Nicht ohne Grund: Biogas


Veröffentlicht am 21. April 2017

Biogas, Flexibilität, Regelenergie, Energiewende, Strommarkt der Zukunft Biogas ist das Stiefkind der letzten EEG-Novellen. Dies ist nicht nur für viele Betreiber von Biogasanlagen, sondern auch aus Sicht eines Virtuellen Kraftwerks unverständlich. Denn ein Blick in die nicht allzu ferne Zukunft zeigt: Wir werden in Deutschland mittelfristig mehr Flexibilität im Stromsystem brauchen. Das ist das Ergebnis der Kurzstudie „Flexibilität im Strommarkt 2.0“ der r2b energy consulting GmbH, die Next Kraftwerke in Auftrag gegeben hat.

Biogas kann und wird einen wichtigen Beitrag dazu leisten, dass diese benötigte Flexibilität vorhanden ist. Das wissen wir. Denn wir vernetzen seit Jahren tausende Biogasanlagen in unserem Virtuellen Kraftwerk. Und das nicht ohne Grund. Die angesprochene Studie zeigt: Flexibilität bleibt die große Herausforderung für das Stromsystem. Die Nachfrage nach Flexibilität wird steigen und ebenso der Preis dafür. Für Biogasanlagenbetreiber bedeutet dies: Auf der bestehenden Erfahrung aufbauen und flexibilisieren.

Der Bedarf an Flexibilität wird langfristig steigen

Warum sollten sie das tun? Ein wichtiger Grund für die derzeit niedrigen Preise für Flexibilität sind die bestehenden massiven Überkapazitäten auf konventioneller Kraftwerksseite. Es ist heute nicht nur zu viel Strom im Markt, was den Börsenstrompreis drückt und Stromexporte erhöht, sondern auch zu viel Flexibilität. Gleichzeitig ist aber die Abmeldung vieler bestehender konventioneller Kraftwerke bereits beschlossen, ebenso wie der Rückbau der Kernenergie nach 2020. Bis 2020 werden nach unseren Berechnungen mindestens 9.800 MW und bis 2025 etwa 17.900 MW an konventionellen Kapazitäten abgebaut. Wir sind überzeugt, dass wir dann eine starke Knappheit auf dem Markt sehen werden. Dies wird noch verstärkt durch eine starke Zunahme an fluktuierenden Erneuerbaren Energien im System durch den weiteren Ausbau von Solar und Wind. In der Kombination steigt die Nachfrage nach Flexibilität – und ebenso der Preis dafür. Zum Beispiel erwarten wir für das Jahr 2025 einen um 25 Prozent gesteigerten Bedarf an Flexibilität beim Ausgleich von Knappheitssituationen im Vergleich zu 2016. Um diesen erhöhten Bedarf an Flexibilität zu decken, gibt es unterschiedliche Optionen, die wiederum für unterschiedliche Märkte – Regelenergiemarkt, Day-Ahead-Markt, Intraday-Markt – attraktiv sind.

Biogasanlagen leisten einen entscheidenden Beitrag für ein stabiles Stromsystem

Die Bereitstellung von Flexibilität durch Biogasanlagen ist eben eine solche Option. Denn Biogasanlagen sind immer noch die flexibelsten und am einfachsten einsetzbaren erneuerbaren Anlagen, um Flexibilität am Markt anzubieten. Das wird schon an dem Beitrag deutlich, den Biogasanlagen bereits heute für ein stabiles Stromsystem leisten. Ein Beitrag, der unserer Meinung nach oft nicht ausreichend anerkannt wird.

Alleine wir vernetzen heute in unserem Next Pool fast ein Drittel der rund 9000 Biogasanlagen in der EEG-Förderung in Deutschland. Damit bieten wir zum einen Regelenergie an. Wir können die Anlagen innerhalb von Sekunden herauf oder herunter regeln. Mit dieser Fähigkeit können die Anlagen die heute am wertvollsten Sekundärreserve (SRL) anbieten. Wir allein stellen mit den Biogasanlagen in unserem Next Pool mehr als zehn Prozent der gesamten negativen SRL in Deutschland. Nach unseren Schätzungen kann mehr als ein Viertel der negativen SRL heute durch Biogasanlagen bereitgestellt werden. In diese Schätzung fließt unser Portfolio und das weiterer Aggregatoren in Deutschland ein, die auch dezentrale Anlage vernetzen. Das zeigt das Ausmaß, mit dem Bioenergie schon heute zur Netzstabilität beiträgt.

Regelenergie aus Biogasanlagen

Bei der Lieferung von Regelenergie ist nicht nur die schnelle Reaktionsfähigkeit ein Vorteil der Technologie. Biogasanlagen können auch sehr exakt die Abrufe nach Regelenergie abfahren. Während Großkraftwerke in der Regel in 10 MW-Schritten fahren, sind Biogasanlagen in der Lage kilowattscharf dem Abruf zu folgen. Biogasanlagen haben auch dazu beigetragen, dass die Vorhaltung von Regelenergie wesentlich günstiger geworden ist. Vernetzt in Virtuellen Kraftwerken haben sie das Angebot für Regelenergie erheblich erhöht. So sind die durchschnittlichen Leistungspreise stetig gesunken und damit auch die Kosten für die Regelenergievorhaltung. Das wiederum entlastet die Netzentgelte, die die Endverbraucher zahlen – zumindest dahingehend, dass sie nicht noch stärker angestiegen sind. In Zahlen sieht das so aus: Laut der Bundesnetzagentur sind die Kosten für die Vorhaltung der Sekundärregelleistung von 593 Millionen Euro in 2010 auf 227 Millionen Euro in 2014 gesunken. Das ist eine Senkung von rund 366 Millionen Euro innerhalb von vier Jahren.

