4,52 4,52 ... 4,52<br />

-70 7,33 7,33 7,33 7,33 7,33 7,33 7,33 7,33 7,33 ... 7,33<br />

-165 35,86 35,86 35,86 35,86 35,86 35,86 35,86 35,86 35,86 ... 35,86<br />

-263 34,22 34,22 34,22 34,22 34,22 34,22 34,22 34,22 34,22 ... 34,22<br />

IRR 11,2% 8,6% 21,4% 11,7%


Anhang B.4: Biogas<br />

Anzahl der Anlage à Kosten installierte Produktion Gutschrift<br />

Anlagentyp<br />

0,5 MW Invest Wartung Personal Brennstoff Leistung Strom Wärme Wärme<br />

Mio € Mio €/a Mio €/a Mio €/a MW GWh/a GWh/a Mio €/a<br />

0,5 MW- Anlage (Gülle und Ernterückständen) 303 291 13,635 9 20 136 954 0 0<br />

Summe 303 291 13,635 9 20 136 954 0 0<br />

Lebensdauer der Anlage [a] 15<br />

60% des Kapital hat eine Lebensdauer von 20 Jahren, 40% erreichen 10 Jahre, im Mittel wird daher eine<br />

Lebensdauer von 15 Jahren angesetzt. <strong>Die</strong> annuisierten Kosten bleiben über den Betrachtungszeitraum von 30<br />

Jahren konstant, da vereinfachend angenommen wird, daß sich die zu erwartende Kostendegression und die<br />

Inflationsrate ausgleichen.<br />

Interner Zinssatz [%] 6<br />

q 1,06<br />

Annuität 30,0<br />

lineare Abschreibung 19,4<br />

Stromgestehungskosten [€/MWh] 75,79 (inkl. annuisierte Investition)<br />

Stromgestehungskosten [ct/kWh] 7,58<br />

spez. EEG-Vergütung in 2010 [€/MWh] 97,79<br />

Bruttoerlöse aus Stromverkauf 93,34 Mio €/a<br />

Differenz (Erlös) [€/MWh] 22,00<br />

Bruttoerlös abzgl. Betriebskosten 51 Mio €/a<br />

Wirtschaftlichkeit des Anlagenparks:<br />

Net Profit - NP 32 Mio €/a Bruttoerlöse abzgl. Betriebskosten und lineare Abschreibung<br />

KA 146 Mio €/a Durchschn. gebundenes Kapital (Io/2)<br />

ROI =NP/KA*100 Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

ROI 21,68% p.a.<br />

NPV - Net Present Value (Nettobarwert)<br />

Rentenbarwertfaktor - PF 9,71<br />

NPV 203,98 Mio €/a<br />

IRR - Internal Rate of Return (Interner Zinsfuß)<br />

2010 2011 2012 2013 2014 ... 2030<br />

-291,3042 51 51 51 51 51 51 51<br />

IRR 16,84% p.a.


Anhang B.5: Photovoltaik<br />

Leistung Kosten<br />

Produktion<br />

Anlagentyp<br />

der Anlagen Invest Wartung<br />

Personal (in Wartungskosten<br />

enthalten)<br />

Strom<br />

MWp Mio € Mio €/a Mio €/a GWh/a<br />

Dach- Anlagen 100 283 4,25 0,00 155,4<br />

Freiflächen-Anlagen 0 0 0,00 0,00 0<br />

Summe 100 283,0 4,25 0,00 155,4<br />

Kosten pro Anlage [Mio €]<br />

Spez. Anlagenkosten [€/kWp] 2.830<br />

Lebensdauer der Anlage [a] 20<br />

Interner Zinssatz [%] 6<br />

q 1,06<br />

Annuität 24,67323 Mio €/a Dachanlagen Freiflächen<br />

lineare Abschreibung Investition 14,15 Mio €/a<br />

Stromgestehungskosten [€/MWh] 186,04 (inkl. anuisierte Investition) 186,04 186,04<br />

Stromgestehungskosten [ct/kWh] 18,60<br />

spez. EEG-Vergütung in 2010 [€/MWh] 396,95 310,24<br />

Bruttoerlöse aus Stromverkauf 61,70 Mio €/a 61,70 0,00<br />

Differenz [€/MWh] 210,91 124,20<br />

Bruttoerlös abzgl. Betriebskosten 57,46 Mio €/a<br />

Wirtschaftlichkeit des Anlagenparks:<br />

ROI - Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

Net Profit - N P 43,31 Mio €/a Bruttoerlöse abzgl. Betriebskosten und lineare Abschreibung<br />

K A 141,50 Mio €/a Durchschn. gebundenes Kapital (Io /2)<br />

ROI =N P /K A *100 Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

ROI 30,61% p.a.<br />

NPV - Net Present Value (Nettobarwert)<br />

Rentenbarwertfaktor - PF 11,47<br />

NPV 376,03 Mio €/a<br />

IRR - Internal Rate of Return (Interner Zinsfuß)<br />

IRR 19,85% p.a.<br />

2010 2011 2012 ... 2030<br />

-283 57,46 57,46 57,46 ... 57,46


Anhang B.6: Wasserkraft<br />

Ausbaupotential<br />

Leistungs- Kosten<br />

Wasser- installierte Produktion<br />

steigerung Invest Wartung Personal nutzungsgebühr Leistung Strom<br />

MW Mio € Mio €/a Mio €/a Mio €/a MW GWh/a<br />

Modernisierung 95 237,5 4,75 0,71 0,63 95 475,5<br />

Erweiterung 20 56 1,13 0,15 0,16 20 114,9<br />

Summe 115 293,5 5,88 0,86 0,79 115 590,40<br />

Spez. Anlagenkosten Modernisierung [€/kW] 2.500<br />

Spez. Anlagenkosten Erweiterung [€/kW] 2.800<br />

Lebensdauer der Anlage [a] 20<br />

Interner Zinssatz [%] 6<br />

q 1,06<br />

Annuität 25,6<br />

Gesamt-Wasserkraft<br />

Vergütung<br />

Modernisierung (alle) & Erweiterung Modernisierung Erweiterung<br />

Stromgestehungskosten [€/MWh] 56,10 66,5 63,75<br />

Stromgestehungskosten [ct/kWh] 5,61 6,65 6,375<br />

Erweiterung Modernisierung<br />

Annuität 4,88 20,71<br />

Stromgestehungskosten [€/MWh] 55,00 56,37<br />

inkl. annuisierte Investitionen<br />

Stromgestehungskosten [ct/kWh] 5,50 5,64<br />

Volllaststunden 5134<br />

lineare Abschreibung Investition 2,80 11,88<br />

102.680 487.730<br />

Stromgestehungskosten [€/a] 5.647.230 27.493.327<br />

Bruttoerlöse aus Stromverkauf 6.545.850 32.434.045<br />

Differenz 898.620 4.940.718<br />

Bruttoerlöse abzgl. Betriebskosten 6,55 32,43<br />

Wirtschaftlichkeit des Anlagenparks:<br />

ROI - Return on Investment (statische Rentabilität) Erweiterung Modernisierung<br />

ROI 8,25% p.a. 12,18% p.a.<br />

NPV - Net Present Value (Nettobarwert)<br />

NPV 19,1 134,5<br />

IRR - Internal Rate of Return (Interner Zinsfuß)<br />

2010 2011 2012 2013 2014 2015 ... 2030<br />

-56 6,55 6,55 6,55 6,55 6,55 6,55 6,55 6,55<br />

-237,5 32,43 32,43 32,43 32,43 32,43 32,43 32,43 32,43<br />

IRR 9,93% p.a. 12,32% p.a.


Anhang B.7: Industrielle KWK<br />

Branche<br />

Anzahl der Anlage à Kosten<br />

installierte Produktion Gutschrift<br />

10 MW 20 MW 50 MW Invest Wartung Personal Brennstoff Leistung Strom Wärme Wärme<br />

Mio € Mio €/a Mio €/a Mio €/a MW GWh/a GWh/a Mio €/a<br />

Chemie<br />

0 6 0 114 5,244 1,20 16,05 120 606 620 12<br />

0 0 6 240 11,04 1,50 40,40 300 1526 1562 31<br />

Papier<br />

0 5 0 95 4,37 1,00 13,38 100 505 517 10<br />

0 0 2 80 3,68 0,50 13,47 100 509 521 10<br />

Textil 3 0 0 30 1,38 0,60 4,01 30 152 155 3<br />

Ernährung 15 0 0 150 6,9 3,00 20,06 150 758 776 16<br />

Summe 18 11 8 709 32,614 7,80 107,37 800 4054 4151 83<br />

Kosten pro Anlage [Mio €] 10 19 MW 40<br />

Spez. Anlagenkosten [€/kW] 1.000 950 800 3056 61,12<br />

Jahresarbeit der Anlagen [GWh/a] 909 1.111 2.034<br />

Einzel-Anlagen<br />

Anlagenpark<br />

Lebensdauer der Anlage [a] 20 20 20 20<br />

Interner Zinssatz [%] 6 6 6 6<br />

q 1,06 1,06 1,06 1,06<br />

Annuität 15,7 18,2 27,9 61,8<br />

lineare Abschreibung Investition [Mio. €] 9,00 10,45 16,00<br />

Stromgestehungskosten [€/MWh] 36,343 33,044 27,946 31,226 (inkl. annuisierte Investition)<br />

Stromgestehungskosten [ct/kWh] 3,63 3,30 2,79 3,12<br />

Spez. Erlös aus Stromverkauf [€/MWh] 40,00 40,00 40,00<br />

Bruttoerlös aus Strom-/Wärmeverkauf [Mio €] 54,97 67,19 123,01<br />

Differenz [€/MWh] 18,63 34,14 95,06<br />

Bruttoerlös abzgl. Betriebskosten [Mio €] 19,02 25,95 52,42<br />

Wirtschaftlichkeit des Anlagenparks:<br />

ROI - Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

Net Profit - N P 10,02 Mio €/a 15,50 Mio €/a 36,42 Mio €/a Bruttoerlöse abzgl. Betriebskosten und lineare Abschreibung<br />

K A 90 Mio €/a 105 Mio €/a 160 Mio €/a Durchschn. gebundenes Kapital (I o /2)<br />

ROI =N P /K A *100 Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

ROI 11,13% p.a. 14,83% p.a. 22,76% p.a.<br />

NPV - Net Present Value (Nettobarwert)<br />

Rentenbarwertfaktor - PF 11,47 11,47 11,47<br />

NPV 338 279 441 1.058<br />

IRR - Internal Rate of Return (Interner Zinsfuß)<br />

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 ... 2030<br />

-180 19 19 19 19 19 19 19 19 ... 19<br />

-209 26 26 26 26 26 26 26 26 ... 26<br />

-320 52 52 52 52 52 52 52 52 ... 52<br />

IRR 8,8% 11,0% 15,6%


Anhang B.8: GuD<br />

Szenario<br />

Anzahl der Anlage à Kosten<br />

installierte Produktion Gutschrift Volllaststunden<br />

500 MW 250 MW Invest Wartung Personal Brennstoff Leistung Strom Wärme Wärme<br />

Mio € Mio €/a Mio €/a Mio €/a MW MWh/a MWh/a Mio €/a h/a<br />

Szenario 1 1 0 217,5 3,69 3,03 22,82 500 1.245.822 0 0 2.492<br />

Szenario 2 0 1 150 2,80 1,81 17,28 250 932.188 0 0 3.729<br />

Kosten pro Anlage [Mio €] 217,5 150,0<br />

Spez. Anlagenkosten [€/kW] 435 600<br />

Jahresarbeit der Anlagen [MWh/a] 1.245.822 932.188<br />

Volllaststunden 2.492 3.729<br />

Szenario 1 Szenario 2<br />

Lebensdauer der Anlage [a] 20 20<br />

Interner Zinssatz [%] 6 6<br />

q 1,06 1,06<br />

Annuität 19,0 13,1<br />

lineare Abschreibung Investition [Mio. €] 10,88 7,50<br />

Stromgestehungskosten [€/MWh] 38,938 37,509 (inkl. annuisierte Investition)<br />

