Biogasanlagen optimal flexibilisieren

Wirtschaftlichkeitsberechnung für eine Praxisanlage: Neben der Flexibilitätsprämie sind die Effizienzsteigerungen, die zu zusätzlichen vermarktungsfähigen Strommengen (Marktprämie) führen, die wichtigsten Treiber der Anlagenflexibilisierung. Bei der wirtschaftlichen Bewertung sind jedoch vor allem die kapitalgebundenen Kosten und die Opportunitätskosten in Form der verringerten Erlöse bei der Regelenergievermarktung zu berücksichtigen. (Grafik: DBFZ)
Wirtschaftlichkeitsberechnung für eine Praxisanlage: Neben der Flexibilitätsprämie sind die Effizienzsteigerungen, die zu zusätzlichen vermarktungsfähigen Strommengen (Marktprämie) führen, die wichtigsten Treiber der Anlagenflexibilisierung. Bei der wirtschaftlichen Bewertung sind jedoch vor allem die kapitalgebundenen Kosten und die Opportunitätskosten in Form der verringerten Erlöse bei der Regelenergievermarktung zu berücksichtigen. (Grafik: DBFZ)
24.06.2016

Das Vorhaben OptFlex Biogas hat sich in den letzten vier Jahren mit der optimalen Betriebs- und Flexibilisierungsstrategie für Biogasanlagen und dem Einfluss der Flexibilitätsprämie beschäftigt. Ergebnis: Eine flexible Stromerzeugung ist unter den derzeitigen energiepolitischen Rahmenbedingungen wirtschaftlich, die optimale Strategie ist jedoch anlagenindividuell zu bestimmen.

Mit dem EEG 2012 wurde für Biogasanlagen im Rahmen der Direktvermarktung mit der so genannten Flexibilitätsprämie der Anreiz zur bedarfsgerechten Stromerzeugung geschaffen. 2012 gestartet, zielte das Vorhaben „OptFlex Biogas – Ermittlung eines technisch-ökonomisch optimierten Betriebs flexibler Biogasanlagen (FKZ:03KB073)“ darauf ab, ein technisch-ökonomisches Optimum von flexiblen Bestandsbiogasanlagen zu ermitteln. Die Erfahrungen aus der Einführung der Flexibilitätsprämie für Anlagenbetreiber und den Gesetzgeber wurden gesammelt und beurteilt. Das Vorhaben wurde im Rahmen des Programms „Energetische Biomassenutzung“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.

Das Projektkonsortium bestehend aus dem Deutschen Biomasseforschungszentrum GmbH (DBFZ) und dem Direktvermarkter Next Kraftwerke stellte sich die Frage, wie aus Sicht des Betreibers einer Bestandsbiogasanlage nachträglich eine optimale Betriebs- und Vermarktungsstrategie realisiert werden kann.

Zu diesem Zweck wurden insgesamt fünf Praxisanlagen, die bereits flexibel betrieben werden, untersucht. Dabei wurden elf Flexibilisierungsszenarien unter Berücksichtigung der Anlagenkonfiguration (Erhöhung der installierten Leistung), der Betriebsweise (teil- und vollflexibel) und des angestrebten Fahrplans der Biogasanlage erstellt und hinsichtlich ihrer technisch-ökonomischen Ergebnisse bewertet. Zudem sind die Treibhausgas-Emissionen gegenüber dem vorherigen nicht flexiblen Grundlastbetrieb analysiert worden.

Die Flexibilitätsprämie als Hauptanreiz

Entsprechend der untersuchten Szenarien ist der wirtschaftliche Betrieb vorwiegend auf die Zusatzerlöse der Flexibilitätsprämie zurückzuführen. Außerdem führt die Neuinstallation eines effizienteren Verstromungsaggregates zur Erhöhung der Gesamtstrommenge und damit zu einem steigenden Vergütungsanspruch. Durch die Erhöhung des elektrischen Wirkungsgrades beim Austausch oder durch die Installation von zusätzlichen Verstromungsaggregaten (Blockheizkraftwerken) kann mit einer konstanten Gasmenge mehr Strom erzeugt und vermarktet werden.

Aufgrund der geringen Preisschwankungen an der Strombörse (EPEX Spot SE), an der der Strom des Betreibers durch den Direktvermarkter verkauft wird, spielen marktseitige Mehrerlöse durch die gezielte Verstromung zu hochpreisigen Stunden derzeit nur eine untergeordnete Rolle. Die durch die flexible Fahrweise generierten Erlöse müssen vor allem die kapitalgebundenen Kosten decken, die vorwiegend durch Investitionen in ein neues oder zusätzliches Verstromungsaggregat oder erhöhte Gas- und Wärmespeicherkapazitäten entstehen.

Projektleiter Markus Lauer vom DBFZ fasst die Ergebnisse des Vorhabens zusammen: „Die Flexibilisierung von Bestandsbiogasanlagen wird vorwiegend durch die Flexibilitätsprämie und Effizienzsteigerungen in Folge des Austauschs und der Neuinstallation von Verstromungsaggregaten angestoßen. Eine nachträgliche Optimierung der flexiblen Fahrweise kann die Gesamteffizienz einer Bestandsbiogasanlage signifikant verbessern und die relativen Treibhausgasemissionen verringern.“

Silke Funke / DBFZ