Projekt 10743/01

Evaluierung bestehender Pilot- und Demonstrationsanlagen zur regenerativen Energieerzeugung auf Basis von Biomasse in der Bundesrepublik Deutschland

Projektdurchführung

C.A.R.M.E.N. e. V.Centrales Agrar- Rohstoff- Marketingund Entwicklungs-Netzwerk
Schulgasse 18
94315 Straubing

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

In der Bundesrepublik Deutschland sind in den letzten Jahren eine größere Anzahl von Biomasseheizanlagen entstanden. Eine Auswahl solcher Anlagen die von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt oder vom Freistaat Bayern gefördert wurden soll untersucht und bewertet werden.
Die Ist-Situation der Anlagen soll festgestellt werden, ein Vergleich mit der jeweiligen Projektplanung soll gezogen werden und Folgerungen für die Planung zukünftiger Biomasseheizanlagen sollen abgeleitet werden.
Die Ergebnisse sollen der Öffentlichkeit, Investoren und Planern als Hilfestellung für zukünftige Projekte zur Verfügung gestellt werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenSchwerpunkt der Erhebungen ist die genaue Ermittlung der Leistungen und Kosten der untersuchten Projekte bezogen auf Betriebsjahre, wobei hinsichtlich der Kostengruppen auf bewährte Gliederungsschemata, wie kapitalgebundene Kosten, verbrauchsgebundene Kosten, betriebsgebundene Kosten und sonstige Kosten zurückgegriffen werden soll.
Folgende Auswertungsschritte werden vorgenommen:
- Erfassung von kapitalgebundenen, von verbrauchsgebundenen, von betriebsgebundenen und sonstigen Kosten,
- Darstellung der ökologischen Aspekte der untersuchten Anlagen,.
- Technischer Beschrieb der realisierten Anlagen,
- eine periodenbezogene Gewinn- und Verlustrechnung,
- ein Soll-Ist-Vergleich des realisierten Projektes mit den Planungsvorgaben (Soll-Werten),
- Liquiditätsrechnungen zur Ermittlung von Einnahmen-Ausgaben-Überschüssen bzw. Unterdeckungen,
- Stückkostenrechnungen zur Ermittlung der Wärmegestehungskosten als Basis für Angebotskalkulationen,
- Ermittlung von kostendeckenden Biomassepreisen (Preisuntergrenzen) bei gegebener Erlösstruktur.
- Ermittlung von Förderkonditionen bei gegebenen energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen zur Ableitung der Konkurrenzfähigkeit von Biomasse gegenüber fossilen Energieträgern.
- Entwurf eines Konzeptes für vertikale und horizontale Kennzahlenvergleiche.