Stromgestehungskosten [ct/kWh] 3,89 3,75<br />

Spez. Erlös aus Stromverkauf [€/MWh] 50,00 50,00<br />

Bruttoerlös aus Stromverkauf [Mio €] 62,29 46,61<br />

Differenz [€/MWh] 11,06 12,49<br />

Bruttoerlös abzgl. Betriebskosten [Mio €] 32,74 24,72<br />

Wirtschaftlichkeit des Anlagenparks:<br />

ROI - Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

Net Profit - N P 21,87 Mio €/a 17,22 Mio €/a Bruttoerlöse abzgl. Betriebskosten und lineare Abschreibung<br />

K A 109 Mio €/a 75 Mio €/a Durchschn. gebundenes Kapital (Io /2)<br />

ROI =N P /K A *100 Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

ROI 20,11% p.a. 22,96% p.a.<br />

NPV - Net Present Value (Nettobarwert)<br />

Rentenbarwertfaktor - PF 11,47 11,47<br />

NPV 158,1 133,56<br />

IRR - Internal Rate of Return (Interner Zinsfuß)<br />

2010 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 ... 2030<br />

-217,5 33 33 33 33 33 33 33 33 ... 33<br />

-150 25 25 25 25 25 25 25 25 ... 25<br />

IRR 13,9% 15,57%


Anhang B.9: Contracting-Projekte<br />

Anhang B.9.1: Druckluft<br />

Kosten Einsparung<br />

Bereich<br />

Umfang der Contracting-Projekte in spez. Invest Investition spez. Einsparung Einsparung<br />

installierter Kompressorleistung<br />

in kW in €/kW in Mio € in MWh/kW a in MWh/a<br />

Drehzahlvariable Antriebe 294.000 70 20,6 0,67 196.000<br />

übergeordnete Steuerungen 216.279 28 6,1 0,57 124.000<br />

Druckluftaufbereitung 162.500 20 3,3 0,16 26.000<br />

Gesamtauslegung/Mehrdruckanlagen 154.000 125 19,3 0,50 77.000<br />

Optimierung von Druckluftnetzen (Druckverlust und Leckagen) 77.000 250 19,3 1,00 77.000<br />

Summe 68,4 500.000<br />

Lebensdauer der Anlage [a] 6<br />

Interner Zinssatz [%] 6%<br />

q 1,06<br />

Annuität 13,91 Mio €/a<br />

lineare Abschreibung 11,40 Mio €/a<br />

"Stromvermeidungskosten" 27,81 €/MWh (annuisierte Investition)<br />

Stromvermeidungskosten 2,78 ct/kWh<br />

Strompreis 50,00 €/MWh<br />

Differenz 22,19 €/MWh<br />

Einsparung durch Stromvermeidung 25,00 Mio €/a<br />

Bruttoerlös Contractor 22,50 Mio €/a (10% der Einsparung verbleiben beim Kunden)<br />

Wirtschaftlichkeit der Effizienzmaßnahmen<br />

ROI - Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

Net Profit - N P 11,10 Mio €/a Bruttoerlöse abzgl. ineare Abschreibung<br />

K A 34,19 Mio €/a Durchschn. gebundenes Kapital (Io /2)<br />

ROI =N P /K A *100 Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

ROI 32,47% p.a.<br />

NPV - Net Present Value (Nettobarwert)<br />

Rentenbarwertfaktor - PF 4,92<br />

NPV 42,25 Mio €/a<br />

IRR - Internal Rate of Return (Interner Zinsfuß)<br />

Periode 0 1 ... 6<br />

Zahlung -68,4 22,5 ... 22,5<br />

IRR 23,73% p.a.


Anhang B.9.2: Kälte<br />

Stromeinsparung 700.000 MWh/a<br />

Gesamtinvestititon 105 Mio €<br />

Lebensdauer der Anlage [a] 6<br />

Interner Zinssatz [%] 6%<br />

q 1,06<br />

Annuität 21,35 Mio €/a<br />

lineare Abschreibung 17,50 Mio €/a<br />

Stromvermeidungskosten 30,50 €/MWh (annuisierte Investition)<br />

Stromvermeidungskosten 3,05 ct/kWh<br />

Strompreis 50,00 €/MWh<br />

Differenz 19,50 €/MWh<br />

Einsparung durch Stromvermeidung 35,00 Mio €/a<br />

Bruttoerlös Contractor 31,50 Mio €/a (10% der Einsparung verbleiben beim Kunden)<br />

Wirtschaftlichkeit der Effizienzmaßnahmen<br />

ROI - Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

Net Profit - N P 14,00 Mio €/a Bruttoerlöse abzgl. ineare Abschreibung<br />

K A 52,50 Mio €/a Durchschn. gebundenes Kapital (Io /2)<br />

ROI =N P /K A *100 Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

ROI 26,67% p.a.<br />

NPV - Net Present Value (Nettobarwert)<br />

Rentenbarwertfaktor - PF 4,92<br />

NPV 49,90 Mio €<br />

IRR - Internal Rate of Return (Interner Zinsfuß)<br />

Periode 0 1 ... 6<br />

Zahlung -105 31,5 ... 31,5<br />

IRR 19,91% p.a.


Anhang B.9.3: Sonstige elektrische Antriebe<br />

Kosten<br />

Einsparung<br />

Bereich<br />

Umfang der Contracting-Projekte in spez. Invest Investition spez. Einsparung Einsparung<br />

installierter Kompressorleistung<br />

in kW in €/kW in Mio € in MWh/kW a in MWh/a<br />

Hocheffiziente Motoren, Neuinvestition 2.222.222 24,0 53,3 0,13 280.000<br />

Hocheffiziente Motoren, Ersatzinvestition 952.381 100,5 95,7 0,13 120.000<br />

Drehzahlvariable Antriebe (Frequenzumrichter) 888.889 70,0 62,2 0,90 800.000<br />

Summe 211,3 1.200.000<br />

Lebensdauer der Anlage [a] 6<br />

Interner Zinssatz [%] 6%<br />

q 1,06<br />

Annuität 42,97 Mio €/a<br />

lineare Abschreibung 35,22 Mio €/a<br />

"Stromvermeidungskosten" 35,81 €/MWh (annuisierte Investition)<br />

"Stromvermeidungskosten" 3,58 ct/kWh<br />

Strompreis 50,00 €/MWh<br />

Differenz 14,19 €/MWh<br />

Einsparung durch Stromvermeidung 60,00 Mio €/a<br />

Bruttoerlös Contractor 54,00 Mio €/a (10% der Einsparung verbleiben beim Kunden)<br />

Wirtschaftlichkeit der Effizienzmaßnahmen<br />

ROI - Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

Net Profit - N P 18,78 Mio €/a Bruttoerlöse abzgl. ineare Abschreibung<br />

K A 105,65 Mio €/a Durchschn. gebundenes Kapital (Io /2)<br />

ROI =N P /K A *100 Return on Investment (statische Rentabilität)<br />

ROI 17,78% p.a.<br />

NPV - Net Present Value (Nettobarwert)<br />

Rentenbarwertfaktor - PF 4,92<br />

NPV 54,23 Mio €/a<br />

IRR - Internal Rate of Return (Interner Zinsfuß)<br />

0 1 2 ... 6<br />

-211,304127 54 54 ... 54<br />

IRR 13,77% p.a.


Anhang B.10 Anhang B.10.1: Szenario 1 2010<br />

Sensitivitätsanalyse<br />

Variation des Erdgas-Preises<br />

Erdgaspreis 11,24 €/MWh Abweichung in % + 40% + 30% + 20% + 10% + 0% - 10% -0,2<br />

EB Preis 20 €/EB Erdgas-Preis 15,73 14,61 13,48 12,36 11,24 10,11 8,99<br />

Strompreis 50 €/MWh<br />

GuD Investition, gesamt 217.500.000 €<br />

jährliche Kosten 53.791.765 €/a 63.123.064 60.790.239 58.457.414 56.124.590 53.791.765 51.458.940 49.126.115<br />

jährliche Erlöse 62.291.100 €/a 62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100<br />

Kapitalkosten 18.962.641 €/a 18.962.641 18.962.641 18.962.641 18.962.641 18.962.641 18.962.641 18.962.641<br />

Investition, Szenario 1 217.500.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 2.443.750 €/a 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750<br />

Personalkosten 2.443.750 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 32.385.374 €/a 41.716.673 39.383.848 37.051.023 34.718.199 32.385.374 30.052.549 27.719.724<br />

Brennstoffkosten 23.328.248 €/a 32.659.547 30.326.722 27.993.897 25.661.073 23.328.248 20.995.423 18.662.598<br />

Wartungskosten 9.057.126 €/a 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126<br />

Erlöse 62.291.100 €/a 62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100<br />

Erlöse aus Stromverkauf, 1. Szenario 62.291.100 €/a<br />

Industrielle KWK Investition, gesamt 709.000.000 €<br />

jährliche Kosten 228.874.966 €/a 272.364.477 261.492.099 250.619.721 239.747.344 228.874.966 218.002.589 207.130.211<br />

jährliche Erlöse 286.443.429 €/a 286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429<br />

Kapitalkosten 61.813.851 €/a 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851<br />

Investition, 10 MW Anlagen 180.000.000 €<br />

Investition, 20 MW Anlagen 209.000.000 €<br />

Investition, 50 MW Anlagen 320.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 25.800.000 €/a 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000<br />

Personalkosten, 10 MW Anlagen 3.600.000 €/a<br />

Personalkosten, 20 MW Anlagen 2.200.000 €/a<br />

Personalkosten, 50 MW Anlagen 20.000.000 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 141.261.115 €/a 184.750.626 173.878.248 163.005.870 152.133.493 141.261.115 130.388.738 119.516.360<br />

Brennstoffkosten, 10 MW Anlagen 24.315.991 €/a 34.042.387 31.610.788 29.179.189 26.747.590 24.315.991 21.884.392 19.452.792<br />

Wartungskosten, 10 MW Anlagen 8.260.538 €/a 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538<br />

Brennstoffkosten, 20 MW Anlagen 29.719.544 €/a 41.607.362 38.635.407 35.663.453 32.691.499 29.719.544 26.747.590 23.775.635<br />

Wartungskosten, 20 MW Anlagen 9.591.402 €/a 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402<br />

Brennstoffkosten, 50 MW Anlagen 54.688.241 €/a 76.563.538 71.094.714 65.625.889 60.157.065 54.688.241 49.219.417 43.750.593<br />

Wartungskosten, 50 MW Anlagen 14.685.400 €/a 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400<br />

Erlöse 286.443.429 €/a 286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429<br />

Erlöse aus Stromverkauf 203.220.000 €/a<br />

Wärmegutschrift 83.223.429 €/a<br />

Contracting Investition, gesamt 384.690.000<br />

jährliche Kosten 78.231.570 €/a 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570<br />

jährliche Erlöse 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000<br />

Kapitalkosten 78.231.570 €/a<br />

Investition, Druckluft 68.390.000 €<br />

Investition, Kälte 105.000.000 €<br />

Investition, elektrische Antriebe 211.300.000 €<br />

Erlöse, gesamt 108.000.000<br />

Erlöse aus Druckluftprojekten 22.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Kälteprojekten 31.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Projekten mit El. Antrieben 54.000.000 €/a<br />

