Shootingsatar der Stromerzeugung

BIOGAS - In einer jüngst veröffentlichten Expertise sieht die Deutsche Bank die Bioenergie als „deutschen Hoffnungsträger“. Großes Potenzial reklamiert die Studie auch für Biogasanlagen. Und Deutschland gehört zu den führenden Playern, auch in der Entwicklung neuer Technologien.

05. Januar 2006

In der aktuellen Studie ‚Energie Spezial’ der Deutsche Bank Research ist bereits vom nahenden Ende des Erdölzeitalters die Rede - zum Vorteil der Bioenergie.

Bis Ende des Jahres werden die deutschen Anlagenbauer Biogaskraftwerke mit einer Leistung von insgesamt rund 490 MW errichten, davon 450 MW allein in Deutschland. Die Jahresproduktion der deutschen Biogaskraftwerke beträgt dann 2,9 Mrd. kWh Strom. „Das ist bereits ein Zehntel der Stromproduktion aus Windkraft und das Sechsfache der Stromproduktion aus Photovoltaik“, berichtet der Fachverband Biogas.

Der Anteil von Biogas an der gesamten Stromerzeugung in der Bundesrepublik beträgt derzeit knapp 0,5 %. Bis 2020 könnte die Branche bei fortgesetztem Wachstum und ohne einschränkende Rahmenbedingungen Kapazitäten von bis zu 15.000 MW errichten, davon in Deutschland 9.500 MW, nicht eingerechnet das Re-Powering, so der Verband.

Der Branchenverband spricht bereits vom „Shootingstar der Stromerzeugung“. Inklusive der erwarteten Effizienzsteigerungen sei es möglich, die Produktion von Strom aus Biogas auf jährlich 76 Mrd. kWh zu steigern. Das wären 17 % der deutschen Stromerzeugung.

Noch immer aber sind Biogasanlagen auch in Deutschland mit den einen oder anderen Kinderkrankheiten ausgestattet. Der kritische Pfad in Richtung Anlagensicherheit und Planbarkeit der Investitionen sei noch ein hartes Stück Arbeit, argumentieren Branchenkenner.

Sehr begrenzte Erfahrungen

„Die Erfahrungen der verschiedenen Systeme auf Basis nachwachsender Rohstoffe sind derzeit nur sehr begrenzt vorhanden“, sagt Ulrich Schmack, Vorstand der Schmack Biogas AG in Schwandorf. Dementsprechend wird die Praxis erst noch zeigen, welche Systeme sich bewähren. Laut Experten laufen zirka 30 % der Anlagen aufgrund technischer und biologischer Defizite derzeit nicht wirtschaftlich.

Für die Investitionsplanung ist deshalb von grundlegender Bedeutung, dass die Betreiber neben einem technisch ausgereiften System auch auf einen entsprechenden technischen und biologischen Service vertrauen können. „Nur spezialisierte Firmen können den Ansprüchen der Kunden und des Marktes gerecht werden“, argumentiert Schmack.

Offen ist dabei noch die Frage, wie die Anlageneffizienz oder der Wirkungsgrad der Anlagen sich weiter steigern lassen. Es existiert noch kein eindeutiger Königsweg, die komplexen Fragestellungen erfordern multidisziplinäre Lösungsansätze, da es gilt, unterschiedliche Technologien wie Blockheizkraftwerk, Brennstoffzelle und Turbine zu kombinieren.

Hinzu kommt die Effizienzsteigerung durch biologische Optimierung sowie eine verbesserte Verfahrenstechnik. Auch was den perspektivisch durchaus sinnvollen Einsatz neuer Technologien wie der Wasserstoff-Brennstoffzelle angeht, so gibt es noch vieles zu lernen. Dazu Schmack: „Ein kommerzieller Einsatz in der Bioenergie ist vermutlich erst in fünf bis zehn Jahren möglich.“

Noch eine untergeordnete Rolle spielt bisher auch die kombinierte Strom-/Wärmeverwertung. Insbesondere in der Wärmeverwertung schlummern noch Potenziale, beispielsweise in der Standortwahl oder in Wärmetransportsystemen. Das heißt, dass entweder die erzeugte Wärme ortsnah über ein Wärmenetz abgegeben wird, oder die Wärme in speziellen Transportsystemen direkt an der Anlage gespeichert und anschließend zum Verbraucher gebracht wird.

Welcher Stromgestehungspreis derzeit für die einzelnen Bioenergieträger realistisch ist, darüber enthält die Expertise der Deutschen Bank detaillierte Angaben. Mit Blick auf die Biogasanlagen hält Firmenchef Schmack etwa 14 Cent/kWh für machbar. Durch Skaleneffekte seien durchaus auch 12 Cent/kWh realistisch.

Experten kritisieren aber den Ansatz in der Branche, die Anlagenbetreiber nur auf ihre Rolle als Bandlastlieferanten zu begrenzen. Dort bleibe Kohle- oder Atomstrom die günstigere Variante. Viel Potenzial sieht Schmack hingegen in der Option, das Biogas zu speichern und die Energie bei Spitzenlastbedarf ganz gezielt in das Stromnetz einzuspeisen.

Experten halten auch die Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz für ein interessantes Thema. In beiden Fällen müssen jedoch die gesetzlichen Rahmenbedingungen erst noch geschaffen werden.

