Chancen mit Biomethanaufbereitung und CO2-Verflüssigung – Fortführungsoptionen für Biogasanlagen

Der Ausbau der Erneuerbaren Energien schreitet in Deutschland voran. Erneuerbare Energien zählen nach Aussage des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (2024) mit 52 % des Bruttostromverbrauchs im ersten Halbjahr 2023 zu den wichtigsten Stromquellen. Bis 2030 soll der Anteil Erneuerbarer Energien auf rund 80 % steigen. Das Umweltbundesamt (2023) hebt den Stellenwert der Biomasse als nach wie vor wichtigsten erneuerbaren Energieträger hervor. Mit vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten in zahlreichen Sektoren wie Wärme, Verkehr und Stromerzeugung wird der Anteil von Biomasse am Erneuerbaren Energiemix im Jahr 2022 mit rund 53 % angegeben.

Auch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (2022) betont in einem Artikel den fundamentalen Stellenwert von Biogas für das zukünftige Energiesystem, welcher durch die speicherbaren, flexiblen und grundlastfähigen Eigenschaften des Energieträgers begründet wird. Für das Jahr 2021 beläuft sich demnach der Anteil des aus Biogas gewonnenen, erneuerbaren Stroms auf 12,2 % sowie für erneuerbare Wärme auf fast 10 %. Die positive Entwicklung korreliert mit der seit dem Jahr 2000 steigenden Anzahl an Biogasanlagen in Deutschland, die aktuell bei ca. 9.600 Anlagen liegt. Wesentlicher Treiber des Zubaus waren die gemäß EEG festgelegten Vergütungen für Einspeisungen über 20 Betriebsjahre. Der endende Zeitraum führt nun dazu, dass Biogasanlagen aus den frühen Jahren des EEGs vor dem Ende der gesetzlich geregelten Vergütung stehen und um die Entwicklung wirtschaftlicher Fortführungskonzepte nicht herumkommen.

Wirtschaftlicher Betrieb ist ohne staatliche Fördersysteme (EEG) kaum darstellbar

Die Frage nach tauglichen Fortführungskonzepten für einen wirtschaftlichen Folgebetrieb von Biogasanlagen ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt im hohen Maße prekär. Güsewell et al. (2023) unterstreichen, dass der Betrieb von Biogasanlagen in Deutschland bis heute ohne staatliche Fördersysteme (EEG) nicht bzw. nur unter äußerst günstigen Rahmenbedingungen wirtschaftlich darstellbar ist. Baumkötter et al. (2020) haben durch ihren erarbeiteten Leitfaden einen fundierten Handlungsrahmen bereitgestellt, der verschiedene Fortführungskonzepte vergleicht und auf ihre praktische Anwendbarkeit für Anlagenbetreiber untersucht. Aus der aktuellen politischen Diskussion lässt sich nicht ableiten, dass eine der genannten Optionen, die Einführung einer Anschlussvergütung von 10 Jahren, in naher Zukunft etabliert wird. Anlagenbetreiber haben daher die Option, auf andere Fortführungskonzepte außerhalb des EEGs zu setzen, soll die Stilllegung bzw. der Rückbau vermeiden werden.

Fortführungskonzepte außerhalb des EEG

  • Biogasaufbereitungsanlage am Standort der Biogasanlage

Haben bisher die Motoren der BHKWs am Standort der Biogasanlage oder an einem Satellitenstandort den Umsatz erwirtschaftet, kann dies künftig durch Aufbereitung von Rohbiogas zu Biomethan und anschließender Einspeisung in das Gasnetz erfolgen. Biogasaufbereitungsanlagen werden auch in kleineren Leistungsklassen angeboten. Ein Betrieb an Biogasanlagen ist ab einer Rohgasproduktion von etwa 250 m³ / h (entspricht etwa einem angeschlossenen BHKW von 500 kW-Leistung), je nach Aufbereitungssystem auch mit noch geringerem Volumenströmen, möglich.