Seekabel Investition, gesamt 139.700.000 €<br />

jährliche Kosten 14.420.773 €/a 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773<br />

jährliche Erlöse 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000<br />

Kapitalkosten 10.928.273 €/a<br />

Investition, gesamt 139.700.000<br />

Betriebskosten (fix) 3.492.500 €/a<br />

Betriebskosten 2.794.000 €/a<br />

Versicherungskosten 698.500 €/a<br />

Erlöse aus Verpachtung der Seekabel 16.764.000 €/a<br />

Geothermie Investition, gesamt 480.000.000 €<br />

jährliche Kosten 48.448.587 €/a 48.448.587 48.448.587 48.448.587 48.448.587 48.448.587 48.448.587 48.448.587<br />

jährliche Erlöse 89.018.358 €/a 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358<br />

Kapitalkosten 41.848.587 €/a<br />

Investitionen 480.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 6.600.000 €/a<br />

Personalkosten 4.950.000 €/a<br />

Instandhaltungskosten 1.650.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 89.018.358 €/a<br />

Erlöse aus Wartungsverträgen 158.848.501 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 703.319.101 €/a 703.319.101 703.319.101 703.319.101 703.319.101 703.319.101 703.319.101 703.319.101<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 862.167.603 €/a 862.167.603 862.167.603 862.167.603 862.167.603 862.167.603 862.167.603 862.167.603<br />

Geothermie 49.753.101 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 128.283.615 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 178.036.716 €/a<br />

Biogas 21.002.594 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 72.337.303 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 93.339.897 €/a<br />

Biomasse 35.362.113<br />

jährliche Kosten RWE 200.807.887 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 236.170.000 €/a<br />

Wind onshore - Neubau 1.618.185<br />

jährliche Kosten RWE 27.881.815 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 29.500.000 €/a<br />

Wind onshore - Repowering 11.117.695<br />

jährliche Kosten RWE 20.482.305 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 31.600.000 €/a<br />

Wind offshore 1.350.721<br />

jährliche Kosten RWE 191.489.279 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 192.840.000 €/a<br />

Photovoltaik 32.783.760<br />

jährliche Kosten RWE 28.918.230 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 61.701.989 €/a<br />

Laufwasser 5.860.333<br />

jährliche Kosten RWE 33.118.667 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 38.979.000 €/a<br />

Erlöse aus Emissionberechtigungen 132.439.308 132.439.308 132.439.308 132.439.308 132.439.308 132.439.308 132.439.308 132.439.308<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkauf<br />

von überschüssigen EB 132.439.308 €/a<br />

Summe Investition 1.930.890.000 €<br />

Summe jährliche Kosten 1.127.086.762 €/a €/a 1.179.907.571 1.166.702.369 1.153.497.167 1.140.291.964 1.127.086.762 1.113.881.560 1.100.676.357<br />

Summe jährliche Erlöse 1.557.123.797 €/a €/a 1.557.123.797 1.557.123.797 1.557.123.797 1.557.123.797 1.557.123.797 1.557.123.797 1.557.123.797<br />

Rohertrag Alternativkonzept 430.037.035 €/a €/a 377.216.226 390.421.428 403.626.631 416.831.833 430.037.035 443.242.238 456.447.440<br />

Rohertrag des BoA-Kraftwerks 289.800.000 €/a<br />

jährliche Kosten BoA 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000<br />

Stromgestehungskosten der BoA 555.200.000 €/a<br />

jährliche Erlöse BoA 845.000.000 845.000.000 845.000.000 845.000.000 845.000.000 845.000.000 845.000.000 845.000.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 800.000.000 €/a<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkauf<br />

von überschüssigen EB 45.000.000<br />

Rohertrag BoA 289.800.000 €/a 289.800.000 289.800.000 289.800.000 289.800.000 289.800.000 289.800.000 289.800.000<br />

Vorteil Alternativkonzept 140.237.035 €/a 87.416.226 100.621.428 113.826.631 127.031.833 140.237.035 153.442.238 166.647.440


Anhang B.10.1: Szenario 1 2010<br />

Sensitivitätsanalyse<br />

Erdgaspreis 11,24 €/MWh<br />

EB Preis 20 €/EB<br />

Strompreis 50 €/MWh<br />

GuD Investition, gesamt 217.500.000 €<br />

jährliche Kosten 53.791.765 €/a<br />

jährliche Erlöse 62.291.100 €/a<br />

Kapitalkosten 18.962.641 €/a<br />

Investition, Szenario 1 217.500.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 2.443.750 €/a<br />

Personalkosten 2.443.750 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 32.385.374 €/a<br />

Brennstoffkosten 23.328.248 €/a<br />

Wartungskosten 9.057.126 €/a<br />

Erlöse 62.291.100 €/a<br />

Erlöse aus Stromverkauf, 1. Szenario 62.291.100 €/a<br />

Variation des EB-Preises<br />

Abweichung in % -100% -50% -25% 0% 25% 50%<br />

EB-Preis 0 10 15 20 25 30<br />

53.791.765 53.791.765 53.791.765 53.791.765 53.791.765 53.791.765<br />

62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100<br />

Industrielle KWK Investition, gesamt 709.000.000 €<br />

jährliche Kosten 228.874.966 €/a<br />

jährliche Erlöse 286.443.429 €/a<br />

Kapitalkosten 61.813.851 €/a<br />

Investition, 10 MW Anlagen 180.000.000 €<br />

Investition, 20 MW Anlagen 209.000.000 €<br />

Investition, 50 MW Anlagen 320.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 25.800.000 €/a<br />

Personalkosten, 10 MW Anlagen 3.600.000 €/a<br />

Personalkosten, 20 MW Anlagen 2.200.000 €/a<br />

Personalkosten, 50 MW Anlagen 20.000.000 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 141.261.115 €/a<br />

Brennstoffkosten, 10 MW Anlagen 24.315.991 €/a<br />

Wartungskosten, 10 MW Anlagen 8.260.538 €/a<br />

Brennstoffkosten, 20 MW Anlagen 29.719.544 €/a<br />

Wartungskosten, 20 MW Anlagen 9.591.402 €/a<br />

Brennstoffkosten, 50 MW Anlagen 54.688.241 €/a<br />

Wartungskosten, 50 MW Anlagen 14.685.400 €/a<br />

228.874.966 228.874.966 228.874.966 228.874.966 228.874.966 228.874.966<br />

286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429<br />

Erlöse 286.443.429 €/a<br />

Erlöse aus Stromverkauf 203.220.000 €/a<br />

Wärmegutschrift 83.223.429 €/a<br />

Contracting Investition, gesamt 384.690.000<br />

jährliche Kosten 78.231.570 €/a<br />

jährliche Erlöse 108.000.000<br />

78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570<br />

108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000<br />

Kapitalkosten 78.231.570 €/a<br />

Investition, Druckluft 68.390.000 €<br />

Investition, Kälte 105.000.000 €<br />

Investition, elektrische Antriebe 211.300.000 €<br />

Erlöse, gesamt 108.000.000<br />

Erlöse aus Druckluftprojekten 22.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Kälteprojekten 31.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Projekten mit El. Antrieben 54.000.000 €/a<br />

Seekabel Investition, gesamt 139.700.000 €<br />

jährliche Kosten 14.420.773 €/a<br />

jährliche Erlöse 16.764.000<br />

Kapitalkosten 10.928.273 €/a<br />

Investition, gesamt 139.700.000<br />

Betriebskosten (fix) 3.492.500 €/a<br />

Betriebskosten 2.794.000 €/a<br />

Versicherungskosten 698.500 €/a<br />

Erlöse aus Verpachtung der Seekabel 16.764.000 €/a<br />

14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773<br />

16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000<br />

Geothermie Investition, gesamt 480.000.000 €<br />

jährliche Kosten 48.448.587 €/a<br />

jährliche Erlöse 89.018.358 €/a<br />

48.448.587 48.448.587 48.448.587 48.448.587 48.448.587 48.448.587<br />

89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358<br />

Kapitalkosten 41.848.587 €/a<br />

Investitionen 480.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 6.600.000 €/a<br />

Personalkosten 4.950.000 €/a<br />

Instandhaltungskosten 1.650.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 89.018.358 €/a<br />

Erlöse aus Wartungsverträgen 158.848.501 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 703.319.101 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 862.167.603 €/a<br />

703.319.101 703.319.101 703.319.101 703.319.101 703.319.101 703.319.101<br />

862.167.603 862.167.603 862.167.603 862.167.603 862.167.603 862.167.603<br />

Geothermie 49.753.101 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 128.283.615 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 178.036.716 €/a<br />

Biogas 21.002.594 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 72.337.303 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 93.339.897 €/a<br />

Biomasse 35.362.113<br />

jährliche Kosten RWE 200.807.887 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 236.170.000 €/a<br />

Wind onshore - Neubau 1.618.185<br />

jährliche Kosten RWE 27.881.815 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 29.500.000 €/a<br />

Wind onshore - Repowering 11.117.695<br />

jährliche Kosten RWE 20.482.305 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 31.600.000 €/a<br />

Wind offshore 1.350.721<br />

jährliche Kosten RWE 191.489.279 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 192.840.000 €/a<br />

Photovoltaik 32.783.760<br />

jährliche Kosten RWE 28.918.230 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 61.701.989 €/a<br />

Laufwasser 5.860.333<br />

jährliche Kosten RWE 33.118.667 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 38.979.000 €/a<br />

Erlöse aus Emissionberechtigungen 132.439.308<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkauf<br />

von überschüssigen EB 132.439.308 €/a<br />

0 66.219.654 99.329.481 132.439.308 165.549.135 198.658.962<br />

0 66.219.654 99.329.481 132.439.308 165.549.135 198.658.962<br />

Summe Investition 1.930.890.000 €<br />

Summe jährliche Kosten 1.127.086.762 €/a<br />

Summe jährliche Erlöse 1.557.123.797 €/a<br />

Rohertrag Alternativkonzept 430.037.035 €/a<br />

1.127.086.762 1.127.086.762 1.127.086.762 1.127.086.762 1.127.086.762 1.127.086.762<br />

1.424.684.489 1.490.904.143 1.524.013.970 1.557.123.797 1.590.233.624 1.623.343.451<br />

297.597.727 363.817.381 396.927.208 430.037.035 463.146.862 496.256.689<br />

Rohertrag des BoA-Kraftwerks 289.800.000 €/a<br />

jährliche Kosten BoA 555.200.000<br />

Stromgestehungskosten der BoA 555.200.000 €/a<br />

jährliche Erlöse BoA 845.000.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 800.000.000 €/a<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkauf<br />

von überschüssigen EB 45.000.000<br />

Rohertrag BoA 289.800.000 €/a<br />

555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000<br />

800.000.000 822.500.000 833.750.000 845.000.000 856.250.000 867.500.000<br />

244.800.000 267.300.000 278.550.000 289.800.000 301.050.000 312.300.000<br />

Vorteil Alternativkonzept 140.237.035 €/a<br />

52.797.727 96.517.381 118.377.208 140.237.035 162.096.862 183.956.689


Anhang B.10.1: Szenario 1 2010<br />

Sensitivitätsanalyse<br />

Erdgaspreis 11,24 €/MWh<br />

EB Preis 20 €/EB<br />

Strompreis 50 €/MWh<br />

GuD Investition, gesamt 217.500.000 €<br />

jährliche Kosten 53.791.765 €/a<br />

jährliche Erlöse 62.291.100 €/a<br />

Kapitalkosten 18.962.641 €/a<br />

Investition, Szenario 1 217.500.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 2.443.750 €/a<br />