Ergebnisse und Diskussion

Vom Engagement und Durchhaltevermögen des Initiators hing es im Wesentlichen ab, ob die Idee in ein konkretes Vorhaben umgesetzt werden konnte. Mussten zahlreiche Wärmekunden gewonnen werden und die Wärmeleitungen vorwiegend in öffentlichem Grund verlegt werden, war der Rückhalt durch die Stadt oder die Gemeinde eine wichtige Voraussetzung. Als Organisationsformen konnten insbesondere die GbR bei Initiatorengesellschaften sowie die GmbH bei Betreibergesellschaften festgestellt werden. Bei Contractingmodellen war es von Vorteil, wenn der Contractor über Erfahrungen mit Biomasseheizwerken verfügte.
Unbefriedigend ist der erhebliche Verbesserungsumfang an den Anlagen kurz nach deren Fertigstellung. Die Maßnahmen reichten von einzelnen Optimierungen und Anpassungen bis zum Austausch des Heizkessels. Störungen traten vor allem in den Transporteinrichtungen auf. Häufigste Ursache waren die höchst unterschiedlichen Hackschnitzelqualitäten (Wassergehalt, Größenverteilung, Rinde, Spreißel, Störstoffe). Hier sollten entsprechende Qualitätssicherungsmaßnahmen eingeführt werden.
Die Heizwerke haben bei den klimarelevanten Emissionen zu einer deutlichen Entlastung beigetragen. Bei CO, NOX, SO2 und Staub traten Mehrbelastungen auf. Die Höhe der Einsparungen bzw. Mehrbelastungen war von zahlreichen Faktoren abhängig, u.a. vom Nutzungsgrad der Gesamtanlage. Eine besonders geringe energetische Effizienz des Gesamtsystems konnte bei Anlagen zur Versorgung größerer Wohngebiete, vor allem Neubaugebiete, festgestellt werden. Die geringe Effizienz war in der Regel auf eine ungünstige Betriebsweise der Anlagen sowie auf Überdimensionierungen zurückzuführen.
Es musste bei den Heizwerken fast ausnahmslos auf eine Wiedergewinnung und Verzinsung der Eigenmittel (incl. Förderung) verzichtet werden, um eine zumindest ausgeglichene Bilanz zu erreichen. Nur eines von sieben Heizwerken, die Wärme an Kunden verkauft haben, konnte das gesamte eingesetzte Kapital wiedergewinnen und verzinsen und noch einen geringen Gewinn erwirtschaften (Variante 1). Fünf weiteren Heizwerken war es möglich, zumindest die Fremdmittel wiederzugewinnen und zu verzin-sen sowie die individuellen Instandhaltungskosten zu erwirtschaften (Variante 3). Mit den nach VDI 2067 anzusetzenden Instandhaltungskosten (Variante 3) würden vier dieser fünf Projekte in die Verlustzone fallen.
Nur bei drei Heizwerken konnten die in der Machbarkeitsstudie ermittelten Wärmegestehungskosten eingehalten werden. Bei den übrigen ergaben sich deutlich höhere Kosten als geplant. Diese waren insbesondere auf gestiegene Investitionen, niedrigere Wärmeabnahmen oder effektive Förderquoten, die geringer als erwartet ausgefallen waren, zurückzuführen. Die geringsten Abweichungen vom Planungskonzept waren bei überschaubaren Verbraucherstrukturen festzustellen. Die größten Abweichungen traten bei größeren Versorgungsgebieten mit langen Wärmenetzen und zahlreichen Anschließern sowie bei Neubaugebieten auf.
Die Preise für Waldhackgut - häufig lagen sie um 32 DM/MWh - wurden von den meisten befragten Lieferanten als kaum kostendeckend bezeichnet. Allerdings wäre bei sieben von acht Heizwerken eine Zuzahlung zur Biomasse erforderlich gewesen, wenn entsprechend Variante 1 eine Wiedergewinnung und Verzinsung des gesamten, in das Projekt eingesetzten Kapitals hätte geschehen sollen. Bei Variante 3 wäre es noch ein Heizwerk gewesen.
Die effektiven Förderquoten lagen bei den Projekten in Bayern über 35 %, bei den übrigen Projekten unter 35 %. Bei guter Auslastung und durchschnittlichen Wärmepreisen (um 100 DM/MWh) konnten bereits Förderquoten um 30 % zu wirtschaftlich tragfähigen Konzepten beitragen. Hohe Förderquoten haben offensichtlich auch zu relativ hohen Investitionen verleitet.
Wichtige Kennzahlen konnten für die Verbraucherstruktur, die Wärmeerzeugung und -verteilung, für die Investitionen, die ökonomische Berechnung sowie für die Förderkonditionen abgeleitet werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Eine gekürzte und anonymisierte Fassung des Endberichts wurde veröffentlicht (Printversion und pdf-Datei im Internet unter www.carmen-ev.de sowie www.dbu.de). Des weiteren erfolgt eine Veröffentlichung der Ergebnisse durch Fachartikel und Vorträge im In- und Ausland, z.B. im Rahmen diverser C.A.R.M.E.N.-Fachgesprächen, zu deren Zielgruppe u. a. Planer, Architekten und Betreiber von Bioenergieprojekten gehören.


Fazit

Es konnte festgestellt werden, dass mit den untersuchten Biomasseheizwerken eine zuverlässige Wärmeversorgung bei sehr geringen Schadstoffemissionen und eine hohe Einsparung klimarelevanter Emissionen gegenüber einer Wärmebereitstellung mittels Heizöl oder Erdgas möglich waren. Probleme ergaben sich insbesondere im Bereich der Wirtschaftlichkeit, die auf ein unausgewogenes Verhältnis zwischen der Höhe der Investitionen, dem Jahreswärmebedarf bei den Verbrauchern und den durchschnittlichen Wärmepreisen zurückgeführt werden konnten und stark abhängig waren von der bedarfsgerechten Dimensionierung der Wärmeerzeugungs- und -verteilanlagen. Es wurden Empfehlungen für die Optimierung vorhandener Anlagen und für die Realisierung zukünftiger Projekte abgeleitet, die in einem Kennzahlensystem zusammengefasst sind.