Potenzielle Investitionen sind auch deshalb nicht einfach zu handhaben, da innerhalb der Bioenergien eine scharfe Konkurrenz herrscht.

Etwa könnten die Produzenten auch Treibstoff mit Hilfe von biogenen Ressourcen produzieren, allerdings gibt es auch in diesem Bereich eine große internationale Konkurrenz, beispielsweise aus Brasilien. Derzeit unternehmen die großen Player in der Automobilindustrie enorme Anstrengungen. Shells Aktivitäten mit Choren im Bereich Gas-to-Liquid-Technologien sind in diesem Bereich zukunftsweisend.

Doch gibt es hier auch von Seiten der Biogasanlagenentwickler und -betreiber konkrete Gegenargumente. Die Produktionskosten pro Liter Biokraftstoff seien aber im Vergleich zu Biogasanlagen noch deutlich höher, gibt Branchenkenner Schmack zu bedenken: „Biogasanlagen sind deshalb energetisch und wirtschaftlich derzeit die klar bessere Variante.“

Offen ist auch noch die Frage, wie die Zukunft der Branche im Konzert mit anderen erneuerbaren Energien wie der Windkraft aussehen könnte. Biogas hat in der Bevölkerung ein weitgehend positives Image. Die potenziellen Standorte am Rande von Städten, Gemeinden und Gewerbegebieten sind öffentlich relativ wenig umstritten.

In 10 Jahren auf Windkrafthöhe

Der Wachstumspfad der Biogasanlagen dürfte also solide verlaufen. „ In zehn Jahren können wir die Windkraft in Deutschland in puncto Stromerzeugung eingeholt haben“, hofft Ulrich Schmack. Der Experte rechnet im Jahr 2010 mit rund 7.400 und bis 2015 sogar mit rund 15.000 biogasbetriebenen Anlagen, basierend auf der Prognose, dass das EEG in der derzeitigen Form als Mindestpreismodell bestehen bleibe.

Weiteres Verbesserungspotenzial gibt es auch noch bei den politischen Rahmenbedingungen in Bezug auf die Einspeisung. Etwa könnten die Preisunterschiede zwischen Tag- und Nachtstrom nivelliert werden. „Auch die Boni-Anreize für die Kraft-Wärme-Kopplung und nachwachsende Rohstoffe sind ein wichtiges Planungsinstrument und sollten entsprechend gehalten bzw. ausgebaut werden“, fordert Ulrich Schmack.

Interview: Ulrich Schmackes: Wo steht denn Deutschlands Biogasszene im internationalen Vergleich?

In den letzten zehn bis fünfzehn Jahren sind erhebliche Biogas-Kompetenzen in Deutschland aufgebaut worden, zunächst durch die Vergärung von Gülle, später kam ein Boom in der Biomüll-Vergärung hinzu. Auf beiden Gebieten konnten wir sehr viele Erfahrungen auf der verfahrenstechnischen Seite gewinnen. Weltweit sind wir mit unseren Anlagen derzeit die Spitzenreiter und deshalb wird die Nachfrage nach unseren Technologien weiter steigen.

es: Gibt es noch gravierende Wachstumshemmnisse?

Zum einen gibt es noch eine Reihe von Herausforderungen bei der Vergärung nachwachsender Rohstoffe hinsichtlich der technischen Anlagenoptimierung, um diese noch effizienter für die Strom- und Wärmegewinnung zu nutzen. Das zentrale Problem sehe ich aber darin, dass Up­scaling-Effekte in Deutschland durch die EEG-Förderrichtlinien nur bis zu einer Leistung von 500 kW greifen.

es: Sind uns andere also in dieser Hinsicht voraus?

Andere Länder, wie beispielsweise Italien oder Holland, unterliegen weit weniger einer derartigen Leistungsbeschränkung und können somit bei größeren Projekten im Bereich zwischen ein bis drei Megawatt schneller Erfahrungen in der Betreiberpraxis sammeln.

es: Wie erklären Sie sich trotzdem den Trend, dass die Bioenergie plötzlich auch in Kreisen eher konservativer Kapitalgeber als eine der Schlüsselbereiche unserer künftigen Energieversorgung gehandelt wird?

Der Hauptgrund liegt sicher in steigenden Energiepreisen einerseits und der Wirtschaftlichkeit der Biogasanlagen andererseits, natürlich auf Grundlage des EEG und dessen gesicherter Vergütung über zwanzig Jahre hinaus. Um aber am eigenen Beispiel anzuknüpfen: Schmack Biogas arbeitet seit der Firmengründung im Jahr 1995 an der Optimierung der technischen und biologischen Prozesse von Biogasanlagen. Den zweiten Preis beim diesjährigen Energy Globe Award werten wir als Ergebnis dieser konsequenten Arbeit.

es: Das klingt sehr ambitioniert, was heißt das konkret?

Wir arbeiten derzeit beispielsweise an einem Projekt zur Effizienzsteigerung der Biogasnutzung durch Solarenergie. Ziel des Projektes ist, Biogasanlagen bei gleichzeitiger Entfernung der Schadgase und Reduzierung des Kohlendioxidgehaltes im Gas effizienter zu machen. Die Effektivität der Biogasproduktion wird durch Ausnutzung von Sonnenenergie gesteigert. Die Kombination beider Verfahren hat hervorragende Synergieeffekte.

Erschienen in Ausgabe: 12/2005