Personalkosten 2.443.750 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 32.385.374 €/a<br />

Brennstoffkosten 23.328.248 €/a<br />

Wartungskosten 9.057.126 €/a<br />

Erlöse 62.291.100 €/a<br />

Erlöse aus Stromverkauf, 1. Szenario 62.291.100 €/a<br />

Variation des Erdgas-Preises, ohne Erlöse aus dem Verkauf von EB<br />

Abweichung in % + 40% + 30% + 20% + 10% + 0% - 10% - 20%<br />

Erdgas-Preis 15,73 14,61 13,48 12,36 11,24 10,11 8,99<br />

63.123.064 60.790.239 58.457.414 56.124.590 53.791.765 51.458.940 49.126.115<br />

62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100<br />

18.962.641 18.962.641 18.962.641 18.962.641 18.962.641 18.962.641 18.962.641<br />

2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750<br />

41.716.673 39.383.848 37.051.023 34.718.199 32.385.374 30.052.549 27.719.724<br />

32.659.547 30.326.722 27.993.897 25.661.073 23.328.248 20.995.423 18.662.598<br />

9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126<br />

62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100 62.291.100<br />

Industrielle KWK Investition, gesamt 709.000.000 €<br />

jährliche Kosten 228.874.966 €/a<br />

jährliche Erlöse 286.443.429 €/a<br />

Kapitalkosten 61.813.851 €/a<br />

Investition, 10 MW Anlagen 180.000.000 €<br />

Investition, 20 MW Anlagen 209.000.000 €<br />

Investition, 50 MW Anlagen 320.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 25.800.000 €/a<br />

Personalkosten, 10 MW Anlagen 3.600.000 €/a<br />

Personalkosten, 20 MW Anlagen 2.200.000 €/a<br />

Personalkosten, 50 MW Anlagen 20.000.000 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 141.261.115 €/a<br />

Brennstoffkosten, 10 MW Anlagen 24.315.991 €/a<br />

Wartungskosten, 10 MW Anlagen 8.260.538 €/a<br />

Brennstoffkosten, 20 MW Anlagen 29.719.544 €/a<br />

Wartungskosten, 20 MW Anlagen 9.591.402 €/a<br />

Brennstoffkosten, 50 MW Anlagen 54.688.241 €/a<br />

Wartungskosten, 50 MW Anlagen 14.685.400 €/a<br />

Erlöse 286.443.429 €/a<br />

Erlöse aus Stromverkauf 203.220.000 €/a<br />

Wärmegutschrift 83.223.429 €/a<br />

Contracting Investition, gesamt 384.690.000<br />

jährliche Kosten 78.231.570 €/a<br />

jährliche Erlöse 108.000.000<br />

272.364.477 261.492.099 250.619.721 239.747.344 228.874.966 218.002.589 207.130.211<br />

286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429<br />

61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851<br />

25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000<br />

184.750.626 173.878.248 163.005.870 152.133.493 141.261.115 130.388.738 119.516.360<br />

34.042.387 31.610.788 29.179.189 26.747.590 24.315.991 21.884.392 19.452.792<br />

8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538<br />

41.607.362 38.635.407 35.663.453 32.691.499 29.719.544 26.747.590 23.775.635<br />

9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402<br />

76.563.538 71.094.714 65.625.889 60.157.065 54.688.241 49.219.417 43.750.593<br />

14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400<br />

286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429 286.443.429<br />

78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570<br />

108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000<br />

Kapitalkosten 78.231.570 €/a<br />

Investition, Druckluft 68.390.000 €<br />

Investition, Kälte 105.000.000 €<br />

Investition, elektrische Antriebe 211.300.000 €<br />

Erlöse, gesamt 108.000.000<br />

Erlöse aus Druckluftprojekten 22.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Kälteprojekten 31.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Projekten mit El. Antrieben 54.000.000 €/a<br />

Seekabel Investition, gesamt 139.700.000 €<br />

jährliche Kosten 14.420.773 €/a<br />

jährliche Erlöse 16.764.000<br />

Kapitalkosten 10.928.273 €/a<br />

Investition, gesamt 139.700.000<br />

Betriebskosten (fix) 3.492.500 €/a<br />

Betriebskosten 2.794.000 €/a<br />

Versicherungskosten 698.500 €/a<br />

Erlöse aus Verpachtung der Seekabel 16.764.000 €/a<br />

14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773<br />

16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000<br />

Geothermie Investition, gesamt 480.000.000 €<br />

jährliche Kosten 48.448.587 €/a<br />

jährliche Erlöse 89.018.358 €/a<br />

48.448.587 48.448.587 48.448.587 48.448.587 48.448.587 48.448.587 48.448.587<br />

89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358<br />

Kapitalkosten 41.848.587 €/a<br />

Investitionen 480.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 6.600.000 €/a<br />

Personalkosten 4.950.000 €/a<br />

Instandhaltungskosten 1.650.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 89.018.358 €/a<br />

Erlöse aus Wartungsverträgen 158.848.501 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 703.319.101 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 862.167.603 €/a<br />

703.319.101 703.319.101 703.319.101 703.319.101 703.319.101 703.319.101 703.319.101<br />

862.167.603 862.167.603 862.167.603 862.167.603 862.167.603 862.167.603 862.167.603<br />

Geothermie 49.753.101 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 128.283.615 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 178.036.716 €/a<br />

Biogas 21.002.594 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 72.337.303 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 93.339.897 €/a<br />

Biomasse 35.362.113<br />

jährliche Kosten RWE 200.807.887 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 236.170.000 €/a<br />

Wind onshore - Neubau 1.618.185<br />

jährliche Kosten RWE 27.881.815 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 29.500.000 €/a<br />

Wind onshore - Repowering 11.117.695<br />

jährliche Kosten RWE 20.482.305 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 31.600.000 €/a<br />

Wind offshore 1.350.721<br />

jährliche Kosten RWE 191.489.279 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 192.840.000 €/a<br />

Photovoltaik 32.783.760<br />

jährliche Kosten RWE 28.918.230 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 61.701.989 €/a<br />

Laufwasser 5.860.333<br />

jährliche Kosten RWE 33.118.667 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 38.979.000 €/a<br />

Erlöse aus Emissionberechtigungen 132.439.308<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkauf<br />

von überschüssigen EB 132.439.308 €/a<br />

Summe Investition 1.930.890.000 €<br />

Summe jährliche Kosten 1.127.086.762 €/a<br />

Summe jährliche Erlöse 1.557.123.797 €/a<br />

Rohertrag Alternativkonzept 430.037.035 €/a<br />

1.179.907.571 1.166.702.369 1.153.497.167 1.140.291.964 1.127.086.762 1.113.881.560 1.100.676.357<br />

1.424.684.489 1.424.684.489 1.424.684.489 1.424.684.489 1.424.684.489 1.424.684.489 1.424.684.489<br />

244.776.918 257.982.120 271.187.322 284.392.525 297.597.727 310.802.930 324.008.132<br />

Rohertrag des BoA-Kraftwerks 289.800.000 €/a<br />

jährliche Kosten BoA 555.200.000<br />

Stromgestehungskosten der BoA 555.200.000 €/a<br />

jährliche Erlöse BoA 845.000.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 800.000.000 €/a<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkauf<br />

von überschüssigen EB 45.000.000<br />

Rohertrag BoA 289.800.000 €/a<br />

555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000<br />

800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000<br />

800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000<br />

244.800.000 244.800.000 244.800.000 244.800.000 244.800.000 244.800.000 244.800.000<br />

Vorteil Alternativkonzept 140.237.035 €/a<br />

-23.082 13.182.120 26.387.322 39.592.525 52.797.727 66.002.930 79.208.132


Anhang B.10.2: Szenario 2 2010 Sensitivitätsanalyse<br />

Sensitivitätsanalyse<br />

Variation des Erdgas-Preises<br />

Erdgaspreis 11,24 €/MWh Abweichung in % + 100% + 90% + 80% + 70% + 60% + 50%<br />

EB Preis 20 €/EB Erdgas-Preis 22,47 21,35 20,22 19,10 17,98 16,85<br />

Strompreis 50 €/MWh<br />

GuD Investition, gesamt 150.000.000 €<br />

jährliche Kosten 42.450.813 €/a 60.323.066 58.535.840 56.748.615 54.961.390 53.174.164 51.386.939<br />

jährliche Erlöse 47.722.500 €/a 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500<br />

Kapitalkosten 13.077.684 €/a 13.077.684 13.077.684 13.077.684 13.077.684 13.077.684 13.077.684<br />

Investition, Szenario 2 150.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 2.443.750 €/a 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750<br />

Personalkosten 2.443.750 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 26.929.379 €/a 44.801.632 43.014.407 41.227.182 39.439.956 37.652.731 35.865.506<br />

Brennstoffkosten 17.872.253 €/a 35.744.506 33.957.281 32.170.056 30.382.830 28.595.605 26.808.380<br />

Wartungskosten 9.057.126 €/a 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126<br />

Erlöse 47.722.500 €/a 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500<br />

Erlöse aus Stromverkauf, 1. Szenario 47.722.500 €/a<br />

Industrielle KWK Investition, gesamt 709.000.000 €<br />

jährliche Kosten 228.222.260 €/a 336.293.329 325.486.222 314.679.115 303.872.008 293.064.901 282.257.794<br />

jährliche Erlöse 284.723.810 €/a 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810<br />

Kapitalkosten 61.813.851 €/a 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851<br />

Investition, 10 MW Anlagen 180.000.000 €<br />

Investition, 20 MW Anlagen 209.000.000 €<br />

Investition, 50 MW Anlagen 320.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 25.800.000 €/a 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000<br />

Personalkosten, 10 MW Anlagen 3.600.000 €/a<br />

Personalkosten, 20 MW Anlagen 2.200.000 €/a<br />

Personalkosten, 50 MW Anlagen 20.000.000 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 140.608.409 €/a 248.679.478 237.872.371 227.065.264 216.258.157 205.451.050 194.643.944<br />

Brennstoffkosten, 10 MW Anlagen 24.315.991 €/a 48.631.981 46.200.382 43.768.783 41.337.184 38.905.585 36.473.986<br />

Wartungskosten, 10 MW Anlagen 8.260.538 €/a 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538<br />

Brennstoffkosten, 20 MW Anlagen 29.719.544 €/a 59.439.088 56.467.134 53.495.179 50.523.225 47.551.271 44.579.316<br />

Wartungskosten, 20 MW Anlagen 9.591.402 €/a 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402<br />

Brennstoffkosten, 50 MW Anlagen 54.035.535 €/a 108.071.069 102.667.516 97.263.962 91.860.409 86.456.856 81.053.302<br />

Wartungskosten, 50 MW Anlagen 14.685.400 €/a 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400<br />

Erlöse 284.723.810 €/a 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810<br />

