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<strong>Bremer</strong> <strong>Energie</strong>-<strong>Konsens</strong> GmbH<br />

Am Wall 140<br />

28195 Bremen<br />

http://www.energiekonsens.de<br />

Wolfgang Schulz<br />

Untersuchung zur Aufbereitung von<br />

Biogas zur Erweiterung <strong>der</strong> Nutzungsmöglichkeiten<br />

Aktualisierung einer im Juni 2003 vorgelegten<br />

gleichnamigen von Wolfgang Schulz,<br />

Maren Hille unter Mitarbeit von Wolfgang<br />

Tentscher durchgeführten Untersuchung<br />

August 2004<br />

institut an <strong>der</strong> universität bremen<br />

fahrenheitstraße 8<br />

28359 bremen<br />

tel 0421–20143-0<br />

fax 0421–219986<br />

email bei@bei.uni-bremen.de


2<br />

Inhalt<br />

Inhalt<br />

Inhalt ....................................................................................................................................2<br />

Tabellenverzeichnis .............................................................................................................3<br />

Abbildungsverzeichnis .........................................................................................................4<br />

1. Hintergrund und Zielsetzung.........................................................................................6<br />

2. Einführung.....................................................................................................................8<br />

3. Übersicht zu rechtlichen Rahmenbedingungen ..........................................................11<br />

3.1 Anfor<strong>der</strong>ungen zur Einspeisung in Netze <strong>der</strong> allgemeinen Versorgung in<br />

<strong>der</strong> Bundesrepublik ..............................................................................................11<br />

3.2 Anfor<strong>der</strong>ungen zur Einspeisung in Netze <strong>der</strong> allgemeinen Versorgung in<br />

an<strong>der</strong>en europäischen Län<strong>der</strong>n ...........................................................................20<br />

4. Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken ..............................................................23<br />

4.1 Kurzdarstellung einiger Projekte zur Aufbereitung von Biogas ............................23<br />

4.2 Aufbereitung von Biogas zur Einspeisung in das Gasnetz ..................................30<br />

4.3 Technik an <strong>der</strong> Einspeisestelle ............................................................................43<br />

4.4 Aufbereitung zum Einsatz als Treibstoff in Kraftfahrzeugen ................................43<br />

5. Darstellung <strong>der</strong> Situation in <strong>der</strong> Schweiz ....................................................................44<br />

5.1 Projekte Kompo-Mobil I und II..............................................................................44<br />

5.2 Aktivitäten <strong>der</strong> Erdgas Zürich...............................................................................45<br />

5.3 Projektbeispiel Migros..........................................................................................46<br />

6. Erfassung <strong>der</strong> Kostensituation in Abhängigkeit von Größenklassen ..........................48<br />

7. Bewertung <strong>der</strong> Ergebnisse..........................................................................................60<br />

8. Alternative: Fortleitung des erzeugten Biogases mittels eigener Leitung ...................67<br />

9. Zusammenfassung .....................................................................................................74<br />

Quellen...............................................................................................................................76<br />

Anhang I.............................................................................................................................81<br />

Anhang II............................................................................................................................82<br />

Anhang III...........................................................................................................................87


Tabellenverzeichnis<br />

Tabellenverzeichnis<br />

Tabelle 2.1: Typische Komponenten von Biogas, Quellen: Weiland (2003)<br />

und Schweigkofler (2002) ..................................................................... 9<br />

Tabelle 3.1: Beschaffenheit von Deponie-, Klär- und Biogasen und Anfor<strong>der</strong>ungen<br />

bzw. technische Richtwerte für die Einspeisung in das<br />

öffentliche Gasversorgungsnetz, Quelle: DVGW (1991), S. 11 .......... 12<br />

Tabelle 3.2: Vorschlag für eine Vergütung von Biogas aus Biomasse; Quelle:<br />

Fachverband Biogas e.V., 2001.......................................................... 15<br />

Tabelle 3.3: Einspeisevergütung gemäß EEG vom 21.7.2004............................... 16<br />

Tabelle 3.4: Vergleich <strong>der</strong> notwendigen Gasqualitäten für Deutschland bei<br />

einer Einspeisung in das Erdgasnetz gegenüber einer<br />

Verwendung als Treibstoff; Quelle: Reher (2003)............................... 20<br />

Tabelle 3.5: Anfor<strong>der</strong>ungen an Biogas für den Einsatz als Fahrzeugtreibstoff<br />

bzw. eine Einspeisung in das Gasnetz in Schweden; Quelle:<br />

Jönsson (2002), S. 6........................................................................... 21<br />

Tabelle 3.6: Qualitätskriterien für die Einspeisung von Biogas in das Netz <strong>der</strong><br />

Gasversorgung Zürich; Quelle: Weber (1998), S. 24.......................... 22<br />

Tabelle 4.1: Übersicht Biogasanlagen in Europa (Stand 2000); Quelle: SGC<br />

(2001).................................................................................................. 23<br />

Tabelle 4.2: Erlösrechnung für die Klärgasaufbereitung im Hauptklärwerk<br />

Stuttgart-Mühlhausen gemäß Betreiberangaben................................ 25<br />

Tabelle 4.3: Kosten einiger holländischer Aufbereitungsanlagen........................... 30<br />

Tabelle 4.4: Durchschnittliche Eigenschaften von Erdgas, Stadtgas und<br />

Biogas; Quelle: Wellinger (1998) ........................................................ 30<br />

Tabelle 4.5: Übersicht <strong>der</strong> Kohlendioxidabtrennungs-Verfahren; Quelle: Act<br />

Energy (2002) ..................................................................................... 39<br />

Tabelle 4.6: Vor- und Nachteile <strong>der</strong> in <strong>der</strong> Praxis vorkommenden Verfahren<br />

(in Anlehnung an Persson (2003)) ...................................................... 41<br />

Tabelle 6.1: Aufbereitungskosten bei einer Verarbeitungskapazität von<br />

50 m 3 /h Rohgas .................................................................................. 51<br />

Tabelle 6.2: Aufbereitungskosten bei einer Verarbeitungskapazität von<br />

100 m 3 /h Rohgas ................................................................................ 52<br />

Tabelle 6.3: Aufbereitungskosten bei einer Verarbeitungskapazität von<br />

200 m 3 /h Rohgas ................................................................................ 53<br />

Tabelle 6.4: Aufbereitungskosten bei einer Verarbeitungskapazität von<br />

400 m 3 /h Rohgas ................................................................................ 54<br />

Tabelle 6.5: Aufbereitungskosten bei einer Verarbeitungskapazität von<br />

600 m 3 /h und 1500 m 3 /h Rohgas ........................................................ 55<br />

3


4<br />

Abbildungsverzeichnis<br />

Tabelle 6.6: Aufbereitungskosten bei einer Verarbeitungskapazität von<br />

150 m 3 /h, 800 m 3 /h, 1000 m 3 /h, 2500 m 3 /h Rohgas (nur Anbieter<br />

3)......................................................................................................... 56<br />

Tabelle 6.7: Kostenorientierung für die Einspeisestelle (gemäß GBI GUT) ........... 58<br />

Tabelle 8.1: Kosten und Wärmeeigenbedarf von landwirtschaftlichen Groß-<br />

Biogasanlagen; Quellen: s. Angaben im Text und eigene<br />

Berechnungen .................................................................................... 68<br />

Tabelle 8.2: Kennwerte <strong>der</strong> berücksichtigten BHKW und Aufteilung des<br />

Biogaseinsatzes; eigene Berechnungen ............................................ 69<br />

Tabelle 8.3: Kosten <strong>der</strong> beiden berücksichtigten BHKW; Quelle: eigene<br />

Berechnungen .................................................................................... 70<br />

Tabelle 8.4: Berücksichtigte Kosten für die Fortleitung von Biogas in<br />

eigenständigen Leitungen; Quelle: eigene Berechnungen ................. 71<br />

Tabelle 8.5: Betriebsergebnisse <strong>der</strong> Gesamtanlage auf <strong>der</strong> Basis, dass keine<br />

Gärgutkosten anfallen, inklusive einer Fortleitung des Biogases<br />

in Abgängigkeit von Transportentfernungen und Höhe des<br />

Wärmeerlöses; Quelle: eigene Berechnungen ................................... 71<br />

Tabelle 8.6: Betriebsergebnisse <strong>der</strong> Gesamtanlage auf <strong>der</strong> Basis, dass<br />

Gärgutkosten von 3 €/m 3 anfallen, inklusive einer Fortleitung des<br />

Biogases in Abgängigkeit von Transportentfernungen und Höhe<br />

des Wärmeerlöses; Quelle: eigene Berechnungen ............................ 72<br />

Abbildungsverzeichnis<br />

Abbildung 4-1: Schematischer Aufbau einer Druckwasserwäsche............................. 34<br />

Abbildung 4-2: Fließschema <strong>der</strong> nassen Gaswäsche................................................. 35<br />

Abbildung 4-3: Schematischer Aufbau einer Druckwechseladsorptionsanlage.......... 36<br />

Abbildung 4-4: Systemschema <strong>der</strong> auf eine Gasverflüssigung basierenden<br />

Pilotanlage in Anklam ......................................................................... 38<br />

Abbildung 7-1: Vergleich <strong>der</strong> Investitionskosten; Quelle: eigene Erhebung ............... 60<br />

Abbildung 7-2: Vergleich <strong>der</strong> Ausschreibungsergebnisse mit den Erkenntnissen<br />

<strong>der</strong> schwedischen Untersuchung von Persson (2003) ....................... 61<br />

Abbildung 7-3: Spezifische Investitionskosten (€/MW) in Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />

Leistung (MW), Gasmengenangaben beziehen sich auf Rohgas<br />

(65% CH4); Quelle: eigene Auswertung.............................................. 62<br />

Abbildung 7-4: Spezifische Betriebskosten ohne Kapitalkosten (ct/kWh) in<br />

Abhängigkeit <strong>der</strong> Leistung (MW), Gasmengenangaben beziehen<br />

sich auf Rohgas (65% CH4) ; Quelle: eigene Auswertung.................. 63


Abbildungsverzeichnis<br />

Abbildung 7-5: Spezifische Aufbereitungskosten in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Rohgasverarbeitungskapazität<br />

<strong>der</strong> Anlage, 65% Methananteil im<br />

Rohgas; Quelle: eigene Auswertung .................................................. 64<br />

Abbildung 7-6: Vergleich <strong>der</strong> ermittelten spezifische Aufbereitungskosten<br />

(Bezug: 65% Methananteil im Rohgas) mit <strong>der</strong> schwedischen<br />

Untersuchung von Persson (2003); Quelle: eigene Auswertung ........ 65<br />

Abbildung 7-7: Spezifische Aufbereitungskosten in Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />

Rohgasverarbeitungskapazität <strong>der</strong> Anlage, 55% Methananteil im<br />

Rohgas; Quelle: eigene Auswertung .................................................. 66<br />

5


1. Hintergrund und Zielsetzung<br />

6<br />

Hintergrund und Zielsetzung<br />

Die Biogaserzeugung und -nutzung hat seit <strong>der</strong> Einführung des Erneuerbare <strong>Energie</strong>n<br />

Gesetzes (EEG) einen beachtlichen Zuwachs erfahren. Im EEG ist eine<br />

Regelvergütung für die Einspeisung <strong>der</strong> hierauf basierenden Stromerzeugung in<br />

öffentliche Netze festgelegt.<br />

Auf den ersten Blick stellt die damit unterstützte gekoppelte Strom- und Wärmeerzeugung<br />

eine optimale Nutzungstechnik für das erzeugte Gas dar. Doch bei genauerer<br />

Betrachtung fällt auf, dass die frei werdende Wärme in vielen Fällen nur unzureichend<br />

ausgenutzt wird. Sie dient oft nur für den eigentlichen Gärprozess und allenfalls<br />

für eine Beheizung <strong>der</strong> am Ort <strong>der</strong> Anlage befindlichen Betriebsgebäude. Dies<br />

gilt beispielsweise für viele Kläranlagen-Faultürme, die zur Vermeidung von Geruchsbelästigungen<br />

sehr abgeschieden angeordnet sind 1 . Aber auch im landwirtschaftlichen<br />

Bereich stehen meist günstige Erzeugungsbedingungen mäßigen Wärmenutzungsbedingungen<br />

gegenüber.<br />

Bei gutem Wärmeschutzstandard <strong>der</strong> Gärbehälter und Wärmerückgewinnung aus<br />

den Rückständen des Gärprozesses würden jedoch im Jahresdurchschnitt mindestens<br />

80 % <strong>der</strong> erzeugten Wärme zur externen Nutzung zur Verfügung stehen. In Anbetracht<br />

<strong>der</strong> zu erwartenden Wärmeüberschüsse wird meist sogar darauf verzichtet,<br />

wärmesparende Verfahrenstechniken einzusetzen.<br />

Eine Perspektive zur vollständigen Ausnutzung <strong>der</strong> enthaltenen <strong>Energie</strong> könnte sich<br />

durch eine Aufbereitung des Biogases entwickeln. Dies würde beispielsweise eine<br />

Einspeisung in das Erdgasnetz o<strong>der</strong> eine gezielte Erzeugung von gasförmigem Treibstoff<br />

ermöglichen. Biogas besteht zu 50 bis 75 % aus Methan, im Übrigen aus<br />

Kohlendioxid und einigen Spurenstoffen. Unter den Spurenstoffen können insbeson<strong>der</strong>e<br />

Schwefelwasserstoff und Stickstoffverbindungen Geruchs- und Korrosionsprobleme<br />

bereiten und sollten nach Möglichkeit vor einer Nutzung entfernt werden.<br />

Vor einer Einspeisung des erzeugten Gases in Erdgasleitungen ist eine Qualität herzustellen,<br />

die <strong>der</strong> des Erdgases nahezu identisch ist. Gemäß den technischen Regeln<br />

<strong>der</strong> DVGW (Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches e. V.) ist hiermit zusätzlich<br />

eine Abtrennung des enthaltenen Kohlendioxids verbunden.<br />

Es handelt sich bei <strong>der</strong> hier vorliegenden <strong>Studie</strong> um eine Aktualisierung <strong>der</strong> im Juni<br />

2003 vorgelegten Untersuchung. Das Interesse an dem Thema wird aktuell dadurch<br />

gesteigert, dass die Biogaseinspeisung in Erdgasnetze in die Novelle des Erneuerbare<br />

<strong>Energie</strong>n Gesetzes mit aufgenommen worden ist. Demnach kommt eine KWK-<br />

Anlage, <strong>der</strong>en Erdgaseinsatz mit einer Biogaseinspeisung korrespondiert, in den Ge-<br />

1 Das gilt auch ganz beson<strong>der</strong>s für Hausmülldeponien, <strong>der</strong>en Ausgasung jedoch durch einen erhöhten<br />

Sauerstoffgehalt und Gehalt an sonstigen Spurenstoffen gekennzeichnet ist. Aufgrund<br />

<strong>der</strong> abweichenden Problemlage werden Deponiegase nicht mit in die Betrachtung einbezogen.


Hintergrund und Zielsetzung<br />

nuss <strong>der</strong> angehobenen Regelvergütung für die Stromeinspeisung in das öffentliche<br />

Netz.<br />

Vor dem Hintergrund dieser günstigeren Rahmenbedingungen stellt sich die Frage,<br />

ob sich das Angebot an Aufbereitungsanlagen inzwischen erweitert hat und ob sich<br />

hinsichtlich des Kostenniveaus Verschiebungen ergeben haben. Außerdem befanden<br />

sich zum Zeitpunkt <strong>der</strong> ursprünglichen Recherchen Pilotprojekte in <strong>der</strong> Erstellungsphase<br />

und es ist sinnvoll, die inzwischen hinzugekommenen Erfahrungen mit aufzunehmen.<br />

Weiterhin ist von Interesse, eine im November 2003 veröffentlichte schwedische Untersuchung<br />

(Margareta Persson, Lunds Tekniska Högskola: Utvär<strong>der</strong>ing av uppgra<strong>der</strong>ingstekniker<br />

för biogas) mit den eigenen Erkenntnissen zu vergleichen.<br />

Schließlich ist in <strong>der</strong> vorherigen Bearbeitung die Betrachtungen zu <strong>der</strong> am Einspeisepunkt<br />

erfor<strong>der</strong>lichen Technik oberflächlich ausgefallen. Im Rahmen dieser Aktualisierung<br />

soll versucht werden, auch für diesen Bereich eine Kostenorientierung zu bieten.<br />

Der Schwerpunkt <strong>der</strong> Betrachtungen wird indes wie bereits in <strong>der</strong> vorherigen Version<br />

<strong>der</strong> Untersuchung auf die Betrachtungen gelegt,<br />

- welche Konzepte zu welchen Kosten für welche Gasvolumenströme zur Verfügung<br />

stehen,<br />

- welche Anfor<strong>der</strong>ungen an die Gasreinheit für die zusätzlichen Gasnutzungsmöglichkeiten<br />

gestellt werden und zudem<br />

- in welchem Maße die Anfor<strong>der</strong>ungen angemessen und den erweiterten Gasnutzungsmöglichkeiten<br />

dienlich sind.<br />

Die von <strong>der</strong> <strong>Bremer</strong> <strong>Energie</strong>-<strong>Konsens</strong> vorgeschlagene und finanzierte Untersuchung<br />

soll dazu beitragen, die Informationsbasis in einem Maße zu verbessern, dass hieraus<br />

Hinweise zu marktgängigen Systemen geboten werden.<br />

7


2. Einführung<br />

8<br />

Einführung<br />

Die Aufbereitung von Biogas hat in <strong>der</strong> Bundesrepublik eine lange Tradition. Dabei<br />

diente Biogas nicht nur zur eigenen <strong>Energie</strong>versorgung auf Kläranlagen, son<strong>der</strong>n<br />

wurde schon zwischen 1935 und 1955 auf einer Reihe größerer Klärwerke auch als<br />

Ersatz für Benzin zum Antrieb von Otto-Motoren und zur Hausgasversorgung aufbereitet.<br />

Zwischenzeitlich haben sich die rechtlichen Rahmenbedingungen für die Nutzung von<br />

Biogas erheblich verän<strong>der</strong>t; sowohl die Voraussetzungen für seine Nutzung als Kraftstoff<br />

als auch die Einspeisung in das öffentliche Erdgasnetz unterliegen strengen Regelungen.<br />

Das Rohgas besteht im Wesentlichen aus den in <strong>der</strong> Tabelle 2.1 auf <strong>der</strong> nachfolgenden<br />

Seite aufgeführten Komponenten. Methan und Kohlendioxid stellen die Hauptkomponenten<br />

dar. Aus <strong>der</strong> Tabelle ist ersichtlich, dass sich <strong>der</strong>en Anteile innerhalb<br />

weiter Grenzen unterscheiden und auch die sonstigen Gas- und Spurenanteile in unterschiedlichem<br />

Maße vorkommen können. Bei konstanter Fahrweise und gleichförmigen<br />

Eingangsmaterialien sind die auftretenden Schwankungsbreiten jedoch relativ<br />

gering. Die Auflistung <strong>der</strong> Wirkung <strong>der</strong> jeweiligen Bestandteile lässt darauf schließen,<br />

dass unbehandeltes Biogas gegenüber Erdgas bedeutende Nachteile aufweist. Für<br />

den Einsatz in Motoren ergibt sich dagegen aufgrund einer die Klopffestigkeit steigernden<br />

Wirkung einer höheren Methanzahl ein Pluspunkt. 2<br />

Für die abgesogene Ausgasung aus Mülldeponien ist die Auflistung <strong>der</strong> im Gas enthaltenen<br />

Spurenbestandteile gegenüber Tabelle 2.1 erheblich zu erweitern. Außerdem<br />

stört die im Verlauf <strong>der</strong> Entwicklung <strong>der</strong> Deponie wechselhafte Zusammensetzung<br />

<strong>der</strong> Deponiegase eine gezielte Aufbereitung. Selbst bei gründlicher und damit<br />

kostenintensiver laufen<strong>der</strong> Analyse und Aufbereitung kann nicht vollständig ausgeschlossen<br />

werden, dass Spuren von Chlorkohlenwasserstoffen (Spraydosen, Chemikalien)<br />

im Gas enthalten sind. Diese finden bei <strong>der</strong> Verbrennung durch die dabei auftretenden<br />

Temperaturen und das fast immer in den Gasleitungen, Düsen o<strong>der</strong> Brennern<br />

enthaltene Kupfer z. B. ideale Bedingungen für die Bildung von giftigen Dioxinen.<br />

So existieren in <strong>der</strong> Bundesrepublik im Hinblick auf die Nutzung von Deponiegas von<br />

vornherein erhebliche Vorbehalte gegen eine Einspeisung in das Gasnetz. Biogase<br />

aus landwirtschaftlicher Produktion, aus Vergärungsanlagen für organische Abfälle,<br />

aus <strong>der</strong> Klärschlammaufbereitung und verschiedenen bioindustriellen Prozessen<br />

(z. B. Brennereien) gelten dagegen als prinzipiell für eine Einspeisung in das Gasnetz<br />

- nach entsprechen<strong>der</strong> Aufbereitung - geeignet.<br />

2 Rau (1982), S. 99 ff.


Einführung<br />

Tabelle 2.1: Typische Komponenten von Biogas, Quellen: Weiland (2003) und<br />

Schweigkofler (2002)<br />

Komponente Gehalt Wirkung<br />

CH4 50 – 75 Vol-% brennbare Biogaskomponente<br />

CO2 25 – 50 Vol-% vermin<strong>der</strong>t den Brennwert<br />

erhöht die Methanzahl und damit die Klopffestigkeit von<br />

Motoren<br />

för<strong>der</strong>t Korrosion (schwache Kohlensäure), falls das<br />

Gas zugleich feucht ist<br />

schädlich für alkalische Brennstoffzelle<br />

H2S 0 - 5000 ppmV korrosiv in Aggregaten und Rohrleitungen (Spannungsrisskorrosion)<br />

SO2-Emissionen nach Verbrennung bzw. H2S-<br />

Emissionen bei unvollständiger Verbrennung. 3<br />

NH3 0 - 500 ppmV<br />

Katalysatorgift<br />

NOx-Emissionen nach Verbrennung<br />

schädlich für Brennstoffzellen<br />

erhöht die Klopffestigkeit von Motoren<br />

Wasser- 1 –5 Vol-% trägt zur Korrosion in Aggregaten und Rohrleitungen bei<br />

dampf<br />

Kondensat beschädigt Instrumente und Aggregate<br />

bei Frost Gefahr <strong>der</strong> Vereisung von Rohrleitungen und<br />

Düsen<br />

Staub > 5 µm verstopft Düsen und schädigt Brennstoffzellen<br />

N2 0 – 5 Vol-% vermin<strong>der</strong>t Brennwert<br />

erhöht die Klopffestigkeit von Motoren<br />

Siloxane 0 – 50 mg/m 3 nur bei Klär- und Deponiegas aus Kosmetika, Waschmittel,<br />

Druckfarben etc.:<br />

bilden wie Schleifmittel wirkendes Quarz und schädigen<br />

Motoren<br />

Klärgas entsteht in allen Kläranlagen, die mit einer biologisch-anaeroben Klärstufe (Faulturmanlagen)<br />

ausgestattet sind. Für diese Anlagen ist die energetische Nutzung des anfallenden<br />

Klärgases attraktiv, da auf Kläranlagen ein hoher Strombedarf und ein gewisser<br />

Wärmebedarf besteht. Vor dem Hintergrund, dass die Kosten für die anaerobe Klärstufe<br />

und die Gaserzeugung <strong>der</strong> Abwasserreinigung zugerechnet werden können, sind bei <strong>der</strong><br />

Bestimmung des Strom- und Wärmepreises lediglich die Kosten des üblicherweise eingesetzten<br />

Motoraggregates zu berücksichtigen. Unter diesen Rahmenbedingungen ist diese<br />

Nutzung des Klärgases normalerweise gegenüber an<strong>der</strong>en Optionen 4 konkurrenzfähig.<br />

3 vgl. http://www.bayern.de/LFU/luft/biogas/biogas5.htm, Abfrage vom 21.5.2003<br />

4 Wietschel (2002), S. 146<br />

9


10<br />

Einführung<br />

Eine Umfrage bei den Verbänden <strong>der</strong> Abwasserwirtschaft ergab, dass das hier erzeugte<br />

Klärgas in <strong>der</strong> Regel zur Beheizung <strong>der</strong> Faultürme eingesetzt und Reste abgefackelt werden.<br />

Lediglich bei großen Kläranlagen werde das Klärgas in Blockheizkraftwerken verstromt,<br />

wobei das Gas zum Teil vorab gereinigt wird. 5 Eine Ausnahme stellt <strong>der</strong> Niers-<br />

Verband in Viersen dar, <strong>der</strong> bis August 1996 in Mönchengladbach eine Anlage zur Biogasaufbereitung<br />

und -einspeisung in das öffentliche Gasnetz betrieben hat (vgl. hierzu<br />

Kapitel 4.1).<br />

In <strong>der</strong> Regel beschränkt sich <strong>der</strong> Wärmeabsatz auf die ganzjährige Beheizung <strong>der</strong> Faultürme<br />

(Prozesswärmebedarfsdeckung) und die Beheizung weniger Betriebsgebäude im<br />

Winter. Die aufkommenden Tendenzen zur Klärschlammverbrennung bewirken, dass die<br />

produzierte Wärme in zunehmendem Maße für eine Klärschlammtrocknung eingesetzt<br />

wird. Ohne hierzu einen statistischen Nachweis erbringen zu können, lässt sich feststellen,<br />

dass eine Minimierung des Prozesswärmebedarfs <strong>der</strong> anaeroben Klärstufe bisher im<br />

Allgemeinen nicht stattgefunden hat, weil die Wärme nach <strong>der</strong> ursprünglichen Anlagenkonzeption<br />

stets im Überschuss zur Verfügung steht. Die für externe Zwecke nutzbare<br />

Wärmemenge ließe sich z. B. mittels Wärmetauscher, die den hinzugefügten Schlamm<br />

mit Hilfe des ablaufenden erwärmen, erheblich steigern.<br />

Die am 1.8.04 in Kraft getretene Novelle des Erneuerbare <strong>Energie</strong>n Gesetzes (EEG) privilegiert<br />

die Einspeisung von aufbereitetem Biogas in Erdgasnetze. Es lässt sich zurzeit<br />

noch schwer einschätzen, in welchem Maße dies zu einer Belebung <strong>der</strong> Aktivitäten führen<br />

wird. Aktuell stellen insbeson<strong>der</strong>e noch die unklaren Kostenbedingungen <strong>der</strong> Durchleitung<br />

durch fremde Erdgasnetze ein Hemmnis dar. Bislang steht die Verstromung bei meist geringer<br />

Nutzung <strong>der</strong> Wärmeerzeugung im Vor<strong>der</strong>grund. Allein im landwirtschaftlichen Bereich<br />

werden laut Staiß 6 bei aktuellen jährlichen Zuwachsraten von ca. 50 MWel etwa 200<br />

MWel installiert sein, die etwa einen jährlichen Stromoutput von 800 GWh aufweisen. In<br />

dem zitierten Jahrbuch werden technisch erschließbare Potenziale für eine jährliche Biogasproduktion<br />

aus Mist und Gülle von 81 PJ/a (22,5 TWh), aus Klärgas von 27 PJ/a (7,5<br />

TWh) und aus Biomüll von 11 PJ/a (3,1 TWh) genannt, die in vollem Umfang verstromt<br />

etwa 10 TWh (entsprechend 2 % <strong>der</strong> öffentlichen Stromerzeugung in Deutschland) ergeben<br />

würden. 7<br />

Es ist aber davon auszugehen, dass alle Nutzungsoptionen, nämlich die Verstromung, die<br />

Einspeisung in das Erdgasnetz, die reine Wärmeerzeugung und eventuell auch noch die<br />

Nutzung als Treibstoff in Abhängigkeit von den spezifischen Bedingungen des Einzelfalles<br />

weiterhin zum Zuge kommen werden.<br />

5<br />

Auskunft Ruhr-Verband, Essen, vom 30.1.2003<br />

6<br />

Staiß (2003), S. I-38<br />

7<br />

Diese Zahlen sollen nur zur Orientierung dienen. Je nach den zugrunde gelegten Prämissen<br />

sind in <strong>der</strong> Literatur recht unterschiedliche Potenzialangaben zu finden.


