Biogas vs. Photovoltaik – Kosten und Flächen

Ein erster Vergleich von Biogasanlagen mit Photovoltaikanlagen wurde im Energiewendeblog bereits angerissen (https://energiewende-ruesselsheim.de/photovoltaik-statt-biomasse). Insbesondere auf Google+ hat sich eine aktive Diskussion dazu entwickelt. Man hat dem Autor damals finanzielle Absichten unterstellt und eine Spaltung der EE-Befürworter befürchtet. Dennoch oder gerade deswegen wollen wir die Angelegenheit vertiefen.

Dazu hat der Verein Energiewende e. V. im Juli 2012 eine Biogasanlage besichtigt. Die Anlage in Wallerstädten im Landkreis Groß-Gerau ist im Besitz der Stadtwerke Groß-Gerau-Versorgungsbetriebe (GGV) und seit 2008 in Betrieb. Eine Beschreibung der Anlage ist hier zu finden. Dem Anlagenbetreiber ist es gelungen, den Anteil von Mais an den Einsatzstoffen von ursprünglich fast 100% auf mittlerweile ca. 60% zu reduzieren. Auf 300 ha Fläche werden nachwachsende Rohstoffe  angebaut. Die Landwirte werden bei der Auswahl der Einsatzstoffe beraten. Ca. 20.000 bis 24.000 t Biomasse gelangen pro Jahr in die Anlage. Ca. 70% der Einsatzstoffe verlassen das System wieder als Wirtschaftsdünger, der Rest wird in Biogas umgewandelt.

Aus dem Biogas werden jährlich ca. 8,0 bis 8,5 Mio. kWh Strom erzeugt und eingespeist. Die Wärmenutzung im angeschlossenen Trocknungsbetrieb führt dort zu einer Reduzierung des Heizölverbrauchs um 90.000 bis 300.000 l/a, je nach Produktion. Durch die Nutzung zumindest eines Teils der überschüssigen Wärme liegt der Gesamtnutzungsgrad bei ca. 50-60% bezogen auf das eingesetzte Biogas.

Der persönliche Eindruck von den für den Betrieb verantwortlichen Personen war überzeugend. Die Notwendigkeiten der Landwirtschaft, der Umwelt und des Unternehmens werden  verantwortungsvoll und kompetent ausbalanciert.

Energiewirtschaftlich produziert die Anlage im wesentlichen Grundlaststrom. Versuche einer eher bedarfsorientierten Erzeugung wurden unternommen, jedoch gibt es wirtschaftlich keine Gründe dafür, da z. B. Spitzenstrom aktuell nicht wesentlich besser bezahlt wird als Grundlaststrom. Da es keinen Gasspeicher auf der Anlage gibt, wäre ohnehin nur eine begrenzte Reduzierung der Stromproduktion möglich, da die biologischen Prozesse die das Gas erzeugen, nur sehr träge regelbar sind. Biogas aus Anlagen ohne Gasspeicher oder Gaseinspeisung kann also als Ersatz für Grundlastkraftwerke genutzt werden, nicht jedoch zur Kompensation der fluktuierenden Erzeugung aus Sonne und Wind.

Im Nachgang zum Besuch wurden mit den Daten der Anlage ein weiterer Vergleich zu einer PV-Anlage gleicher Fläche gewagt
(s. Biogasanlage_vs_PV_Kostenvergleich_hps_20120720).
An den früheren Einschätzungen zur Flächeneffizienz (s. o.) hat sich nichts geändert. Auf der gleichen Fläche ließe sich mit PV ungefähr das 15-fache an Energie erzeugen.

Neu ist eine Kostenbetrachtung, die nur näherungsweise durchgeführt wurde, da uns der Betreiber der Biogasanlage keine Daten zur Wirtschaftlichkeit der Anlage gab. Das Ergebnis zeigt Erzeugungskosten von ca. 113 €/MWh für die Biogasanlage und ca. 95 €/MWh für die Mega-PV-Anlage. Auch hier ergibt sich ein Vorteil für PV.

Betrachtet wurden für die Biogasanlage nur die wesentlichen Kostenblöcke Kapitalkosten, Biomasse, BHKW-Wartung und ein geringer Personalaufwand. Bei den Schätzung der Wartungskosten von sehr großen PV-Anlagen waren wir auf Extrapolationen angewiesen. Der sehr viel höhere (75-fach) Kapitalbedarf macht die Kostenrechnung für die PV-Anlage sehr stark abhängig von den Zinsen. Ich bin von 5% ausgegangen. Ausreichende Sicherheiten vorausgesetzt, lassen sich derzeit deutlich niedrigere Zinsen erzielen.

Bleibender Vorteil für die Biogasanlage ist die gleichförmige Stromproduktion, die im Wesentlichen von der Zuverlässigkeit der Gasmotoren abhängt. Interessant wäre ein Carbon-Footprint beider Techniken, hier sind andere aufgerufen einen Vergleich zu erstellen.

Hans-Peter Scheerer

 

 

Wie gross ist der Speicherbedarf bei schneller Umsetzung der Energiewende mit Photovoltaik und Windenergie?