Erlöse aus Stromverkauf 202.000.000 €/a<br />

Wärmegutschrift 82.723.810 €/a<br />

Contracting Investition, gesamt 384.690.000<br />

jährliche Kosten 78.231.570 €/a 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570<br />

jährliche Erlöse 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000<br />

Kapitalkosten 78.231.570 €/a<br />

Investition, Druckluft 68.390.000 €<br />

Investition, Kälte 105.000.000 €<br />

Investition, elektrische Antriebe 211.300.000 €<br />

Erlöse, gesamt 108.000.000<br />

Erlöse aus Druckluftprojekten 22.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Kälteprojekten 31.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Projekten mit El. Antrieben 54.000.000 €/a<br />

Seekabel Investition, gesamt 139.700.000 €<br />

jährliche Kosten 14.420.773 €/a 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773<br />

jährliche Erlöse 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000<br />

Kapitalkosten 10.928.273 €/a<br />

Investition, gesamt 139.700.000<br />

Betriebskosten (fix) 3.492.500 €/a<br />

Betriebskosten 2.794.000 €/a<br />

Versicherungskosten 698.500 €/a<br />

Erlöse aus Verpachtung der Seekabel 16.764.000 €/a<br />

Geothermie Investition, gesamt 660.000.000 €<br />

jährliche Kosten 64.141.808 €/a 64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808<br />

jährliche Erlöse 89.018.358 €/a 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358<br />

Kapitalkosten 57.541.808 €/a<br />

Investitionen 660.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 6.600.000 €/a<br />

Personalkosten 4.950.000 €/a<br />

Instandhaltungskosten 1.650.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 89.018.358 €/a<br />

Erlöse aus Betreiber-Modellen 152.063.987 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 685.825.881 €/a 685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 837.889.869 €/a 837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869<br />

Geothermie 42.968.587 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 110.790.395 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 153.758.982 €/a<br />

Biogas 21.002.594 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 72.337.303 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 93.339.897 €/a<br />

Biomasse 35.362.113<br />

jährliche Kosten RWE 200.807.887 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 236.170.000 €/a<br />

Wind onshore - Neubau 1.618.185<br />

jährliche Kosten RWE 27.881.815 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 29.500.000 €/a<br />

Wind onshore - Repowering 11.117.695<br />

jährliche Kosten RWE 20.482.305 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 31.600.000 €/a<br />

Wind offshore 1.350.721<br />

jährliche Kosten RWE 191.489.279 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 192.840.000 €/a<br />

Photovoltaik 32.783.760<br />

jährliche Kosten RWE 28.918.230 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 61.701.989 €/a<br />

Laufwasser 5.860.333<br />

jährliche Kosten RWE 33.118.667 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 38.979.000 €/a<br />

Erlöse aus Emissionberechtigungen 132.439.308 132.439.308 132.439.308 132.439.308 132.439.308 132.439.308 132.439.308<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkau<br />

von überschüssigen EB 132.439.308 €/a<br />

Kosten für Emissionberechtigungen<br />

"Worst Case Szenario"<br />

Summe Investition 2.043.390.000 €<br />

Summe jährliche Kosten 1.113.293.103 €/a €/a 1.239.236.426 1.226.642.093 1.214.047.761 1.201.453.429 1.188.859.097 1.176.264.764<br />

Summe jährliche Erlöse 1.516.557.844 €/a €/a 1.516.557.844 1.516.557.844 1.516.557.844 1.516.557.844 1.516.557.844 1.516.557.844<br />

Rohertrag Alternativkonzept 403.264.741 €/a €/a 277.321.419 289.915.751 302.510.083 315.104.415 327.698.748 340.293.080<br />

270.825.433<br />

Rohertrag des BoA-Kraftwerks 289.800.000 €/a<br />

jährliche Kosten BoA 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000<br />

Stromgestehungskosten der BoA 555.200.000 €/a<br />

jährliche Erlöse BoA 845.000.000 845.000.000 845.000.000 845.000.000 845.000.000 845.000.000 845.000.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 800.000.000 €/a<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkau<br />

von überschüssigen EB 45.000.000<br />

Kosten für Emissionberechtigungen<br />

"Worst Case Szenario"<br />

Rohertrag BoA 289.800.000 €/a 289.800.000 289.800.000 289.800.000 289.800.000 289.800.000 289.800.000<br />

244.800.000<br />

Vorteil Alternativkonzept 113.464.741 €/a -12.478.581 115.751 12.710.083 25.304.415 37.898.748 50.493.080


Anhang B.10.2: Szenario 2 2010<br />

Sensitivitätsanalyse<br />

Erdgaspreis 11,24 €/MWh<br />

EB Preis 20 €/EB<br />

Strompreis 50 €/MWh<br />

GuD Investition, gesamt 150.000.000 €<br />

jährliche Kosten 42.450.813 €/a<br />

jährliche Erlöse 47.722.500 €/a<br />

Kapitalkosten 13.077.684 €/a<br />

Investition, Szenario 2 150.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 2.443.750 €/a<br />

Personalkosten 2.443.750 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 26.929.379 €/a<br />

Brennstoffkosten 17.872.253 €/a<br />

Wartungskosten 9.057.126 €/a<br />

Erlöse 47.722.500 €/a<br />

Erlöse aus Stromverkauf, 1. Szenario 47.722.500 €/a<br />

Industrielle KWK Investition, gesamt 709.000.000 €<br />

jährliche Kosten 228.222.260 €/a<br />

jährliche Erlöse 284.723.810 €/a<br />

Kapitalkosten 61.813.851 €/a<br />

Investition, 10 MW Anlagen 180.000.000 €<br />

Investition, 20 MW Anlagen 209.000.000 €<br />

Investition, 50 MW Anlagen 320.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 25.800.000 €/a<br />

Personalkosten, 10 MW Anlagen 3.600.000 €/a<br />

Personalkosten, 20 MW Anlagen 2.200.000 €/a<br />

Personalkosten, 50 MW Anlagen 20.000.000 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 140.608.409 €/a<br />

Brennstoffkosten, 10 MW Anlagen 24.315.991 €/a<br />

Wartungskosten, 10 MW Anlagen 8.260.538 €/a<br />

Brennstoffkosten, 20 MW Anlagen 29.719.544 €/a<br />

Wartungskosten, 20 MW Anlagen 9.591.402 €/a<br />

Brennstoffkosten, 50 MW Anlagen 54.035.535 €/a<br />

Wartungskosten, 50 MW Anlagen 14.685.400 €/a<br />

Erlöse 284.723.810 €/a<br />

Erlöse aus Stromverkauf 202.000.000 €/a<br />

Wärmegutschrift 82.723.810 €/a<br />

Contracting Investition, gesamt 384.690.000<br />

jährliche Kosten 78.231.570 €/a<br />

jährliche Erlöse 108.000.000<br />

+ 40% + 30% + 20% + 10% + 0% - 10% -0,2<br />

15,73 14,61 13,48 12,36 11,24 10,11 8,99<br />

49.599.714 47.812.489 46.025.263 44.238.038 42.450.813 40.663.587 38.876.362<br />

47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500<br />

13.077.684 13.077.684 13.077.684 13.077.684 13.077.684 13.077.684 13.077.684<br />

2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750<br />

34.078.280 32.291.055 30.503.830 28.716.604 26.929.379 25.142.154 23.354.928<br />

25.021.154 23.233.929 21.446.704 19.659.478 17.872.253 16.085.028 14.297.802<br />

9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126<br />

47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500<br />

271.450.687 260.643.581 249.836.474 239.029.367 228.222.260 217.415.153 206.608.046<br />

284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810<br />

61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851<br />

25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000<br />

183.836.837 173.029.730 162.222.623 151.415.516 140.608.409 129.801.302 118.994.195<br />

34.042.387 31.610.788 29.179.189 26.747.590 24.315.991 21.884.392 19.452.792<br />

8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538<br />

41.607.362 38.635.407 35.663.453 32.691.499 29.719.544 26.747.590 23.775.635<br />

9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402<br />

75.649.749 70.246.195 64.842.642 59.439.088 54.035.535 48.631.981 43.228.428<br />

14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400<br />

284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810<br />

78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570<br />

108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000<br />

Kapitalkosten 78.231.570 €/a<br />

Investition, Druckluft 68.390.000 €<br />

Investition, Kälte 105.000.000 €<br />

Investition, elektrische Antriebe 211.300.000 €<br />

Erlöse, gesamt 108.000.000<br />

Erlöse aus Druckluftprojekten 22.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Kälteprojekten 31.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Projekten mit El. Antrieben 54.000.000 €/a<br />

Seekabel Investition, gesamt 139.700.000 €<br />

jährliche Kosten 14.420.773 €/a<br />

jährliche Erlöse 16.764.000<br />

Kapitalkosten 10.928.273 €/a<br />

Investition, gesamt 139.700.000<br />

Betriebskosten (fix) 3.492.500 €/a<br />

Betriebskosten 2.794.000 €/a<br />

Versicherungskosten 698.500 €/a<br />

Erlöse aus Verpachtung der Seekabel 16.764.000 €/a<br />

14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773<br />

16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000<br />

Geothermie Investition, gesamt 660.000.000 €<br />

jährliche Kosten 64.141.808 €/a<br />

jährliche Erlöse 89.018.358 €/a<br />

64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808<br />

89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358<br />

Kapitalkosten 57.541.808 €/a<br />

Investitionen 660.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 6.600.000 €/a<br />

Personalkosten 4.950.000 €/a<br />

Instandhaltungskosten 1.650.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 89.018.358 €/a<br />

Erlöse aus Betreiber-Modellen 152.063.987 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 685.825.881 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 837.889.869 €/a<br />

685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881<br />

837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869<br />

Geothermie 42.968.587 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 110.790.395 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 153.758.982 €/a<br />

Biogas 21.002.594 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 72.337.303 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 93.339.897 €/a<br />

Biomasse 35.362.113<br />

jährliche Kosten RWE 200.807.887 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 236.170.000 €/a<br />

Wind onshore - Neubau 1.618.185<br />

jährliche Kosten RWE 27.881.815 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 29.500.000 €/a<br />

Wind onshore - Repowering 11.117.695<br />

jährliche Kosten RWE 20.482.305 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 31.600.000 €/a<br />

Wind offshore 1.350.721<br />

jährliche Kosten RWE 191.489.279 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 192.840.000 €/a<br />

Photovoltaik 32.783.760<br />

jährliche Kosten RWE 28.918.230 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 61.701.989 €/a<br />

Laufwasser 5.860.333<br />

jährliche Kosten RWE 33.118.667 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 38.979.000 €/a<br />

Erlöse aus Emissionberechtigungen 132.439.308<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkau<br />

von überschüssigen EB 132.439.308 €/a<br />

132.439.308 132.439.308 132.439.308 132.439.308 132.439.308 132.439.308 132.439.308<br />

Kosten für Emissionberechtigungen<br />

"Worst Case Szenario"<br />

Summe Investition 2.043.390.000 €<br />

Summe jährliche Kosten 1.113.293.103 €/a<br />

Summe jährliche Erlöse 1.516.557.844 €/a<br />

Rohertrag Alternativkonzept 403.264.741 €/a<br />

270.825.433<br />

1.163.670.432 1.151.076.100 1.138.481.768 1.125.887.435 1.113.293.103 1.100.698.771 1.088.104.439<br />

1.516.557.844 1.516.557.844 1.516.557.844 1.516.557.844 1.516.557.844 1.516.557.844 1.516.557.844<br />

352.887.412 365.481.744 378.076.077 390.670.409 403.264.741 415.859.073 428.453.406<br />

Rohertrag des BoA-Kraftwerks 289.800.000 €/a<br />

jährliche Kosten BoA 555.200.000<br />

Stromgestehungskosten der BoA 555.200.000 €/a<br />

jährliche Erlöse BoA 845.000.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 800.000.000 €/a<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkau<br />

von überschüssigen EB 45.000.000<br />

555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000<br />

845.000.000 845.000.000 845.000.000 845.000.000 845.000.000 845.000.000 845.000.000<br />

