2000 Megawatt â 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 />
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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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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 />
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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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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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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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Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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Seite 31<br />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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Seite 32<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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Seite 33<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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Seite 35<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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Seite 42<br />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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Seite 44<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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Seite 46<br />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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Seite 47<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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Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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Seite 49<br />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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Seite 50<br />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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Seite 51<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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Seite 73<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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Seite 74<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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Seite 75<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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Seite 76<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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Seite 77<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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Seite 84<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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Seite 85<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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Seite 86<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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Seite 87<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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Seite 89<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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Seite 90<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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Seite 91<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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Seite 92<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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Seite 93<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 />
EUtech GREENPEACE Energie & I Management <strong>2000</strong> <strong>Megawatt</strong> GmbH -- <strong>sauber</strong>!<br />
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 />
EUtech GREENPEACE Energie & I Management <strong>2000</strong> <strong>Megawatt</strong> GmbH -- <strong>sauber</strong>!<br />
Seite 96<br />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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Seite 98<br />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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Seite 99<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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Seite 100<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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Seite 101<br />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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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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Seite 103<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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Seite 104<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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Seite 109<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 />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
<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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Seite 116<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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Seite 117<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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Seite 119<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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Seite 121<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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Seite 122<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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Seite 124<br />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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 />
EUtech GREENPEACE Energie & I Management <strong>2000</strong> <strong>Megawatt</strong> GmbH -- <strong>sauber</strong>!<br />
Seite 126<br />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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 />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
<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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Seite 128<br />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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Seite 129<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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Seite 130<br />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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Seite 131<br />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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Seite 132<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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Seite 133<br />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
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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Seite 134<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 />
EUtech GREENPEACE Energie & I Management <strong>2000</strong> <strong>Megawatt</strong> GmbH -- <strong>sauber</strong>!<br />
Seite 135<br />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
[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 />
EUtech GREENPEACE Energie & I Management <strong>2000</strong> <strong>Megawatt</strong> GmbH -- <strong>sauber</strong>!<br />
Seite 136<br />
Alternatives <strong>Die</strong> Alternative Energiekonzept zum geplanten 2.200 RWE MW Braunkohle-Kraftwerk Neurath
[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 />
EUtech GREENPEACE Energie & I Management <strong>2000</strong> <strong>Megawatt</strong> GmbH -- <strong>sauber</strong>!<br />
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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Seite A-6<br />
<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 />
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