Biogasanlagen wirken wie eine große Batterie

Neben der Bereitstellung von Regelenergie verlagern auch immer mehr Biogasanlagen ihre Stromproduktion in Zeiten höherer Strompreise an der Strombörse. Dies geschieht abseits des Regelenergiemarkts der ÜNB am regulären Strommarkt an der Börse. Die Anlagen erhalten über unser Leitsystem Preissignale von der Börse und richten daran ihre Stromproduktion aus. Schauen wir auf die Entwicklung in den vergangenen fünf Jahren, müssen wir feststellen, dass sich hier enorm viel getan hat. Und wir sehen, dass die Zahlen stetig steigen. In unserem Virtuellen Kraftwerk laufen bereits 310 Technische Einheiten mit einer Leistung von rund 120 MW bedarfsorientiert. Der flexible Hub pro Tag beträgt dabei etwa 40 MW. Dies ist die Leistung, die jederzeit flexibel abrufbar ist. So können diese Biogasanlagen im Virtuellen Kraftwerk an der Strombörse agieren wie eine große Batterie.

Um genauer zu sein, bieten allein diese Biogasanlagen in unserem Portfolio damit mehr Flexibilität als die aktuell größten Batterien in Deutschland. Diese liegen bei einer Leistung von etwa 10 bis 15 MW. Auch wenn sich gerade sehr viel tut in der Entwicklung größerer Batterien, kann sich ein flexibler Hub von 40 MW an der Strombörse sehen lassen. Zum Vergleich: Ein deutscher Kraftwerksbetreiber investiert momentan 100 Millionen Euro in sechs Großbatteriesysteme à 15 MW, der daraus resultierende flexible Hub dürfte bei rund 45 MW liegen. Angesichts dieser Investitionskosten lässt sich abschätzen, welche Summen das Stromsystem bereits dadurch gespart hat, dass Virtuelle Kraftwerke die Flexibilitätspotenziale von dezentralen Biogasanlagen gehoben und dem System zur Verfügung gestellt haben. Damit möchten wir in keiner Weise die enorme Bedeutung von Batterien für die zukünftige Versorgungssicherheit klein reden. In einem Stromsystem, das mehrheitlich auf Wind und Sonne setzt, ist die Frage nach der Speicherung von Energie eine, die beantwortet werden muss. Auf dem Weg dahin gibt es derzeit jedoch noch kostengünstigere Möglichkeiten, Flexibilität bereitzustellen: Indem zunächst die Flexibilität gehoben wird, die bereits existiert – zum Beispiel in Biogasanlagen.

Auf Grund unserer Erfahrung sind wir überzeugt, dass Biogas sich als Technologie sehr gut schlägt. Natürlich ist keine Technologie perfekt. Von großflächigem Maisanbau bis vergleichsweise teuer – Biogas hat schon viel Schelte einstecken müssen. In diesen Debatten wird jedoch aus unserer Sicht zu selten anerkannt, wie viel Biogas heute schon für die Versorgungssicherheit in Deutschland leistet. Wir finden, dieser Beitrag lässt sich nicht weg reden und muss bei der Bewertung der Technologie immer einbezogen werden.

Hinweis: Dieser Beitrag erschien auch in der Fachzeitschrift "Biogas Journal", Ausgabe 2/2017.


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Jochen Schwill ist einer der Gründer und Geschäftsführer von Next Kraftwerke. Er ist verantwortlich für Produktentwicklung und die Technik unseres Virtuellen Kraftwerks.

Kommentare
Christian Sperling: (09.05.17)
Sehr geehrter Herr Jaske, zunächst einmal vielen Dank für Ihre Interesse an unserer Website und unserem Blog. Die in unseren Artikel erwähnte Studie hat vorrangig Aspekte der Prognose des Flexibilitätsbedarfs am Strommarkt der 2020er Jahre untersucht. Unserer Meinung nach kommt Biogas ökologisch wie ökonomisch eine Schlüsselrolle in einem System der Erneuerbaren Energien zu, da es durch seine Flexibilität in der Stromerzeugung den Ausgleich der volatilen Energieträger Wind und Sonne herstellen kann. Dieser zwingend notwendige Ausgleich müsste, gäbe es Biogasanlagen nicht, von Kohle-, Erdgas- oder sogar Ölkraftwerken hergestellt werden; andere neuartige Technologien wie Batteriespeicher, Power-to-X oder Demand-Side-Management können diese Aufgaben (noch) nicht im selben Maße im Feld übernehmen. Kohlekraftwerke hingegen weisen für eine effektive Flexibilisierung zu lange Reaktionszeiten auf, Erdgas und Öl sind unverhältnismäßig teuer – vom vergleichsweise hohen CO2-Ausstoß aller dieser drei Energieträger ganz zu schweigen. Mit dem EEG 2017 wurde eine stufenweise Reduzierung des Getreide- und Maisanteils im Substrat beschlossen; ab 2021 dürfen nur noch 44 Prozent dem Gärsubstrat zugemischt werden. Schon jetzt wird der Anteil der landwirtschaftlichen Rest- und Abfallstoffe erhöht, es gibt reine Gülle- oder Mistanlagen und es wird extensiver Grünlandaufwuchs aus Kleegras und Luzerne eingesetzt, der auch zu einer Verbesserung der Bodenkultur beiträgt. Alles in allem verhält es sich aus unserer Sicht so, dass die Umweltprobleme und Folgekosten des erneuerbaren Energieträgers Biogas im Vergleich zu seinen fossilen Alternativen als deutlich geringer einzuschätzen sind.
Wolfgang Jaske: (05.05.17)
Frage: werden in der Studie auch alle mit BGA einhergehenden Umweltprobleme und deren Folgekosten berücksichtigt? Ich bin sehr für eine allumfassende Betrachtung.

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