Kosten für Emissionberechtigungen<br />

"Worst Case Szenario"<br />

Rohertrag BoA 289.800.000 €/a<br />

244.800.000<br />

289.800.000 289.800.000 289.800.000 289.800.000 289.800.000 289.800.000 289.800.000<br />

Vorteil Alternativkonzept 113.464.741 €/a<br />

63.087.412 75.681.744 88.276.077 100.870.409 113.464.741 126.059.073 138.653.406


Anhang B.10.2: Szenario 2 2010<br />

Sensitivitätsanalyse<br />

Erdgaspreis 11,24 €/MWh<br />

EB Preis 20 €/EB<br />

Strompreis 50 €/MWh<br />

GuD Investition, gesamt 150.000.000 €<br />

jährliche Kosten 42.450.813 €/a<br />

jährliche Erlöse 47.722.500 €/a<br />

Kapitalkosten 13.077.684 €/a<br />

Investition, Szenario 2 150.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 2.443.750 €/a<br />

Personalkosten 2.443.750 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 26.929.379 €/a<br />

Brennstoffkosten 17.872.253 €/a<br />

Wartungskosten 9.057.126 €/a<br />

Erlöse 47.722.500 €/a<br />

Erlöse aus Stromverkauf, 1. Szenario 47.722.500 €/a<br />

Industrielle KWK Investition, gesamt 709.000.000 €<br />

jährliche Kosten 228.222.260 €/a<br />

jährliche Erlöse 284.723.810 €/a<br />

Kapitalkosten 61.813.851 €/a<br />

Investition, 10 MW Anlagen 180.000.000 €<br />

Investition, 20 MW Anlagen 209.000.000 €<br />

Investition, 50 MW Anlagen 320.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 25.800.000 €/a<br />

Personalkosten, 10 MW Anlagen 3.600.000 €/a<br />

Personalkosten, 20 MW Anlagen 2.200.000 €/a<br />

Personalkosten, 50 MW Anlagen 20.000.000 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 140.608.409 €/a<br />

Brennstoffkosten, 10 MW Anlagen 24.315.991 €/a<br />

Wartungskosten, 10 MW Anlagen 8.260.538 €/a<br />

Brennstoffkosten, 20 MW Anlagen 29.719.544 €/a<br />

Wartungskosten, 20 MW Anlagen 9.591.402 €/a<br />

Brennstoffkosten, 50 MW Anlagen 54.035.535 €/a<br />

Wartungskosten, 50 MW Anlagen 14.685.400 €/a<br />

Sensitivitätsanalyse<br />

Variation des EB-Preises<br />

Abweichung in % -100% -50% -25% 0% 25% 50% 75% 100%<br />

EB-Preis 0 10 15 20 25 30 35 40<br />

42.450.813 42.450.813 42.450.813 42.450.813 42.450.813 42.450.813 42.450.813 42.450.813<br />

47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500<br />

228.222.260 228.222.260 228.222.260 228.222.260 228.222.260 228.222.260 228.222.260 228.222.260<br />

284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810<br />

Erlöse 284.723.810 €/a<br />

Erlöse aus Stromverkauf 202.000.000 €/a<br />

Wärmegutschrift 82.723.810 €/a<br />

Contracting Investition, gesamt 384.690.000<br />

jährliche Kosten 78.231.570 €/a<br />

jährliche Erlöse 108.000.000<br />

78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570<br />

108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000<br />

Kapitalkosten 78.231.570 €/a<br />

Investition, Druckluft 68.390.000 €<br />

Investition, Kälte 105.000.000 €<br />

Investition, elektrische Antriebe 211.300.000 €<br />

Erlöse, gesamt 108.000.000<br />

Erlöse aus Druckluftprojekten 22.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Kälteprojekten 31.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Projekten mit El. Antrieben 54.000.000 €/a<br />

Seekabel Investition, gesamt 139.700.000 €<br />

jährliche Kosten 14.420.773 €/a<br />

jährliche Erlöse 16.764.000<br />

Kapitalkosten 10.928.273 €/a<br />

Investition, gesamt 139.700.000<br />

Betriebskosten (fix) 3.492.500 €/a<br />

Betriebskosten 2.794.000 €/a<br />

Versicherungskosten 698.500 €/a<br />

Erlöse aus Verpachtung der Seekabel 16.764.000 €/a<br />

14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773<br />

16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000<br />

Geothermie Investition, gesamt 660.000.000 €<br />

jährliche Kosten 64.141.808 €/a<br />

jährliche Erlöse 89.018.358 €/a<br />

64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808<br />

89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358<br />

Kapitalkosten 57.541.808 €/a<br />

Investitionen 660.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 6.600.000 €/a<br />

Personalkosten 4.950.000 €/a<br />

Instandhaltungskosten 1.650.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 89.018.358 €/a<br />

Erlöse aus Betreiber-Modellen 152.063.987 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 685.825.881 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 837.889.869 €/a<br />

685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881<br />

837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869<br />

Geothermie 42.968.587 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 110.790.395 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 153.758.982 €/a<br />

Biogas 21.002.594 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 72.337.303 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 93.339.897 €/a<br />

Biomasse 35.362.113<br />

jährliche Kosten RWE 200.807.887 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 236.170.000 €/a<br />

Wind onshore - Neubau 1.618.185<br />

jährliche Kosten RWE 27.881.815 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 29.500.000 €/a<br />

Wind onshore - Repowering 11.117.695<br />

jährliche Kosten RWE 20.482.305 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 31.600.000 €/a<br />

Wind offshore 1.350.721<br />

jährliche Kosten RWE 191.489.279 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 192.840.000 €/a<br />

Photovoltaik 32.783.760<br />

jährliche Kosten RWE 28.918.230 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 61.701.989 €/a<br />

Laufwasser 5.860.333<br />

jährliche Kosten RWE 33.118.667 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 38.979.000 €/a<br />

Erlöse aus Emissionberechtigungen 132.439.308<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkau<br />

von überschüssigen EB 132.439.308 €/a<br />

0 66.219.654 99.329.481 132.439.308 165.549.135 198.658.962 231.768.789 264.878.616<br />

0 66.219.654 99.329.481 132.439.308 165.549.135 198.658.962 231.768.789 264.878.616<br />

Kosten für Emissionberechtigungen<br />

"Worst Case Szenario"<br />

Summe Investition 2.043.390.000 €<br />

Summe jährliche Kosten 1.113.293.103 €/a<br />

Summe jährliche Erlöse 1.516.557.844 €/a<br />

Rohertrag Alternativkonzept 403.264.741 €/a<br />

270.825.433<br />

1.113.293.103 1.113.293.103 1.113.293.103 1.113.293.103 1.113.293.103 1.113.293.103 1.113.293.103 1.113.293.103<br />

1.384.118.536 1.450.338.190 1.483.448.017 1.516.557.844 1.549.667.671 1.582.777.498 1.615.887.325 1.648.997.152<br />

270.825.433 337.045.087 370.154.914 403.264.741 436.374.568 469.484.395 502.594.222 535.704.049<br />

Rohertrag des BoA-Kraftwerks 289.800.000 €/a<br />

jährliche Kosten BoA 555.200.000<br />

Stromgestehungskosten der BoA 555.200.000 €/a<br />

jährliche Erlöse BoA 845.000.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 800.000.000 €/a<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkau<br />

von überschüssigen EB 45.000.000<br />

555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000<br />

800.000.000 822.500.000 833.750.000 845.000.000 856.250.000 867.500.000 878.750.000 890.000.000<br />

Kosten für Emissionberechtigungen<br />

"Worst Case Szenario"<br />

Rohertrag BoA 289.800.000 €/a<br />

244.800.000<br />

244.800.000 267.300.000 278.550.000 289.800.000 301.050.000 312.300.000 323.550.000 334.800.000<br />

Vorteil Alternativkonzept 113.464.741 €/a<br />

26.025.433 69.745.087 91.604.914 113.464.741 135.324.568 157.184.395 179.044.222 200.904.049


Anhang B.10.2: Szenario 2 2010<br />

Sensitivitätsanalyse<br />

Erdgaspreis 11,24 €/MWh<br />

EB Preis 20 €/EB<br />

Strompreis 50 €/MWh<br />

GuD Investition, gesamt 150.000.000 €<br />

jährliche Kosten 42.450.813 €/a<br />

jährliche Erlöse 47.722.500 €/a<br />

Kapitalkosten 13.077.684 €/a<br />

Investition, Szenario 2 150.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 2.443.750 €/a<br />

Personalkosten 2.443.750 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 26.929.379 €/a<br />

Brennstoffkosten 17.872.253 €/a<br />

Wartungskosten 9.057.126 €/a<br />

Erlöse 47.722.500 €/a<br />

Erlöse aus Stromverkauf, 1. Szenario 47.722.500 €/a<br />

Industrielle KWK Investition, gesamt 709.000.000 €<br />

jährliche Kosten 228.222.260 €/a<br />

jährliche Erlöse 284.723.810 €/a<br />

Kapitalkosten 61.813.851 €/a<br />

Investition, 10 MW Anlagen 180.000.000 €<br />

Investition, 20 MW Anlagen 209.000.000 €<br />

Investition, 50 MW Anlagen 320.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 25.800.000 €/a<br />

Personalkosten, 10 MW Anlagen 3.600.000 €/a<br />

Personalkosten, 20 MW Anlagen 2.200.000 €/a<br />

Personalkosten, 50 MW Anlagen 20.000.000 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 140.608.409 €/a<br />

Brennstoffkosten, 10 MW Anlagen 24.315.991 €/a<br />

Wartungskosten, 10 MW Anlagen 8.260.538 €/a<br />

Brennstoffkosten, 20 MW Anlagen 29.719.544 €/a<br />

Wartungskosten, 20 MW Anlagen 9.591.402 €/a<br />

Brennstoffkosten, 50 MW Anlagen 54.035.535 €/a<br />

Wartungskosten, 50 MW Anlagen 14.685.400 €/a<br />

Erlöse 284.723.810 €/a<br />

Erlöse aus Stromverkauf 202.000.000 €/a<br />

Wärmegutschrift 82.723.810 €/a<br />

Contracting Investition, gesamt 384.690.000<br />

jährliche Kosten 78.231.570 €/a<br />

jährliche Erlöse 108.000.000<br />

Sensitivitätsanalyse<br />

Variation des Erdgas-Preises, ohne Erlöse aus dem Verkauf von EB<br />

Abweichung in % + 100% + 90% + 80% + 70% + 60% + 50%<br />

Erdgas-Preis 22,47 21,35 20,22 19,10 17,98 16,85<br />

60.323.066 58.535.840 56.748.615 54.961.390 53.174.164 51.386.939<br />

47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500<br />

13.077.684 13.077.684 13.077.684 13.077.684 13.077.684 13.077.684<br />

2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750<br />

44.801.632 43.014.407 41.227.182 39.439.956 37.652.731 35.865.506<br />

35.744.506 33.957.281 32.170.056 30.382.830 28.595.605 26.808.380<br />

9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126<br />

47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500<br />

336.293.329 325.486.222 314.679.115 303.872.008 293.064.901 282.257.794<br />

284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810<br />

61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851<br />

25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000<br />

248.679.478 237.872.371 227.065.264 216.258.157 205.451.050 194.643.944<br />

48.631.981 46.200.382 43.768.783 41.337.184 38.905.585 36.473.986<br />

8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538<br />

59.439.088 56.467.134 53.495.179 50.523.225 47.551.271 44.579.316<br />

9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402<br />

108.071.069 102.667.516 97.263.962 91.860.409 86.456.856 81.053.302<br />

14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400<br />

284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810<br />

78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570<br />

108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000<br />

Kapitalkosten 78.231.570 €/a<br />

Investition, Druckluft 68.390.000 €<br />

Investition, Kälte 105.000.000 €<br />

Investition, elektrische Antriebe 211.300.000 €<br />

Erlöse, gesamt 108.000.000<br />

Erlöse aus Druckluftprojekten 22.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Kälteprojekten 31.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Projekten mit El. Antrieben 54.000.000 €/a<br />