Übersicht zu rechtlichen Rahmenbedingungen<br />

3. Übersicht zu rechtlichen Rahmenbedingungen<br />

3.1 Anfor<strong>der</strong>ungen zur Einspeisung in Netze <strong>der</strong> allgemeinen Versorgung<br />

in <strong>der</strong> Bundesrepublik<br />

In Bezug auf die technischen Anfor<strong>der</strong>ungen an die Gasversorgung in <strong>der</strong> Bundesrepublik<br />

sind laut <strong>Energie</strong>wirtschaftsgesetz neben sonstigen Rechtsvorschriften die allgemein anerkannten<br />

Regeln <strong>der</strong> Technik zu beachten. Nach §16, Absatz 2 wird <strong>der</strong>en Berücksichtigung<br />

„vermutet, wenn bei Anlagen zur Erzeugung, Fortleitung und Abgabe …. von Gas<br />

die technischen Regeln des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches e.V. eingehalten<br />

worden sind.“ 8<br />

Die Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches e.V. (DVGW) veröffentlicht seit<br />

etlichen Jahrzehnten technische Regeln für die öffentliche Gas- und Wasserversorgung.<br />

Für die hier diskutierte Frage <strong>der</strong> Aufbereitung von Biogas sind insbeson<strong>der</strong>e die folgenden<br />

relevant:<br />

• Arbeitsblatt G 260 / Gasbeschaffenheit (Januar 2000)<br />

Das DVGW-Arbeitsblatt G 260 definiert die grundlegende Zusammensetzung sowie<br />

die Grenzwerte <strong>der</strong> brenntechnischen Kenndaten von Gasen in <strong>der</strong> öffentlichen<br />

Gasversorgung. Die definierten Grenzwerte (brenntechnische Kenndaten und Anteile<br />

<strong>der</strong> Gasbegleitstoffe) sind bei einer Einspeisung in das öffentliche Netz einzuhalten.<br />

9<br />

• Arbeitsblatt G 685 / Gasabrechnung (April 1993)<br />

Zusätzliche Anfor<strong>der</strong>ungen an die Gasbeschaffenheit ergeben sich aus Gründen <strong>der</strong><br />

Abrechnungsgerechtigkeit, <strong>der</strong> Verkauf von Gas unterliegt <strong>der</strong> Eichpflicht, somit<br />

greifen auch Richtlinien und Anfor<strong>der</strong>ungen <strong>der</strong> physikalisch-technischen Bundesanstalt.<br />

Die wichtigsten dieser Anfor<strong>der</strong>ungen werden im Arbeitsblatt G 685 zusammengefasst.<br />

Unter an<strong>der</strong>em wird definiert, dass in einem Abrechnungszeitraum und<br />

innerhalb eines Versorgungsgebietes <strong>der</strong> Brennwert nicht um mehr als 2% schwanken<br />

darf. 10<br />

• Merkblatt G 262 / Nutzung von Deponie-, Klär- und Biogasen (Juni 2001)<br />

Im Vorwort zu diesem Merkblatt wird zunächst darauf hingewiesen, dass Deponie-,<br />

Klär- und Biogase keine Gase nach DVGW-Arbeitsblatt G 260 (s. oben) sind. „Ihrer<br />

energetischen Nutzung im Rahmen <strong>der</strong> öffentlichen Versorgung sind damit Grenzen<br />

gesetzt.“ 11 Im Merkblatt werden die nach neuesten Erfahrungen bestehenden Möglichkeiten<br />

zur energetischen Nutzung <strong>der</strong> drei genannten Gasarten und die Anfor<strong>der</strong>ungen<br />

aufgezeigt, die insbeson<strong>der</strong>e dann zu beachten sind, wenn diese Gase au-<br />

8<br />

vgl. EnWG (1998), § 16 Anfor<strong>der</strong>ungen an <strong>Energie</strong>anlagen<br />

9<br />

Tabelle zu Kenndaten und Richtwerten für die Gasbeschaffenheit von methanreichen Gasen<br />

nach [DVGW (2000)] im Anhang.<br />

10<br />

DVGW (1993), S. 10<br />

11 DVGW (1991), S. 3<br />

11


12<br />

Übersicht zu rechtlichen Rahmenbedingungen<br />

ßerhalb des betreffenden Erzeugungsbetriebes verteilt und in Feuerungsanlagen<br />

<strong>der</strong> verschiedensten Art genutzt werden sollen.<br />

In <strong>der</strong> nachfolgenden Tabelle 3.1 ist die typische Gaszusammensetzung von Deponie-,<br />

Klär- und Biogasen den vorgeschriebenen Anfor<strong>der</strong>ungen bzw. technischen Richtwerten<br />

für eine Einspeisung in das öffentliche Gasversorgungsnetz gegenüber gestellt.<br />

Tabelle 3.1: Beschaffenheit von Deponie-, Klär- und Biogasen und Anfor<strong>der</strong>ungen<br />

bzw. technische Richtwerte für die Einspeisung in das öffentliche<br />

Gasversorgungsnetz, Quelle: DVGW (1991), S. 11<br />

Mülldeponien<br />

Biogasanlagen*<br />

Kläranlagen<br />

Erdgas H-Gebiet<br />

Erdgas L-Gebiet<br />

CH4<br />

Vol.-%<br />

40...60<br />

60...80<br />

60...70<br />

> 96<br />

> 90<br />

Hauptkomponenten Spurengase<br />

CO2<br />

Vol.-%<br />

20... 40<br />

20... 40<br />

20... 40<br />

keine<br />

bes.<br />

Festlegung<br />

O2/N2<br />

Vol.-%<br />

Rest<br />

Rest<br />

Rest<br />

KW**<br />

mg/m 3<br />

H2S<br />

mg/m 3<br />

Beschaffenheit <strong>der</strong> Rohgase<br />

O2 < 0,5<br />

O2 < 0,5<br />

... 300<br />

-<br />

... 10<br />

keine<br />

bes.<br />

Festlegung<br />

... 400<br />

.. 8000<br />

.. 8000<br />

< 5<br />

< 5<br />

FCKW<br />

mg/m 3<br />

20...1000<br />

-<br />

-<br />

***<br />

***<br />

* in landwirtschaftlichen Betrieben<br />

** Kohlenwasserstoffe<br />

*** Klär- und Biogase: keine Festlegung erfor<strong>der</strong>lich;<br />

Deponiegase: Einspeisung in öffentliche Netze nicht zulässig<br />

H2O-<br />

Taupunkt<br />

°C<br />

~ 35<br />

ts>Bodentemperatur<br />

Aus Tabelle 3.1 geht hervor, dass die Biogase vor allem auf einen höheren Methananteil<br />

und niedrigere Schwefelwasserstoffanteile gebracht werden müssen, um sich den Erdgaseigenschaften<br />

anzunähern.<br />

• Merkblatt ATV-DVGW-M 363 / Herkunft, Aufbereitung und Verwertung von Biogasen<br />

(Entwurf Juli 2002)<br />

Die Zielsetzung dieses Merkblattes liegt darin, Empfehlungen zu geben, „bei <strong>der</strong>en<br />

Einhaltung funktionstüchtige Biogasanlagen geplant und wirtschaftlich betrieben<br />

werden können.“ 12<br />

Dabei werden neben Daten zur Biogasbeschaffenheit und -ausbeute auch ausführliche<br />

Angaben zu den Möglichkeiten <strong>der</strong> Biogasaufbereitung (vgl. auch Kapitel<br />

4.2) sowie <strong>der</strong> Biogasspeicherung und -verwertung gemacht. Von beson<strong>der</strong>em Interesse<br />

sind die Ausführungen zur „Verwertung zum Betrieb von Fahrzeugen“ sowie<br />

zur „Abgabe des Biogases an Dritte zur Verwertung“.<br />

12 ATV-DVWK (2002), S. 6


Übersicht zu rechtlichen Rahmenbedingungen<br />

Dieses sei bei Vorliegen „geeigneter örtlicher Bedingungen“ möglich. Es wird darauf<br />

hingewiesen, dass auf diese Weise eine ganzjährige Verwertung des Biogases<br />

gesichert werden kann. In wie weit das Biogas vorher aufzubereiten ist, müsse mit<br />

dem Gasabnehmer unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten geklärt<br />

werden.<br />

Gleiches gilt auch für die Einspeisung von Biogas in regionale Netze <strong>der</strong> öffentlichen<br />

Gasversorgung. Dazu muss das Biogas vorher im Rahmen einer Aufbereitung<br />

auf die brenntechnischen Eigenschaften des Netzgases eingestellt werden.<br />

Die Anfor<strong>der</strong>ungen am Einspeisepunkt seien entsprechend DVGW G 260 mit dem<br />

Netzbetreiber festzulegen.<br />

• Ein „Arbeitsblatt G 262 / Nutzung von regenerativ erzeugten Gasen“ wurde kürzlich<br />

im Rahmen des DVGW verabschiedet (letzter veröffentlichter Entwurf vom Juni<br />

2003) und wird frühestens im September 2004 verfügbar sein. 13 Es definiert vor<br />

dem Hintergrund <strong>der</strong> heute gültigen Vorschriften und gesetzlichen Regelungen die<br />

Bedingungen für einen geordneten Netzzugang von Deponie-, Klär- und Biogasen.<br />

EU-Richtlinie 2003/30/EC zur För<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Verwendung von biogenen Treibstoffen vom<br />

17.05.2003<br />

Hier wird Biogas zum ersten Mal auf europäischer Ebene explizit berücksichtigt, jedoch<br />

nicht privilegiert. Im Erwägungsgrund 21 heißt es wörtlich: „National policies to promote<br />

the use of biofuels should not lead to prohibition of the free movement of fuels that meet<br />

the harmonised environmental specifications as laid down in Community legislation“ 14 ,<br />

woraus sich herleiten ließe, dass Biogas einen nicht diskriminierenden Zugang zum Gasnetz<br />

erhalten soll - vorausgesetzt, <strong>der</strong> Zugang ist mit den einschlägigen technischen Vorschriften<br />

und Sicherheitsnormen vereinbar. Die Richtlinie regelt nicht explizit Zugangskonditionen.<br />

Allerdings wird ein Richtmindestwert von 2 % aller „biofuels and other renewable<br />

fuels“ in Artikel 3 in den nationalen Transport-Brennstoff-Märkten gefor<strong>der</strong>t. Die<br />

Richtlinie bezieht sich aber allein auf die Nutzung von Biogas und an<strong>der</strong>en erneuerbaren<br />

<strong>Energie</strong>trägern als Transport-Treibstoff und nicht auf die Verwendung als Brennstoff in<br />

Kraftwerken o<strong>der</strong> KWK-Anlagen.<br />

<strong>Energie</strong>wirtschaftgesetzes (EnWG):<br />

In dem Gesetz zur Novellierung des <strong>Energie</strong>wirtschaftsrechts von April 2003 ist in §4a<br />

Absatz 2 festgehalten, dass Netzbetreiber auch für „Gas aus Biomasse“ Regeln zur Interoperabilität<br />

und damit Bedingungen für netzkompatible Gasbeschaffenheiten unter Einschluss<br />

von Gas aus Biomasse in objektiver und nicht-diskriminieren<strong>der</strong> Weise festzule-<br />

13 Auskunft des DVGW vom 23. Juli 2004<br />

14 http://europa.eu.int/comm/energy/res/legislation/doc/biofuels/en_final.pdf<br />

13


14<br />

Übersicht zu rechtlichen Rahmenbedingungen<br />

gen haben. 15 In <strong>der</strong> Gesetzesbegründung wird dabei auf Biogas im Sinne <strong>der</strong> DVGW-<br />

Merkblätter G 260 und 262 verwiesen.<br />

Die damit verbundenen „Regeln“ sind im Wesentlichen in <strong>der</strong> Anlage „Kompatibilität“ <strong>der</strong><br />

Verbändevereinbarung 16 genannt. Kompatibilität ist dann gegeben, wenn zum einen die<br />

Spezifikation des Gases an <strong>der</strong> Einspeisestelle gewährleistet, dass für die Ausspeisestelle<br />

keine Angleichungs- o<strong>der</strong> Umwandlungsverfahren erfor<strong>der</strong>lich sind, z.B. die Anfor<strong>der</strong>ungen<br />

<strong>der</strong> DVGW-Arbeitsblätter G 260 und G 685 eingehalten werden. Zum an<strong>der</strong>en muss<br />

das Gas an <strong>der</strong> Einspeisestelle den erfor<strong>der</strong>lichen Druck aufweisen. Nicht-Kompatibilität<br />

kann unter dem Aspekt <strong>der</strong> Sicherheit, <strong>der</strong> Anwendungstechnik o<strong>der</strong> <strong>der</strong> Abrechnung bestehen.<br />

In diesem Fall ist <strong>der</strong> Netzbetreiber verpflichtet, zur Herstellung <strong>der</strong> Kompatibilität<br />

nach Können und Vermögen ein technisches und angemessenes Preisangebot zu unterbreiten<br />

und ggf. Hin<strong>der</strong>ungsgründe zu erläutern.<br />

Aktuell gibt es einen Regierungsentwurf des zweiten Gesetzes zur Neuregelung des <strong>Energie</strong>wirtschaftsrechts,<br />

<strong>der</strong> unter an<strong>der</strong>em den Vorgaben <strong>der</strong> EU Rechnung trägt, den<br />

Netzzugang auf rechtlicher Basis zu regeln. Die Details sollen in einer Netzzugangsverordnung<br />

festgelegt werden, <strong>der</strong>en Anwendung durch eine Regulierungsbehörde überwacht<br />

werden soll.<br />

Kern <strong>der</strong> Netzzugangsbestimmungen wird das Netzzugangsmodell sein, das einerseits<br />

die Art <strong>der</strong> Vergabe von Transportkapazitäten und an<strong>der</strong>erseits die Entgeltbildung für diese<br />

Kapazitäten regelt. EU-Gremien zielen auf sog. „Entry-Exit“-Modelle ab, die in vielerlei<br />

Hinsicht Flexibilität für Durchleitungskunden bieten. Deutschland ist <strong>der</strong> letzte Mitgliedstaat,<br />

<strong>der</strong> den Netzzugang in Richtung eines „Entry-Exit“-Modells ausrichtet. Laut Ankündigung<br />

des Bundeswirtschaftministers 17 wird <strong>der</strong> von <strong>der</strong> EU gefor<strong>der</strong>te regulierte Netzzugang<br />

in einem Stufenplan umgesetzt: zunächst soll das Netzzugangsmodell an ein vom<br />

BGW und VKU vorgeschlagenes Eckpunktemodell angelehnt werden und erst in einem<br />

zweiten Schritt soll ein „börsenfähiges“ Modell etabliert werden. Die Branche rechnet mit<br />

Netzzugangsverordnungen, die dieses „Eckpunktemodell“, das sich von <strong>der</strong> VV Erdgas II<br />

noch nicht wesentlich unterscheidet, zunächst enthalten.<br />

Auf EU-Ebene ist im Juni 2004 eine dritte Gasdirektive angekündigt worden, die voraussichtlich<br />

in 2006 in Kraft treten soll. Es wird erwartet, dass insbeson<strong>der</strong>e Netzzugangsfragen<br />

darin konkretisiert werden. Allgemein strebt die EU einen einheitlichen Erdgasbinnenmarkt<br />

an, in dem Unternehmen ohne Netz wettbewerblichen und flexiblen Zugang zu<br />

den Netzen erhalten.<br />

Es besteht bislang im deutschen Recht noch kein Gesetz, das die unmittelbare Abnahme<br />

und Vergütung von Biogas, wie bereits seit längerem vom Fachverband Biogas e.V. gefor<strong>der</strong>t,<br />

regeln würde. Das EEG regelt die Abnahme und Vergütung von Strom aus regenerativen<br />

<strong>Energie</strong>quellen. Die Biomasseverordnung legt lediglich fest, welche Stoffe aus<br />

15<br />

Friedrichs (2003), S. 61<br />

16<br />

vgl. VV Erdgas II<br />

17<br />

Ankündigung des Wirtschaftsministers Clement auf <strong>der</strong> Handelsblatt-Tagung Anfang 2004


Übersicht zu rechtlichen Rahmenbedingungen<br />

Biomasse im Sinne des EEG gelten und welche technischen Verfahren bzw. Umweltanfor<strong>der</strong>ungen<br />

bei <strong>der</strong> Erzeugung von Strom aus Biomasse einzuhalten sind.<br />

In einem Entwurf eines Gaseinspeisegesetzes vom April 2001 hat <strong>der</strong> Fachverband Biogas<br />

e.V. ein gestaffeltes Vergütungsmodell erarbeitet 18 (vgl. Tabelle 3.2). Diese Vergütungsabstufung<br />

richtet sich nach <strong>der</strong> Struktur <strong>der</strong> landwirtschaftlichen Betriebe in <strong>der</strong><br />

Bundesrepublik. Dabei liegt nach Ansicht des Verbandes die Mindest-Kapazität für den<br />

wirtschaftlichen Betrieb einer Aufbereitungsanlage bei einer Biogas-Produktion von 50<br />

m 3 /Std. 19<br />

Tabelle 3.2: Vorschlag für eine Vergütung von Biogas aus Biomasse; Quelle:<br />

Fachverband Biogas e.V., 2001<br />

installierte thermische Leistung Mindestvergütung<br />

bis 0,5 MW 10,2 Cent/kWhth<br />

bis 1,5 MW 7,7 Cent/kWhth<br />

bis 3,0 MW 6,6 Cent/kWhth<br />

über 3 MW 5,1 Cent/kWhth<br />

Die notwendigen Vergütungssätze sind offenbar auf <strong>der</strong> Basis landwirtschaftlicher Biogasanlagen,<br />

die mit Gülle und nachwachsenden Rohstoffen betrieben werden, ermittelt<br />

worden.<br />

Novelliertes Erneuerbare-<strong>Energie</strong>n-Gesetz (EEG) vom 21.7.2004<br />

Die Voraussetzung für eine geregelte Vergütung ist auf indirektem Wege im Rahmen des<br />

kürzlich novellierten EEG geschaffen worden, die ab 1.8.04 in Kraft getreten ist. Die hierfür<br />

entscheidenden Passagen <strong>der</strong> EEG-Novelle §7 (1) und §8 (1) lauten:<br />

„…. Aus einem Gasnetz entnommenes Gas gilt als Deponie-, Klär- o<strong>der</strong> Grubengas (Biomasse<br />

20 ), soweit die Menge des entnommenen Gases im Wärmeäquivalent <strong>der</strong> Menge<br />

von an an<strong>der</strong>er Stelle im Geltungsbereich des Gesetzes in das Gasnetz eingespeistem<br />

Deponie-, Klär- o<strong>der</strong> Grubengas (Gas aus Biomasse) entspricht.“<br />

Dies bedeutet, dass eine mit einer Biogaseinspeisung korrespondierend betriebene (am<br />

Erdgasnetz angeschlossene) BHKW-Anlage ebenso einen Anspruch auf eine im EEG<br />

festgelegte Regelvergütung hat wie eine BHKW-Anlage, die direkt mit Biogas versorgt<br />

wird. Die Einspeisung in Erdgasnetze ist allerdings entsprechend den oben genannten<br />

Anfor<strong>der</strong>ungen <strong>der</strong> DVGW mit einer Aufbereitung des Biogases verbunden (die Bezeich-<br />

18<br />

GEG (2001), § 4, Absatz (1) und Tentscher (2003), S. 7<br />

19<br />

Tentscher (2003), S. 6<br />

20 in Klammer entsprechend §8 (1)<br />

15


16<br />

Übersicht zu rechtlichen Rahmenbedingungen<br />

nung „Biomethan“ anstelle von Biogas wäre zutreffen<strong>der</strong> für das eingespeiste Gas). Als<br />

Hemmnis ist aktuell noch zu sehen, dass für die Durchleitung des Gases zur externen<br />

BHKW-Anlage ein Nutzungsentgelt zu zahlen ist, zu dessen Höhe eine allgemeine Orientierung<br />

fehlt. Die Verbändevereinbarung Erdgas II (VV Erdgas II, auf die nachfolgend<br />

noch eingegangen wird), die allgemeine Regeln für die für den Netzzugang anfallenden<br />

Entgelte enthalten sollte, ist für <strong>der</strong>artige Fälle zu unspezifisch geblieben. Die <strong>der</strong> zukünftigen<br />

Netznutzungsverordnung unterliegenden Prinzipien sind insgesamt noch unbekannt.<br />

Der Zuschlag für Erdgasqualität ist aber auch erhältlich, wenn das Biomethan ohne Einspeisung<br />

in das Erdgasnetz in einem BHKW genutzt wird.<br />

Für Deponie-, Klär-, Gruben- und Biogas, das auf Erdgasqualität aufbereitet und in das<br />

Erdgasnetz eingespeist wird, sieht das EEG in §7 (2) bzw. §8 (4) eine weitere Unterstützung<br />

vor:<br />

„Die Mindestvergütungssätze nach Absatz 1 erhöhen sich um jeweils (weitere21) 2,0 Cent<br />

pro Kilowattstunde, wenn das nach Absatz 1 Satz 3 eingespeiste Gas auf Erdgasqualität<br />

aufbereitet worden ist ….“<br />

Für Strom aus Biomasse ergeben sich zusätzliche Aufschläge, wenn nachwachsende<br />

Rohstoffe o<strong>der</strong> Gülle als Gärgut eingesetzt werden (§8 (2)) und für die KWK-Stromerzeugung<br />

(§8 (3)) im engen Sinne.<br />

Tabelle 3.3: Einspeisevergütung gemäß EEG vom 21.7.2004<br />

Vergütungssätze nach EEG<br />

(ct/kWh)<br />

bis 150 kWel bis 500 kWel bis 5 MWel ab 5 MWel<br />

Landw. Biogasanlage<br />

Grundvergütung 22 11,5 9,9 8,9 8,4<br />

Zuschlag für NaWaRo und<br />

Gülle<br />

6 6 4<br />

KWK-Zuschlag 2 2 2 2<br />

Zuschlag für Erdgasqualität 2 2 2 2<br />

Deponie- und Klärgas<br />

Grundvergütung 23 7,67 7,67 6,65 6,65<br />

Zuschlag für Erdgasqualität 2 2 2 2<br />

Dabei ist zu beachten, dass die Referenzleistung mittels Division <strong>der</strong> Summe <strong>der</strong> im jeweiligen<br />

Kalen<strong>der</strong>jahr abzunehmenden Kilowattstunden durch die Summe <strong>der</strong> vollen Zeitstunden<br />

des jeweiligen Kalen<strong>der</strong>jahres zu bestimmen ist:<br />

21 in Klammer entsprechend §8 (4)<br />

22<br />

Zahlen für 2004, vermin<strong>der</strong>n sich für neu in Betrieb genommene Anlagen von Jahr zu Jahr um<br />

1,5%<br />

23<br />

Zahlen für 2004, vermin<strong>der</strong>n sich für neu in Betrieb genommene Anlagen von Jahr zu Jahr um<br />

1,5%


Übersicht zu rechtlichen Rahmenbedingungen<br />

Referenzleistung = Einspeisestrom (kWh/a) / 8760 h/a<br />

Verbändevereinbarung Erdgas II:<br />

Wie bereits erwähnt, wird die aktuell durchgeführte Novellierung des EnWG zu einer Ablösung<br />

<strong>der</strong> Verbändevereinbarung Erdgas II durch eine Netzzugangsverordnung führen.<br />

Dieser Prozess wird voraussichtlich erst im Frühjahr 2005 abgeschlossen sein. So soll<br />

hier auf einige Hintergründe und Grundsätze <strong>der</strong> Verbändevereinbarung eingegangen<br />

werden.<br />

In seiner Auslegung <strong>der</strong> VV II definiert <strong>der</strong> DVGW unter an<strong>der</strong>em folgende allgemeine<br />

Grundsätze: 24<br />

• Gewährung des Netzzugangs für Erdgasunternehmen und Kunden erfolgt im Regelfall<br />

nach objektiven, transparenten und nicht-diskriminierenden Kriterien.<br />

Unterschiedliche Gasbeschaffenheiten sind kein grundsätzlicher Ablehnungsgrund,<br />

allerdings ist die Anlage 2 („Kompatibilität“) <strong>der</strong> VV II zu beachten: Die bestehenden<br />

Anfor<strong>der</strong>ungen hinsichtlich Kompatibilität folgen aus dem DVGW-<br />

Regelwerk. Kompatibilität ist insbeson<strong>der</strong>e dann gegeben, wenn die Spezifikation<br />

des eingespeisten Gases gewährleistet, dass für die Ausspeisestelle keine Angleichungs-<br />

o<strong>der</strong> Umwandlungsverfahren erfor<strong>der</strong>lich sind und z.B. G 260 und G 685<br />

eingehalten werden. Bei Nicht-Kompatibilität muss <strong>der</strong> Netzbetreiber diese nachweisen<br />

sowie nach Möglichkeit ein technisches und angemessenes Preisangebot<br />

zur Herstellung <strong>der</strong> Kompatibilität vorlegen. 25 In Deutschland ist das Problem unterschiedlicher<br />

Gasbeschaffenheiten bereits durch die verschiedenen Bezugsquellen<br />

gegeben. Eine einfache Umwandlung nach Bedarf ist hier nicht möglich. Die<br />

unterschiedlichen Netze (H-Gas/L-Gas) müssen immer berücksichtigt werden bzw.<br />

beeinflussen die Netzzugangsmöglichkeiten stark. Ein flexibleres physisches Qualitätsmanagement<br />

ist in näherer Zukunft nicht zu erwarten. Derzeit wird dies überwiegend<br />

mit Abtauschgeschäften geregelt.<br />

• Dem Biogaserzeuger soll durch kompetente Unternehmen eine organisatorische<br />

Hilfestellung beim Transport durch mehrere Netze gewährt werden. Das Problem<br />

für Biogaserzeuger wie für alle Durchleitungskunden ist die komplexe deutsche<br />

Erdgasmarkt-Struktur, die zum oft kritisierten „Durchverhandeln“ statt Durchleiten<br />

führt. Im Gespräch sind <strong>der</strong>zeit u.a. so genannte „Agenten-Unternehmen“, die als<br />

Dienstleister die Abstimmung zwischen zu passierenden Netzen übernehmen. Kritik<br />

an diesem Vorschlag ist aber, dass u. U. eine weitere zwischengeschaltete<br />

Wertschöpfungsstufe mehr Kosten verursacht, als dass sie nützen würde.<br />

• Die Kosten für Erstellung, Betrieb und Instandhaltung des technischen Netzzugangs<br />

hat <strong>der</strong> Biogaseinspeiser zu tragen.<br />

24<br />

vgl. ATB (2002), G. Friedrichs (DVGW): Anfor<strong>der</strong>ungen an Grünes Gas, S. 71<br />

25<br />

vgl. VV Erdgas II (2002), S. 20<br />

17


18<br />

Übersicht zu rechtlichen Rahmenbedingungen<br />

Nach Aussage des Fachverbandes Biogas e.V. behin<strong>der</strong>n die Gasversorgungsunternehmen<br />

zurzeit die Umsetzung <strong>der</strong> Vorschriften des DVGW-Regelwerkes, wenn es um Biogaseinspeisung<br />

geht.<br />

Im Prinzip sind bei einer Einspeisung von Gasen in das öffentliche Gasnetz Kompatibilitätskriterien<br />

maßgeblich. Kompatibilität ist dann gegeben, wenn einerseits die Spezifikation<br />

des Biogases an <strong>der</strong> Einspeisestelle gewährleistet, dass für die Ausspeisestelle keine<br />

Angleichungs- o<strong>der</strong> Umwandlungsverfahren erfor<strong>der</strong>lich sind. Zum an<strong>der</strong>en muss das<br />

Gas an <strong>der</strong> Einspeisestelle den erfor<strong>der</strong>lichen Druck aufweisen. 26<br />

Im Prinzip ist damit in <strong>der</strong> Bundesrepublik die Zusammensetzung des Biogases an <strong>der</strong><br />

Einspeisestelle ausschlaggebend. Gemäß <strong>der</strong> Mischungsregel kann nie<strong>der</strong>kaloriges Gas<br />

aus Biomasse zugemischt werden, solange das zur Verteilung kommende Gas den<br />

DVGW-Vorschriften entspricht. Diese Vermischung müsste dann aber technisch gesehen,<br />

um den aktuellen deutschen Vorgaben gerecht zu werden, vor <strong>der</strong> Einspeisung unter<br />

Verwendung von entsprechend ausgelegten Speichern in einem Gasmischer erfolgen.<br />

Um diese Möglichkeit sicher zu stellen, will <strong>der</strong> Fachverband zusätzlich gesetzlich festschreiben<br />

lassen, dass Gasnetzbetreiber im Einzelfall Fragen zum Gasdurchsatz, zur Zusammensetzung,<br />

zur Wobbezahl und zur Methanzahl an <strong>der</strong> Einspeisestelle beantworten<br />

müssen. 27<br />

Die am schwersten zu erfüllende Anfor<strong>der</strong>ung an die Einspeisung von Biogas stellt die<br />

Einhaltung des erfor<strong>der</strong>lichen Brennwerts dar. Die damit verbundene Hürde ist bei H-Gas-<br />

Netzen wesentlich höher als bei L-Gas-Netzen. Dies ist vor dem Hintergrund zu sehen,<br />

dass weniger als ein Viertel <strong>der</strong> Fläche <strong>der</strong> Bundesrepublik (vor allem Teile von Nie<strong>der</strong>sachsen<br />

und Nordrhein-Westfalen) mit L-Gas versorgt werden.<br />

Es lässt sich nicht ohne weiteres klären, in welchem Umfang hinsichtlich des tolerierbaren<br />

Brennwertbereiches noch Reserven bei den Gasanwendungen bestehen. Von Seiten <strong>der</strong><br />

Motorenhersteller und -entwickler wird beklagt, dass sich die Festlegung <strong>der</strong> Standards<br />

(insbeson<strong>der</strong>e G 260) an dem Einsatz in Heiz- und Dampfkesseln und weniger an den<br />

Ansprüchen des Einsatzes in Motoren orientiert. 28 Für Gasmotoren stellt die Methanzahl,<br />

die das Klopfverhalten von Gasen kennzeichnet, eine wichtige Kenngröße dar, die erheblichen<br />

Einfluss auf die Lebensdauer von Motoren ausübt. In dieser Hinsicht schneidet das<br />

Biogas aufgrund seines Kohlendioxidanteils mit einer Methanzahl von 130 gegenüber üblichen<br />

Werten von 85-90 bei Erdgas ausgesprochen gut ab. Erdgas dieser Qualität stellt<br />

zwar noch kein Problem für das Zündverhalten von Motoren dar, jedoch hat es Fälle gegeben,<br />

in denen die Hinzumischung von Flüssiggas (Butan: Methanzahl 10, Propan: Methanzahl<br />

35) z. B. zur Reduzierung <strong>der</strong> Bezugsleistung bei mehreren Motoren simultan zu<br />

„Kolbenfressern“ geführt hat. 29 Wenn die Brennwertanpassung des aufbereiteten Bioga-<br />

26<br />

Friedrichs (2003), S. 61<br />

27<br />

vgl. Tentscher (2001a), S. 4<br />

28<br />

Rau (1980), S. 160 ff.<br />

29<br />

persönliche Mitteilung von Bernd Rau am 29.6.2003


Übersicht zu rechtlichen Rahmenbedingungen<br />

ses vor einer Einspeisung in das Erdgasnetz mit dem brennwertreichen Flüssiggas erfolgt,<br />

wird damit das Gas aus <strong>der</strong> Sicht <strong>der</strong> Gasmotorenanwen<strong>der</strong> genau in die falsche<br />

Richtung verän<strong>der</strong>t.<br />

Zudem ist zu prüfen, ob die Möglichkeiten <strong>der</strong> Biogas-Einspeisung in Deutschland deutlich<br />

verbessert werden könnten, wenn man dem Beispiel einiger europäischer Nachbarlän<strong>der</strong><br />

folgte und die Qualitätskriterien des transportierten Gases (Erdgas + Biogas) für<br />

die Ausspeisestelle definiert. 30 In diesem Fall würde sich die innerhalb <strong>der</strong> Erdgasnetze<br />

auftretende Vermischung ausnutzen lassen.<br />

Zum Vergleich werden in Tabelle 3.4 die Ansprüche dargestellt, die sich an eine Nutzung<br />

von Biogas als Kraftstoff knüpfen. Die Vorgaben für eine Verwendung zur Betankung von<br />

Fahrzeugen sind in <strong>der</strong> ISO/DIS 15403 definiert. Die Unterschiede zu den Grenzwerten<br />

<strong>der</strong> G 260 sind sehr gering. Allerdings werden bei <strong>der</strong> Nutzung als Kraftstoff die Vermarktungsmöglichkeiten<br />

gegenüber einer Einspeisung in das Erdgasnetz weniger durch lokal<br />

auftretende technische (begrenztes Aufnahmevermögen zu weit entfernter Erdgasleitungen<br />

etc.) o<strong>der</strong> rechtliche Probleme (fehlende Abnahmepflicht o. Ä.) behin<strong>der</strong>t.<br />

30<br />

Beispiel Schweiz: vgl. Weber (1998a), S. 4-5. Beispiel Dänemark/Schweden: vgl. SGC (2000),<br />

S. 56 ff.<br />

19


20<br />

Übersicht zu rechtlichen Rahmenbedingungen<br />

Tabelle 3.4: Vergleich <strong>der</strong> notwendigen Gasqualitäten für Deutschland bei einer<br />

Einspeisung in das Erdgasnetz gegenüber einer Verwendung als<br />

Treibstoff; Quelle: Reher (2003)<br />

3.2 Anfor<strong>der</strong>ungen zur Einspeisung in Netze <strong>der</strong> allgemeinen Versorgung<br />

in an<strong>der</strong>en europäischen Län<strong>der</strong>n<br />

Bei den Recherchen zur Biogas-Nutzung in Skandinavien und in <strong>der</strong> Schweiz (vgl. Kapitel<br />

5) stellte sich heraus, dass eine Biogaseinspeisung in das öffentliche Gasversorgungsnetz<br />

hier geringeren Beschränkungen unterliegt als in <strong>der</strong> Bundesrepublik. So existiert<br />

beispielsweise eine in Dänemark o<strong>der</strong> in <strong>der</strong> Schweiz zugestandene Erleichterung für die<br />

Biogas-Einspeisung in eine höhere Druckstufe (Transportnetz) zurzeit in Deutschland<br />

nicht.<br />

Anfor<strong>der</strong>ungen zur Biogasverwendung in Schweden:<br />

Erdgas nach DVGW G 260 „green gas“ für Fahrzeugbetankung<br />

ISO / DIS 15403<br />

Brennwert [HS,n] 8,4 – 13,1 kWh/m 3 keine Mindestwerte<br />

CH4 keine Mindestwerte keine Mindestwerte (>96%<br />

gem. OEM-Erfahrungen)<br />

CO2 keine Höchstwerte < 3 %<br />

O2<br />

≤ 3 % trockenes Netz /<br />

≤ 5 % feuchtes Netz<br />

< 3 %<br />

N2 keine Höchstwerte keine Höchstwerte<br />

Kohlenwasserstoffe < Kondensationspunkt (bei jeweiligem<br />

Druck / Temperatur)<br />

Wasser < Kondensationspunkt (bei jeweiligem<br />

Druck / Temperatur)<br />

< 1 %<br />

< 0,03 g/m 3<br />

Öl keine Angaben < 70 – 200 mg/m³<br />

Glykol / Methanol keine Angaben technisch frei<br />

Gesamt-Schwefel (ohne<br />

Odorierungsmittel)<br />

≤ 30 mg/m³ < 120 mg/m³<br />

Mercaptanschwefel ≤ 6 mg/m³ < 15 mg/m³<br />

H2S ≤ 5 mg/m³ < 5 mg/m³<br />

Staub technisch frei technisch frei<br />

< 1 µm<br />

Im Jahre 2001 waren in Schweden mehr als 230 Biogasanlagen in Betrieb, 130 davon<br />

arbeiteten in Verbindung mit Abwasserbehandlungsanlagen (was in Deutschland eher<br />

mit dem Begriff Klärgaserzeugung verbunden wird) und erzeugten 60% des insgesamt


Übersicht zu rechtlichen Rahmenbedingungen<br />

in Schweden produzierten Biogases (1.400 GWh). Weitere 30% wurden aus Deponien<br />

gewonnen, die restlichen 10% aus industrieller Abwasserbehandlung und Biomüll.<br />