Zwingend erforderlich ist bei der Biomethaneinspeisung die Errichtung einer Biogaseinspeiseanlage und die Herstellung des Netzanschlusses an das Gasnetz des lokalen Gasnetzbetreibers. Das in der Biogasaufbereitungsanlage abgeschiedene CO2 kann weiterverarbeitet und als Liquified CO2 (LCO2) vermarktet werden. Ist ein Anschluss an das Gasnetz nicht oder nur bedingt wirtschaftlich darstellbar, können die nachstehenden Option in Betracht gezogen werden. Werden Bestands-BHKWs außer Betrieb genommen, ist ein Ersatz für die Wärmequelle zur Fermenterbeheizung (z.B. Hackschnitzelheizung) vorzusehen.

  • Kraftstoffbereitstellung über Bio-CNG-Tankstellen oder Bio-LNG-Produktion

Dieser Fortführungsansatz zielt darauf ab, Kraftstoff zu erzeugen und in gasförmiger Form als CNG (Compressed Natural Gas) oder LNG (Liquefied Natural Gas) bereitzustellen. Nachhaltige Kraftstoffe leisten einen wesentlichen Beitrag zur Einsparung von Treibhausgasen im Verkehrssektor. Ist am Standort bereits eine Biogasaufbereitung installiert, so kann die CNG-Tankstelle oder die LNG-Anlage das Biomethan aus der Biogasaufbereitungsanlage übernehmen. Neben der eigentlichen Technik sind Speicher- und Puffertanks für das Produkt in gasförmiger oder flüssiger Form zu errichten.

  • Zentrale Biogasaufbereitungsanlage

Für Betreiber von kleineren Biogasanlagen lohnt sich die Errichtung einer eigenen Biogasaufbereitungsanlage aus wirtschaftlicher Sicht häufig nicht. Befinden sich mehrere Biogasanlagen in räumlicher Nähe zueinander, kann eine zentrale Biogasaufbereitungsanlage eine wirtschaftlich tragfähige Fortführungsoption für diese Biogasanlagen darstellen. Die Kosten für die Errichtung der Biogasaufbereitungsanlage und für den Netzanschluss fallen dann für diese zentrale Biogasaufbereitungsanlage an. An den angeschlossenen einzelnen Biogasanlagen ist der Umbau beispielsweise beim Rohleitungsbau und der Steuerung erforderlich. Das Rohbiogas der einzelnen Biogasanlagen wird mittels Rohbiogasleitungen zentralen Aufbereitungsanlage gefördert.

Fazit

Mit dem Anteil, den Biogasanlagen heute bereits an der Strom- und Wärmeproduktion leisten, sind Anschlusskonzepte nach Ablauf der 20-jährigen EEG-Vergütungsdauer wichtiger denn je. Andernfalls werden funktionsfähige Erzeugungsanlagen, die rund um die Uhr an 365 Tage im Jahr Energie erzeugen, speichern und bereitstellen können, mangels Wirtschaftlichkeit außer Betrieb genommen werden müssen. Verbunden mit einer technischen Umplanung, erforderlichen Genehmigungsverfahren und finanziellen Aufwand, gibt es für einen Teil der Anlagen vielfältige Optionen, um auch außerhalb des EEGs wirtschaftlich weiterbetrieben zu werden.

Sie betreiben eine Biogasanlage und planen ein Fortführungskonzept umzusetzen? Gerne unterstützen wir Sie mit Know-How und unserem Netzwerk. Bei Fragen nehmen Sie bitte per E-Mail Kontakt mit uns auf.

Die Autoren sind bei greenValue GmbH beschäftigt. greenValue ist ein Dienstleistungsunternehmen im Bereich der Erneuerbaren Energien mit langjähriger Erfahrung und umfassenden Referenzen, u.a. im Bereich Projektmanagement.

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Quelle: 29. Februar 2024, www.greenvalue.de

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