Professor Volker Quaschning von der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Berlin hat in einem sehr schönen Artikel einmal aufgezeigt, wie groß unser Bedarf an Stromspeichern sein wird, wenn die Energiewende konsequent umgesetzt werden soll.

Er hat eine Simulationsrechnung durchgeführt und geht dabei von 200GWp Photovoltaik und jeweils 50GW Offshore- und 50GW Onshore Windenergie aus. Insgesamt käme man damit auf eine Deckung von 80% des Strombedarfs mit Erneuerbaren Energien. Der Speicherbedarf ist allerdings nicht unerheblich und wird – wie auch schon von Eduard Heindl, dem Erfinder des Lageenergiespeichers, vorgerechnet – nicht mit neuen Pumpspeicherwerken realisierbar sein. Professor Quaschning kommt auf einen Speicherbedarf in der Größenordnung von 30TWh, was dem 750 fachen der derzeit verfügbaren Kapazität entspricht. Es dürfte daher klar sein, dass auf dem Gebiet der Stromspeicherung entschlossenes Handeln dringend erforderlich ist. Wie auch hier im Blog bereits mehrfach thematisiert, schlägt Professor Quaschning hierfür die Kopplung des Stromnetzes mit dem Erdgasnetz vor. Das dürfte die Schlüsseltechnologie sein, um die Ziele zu erreichen.

Photovoltaik billiger als Off-Shore-Wind

Eine aktuelle Studie zu den Stromgestehungskosten von EE veröffentlicht das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (http://www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/presseinformationen-2012/erneuerbare-energietechnologien-im-vergleich)

Die Zahlen sind interessant und konterkarieren die weiterhin laufende Kampagne zur Diskreditierung der Photovoltaik. Eine kurze Zitate aus der Pressemitteilung als Anreißer:

»Ein wesentliches Ergebnis der Untersuchung ist, dass die Stromgestehungskosten bei der Photovoltaik nicht nur in Regionen mit sehr hoher Sonneneinstrahlung, sondern auch in Deutschland unterhalb des Endkundenstrompreises liegen.“

„So belaufen sich an deutschen Standorten die Stromgestehungskosten von Photovoltaik-Kleinanlagen auf 14 bis 20 Cent/kWh.“

„Offshore-Windenergieanlagen verzeichnen dagegen trotz höherer Volllastzeiten von jährlich 3200 Stunden mit 12 bis 16 Cent/kWh deutlich höhere Stromgestehungskosten als Onshore-Anlagen“

Viel Spaß beim Lesen wünscht

Hans-Peter Scheerer

Griechenland und der Solarstrom

Ich habe gerade wieder einmal eine Radiomeldung gehört, in der großmundig verkündet wurde man wolle Griechenland jetzt retten in dem man dort große Solarparks baue und den Strom anschließend nach Nordeuropa liefere.

Energiekommisar Öttinger verkündete, dass es ja viel sinnvoller sei in Griechenland Solarstrom zu erzeugen als in Deutschland und dass man in Griechenland etwa die doppelte Sonneneinstrahlung habe.
Dass diese Argumentation einer kritischen Überprüfung nicht stand hält, sollte sich eigentlich inzwischen auch schon bis zum Energie Kommissar der EU herumgesprochen haben.
Ich habe mir mal den Spaß erlaubt zwei Ertragsberechnungen für Solarstromanlagen durchzuführen:
  1. für die griechische Stadt Irakleon auf der weit im Süden gelegenen Insel Kreta
  2. für die Gemeinde Tegernsee in Bayern.
Ergebnis: Auf Kreta kann man mit einem Solarertrag von 1440kWh/kWp rechnen und am Tegernsee sind es 1180kWh/kWp.
In Griechenland ist der Ertrag also gerade mal um 22% höher als in Bayern

 

Ergänzung: Auf dieser Website kann man die Daten von real existierenden Photovoltaikanlagen in ganz Europa vergleichen. Dort fällt die Statistik etwas positiver für Griechenland aus als bei der Simulation, aber auch hier sieht man, dass maximal 50% Mehrertrag gegenüber Detschland möglich sind und nicht “das Doppelte” wie in den Pressemitteilungen verbreitet wird.

 

Ich bin sehr dafür in Griechenland Solarstromanlagen zu bauen und zwar um dort Kohlekraftwerke und Erdölkraftwerke zu ersetzen.
Bis allerdings griechischer Solarstrom über den Balkan oder über Italien zu uns gelangt, ist er durch die Kosten der dafür erforderlichen Netze definitiv teurer als Strom den man hier direkt auf dem eigenen Dach erzeugen kann.

 

geposted von Matthias Diehl
Solarertrag_irakleonSolarertrag_tegernsee

erneute Reform des EEG

Ein Interview mit Volker Quaschning und Peter Grassmann zur erneuten Novellierung des EEG in den VDE Nachrichten bringt die Situation auf den Punkt:

Droht im Energiebereich schon wieder ein Ausstieg aus dem Ausstieg?

Volker Quaschning ist Professor an der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Berlin.
Peter H. Grassmann war Vorstandsvorsitzender bei Carl Zeiss.