Auf <strong>der</strong> Grundlage entsprechen<strong>der</strong> EU-Direktiven wurden in Schweden die auf Mülldeponien<br />

abgelagerten organischen Abfälle mit einer Steuer belegt; ab 2005 ist eine Ablagerung<br />

dieser Materialien auf Deponien verboten. Es ist zu erwarten, dass hierdurch<br />

die Nachfrage nach biologischen Behandlungsanlagen deutlich ansteigen wird. Die<br />

Vorteile einer Einspeisung von Biogas in das öffentliche Gasversorgungsnetz liegen in<br />

einer Erhöhung des Gasabsatzes für den Biogaserzeuger sowie in <strong>der</strong> Möglichkeit für<br />

den Netzbetreiber, „Grünes Gas“ anzubieten. Dieses Konzept ist in Schweden durch<br />

das nur gering ausgebaute Erdgasnetz jedoch sehr begrenzt.<br />

Vor diesem Hintergrund spielte die Biogas-Einspeisung in Schweden bislang eine untergeordnete<br />

Rolle. Allerdings wurde Biogas Ende <strong>der</strong> 90er Jahre als Treibstoff für<br />

Fahrzeuge in Schweden eingeführt und im September 1999 wurden Grenzwerte vereinbart,<br />

die seither sowohl für die Verwendung von Biogas als Treibstoff als auch für<br />

die Einspeisung in das öffentliche Gasnetz einzuhalten sind (siehe Tabelle 3.5).<br />

Tabelle 3.5: Anfor<strong>der</strong>ungen an Biogas für den Einsatz als Fahrzeugtreibstoff bzw.<br />

eine Einspeisung in das Gasnetz in Schweden; Quelle: Jönsson<br />

(2002), S. 6<br />

Bestandteil Grenzwert<br />

Methan % > 96<br />

Wasser mg/m 3 32<br />

Kohlendioxid %


22<br />

Übersicht zu rechtlichen Rahmenbedingungen<br />

Um vor diesem Hintergrund die bestehenden gesetzlichen Regelungen/Grenzwerte in<br />

Dänemark 31 einzuhalten, kann ein auf einen Methangehalt von 90% angehobenes Biogas<br />

beispielsweise mit einem Anteil von 25% in das öffentliche Netz eingespeist werden. Findet<br />

überhaupt keine Aufbereitung statt, so kann das Biogas (65% Methan) in <strong>der</strong> Regel<br />

mit bis zu einem Volumenanteil von 8% in das Erdgasnetz eingespeist werden. 32<br />

Anfor<strong>der</strong>ungen zur Biogasverwendung in <strong>der</strong> Schweiz:<br />

Die Qualitätsanfor<strong>der</strong>ungen an die Aufbereitung des so genannten „Kompogases“ (vgl.<br />

auch Kapitel 5.1) werden in <strong>der</strong> Schweiz davon abhängig gemacht, ob es in ein Erdgasverteilungsnetz<br />

eingespeist wird o<strong>der</strong> ob lediglich eine beschränkte Zumischung in<br />

eine Transportleitung (HD-Leitung > 5 bar) erfolgt: 33<br />

a) Verteilnetzeinspeisung:<br />

Hier ist eine gute Durchmischung des zugegebenen Biogases mit dem Erdgas<br />

nicht immer gewährleistet, so dass das Biogas so aufbereitet werden muss, dass<br />

es sich chemisch nicht vom Erdgas unterscheidet. Das aufbereitete Kompogas<br />

kann dann für alle Erdgasanwendungen (Brennstoff für Erdgasheizungen, Warmwasserbereitung,<br />

Kochen) eingesetzt werden.<br />

b) Transportnetzeinspeisung:<br />

Hier sind grundsätzlich die gleichen Anfor<strong>der</strong>ungen zu erfüllen wie bei <strong>der</strong> Einspeisung<br />

in ein Erdgasverteilnetz. Allerdings können bezüglich des Methangehaltes<br />

und des Anteils <strong>der</strong> an<strong>der</strong>en Gase (zum Beispiel CO2) erhebliche Abstriche gemacht<br />

werden, wenn eine gute Durchmischung im Netz gewährleistet ist. Sichergestellt<br />

werden muss, dass das Gemisch an <strong>der</strong> Übergabestelle in ein Erdgasverteilnetz<br />

o<strong>der</strong> bei <strong>der</strong> Versorgung eines Gasverbrauchsapparates die Anfor<strong>der</strong>ungen<br />

erfüllt, die an das Erdgas gestellt werden (Heizwert, Brennwert und Wobbe-<br />

Index).<br />

Tabelle 3.6: Qualitätskriterien für die Einspeisung von Biogas in das Netz <strong>der</strong><br />

Gasversorgung Zürich; Quelle: Weber (1998), S. 24<br />

Einspeisung in<br />

Verteilnetz (ND) Transportnetz (HD > 5 bar)<br />

Methangehalt > 96 Vol.-% 60 Vol.-% (Funktion <strong>der</strong> Beimischung)<br />

O2-Gehalt < 0,5 Vol.-% < 0,5 Vol.-%<br />

H2S < 0,5 mg/Nm 3 < 5 mg/Nm 3<br />

Wasserdampftaupunkt unterhalb <strong>der</strong> Bodentemperatur des Verteilnetzes, beim jeweils<br />

maximalen zulässigen Betriebsdruck (< 5°C bei 2,5 Überdruck)<br />

Gasodorierung 15-20 mg THT/ Nm 3 ---<br />

31 Wobbe-Index: 51,9 – 54,9 MJ/Nm 3<br />

32 Jensen (2002), S. 5<br />

33 Weber (1998), S. 81 ff.


Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

4. Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

4.1 Kurzdarstellung einiger Projekte zur Aufbereitung von Biogas<br />

In <strong>der</strong> Bundesrepublik existiert zwar eine große Anzahl von Biogas- bzw. Kläranlagenfaulturmanlagen,<br />

jedoch befindet sich aktuell keine Anlage zur Einspeisung in das Erdgasnetz<br />

in Betrieb. In einer Übersicht für das Jahr 2000 (siehe Tabelle 4.1) sind in den europäischen<br />

Nachbarlän<strong>der</strong>n (inkl. Schweden) 8 Biogasanlagen verzeichnet, die in Erdgasnetze<br />

einspeisen.<br />

Tabelle 4.1: Übersicht Biogasanlagen in Europa (Stand 2000); Quelle: SGC (2001)<br />

Land Anzahl Biogas-Anlagen<br />

Biogas-Anlagen<br />

mit Einspeisung in<br />

das Gasnetz<br />

Österreich 196 0 2<br />

Dänemark 40 0 1,2<br />

Finnland 24 0 ?<br />

Frankreich 5 0 ?<br />

Deutschland *) 800 0 2,8<br />

Nie<strong>der</strong>lande 269 4 4,4<br />

Schweden 215 1 34 4,98<br />

Schweiz 204 3 2,6<br />

Biogas-Erzeugung<br />

(PJ/Jahr)<br />

* ) In diesem Fall sind offenbar nur landwirtschaftliche Anlagen berücksichtigt.<br />

Nachfolgend werden ausgewählte Biogasanlagen aus <strong>der</strong> Bundesrepublik sowie aus dem<br />

europäischen Umland, die eine Einspeisung realisiert haben o<strong>der</strong> eine solche planen,<br />

kurz skizziert:<br />

34 Etwa 20 weitere in Schweden arbeitende Biogasaufbereitungsanlagen dienen zur Herstellung<br />

von Kraftfahrzeug-Treibstoff. In Göteborg wird darüber hinaus Biogas in ein Stadtgasnetz gegeben<br />

und in Stockholm sind 1500 Kunden an ein separates Biogasnetz angeschlossen. Aktuell<br />

gibt es 26 Biogasaufbreitungsanlagen in Schweden, wovon sich aber einige an gleichen Standorten<br />

befinden. Auskunft von Jönsson, SGC vom 2.8.04<br />

23


Projekte in Deutschland<br />

• Klärgasaufbereitung Kläranlage Stuttgart-Mühlhausen 35<br />

24<br />

Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

Betreiber: Landeshauptstadt Stuttgart<br />

Das EU-geför<strong>der</strong>te Demonstrationsvorhaben behandelte die Klärgasaufbereitung zur<br />

Erhöhung des Brennwertes auf H-Gas-Qualität. Das bei <strong>der</strong> Klärschlammbehandlung<br />

gewonnene Klärgas, das nach Inbetriebnahme einer Wirbelschichtfeuerungsanlage<br />

mit selbstgängiger Verbrennung des Klärschlamms als Zusatzbrennstoff nicht mehr<br />

benötigt wurde, sollte einer sinnvollen Verwendung zugeführt werden.<br />

Nach Durchführung einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, in <strong>der</strong> verschiedene Nutzungsmöglichkeiten<br />

einan<strong>der</strong> gegenüber gestellt wurden, entschied sich <strong>der</strong> Betreiber<br />

für eine Aufbereitung des Faulgases und Einspeisung in das öffentliche Gasnetz.<br />

Die Faulgasreinigung erfolgte mittels chemischer Absorption (Druckwäsche) in einem<br />

MEA-Regenerator 36 (zur Einordnung dieser Technik siehe auch Tabelle 4.5 )<br />

Nach <strong>der</strong> Aufbereitung wurde das Klärgas in das vorhandene Erdgasnetz eingespeist.<br />

Die Kapazität <strong>der</strong> Anlage betrug etwa 400 m 3 rohes Klärgas pro Stunde. Das<br />

reine Methan wurde zu einem Preis von 4 Pf/kWh an das lokale Gasversorgungsunternehmen<br />

verkauft.<br />

Die Anlage arbeitete während ihrer gesamten Laufzeit (1986 bis 1993) störungsfrei<br />

und hat während dieser Zeit etwa 5 Mio. m 3 gereinigtes Biogas in das städtische Erdgasnetz<br />

eingespeist. 37 Wie aus <strong>der</strong> in Tabelle 4.2 dargestellten Erlösrechung hervorgeht,<br />

ist die Anlage aus Betreibersicht auch wirtschaftlich gewesen.<br />

35<br />

Tentscher (2001c), S. 23<br />

36<br />

MEA = Monoäthanolamin, eine schwach organische Lauge<br />

37<br />

Quelle: Unterlagen <strong>der</strong> Landeshauptstadt Stuttgart, Tiefbauamt, Eigenbetrieb Stadtentwässerung,<br />

vom 12. Mai 2003


Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

Tabelle 4.2: Erlösrechnung für die Klärgasaufbereitung im Hauptklärwerk Stuttgart-Mühlhausen<br />

gemäß Betreiberangaben<br />

A. Gasaufbereitungsanlage<br />

Investitionskosten<br />

1,5 Mio. DM; 10 Jahre Abschreibung;<br />

7% Zinsen, Annuität 14,24%<br />

Betriebskosten<br />

Personal 36.000 DM<br />

Stromkosten 122.669 DM<br />

Weitere Kosten 69.460 DM<br />

Wartungskosten<br />

213.600 DM<br />

228.129 DM<br />

3,5% aus Investitionskosten 52.500 DM<br />

KOSTEN (A) 494.229 DM<br />

B. Faulraumheizung<br />

Investitionskosten<br />

1,8 Mio. DM; 20 Jahre Abschreibung;<br />

7% Zinsen, Annuität 9,44%<br />

Wartungskosten<br />

169.920DM<br />

2,0% aus Investitionskosten 36.000 DM<br />

KOSTEN (B) 205.920 DM<br />

GESAMTKOSTEN A+ B 700.149 DM<br />

EINNAHMEN (Gasverkauf)<br />

2,2 Mio. m 3 x 0,407 DM/ m 3<br />

- 895.400 DM<br />

ERLÖS pro Jahr bei 80% Auslastung 195.251 DM<br />

• Biogasaufbereitung auf <strong>der</strong> Kläranlage Mönchengladbach-Neuwerk<br />

Betreiber: Niersverband, Viersen<br />

Im Rahmen eines BMFT-Forschungsprojektes wurde 1981 eine Biogasaufbereitungsanlage<br />

auf <strong>der</strong> Kläranlage Mönchengladbach-Neuwerk als Pilotanlage errichtet.<br />

Betreiber war <strong>der</strong> Niersverband in Viersen. Die Anlage produzierte über einen Zeitraum<br />

von 15 Jahren (bis einschließlich August 1996) insgesamt 19,7 Millionen m 3 zu<br />

Erdgas-L-Qualität aufbereitetes Biogas.<br />

Analog zur Klärgasaufbereitung in Stuttgart-Mühlhausen wurde auch hier das Verfahren<br />

<strong>der</strong> Druckwäsche unter Einsatz von Monoäthanolamin (MEA) realisiert.<br />

25


26<br />

Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

Das aufbereitete Gas wurde an das örtliche Gasversorgungsunternehmen (Stadtwerke<br />

Willich) abgegeben. Während im Jahr 1987 mit ca. 1,7 Millionen m 3 eine maximale<br />

Gasabgabe erreicht wurde, nahm die Produktion seither kontinuierlich ab. Dies ist im<br />

Wesentlichen auf einen erhöhten Eigenenergiebedarf zur Beheizung <strong>der</strong> Faulräume<br />

zurückzuführen, da sich einerseits die Menge <strong>der</strong> angelieferten Fremdschlämme erhöht<br />

und sich an<strong>der</strong>erseits die Entwässerbarkeit des Sekundärschlammes parallel zur<br />

Intensivierung <strong>der</strong> Stickstoffelimination signifikant verschlechtert hat.<br />

Der Betrieb <strong>der</strong> Anlage verlief nach Aussage des Niersverbandes über den Betriebszeitraum<br />

unfallfrei und weitgehend wartungsarm. Sicherheitsvorkehrungen umfassten<br />

unter an<strong>der</strong>em eine kontinuierliche Raumüberwachung, antistatische Bodenbeläge,<br />

Zwangsbe- und -entlüftung und eine redundante Auslegung <strong>der</strong> sicherheitsrelevanten<br />

Aggregate.<br />

Im Sommer 1996 wurde die Biogasaufbereitungsanlage parallel zur Inbetriebnahme<br />

einer Klärschlammtrocknung außer Betrieb genommen, da das überschüssige Faulgas<br />

für den Betrieb <strong>der</strong> Trocknung benötigt wurde.<br />

Nach Einschätzung des Betreibers sei - trotz <strong>der</strong> umwelt- und energiepolitisch sinnvollen<br />

Aufbereitung und Einspeisung des Faulgases in ein öffentliches Gasversorgungsnetz<br />

- die Wirtschaftlichkeit des Anlagenbetriebes vor dem Hintergrund <strong>der</strong><br />

nach wie vor günstigen Strompreise „tendenziell als eingeschränkt zu betrachten“. 38<br />

• Biogasanlage Albersdorf, Schleswig-Holstein<br />

Im Oktober 2002 nahm hier eine Versuchsanlage zur Biogasaufbereitung mittels<br />

Druckwechseladsorption (auch PSA-Verfahren genannt; zur Einordnung <strong>der</strong> Technik<br />

siehe auch Tabelle 4.5) ihren Betrieb auf. Das Vorhaben wurde durch das TTZ<br />

(Technologie Transfer Zentrum Schleswig Holstein) geför<strong>der</strong>t.<br />

Die Biogasanlage wird von <strong>der</strong> BioKraft Albersdorf GmbH & Co. KG betrieben. Sie<br />

wird zu 90% mit Gülle (75.000 Tonnen/a), 10% Mais und Grassilage (7.500 Tonnen/a)<br />

und an<strong>der</strong>e organische Reststoffe (3.500 Tonnen/a) beschickt.<br />

Das erzeugte Biogas wird in einem BHKW verstromt (6,7 Mio. kWh/a), 85% <strong>der</strong> erzeugten<br />

thermischen <strong>Energie</strong> werden in das Wärmenetz einer nahe gelegenen Bundeswehr-Kaserne<br />

eingespeist.<br />

In <strong>der</strong> Versuchsanlage zur Biogasaufbereitung wurden 50 m 3 Biogas pro Stunde auf<br />

Erdgasqualität aufbereitet. Eine Einspeisung in das Erdgasnetz fand jedoch nicht<br />

statt, das Gas wurde in den Kreislauf zurückgeführt und dient damit <strong>der</strong> Stromerzeugung<br />

im BHKW. Die Versuchslaufzeit endete im Dezember 2003.<br />

Gegen Ende <strong>der</strong> Betriebszeit <strong>der</strong> Druckwechseladsorptionsanlage wurde eine Versuchsanlage,<br />

die auf dem Prinzip <strong>der</strong> physikalischen Wäsche in Polyglykolether-<br />

38 Quelle: Unterlagen Niersverband, Abteilung Betrieb Kläranlagen, Viersen, vom 1. April 2003


Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

Lösung (Selexol) beruht (siehe auch Abschnitt 4.2), in Betrieb genommen. Diese Anlage<br />

musste aufgrund von finanziellen Schwierigkeiten des Betreibers nach drei Monaten<br />

still gelegt werden. Nach Auskunft eines Beteiligten 39 ermöglichte diese Anlage<br />

eine um etwa 1 %-Punkt höhere Methankonzentration im Erdgassubstitut (Werte um<br />

97 Vol.-%) als die PSA-Anlage und lief zudem weitgehend störungsfrei.<br />

• Biogasanlage Schleswig<br />

Hier war eine großtechnische Versuchsanlage zur Biogasaufbereitung nach dem<br />

Druckwechseladsorptionsverfahren geplant die 400 m 3 Biogas pro Tag auf H-Qualität<br />

bringen sollte. Das aufbereitete Biogas sollte für unterschiedliche Zwecke genutzt<br />

werden:<br />

• ÖPNV (Busbetrieb),<br />

• Verkauf an einer öffentlichen Raiffeisen-Tankstelle, an <strong>der</strong> eine zusätzliche<br />

Zapfsäule einzurichten ist,<br />

• Einspeisung in das öffentliche Gasnetz <strong>der</strong> Stadtwerke Schleswig.<br />

Für die Biogasanlage ist als Eintrag vorgesehen: 50% Gülle und 50% Kartoffel- bzw.<br />

Getreideschlempe, da sich eine Schnapsfabrik in unmittelbarer Nähe befindet. Die Errichtung<br />

<strong>der</strong> Biogasanlage, die von <strong>der</strong> Biokraft Schleswig betrieben werden sollte,<br />

musste lei<strong>der</strong> unterbrochen worden, weil <strong>der</strong> Hersteller in Insolvenz geraten ist. Die<br />

Biokraft Schleswig bemüht sich zurzeit um eine Auffanglösung, die zur Fertigstellung<br />

und Inbetriebnahme <strong>der</strong> Biogasanlage führen könnte.<br />

Nach Auskunft eines Mitarbeiters <strong>der</strong> Stadtwerke Schleswig 40 ist nicht mehr damit zu<br />

rechnen, dass das Projekt zur Einspeisung in das örtliche Gasnetz weiter verfolgt<br />

wird, zumal Perspektiven zur Nutzung <strong>der</strong> vom BHKW erzeugten Wärme in <strong>der</strong><br />

Nachbarschaft <strong>der</strong> Biogasanlage bestehen.<br />

Projekte im Ausland<br />

• Biogasaufbereitung und -einspeisung in Laholm 41<br />

Die Biogasanlage in Laholm wurde 1992 als eine Maßnahme zur Reduzierung <strong>der</strong><br />

Eutrophierung <strong>der</strong> Laholmer Bucht errichtet, in <strong>der</strong> wachsende Probleme mit <strong>der</strong> Düngerstickstoffabschwemmung<br />

auftraten.<br />

Weitere Zielsetzungen des Projektes waren die Produktion von Biogas für Laholm<br />

und die Herstellung eines biologischen Düngemittels für die umliegende Landwirtschaft.<br />

39 Telefonat mit Herrn Dr. Hack am 14.7.04<br />

40 Telefonat mit Herrn Klausen am 14.7.04<br />

41 vgl. Jönsson (2002)<br />

27


28<br />

Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

Die Anlage wird betrieben von <strong>der</strong> Laholm Biogas AB, einer Gesellschaft im Eigentum<br />

des regionalen <strong>Energie</strong>versorgers Södra Hallands Kraft AB, <strong>der</strong> örtlichen Landwirtsvereinigung<br />

(20 Landwirte) und <strong>der</strong> Stadt Laholm. Die Anlage verarbeitet 25.000 t<br />

Gülle pro Jahr sowie 10.000 t an<strong>der</strong>e Abfallmaterialien insbeson<strong>der</strong>e von 15 verschiedenen<br />

Lebensmittelbetrieben. In 2002 wurde die Kapazität durch die Errichtung<br />

einer zweiten, identischen Anlage verdoppelt.<br />

In <strong>der</strong> ersten Ausbaustufe betrug die Biogasproduktion jährlich etwa 10-15 GWh mit<br />

einem Methangehalt von etwa 70%. Bis 2000 wurde dieses Gas in einem Blockheizwerk<br />

genutzt, um etwa 300 Wohnungen mit Wärme zu versorgen. In Zeiten einer ungenügenden<br />

Biogasproduktion wurde das Blockheizkraftwerk mit Erdgas betrieben.<br />

Ein wesentlicher Nachteil des Systems bestand darin, dass in den Perioden mit niedrigem<br />

Wärmebedarf im Nahwärmesystem nahezu 40% des erzeugten Biogases abgefackelt<br />

werden mussten.<br />

Im Jahre 2001 wurde daher eine Biogasaufbereitungsanlage errichtet, die 250<br />

m 3 /Std. Biogas (60-65% Methan) auf Erdgasqualität aufbereiten kann. Im Einzelnen<br />

werden folgende Schritte durchgeführt:<br />

- Entschwefelung<br />

- Kohlendioxidabtrennung mittels einer Absorption an Polyglykolether-Lösung<br />

(Selexol)<br />

- Angleichung des Wobbe-Index durch Beimischung von 5-10% Propangas<br />

Das so erzeugte Gas wird wie vorher im BHKW genutzt. Wenn die Wärmelast absinkt,<br />

wird das aufbereitete Gas in die lokale Nie<strong>der</strong>druckgasleitung eingespeist und<br />

in <strong>der</strong> Stadt Laholm verteilt. Im Jahre 2003 wurde ein Biogasanteil von 30% am gesamten<br />

Gasabsatz in Laholm (90 GWh pro Jahr) erreicht.<br />

Die Biogasanlage in Laholm ist die einzige in Schweden, in <strong>der</strong> Biogas direkt in das<br />

Erdgasnetz eingespeist wird. An zwei weiteren Orten (Göteborg und Stockholm) wird<br />

Biogas an Privathaushalte verteilt. Die Verteilung in lokalen Gasversorgungsnetzen<br />

wird in einer Reihe weiterer Anlagen untersucht; die Netze sind jedoch vom öffentlichen<br />

Gasversorgungsnetz getrennt.<br />

• Biogasaufbereitung in Linköping<br />

Die Linköping Biogas AB, ein Joint-Venture-Unternehmen mit Beteiligung <strong>der</strong> Stadtwerke<br />

Linköping sowie zweier Unternehmen aus dem landwirtschaftlichen Bereich,<br />

versorgen die gesamte Flotte <strong>der</strong> Stadtbusse (63 Fahrzeuge) sowie 132 weitere<br />

Fahrzeuge 42 mit insgesamt 3,7 Mio. m 3 aufbereitetem Biogas (Stand November 2002)<br />

43 . In 2003 hat <strong>der</strong> Absatz auf gut 4 Mio. m 3 zugenommen. 44<br />

42<br />

Zu den „weiteren Fahrzeugen“ zählen vor allem Volvo V70 (darunter 30 Taxis), einige VW-<br />

Caddy und VW-Transporter, Opel Astra und neun Müllfahrzeuge.<br />

43<br />

ATB (2002), Bertil Carlsson, Stadtwerke Linköping: „Upgrading and biogas utilisation in Linköping“,<br />

S. 83 ff.<br />

44<br />

Lt. Auskunft von Owe Jönsson; SGC; vom 2.8.04


Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

Die Biogas-Erzeugungsanlage fungiert gleichzeitig als Abfallbehandlungsanlage und<br />

Produktionsstätte für biologischen Dünger und Fahrzeugtreibstoff. Eingesetzt werden<br />

verschiedene organische Materialien, vor allem Abfallmaterial aus einem lokalen<br />

Werk <strong>der</strong> Swedish Meats, einem großen Nahrungsmittelerzeugungsunternehmen,<br />

sowie Gülle.<br />

Nach dem Stand von 2002 erfolgte die anschließende Biogas-Aufbereitung in fünf<br />

Aufbereitungsanlagen, davon arbeitete eine mit dem PSA-Verfahren (Druckwechseladsorption)<br />

und vier weitere mit <strong>der</strong> nassen Druckwäsche. Die Gesamt-Kapazität betrug<br />

zu dem Zeitpunkt 1.800 Nm 3 /Std. Rohgas, dessen Methan-Gehalt hier von 65-<br />

70% auf 96-97% erhöht wird. 45<br />

Nach einer weiteren Ausweitung <strong>der</strong> Aufbereitungskapazität werden inzwischen drei<br />

öffentliche Tankstellen und eine Tankstelle für Busse mit Biomethan versorgt. 46 Für<br />

2006 wird ein jährlicher Absatz an Biomethan von 6 Mio. m 3 anvisiert. 47<br />

• Deponiegasaufbereitung in den Nie<strong>der</strong>landen<br />

Im Rahmen des EU-Forschungsprojektes ALTENER wurden unter an<strong>der</strong>em an fünf<br />

Deponie-Standorten in den Nie<strong>der</strong>landen (Tilburg, Vasse, Wolvega, Nuenen und<br />

Wijster) Gasreinigungs- und Methananreicherungsanlagen errichtet. Das hier verarbeitete,<br />

aus <strong>der</strong> Vergärung von organischen Abfällen in einem „VGF waste digester“ 48<br />

sowie Klärschlamm gewonnene Biogas, wird nach <strong>der</strong> Aufbereitung mittels Druckwasserwäsche<br />

bzw. Druckwechselabsorptionsverfahren in das öffentliche Gasnetz<br />

eingespeist. 49<br />

In Tabelle 4.3 sind einige Kostendaten <strong>der</strong> etwa 1990 in Betrieb gegangenen Anlagen<br />

zusammengestellt. Hinsichtlich <strong>der</strong> Aufbereitungskosten ist zu beachten, dass die<br />

Gasnetze im Bereich <strong>der</strong> holländischen Anlagen Methananteile unter 90% aufweisen<br />

50 , so dass die Ansprüche an die Aufbereitung gegenüber <strong>der</strong> üblichen Situation in<br />

Deutschland herabgesetzt sind.<br />

45<br />

ATB (2002), Bertil Carlsson, Stadtwerke Linköping: „Upgrading and biogas utilisation in Linköping“,<br />

S. 83 ff.<br />

46<br />

Lt. Auskunft von Owe Jönsson; SGC; vom 2.8.04<br />

47<br />

ATB (2002), Bertil Carlsson, Stadtwerke Linköping: „Upgrading and biogas utilisation in Linköping“,<br />

S. 83 ff.<br />

48<br />

VGF: vegetable, garden and fruit (waste digester)<br />

49 Tentscher (2001c), S. 25<br />

50 Persson (2003), S. 46f<br />

29


Tabelle 4.3: Kosten einiger holländischer Aufbereitungsanlagen 51<br />

30<br />

Ort Verfahren Kapazität<br />

m 3 /h<br />

Invest.<br />

Mio. €<br />

Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

W + R<br />

T€/a<br />

Sonst. Betr.-K.<br />

T€/a<br />

Tilburg Druckwasser 2000 2,4 300 54<br />

Spez.Kosten<br />

ct/kWh<br />

Wijster PSA 1000 1,6 72 140 1<br />

Nuenen PSA 1200 1,9 350<br />

4.2 Aufbereitung von Biogas zur Einspeisung in das Gasnetz<br />

Eine Grundbedingung für die Einspeisung von Biogas ist, dass dieses hinsichtlich bestimmter<br />

Parameter kompatibel mit dem zur Verteilung kommenden Gas in <strong>der</strong> Leitung<br />

ist. Die nachfolgende Tabelle liefert eine Übersicht über durchschnittliche Gasqualitäten.<br />

Tabelle 4.4: Durchschnittliche Eigenschaften von Erdgas, Stadtgas und Biogas;<br />

Quelle: Wellinger (1998)<br />

Parameter Einheit Erdgas Stadtgas Biogas 52<br />

Heizwert Hu 53 MJ/m 3 36,1 16,1 21,5<br />

Dichte kg/m 3 0,8 0,5 1,2<br />

Wobbe-Index MJ/m 3 39,9 22,5 19,5<br />

max. Zündgeschwindigkeit m/s 0,4 0,70 0,3<br />

theoretischer Luftbedarf m 3 Luft/m 3 Gas 9,5 3,8 5,7<br />

Taupunkt °C 59 60 60-160<br />

Nach Auffassung <strong>der</strong> deutschen Gasversorgungsunternehmen sind bei <strong>der</strong> Einspeisung<br />

von Biogas in das öffentliche Gasnetz prinzipiell 2 Möglichkeiten zu unterscheiden: 54<br />

• Das aufbereitete und verdichtete Gas wird als Austauschgas 55 entsprechend Ziffer<br />

4.4.2 des DVGW Arbeitsblattes G 260 übernommen. In diesem Fall werden durch die<br />

Art <strong>der</strong> Aufbereitung <strong>der</strong> Brennwert und <strong>der</strong> Wobbe-Index so eingestellt, dass zu dem<br />

in <strong>der</strong> Transportleitung des Netzbetreibers transportierten Erdgas nur marginale Un-<br />

51<br />

aus Persson (2003), S. 47ff entnommen<br />

52<br />

60 % CH4, 35% CO2<br />

53<br />

unterer Heizwert, Hi nach DIN 51857<br />

54<br />

Friedrichs (2003), S. 62<br />

55<br />

Austauschgas: Gasgemisch mit vom Grundgas abweichen<strong>der</strong> Zusammensetzung und gleichem<br />

Brennverhalten


Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

terschiede bestehen. Dieses wäre beispielsweise gegeben, wenn bei <strong>der</strong> Versorgung<br />

eines Gebietes mit Erdgas aus Russland das im Biogas enthaltene CO2 vollständig<br />

entfernt würde; in diesem Fall bestehen we<strong>der</strong> im Hinblick auf die Gasbeschaffenheitsparameter<br />

Unterschiede noch hat <strong>der</strong> Netzbetreiber beson<strong>der</strong>e Probleme mit einer<br />

zeit- und wärmeäquivalenten Mengenübernahme von Biogas. Der Netzbetreiber<br />

übernimmt das Gas, das <strong>der</strong> Produzent hinsichtlich seiner regelgerechten Beschaffenheit<br />

überwacht, am Eingang einer Mess- und Regeleinrichtung und transportiert es<br />

in seinem Netz zu den jeweiligen Kunden.<br />

• Im 2. Fall wird das aufbereitete Biogas zur Konditionierung durch den Netzbetreiber 56<br />

entsprechend Ziffer 4.2 und 4.3 des DVGW-Arbeitsblattes G 260 übernommen. Es<br />

enthält neben Methan noch höhere Anteile an CO2 sowie weitere Gasbegleitstoffe<br />

und ist in dieser Form nicht kompatibel. Entsprechend den Vereinbarungen <strong>der</strong> Anlage<br />