Seekabel Investition, gesamt 139.700.000 €<br />

jährliche Kosten 14.420.773 €/a<br />

jährliche Erlöse 16.764.000<br />

Kapitalkosten 10.928.273 €/a<br />

Investition, gesamt 139.700.000<br />

Betriebskosten (fix) 3.492.500 €/a<br />

Betriebskosten 2.794.000 €/a<br />

Versicherungskosten 698.500 €/a<br />

Erlöse aus Verpachtung der Seekabel 16.764.000 €/a<br />

14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773<br />

16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000<br />

Geothermie Investition, gesamt 660.000.000 €<br />

jährliche Kosten 64.141.808 €/a<br />

jährliche Erlöse 89.018.358 €/a<br />

64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808<br />

89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358<br />

Kapitalkosten 57.541.808 €/a<br />

Investitionen 660.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 6.600.000 €/a<br />

Personalkosten 4.950.000 €/a<br />

Instandhaltungskosten 1.650.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 89.018.358 €/a<br />

Erlöse aus Betreiber-Modellen 152.063.987 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 685.825.881 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 837.889.869 €/a<br />

685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881<br />

837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869<br />

Geothermie 42.968.587 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 110.790.395 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 153.758.982 €/a<br />

Biogas 21.002.594 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 72.337.303 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 93.339.897 €/a<br />

Biomasse 35.362.113<br />

jährliche Kosten RWE 200.807.887 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 236.170.000 €/a<br />

Wind onshore - Neubau 1.618.185<br />

jährliche Kosten RWE 27.881.815 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 29.500.000 €/a<br />

Wind onshore - Repowering 11.117.695<br />

jährliche Kosten RWE 20.482.305 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 31.600.000 €/a<br />

Wind offshore 1.350.721<br />

jährliche Kosten RWE 191.489.279 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 192.840.000 €/a<br />

Photovoltaik 32.783.760<br />

jährliche Kosten RWE 28.918.230 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 61.701.989 €/a<br />

Laufwasser 5.860.333<br />

jährliche Kosten RWE 33.118.667 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 38.979.000 €/a<br />

Erlöse aus Emissionberechtigungen 132.439.308<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkau<br />

von überschüssigen EB 132.439.308 €/a<br />

Kosten für Emissionberechtigungen<br />

"Worst Case Szenario"<br />

Summe Investition 2.043.390.000 €<br />

Summe jährliche Kosten 1.113.293.103 €/a<br />

Summe jährliche Erlöse 1.516.557.844 €/a<br />

Rohertrag Alternativkonzept 403.264.741 €/a<br />

270.825.433<br />

1.239.236.426 1.226.642.093 1.214.047.761 1.201.453.429 1.188.859.097 1.176.264.764<br />

1.384.118.536 1.384.118.536 1.384.118.536 1.384.118.536 1.384.118.536 1.384.118.536<br />

144.882.110 157.476.443 170.070.775 182.665.107 195.259.439 207.853.772<br />

Rohertrag des BoA-Kraftwerks 289.800.000 €/a<br />

jährliche Kosten BoA 555.200.000<br />

Stromgestehungskosten der BoA 555.200.000 €/a<br />

jährliche Erlöse BoA 845.000.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 800.000.000 €/a<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkau<br />

von überschüssigen EB 45.000.000<br />

555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000<br />

800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000<br />

800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000<br />

Kosten für Emissionberechtigungen<br />

"Worst Case Szenario"<br />

Rohertrag BoA 289.800.000 €/a<br />

244.800.000<br />

244.800.000 244.800.000 244.800.000 244.800.000 244.800.000 244.800.000<br />

Vorteil Alternativkonzept 113.464.741 €/a<br />

-99.917.890 -87.323.557 -74.729.225 -62.134.893 -49.540.561 -36.946.228


Anhang B.10.2: Szenario 2 2010<br />

Sensitivitätsanalyse<br />

Erdgaspreis 11,24 €/MWh<br />

EB Preis 20 €/EB<br />

Strompreis 50 €/MWh<br />

GuD Investition, gesamt 150.000.000 €<br />

jährliche Kosten 42.450.813 €/a<br />

jährliche Erlöse 47.722.500 €/a<br />

Kapitalkosten 13.077.684 €/a<br />

Investition, Szenario 2 150.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 2.443.750 €/a<br />

Personalkosten 2.443.750 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 26.929.379 €/a<br />

Brennstoffkosten 17.872.253 €/a<br />

Wartungskosten 9.057.126 €/a<br />

Erlöse 47.722.500 €/a<br />

Erlöse aus Stromverkauf, 1. Szenario 47.722.500 €/a<br />

Industrielle KWK Investition, gesamt 709.000.000 €<br />

jährliche Kosten 228.222.260 €/a<br />

jährliche Erlöse 284.723.810 €/a<br />

Kapitalkosten 61.813.851 €/a<br />

Investition, 10 MW Anlagen 180.000.000 €<br />

Investition, 20 MW Anlagen 209.000.000 €<br />

Investition, 50 MW Anlagen 320.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 25.800.000 €/a<br />

Personalkosten, 10 MW Anlagen 3.600.000 €/a<br />

Personalkosten, 20 MW Anlagen 2.200.000 €/a<br />

Personalkosten, 50 MW Anlagen 20.000.000 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 140.608.409 €/a<br />

Brennstoffkosten, 10 MW Anlagen 24.315.991 €/a<br />

Wartungskosten, 10 MW Anlagen 8.260.538 €/a<br />

Brennstoffkosten, 20 MW Anlagen 29.719.544 €/a<br />

Wartungskosten, 20 MW Anlagen 9.591.402 €/a<br />

Brennstoffkosten, 50 MW Anlagen 54.035.535 €/a<br />

Wartungskosten, 50 MW Anlagen 14.685.400 €/a<br />

Erlöse 284.723.810 €/a<br />

Erlöse aus Stromverkauf 202.000.000 €/a<br />

Wärmegutschrift 82.723.810 €/a<br />

Contracting Investition, gesamt 384.690.000<br />

jährliche Kosten 78.231.570 €/a<br />

jährliche Erlöse 108.000.000<br />

+ 40% + 30% + 20% + 10% + 0% - 10% - 20%<br />

15,73 14,61 13,48 12,36 11,24 10,11 8,99<br />

49.599.714 47.812.489 46.025.263 44.238.038 42.450.813 40.663.587 38.876.362<br />

47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500<br />

13.077.684 13.077.684 13.077.684 13.077.684 13.077.684 13.077.684 13.077.684<br />

2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750 2.443.750<br />

34.078.280 32.291.055 30.503.830 28.716.604 26.929.379 25.142.154 23.354.928<br />

25.021.154 23.233.929 21.446.704 19.659.478 17.872.253 16.085.028 14.297.802<br />

9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126 9.057.126<br />

47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500<br />

271.450.687 260.643.581 249.836.474 239.029.367 228.222.260 217.415.153 206.608.046<br />

284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810<br />

61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851 61.813.851<br />

25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000 25.800.000<br />

183.836.837 173.029.730 162.222.623 151.415.516 140.608.409 129.801.302 118.994.195<br />

34.042.387 31.610.788 29.179.189 26.747.590 24.315.991 21.884.392 19.452.792<br />

8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538 8.260.538<br />

41.607.362 38.635.407 35.663.453 32.691.499 29.719.544 26.747.590 23.775.635<br />

9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402 9.591.402<br />

75.649.749 70.246.195 64.842.642 59.439.088 54.035.535 48.631.981 43.228.428<br />

14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400 14.685.400<br />

284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810<br />

78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570<br />

108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000<br />

Kapitalkosten 78.231.570 €/a<br />

Investition, Druckluft 68.390.000 €<br />

Investition, Kälte 105.000.000 €<br />

Investition, elektrische Antriebe 211.300.000 €<br />

Erlöse, gesamt 108.000.000<br />

Erlöse aus Druckluftprojekten 22.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Kälteprojekten 31.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Projekten mit El. Antrieben 54.000.000 €/a<br />

Seekabel Investition, gesamt 139.700.000 €<br />

jährliche Kosten 14.420.773 €/a<br />

jährliche Erlöse 16.764.000<br />

Kapitalkosten 10.928.273 €/a<br />

Investition, gesamt 139.700.000<br />

Betriebskosten (fix) 3.492.500 €/a<br />

Betriebskosten 2.794.000 €/a<br />

Versicherungskosten 698.500 €/a<br />

Erlöse aus Verpachtung der Seekabel 16.764.000 €/a<br />

14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773<br />

16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000<br />

Geothermie Investition, gesamt 660.000.000 €<br />

jährliche Kosten 64.141.808 €/a<br />

jährliche Erlöse 89.018.358 €/a<br />

64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808<br />

89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358<br />

Kapitalkosten 57.541.808 €/a<br />

Investitionen 660.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 6.600.000 €/a<br />

Personalkosten 4.950.000 €/a<br />

Instandhaltungskosten 1.650.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 89.018.358 €/a<br />

Erlöse aus Betreiber-Modellen 152.063.987 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 685.825.881 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 837.889.869 €/a<br />

685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881<br />

837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869<br />

Geothermie 42.968.587 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 110.790.395 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 153.758.982 €/a<br />

Biogas 21.002.594 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 72.337.303 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 93.339.897 €/a<br />

Biomasse 35.362.113<br />

jährliche Kosten RWE 200.807.887 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 236.170.000 €/a<br />

Wind onshore - Neubau 1.618.185<br />

jährliche Kosten RWE 27.881.815 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 29.500.000 €/a<br />

Wind onshore - Repowering 11.117.695<br />

jährliche Kosten RWE 20.482.305 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 31.600.000 €/a<br />

Wind offshore 1.350.721<br />

jährliche Kosten RWE 191.489.279 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 192.840.000 €/a<br />

Photovoltaik 32.783.760<br />

jährliche Kosten RWE 28.918.230 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 61.701.989 €/a<br />

Laufwasser 5.860.333<br />

jährliche Kosten RWE 33.118.667 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 38.979.000 €/a<br />

Erlöse aus Emissionberechtigungen 132.439.308<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkau<br />

von überschüssigen EB 132.439.308 €/a<br />

Kosten für Emissionberechtigungen<br />

"Worst Case Szenario"<br />

Summe Investition 2.043.390.000 €<br />

Summe jährliche Kosten 1.113.293.103 €/a<br />

Summe jährliche Erlöse 1.516.557.844 €/a<br />

Rohertrag Alternativkonzept 403.264.741 €/a<br />

270.825.433<br />

1.163.670.432 1.151.076.100 1.138.481.768 1.125.887.435 1.113.293.103 1.100.698.771 1.088.104.439<br />

1.384.118.536 1.384.118.536 1.384.118.536 1.384.118.536 1.384.118.536 1.384.118.536 1.384.118.536<br />