„Kompatibilität“ <strong>der</strong> VV Erdgas II soll in diesem Fall zwischen Produzent und Netzbetreiber<br />

über Möglichkeiten zur geregelten Übernahme des Gases gesprochen werden.<br />

Der Netzbetreiber prüft die Gegebenheiten in seinem Netz und die Möglichkeiten,<br />

das angebotene Gas netzkompatibel zu machen. Bei dieser Prüfung muss darauf<br />

geachtet werden, dass vorhandene Transportkunden in ihren Rechten nicht beeinträchtigt<br />

werden. Wenn entsprechende Möglichkeiten zur Konditionierung bestehen,<br />

wird <strong>der</strong> Netzbetreiber den Netzzugangskunden ein technisches und preisliches Angebot<br />

unterbreiten.<br />

Zur Gewährleistung einer einwandfreien Beschaffenheit muss bei Konditionierungsgasen<br />

mit großen Unterschieden in <strong>der</strong> Gasbeschaffenheit zum Leitungsgas ein Gasmischer<br />

vorgesehen werden. Entsprechende Anlagen werden Heiz- o<strong>der</strong> Wobbe-Wert gesteuert,<br />

die Regelgrößen sind Druck, Erdgasvolumenstrom und Biogasvolumenstrom sowie die<br />

Heiz- o<strong>der</strong> Wobbe-Werte aller beteiligten Gase. Um eine homogene Mischung im nachgeschalteten<br />

Netz zu gewährleisten, sollten Mischanlagen kontinuierlich betrieben werden.<br />

Der zumischbare Anteil von CO2 richtet sich nach dem bereits vorhandenen Anteil im<br />

Erdgasstrom (in <strong>der</strong> Regel nicht mehr als 2 %) und <strong>der</strong> Stickstoffmenge im Erdgas. Starke<br />

Gasbeschaffenheitswechsel bewirken einen großen Regelaufwand und benötigen ein<br />

Netz, welches als „Dämpfung“ dient. Wenn das Gas in ein örtliches Netz eines GVU eingespeist<br />

werden soll, ist <strong>der</strong> wesentlich geringere Erdgasabsatz im Sommer zu beachten.<br />

Gegebenenfalls muss dann die einspeisbare Biogasmenge reduziert werden, um eine<br />

einheitliche Gasbeschaffenheit im Netz zu gewährleisten.<br />

Grundsätzlich ist bei einer Einspeisung von aufbereitetem Biogas in das öffentliche Gasnetz<br />

zu berücksichtigen, dass <strong>der</strong> Brennwert des Gasnetzes regional unterschiedlich ist.<br />

Auf europäischer Ebene werden unterschieden: H-Gas (high calorific: 12,8 – 15,7<br />

kWh/m 3 ) und L-Gas (low calorific: 10,5 – 14 kWh/m 3 ). Der Wobbe-Index ist abhängig vom<br />

Methangehalt des Biogases: In grober Abschätzung muss in L-Gas-Gebieten <strong>der</strong> Methan-<br />

56<br />

Zusatzgas: Gasgemisch mit vom Grundgas abweichen<strong>der</strong> Zusammensetzung und abweichendem<br />

Brennverhalten<br />

31


32<br />

Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

Gehalt des als Konditionierungsgas (vgl. Ausführungen unter Kapitel 4.2) eingespeisten<br />

Biogases mindestens 81 Vol.-% betragen, in H-Gas-Gebieten mindestens 91 Vol.-%. Aufgrund<br />

des DVGW-Arbeitsblattes G 685 (Gasabrechnung) verschieben sich die tolerierbaren<br />

Grenzen weiter nach oben, weil <strong>der</strong> Abrechnungsbrennwert um nicht mehr als 2 %<br />

vom tatsächlichen mittleren Brennwert des dem Gaskunden gelieferten Gases abweichen<br />

darf. 57<br />

Um diese, für eine Einspeisung in das Gasnetz erfor<strong>der</strong>lichen Werte zu erreichen, ist eine<br />

Aufbereitung des Biogases erfor<strong>der</strong>lich. Hierfür sind folgende Verfahrensschritte erfor<strong>der</strong>lich:<br />

a) Entfernung fester/flüssiger Bestandteile und Trocknung des Gases<br />

Für die Abschaltung eventuell mitgerissener Fest- o<strong>der</strong> Flüssigstoffpartikel wird das<br />

Biogas durch einen entsprechenden Filter geleitet. Eingesetzt werden hier neben<br />

Kiestöpfen (Einsatz als Grobfilter, Entwässerer) und Patronenfiltern (Feinfilter, für<br />

gastechnische Anlagen) auch Zyklonabschei<strong>der</strong> sowie die Kälte-, Adsorptions- o<strong>der</strong><br />

Drucktrocknung. Letztere Verfahren sind jedoch sehr kostenintensiv und werden nur<br />

dann verwendet, wenn eine nachgeschaltete Stufe eine entsprechende Aufbereitung<br />

erfor<strong>der</strong>t. Bei <strong>der</strong> Kondensationstrocknung wird <strong>der</strong> Taupunkt des Wassers unterschritten.<br />

Adsorptionsverfahren können auf das Bindevermögen von Aktivkohle, Silicagel<br />

o<strong>der</strong> von Molekularsieben basieren. Daneben kommt noch ein Adsorptionsverfahren<br />

mit Hilfe von Triethylenglycol in Frage. 58<br />

Die Kondensatabscheidung und die Trocknung können in ein o<strong>der</strong> zwei Stufen erfolgen:<br />

Wird in den weiteren Aufbereitungsschritten auf „trockene Verfahren“ zurückgegriffen,<br />

kann durch Anwendung tieferer Temperaturen bei <strong>der</strong> Kondensatabscheidung<br />

bereits eine Trocknung auf einen Taupunkt von 5 Grad Celsius erreicht werden. Bei<br />

Anwendung nasser Aufbereitungsschritte erfolgt die Trocknung erst als letzter Schritt.<br />

b) Entschwefelung<br />

Da <strong>der</strong> Schwefelgehalt von Gasen die Lebensdauer von Leitungen und<br />

Verbrauchseinrichtungen beeinträchtigen kann, ist eine Entschwefelung des Gases<br />

erfor<strong>der</strong>lich. Hierfür existieren mehrere geeignete Verfahren. In <strong>der</strong> Praxis kommen<br />

hauptsächlich chemische Adsorptionstechniken zum Zuge. Hierzu zählen die Umsetzung<br />

von Schwefelwasserstoff zu elementarem Schwefel an jodimprägnierter Aktivkohle<br />

und die trockene Entschwefelung durch Reaktion von Schwefelwasserstoff mit<br />

Eisenhydroxid und Sauerstoff zu elementarem Schwefel. Insbeson<strong>der</strong>e bei landwirtschaftlichen<br />

Hofanlagen wird die Oxidation von Schwefelwasserstoff auf biologischem<br />

Wege betrieben, indem Luft in sehr geringen Mengen in den Gärbehälter (z.B. mittels<br />

Aquariumpumpen) eingeblasen wird. Diese biologische Oxidation kann auch extern<br />

57<br />

Stricker (2003)<br />

58<br />

vgl. Weiland (2003)


Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

durch Biofiltration im Rieselbett erfolgen. Weiterhin sind noch eine chemische Absorption<br />

auf <strong>der</strong> Basis einer alkalischen Wäsche, die chemische Fällung mittels Eisenchlorid<br />

und eine Membrantrennung mit Hilfe von semipermeablen Membranen zu<br />

59 60<br />

nennen.<br />

c) Methananreicherung / Kohlendioxidabtrennung<br />

Zur Methananreicherung von Biogasen sind nachfolgende Verfahren großtechnisch<br />

o<strong>der</strong> als Pilotanlage ausgeführt:<br />

- Druckwäsche<br />

- PSA-Verfahren (Pressure Swing Adsorption = Druckwechseladsorptions-<br />

verfahren)<br />

- Membran-Trennverfahren<br />

- Gasverflüssigung<br />

Druckwäsche:<br />

Die Druckwäsche zählt zu den „absorptiven“ o<strong>der</strong> auch „nassen Verfahren“ <strong>der</strong> Methananreicherung.<br />

Hier wird weiter unterschieden in die physikalische und die chemisch-physikalische<br />

Wäsche. In beiden Fällen wird die unterschiedliche Löslichkeit<br />

von Kohlendioxid und Methan in Wasser ausgenutzt. Kohlendioxid löst sich unter<br />

Druck stehend stärker als Methan im Wasser und wird bei einem Rückgang des Behälterdrucks<br />

wie<strong>der</strong> freigesetzt (Prinzip Sektflasche). Ebenso geht Schwefelwasserstoff<br />

(H2S) bei <strong>der</strong> Druckwäsche in Lösung. Bei Prozessen, die allein mit Wasser arbeiten,<br />

kommen Anlagen mit und ohne Regenerierung des Waschwassers vor.<br />

Die kostengünstigere Variante ohne Regenerierung wird gewählt, wenn gereinigtes<br />

Abwasser kostenlos zur Verfügung steht. Das mit Kohlensäure angereicherte<br />

Waschwasser wird anschließend einfach in die Kläranlage geleitet. Hierfür werden<br />

erheblich höhere Wassermengen benötigt als für Anlagen mit Regenerierung des<br />

Waschwassers. Verstopfungsprobleme in <strong>der</strong> Packungskolonne, die bei Nutzung von<br />

gereinigtem Abwasser intensiver als bei Zapfwasser zu befürchten sind, lassen sich<br />

durch eine in größeren Zeitabständen vorgenommene Spülung mit Detergenzien minimieren.<br />

Bei dem Verfahren, das eine Regenerierung des Waschwassers beinhaltet, wird CO2<br />

nach <strong>der</strong> in einem nachfolgenden Behälter eintretenden Entspannung freigesetzt und<br />

noch mit relativ hohen CH4-Anteilen behaftet dem zugeleiteten Rohbiogas zugefügt.<br />

Mithilfe dieser Rückführung, die mit einer Variation des in <strong>der</strong> Adsorptionskolonne<br />

herrschenden Druckes einhergeht, werden die Methanverluste reduziert und die Methankonzentration<br />

des Biomethans gesteigert. Die Desorption von CO2 und H2S erfolgt<br />

dann in einem weiteren Behälter bzw. Behälterabschnitt, indem die Gasfreiset-<br />

59 vgl. Muche (1999)<br />

60 vgl. Weiland (2003)<br />

33


34<br />

Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

zung durch Lufteintrag geför<strong>der</strong>t wird. Das von den Gasen befreite Wasser wird gekühlt<br />

und dann wie<strong>der</strong> zum Absorptionsbehälter geleitet.<br />

Bei rein physikalischen Wäschen ist <strong>der</strong> Druck entscheidend, unter welchem die Absorption<br />

stattfindet. Bei Betriebsdrücken von 10-12 bar und einer Absorptionstemperatur<br />

von etwa 20°C wird das CO2 in einer Gegenstrom-Packungskolonne mittels<br />

Brauchwasser („Druckwasserwäsche“) o<strong>der</strong> auch einer Lösung aus Polyglykolether<br />

(Handelsname Selexol) absorbiert. Der Vorteil <strong>der</strong> Lösung gegenüber einem reinen<br />

Wasserbad liegt darin, dass sich CO2 und H2S hier besser lösen, so dass insgesamt<br />

weniger Flüssigkeit erfor<strong>der</strong>lich ist und <strong>der</strong> energetische Aufwand für die Umwälzung<br />

sinkt. Das Aufnahmevermögen von CO2 ist um den Faktor 3 höher als bei Wasser.<br />

Falls H2S nicht bereits vor dem Selexol-Bad entfernt wurde, ist für die Regenerierung<br />

eine Erwärmung <strong>der</strong> Waschlösung erfor<strong>der</strong>lich 61 . Ansonsten wird die Regenerierung<br />

<strong>der</strong> Waschlösung nach dem gleichen Prinzip wie bereits für Wasser beschrieben<br />

durchgeführt. Sowohl beim Druckwasser- als auch beim Selexol-Verfahren ist bei den<br />

hauptsächlich aus CO2 bestehenden Abgasen mit H2S-Anteilen zu rechnen, so dass<br />

diese zur Vermeidung von Geruchsproblemen durch einen Biofilter geleitet werden<br />

sollten.<br />

Rohbiogas<br />

Absorptions-<br />

kolonne<br />

Wasserkreislauf<br />

Schematischer Aufbau einer Druckwasserwäsche<br />

Biogas<br />

Desorptions-<br />

kolonne<br />

(Regeneration von<br />

Waschwasser)<br />

W0305222<br />

CDR<br />

Abbildung 4-1: Schematischer Aufbau einer Druckwasserwäsche 62<br />

Mit dem Druckwäsche-Verfahren werden Methankonzentrationen > 96% bei 100%<br />

Feuchte realisiert.<br />

61<br />

vgl. Persson (2003)<br />

62<br />

vgl. Weiland (2003)


Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

Bei <strong>der</strong> chemisch-physikalischen Wäsche sind die Waschlösung und die zugehörige<br />

chemische Reaktion (vor allem mit Monoäthanolamin, MEA) von Bedeutung.<br />

Dieses Verfahren ermöglicht die rein chemische CO2-Bindung auch unter atmosphärischen<br />

Druckverhältnissen. Das Reaktionsmittel wird mit Hilfe von Dampf regeneriert.<br />

Die nasse Gaswäsche ist das heute in Europa verbreitetste Verfahren zur Aufbereitung<br />

von Biogas. 63 Etwa 80% des Biogases in Schweden wird mit dieser Technologie<br />

aufbereitet. 64 In <strong>der</strong> Bundesrepublik ist eine entsprechende Anlage unter<br />

an<strong>der</strong>em im Klärwerk Mönchengladbach-Neuwerk betrieben worden (vgl. Ausführungen<br />

im Kapitel 4.1).<br />

In Abbildung 4-1 wird <strong>der</strong> schematische Aufbau dieses Verfahrens und in<br />

Abbildung 4-2 ein mehr ins Detail gehende Fließschema <strong>der</strong> Druckwasserwäsche<br />

gezeigt.<br />

INLET<br />

SEPARATOR<br />

DRIER<br />

Upgraded Biogas<br />

97-98% CH 4<br />

2% CO 2<br />

0-1% Inert gas<br />

-80ºC Dew point<br />

Raw Biogas in<br />

65% CH 4<br />

35% CO 2<br />

> 50mbarG<br />

COMPRESSOR<br />

Upgraded Biogas<br />

97-98% CH 4<br />

2% CO 2<br />

0-1% Inerts<br />

SKRUBBER<br />

65% CH 4<br />

35% CO 2<br />

Ca: 9bar.G<br />

Abbildung 4-2: Fließschema <strong>der</strong> nassen Gaswäsche 65<br />

63<br />

Bach (2002), S. 12<br />

64<br />

Stand 2002, ATB (2002), S. 109 ff.<br />

65<br />

vgl. Tentscher (2003)<br />

FLASHING-TOWER<br />

STRIPPER-<br />

TOWER,<br />

CO 2<br />

AIR IN<br />

WATER<br />

PUMP<br />

35


36<br />

Druckwechselverfahren (PSA)<br />

Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

Beim Druckwechselverfahren handelt es sich um ein „adsorptives“ o<strong>der</strong> so genanntes<br />

„trockenes Verfahren“ <strong>der</strong> Kohlendioxidabtrennung. Das Biogas wird über einen Verdichter<br />

(ca. 5-10 bar) in die Adsorberbehälter gepresst. Dort adsorbiert das Kohlendioxid<br />

an Aktivkohle o<strong>der</strong> an Molekularsieben auf Kohlenstoffbasis. Um die Gasreinigung<br />

während <strong>der</strong> Regeneration nicht unterbrechen zu müssen und den <strong>Energie</strong>bedarf<br />

für die Gas-Kompression zu reduzieren, indem <strong>der</strong> freigesetzte Gasdruck jedes<br />

Adsorbers in den an<strong>der</strong>en genutzt werden kann 66 , werden mindestens vier Adsorber-<br />

Behälter zusammengeschlossen. Wechselseitig läuft in einem <strong>der</strong> Behälter die Adsorption,<br />

in einem die Druckentspannung, in einem die Desorption und einem <strong>der</strong> erneute<br />

Druckaufbau ab. Das am Ende entstandene CH4-reiche Gas kann in die Gasleitung<br />

eingespeist werden. 67 Das bei <strong>der</strong> Druckentspannung desorbierte CO2 wird in<br />

die Atmosphäre abgeführt. 68 Analog zur Druckwasserwäsche werden auch mit diesem<br />

Verfahren Reingaskonzentrationen von > 96% realisiert.<br />

PSA-Anlagen sind in <strong>der</strong> Schweiz und in Schweden ausgeführt und wurde in <strong>der</strong> Bundesrepublik<br />

versuchshalber betrieben. In Schweden stellen sie die zweithäufigste<br />

Anlagenart dar. 69<br />

Molekularsieb<br />

Schematischer Aufbau einer Druckwechseladsorptionsanlage<br />

Biogas<br />

Vakuumpumpe<br />

W0305221<br />

CDR<br />

Abbildung 4-3: Schematischer Aufbau einer Druckwechseladsorptionsanlage<br />

70<br />

66<br />

Wellinger (1998), S.11<br />

67<br />

ATV-DVWK (2002), S. 18<br />

68<br />

Dichtl (2002), S. 8<br />

69<br />

vgl. Persson (2003)<br />

70<br />

vgl. Weiland (2003)


Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

Membran-Trennverfahren:<br />

Eine weitere Möglichkeit <strong>der</strong> Trennung von CH4, CH2 und Gasbegleitstoffen bietet –<br />

aufgrund <strong>der</strong> unterschiedlichen Permeabilität des Membranmaterials für die verschiedenen<br />

Gasmoleküle – das Membran-Trennverfahren.<br />

Der eingesetzte Werkstoff entscheidet über die Selektivität. Mittels Membrantrennung<br />

kann daher sowohl die gemeinsame Abtrennung von Kohlendioxid und Schwefeldioxid<br />

als auch die selektive Abtrennung von H2S und CO2 (Einsatz von zweistufigen<br />

Anlagen) durchgeführt werden. Die abgetrennten Gasbestandteile werden in einem<br />

nächsten Schritt in Waschlösungen absorbiert (nasses Membranverfahren) o<strong>der</strong> gasförmig<br />

ausgetragen (trockenes Membranverfahren). Das für den Trennprozess erfor<strong>der</strong>liche<br />

Druckgefälle wird in <strong>der</strong> Regel durch einen Überdruck auf <strong>der</strong> Rohgasseite<br />

realisiert.<br />

Das aufbereitete Gas liegt bei einem vergleichsweise hohen Druck vor, <strong>der</strong> eine Einspeisung<br />

in das öffentliche Gasnetz erleichtert. Membran-Trennverfahren werden aus<br />

Kostengründen in <strong>der</strong> Regel erst bei Rohgasströmen von über 500 m 3 /h projektiert.<br />

Allerdings wird zumindest bezogen auf das nasse Verfahren berichtet, dass die<br />

Standzeit <strong>der</strong> Membranen zu kurz ist. 71<br />

Pilotanlagen wurden in Schweden und in <strong>der</strong> Schweiz 72 realisiert (je eine Anlage).<br />

Gasverflüssigung<br />

Bei <strong>der</strong> Gasverflüssigung, auch kryogene (o<strong>der</strong> Tieftemperatur-) Biogastrennung genannt,<br />

handelt es sich um ein vor <strong>der</strong> Erprobung stehendes Verfahren zur Methangewinnung<br />

aus Biogas zwecks Kraftstofferzeugung.<br />

Nach Verdichtung auf einen Eingangsdruck von etwa 200 bar werden die Gasbegleitstoffe<br />

(H2S usw.) an Molekularsieben adsorbiert. Anschließend wird das verflüssigte<br />

Gasgemisch mittels Nie<strong>der</strong>temperaturdestillation (auch: „Tieftemperaturrektifikation“)<br />

bei etwa 30 bar (die Abkühlung bewirkt eine entsprechende Vermin<strong>der</strong>ung des Druckes)<br />

aufgetrennt. Dabei wird also ausgenutzt, dass die Gaskomponenten sehr unterschiedliche<br />

Siedepunkte aufweisen: bei 50 bar wird CH4 unter minus 80°C und<br />

CO2 bei plus 15°C flüssig.<br />

CO2 und etwa 80% des CH4 werden flüssig abgezogen, 20% des Methans liegt gasförmig<br />

vor. Das flüssige Methan wird bei -161°C unter Normaldruck und das CO2 in<br />

Druckbehältern bei 20 bar und Umgebungstemperatur gelagert.<br />

Die Funktionsweise des Verfahrens wurde in Laborversuchen bestätigt, bislang aber<br />

noch nicht in größerem Maßstab für die Biogas-Aufbereitung erprobt. Eine 2003 in<br />

Anklam vorgesehene Versuchsanlage im Rahmen einer bestehenden Biogasanlage<br />

71<br />

vgl. Schulte-Schulze Berndt (2003)<br />

72<br />

Dichtl (2002), S. 9<br />

37


38<br />

Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

kam trotz För<strong>der</strong>zusage durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR)<br />

nicht zustande. Bei dem Projekt <strong>der</strong> Arbeitsgemeinschaft Biogastankstelle Anklam<br />

GbR sollte Biogas mit Hilfe <strong>der</strong> Tieftemperatur-Rektifikation zu Kraftstoff aufbereitet<br />

werden. Ein beson<strong>der</strong>er Aspekt war in diesem Fall, dass das abgetrennte CO2 als<br />

Ausgangsprodukt zur Trockeneisherstellung, für das es kommerzielle Nutzungsmöglichkeiten<br />

(z.B. zur Behandlung von Metalloberflächen) gibt, verwendet werden sollte.<br />

Der Vorteil <strong>der</strong> Gasverflüssigung liegt in einem hohen Reinheitsgrad des aufbereiteten<br />

Gases. Aufgrund des hohen <strong>Energie</strong>bedarfes ist das Verfahren aber sehr kostenintensiv.<br />

BGA<br />

Biolog.<br />

Entschwefelung<br />

Verdichter 1 Vorfilter / Molsieb<br />

Fremdkältesystem<br />

Stirling<br />

Gasspeicher<br />

500m³<br />

Trenner<br />

Nachbehandlung<br />

Methan<br />

Vakuum<br />

Nachbehandlung<br />

Kohlendioxid<br />

BHKW 1<br />

145 KWh<br />

BHKW 2<br />

350 KWh<br />

BGA Anklam<br />

Lokaler Gasspeicher<br />

Rein - CH 4<br />

Bio CNG - Tankstelle<br />

Optionen<br />

Methanausspeisung<br />

Einspeisesystem /Gasnetz<br />

Abbildung 4-4: Systemschema <strong>der</strong> auf eine Gasverflüssigung basierenden<br />

Pilotanlage in Anklam 73<br />

Eine Übersicht über die heute gebräuchlichen Verfahren zur Methananreicherung von<br />

Biogas liefert die Tabelle auf <strong>der</strong> nachfolgenden Seite.<br />

73 vgl. Boback (2003)<br />

CO2


Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

Tabelle 4.5: Übersicht <strong>der</strong> Kohlendioxidabtrennungs-Verfahren; Quelle: Act Energy<br />

(2002)<br />

Ziel Verfahrensprinzip<br />

CH4- Anreicherung<br />

durch Kohlendioxid- <br />

Abspaltung<br />

Wäsche<br />

Trockenreinigungsverfahren <br />

GastrennungmittelsMembranen <br />

PhysikalischeAbsorption <br />

ChemischeAbsorption <br />

Adsorption<br />

Verfahrens-<br />

variante<br />

Druckwasserwäsche,alternativ<br />

mit Polyglykoletherlösung<br />

(Selexol)<br />

Monoäthanolamin-Bad<br />

(MEA)<br />

Druckwechseladsorption<br />

an Kohlenstoffmolekularsieb <br />

Polymermembran<br />

Lösen<br />

von Gasen<br />

in<br />

einer<br />

Flüssig-<br />

Trenneffekt geeignet zur<br />

Gewinnung<br />

von<br />

CO2 physikalisch<br />

gelöst in<br />

Wasser<br />

keit chemische<br />

Reaktion (Bindung)<br />

von<br />

CO2 mit MEA<br />

Bindung<br />

von Gasen<br />

an<br />

einen<br />

Feststoff<br />

unterschiedlicheDurchlässigkeit<br />

Bei erhöhtem<br />

Druck wird<br />

CO2 am Kohlenstoffmolekularsiebbesser<br />

und<br />

schneller adsorbiert<br />

als<br />

CH4.<br />

Unter hohem<br />

Druck ist eine<br />

Polymermembran<br />

für<br />

CO2 durchgängiger<br />

als<br />

CH4.<br />

L- und H-<br />

Gas<br />

L- und H-<br />

Gas<br />

L- und H-<br />

Gas<br />

H-Gas mit<br />

hohen Reinheitsanfor<strong>der</strong>ungen<br />

L-Gas<br />

Die intensivsten Praxiserfahrungen konnten inzwischen in Schweden gesammelt<br />

werden. In einer im Oktober 2003 veröffentlichten Untersuchung 74 , die eine ausführliche<br />

Betreiber- und Herstellerbefragung sowie exemplarische Anlagenbesichtigungen<br />

beinhaltete, sind die bisherigen Erfahrungen zusammengefasst. Beson<strong>der</strong>e Aufmerksamkeit<br />

ist dabei dem Bedarf an Strom, Wärme, Wasser und Chemikalien, <strong>der</strong> Anlagenverfügbarkeit,<br />

<strong>der</strong> Kostensituation und <strong>der</strong> Umweltverträglichkeit gewidmet worden.<br />

Der Betrachtungsrahmen beinhaltete die komplette Aufbereitungsanlage unter<br />

Ausschluss <strong>der</strong> Biogaserzeugung und <strong>der</strong> nachgeschalteten Verdichtungsanlagen,<br />

die das Biomethan in fast allen Fällen zur Verwendung als Treibstoff auf 200 bar<br />

komprimieren.<br />

In die Untersuchung sind sechs Druckwasser-Anlagen, vier PSA-Anlagen, eine Anlage,<br />

die mit Selexol arbeitet und eine auf chemischer Wäsche basierende Anlage so-<br />

74 Persson (2003)<br />

39


40<br />

Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

wie allgemeine Erfahrungen <strong>der</strong> Hersteller einbezogen worden. Von Schwierigkeiten,<br />

die in mancherlei Hinsicht in <strong>der</strong> Einfahrphase auftraten, abgesehen wurde durchgängig<br />

eine relativ hohe Verfügbarkeit <strong>der</strong> Anlagen von etwa 95% festgestellt. 75<br />

Für den Strombedarf ist in <strong>der</strong> Untersuchung festgestellt worden 76 :<br />

- PSA: 0,5 kWhel/Nm 3 aufbereitetes Produktgas<br />

- Druckwasser mit Regenerierung: 0,3 kWhel/Nm 3 aufbereitetes Produktgas<br />

- Druckwasser ohne Regenerierung: 0,36-0,6 kWhel/Nm 3 aufbereitetes Produktgas<br />

- Selexol: 0,4 kWhel/Nm 3 aufbereitetes Produktgas.<br />

Strombedarf für die anschließende Komprimierung zur Verwendung als Treibstoff ist<br />

nicht in den Angaben enthalten. Die geringe Stichprobe und die nicht berücksichtigte<br />

Abhängigkeit von <strong>der</strong> Anlagengröße sind wahrscheinlich dafür verantwortlich, dass die<br />

Streuung <strong>der</strong> Werte zum Teil sehr hoch ist. Für das Druckwasserverfahren ohne Regenerierung<br />

wären niedrigere Werte als für das gleiche Verfahren mit Regenerierung<br />

zu erwarten gewesen. Auch die PSA-Technik müsste aufgrund des niedrigeren erfor<strong>der</strong>lichen<br />

Druckes (5-7 bar) an sich einen niedrigeren Strombedarf als die Druckwasserwäsche<br />

(10-12 bar)aufweisen. So wären nach Angaben eines Herstellers für PSA-<br />

Anlagen 0,35 bis 0,4 kWel/Nm 3 und nicht 0,5 kWel/Nm 3 (Produktgas) zu erwarten gewesen.<br />

Für die chemische Wäsche müsste das Strombedarfsniveau im Bereich von<br />

0,15 kWhel/Nm 3 liegen 77 . Damit liegt <strong>der</strong> Strombedarf je nach Verfahren zwischen<br />

1,5% und 6% des <strong>Energie</strong>gehalts des erzeugten Biomethans.<br />

Der Wasserbedarf hängt von dem gewählten Verfahren ab und davon, welches Konzept<br />

bei <strong>der</strong> Kühlung von Gas, Verdichtern und Absorptionsmittel gewählt wird. Bei<br />

den PSA- sowie Selexol-Verfahren und <strong>der</strong> chemischen Wäsche besteht fast kein<br />

Wasserbedarf, falls die Kühlung nicht mit Wasser vorgenommen wird. Das mit Regenerierung<br />

arbeitende Druckwasserverfahren ist mit einem laufenden Austausch eines<br />

geringen Anteils des Waschwassers verbunden, <strong>der</strong> etwa zu einem Reinwasserbedarf<br />

von 1 bis 3 m 3 /h führt. Das ohne eine Regenerierung arbeitende Druckwasserverfahren<br />

führt zu einem Bedarf von etwa 30 m 3 /h, wobei es sich aber i. d. R. um gereinigtes<br />

Abwasser handeln wird. 78<br />

Ein Schwachpunkt vieler Anlagen stellen die Kompressoren dar. Diese nicht in dem<br />

Maße von den Aufbereitungsverfahren abgängigen Probleme werden gemäß <strong>der</strong><br />

schwedischen Untersuchung 79 durch Vibrationen, Verschleiß und falsche Auslegung<br />

verursacht. Weitgehend unabhängig vom Aufbereitungsverfahren sind auch die häufiger<br />

verzeichneten Probleme mit den Gastrocknern.<br />

75<br />

Persson (2003), S. 34<br />

76<br />

Persson (2003), S. 37<br />

77<br />

Persson (2003), S. 38<br />

78<br />

Persson (2003), S. 39f<br />

79<br />

Persson (2003)


Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

Aus Tabelle 4.6 ist eine zusammenfassende Darstellung <strong>der</strong> technischen Vor- und<br />

Nachteile <strong>der</strong> Verfahren zu entnehmen (ökonomischer Vergleich in Abschnitt 6). 80<br />

Tabelle 4.6: Vor- und Nachteile <strong>der</strong> in <strong>der</strong> Praxis vorkommenden Verfahren (in Anlehnung<br />

an Persson (2003))<br />

Vorteile Nachteile<br />

Druckwasser:<br />

- ohne Chemikalienbedarf<br />

- viel Erfahrung<br />

- ohne Regenerierung gut für Kläranlagen<br />

geeignet<br />

PSA:<br />

- Geringer H2S-Gehalt im Biomethan<br />

- Geringer Wassergehalt im Biomethan<br />

- ohne Chemikalienbedarf<br />

- kein Wasseranschluss erfor<strong>der</strong>lich<br />

- relativ viel Erfahrung<br />

Selexol:<br />

- Wenig Strombedarf<br />

- H2S-Entnahme kombinierbar (geringe Luftzugabe<br />

in <strong>der</strong> Desorptionskolonne)<br />

Chemische Wäsche:<br />

- Wenig Strombedarf<br />

- Keine Komprimierung erfor<strong>der</strong>lich<br />

- Relativ viel Erfahrung<br />

- Geringe Methanverluste (selektive Bindung<br />

von CO2)<br />

- Hohe Methankonzentration möglich<br />

Trockene Membran:<br />

Nasse Membran:<br />

- arbeitet unter atmosphärischen Bedingungen<br />

- Wasseranschluss erfor<strong>der</strong>lich<br />

- Unvermeidbare Methanverluste<br />

- Verstopfungen im Bereich <strong>der</strong> Füllstoffe können<br />

auftreten (Bakterienansammlungen), insbeson<strong>der</strong>e<br />

bei Anlagen ohne Regenerierung<br />

- Abhängigkeit von Außenlufttemperaturen<br />

- Ventile können durch Staub o<strong>der</strong> Kohlepartikel<br />

verstopfen<br />

- Hohe Ansprüche an Ventile<br />

- Relativ wenig Erfahrung<br />

- Wärmebedarf<br />

- Chemikalienbedarf<br />

- Unvermeidbare Methanverluste<br />

- Probleme mit Wasseranreicherung<br />

- Hoher Wärmebedarf (Siedetemperatur mit<br />

Hilfe von Dampf)<br />

- Chemikalienbedarf, Handhabung toxischer<br />

Chemikalien erfor<strong>der</strong>lich<br />

- Hoher Druck von 25 bis 40 bar erfor<strong>der</strong>lich<br />

- Unvermeidbare Methanverluste<br />

- Hoher Strombedarf<br />

- Relativ wenig Erfahrung<br />

- Kurze Standzeiten <strong>der</strong> Membran<br />

80 Die genannten Aspekte sind von sehr unterschiedlicher Bedeutung, so dass Verfahren, die mehrere<br />

Nachteile aufweisen nicht zwangsläufig an<strong>der</strong>en unterlegen sind<br />

41


d) Odorierung<br />

42<br />

Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

Gase <strong>der</strong> öffentlichen Gasversorgung müssen odoriert, das heißt mit einem signifikanten<br />

Warngeruch versehen werden. Die Odorierung erfolgt auf Grundlage des<br />

DVGW-Arbeitsblattes G 280. Allerdings ist eine Odorieranlage recht aufwändig und<br />

wird nur für große Biogasanlagen in Frage kommen; für den Zustrom aus kleineren<br />

Erzeugungsanlagen bietet sich eher an, den Hauptgasstrom entsprechend höher zu<br />

odorieren.<br />

e) Entfernung weiterer Spurenanteile<br />

Bei entsprechend hohen Biogasströmen kann es erfor<strong>der</strong>lich werden, auch an<strong>der</strong>e,<br />

im DVGW-Arbeitsblatt G 260 nicht geson<strong>der</strong>t aufgeführte Komponenten vor Einspeisung<br />

in das öffentliche Gasversorgungsnetz zu entfernen. So kann bei <strong>der</strong> Gülleverwertung<br />

und insbeson<strong>der</strong>e bei Einsatz von Abfällen aus <strong>der</strong> Fischverarbeitung o<strong>der</strong><br />

<strong>der</strong> Lebensmittelindustrie - in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Stabilität des Faulprozess - Ammoniak<br />

in relevanter Menge auftreten81, <strong>der</strong> sich schwach korrosiv verhält und deshalb<br />

von einigen Gasgeräten nicht vertragen wird. Die Entfernung von Ammoniak<br />

lässt sich meist mit an<strong>der</strong>en Reinigungsprozessen kombinieren. Durch ein schwaches<br />

Säurebad geleitet würde es in Form von Ammonium in <strong>der</strong> Flüssigkeit verbleiben.<br />

Ebenso wird die Entfernung von Siloxanen, die in Motoren zu abrasiv wirken<strong>der</strong><br />

Quarzbildung führen, in Kombination mit <strong>der</strong> Entfernung an<strong>der</strong>er Spurenanteile erfolgen<br />

können. Erfolge wurden bereits mittels Adsorptionsprozessen auf <strong>der</strong> Basis von<br />

Aktivkohle, aktiviertem Aluminiumoxid und Silicagel verzeichnet. 82<br />

Die Gasaufbereitungsanlagen sind in <strong>der</strong> Regel so aufgebaut, dass im ersten Schritt eine<br />

Vorfilterung, im zweiten die Entschwefelung in einer separaten Einheit, im dritten (falls die<br />

Kohlendioxidentfernung trocken erfolgt) eine Entfeuchtung und schließlich die Kohlendioxidentfernung<br />

durchgeführt wird.<br />

Das vollständig aufbereitete Gas weist fast keine Ähnlichkeit mit dem ursprünglichen<br />

Rohbiogas auf und sollte daher zutreffen<strong>der</strong> als „Biomethan“ bezeichnet werden.<br />

81 An sich wird Ammoniak nur bei hohen pH-Werten aus dem im flüssigen Gärgut enthaltenen<br />

Ammonium freigesetzt und lässt sich damit auch durch entsprechende Fahrweise <strong>der</strong> Biogasanlage<br />

begrenzen.<br />

82 vgl. Schweigkofler (2002)


Bestandsaufnahme Aufbereitungstechniken<br />

4.3 Technik an <strong>der</strong> Einspeisestelle<br />

Neben <strong>der</strong> - in Abhängigkeit vom jeweiligen Verfahren unterschiedlich konzipierten - Aufbereitungsanlage<br />

sind für die Einspeisung von Biogas in das öffentliche Gasversorgungsnetz<br />

weitere technische Einrichtungen erfor<strong>der</strong>lich:<br />

• Zuleitung für das Biogas zu einer Leitung des öffentlichen Gasnetzes<br />

• Verdichtungsanlage<br />

• Geeichte Gasmengenmessung (Gaszähler)<br />

• Geeichte Gasbeschaffenheitsmessung<br />

• evtl. Gasmischer für eine Zumischung von höher-calorigen Gasen (Propan, Butan)<br />

nebst Speicher<br />

(eine Kostenorientierung hierzu wird in Abschnitt 6 geboten). Die Verdichtungsanlage ist<br />

nur erfor<strong>der</strong>lich, falls das Reingas nicht bereits im Rahmen <strong>der</strong> Aufbereitungsanlage auf<br />

die erfor<strong>der</strong>liche Druckstufe gebracht worden ist. Es wäre anzustreben, dass Gasmischer<br />

nur in Fällen eingebaut werden müssen, in denen in nachgelagerten Erdgasleitungen keine<br />

hinreichenden Durchmischungseffekte auftreten und sonst Störungen bei den nächstgelegenen<br />

Verbrauchern zu erwarten sind.<br />

4.4 Aufbereitung zum Einsatz als Treibstoff in Kraftfahrzeugen<br />

Die Verwertung von Biogas zum Betrieb von Kraftfahrzeugen ist im Vergleich zur Einspeisung<br />

in einiger Hinsicht unproblematischer. Hier können die auf Erdgasbetrieb umgerüsteten<br />

Fahrzeuge mit Ottomotoren eingesetzt werden, die aktuell eine zunehmende Verbreitung<br />

finden. Allerdings gilt auch für die Verwendung als Treibstoff, dass die Kohlendioxidkonzentration<br />

unter 3 % liegen soll.<br />

Der Heizwert des für den Motorbetrieb notwendigen Biogas-Luft-Gemisches liegt zwar<br />

gegenüber demjenigen des Benzin-Luft-Gemisches im Benzinmotor um etwa 15% niedriger.<br />

Bei gleichem Verdichtungsverhältnis des Motors ist allein daraus eine Min<strong>der</strong>leistung<br />

von 15% zu erwarten. Zudem wirkt sich auch die vergleichsweise langsame Verbrennungsgeschwindigkeit<br />

nachteilig auf die Leistung aus. Die hohe Klopffestigkeit des Biogases<br />

ermöglicht jedoch, durch höhere Verdichtung diese Nachteile auszugleichen. 83<br />

Möglich ist auch <strong>der</strong> Betrieb von Gasdieselmotoren. In beiden Fällen wird das Biogas in<br />

komprimierter Form (200/250 bar) in entsprechenden Druckgefäßen im Fahrzeug mitgeführt.<br />

Hierin liegt ein maßgebliches Problem für den Einsatz von Biogas als Treibstoff: Zur<br />

Speicherung <strong>der</strong> gleichen <strong>Energie</strong>menge muss ein 200-bar-Biomethangefäß, verglichen<br />

beispielsweise mit einem Dieselöltank, das fünffache Volumen aufweisen. Gleiches gilt<br />

natürlich auch für erdgasbetriebene Fahrzeuge, <strong>der</strong>en Einsatz zurzeit in einigen bundesdeutschen<br />

Städten im Rahmen von För<strong>der</strong>programmen unterstützt wird.<br />

Unter technischen Gesichtspunkten stehen sowohl fahrzeugseitig als auch hinsichtlich <strong>der</strong><br />

Aufbereitung die in Kapitel 4.2 beschriebenen Verfahren zur Verfügung.<br />

83 Wellinger (1991), S. 108<br />

43


5. Darstellung <strong>der</strong> Situation in <strong>der</strong> Schweiz<br />

44<br />

Darstellung <strong>der</strong> Situation in <strong>der</strong> Schweiz<br />

In <strong>der</strong> Schweiz werden bereits seit etlichen Jahren Projekte zur erweiterten Nutzung von<br />

Biogas durchgeführt. Entsprechend dürfte es sich lohnen, die dort gemachten Erfahrungen<br />

ausführlich vorzustellen.<br />

Das zur Einspeisung vorgesehene Biogas wird meist in eigens errichteten Anlagen in <strong>der</strong><br />

Nähe bereits bestehen<strong>der</strong> Ortsgasverteilungsleitungen erzeugt. Hier wird Grüneintrag anaerob<br />

vergoren („kontrolliert kompostiert“). Es wird darauf hingewiesen, dass das entstehende<br />

Biogas eine konstante Qualität aufweise, was die Aufbereitung vereinfache. Durch<br />

die Nähe zu einem Ortsverteilungsnetz (ND-Netz) ergäben sich zudem geringere Anfor<strong>der</strong>ungen<br />

an die Gasverdichtung.<br />

Relevante Ergebnisse - u. a. aus dem Projekt Kompo-Mobil sowie aus den Aktivitäten <strong>der</strong><br />

Erdgas Zürich GmbH - sind nachfolgend zusammengestellt.<br />

5.1 Projekte Kompo-Mobil I und II<br />

Kompo-Mobil I 84<br />

Die Zielsetzung dieses Projektes lag darin, technische Anlagen für die Gasreinigung, die<br />

Kompression und die Lagerung von Biogas zu untersuchen; das aufbereitete Gas sollte<br />

für den Antrieb umgerüsteter benzin- bzw. dieselgetriebener Kraftfahrzeugen genutzt<br />

werden. Die Inbetriebnahme erfolgte im Herbst 1995. Komponenten <strong>der</strong> Gasaufbereitungsanlage<br />

waren:<br />

- Absorption des Schwefelwasserstoffes an Aktivkohle<br />

- Druckwasserwäsche zur Entfernung des CO2<br />

- Molekularsiebtrockner für die Entfernung des Wasserdampfes<br />

Messungen an <strong>der</strong> Anlage zeigten, dass <strong>der</strong> Wasserdampfgehalt und <strong>der</strong> Schwefelwasserstoffgehalt<br />

konstant unter 5 ppm gesenkt werden können. Der Methangehalt des gereinigten<br />

Gases erreicht Werte von etwa 93%. Der <strong>Energie</strong>bedarf <strong>der</strong> gesamten Aufbereitung<br />

war hoch, er belief sich auf rund 1/3 des Heizwertes des aufbereiteten Biogases. 85<br />

Dieser hohe Bedarf ist auf den Pilotcharakter <strong>der</strong> Anlage zurückzuführen und keineswegs<br />

kennzeichnend für Anlagen, die nach dem Prinzip <strong>der</strong> Druckwasserwäsche arbeiten.<br />

Kompo-Mobil II<br />

Im Anschluss an Kompo-Mobil I sollten an einem weiteren Beispiel die Leistungswerte <strong>der</strong><br />

Biogasaufbereitungsanlage erhöht sowie <strong>der</strong> <strong>Energie</strong>verbrauch und die Investitionskosten<br />

gesenkt werden. Angestrebt wurden ein Methangehalt von mindestens 96% und ein Prozess-<strong>Energie</strong>bedarf<br />

von etwa 10% des aufbereiteten Biogases. Die Investitionskosten<br />

sollten bei einer Anlage mit doppelter Durchsatzleistung (26 Nm 3 /h im Vergleich zu 12<br />

Nm 3 /h bei Kompo-Mobil I) um rund 20% niedriger ausfallen.<br />

84 BfE (1997), S. 6 ff.<br />

85 BfE (1997), S. 14


Darstellung <strong>der</strong> Situation in <strong>der</strong> Schweiz<br />

Im Vergleich zum Projekt Kompo-Mobil I wurde mit <strong>der</strong> Molekularsiebtechnologie (Druckwechseladsorption)<br />

ein an<strong>der</strong>es Gasaufbereitungsverfahren eingesetzt. Im Ergebnis<br />

konnten die Zielsetzungen erreicht werden:<br />

- Die Investitionskosten lagen um rund 1/3 unter denjenigen von Kompo-Mobil I<br />

- Der <strong>Energie</strong>verbrauch <strong>der</strong> Aufbereitung konnte um mehr als 2/3 auf 8% vom Heizwert<br />

des aufbereiteten Biogases gesenkt werden.<br />

- Der Methangehalt im aufbereiteten Gas erreicht Werte von 96 – 98%.<br />

- Der Heizwert liegt mit etwa 35 MJ /Nm 3 etwas über demjenigen von Erdgas.<br />

- Der Taupunkt bei Umgebungsdruck liegt dauernd unter -65°C.<br />

- Schwefelwasserstoff konnte im gereinigten Biogas nicht nachgewiesen werden.<br />

- Die Kosten für die gesamte Aufbereitungsanlage betrugen etwa 450 T€ (Inbetriebnahme<br />

1995). Die Anlagenbetreiber errechneten hieraus, bei angenommenen jährlichen<br />

Betriebszeiten von 4500 Stunden, spezifische Kosten von 6,8 Cent /kWh Gas. Dies<br />

entspricht vergleichsweise einem Preis von 0,61 € pro Liter Benzin.<br />

Ein Vergleich <strong>der</strong> beiden potenziellen Nutzungen des Biogases (Fahrzeugtreibstoff, Verstromung<br />

im BHKW) an Hand <strong>der</strong> realen Investitions- und Betriebskosten führte zu dem<br />

Ergebnis, dass unter den damaligen rechtlichen Bedingungen die Verwertung des teilaufbereiteten<br />

Biogases in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen wirtschaftlich interessanter als <strong>der</strong><br />

Einsatz als Fahrzeugtreibstoff war. 86<br />

5.2 Aktivitäten <strong>der</strong> Erdgas Zürich<br />

Die Erdgas Zürich GmbH versorgt bereits seit längerem einige Ortsnetze zu einem erheblichen<br />

Anteil mit Biogas aus eigens errichteten Vergärungsanlagen (in <strong>der</strong> Regel Anlagen<br />

mit einer Kapazität von 50 m 3 Biogas/Std. 87 ).<br />

Ein Beispiel ist das im Großraum Zürich unter dem Namen „Kompogas“ vertriebene Biogas,<br />

das zum einen in das öffentliche Erdgasnetz eingespeist und zudem unter dem Namen<br />

„Naturgas“ im Gemisch mit Erdgas an Tankstellen vermarktet wird.<br />

Ende 1998 waren in <strong>der</strong> Schweiz insgesamt bereits 7 Anlagen mit einer Kapazität zwischen<br />

1.500 und 10.000 Jahrestonnen in Betrieb. Hier wird aus biogenen Abfällen von<br />

Haushalt, Industrie und Landwirtschaft sowie aus Industrieabwässern (vor allem Lebensmittel,<br />

Futtermittel und Papierindustrie) in Vergärungsanlagen zunächst Biogas gewonnen.<br />

Da es nicht immer möglich ist, das erzeugte Biogas sinnvoll in einer KWK-Anlage zur<br />

Strom- und Wärmeproduktion einzusetzen (unzureichen<strong>der</strong> Wärmebedarf), wird das Biogas<br />

in einem weiteren Verfahrensschritt „gereinigt“ und direkt als Fahrzeugtreibstoff genutzt.<br />

Die Reinigung umfasst im Einzelnen folgende Verfahrensschritte:<br />

86 Eine Aufstellung <strong>der</strong> insgesamt zu veranschlagenden Kosten für die Biogasaufbereitung und<br />

Nutzung als Fahrzeugtreibstoff bzw. Verstromung im BHKW findet sich in BfE (1997) ab S. 40.<br />

87 Tentscher (2001c), S. 25<br />

45


46<br />

- Entschwefelung<br />

- Gastrocknung<br />

- Druckwechseladsorption zur CO2-Abtrennung<br />

Darstellung <strong>der</strong> Situation in <strong>der</strong> Schweiz<br />

Da die Vergärungsanlagen kontinuierlich arbeiten, würde die Lagerung des Treibstoffes<br />

hohe Speicherkosten verursachen. Zudem sind die Standorte <strong>der</strong> Vergärungsanlagen im<br />

Allgemeinen nicht optimale Standorte für Betankungsanlagen.<br />

Um den erzeugten regenerativen Treibstoff daher am Markt abzusetzen, wird er unter<br />

dem Namen „Naturgas“ in das Versorgungsnetz <strong>der</strong> Gasversorgung Zürich eingespeist<br />

und an verkehrsgünstig gelegenen, öffentlichen Erdgastankstellen wie<strong>der</strong> abgegeben. Die<br />

Tankstellen können sich im ganzen Versorgungsgebiet <strong>der</strong> Gasversorgung Zürich befinden.<br />

Beispielhafte Kenndaten eines Kompogas-Moduls:<br />

Verwertungskapazität: 10.000 t Grüngut/Jahr<br />

Einzugsgebiet: 100.000 Einwohner<br />

Biogas-Produktion: 1.000.000 Nm 3 /Jahr<br />

davon Eigenbedarf: 30 %<br />

externe Verwendung: 70 %<br />

Gasaufbereitung für Einspeisung 88 : 50 %<br />

Verwertung über BHKW: 50 %<br />

5.3 Projektbeispiel Migros<br />

In den Produktionsbetrieben und Restaurants <strong>der</strong> Genossenschaft Migros Zürich fallen<br />

jährlich etwa 2.500 t Biomüll an. Bis Ende 2000 wurde <strong>der</strong> überwiegende Anteil kompostiert<br />

(1.500 t/Jahr) o<strong>der</strong> <strong>der</strong> Schweinemast zugeführt. Beide Verwertungsmöglichkeiten<br />

waren nicht unproblematisch (u. a. Geruchsemissionen).<br />

Heute werden 100% <strong>der</strong> Grünabfälle aus Filialen und Eigenproduktion sowie die Speisereste<br />

aus allen Personal- und Migros-Restaurants eingesammelt, zu Anlagen <strong>der</strong> Kompogas<br />

AG geführt und zu Biogas vergärt. 89<br />

Das Biogas wird entwe<strong>der</strong> über eine KWK-Anlage in Wärme und Strom umgewandelt o<strong>der</strong><br />

nach entsprechen<strong>der</strong> Aufbereitung direkt ins Erdgasnetz eingespeist.<br />

Acht ausschließlich mit Biogas betriebene Migros Lastwagen tanken ihren Kraftstoff an<br />

einer firmeneigenen Tankstelle und beliefern täglich die stadtnahen Filialen.<br />

Trotz ökologischer Vorteile gibt es in <strong>der</strong> Schweiz keine steuerliche Entlastung für die biogasbetriebenen<br />

Lkws. Der Treibstoff dagegen ist von <strong>der</strong> Mineralölsteuer befreit und kos-<br />

88<br />

Aufgrund <strong>der</strong> saisonal unterschiedlichen Gasmengen wird die Gasaufbereitung auf ca. 50 % <strong>der</strong><br />

verfügbaren Biogasmenge ausgelegt.<br />

89<br />

vgl. <strong>Energie</strong>Schweiz (2002)


Darstellung <strong>der</strong> Situation in <strong>der</strong> Schweiz<br />

tet damit rund 30 % weniger als Diesel o<strong>der</strong> Benzin. Insgesamt nimmt das Unternehmen<br />

für den Betrieb <strong>der</strong> Erdgasfahrzeuge leichte Mehrkosten in Kauf.<br />

Da die bisherigen Erfahrungen durchweg positiv sind, prüft das Unternehmen, ob das<br />

System <strong>der</strong> Biogaserzeugung und -nutzung an weiteren Standorten eingeführt werden<br />

kann. Dieses ist jedoch von <strong>der</strong> jeweils vorhandenen Infrastruktur (Vergärungsanlage,<br />

Gasanschlüsse, Organisation Betriebszentrale) abhängig.<br />

Die jährlich bei <strong>der</strong> Migros anfallenden 2.500 t Biomüll entsprechen in Biogas umgewandelt<br />

200.000 Liter Diesel. Bei einem Verbrauch von 33 Liter pro 100 km können die 8 gasbetriebenen<br />

Lkws damit 606.000 Kilometer pro Jahr zurücklegen.<br />

47


48<br />

Erfassung <strong>der</strong> Kostensituation in Abhängigkeit von Größenklassen<br />

6. Erfassung <strong>der</strong> Kostensituation in Abhängigkeit von Größenklassen<br />

Zur Erfassung <strong>der</strong> aktuellen Kostenbedingungen <strong>der</strong> Aufbereitung von Biogas sind die in<br />

diesem Bereich tätigen Akteure um Orientierungsangebote gebeten worden. Um zu vergleichbaren<br />

Angaben zu kommen, wurden hierfür zunächst die Ansprüche und die erwarteten<br />

Aufbereitungsergebnisse definiert und in Form <strong>der</strong> folgenden Ausschreibung an die<br />

in Frage kommenden Hersteller versendet:<br />

Aufbereitung von „Biogas“ zur Einspeisung in das öffentliche Erdgasnetz<br />

Preisanfrage<br />

Rahmenbedingungen:<br />

Zusammensetzung: 65% CH4 / 31% CO2 / 500 ppm H2S / 3,3% Feuchte / 0,1% N2<br />

Biogasdurchsatz: deutlich geringer als 100 m 3 /Std.<br />

100 m 3 /Std.<br />

200 m 3 /Std.<br />

400 m 3 /Std.<br />

Wir bitten darum, Abweichungen von den genannten Vorgaben zu benennen. Von beson<strong>der</strong>em<br />

Interesse sind dabei u. a. ein verän<strong>der</strong>ter/höherer CO2-Gehalt des aufbereiteten<br />

Gases und bisherige Erfahrungen mit regionalen Gasversorgungsunternehmen.<br />

Erbetene Angaben (jeweils für genannte Kapazitäten):<br />

• Angebotspreis geliefert (DDP) nächster Hafen, Deutschland<br />

• Betriebsgewicht<br />

• Abmessungen<br />

• Container o<strong>der</strong> an<strong>der</strong>e bauliche Hülle<br />

• Aufstellung vor Ort<br />

• Inbetriebnahme<br />

• Übergabestation in das Erdgasnetz<br />

• <strong>Energie</strong>verbrauch (Strom, Wärme, Dampf)<br />

• Installierte Leistung in Antrieben etc.<br />

• Kosten Verbrauchsmaterial: Aktivkohle, Wasser, Öl, an<strong>der</strong>e<br />

• produzierte abgreifbare Nutzwärme (Temperatur und Leistung)<br />

• Personalbedarf für Wartung<br />

• Betriebskosten ohne Abschreibung und Zinsen<br />

• Volumenstrom und Zusammensetzung des Abgases (CO2 etc.)<br />

Ausschluss:<br />

Transport zum Aufstellungsort<br />

Erdgas-Tankstelle<br />

Anschlüsse an das Wasser-, Strom- und Gasnetz<br />

Fundamente<br />

Da die vorstehenden Positionen von den örtlichen Gegebenheiten abhängig sind, bitten<br />

wir um die Angabe von Erfahrungs- (Kenn-)werten.


Erfassung <strong>der</strong> Kostensituation in Abhängigkeit von Größenklassen<br />

Auf <strong>der</strong> Grundlage bisheriger Kenntnisse und Kontakte sowie einer Internet-Recherche<br />

wurden die nachfolgend genannten Firmen zur Erarbeitung eines konkreten Kostenangebotes<br />

zur Errichtung einer Biogas-Aufbereitungsanlage aufgefor<strong>der</strong>t:<br />

• CIRMAC International bv, Apeldoorn (Nie<strong>der</strong>lande)<br />

• dge, Wittenberg<br />

• Energy 21, München (BRD)<br />

• ENTEC Environment Technology GmbH, Fussach (Österreich)<br />

• Farmatic biotech energy ag, Nortorf (BRD), 2004 ersetzt durch Rütgers Carbotech<br />

Engineering, Essen<br />

• Flotech Limited, Sundbyberg (Schweden)<br />

• Lipp GmbH, Tannhausen (BRD)<br />

• Krüger A/S, Aalborg (Dänemark)<br />

• Nova <strong>Energie</strong> GmbH, Aadorf (Schweiz)<br />

• Seaborne ERL, Gesellschaft für Umwelttechnik mbH, Owschlag (BRD).<br />

Davon konnten sich sechs aus unterschiedlichen Gründen entwe<strong>der</strong> nicht an <strong>der</strong> Ausschreibung<br />

beteiligen bzw. <strong>der</strong> erfolgte Rücklauf brachte keine hinreichende Informationsbasis<br />

ein, weil Anbieter sich noch in <strong>der</strong> Vorbereitungsphase befinden, um in diesen Markt<br />

zu gelangen.<br />

In <strong>der</strong> Neufassung <strong>der</strong> Untersuchung sind zusätzlich größere Aufbereitungskapazitäten<br />

berücksichtigt worden. Von vier Herstellern liegen Kostenangebote o<strong>der</strong> an<strong>der</strong>e Kostenorientierungen<br />

für Aufbereitungsanlagen vor, die zusammen genommen die Klassen 50<br />

Nm 3 /h, 100 Nm 3 /h, 150 Nm 3 /h, 200 Nm 3 /h, 400 Nm 3 /h, 600 Nm 3 /h, 800 Nm 3 /h, 1000<br />

Nm 3 /h, 1500 Nm 3 /h und 2500 Nm 3 /h (jeweils bei 1 bar und bezogen auf Rohgas mit 65%<br />

Methananteil) umfassen, so dass schließlich eine Auswertung für zehn Kapazitätsstufen<br />

vorgenommen worden ist. Die gegenüber <strong>der</strong> Bearbeitung von Frühjahr 2003 vorgenommene<br />

Erweiterung <strong>der</strong> Aufbereitungskapazitäten ist für sinnvoll erachtet worden, weil <strong>der</strong><br />

Trend voraussichtlich aufgrund <strong>der</strong> Degression <strong>der</strong> spezifischen Kosten in Richtung großer<br />

Anlagen gehen wird.<br />

Auf den nachfolgenden Seiten sind die Angebotspreise - getrennt nach den angefragten<br />

Kapazitäten - tabellarisch zusammengestellt. In einem Fall ist die Ergänzung <strong>der</strong> Daten<br />

für die Anlagenkapazitäten über 400 Nm 3 /h durch Rückrechnung aus zur Verfügung gestellten<br />

Unterlagen geschehen.<br />

Zur Verbesserung <strong>der</strong> Vergleichbarkeit wurden bezüglich <strong>der</strong> Personal- und Instandhaltungskosten<br />

sowie <strong>der</strong> eingeflossenen spezifischen Wasser- und Strompreise gegenüber<br />

den Angaben in den Angeboten Angleichungen vorgenommen:<br />

• So hat beispielsweise Anbieter 1 (Selexol-Verfahren) eine halbe Personalstelle zur<br />

Betreuung <strong>der</strong> Anlage vorgesehen, während die an<strong>der</strong>en Anbieter wesentlich geringe-<br />

49


50<br />

Erfassung <strong>der</strong> Kostensituation in Abhängigkeit von Größenklassen<br />

re Personalkosten berücksichtigen, obwohl <strong>der</strong>en Anlagen nicht min<strong>der</strong> aufwändig<br />

sind.<br />

• Um den Vergleich für die Leistungsklasse von 200 m 3 /h zu vervollständigen, sind für<br />

Anbieter 3 (PSA-Verfahren) mit Hilfe von Angaben für Anlagen mit einer Verarbeitungskapazität<br />

von 150 m 3 /h und 400 m 3 /h Daten per Interpolation ergänzt worden.<br />

• Bezüglich des in dem Fall des Anbieters 1 notwendigen Kühlwassereinsatzes wurden<br />

gegenüber den Angeboten weitere Varianten ergänzt.