220.448.104 233.042.436 245.636.768 258.231.101 270.825.433 283.419.765 296.014.097<br />

Rohertrag des BoA-Kraftwerks 289.800.000 €/a<br />

jährliche Kosten BoA 555.200.000<br />

Stromgestehungskosten der BoA 555.200.000 €/a<br />

jährliche Erlöse BoA 845.000.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 800.000.000 €/a<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkau<br />

von überschüssigen EB 45.000.000<br />

555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000<br />

800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000<br />

800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000<br />

Kosten für Emissionberechtigungen<br />

"Worst Case Szenario"<br />

Rohertrag BoA 289.800.000 €/a<br />

244.800.000<br />

244.800.000 244.800.000 244.800.000 244.800.000 244.800.000 244.800.000 244.800.000<br />

Vorteil Alternativkonzept 113.464.741 €/a<br />

-24.351.896 -11.757.564 836.768 13.431.101 26.025.433 38.619.765 51.214.097


Anhang B.10.2: Szenario 2 2010<br />

Sensitivitätsanalyse<br />

Erdgaspreis 11,24 €/MWh<br />

EB Preis 20 €/EB<br />

Strompreis 50 €/MWh<br />

GuD Investition, gesamt 150.000.000 €<br />

jährliche Kosten 42.450.813 €/a<br />

jährliche Erlöse 47.722.500 €/a<br />

Kapitalkosten 13.077.684 €/a<br />

Investition, Szenario 2 150.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 2.443.750 €/a<br />

Personalkosten 2.443.750 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 26.929.379 €/a<br />

Brennstoffkosten 17.872.253 €/a<br />

Wartungskosten 9.057.126 €/a<br />

Erlöse 47.722.500 €/a<br />

Erlöse aus Stromverkauf, 1. Szenario 47.722.500 €/a<br />

Industrielle KWK Investition, gesamt 709.000.000 €<br />

jährliche Kosten 228.222.260 €/a<br />

jährliche Erlöse 284.723.810 €/a<br />

Kapitalkosten 61.813.851 €/a<br />

Investition, 10 MW Anlagen 180.000.000 €<br />

Investition, 20 MW Anlagen 209.000.000 €<br />

Investition, 50 MW Anlagen 320.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 25.800.000 €/a<br />

Personalkosten, 10 MW Anlagen 3.600.000 €/a<br />

Personalkosten, 20 MW Anlagen 2.200.000 €/a<br />

Personalkosten, 50 MW Anlagen 20.000.000 €/a<br />

Verbrauchskosten (variabel) 140.608.409 €/a<br />

Brennstoffkosten, 10 MW Anlagen 24.315.991 €/a<br />

Wartungskosten, 10 MW Anlagen 8.260.538 €/a<br />

Brennstoffkosten, 20 MW Anlagen 29.719.544 €/a<br />

Wartungskosten, 20 MW Anlagen 9.591.402 €/a<br />

Brennstoffkosten, 50 MW Anlagen 54.035.535 €/a<br />

Wartungskosten, 50 MW Anlagen 14.685.400 €/a<br />

Worst Case Szenario<br />

Zukauf aller erforderlichen EB - Wegfall der Übertragungsregelung<br />

0 10 20 30 40<br />

42.450.813 42.450.813 42.450.813 42.450.813 42.450.813<br />

47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500 47.722.500<br />

228.222.260 228.222.260 228.222.260 228.222.260 228.222.260<br />

284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810 284.723.810<br />

Erlöse 284.723.810 €/a<br />

Erlöse aus Stromverkauf 202.000.000 €/a<br />

Wärmegutschrift 82.723.810 €/a<br />

Contracting Investition, gesamt 384.690.000<br />

jährliche Kosten 78.231.570 €/a<br />

jährliche Erlöse 108.000.000<br />

78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570 78.231.570<br />

108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000 108.000.000<br />

Kapitalkosten 78.231.570 €/a<br />

Investition, Druckluft 68.390.000 €<br />

Investition, Kälte 105.000.000 €<br />

Investition, elektrische Antriebe 211.300.000 €<br />

Erlöse, gesamt 108.000.000<br />

Erlöse aus Druckluftprojekten 22.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Kälteprojekten 31.500.000 €/a<br />

Erlöse aus Projekten mit El. Antrieben 54.000.000 €/a<br />

Seekabel Investition, gesamt 139.700.000 €<br />

jährliche Kosten 14.420.773 €/a<br />

jährliche Erlöse 16.764.000<br />

Kapitalkosten 10.928.273 €/a<br />

Investition, gesamt 139.700.000<br />

Betriebskosten (fix) 3.492.500 €/a<br />

Betriebskosten 2.794.000 €/a<br />

Versicherungskosten 698.500 €/a<br />

Erlöse aus Verpachtung der Seekabel 16.764.000 €/a<br />

14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773 14.420.773<br />

16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000 16.764.000<br />

Geothermie Investition, gesamt 660.000.000 €<br />

jährliche Kosten 64.141.808 €/a<br />

jährliche Erlöse 89.018.358 €/a<br />

64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808 64.141.808<br />

89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358 89.018.358<br />

Kapitalkosten 57.541.808 €/a<br />

Investitionen 660.000.000 €<br />

Betriebskosten (fix) 6.600.000 €/a<br />

Personalkosten 4.950.000 €/a<br />

Instandhaltungskosten 1.650.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 89.018.358 €/a<br />

Erlöse aus Betreiber-Modellen 152.063.987 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 685.825.881 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 837.889.869 €/a<br />

685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881 685.825.881<br />

837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869 837.889.869<br />

Geothermie 42.968.587 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 110.790.395 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE (brutto) 153.758.982 €/a<br />

Biogas 21.002.594 €/a<br />

jährliche Kosten RWE 72.337.303 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 93.339.897 €/a<br />

Biomasse 35.362.113<br />

jährliche Kosten RWE 200.807.887 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 236.170.000 €/a<br />

Wind onshore - Neubau 1.618.185<br />

jährliche Kosten RWE 27.881.815 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 29.500.000 €/a<br />

Wind onshore - Repowering 11.117.695<br />

jährliche Kosten RWE 20.482.305 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 31.600.000 €/a<br />

Wind offshore 1.350.721<br />

jährliche Kosten RWE 191.489.279 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 192.840.000 €/a<br />

Photovoltaik 32.783.760<br />

jährliche Kosten RWE 28.918.230 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 61.701.989 €/a<br />

Laufwasser 5.860.333<br />

jährliche Kosten RWE 33.118.667 €/a<br />

jährliche Erlöse RWE 38.979.000 €/a<br />

Erlöse aus Emissionberechtigungen 132.439.308<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkau<br />

von überschüssigen EB 132.439.308 €/a<br />

0 0 0 0 0<br />

Kosten für Emissionberechtigungen<br />

"Worst Case Szenario"<br />

0 22.591.710 45.183.420 67.775.130 90.366.840<br />

Summe Investition 2.043.390.000 €<br />

Summe jährliche Kosten 1.113.293.103 €/a<br />

Summe jährliche Erlöse 1.516.557.844 €/a<br />

Rohertrag Alternativkonzept 403.264.741 €/a<br />

270.825.433<br />

1.113.293.103 1.135.884.813 1.158.476.523 1.181.068.233 1.203.659.943<br />

1.384.118.536 1.384.118.536 1.384.118.536 1.384.118.536 1.384.118.536<br />

270.825.433 248.233.723 225.642.013 203.050.303 180.458.593<br />

Rohertrag des BoA-Kraftwerks 289.800.000 €/a<br />

jährliche Kosten BoA 555.200.000<br />

Stromgestehungskosten der BoA 555.200.000 €/a<br />

jährliche Erlöse BoA 845.000.000<br />

Erlöse aus Stromverkauf 800.000.000 €/a<br />

jährliche Erlöse aus dem Verkau<br />

von überschüssigen EB 45.000.000<br />

Kosten für Emissionberechtigungen<br />

"Worst Case Szenario"<br />

Rohertrag BoA 289.800.000 €/a<br />

244.800.000<br />

555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000 555.200.000<br />

800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000<br />

800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000 800.000.000<br />

0 163.557.210 327.114.420 490.671.630 654.228.840<br />

244.800.000 81.242.790 -82.314.420 -245.871.630 -409.428.840<br />

Vorteil Alternativkonzept 113.464.741 €/a<br />

26.025.433 166.990.933 307.956.433 448.921.933 589.887.433


<strong>Die</strong> deutsche Energiewirtschaft steht vor gewaltigen Herausforderungen.<br />

Der größte Teil der Kraftwerke ist veraltet und muss in den nächsten Jahren<br />

erneuert werden. <strong>Die</strong>s muss klimaschonend geschehen, denn bereits heute<br />

droht der menschengemachte Klimawandel die Lebensgrundlagen von<br />

Millionen Menschen zu zerstören. Dennoch plant der Energiekonzern RWE<br />

in Neurath bei Düsseldorf ein <strong>2000</strong> MW-Braunkohle-Kraftwerk mit unverantwortlich<br />

hohem Kohlendioxid-Ausstoß. <strong>Greenpeace</strong> warnt vor diesem Irrweg.<br />

Dass es ohne Braunkohle geht, zeigt das vorliegende Energiekonzept. Es<br />

beschreibt eine wirtschaftlich rentable Investitionsalternative, die folgende<br />

Vorteile bietet: <strong>Die</strong> Emissionen könnten im Vergleich zum geplanten Braunkohlekraftwerk<br />

auf ein Siebtel gesenkt werden. Gleichzeitig würden mehr als<br />

neunmal so viele Arbeitsplätze entstehen.<br />

Wenn wir einen gefährlichen Klimawandel verhindern wollen, müssen wir unsere<br />

Treibhausgas-Emissionen in den Industriestaaten bis zur Mitte des Jahrhunderts um<br />

mindestens 80 Prozent reduzieren. Deshalb fordert <strong>Greenpeace</strong>:<br />

●<br />

Kein Neubau von Braunkohlekraftwerken! Selbst mit modernster Technologie<br />

emittieren Braunkohlekraftwerke mehr Treibhausgase als alle denkbaren Alternativen.<br />

●<br />

Es dürfen nur noch Kraftwerke gebaut werden, die den Strom mit geringst möglichen<br />

Emissionen erzeugen und die so flexibel sind, dass sie sich einer schwankenden<br />

Stromnachfrage anpassen können! Ein zukunftsfähiger Energiemix besteht aus einer<br />

breiten Palette von Erneuerbaren Energien und hocheffizienten Gaskraftwerken, die<br />

Strom und Wärme gleichzeitig produzieren.<br />

●<br />

Der <strong>sauber</strong>ste Strom ist der, welcher gar nicht erst verbraucht wird. Es gibt viele<br />

technische Möglichkeiten, um den Stromverbrauch in der Güter-Produktion und in<br />

Haushalten zu reduzieren. <strong>Die</strong> Energiekonzerne sollten ihr technisches Know-How<br />

und ihre Finanzkraft nutzen, um als <strong>Die</strong>nstleister mehr Energieeffizienz durchzusetzen!<br />

S 135 1<br />

<strong>Greenpeace</strong> e.V., Große Elbstr. 39, 22745 Hamburg Tel. 040/306 18-0, Fax 040/306 18-100<br />

E-Mail: mail @ greenpeace.de, Politische Vertretung Berlin, Marienstr. 19–20, 10117 Berlin<br />

Tel. 030/30 88 99-0, Fax 030/30 88 99-30 Internet: www.greenpeace.de

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