Erfassung <strong>der</strong> Kostensituation in Abhängigkeit von Größenklassen<br />

Tabelle 6.1: Aufbereitungskosten bei einer Verarbeitungskapazität von 50 m 3 /h<br />

Rohgas<br />

Anbieter Anbieter 1 Anbieter 3<br />

Anlagentyp Selexol PSA<br />

50 m 3 /h Rohgas<br />

Investitionen € 120.000 377.100<br />

Personal und Instandhaltung<br />

Personalkosten €/a 16.000 1.750<br />

Betrieb und Instandhaltung €/a enth. 11.313<br />

UNTERSUMME<br />

Verbrauchskosten bei 8000 h/a<br />

€/a 16.000 13.063<br />

Strom €/a 10.400 8.000<br />

Wasser Zapfwasser + Kanalisation €/a 50.512<br />

Brunnenwasser + Kanalisation<br />

Brunnenwasser ohne Abwassergebühr<br />

€/a 29.680<br />

bzw. Verfahren ohne Wasserbedarf €/a 1.500<br />

Sonstiges €/a 1.000 2.647<br />

Betriebskosten ges.<br />

€/a<br />

bei Zapfwasser in Kanalisation<br />

bei Brunnenwasser in Kanalisation<br />

61.912<br />

bzw. Verfahren ohne Wasserbedarf €/a 41.080 10.647<br />

Brunnenwasser ohne Abwassergebühr €/a 12.900<br />

Kapitalkosten (bei 6% Zinsen und 15 Jahre Abschreibungszeitraum)<br />

Annuität €/a 12.356 38.827<br />

GESAMT<br />

Zapfwasser + Kanalis.<br />

Brunnenwasser + Kanalisation<br />

€/a 90.268<br />

bzw. Verfahren ohne Wasserbedarf €/a 69.436 62.537<br />

Brunnenwasser ohne Abwassergebühr<br />

spezifische Kosten<br />

Zapfwasser + Kanalisation<br />

€/a 41.256<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³ 22,6<br />

bei 8000 h/a ct/kWh 3,5<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³ 24,9<br />

bei 6000 h/a ct/kWh 3,8<br />

Brunnenwasser + Kanalisation bzw. Verfahren ohne Wasserbedarf<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³ 17,4 15,6<br />

bei 8000 h/a ct/kWh 2,7 2,4<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³ 19,7 20,0<br />

bei 6000 h/a ct/kWh 3,0 3,1<br />

Brunnenwasser ohne Abwassergebühr<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³ 10,3<br />

bei 8000 h/a ct/kWh 1,6<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³ 12,7<br />

bei 6000 h/a ct/kWh 2,0<br />

51


52<br />

Erfassung <strong>der</strong> Kostensituation in Abhängigkeit von Größenklassen<br />

Tabelle 6.2: Aufbereitungskosten bei einer Verarbeitungskapazität von 100 m 3 /h<br />

Rohgas<br />

Anbieter Anbieter 1 Anbieter 2 Anbieter 3 Anbieter 4<br />

Anlagentyp Selexol PSA PSA DW<br />

100 m 3 /h Rohgas<br />

Investitionen € 330.000 632.400 400.000 553.900<br />

Personal und Instandhaltung<br />

Personalkosten €/a 16.000 6.500 1.750 6.800<br />

Betrieb und Instandhaltung €/a enth. 13.000 12.000 11.530<br />

UNTERSUMME<br />

Verbrauchskosten<br />

bei 8000 h/a<br />

€/a 16.000 19.500 13.750 18.330<br />

Strom €/a 19.000 20.480 16.000 32.000<br />

Wasser Zapfwasser+Kanalis.<br />

Brunnenwasser + Kanalis.<br />

€/a 66.748<br />

bzw. Verfahren o. Wasser<br />

Brunnenwasser ohne<br />

€/a 39.220 500<br />

Abwassergebühr €/a 2.000<br />

Sonstiges<br />

Betriebskosten ges.<br />

€/a 2.000 enth. 4.359 4.100<br />

bei Zapfwass. in Kanalis.<br />

bei Brunnenw. in Kanal.<br />

€/a 87.748<br />

bzw. Verfahren o. Wasser<br />

€/a 60.220 20.480 20.359 36.600<br />

ohne Abwassergebühr 23.000<br />

Kapitalkosten (bei 6% Zinsen und 15 Jahre Abschreibungszeitraum)<br />

Annuität €/a 33.978 65.114 41.185 57.031<br />

GESAMT<br />

Zapfwasser + Kanalis.<br />

Brunnenwasser + Kanalis. bzw.<br />

€/a 137.726<br />

Verfahren ohne Wasser<br />

Brunnenwasser ohne<br />

€/a 110.198 105.094 75.294 111.961<br />

Abwassergebühr<br />

spezifische Kosten<br />

Zapfwasser + Kanalisation<br />

€/a 72.978<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³ 17,2<br />

bei 8000 h/a ct/kWh 2,7<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³ 19,3<br />

bei 6000 h/a ct/kWh 3,0<br />

Brunnenwasser + Kanalisation bzw. Verfahren ohne Wasserbedarf<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³ 13,8 13,1 9,4 14,0<br />

bei 8000 h/a ct/kWh 2,1 2,0 1,5 2,2<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³ 15,9 16,7 11,7 17,1<br />

bei 6000 h/a<br />

ohne Abwassergebühr<br />

ct/kWh 2,4 2,6 1,8 2,6<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³ 9,1<br />

bei 8000 h/a ct/kWh 1,4<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³ 11,2<br />

bei 6000 h/a ct/kWh 1,7


Erfassung <strong>der</strong> Kostensituation in Abhängigkeit von Größenklassen<br />

Tabelle 6.3: Aufbereitungskosten bei einer Verarbeitungskapazität von 200 m 3 /h<br />

Rohgas<br />

Anbieter Anbieter 1 Anbieter 2 Anbieter 3 Anbieter 4<br />

Anlagentyp Selexol PSA PSA DW<br />

200 m 3 /h Rohgas<br />

Investitionen<br />

Personal und Instandhaltung<br />

€ 400.000 704.500 470.000 699.900<br />

Personalkosten €/a 19.000 7.500 3.500 7.300<br />

Betrieb und Instandhaltung €/a (enth.) 13.000 14.100 12.080<br />

UNTERSUMME<br />

Verbrauchskosten<br />

bei 8000 h/a<br />

€/a 19.000 20.500 17.600 19.380<br />

Strom €/a 30.000 40.960 32.000 45.600<br />

Wasser Zapfwasser+Kanalis.<br />

Brunnenwasser + Kanalis.<br />

€/a 137.104<br />

bzw. Verfahren o. Wasser<br />

Brunnenwasser ohne<br />

€/a 80.560 1.000<br />

Abwassergebühr €/a 3.000<br />

Sonstiges<br />

Betriebskosten ges.<br />

€/a 4.000 enth. 7.783 7.500<br />

bei Zapfwass. in Kanalis.<br />

bei Brunnenw. in Kanal.<br />

€/a 171.104<br />

bzw. Verfahren o. Wasser<br />

€/a 114.560 40.960 39.783 54.100<br />

ohne Abwassergebühr €/a 37.000<br />

Kapitalkosten (bei 6% Zinsen und 15 Jahre Abschreibungszeitraum)<br />

Annuität €/a 41.185 72.537 48.392 72.064<br />

GESAMT<br />

Zapfwasser + Kanalis.<br />

Brunnenwasser + Kanalis.<br />

€/a 231.289<br />

bzw. Verfahren ohne Wasser<br />

Brunnenwasser ohne<br />

€/a 174.745 133.997 105.776 145.544<br />

Abwassergebühr<br />

spezifische Kosten<br />

Zapfwasser+Kanalisation<br />

€/a 97.185<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³ 14,5<br />

bei 8000 h/a ct/kWh 2,2<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³ 15,7<br />

bei 6000 h/a ct/kWh 2,4<br />

Brunnenwasser + Kanalisation bzw. Verfahren ohne Wasserbedarf<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³ 10,9 8,4 6,6 9,1<br />

bei 8000 h/a ct/kWh 1,7 1,3 1,0 1,4<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³ 12,2 10,3 8,0 11,0<br />

bei 6000 h/a ct/kWh 1,9 1,6 1,2 1,7<br />

Brunnenwasser ohne Abwassergebühr<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³ 6,1<br />

bei 8000 h/a ct/kWh 0,9<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³ 7,3<br />

bei 6000 h/a ct/kWh 1,1<br />

53


54<br />

Erfassung <strong>der</strong> Kostensituation in Abhängigkeit von Größenklassen<br />

Tabelle 6.4: Aufbereitungskosten bei einer Verarbeitungskapazität von 400 m 3 /h<br />

Rohgas<br />

Anbieter Anbieter 1 Anbieter 2 Anbieter 3 Anbieter 4<br />

Anlagentyp Selexol PSA PSA DW<br />

400 m 3 /h Rohgas<br />

Investitionen<br />

Personal und Instandhaltung<br />

€ 555.000 835.000 600.000 881.100<br />

Personalkosten €/a 22.000 9.500 3.500 7.700<br />

Betrieb und Instandhaltung €/a (enth.) 15.000 18.000 15.400<br />

UNTERSUMME<br />

Verbrauchskosten<br />

bei 8000 h/a<br />

€/a 22.000 24.500 21.500 23.100<br />

Strom €/a 50.000 81.920 58.880 55.000<br />

Wasser Zapfwasser+Kanalis.<br />

Brunnenwasser + Kanalis.<br />

€/a 276.012<br />

bzw. Verfahren o. Wasser<br />

Brunnenwasser ohne<br />

€/a 162.180 1.000<br />

Abwassergebühr €/a 5.000<br />

Sonstiges<br />

Betriebskosten ges.<br />

€/a 8.000 enth. 14.631 7.500<br />

bei Zapfwass. in Kanalis.<br />

bei Brunnenw. in Kanal.<br />

€/a 334.012<br />

bzw. Verfahren o. Wasser<br />

€/a 220.180 81.920 73.511 63.500<br />

ohne Abwassergebühr €/a 63.000<br />

Kapitalkosten (bei 6% Zinsen und 15 Jahre Abschreibungszeitraum)<br />

Annuität €/a 57.144 85.974 61.778 90.720<br />

GESAMT<br />

Zapfwasser + Kanalis.<br />

Brunnenwasser + Kanalis.<br />

€/a 413.156<br />

bzw. Verfahren ohne Wasser<br />

Brunnenwasser ohne<br />

€/a 299.324 192.394 156.789 177.320<br />

Abwassergebühr<br />

spezifische Kosten<br />

Zapfwasser+Kanalisation<br />

€/a 142.144<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³ 12,9<br />

bei 8000 h/a ct/kWh 2,0<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³ 13,7<br />

bei 6000 h/a ct/kWh 2,1<br />

Brunnenwasser + Kanalisation bzw. Verfahren ohne Wasserbedarf<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³ 9,4 6,0 4,9 5,5<br />

bei 8000 h/a ct/kWh 1,4 0,9 0,8 0,9<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³ 10,2 7,2 5,8 6,7<br />

bei 6000 h/a ct/kWh<br />

Brunnenwasser ohne Abwassergebühr<br />

1,6 1,1 0,9 1,0<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³ 4,4<br />

bei 8000 h/a ct/kWh 0,7<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³ 5,3<br />

bei 6000 h/a ct/kWh 0,8


Erfassung <strong>der</strong> Kostensituation in Abhängigkeit von Größenklassen<br />

Tabelle 6.5: Aufbereitungskosten bei einer Verarbeitungskapazität von 600 m 3 /h<br />

und 1500 m 3 /h Rohgas<br />

Anbieter Anbieter 3 Anbieter 4 Anbieter 3 Anbieter 4<br />

Anlagentyp PSA DW PSA DW<br />

600 m 3 /h Rohgas 1500 m 3 /h<br />

Investitionen<br />

Personal und Instandhaltung<br />

€ 760.000 901.100 1.520.000 1.426.100<br />

Personalkosten €/a 3.500 7.700 5.250 9.000<br />

Betrieb und Instandhaltung €/a 22.800 15.800 45.600 26.100<br />

UNTERSUMME<br />

Verbrauchskosten<br />

bei 8000 h/a<br />

€/a 26.300 23.500 50.850 35.100<br />

Strom €/a 88.320 97.280 192.000 230.400<br />

Wasser Zapfwasser+Kanalis.<br />

Brunnenwasser + Kanalis.<br />

€/a<br />

bzw. Verfahren o. Wasser<br />

Brunnenwasser ohne<br />

€/a 2.000 3.000<br />

Abwassergebühr €/a<br />

Sonstiges<br />

Betriebskosten ges.<br />

€/a 21479 7.500 52.295 9.000<br />

bei Zapfwass. in Kanalis.<br />

bei Brunnenw. in Kanal.<br />

€/a<br />

bzw. Verfahren o. Wasser<br />

€/a 109.799 106.780 244.295 242.400<br />

ohne Abwassergebühr €/a<br />

Kapitalkosten (bei 6% Zinsen und 15 Jahre Abschreibungszeitraum)<br />

Annuität €/a 78.252 92.780 156.503 146.835<br />

GESAMT<br />

Zapfwasser + Kanalis.<br />

Brunnenwasser + Kanalis.<br />

€/a<br />

bzw. Verfahren ohne Wasser<br />

Brunnenwasser ohne<br />

€/a 214.351 223.060 451.648 424.335<br />

Abwassergebühr<br />

spezifische Kosten<br />

Zapfwasser+Kanalisation<br />

€/a<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³<br />

bei 8000 h/a ct/kWh<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³<br />

bei 6000 h/a ct/kWh<br />

Brunnenwasser + Kanalisation bzw. Verfahren ohne Wasserbedarf<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³ 4,5 4,6 3,8 3,5<br />

bei 8000 h/a ct/kWh 0,7 0,7 0,6 0,5<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³ 5,2 5,5 4,3 4,0<br />

bei 6000 h/a ct/kWh 0,8 0,8 0,7 0,6<br />

Brunnenwasser ohne Abwassergebühr<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³<br />

bei 8000 h/a ct/kWh<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³<br />

bei 6000 h/a ct/kWh<br />

55


56<br />

Erfassung <strong>der</strong> Kostensituation in Abhängigkeit von Größenklassen<br />

Tabelle 6.6: Aufbereitungskosten bei einer Verarbeitungskapazität von 150 m 3 /h,<br />

800 m 3 /h, 1000 m 3 /h, 2500 m 3 /h Rohgas (nur Anbieter 3)<br />

Anbieter Anbieter 3 Anbieter 3 Anbieter 3 Anbieter 3<br />

Anlagentyp PSA PSA PSA PSA<br />

150 m 3 /h 800 m 3 /h 1000 m 3 /h 2500 m 3 /h<br />

Investitionen<br />

Personal und Instandhaltung<br />

€ 454.000 910.000 1.070.000 2.410.000<br />

Personalkosten €/a 1.750 5.250 5.250 5.250<br />

Betrieb und Instandhaltung €/a 13.620 27.300 32.100 72.300<br />

UNTERSUMME<br />

Verbrauchskosten<br />

bei 8000 h/a<br />

€/a 15.370 32.550 37.350 77.550<br />

Strom €/a 24.000 102.400 128.000 320.000<br />

Wasser Zapfwasser+Kanalis.<br />

Brunnenwasser + Kanalis.<br />

€/a<br />

bzw. Verfahren o. Wasser<br />

Brunnenwasser ohne<br />

€/a<br />

Abwassergebühr €/a<br />

Sonstiges<br />

Betriebskosten ges.<br />

€/a 6.071 28.327 35.175 86.535<br />

bei Zapfwass. in Kanalis.<br />

bei Brunnenw. in Kanal.<br />

€/a<br />

bzw. Verfahren o. Wasser<br />

€/a 30.071 130.727 163.175 406.535<br />

ohne Abwassergebühr €/a<br />

Kapitalkosten (bei 6% Zinsen und 15 Jahre Abschreibungszeitraum)<br />

Annuität €/a 46.745 93.696 110.170 248.140<br />

GESAMT<br />

Zapfwasser + Kanalis.<br />

Brunnenwasser + Kanalis.<br />

€/a<br />

bzw. Verfahren ohne Wasser<br />

Brunnenwasser ohne<br />

€/a 92.186 256.973 310.695 732.225<br />

Abwassergebühr<br />

spezifische Kosten<br />

Zapfwasser+Kanalisation<br />

€/a<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³<br />

bei 8000 h/a ct/kWh<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³<br />

bei 6000 h/a ct/kWh<br />

Brunnenwasser + Kanalisation bzw. Verfahren ohne Wasserbedarf<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³ 7,7 4,0 3,9 3,7<br />

bei 8000 h/a ct/kWh 1,2 0,6 0,6 0,6<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³ 9,4 4,7 4,5 4,2<br />

bei 6000 h/a ct/kWh<br />

Brunnenwasser ohne Abwassergebühr<br />

1,5 0,7 0,7 0,6<br />

bei 8000 h/a ct/Nm³<br />

bei 8000 h/a ct/kWh<br />

bei 6000 h/a ct/Nm³<br />

bei 6000 h/a ct/kWh


Erfassung <strong>der</strong> Kostensituation in Abhängigkeit von Größenklassen<br />

Bei dem Verfahren des Anbieters 1 (Selexol-Verfahren) hängen die spezifischen Kosten<br />

<strong>der</strong> Aufbereitung sehr stark vom Konzept <strong>der</strong> Kühlwassernutzung ab. Das höchste Kostenniveau<br />

ist mit einer Verwendung von Leitungswasser (angesetzt: 1,88 €/m 3 , entsprechend<br />

den <strong>Bremer</strong> Verhältnissen) und <strong>der</strong> Einleitung des erwärmten Wassers in die Kanalisation<br />

(angesetzt: 2,63 €/m 3 , wie in Bremen üblich) verbunden. Bei 2 bis 8 m 3 /h Kühlwasserbedarf<br />

(100 bis 400 m 3 /h Rohgasverarbeitung) wäre diese Lösung zwar denkbar,<br />

aber aus <strong>der</strong> Konkurrenzsituation zu an<strong>der</strong>en Verfahren eher auszuschließen. Wesentlich<br />

geringere Kosten würde die Nutzung eines eigenen Brunnens aufwerfen. Die Abwässer<br />

könnten dann entwe<strong>der</strong> in die Kanalisation geleitet, so dass Abwassergebühren anfallen,<br />

o<strong>der</strong> nach entsprechen<strong>der</strong> Aufbereitung (Eisen- und Manganentfernung) in Vorfluter eingespeist<br />

werden. Die kostengünstigste Lösung besteht jedoch darin, das Brunnenwasser<br />

nach <strong>der</strong> Kühlwassernutzung mittels Schluckbrunnen wie<strong>der</strong> in den Untergrund zu leiten.<br />

Bei dieser Lösung muss eine Oxidation des Wassers vermieden werden, weil sonst Verstopfungsprobleme<br />

aufgrund einer Ausflockung von Eisen- und Mangananteilen im<br />

Schluckbrunnen auftreten. Alternativ zu <strong>der</strong> letztgenannten Lösung könnte die Wärmeabfuhr<br />

z. B. über Erdspieße erfolgen, wie sie bei erdgekoppelten Wärmepumpenanlagen<br />

verwendet werden. So wird für Anbieter 1, <strong>der</strong> im Gegensatz zu den übrigen Anbietern<br />

noch keine in <strong>der</strong> Praxis laufenden Anlagen erstellt hat, hinsichtlich <strong>der</strong> Kühlwasserkosten<br />

mit einer Bandbreite gerechnet, die nach oben bis zu den Kosten für eigene Brunnen und<br />

eine Einleitung in die Abwasserkanalisation reicht. Falls die Anlage an einer Kläranlage<br />

angesiedelt wäre, kann sicherlich von vornherein auf einen Ansatz von Abwasserkosten<br />

verzichtet werden, so dass die angegebenen niedrigen Kosten für das Kühlwasserhandling<br />

berücksichtigt werden können.<br />

Anbieter 2 (PSA-Verfahren) hatte in <strong>der</strong> ursprünglichen Version ebenfalls einen offenen<br />

Kühlkreislauf zugrunde gelegt, so dass hier ebenfalls eine große Betriebskostenbandbreite<br />

zu verzeichnen war. Für die Aktualisierung <strong>der</strong> Untersuchung bat diese Firma darum,<br />

ein geschlossenen Kühlsystem zu berücksichtigen, das zusätzliche Investitionen zwischen<br />

12.400 € (100 m 3 /h) und 25.000 € (400 m 3 /h) erfor<strong>der</strong>lich macht und zu zusätzlichem<br />

Strombedarf führt, aber im Vergleich zu den offenen Kühlkreisläufen relativ geringe<br />

Betriebskosten aufweist.<br />

Die Stromkosten als weiterer wichtiger Betriebskostenfaktor sind auf <strong>der</strong> Basis von Jahresbetriebszeiten<br />

und durchschnittlichen spezifischen Stromkosten von 8 ct/kWh (relativ<br />

niedrig, da es sich um hohe jährliche Vollbenutzungsstunden und ein günstiges<br />

Leistungs/Arbeit-Verhältnis handelt) eingesetzt worden.<br />

Zur Erfassung <strong>der</strong> Effekte, die sich bei einer geringen Auslastung <strong>der</strong> Aufbereitungsanlagen<br />

ergeben, sind in den Tabellen 6-1 bis 6-4 spezifische Aufbereitungskosten für 8.000<br />

h/a und 6.000 h/a ermittelt worden.<br />

57


Kosten an <strong>der</strong> Einspeisestelle<br />

58<br />

Erfassung <strong>der</strong> Kostensituation in Abhängigkeit von Größenklassen<br />

Die ursprüngliche Untersuchung hatte keinerlei Orientierung zu den an <strong>der</strong> Einspeisungsstelle<br />

anfallenden Kosten geboten. Deshalb hat im Rahmen <strong>der</strong> Aktualisierung das DBI<br />

Gas- und Umwelttechnik 90 , Fachgebiet Gasnetze/Gasanlagen, einen Unterauftrag zur Erarbeitung<br />

entsprechen<strong>der</strong> Kennzahlen erhalten. Das Ergebnis ist in folgen<strong>der</strong> Tabelle zusammengefasst:<br />

Tabelle 6.7: Kostenorientierung für die Einspeisestelle (gemäß GBI GUT)<br />

Druckregelanlage<br />

geregelter Druck Nm 3 /h 50 100 150 200 400 1500<br />

10 bar -> 5 bar T€ 8 12 13 15 20 35<br />

10 bar -> 1 bar T€ 8 12 13 15 20 35<br />

10 bar -> 0,05 bar T€ 7 10 11 14 18 33<br />

geeichte Mengenmessung (Turbinenradzähler)<br />

Betriebsdruck<br />

5 bar T€ 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 2,5<br />

1 bar T€ 1,8 2,5 2,5 2,5 4,0 6,0<br />

0,05 bar<br />

Rohrleitungen<br />

0,5 km Nie<strong>der</strong>druckleitung PE (Beispiel)<br />

T€ 6,0 9,0 10,0 15,0 20,0 35,0<br />

Leitungsbau T€ 15<br />

Material T€ 3<br />

Einbindung T€ 1<br />

Gesamt T€ 19<br />

2,5 km Hochdruckleitung (16 bar) Stahl (Beispiel)<br />

Leitungsbau T€ 84<br />

Material T€ 25<br />

Einbindung T€ 1<br />

Gesamt T€ 110<br />

Gasbeschaffenheitsmessungen mit PTB-Zulassung<br />

T€<br />

Gasmischer (Bandbreiten je nach Nennweite)<br />

25<br />

mit festem Mischspalt T€ 0,25-0,9<br />

mit regelbaren Mischspalt<br />

Flüssiggasspeicher<br />

T€ 0,75-2,7<br />

für etwa 50 m 3 T€ 30 1)<br />

Verdichterstation<br />

Verdichtung auf 10 bar 1) T€ 20 25 33<br />

1) lt. Einschätzung des bremer energie instituts<br />

Die tatsächlich anfallenden Kosten werden sehr von den Bedingungen des Einzelfalls<br />

abhängig sein. An den Tabellenwerten orientierend könnte ein relativ günstiger Fall folgen<strong>der</strong>maßen<br />

aussehen:<br />

90 DBI leitet sich von Deutsches Brennstoff Institut her


Erfassung <strong>der</strong> Kostensituation in Abhängigkeit von Größenklassen<br />

- Verarbeitungskapazität 400 m 3 /h Rohgas<br />

- Einspeisung in Nie<strong>der</strong>druck<br />

- Gasleitung 0,5 km entfernt<br />

- Flüssiggasspeicher etwa 50 m 3<br />

Dies würde per Saldo zu Investitionen von etwa 115.000 € führen. Die Betriebskosten wären<br />

vernachlässigbar. Anstelle des Flüssiggasspeichers könnte möglicherweise auch ein<br />

Gasmischer für eine Kompatibilität mit den DVGW-Vorschriften sorgen.<br />

Eine Bewertung <strong>der</strong> Kostensituation <strong>der</strong> Aufbereitungsanlagen erfolgt im folgenden Kapitel.<br />

59


7. Bewertung <strong>der</strong> Ergebnisse<br />

60<br />

Bewertung <strong>der</strong> Ergebnisse<br />

Die Investitionskosten weisen, wie aus Abbildung 7-1 ersichtlich ist, in den jeweiligen Leistungsklassen<br />

eine erhebliche Streuung auf. Dabei wird deutlich, dass die Kostenangaben<br />

von Anbieter 2 ein beson<strong>der</strong>s hohes Niveau erreichen. Dies muss nicht zwangsläufig darauf<br />

hinweisen, dass dieser Anlagentyp aufwändiger konzipiert ist als die übrigen. So<br />

könnte hier z. B. mit hineinspielen, dass die bisherigen Kunden zum überwiegenden Teil<br />

<strong>der</strong> mittels Gebühren finanzierten Entsorgungsbranche zuzuordnen und daher hinsichtlich<br />

ihrer Investitionen nicht in dem Maße eingeschränkt sind wie sonstige Unternehmen <strong>der</strong><br />

freien Wirtschaft.<br />

Investition (€)<br />

2.500.000<br />

2.250.000<br />

2.000.000<br />

1.750.000<br />

1.500.000<br />

1.250.000<br />

1.000.000<br />

750.000<br />

500.000<br />

250.000<br />

0<br />

10 100 1000<br />

Nm<br />

10000<br />

3 50 200 400<br />

/h Rohgas (65% Methan)<br />

2500<br />

Anbieter 1 Anbieter 2 Anbieter 3 Anbieter 4<br />

Abbildung 7-1: Vergleich <strong>der</strong> Investitionskosten; Quelle: eigene Erhebung<br />

Ein Vergleich <strong>der</strong> hier in Erfahrung gebrachten Investitionskosten mit <strong>der</strong> schwedischen<br />

Untersuchung (Persson (2003)) ergibt folgendes Bild (siehe Abbildung 7-2):<br />

- die dort von Herstellern übermittelten Angaben liegen im mittleren Bereich des<br />

Spektrums <strong>der</strong> hier erhobenen Investitionskosten,<br />

- die im Rahmen großer schwedischer Anlagen zustande gekommenen Investitionskosten<br />

liegen deutlich über denen unserer Erhebung.<br />

Hieraus müsste <strong>der</strong> Schluss gezogen werden, dass zumindest für die großen schwedischen<br />

Anlagen, die in die Kostenbetrachtung einbezogen wurden, <strong>der</strong> Pilotanlagencharakter<br />

noch eine große Rolle spielte.


Bewertung <strong>der</strong> Ergebnisse<br />

Investitionskosten (€)<br />

2.500.000<br />

2.250.000<br />

2.000.000<br />

1.750.000<br />

1.500.000<br />

1.250.000<br />

1.000.000<br />

750.000<br />

500.000<br />

250.000<br />

0<br />

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600<br />

Nm 3 Anbieter 1<br />

/h Rohgas (65% Methan)<br />

Anbieter 2 Anbieter 3<br />

Anbieter 4<br />

Linear (Schw. <strong>Studie</strong> Hersteller)<br />

Schw. <strong>Studie</strong> Betreiber Schw. <strong>Studie</strong> Hersteller<br />

Abbildung 7-2: Vergleich <strong>der</strong> Ausschreibungsergebnisse mit den Erkenntnissen<br />

<strong>der</strong> schwedischen Untersuchung von Persson (2003)<br />

61


spezifischer Invest. (€/MW)<br />

62<br />

1.400.000<br />

1.200.000<br />

1.000.000<br />

800.000<br />

600.000<br />

400.000<br />

200.000<br />

0<br />

50 Nm 3 /h<br />

100 Nm 3 /h<br />

200 Nm 3 /h<br />

400 Nm 3 /h<br />

600 Nm 3 /h<br />

Bewertung <strong>der</strong> Ergebnisse<br />

1000 Nm 3 /h 1500 Nm 3 /h 2500 Nm 3 /h<br />

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18<br />

Leistung (MW)<br />

Anbieter 1 Anbieter 2 Anbieter 3 Anbieter 4<br />

Abbildung 7-3: Spezifische Investitionskosten (€/MW) in Abhängigkeit von <strong>der</strong><br />

Leistung (MW), Gasmengenangaben beziehen sich auf Rohgas<br />

(65% CH4); Quelle: eigene Auswertung<br />

Das niedrigste Investitionskostenniveau bietet Anbieter 1 (Selexol-Verfahren). Dabei fällt<br />

in Abbildung 7-3 auf, dass in diesem Fall in <strong>der</strong> kleinsten Leistungsklasse entgegen dem<br />

zu erwartenden Trend niedrigere spezifische Investitionskosten als bei einer doppelt so<br />

leistungsstarken Anlage auftreten. Die Ursache hierfür konnte nicht erfasst werden (herabgesetzte<br />

Automatisierung <strong>der</strong> 50 m 3 /h-Anlage? Höherer Werksanfertigungsteil aufgrund<br />

<strong>der</strong> kleineren Abmessungen? Marktstrategische Erwägungen?), wobei es in diesem Fall<br />

auch eine Rolle spielen mag, dass es sich um einen neuen Anbieter handelt, <strong>der</strong> noch<br />

keine Praxisanlage gebaut hat.<br />

Wie <strong>der</strong> Abbildung 7-4 zu entnehmen ist, liegen die Betriebskosten bei den vier Angeboten<br />

eng beieinan<strong>der</strong>.<br />

Aus <strong>der</strong> Aufschlüsselung <strong>der</strong> Betriebskosten lässt sich <strong>der</strong> jährliche spezifische Strombedarf<br />

pro kWh des aufbereiteten Gases rückschließen. Demnach ergibt sich ein leichter<br />

Rückgang bei den größeren Leistungsklassen:<br />

- in <strong>der</strong> Anlagenklasse 100 m 3 /h: 0,035 bis 0,05 kWhel/kWh (<strong>der</strong> untere Wert für die<br />

Druckwechselabsorptionsanlagen) bzw.<br />

- in <strong>der</strong> Anlagenklasse 400 m 3 /h: 0,032 bis 0,039 kWhel/kWh (<strong>der</strong> obere Wert für das<br />

Druckwasserverfahren von Anbieter 4).<br />

Der spezifische Strombedarf liegt damit innerhalb des Spektrums, <strong>der</strong> bei <strong>der</strong> Analyse <strong>der</strong><br />

schwedischen Anlagen festgestellt worden ist (siehe Abschnitt 4.2).


Bewertung <strong>der</strong> Ergebnisse<br />

Betriebskosten (ct/kWh)<br />

2,5<br />

2,0<br />

1,5<br />

1,0<br />

0,5<br />

50 Nm 3 /h<br />

100 Nm 3 /h<br />

200 Nm 3 /h<br />

400 Nm 3 /h<br />

600 Nm 3 /h<br />

1000 Nm 3 /h 1500 Nm 3 /h 2500 Nm 3 /h<br />

0,0<br />

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18<br />

Leistung (MW)<br />

Anbieter 1 Anbieter 1 mit Brunnen Anbieter 2 Anbieter 3 Anbieter 4<br />

Abbildung 7-4: Spezifische Betriebskosten ohne Kapitalkosten (ct/kWh) in Abhängigkeit<br />

<strong>der</strong> Leistung (MW), Gasmengenangaben beziehen sich auf<br />

Rohgas (65% CH4) ; Quelle: eigene Auswertung<br />

63


Aufbereitungskosten (ct/kWh)<br />

64<br />

3,0<br />

2,5<br />

2,0<br />

1,5<br />

1,0<br />

0,5<br />

Bewertung <strong>der</strong> Ergebnisse<br />

0,0<br />

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600<br />

Nm 3 /h Rohgas (65% Methan)<br />

Anbieter 1 Anbieter 1 mit Brunnen Anbieter 2 Anbieter 3 Anbieter 4<br />

Abbildung 7-5: Spezifische Aufbereitungskosten in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Rohgasverarbeitungskapazität<br />

<strong>der</strong> Anlage, 65% Methananteil im Rohgas;<br />

Quelle: eigene Auswertung 91<br />

Bei Betrachtung <strong>der</strong> in Abbildung 7-5 gezeigten spezifischen Aufbereitungskosten<br />

(ct/kWh) fällt auf, dass die Leistungsklasse und in dem einen Fall die Art <strong>der</strong> Kühlwasserbedarfsdeckung<br />

die wichtigsten Einflussgrößen darstellen. Kosten von deutlich unter 1<br />

ct/kWh sind erst bei einer Leistungsklasse über 300 m 3 /h sicher erreichbar, bei Anbieter 1<br />

nur, wenn für eine günstige Kühlwasserbedarfsdeckung gesorgt wird. Die konzeptionell<br />

ähnlichen Anlagen (PSA-Verfahren) von Anbieter 2 und Anbieter 3 führen zu recht unterschiedlichen<br />

Aufbereitungskosten. Das Verfahren des Anbieters 4 (Druckwasser-<br />

Verfahren) weist ähnliche Aufbereitungskosten wie die Anlagen des Anbieters 2 (PSA-<br />

Verfahren) auf. Die an <strong>der</strong> Einspeisestelle entstehenden Kosten sind hier nicht eingerechnet<br />

worden.<br />

Die ermittelten Aufbereitungskosten für einige in Schweden bestehende Anlagen 92 sind in<br />

Abbildung 7-6 ergänzend eingetragen worden. Dabei handelt es sich um theoretische Angaben,<br />

die aus einer Umrechnung auf eine volle Auslastung <strong>der</strong> Anlagen hervorgegangen<br />

sind. In <strong>der</strong> Realität leiden viele <strong>der</strong> schwedischen Anlagen unter einer mangelnden Auslastung.<br />

Dies ist überwiegend darauf zurückzuführen, dass <strong>der</strong> Treibstoffabsatz an den<br />

Biomethantankstellen hinter den Erwartungen zurück geblieben ist.<br />

91<br />

Bei dem Konzept des Anbieters 1 ergeben sich Bandbreiten in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Art <strong>der</strong><br />

Kühlwasserbedarfsdeckung<br />

92<br />

Persson (2003))


Bewertung <strong>der</strong> Ergebnisse<br />

Die für die schwedischen Anlagen eingetragene gestrichelte Linie befindet sich – abgesehen<br />

von dem Fall hoher Kühlwasserkosten bei Anbieter 1 („Anbieter 1 mit Brunnen“) – am<br />

oberen Rand des Spektrums <strong>der</strong> hier ermittelten Aufbereitungskosten. Die Frage, ob die<br />

mittlerweile eingetretenen Lerneffekte bereits so weit fortgeschritten sind, dass die im<br />

Rahmen unserer Untersuchung erfassten Herstellerangaben bereits <strong>der</strong> Realität entsprechen,<br />

lässt sich indes erst beantworten, wenn in Deutschland weitere Anlagen gebaut<br />

worden sind. Der nach dem novellierten EEG erhältliche Innovations-Vergütungszuschlag<br />

von 2 ct/kWhel, <strong>der</strong> davon abgängig ist, dass die Einspeisung in das Gasnetz mit <strong>der</strong> Entnahme<br />

eines am Gasnetz angeschlossenen BHKW korrespondiert (siehe Abschnitt 3),<br />

dürfte einen entsprechenden Anreiz bieten.<br />

Aufbereitungskosten (ct/kWh)<br />

3,5<br />

3,0<br />

2,5<br />

2,0<br />

1,5<br />

1,0<br />

0,5<br />

0,0<br />

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600<br />

Nm 3 /h Rohgas (65% Methan)<br />

Anbieter 1 Anbieter 1 mit Brunnen Anbieter 2 Anbieter 3 Anbieter 4 Schwed. <strong>Studie</strong><br />

Abbildung 7-6: Vergleich <strong>der</strong> ermittelten spezifische Aufbereitungskosten (Bezug:<br />

65% Methananteil im Rohgas) mit <strong>der</strong> schwedischen Untersuchung<br />

von Persson (2003); Quelle: eigene Auswertung<br />

Die finanziellen Anreize, die das kürzlich novellierte Erneuerbare <strong>Energie</strong>n Gesetz (EEG)<br />

bietet, werden <strong>der</strong> Vergärung nachwachsen<strong>der</strong> Rohstoffe zu einem Aufschwung verhelfen.<br />

Für das auf dieser Grundlage erzeugte Gas ist mit einem auf etwa 55% herabgesetzten<br />

Methananteil zu rechnen. Die auf die Rohgasverarbeitungskapazität <strong>der</strong> Anlage bezogenen<br />

spezifischen Aufbereitungskosten erhöhen sich, wie aus Abbildung 7-7 ersichtlich,<br />

in entsprechendem Maße.<br />

65


Aufbereitungskosten (ct/kWh)<br />

66<br />

3,5<br />

3,0<br />

2,5<br />

2,0<br />

1,5<br />

1,0<br />

0,5<br />

Bewertung <strong>der</strong> Ergebnisse<br />

0,0<br />

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600<br />

Nm 3 /h Rohgas (55% Methan)<br />

Anbieter 1 Anbieter 1 mit Brunnen Anbieter 2 Anbieter 3 Anbieter 4<br />

Abbildung 7-7: Spezifische Aufbereitungskosten in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Rohgasverarbeitungskapazität<br />

<strong>der</strong> Anlage, 55% Methananteil im Rohgas;<br />

Quelle: eigene Auswertung<br />

Es entspricht auch den in Schweden gesammelten Erkenntnissen, dass die Wahl des<br />

Verfahrens nicht allein von den veranschlagten Kosten abhängt. 93 In diesem Geschäftsbereich<br />

stellen zurzeit noch vorhandene Betriebserfahrungen und Anlagenzuverlässigkeit<br />

wichtige Verkaufsargumente dar.<br />

Es handelt sich nicht um einen voll entwickelten Markt, son<strong>der</strong>n um eine Phase, in <strong>der</strong> die<br />

konkurrierenden Konzepte mehr o<strong>der</strong> weniger das Pilotstadium verlassen haben. Dies<br />

bedeutet auch, dass die in den jeweiligen Konzepten verborgenen Serieneffekte noch<br />

nicht voll ausgeschöpft sind. Hieraus sollte nicht <strong>der</strong> Schluss gezogen werden, sich besser<br />

erst mit dieser Option zu beschäftigen, wenn die Erfahrungen weiter fortgeschritten<br />

sind. Denn <strong>der</strong> nach dem EEG vorgesehene Zuschlag für die als innovativ eingestufte<br />

Technologie <strong>der</strong> Aufbereitung zu Erdgasqualität wird sicherlich nur solange zur Verfügung<br />

stehen, wie die technische Entwicklung als noch nicht abgeschlossen gilt.<br />

93 Persson (2003), S.21ff


Alternative: Fortleitung des erzeugten Biogases mittels eigener Leitung<br />

8. Alternative: Fortleitung des erzeugten Biogases mittels eigener Leitung<br />

Neben dem oben durchgeführten Vergleich <strong>der</strong> anlagenspezifischen Aufbereitungskosten<br />

ist zudem von Interesse, die Kostensituation einer Fortleitung des Biogases zu einem<br />

Erdgasgroßverbraucher (nach einer Entfeuchtung und Entschwefelung) <strong>der</strong> bisher betrachteten<br />

Aufbereitung und Einspeisung in das Erdgasnetz gegenüber zu stellen.<br />

Hierfür werden zunächst für die gleiche Leistungsabstufung wie oben für den Bereich bis<br />

400 m 3 /h Rohgas die Erzeugungskosten analysiert. In Anlehnung an eine Broschüre <strong>der</strong><br />

<strong>Energie</strong>agentur NRW: "Biogas: Strom und Wärme aus Gülle" (2002), eine Kostenaufstellung<br />

<strong>der</strong> BBE Bundesinitiative Bio<strong>Energie</strong>: "Markt- und Kostenentwicklung <strong>der</strong> Stromerzeugung<br />

aus Biomasse" (April 2002) und ein Fachbuch TOP agrar Biogas S. 68 ff („Industrielle<br />

Großanlagen: Größe allein ist nicht alles“) wurden die in Tabelle 8-1 dargestellten<br />

Daten exemplarisch eingesetzt. Die Vergütungssituation für eingespeisten Strom hat sich<br />

auf <strong>der</strong> Basis des kürzlich novellierten EEG erheblich verbessert. Damit hat sich <strong>der</strong> Spielraum<br />

für den wirtschaftlichen Betrieb von Biogasanlagen erweitert. So lässt sich inzwischen<br />

auch noch ein positives Betriebsergebnis erreichen, wenn Beschaffungskosten für<br />

das Gärgut anfallen. Um diesen Umstand zu berücksichtigen, wurde hier zusätzlich zu <strong>der</strong><br />

Darstellung <strong>der</strong> ursprünglichen Version vom Frühjahr 2003 eine Variation <strong>der</strong> Rahmenbedingungen<br />

vorgenommen:<br />

a) Beschaffungskosten für Gärgut: 0 €/m 3<br />

b) Beschaffungskosten für Gärgut: 3 €/m 3<br />

Die Effekte an<strong>der</strong>er Beschaffungskosten würden sich darauf hin per Interpolation einschätzen<br />

lassen.<br />

67


68<br />

Alternative: Fortleitung des erzeugten Biogases mittels eigener Leitung<br />

Tabelle 8.1: Kosten und Wärmeeigenbedarf von landwirtschaftlichen Groß-<br />

Biogasanlagen; Quellen: s. Angaben im Text und eigene Berechnungen<br />

Großvieheinheiten (GVE) 94 800 1600 2500 3300 6600<br />

Biogaserzeugung (Nm 3 /h) 50 100 150 200 400<br />

kW Brennstoff 300 600 900 1200 2400<br />

Investition € 300.000 590.000 855.000 1.100.000 2.000.000<br />

Kapitalkosten €/a 30.889 60.748 88.033 113.259 205.926<br />

Personal €/a 17.000 30.000 43.000 53.000 70.000<br />

W+R+Vers €/a 10.500 20.650 29.925 38.500 70.000<br />

Beschaffungskosten für Gärgut:<br />

3 €/m 3 39.420 78.840 123.188 162.608 325.215<br />

Jahreskosten €/a<br />

bei Beschaffungskosten für Gärgut<br />

0 €/m 3 58.389 111.398 160.958 204.759 345.926<br />

3 €/m 3 97.809 190.238 284.146 367.367 671.141<br />

Jahreserzeugung (MWh) 2.400 4.800 7.200 9.600 19.200<br />

Erzeugungskosten (ct/kWh)<br />

bei Beschaffungskosten für Gärgut<br />

0 €/m 3 2,4 2,3 2,2 2,1 1,8<br />

3 €/m 3 4,1 4,0 3,9 3,8 3,5<br />

Wärmeeigenbedarf <strong>der</strong> Biogasanlage<br />

(kW) 80 152 216 272 480<br />

(MWh) 480 912 1.296 1.632 2.880<br />

Annahmen:<br />

hier mit 6 kWh/Nm 3 Biogas gerechnet<br />

für die Kapitalkosten: 6% Zinsen und 15 Jahre Abschreibungszeitraum,<br />

jährliche Betriebszeit 8000 h/a,<br />

Strombedarf <strong>der</strong> Anlage vernachlässigt<br />

Wärmeleistung anhand von 6000 Vollbenutzungsstunden pro Jahr<br />

Prozesswärmebedarf 15 bis 20 % <strong>der</strong> Erzeugung je nach Anlagenleistung<br />

Es wird angenommen, dass ein BHKW für die Prozesswärmebereitstellung an <strong>der</strong> Biogaserzeugungsanlage<br />

und ein weiteres bei einem externen Nutzer errichtet wird. Die Aufteilung<br />

<strong>der</strong> erzeugten <strong>Energie</strong> geht aus Tabelle 8.2 hervor.<br />

94 Die Angabe dient nur zur Orientierung; in <strong>der</strong> Praxis kommt es kaum noch vor, dass Anlagen<br />

lediglich für den jeweiligen Gülleanfall geplant werden.


Alternative: Fortleitung des erzeugten Biogases mittels eigener Leitung<br />

Tabelle 8.2: Kennwerte <strong>der</strong> berücksichtigten BHKW und Aufteilung des Biogaseinsatzes;<br />

eigene Berechnungen<br />

Biogaserzeugung (Nm 3 /h) 50 100 150 200 400<br />

BHKW 1 an <strong>der</strong> Biogaserzeugungsanlage zur Deckung des Wärmebedarfs:<br />

elektrische Leistung (kW) 48 101 152 201 373<br />

thermische Leistung (kW) 80 152 216 272 480<br />

Jährlicher Biogasbedarf dafür (MWh/a) 960 1.900 2.757 3.548 6.400<br />

Jährlicher fortleitbarer Rest (MWh/a) 1.440 2.900 4.443 6.052 12.800<br />

externes BHKW 2 (über Biogasleitung angebunden)<br />

Brennstoffleistung (kW) 288 580 889 1.210 2.560<br />

elektrische Leistung (kW) 86 186 293 412 896<br />

thermische Leistung (kW) 144 278 418 557 1.152<br />

Stromerzeugung gesamt (MWh/a) 720 1.536 2.376 3.264 6.720<br />

extern nutzbare Wärme (MWh/a) 720 1.392 2.088 2.784 5.760<br />

Die Kosten <strong>der</strong> beiden BHKW sind in <strong>der</strong> Tabelle 8.3 auf <strong>der</strong> nachfolgenden Seite zusammengestellt.<br />

Für die stromseitigen Erlöse <strong>der</strong> beiden BHKW sind jeweils die nach dem EEG erhältlichen<br />

Vergütungssätze berücksichtigt. Erlöse für die Wärmeerzeugung wurden nur für das<br />

externe BHKW eingerechnet, da das anlageninterne lediglich Prozesswärme für die Biogasanlage<br />

erzeugt.<br />

Für die Investition in die Gasleitung, die <strong>der</strong> Fortleitung des Biogases dient, sind unter <strong>der</strong><br />

Annahme, es handele sich um ländlich geprägte Gebiete, 50 €/m angesetzt worden. Dieser<br />

Wert dürfte für Gebiete, die keinen schwierigen Untergrund aufweisen und in denen<br />

geringe Probleme mit kreuzenden Fremdleitungen, aufwändigen Oberflächenmaßnahmen<br />

und Straßendurchstößen bestehen, eher hoch gegriffen sein. Der Wert kann aber auch<br />

lokal bei weitem überschritten werden. Zur Orientierung mag dienen, dass die Leitungskosten<br />

für das Nie<strong>der</strong>druckgasnetz <strong>der</strong> EWE AG, Oldenburg, durchschnittlich bei 31 €/m<br />

liegen. Es wird davon ausgegangen, dass die Kosten für das erfor<strong>der</strong>liche Gebläse sowie<br />

die Wartungs- und Reparaturkosten gegenüber den Kapitalkosten (6% Zinsen und 15<br />

Jahre Abschreibungszeitraum) vernachlässigbar gering sind.<br />

69


70<br />

Alternative: Fortleitung des erzeugten Biogases mittels eigener Leitung<br />

Tabelle 8.3: Kosten <strong>der</strong> beiden berücksichtigten BHKW; Quelle: eigene Berechnungen<br />

Biogaserzeugung (Nm 3 /h) 50 100 150 200 400<br />

Kosten BHKW 1<br />

Investition spezifisch (€/kWel) 1.400 1.200 1.000 950 900<br />

Absolut (€) 67.200 121.600 151.660 190.991 336.000<br />

Kapitalkosten (€/a) 6.919 12.520 15.615 19.665 34.595<br />

Fixe Kosten (€/a) 768 1.520 2.123 2.614 4.480<br />

Personalkosten (€/a) 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000<br />

variable Kosten (€/a) 5.760 10.336 13.649 15.681 24.640<br />

Jahreskosten (€/a) 23.447 34.376 41.388 47.960 73.715<br />

Erlös stromseitig (€/a) 50.400 106.400 159.243 211.096 377.184<br />

Kosten BHKW 2<br />

Investition spezifisch (€/kWel) 1.350 1.000 950 880 800<br />

Absolut (€) 116.640 185.600 278.548 362.162 716.800<br />

Kapitalkosten (€/a) 12.010 19.110 28.680 37.289 73.804<br />

Fixe Kosten (€/a) 1.296 2.598 3.812 4.939 8.960<br />

Personalkosten (€/a) 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000<br />

variable Kosten (€/a) 7.776 13.920 19.059 22.635 44.800<br />

Jahreskosten (€/a) 31.082 45.628 61.550 74.863 137.564<br />

Erlös stromseitig o. KWK-Zuschl. (€/a) 75.600 162.400 254.125 348.205 732.344<br />

Erlös stromseit. mit KWK-Zuschl. (€/a) 84.240 180.960 283.446 389.359 819.944<br />

Erlös wärmeseitig (€/a) a) 2,0 ct/kWh 14.400 27.840 41.760 55.680 115.200<br />

b) 2,5 ct/kWh 18.000 34.800 52.200 69.600 144.000<br />

Die Kostenangaben beruhen auf eigenen Erfahrungen des bremer energie instituts.


Alternative: Fortleitung des erzeugten Biogases mittels eigener Leitung<br />

Tabelle 8.4: Berücksichtigte Kosten für die Fortleitung von Biogas in eigenständigen<br />

Leitungen; Quelle: eigene Berechnungen<br />

Fortleitung<br />

des Biogases zu einem externen BHKW 2<br />

Investition<br />

€<br />

Kapitalk.<br />

€/a<br />

Sonst. K<br />

€/a<br />

Jahresk.<br />

€/a<br />

Entfernung 0,5 km 25.000 2.574 375 2.949<br />

1 km 50.000 5.148 750 5.898<br />

2 km 100.000 10.296 1.500 11.796<br />

3 km 150.000 15.444 2.250 17.694<br />

4 km 200.000 20.593 3.000 23.593<br />

5 km 250.000 25.741 3.750 29.491<br />

10 km 500.000 51.481 7.500 58.981<br />

Nach Addition <strong>der</strong> Strom- sowie <strong>der</strong> Wärmeerlöse und Subtraktion <strong>der</strong> im Rahmen <strong>der</strong><br />

Biogasanlage, <strong>der</strong> BHKW und <strong>der</strong> Biogasleitung entstehenden Kosten ergeben sich die in<br />

Tabelle 8.5 und Tabelle 8.6 gezeigten positiven bzw. negativen Betriebsergebnisse.<br />

Tabelle 8.5: Betriebsergebnisse <strong>der</strong> Gesamtanlage auf <strong>der</strong> Basis, dass keine Gärgutkosten<br />

anfallen, inklusive einer Fortleitung des Biogases in Abgängigkeit<br />

von Transportentfernungen und Höhe des Wärmeerlöses;<br />

Quelle: eigene Berechnungen<br />

Biogaserzeugung (Nm 3 /h) 50 100 150 200 400<br />

Betriebsergebnis bei Wärmeerlös 2 ct/kWh<br />

Entfernung BHKW 2 0,5 km 33.173 120.848 217.603 325.604 752.174<br />

Betriebsergebnis bei Wärmeerlös 2,5 ct/kWh<br />

1 km 30.224 117.899 214.654 322.655 749.225<br />

2 km 24.326 112.001 208.756 316.757 743.327<br />

3 km 18.428 106.103 202.857 310.859 737.429<br />

4 km 12.530 100.205 196.959 304.961 731.531<br />

5 km 6.632 94.307 191.061 299.062 725.633<br />

10 km -22.859 64.816 161.570 269.572 696.142<br />

Entfernung BHKW 2 0,5 km 36.773 127.808 228.043 339.524 780.974<br />

Annahme: volle KWK-Zuschläge für BHKW 2<br />

1 km 33.824 124.859 225.094 336.575 778.025<br />

2 km 27.926 118.961 219.196 330.677 772.127<br />

3 km 22.028 113.063 213.297 324.779 766.229<br />

4 km 16.130 107.165 207.399 318.881 760.331<br />

5 km 10.232 101.267 201.501 312.982 754.433<br />

10 km -19.259 71.776 172.010 283.492 724.942<br />

71


72<br />

Alternative: Fortleitung des erzeugten Biogases mittels eigener Leitung<br />

Tabelle 8.6: Betriebsergebnisse <strong>der</strong> Gesamtanlage auf <strong>der</strong> Basis, dass Gärgutkosten<br />

von 3 €/m 3 anfallen, inklusive einer Fortleitung des Biogases in Abgängigkeit<br />

von Transportentfernungen und Höhe des Wärmeerlöses;<br />

Quelle: eigene Berechnungen<br />

Biogaserzeugung (Nm 3 /h) 50 100 150 200 400<br />

Betriebsergebnis bei Wärmeerlös 2 ct/kWh<br />

Entfernung BHKW 2 0,5 km -6.247 42.008 94.415 162.996 426.959<br />

Betriebsergebnis bei Wärmeerlös 2,5 ct/kWh<br />

1 km 39.059 91.466 160.047 424.010<br />

2 km 33.161 85.568 154.149 418.112<br />

3 km 27.263 79.670 148.251 412.214<br />

4 km 73.772 142.353 406.316<br />

5 km 67.874 400.418<br />

10 km 38.383 370.927<br />

Entfernung BHKW 2 0,5 km -2.647 48.968 104.855 176.916 455.759<br />

Annahme: volle KWK-Zuschläge für BHKW 2<br />

1 km 46.019 101.906 173.967 452.810<br />

2 km 40.121 96.008 168.069 446.912<br />

3 km 34.223 90.110 162.171 441.014<br />

4 km 28.325 84.212 156.273 435.116<br />

5 km 22.427 78.314 150.375 429.218<br />

10 km 48.823 120.884 399.727<br />

Es zeigt sich, dass unter den getroffenen Annahmen die Fortleitung bei Erzeugungskapazitäten<br />

bereits ab 50 m 3 /h, falls keine Gärgutkosten anfallen, und ab einer Biogaserzeugung<br />

von 100 m 3 /h, falls Gärgutkosten von 3 €/m 3 anfallen, wirtschaftlich sein kann. Die<br />

tolerierbaren Transportentfernungen können unter den günstigsten Umständen bereits bei<br />

Anlagen ab einer Erzeugungskapazität von 100 m 3 /h über 10 km betragen. Hohe Kosten<br />

für Gärgut, niedrigere Wärmeerlöse, reduzierte KWK-Zuschläge und vor allem höhere<br />

spezifische Gasleitungskosten würden die wirtschaftlich tolerierbare Entfernung des Biogasnutzers<br />

aber einengen. In diesem Rahmen lässt sich nur eine begrenzte Orientierung<br />

bieten. Im konkreten Einzelfall sollte ein Vergleich zwischen den Varianten<br />

a) Stromeinspeisung am Biogasanlagenstandort verbunden mit einer eingeengten<br />

Wärmenutzung<br />

b) Fortleitung des Biogases mittels eigener Leitung zwecks vollständiger Ausnutzung<br />

des KWK-Potenzials (voller KWK-Zuschlag lt. EEG + Wärmegutschrift)


Alternative: Fortleitung des erzeugten Biogases mittels eigener Leitung<br />

c) Aufbereitung und Einspeisung in das Erdgasnetz und Ausspeisung an einem externen<br />

BHKW (Innovationszuschlag und evtl. voller KWK-Zuschlag lt. EEG + Wärmegutschrift)<br />

d) Aufbereitung und Verwendung an Erdgastankstellen<br />

vorgenommen werden. Für die Variante c) ist zu bedenken, dass Kosten für die Einspeisestelle<br />

sowie für die Zuleitung zur Einspeisestelle und Kosten für die Benutzung des<br />

Erdgasnetzes anfallen. Wie bereits in Abschnitt 3.1 genannt, mangelt es <strong>der</strong>zeit an<br />

Orientierung, welche Kosten für die Netznutzung zu veranschlagen sind.<br />

73


9. Zusammenfassung<br />

74<br />

Zusammenfassung<br />

Im Rahmen dieser Untersuchung sind zunächst Recherchen zu den aktuellen und den in<br />

<strong>der</strong> Vergangenheit durchgeführten Aktivitäten zur Aufbereitung von Biogas zu Erdgasqualität<br />

angestellt worden. Dabei konnten Erfahrungen aus Schweden, den Nie<strong>der</strong>landen,<br />

Dänemark, <strong>der</strong> Schweiz und Deutschland einbezogen werden. Zudem sind von vornherein<br />

die Kriterien erfasst worden, die zu erfüllen sind, um aufbereitetes Biogas in Erdgasnetze<br />

einzuspeisen o<strong>der</strong> zu vermarktungsfähigem Kraftstoff aufzubereiten. Da die Standardanfor<strong>der</strong>ungen<br />

für eine Einspeisung in das Erdgasnetz sowie für eine Nutzung als<br />

Kraftstoff sehr ähnlich sind, ließen sich beide Aufbereitungslinien in einem Zuge abhandeln.<br />

Zentrale Schritte dieser Aufbereitung liegen jeweils in einer Entschwefelung des<br />

Biogases und einer weitgehenden Abtrennung des Kohlendioxidanteiles.<br />

Während das Hauptaugenmerk <strong>der</strong> Untersuchung zunächst auf die verfahrenstechnischen<br />

Hintergründe gelegt wurde, stand im weiteren Fortgang vor allem die Erfassung <strong>der</strong><br />

Kostensituation im Vor<strong>der</strong>grund. Dabei zeigte sich sehr bald, dass die Zahl <strong>der</strong> Hersteller<br />

und Entwickler sehr begrenzt ist und dass diese die Fragen zu den verfahrenstechnischen<br />

Details mit einiger Zurückhaltung beantworten.<br />

Zur Ermittlung <strong>der</strong> Kosten wurden die Hersteller um Orientierungsangebote gebeten, die<br />

auch Angaben zu den zu erwartenden Betriebskosten beinhalten sollten. Um zu einer<br />

vergleichbaren Basis zu kommen, wurden von Seiten des bremer energie instituts vorab<br />

dezidierte Vorgaben zu den zu berücksichtigenden Rahmenbedingungen gemacht.<br />

Recht intensive Aktivitäten sind vor allem in <strong>der</strong> Schweiz und in Schweden zu beobachten.<br />

Dabei liegt <strong>der</strong> Akzent in Schweden insbeson<strong>der</strong>e auf <strong>der</strong> Herstellung von Treibstoff.<br />

In Deutschland befindet sich aktuell keine Anlage mehr in Betrieb. Noch vor einem Jahr<br />

verzeichnete Aktivitäten sind beendet o<strong>der</strong> nach einem Vorlauf gar nicht mehr zustande<br />

gekommen. Dies hängt nicht mit mangeln<strong>der</strong> Funktionstüchtigkeit bzw. Unwirtschaftlichkeit<br />

<strong>der</strong> Anlagen zusammen, son<strong>der</strong>n es waren jeweils an<strong>der</strong>e Gründe hierfür verantwortlich.<br />

Die zusammenfassende Feststellung lautet, dass zurzeit vier verschiedene Grundkonzepte<br />

am Markt verfügbar sind, für die hinsichtlich einer effektiven Kohlendioxidabtrennung<br />

von hinreichenden Erfahrungen ausgegangen werden kann:<br />

- die Druckwasserwäsche (entsprechend dem Angebot des Anbieters 4)<br />

- die Druckwechselabsorption an Kohlenstoffmolekularsieben (entsprechend den<br />

Angeboten <strong>der</strong> Anbieter 2 und 3)<br />

- die chemische Absorption mit Hilfe eines Monoäthanolaminbades (MEA, entsprechend<br />

den in <strong>der</strong> Schweiz realisierten Anlagen) sowie<br />

- die ähnlich wie die Druckwasserwäsche arbeitende physikalische Absorption mit<br />

Hilfe von Selexol.


Zusammenfassung<br />

Nach den Angeboten zu urteilen, bietet das novellierte EEG eine Basis dafür, dass sich<br />

die Einspeisung von Biogas in das öffentliche Gasversorgungsnetz bei großen Erzeugungskapazitäten<br />

lohnen könnte. Das EEG kommt in diesem Fall zum Zuge, wenn korrespondierend<br />

zur Einspeisung ein externes am Gasnetz angeschlossenes BHKW betrieben<br />

wird. Als weitgehend unbekannt muss aber die dabei anfallende Netznutzungsgebühr<br />

betrachtet werden, weil die noch existierende Verbändevereinbarung Gas II für diese Fälle<br />

keine hinreichende Orientierung bietet und das Berechnungsmodell <strong>der</strong> zukünftigen<br />

Regulierungsbehörde sogar in den Grundzügen noch unklar ist.<br />

Auch die inzwischen beachtlichen schwedischen Erfahrungen ermuntern dazu, <strong>der</strong> Aufbereitung<br />

von Biogas zu Erdgasqualität mehr Aufmerksamkeit zu schenken. Das gilt insbeson<strong>der</strong>e<br />

für Fälle, in denen die stündliche Biogasproduktion 200 m 3 überschreitet. Ab 400<br />

Nm 3 /h Rohgas sind Aufbereitungskosten von unter 1 ct/kWh und ab 800 Nm 3 /h um 0,5<br />

ct/kWh vorstellbar.<br />

Es bietet sich an, im Einzelfall nach evtl. noch günstigeren Nutzungsalternativen für evtl.<br />

nur schwach aufbereitetes Gas (Entschwefelung, Trocknung) Ausschau zu halten, die zu<br />

einer maximalen Ausnutzung <strong>der</strong> mit Hilfe des EEG erzielbaren Erlöse führen würde. Unter<br />

wirtschaftlichen Kriterien käme beispielsweise die Beheizung an<strong>der</strong>er Betriebsteile o<strong>der</strong><br />

eine Fortleitung des lediglich entschwefelten Biogases zur Versorgung eines externen<br />

Wärmegroßverbrauchers, <strong>der</strong> auf <strong>der</strong> Basis eines BHKW die Einspeisevergütung für<br />

Strom aus regenerativen Quellen ausnutzen kann, in Betracht.<br />

Das hohe Kostenniveau <strong>der</strong> Aufbereitungsanlagen ist wohl auch darauf zurückzuführen,<br />

dass sich gegenwärtig aufgrund <strong>der</strong> geringen Zahl realisierter Anlagen (die oft mit öffentlichen<br />

Mitteln geför<strong>der</strong>t worden sind) keine echten Marktverhältnisse herausgebildet haben<br />

und das noch nicht in dem Maße Einsparungseffekte durch Serienfertigung entwickeln<br />

konnten. Für große Verarbeitungskapazitäten dürften die aktuell zu verzeichnenden Aufbereitungskosten<br />

kein wirtschaftliches Hemmnis mehr darstellen. Auch für Bereiche, in<br />

denen die Gaserzeugung nur zum Teil o<strong>der</strong> überhaupt nicht <strong>der</strong> <strong>Energie</strong>erzeugung angelastet<br />

werden muss (z. B. bei <strong>der</strong> Abwasser- o<strong>der</strong> Abfallbehandlung), könnte sich auf <strong>der</strong><br />

Basis <strong>der</strong> vorgelegten Angebote eine interessante Option ergeben.<br />

Mit Blick auf die geringfügig abweichenden Vorschriften <strong>der</strong> an<strong>der</strong>en betrachteten Län<strong>der</strong><br />

bezüglich <strong>der</strong> erfor<strong>der</strong>lichen Gasqualität, würde eventuell für die Bundesrepublik ein gewisser<br />

Spielraum bestehen, einen etwas höheren Kohlendioxidanteil für eine Einspeisung<br />

in das Erdgasnetz zu tolerieren. Dabei geht es in erster Linie darum, die Reserven, die<br />

sich aufgrund einer Durchmischung in den Erdgasleitungen ergeben, stärker zu berücksichtigen.<br />

75


Quellen<br />

76<br />

Quellen<br />

Act Energy (2002)<br />

Act Energy – Aktionsgemeinschaft Regenerative <strong>Energie</strong> e.V.: Biogaseinspeisung ins<br />

Erdgasnetz – Technik, Wirtschaftlichkeit und CO2-Einsparungen, Vortrag am 25.11.2002<br />

ATB (2002)<br />

Institut für Agrartechnik Bornim e.V. (ATB): Biogas und <strong>Energie</strong>landwirtschaft - Potenzial,<br />

Nutzung, Grünes Gas, Ökologie und Ökonomie. Bornimer Agrartechnische Berichte, Heft<br />

32, Potsdam-Bornim 2002<br />

ATV-DVWK (2002)<br />

ATV-DVWK-Regelwerk, Merkblatt ATV-DVWK-M 363 / Herkunft, Aufbereitung und Verwertung<br />

von Biogasen, August 2002<br />

Bach (2002)<br />

Bach, Steffen: Biogas auch in das Erdgasnetz einspeisen. In: Agrarzeitung Ernährungsdienst<br />

vom 23. März 2003<br />

BfE (1997)<br />

Bundesamt für <strong>Energie</strong>wirtschaft: Kompo-Mobil - Biogasnutzung in Fahrzeugen. ausgearbeitet<br />

durch Nova <strong>Energie</strong>, Tänikon, Schlussbericht September 1997<br />

Boback (2003)<br />

Boback, Ralf: Gasaufbereitung mittels Tieftemperaturrektifikation“, Vortrag im Rahmen<br />

des FNR-Workshops „Aufbereitung von Biogas“ am 17.6.2003 in Braunschweig<br />

Dichtl (2002)<br />

Dichtl, Norbert u. a.: Technische Voraussetzungen zur Einspeisung von Biogas in das<br />

Erdgasnetz, Braunschweig 2002<br />

Dumsch (2002)<br />

Dumsch, C, Tentscher, W.: Vergleichende Öko- und <strong>Energie</strong>bilanzen von Grünem Gas,<br />

Vortrag auf <strong>der</strong> Tagung „Biogas und <strong>Energie</strong>landwirtschaft – Potenzial, Nutzung, Grünes<br />

Gas, Ökonomie, Ökologie“ in Potsdam, November 2002<br />

DVGW (1991)<br />

DVGW-Regelwerk, Technische Mitteilung, DVGW-Merkblatt G 262 / Nutzung von Deponie-,<br />

Klär- und Biogasen. Juni 1991<br />

DVGW (1993)<br />

DVGW-Regelwerk, Technische Regeln - Arbeitsblatt G 685 / Gasabrechnung. April 1993


Quellen<br />

DVGW (2000)<br />

DVGW-Regelwerk, Technische Regeln - Arbeitsblatt G 260 / Gasbeschaffenheit. Januar<br />

2000<br />

EA NRW (2002)<br />

<strong>Energie</strong>agentur Nordrhein-Westfalen (EA NRW): Biogas - Strom und Wärme aus Gülle.<br />

Wuppertal 2002<br />

<strong>Energie</strong> Schweiz (2002)<br />

Bundesamt für <strong>Energie</strong> Schweiz: Salat im Tank - Migros-Lastwagen fahren mit Biogas.<br />

Und Sie ? Broschüre <strong>der</strong> Informationsstelle Biomasse, April 2002<br />

EnWG (1998)<br />

Gesetz über die Elektrizitäts- und Gasversorgung (<strong>Energie</strong>wirtschaftsgesetz – EnWG),<br />

Berlin, 24. April 1998<br />

Friedrichs (2003)<br />

Friedrichs, Gregor: Biogas - Möglichkeiten und Voraussetzungen <strong>der</strong> Einspeisung in die<br />

Netze <strong>der</strong> öffentlichen Gasversorgung, in: GWF Gas – Erdgas, Heft 144 (2003), S. 59 ff.<br />

GEG (2001)<br />

Fachverband Biogas e.V.: Gesetz über den Vorrang für Gas aus erneuerbaren <strong>Energie</strong>n<br />

(GEG), Entwurf vom 04. April 2001, Freising<br />

Jansson (2002)<br />

Jansson, Morgan: Water scrubber technique for biogas purification to vehicle fuel, Vortrag<br />

auf <strong>der</strong> Tagung „Biogas und <strong>Energie</strong>landwirtschaft – Potenzial, Nutzung, Grünes Gas,<br />

Ökonomie, Ökologie“ in Potsdam, November 2002<br />

Jensen (2002)<br />

Jensen, Jan K., Jensen, Anker B.: Biogas and Natural Gas - Fuel Mixture for the Future,<br />

Hörsholm DK, 2002<br />

Jönsson (2002)<br />

Jönsson, Owe u. a.: Biogas Feeding to the Natural Gas Grid and digestate use in the<br />

Swedish Biogas Plant of Laholm, Malmö 2002<br />

Muche (1999)<br />

Muche, H. et al: Biogas-Entschwefelung - Möglichkeiten und Grenzen in „Technik anaerober<br />

Prozesse“, Beiträge einer Veranstaltung des Son<strong>der</strong>forschungsbereiches 238 <strong>der</strong><br />

DFG an <strong>der</strong> Technischen Universität Hamburg-Harburg in Zusammenarbeit mit dem Forschungsausschuss<br />

Biotechnologie <strong>der</strong> DECHEMA e. V., Hamburg 1998 (ISBN 3-926959-<br />

95-9)<br />

77


78<br />

Quellen<br />

Persson (2003)<br />

Persson, Margareta (Lunds Tekniska Högskola): Utvär<strong>der</strong>ing av uppgra<strong>der</strong>ingstekniker för<br />

biogas, Master Thesis, Schwedisches Gaszentrum Report SGC 142, November 2003<br />

Persson, Margareta: Evaluation of Upgrading Techniques for Biogas,<br />

www.sgc.se/rapporter/ esources/SGC142.pdf<br />

Rau (1980)<br />

Rau, Bernd: Einflüsse schwanken<strong>der</strong> Gasqualität auf Hochleistungs-Gasmotoren in stationären<br />

Anlagen, in: „Das Gas- und Wasserfach / Gas-Erdgas“,1980, Heft 4, S.160 ff].<br />

Rau (1982)<br />

Rau, Bernd: Probleme beim Einsatz von Gasen unterschiedlicher Qualität in Gasmotoren,<br />

in: „Das Gas- und Wasserfach / Gas-Erdgas“, 1982, Heft 3, S. 99 ff.<br />

Reher (2003)<br />

Reher, Sven: „Kraftstoffe aus Biogas – Technik, Qualität. Praxisbeispiele“, Vortrag im<br />

Rahmen des FNR-Workshops „Aufbereitung von Biogas“ am 17.6.2003 in Braunschweig<br />

Schulte-Schulze Berndt (2003)<br />

Schulte-Schulze Berndt, Alfons: Gasaufbereitung mittels Druckwechseladsorption“, Vortrag<br />

im Rahmen des FNR-Workshops „Aufbereitung von Biogas“ am 17.6.2003 in Braunschweig<br />

Schweigkofler (2002)<br />

Schweigkofler, M; Niessner, R.: Optimierung des Deponiebetriebes unter beson<strong>der</strong>er Berücksichtigung<br />

des siliziumhaltigen Gas-/Partikelanteils im Deponiegas, Institut für Wasserchemie<br />

und chemische Balneologie an <strong>der</strong> TU München, Kurzbericht über das Bay-<br />

FORREST-Forschungsvorhaben F162, München 2002<br />

SGC (2001)<br />

Swedish Gas Center (SGC) u. a.: Adding gas from biomass to the gas grid, published extended<br />

summary, EU-Projekt, Report SGC 118, ISSN 1102-7371, ISRN SGC-R-118-SE<br />

Staiß (2003)<br />

Staiß, Frithjof: Jahrbuch Erneuerbare <strong>Energie</strong>n, Radebeul 2003<br />

Stricker, Matthias: Einspeisung von Biogas aus <strong>der</strong> Sicht eines Erdgasnetzbetreibers. In:<br />

Gülzower Fachgespräche, Band 21: Workshop „Aufbereitung von Biogas“ 17./18. Juni<br />

2003, Hrsg. Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe<br />

Tagesspiegel (2001)


Quellen<br />

Köpke, Ralf: Strom und Wärme aus nachfließenden Rohstoffen – Diskussion um Gaseinspeisung<br />

ins Netz. In: Der Tagesspiegel vom 11. Juli 2001, S. 28<br />

Tentscher (2001a)<br />

Tentscher, Wolfgang: Der grüne Teil des fossilen Gasrechts – unverzichtbar und erneuerbar.<br />

Beantwortung <strong>der</strong> Fragen zur Erneuerbaren <strong>Energie</strong> in <strong>der</strong> Sachverständigen-<br />

Anhörung zum Gesetzentwurf <strong>der</strong> Bundesregierung (Entwurf eines ersten Gesetzes zur<br />

Än<strong>der</strong>ung des Gesetzes zur Neuregelung des <strong>Energie</strong>wirtschaftsrechtes) am 24.09.2001<br />

in Berlin<br />

Tentscher (2001b)<br />

Tentscher, Wolfgang: Mikro-Power vom Bauernhof. Grünes Gas statt Gelber Strom. In:<br />

energie pflanzen, Heft IV 2001<br />

Tentscher (2001c)<br />

Tentscher, Wolfgang: Biogas im <strong>Energie</strong>mix, Brennstoff für virtuelle Kraftwerke, in: Medenbach<br />

M. C. (Hrsg.): Erneuerbare <strong>Energie</strong> in <strong>der</strong> Land(wirt)schaft 2001, Zeven S. 34-53<br />

Tentscher (2002a)<br />

Tentscher, Wolfgang: Biogas in the internal market of gas. Compensation for Biogas injected<br />

into the Gas Grid. New Possibilities, Vortrag, European Conference and Technology<br />

Exhibition on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection, Amsterdam,<br />

21.6.2002.<br />

Tentscher (2002b)<br />

Tentscher, Wolfgang: Was brauchen wir zur Reinigung/Aufbereitung von Biogas zu Erdgasqualität?<br />

Vortrag auf <strong>der</strong> 11. Jahrestagung des Fachverbandes Biogas e.V. vom 29.-<br />

31. Januar 2002 in Borken<br />

Tentscher (2002c)<br />

Tentscher, Wolfgang: Vergütete Biogaseinspeisung ins öffentliche Erdgasnetz. Vortrag<br />

auf dem 5. Glücksburger Biomasse-Forum am 11./12. März 2003 in Glücksburg<br />

Tentscher (2003)<br />

Tentscher, Wolfgang: Gasaufbereitung mittels nasser Gaswäsche in Schweden“, Vortrag<br />

im Rahmen des FNR-Workshops „Aufbereitung von Biogas“ in Braunschweig am 17.6.03<br />

UmweltMagazin (2002)<br />

Interview mit Dipl.-Ing. Peter Schrum (Unternehmen 3 Biotech Energy AG): Biogas im<br />

Erdgasnetz. In: UmweltMagazin September 2002<br />

VV Erdgas II (2002)<br />

79


80<br />

Quellen<br />

Verbändevereinbarung zum Netzzugang bei Erdgas (VV Erdgas II) zwischen den Verbänden<br />

BDI (Berlin), VIK (Essen), BGW (Berlin) und VKU (Köln) vom 3. Mai 2002<br />

Weber (1998a)<br />

Weber, Jean-Claude und Zeller, Urs: Kompogas im Erdgasnetz – Neue Wege zur Erschließung<br />

des Treibstoffmarktes. In: Gas, Heft 4/1998<br />

Weber (1998b)<br />

Weber, Jean-Claude: Biogaseinspeisung ins öffentliche Erdgasnetz am Beispiel <strong>der</strong> Kompogaseinspeisung<br />

Samstagern, in: gwa, Heft 2/98, Zürich 1998<br />

Weiland (2003)<br />

Weiland, Peter: Notwendigkeit <strong>der</strong> Biogasaufbereitung, Ansprüche einzelner Nutzungsrouten<br />

und Stand <strong>der</strong> Technik, Vortrag im Rahmen des FNR-Workshops „Aufbereitung<br />

von Biogas“ am 17.6.2003 in Braunschweig<br />

Wellinger (1991)<br />

Wellinger, Artur (Hrsg.): Biogas Handbuch. Grundlagen – Planung – Betrieb landwirtschaftlicher<br />

Biogasanlagen. Zürich 1991<br />

Wellinger (1998)<br />

Wellinger, A.; Lindberg, A.: Biogas upgrading and utilization, IEA Bioenergy Task 24: Energy<br />

from biological conversion of organic waste.<br />

Wietschel (2002)<br />

Wietschel, Jens: Regenerative <strong>Energie</strong>träger. Der Beitrag und die För<strong>der</strong>ung regenerativer<br />

<strong>Energie</strong>träger im Rahmen einer nachhaltigen <strong>Energie</strong>versorgung. Landsberg 2002<br />

ZNER (2000)<br />

Entwurf: Erstes Gesetz zur Än<strong>der</strong>ung des Gesetzes zur Neuregelung des <strong>Energie</strong>wirtschaftsrechtes.<br />

Heft 3, Dezember 2000, S. 224 ff.


Anhang I<br />

Anhang I<br />

Kenndaten und Richtwerte für die Gasbeschaffenheit von methanreichen Gasen nach<br />

[DVGW (2000)]<br />

Brenntechnische Kenndaten<br />

Bezeichnung Einheit Gruppe L Gruppe H<br />

Wobbe-Index (Ws,n)<br />

Gesamtbereich kWh/m³ 10,5 bis 13,0 12,8 bis 15,7<br />

Nennwert kWh/m³<br />

MJ/m³<br />

Schwankungsbereich im<br />

örtlichen Versorgungsgebiet<br />

Brennwert (Hs,n) kWh/m³<br />

MJ/m³<br />

MJ/m³ 37,8 bis 46,8 46,1 bis 56,5<br />

12,4<br />

44,6<br />

15,0<br />

54,0<br />

kWh/m³ + 0,6 + 0,7<br />

- 1,4 - 1,4<br />

8,4 bis 13,1<br />

30,2 bis 47,2<br />

Relative Dichte 0,55 bis 0,75<br />

Anschlussdruck Gesamtbereich<br />

Nennwert<br />

(pn = 1013,25 hPa, Tn = 273,15 K)<br />

mbar<br />

mbar<br />

Gasbegleitstoffe Richtwerte maximal<br />

Kohlenwasserstoff: Kondensationspunkt °C Bodentemperatur<br />

Wasser: Taupunkt °C Bodentemperatur<br />

Nebel, Staub, Flüssigkeit technisch frei<br />

Sauerstoff-Volumenanteil<br />

in trockenen Verteilungsnetzen<br />

in feuchten Verteilungsnetzen<br />

Gesamtschwefel<br />

Jahresmittelwert (ohne Odoriermittel)<br />

kurzzeitig<br />

Mercaptanschwefel<br />

kurzzeitig<br />

Schwefelwasserstoff<br />

in Ausnahmefällen kurzzeitig<br />

95 Dieser Wert gilt ab 01.10.2001<br />

%<br />

%<br />

mg/m³<br />

mg/m³<br />

mg/m³<br />

mg/m³<br />

mg/m³<br />

mg/m³<br />

18 bis 24<br />

20<br />

}<br />

3<br />

0,5<br />

30 95<br />

150<br />

6<br />

16<br />

5<br />

10<br />

beim<br />

jeweiligen<br />

Leitungsdruck<br />

81


Anhang II<br />

Angebot des Anbieters 1<br />

82<br />

Anhang II


Anhang II<br />

Angebot des Anbieters 2<br />

83


84<br />

Anhang II


Anhang II<br />

85


86<br />

Anhang II<br />

Angaben des Anbieters 3 vom 26.8.2004, die mit als Grundlage herangezogen worden<br />

sind<br />

Richtpreise für Biogasaufbereitungsanlagen<br />

Spezifische Kosten <strong>der</strong> Biogasaufbereitung


Anhang II<br />

Angaben des Anbieters 4<br />

Durchsatz Rohgas<br />

(Nm³/h) 50 100 150 200 400 600 1500<br />

Anlagentyp<br />

Investitionen<br />

DW DW DW DW DW DW DW<br />

Angebotspreis € 460.000 580.000 745.000 760.000 1.250.000<br />

Container/bauliche<br />

nicht<br />

nicht nicht<br />

Hülle €<br />

enth.<br />

enth. enth.<br />

Aufstellung vor Ort € enth. enth. enth.<br />

Inbetriebnahme € 17400 40.900 51.100 51.100 61.100<br />

Übergabestation in<br />

nicht<br />

nicht nicht<br />

das Erdgasnetz €<br />

enth.<br />

enth. enth.<br />

SUMME Invest € 0 477.400 0 620.900 796.100 811.100 1.311.100<br />

Betriebskosten<br />

Personal und Instandhaltung<br />

Personalkosten €/a 6800 7.300 7.700 7.700 9.000<br />

Betrieb und Instandhaltung<br />

€/a 11200 11.700 14.900 15.200 25.000<br />

SUMME €/a 0 18.000 0 19.000 22.600 22.900 34.000<br />

Dies ist die ursprüngliche Aufstellung des Anbieters 4. Die in Kapitel 6 enthaltenen Aufstellungen<br />

sind mit Einbeziehung von Kosten für Container und Biofilter.<br />

87


Anhang III<br />

88<br />

Institution Adresse Ansprechpartner Bemerkungen<br />

Verbände/Vereine Biogas<br />

Bundesverband Biogene Kraftstoffe<br />

e.V.<br />

Arnswaldtstraße 18<br />

30159 Hannover<br />

Danish Gas Technology Centre Dr. Neergaards Vej 5B<br />

DK- 2970 Hörsholm<br />

Denmark<br />

Fachverband Biogas e.V. Angerbrunnenstraße 12<br />

85356 Freising<br />

Naturgas Midt Nord<br />

Svenskt Gastekniskt Center AB<br />

(Swedish Gas Centre)<br />

Vognmagervej 14<br />

DK-8800 Viborg,<br />

Denmark<br />

Nobelvägen 66<br />

21215 Malmö<br />

The Danish Energy Authority Amaliegade 44<br />

DK-1256 Copenhagen<br />

Denmark<br />

0511 / 2352003<br />

info@biokraftstoffe.org<br />

Dr. G. Friedrichs<br />

Tel.: 0171 / 9368262<br />

ghjcce@aol.com<br />

Jan K. Jensen<br />

jkj@dgc.dk<br />

Jan de Witt<br />

jdw@dgc.dk<br />

Tel.: 08161 / 984660<br />

info@biogas.org<br />

Anker B. Jensen<br />

johan.rietz@sgc.se (Leiter)<br />

Owe Jönsson<br />

owe.jonsson@sgc.se<br />

0046-40 24 43 12<br />

0045 33926700<br />

ens@ens.dk<br />

Mr. Soeren Tafdrup<br />

Mr. Henrik Flyver<br />

Anhang III<br />

DGC hat Untersuchungen über Biogasaufbereitung zur<br />

Einspeisung ins Gasnetz durchgeführt, keine konkreten<br />

Projekte zurzeit.<br />

Vorsitzen<strong>der</strong> <strong>der</strong> AG Biogaseinspeisung des FV Biogas<br />

ist W. Tentscher<br />

SGC hat eine große Biogasaufbereitungsanlage mit Einspeisung<br />

in Betrieb genommen, 2 weitere in Planung<br />

Marktpreise für aufbereitetes Gas: 0,7 €/m 3<br />

Aufbereitungskosten: 10 bis 40 Cent/m 3<br />

Größenordnung nach Ansicht J. ausschlaggebend,<br />

Schätzung: Aufbereitungskosten < 20 €/m 3 erreichbar in<br />

Anlagen mit Rohgas–Kapazität von 300-500 m 3 /h (2-4<br />

MW)<br />

Nachfrage per E-Mail am 27.02.2003


Anhang III<br />

Verbände/Vereine Abwasser<br />

Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft,<br />

Abwasser und Abfall<br />

e.V.<br />

ATV-DVWK<br />

DVGW- Hauptgeschäftsführung<br />

Bereich Gasverwendung<br />

Theodor-Heuss-Allee 17<br />

53773 Hennef<br />

Josef-Wirmer-Str.1-3<br />

53123 Bonn<br />

Matthias Böhm<br />

Tel.: 02242 / 872 132<br />

boehm@atv.de<br />

Uwe Klaas<br />

Tel.: 0228 / 9188-0<br />

klaas@dvgw.de<br />

(Dr. G. Friedrichs, s. o.)<br />

Emscher-Genossenschaft Essen Hr. Rossol<br />

Abt. Abwasser<br />

Tel.: 0201 /104 – 2480<br />

Niersverband Am Niersverband 10<br />

41747 Viersen<br />

Hr. Reichert<br />

02162/3704-310<br />

Niersverband@megabit.net<br />

Herr Tschöpe<br />

02162-3704-325<br />

Ruhr-Verband, Essen Hr. Rehmer<br />

Hauptabteilung Abwasser Abteilung<br />

A1 / Arnsberg<br />

Tel.: 02931 / 55 10<br />

Wupper-Verband Untere Lichtenplatzer<br />

Straße 100<br />

42289 Wuppertal<br />

bk@wupperverband.de<br />

Karl Böcker<br />

0202/583-0<br />

Machbarkeitsstudie für Projekt zur Biogaseinspeisung<br />

liegt vor,<br />

14.4.03: In <strong>der</strong> 16. KW wurde beschlossen, das Projekt<br />

zu realisieren. R. hält uns auf dem Laufenden.<br />

Niersverband hat von 1981 bis 1996 Biogasanlage mit<br />

Einspeisung betrieben. Unterlagen liegen vor<br />

Einspeisung ins Erdgasnetz nach Einschätzung von R.<br />

zu teuer<br />

Nach Einschätzung von B. ist Biogas-Verstromung im<br />

BHKW die wirtschaftlichste Nutzungsmöglichkeit<br />

89


<strong>Energie</strong>versorgungsunternehmen<br />

envia Mitteldeutsche <strong>Energie</strong> AG Chemnitztalstraße 13<br />

09114 Chemnitz<br />

Erdgas Südbayern Ungsteiner Straße 31<br />

81539 München<br />

Erdgas Zürich Beatenplatz 2<br />

Postfach<br />

8023 Zürich<br />

Schleswag Kieler Straße 19<br />

24768 Rendsburg<br />

Stadtwerke Emden GmbH Martin-Faber-Straße 11<br />

26725 Emden<br />

90<br />

Karl-Heinz Dittrich<br />

Tel: 0371 / 482 – 0<br />

Hr. Sixt<br />

Tel.: 089 / 68003 - 448<br />

Marlis Düring<br />

012162509<br />

energie@erdgaszuerich.ch<br />

Hr. Gieseke<br />

Tel.: 04331 / 18 - 2592<br />

Rudolf Klug<br />

r.klug@Stadtwerke-Emden.de<br />

04921 / 83-211<br />

Stadtwerke Hannover Hannover Hr. Wöhler<br />

Tel.: 0511 / 430 – 1939<br />

Stadtwerke Linköping P.O. Box 1500<br />

SE-58115 Linköping<br />

Sydgas AB<br />

205 09 Malmö<br />

Sweden<br />

Bertil Carlson<br />

0046 – 13 - 208104<br />

Bertil.Carlson@tekniskaverken.se<br />

Staffan Ivarsson<br />

+46 40 244713<br />

staffan.ivarsson@sydkraft.se<br />

Anhang III<br />

Zurzeit Verhandlungen bzgl. Realisierung einer Biogas-<br />

Einspeisung, Realisierung noch unsicher, NF in <strong>der</strong> 16.<br />

KW (Tel. am 31.1.2003)<br />

Diverse Projekte zu Biogasaufbereitung (Kompogas)<br />

realisiert<br />

Schleswag betreibt keine Anlagen zur Biogaseinspeisung<br />

(Tel. am 31.1.2003)<br />

Holz-HKW, Fertigstellung bis Ende 2004, Finanzierung<br />

maßgeblich durch E.ON + EWE, Wärme-Einspeisung in<br />

das vorhandene FW-Netz<br />

Biogaseinspeisung ist für Stadtwerke Hannover noch<br />

kein Thema (Tel. am 3.2.2003)<br />

31.3.2003: Stw. nutzen das aufbereitete Gas nur als<br />

Fahrzeugtreibstoff, einzuhalten<strong>der</strong> Standard SS<br />

155438: 97% +/- 1-2% CH4, Kosten für aufbereitetes<br />

Biogas: 22 Cent/Nm 3


Anhang III<br />

Hersteller/Ingenieurbüros<br />

Biopract GmbH Rudower Chaussee 29<br />

12489 Berlin<br />

BTA Biotechnische Abfallverwertung<br />

GmbH & Co. KG<br />

Rottmannstraße 18<br />

80333 München<br />

CarboTech Anlagenbau GmbH Am Technologiepark 1<br />

45307 Essen<br />

Cirmac International Gastreatment<br />

Technology<br />

Laan van Westenenk 501<br />

NL - 7334 DT Apeldoorn<br />

DGE Umweltschutz Verfahrens- Hufelandstr. 33<br />

technik Anlagenbau<br />

06886 Wittenberg<br />

Eco Naturgas Handels GmbH Karl-Stieler-Straße 3<br />

12167 Berlin<br />

May-Eyth-Allee 22<br />

14469 Potsdam<br />

e+k energie und konzept Max-Brauer-Allee 186<br />

22765 Hamburg<br />

Energy 21–<br />

Aktionsgemeinschaft Regenerative<br />

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

Klessingweg 17<br />

80 997 München<br />

ENTEC Environment Technology Schilfweg 1<br />

A-6972 Fussach<br />

Österreich<br />

Dr.-Ing.: Matthias Gerhardt<br />

030-6392-6106<br />

gerhardt@biopract.de<br />

Gerd Mulert<br />

089/52046-716<br />

g.mulert@bta-technologie.de<br />

Volker Eichenlaub<br />

0201-1721635<br />

Volker.Eichenlaub@carbotech.de<br />

R. Hageman<br />

Tel: 0031 / 555340110<br />

info@cirmac.com<br />

Dr. Lothar Günther<br />

Tel. 03491/661841<br />

Dr. Wolfgang Tentscher<br />

Tel.: 030 / 79780447<br />

0175 / 5945106<br />

WTentscher@aol.com<br />

Joachim Kohrt<br />

Tel. 040/43254707<br />

energie.konzept@t-online.de<br />

Thomas Schmalschläger<br />

Tel.: 089 / 189 21 792<br />

tschmalschlaeger@energy-21.de<br />

Tobias Blasé<br />

0172 / 8166075<br />

tblase@energy-21.de<br />

0043-5578-7946<br />

entec@biogas.at<br />

keine Aktivitäten im Bereich Biogas-Einspeisung<br />

Bisher noch keine konkrete Projektumsetzung o<strong>der</strong> Planung<br />

Hersteller von Anlagen zur Methan Erzeugung bzw. Deponiegasreinigung<br />

(ab 200 Nm 3 /h) Kooperation mit farmatic<br />

biotech energy AG<br />

Angebotsanfrage am 18.03.2003<br />

Fragebogen zurückgeschickt am 16.4.03<br />

Vertrieb von Anlagen <strong>der</strong> Firma Flotech<br />

B. hat Diplomarbeit zur Einspeisung von Biogas in das<br />

Erdgasnetz <strong>der</strong> Stadtwerke München erstellt<br />

20.3.03: Energy 21 kann Biogasanlage einschließlich<br />

Einspeisung projektieren<br />

Angebots-Anfrage 18.03.2003<br />

Angebotsanfrage 18.03.2003<br />

91


Farmatic Biotech Energy AG Kolberger Straße 13<br />

24589 Nortorf<br />

Flotech Limited Sweden Box 7018<br />

S-1747 Sundbyberg<br />

92<br />

Schweden<br />

G.A.S <strong>Energie</strong>technologie GmbH Hessenstraße 57<br />

47809 Krefeld<br />

Haase <strong>Energie</strong>technik GmbH Gadelandstraße 172<br />

22531 Neumünster<br />

Hermann Sewerin GmbH Robert-Bosch-Straße 3<br />

33334 Gütersloh<br />

IMS-Ingenieure Meschke und<br />

Schuster<br />

Grafinger Straße 26<br />

81671 München<br />

ISKA GmbH Am Erlengraben 5<br />

76725 Ettlingen<br />

Kompetenzzentrum Bioenergie<br />

e.V.<br />

Eyrather Weg 20<br />

04249 Leipzig-<br />

Knautnaundorf<br />

Herr Quade<br />

Tel: 04392 / 9177-131<br />

Dr. Zellmann<br />

(Leiter Abt. F&E)<br />

Tel.: 04392 / 9177-152<br />

Rudi Ehlers<br />

(PL Albersdorf und Schleswig)<br />

Tel.: 04392 / 9177 – 203<br />

ehlers@farmatic.com<br />

Hr. Morgan Jansson<br />

Volker Horstmann<br />

v.horstmann@g-a-s-energy.com<br />

02151-5255-275<br />

info@haase-energietechnik.de<br />

04321 / 878 -0<br />

Dr. Swen Sewerin<br />

Tel: 05241 / 934-103<br />

Swen.Severin@severin.com<br />

Dr.-Ing. Rainer Schuster<br />

089-450 886-46<br />

r.schuster@eng-ms.de<br />

Martin Schmied<br />

M.Schmied@ISKA-GmbH.de<br />

07243 / 506 425<br />

Hr. Andreas Kretschmer<br />

0341 / 4203562<br />

Anhang III<br />

Albersdorf: Versuchanlage zur Biogas-Aufbereitung,<br />

50m 3 /Std., Projektabschluss Ende 2003<br />

Schleswig: Biogasaufbereitung + Einspeisung, 400<br />

m 3 /Std., Inbetriebnahme Herbst 2004<br />

Angebots-Anfrage 18.03.2003<br />

Angebotsdaten von W. Tentscher<br />

H. hält Biogas-Verstromung im BHKW unter den gegenwärtigen<br />

Rahmenbedingungen für die wirtschaftlichere<br />

Alternative<br />

keine Projekte zur Biogasaufbereitung, befassen sich<br />

ausschließlich mit Verstromung in BHKW<br />

Anruf 31.3.2003: S. ist Messgeräte-Hersteller, z.B.<br />

Schwefelwasserstoffmessung, hat Prospekte geschickt<br />

+ möchte in Kontakt bleiben<br />

nur Biogaserzeugung und -verstromung<br />

keine Aktivitäten im Bereich Biogas-Einspeisung


Anhang III<br />

Krieg + Fischer Ingenieure GmbH Hannah-Vogt-Straße 1<br />

37085 Göttingen<br />

Krüger A/S Sofiendalsvej 88<br />

DK-9200 Aalborg SV<br />

LIPP GmbH Anlagenbau und<br />

Umwelttechnik<br />

Denmark<br />

Friedhofstraße 36<br />

73497 Tannhausen<br />

Nova <strong>Energie</strong> GmbH Rüedimoosstraße 4<br />

CH-8355 Tänikon bei Aadorf<br />

Schweiz<br />

0551-3057432<br />

Torsten Fischer<br />

fischer@kriegfischer.de<br />

0045-98189300<br />

Herr Richter<br />

ulr@kruger.dk<br />

07964-90030<br />

www.lipp-system.de<br />

Dr. Arthur Wellinger<br />

Tel.: 0041 / 52-3683470<br />

arthur.wellinger@novaenergie.ch<br />

Kurt Egger<br />

Tel.: 0041 / 52-3680808<br />

kurt.egger@novaenergie.ch<br />

Plambeck Neue <strong>Energie</strong>n GmbH Hr. Heinsohn<br />

Tel.: 04721 / 718453<br />

RETEC GmbH Industriestraße 19<br />

47877 Willich<br />

Schauer Maschinenfabrik Passauerstraße 1<br />

A-4731 Prambachkirchen<br />

Schmack Biogas AG Am Bayernwerk 8<br />

92421 Schwandorf<br />

Schwarting Umwelt GmbH Lise-Meitner-Straße 2<br />

24941 Flensburg<br />

Alwin Beck<br />

Tel.: 02154 / 203621<br />

retec@biogas.de<br />

0043-7277-2326-30<br />

Mag. Karl-Heinz-Denk<br />

k.denk@schauer.co.at<br />

09431-7588722<br />

doris.schmack@schmack-<br />

biogas.com<br />

Matthias Wolfsen<br />

0461-9992121<br />

M.Wolfsen@schwarting-umwelt.de<br />

keine Aktivitäten im Bereich Biogas-Einspeisung<br />

Angebotsanfrage 18.03.2003. Rückmeldung: das Unternehmen<br />

vertreibt die genannten Anlagen nicht mehr<br />

Angebotsanfrage 18.03.2003<br />

Projektleitung Kompo-Mobil I + II, Biogasnutzung in<br />

Fahrzeugen, Schweiz<br />

Angebotsanfrage 18.03.2003: Nova <strong>Energie</strong> ist ein reines<br />

Consulting-Unternehmen<br />

P. beschäftigt sich nicht mit <strong>der</strong> Biogasaufbereitung o<strong>der</strong><br />

–einspeisung<br />

Anfrage per Email am 28.1.2003<br />

keine Aktivitäten im Bereich Biogas-Einspeisung<br />

Angebotsanfrage 18.03.2003: tel. Rückmeldung bei WS:<br />

Nicht aktiv im Bereich Biogas-Einspeisung<br />

keine Aktivitäten im Bereich Biogas-Einspeisung<br />

93


Seaborne ERL Mooshörner Weg<br />

24811 Owschlag<br />

U.T.S. Umwelt-Technik-Süd<br />

GmbH<br />

94<br />

Steinkirchen 9<br />

84419 Obertaufkirchen<br />

Wehrle Werke AG Bismarckstraße 1-11<br />

79312 Emmerdingen<br />

(Forschungs-) Institute<br />

Institut für Agrartechnik Bornim<br />

e.V. (ATB)<br />

Institut für Siedlungswasserwirtschaft<br />

an <strong>der</strong> TU Braunschweig<br />

Max-Eyth-Allee 100<br />

14469 Potsdam<br />

Sonstige<br />

Kanzlei Becker, Büttner, Held Köpenicker Straße 9<br />

10997 Berlin<br />

RA Maslaton & Kollegen GmbH Hinrichsenstraße 16<br />

04105 Leipzig<br />

04336-9976-13<br />

Maria Schulz<br />

maria.schulz@seaborne-erl.de<br />

Adam Bürger<br />

08082-930510<br />

a.buerger@umwelt-technik-sued.de<br />

Dr. Peter Schalk<br />

07641-5850<br />

schalk@wehrle-werk.de<br />

Dr. Monika Heiermann<br />

Tel.: 0331 / 5699 – 217<br />

mheiermann@atb-potsdam.de<br />

Prof. Dr. Norbert Dichtl<br />

0531 / 391 – 7935<br />

N.Dichtl@tu-bs.de<br />

Olaf Däuper,<br />

Olaf.Däuper@bbh-berlin.de<br />

Dr. Martin Maslaton<br />

0341 / 14950 - 0<br />

Anhang III<br />

Angebotsanfrage 18.03.2003,<br />

Rückmeldung Fr. Schulz am 14.4.03: Seaborne kann<br />

keine Kosten nennen<br />

keine Aktivitäten im Bereich Biogas-Einspeisung<br />

keine Aktivitäten im Bereich Biogas-Einspeisung<br />

rechtliche Voraussetzungen für Biogaseinspeisung<br />

Netzanschluss für Biogasanlagen

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