Im letzten Schritt der Gesamtbewertung wird auf der Ebene der Energiedienstleis-tungen (EDL) jeweils ein konkreter Anwendungsfall aus den Bereichen Transport, Wärme und Strom untersucht. Die Anlagen, die für den Vergleich der unterschiedli-chen Energieträger herangezogen wurden, sind:
Energiedienstleistung Transport: Erdgas PKW 75 kW und Diesel PKW 80 kW Leistung, jeweils mit 15.000 km pro Jahr
Energiedienstleistung Wärme: Erdgas Heizkessel und Heizöl-Heizkessel, jeweils mit 300 kW Leistung und 344 MWh pro Jahr Wärmelieferung.
Energiedienstleistungen Strom und Wärme: Mikro Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) mit 65 kWel Leistung und 414 MWh pro Jahr Stromlieferung.
Die Biomethan KWK wird außerdem mit 2 Biogas-BHKW-Varianten direkt bei der Biogas-Anlage verglichen: Gesamtwirkungsgrad von 60 %igen und 100%igen Wärmenutzung.
Alle Energiedienstleistungen werden mit drei ausgewählten Erzeugungspfaden be-wertet. Hierfür wurden die Biomethan-Erzeugungspfade mit dem größten landwirt-schaftlichen Potential (1a: 800 m³/h Energiefruchtfolge), den besten ökonomischen Werten (3b: 400 m³/h Reststoffe) und den besten ökologischen- und Marktwir-kungs-Werten (9b: 20 m³/h Rinder & Schweinegülle) ausgewählt.
Die Detailergebnisse dieser Vergleiche werden in den nachfolgenden drei Tabellen mit der relativen Veränderung von Biomethan zu den Referenz-Energieträgern an-gegeben.
Tabelle 11 – Transport-Energiedienstleistungen: Übersichtstabelle Gesamtbewer-tung
Energiedienstleistung Transport PKW 75 - 80 kW, 15.000 km/a, Vergleich Biomethan zu Erdgas und alternativen Energieträgern
Tabelle 12 – Wärme-Energiedienstleistung: Übersichtstabelle Gesamtbewertung
Energiedienstleistung Wärme mit Heizung Internat 300 kW, 344 MWh/a, im Vergleich Biomethan zu Erdgas und Heizöl
Erdgas 150% 172% -372% -921% -134% -49% -94% 118 125 1,48
Heizöl 115% 143% -303% 415% -129% -34% -95% 96 107 1,61
Tabelle 13 – Strom u. Wärme-Energiedienstleistung: Übersichtstabelle Gesamt-bewertung
Energiedienstleistung Strom und Wärme aus Mikro-KWK in Einkaufszentrum, 65kWel, 414 MWh/a, Vergleich zu Erdgas u. Biogas-BHKW
Erdgas 92% 135% -80% 1946% 72% 177% -80% 143 172 1,39
Biogas-BHKW 60%
Wirkungsgrad 180% 30% -17% 164% 547%
Biogas-BHKW
Wirkungsgrad 25% 180% -36% 54% 56%
Biogas-BHKW 100%
Wärmenutzung
25% 180% -36% 54% 56%
Erdgas 329% 424% -380% -1145% -146% -37% -96% 107 113 1,48
Biogas-BHKW 60%
Wirkungsgrad -103% -149% 150% -89% >1000% 84 0 1,57
Biogas-BHKW 100%
Wärmenutzung
-103% -149% 150% -89% >1000% 160 0 0,93
76% keine Treibhausgasreduktion
Aus diesen Tabellen können folgende Ergebnisse abgeleitet werden:
Im Transportsektor ist die Erhöhung der Vollkosten beim Einsatz von Biomethan im Vergleich zu Diesel und Erdgas am geringsten: Beim ökonomisch optimierten Pfad zwischen 2 und 11 %, beim ökologisch besten Pfad liegen die Mehrkosten zwischen 25 und 31%. Dies gilt jeweils unter Berücksichtigung der gültigen Endverbrauchsabgaben im Referenzzeitraum 2008.
Die Treibhausgasemissionen und der Einsatz fossiler Energie weisen in den Energiedienstleistungen Transport und Wärme für alle Erzeugungspfade beträchtliche Einsparungen auf. Diese betragen für Treibhausgasemissionen zwischen 59% und 372%1 und für den fossilen Energieeinsatz zwischen 60%
und 95%. Bei Strom und Wärme aus Kraft-Wärme-Kopplungen zeigen diese Kri-terien im Vergleich zu Erdgas auch beträchtliche Einsparungen (fossile Energie zwischen 76% und 96%, Treibhausgasemissionen zwischen 80% und 380%).
Jedoch im Vergleich zu einem Biogas-BHKW reichen die Werte von einer Einspa-rung (z.B. 103% für Treibhausgasemissionen) bis zu starken Erhöhungen (z.B.
> 1000%2 für fossile Energie).
Versauerung, Ozonbildung und Staubemissionen zeigen unterschiedliche Ergebnisse für die untersuchten Erzeugungspfade. Beim Vergleich mit Erdgas weisen die Umweltwirkungen aber unabhängig von der Art der Energiedienstleistung den gleichen Trend auf. Zum Beispiel zeigt der Pfad 400 m³/h Reststoffe für die Versauerung im Vergleich zu Erdgas immer einer Verbesserung unabhängig davon, ob Biomethan für Transport, Wärme oder Strom- und Wärmeerzeugung eingesetzt wird.
Die relativen Werte sind bei all diesen Kriterien sehr hoch, was mit den beson-ders geringen absoluten Werten erklärt werden kann, daher ist ihre Relevanz für die Bewertung auch nur als gering einzustufen.3
Die geringsten Treibhausgasreduktionskosten zeigen sich bei der Energiedienstleistung Wärme im Vergleich zu Heizöl mit 26 und 66 €/t CO2-Äq., Transport im Vergleich zu Diesel mit 50 €/t CO2-Äq., Strom und Wärme aus KWK im Vergleich zu Erdgas mit 98 €/t CO2-Äq. und im Vergleich zu Biogas-BHKW mit 84 €/t CO2-Äq. jeweils unter Berücksichtigung der gültigen End-verbrauchsabgaben im Referenzzeitraum 2008.
Das Treibhausgasreduktionspotential ist bei allen Energiedienstleistungen in Kombination mit den Erzeugungspfaden 1a 800 m³/h Energiefruchtfolge und 9b 20m³/h Rinder & Schweinegülle zwischen ca. 1 und 2 Millionen Tonnen CO2-Äq.
pro Jahr. Das Reduktionspotential ist bei dem Erzeugungspfad 3b 400 m³/h Reststoffe sehr viel geringer.
Der Vergleich der Energiedienstleistungs- und Biomethan-Erzeugungspfad-Paare untereinander zeigt folgendes Bild:
1 Eine Reduktion größer als 100% ergibt sich bei Nutzungspfaden mit negativen Treibhausgasemissionen. Diese sind auf den Einsatz von Gülle zur Biomethanerzeugung zurückzuführen, da die Referenznutzung der Gülle die Lagerung und direkte Ausbringung höhere THG-Emissionen aufweist (vgl. Kapitel 5.2.1).
2 Durch den absolut sehr geringen fossilen Energieeinsatz bei Biogas-BHKWs bei den Pfaden Energiefruchtfolge und Rinder & Schweinegülle liefert der relative Vergleich mit dem Biomethan-KWK Werte von 547% bis größer als 1000%.
3 Zur Erläuterung: Die Staubemissionen fallen bei Biomethan-Produktion und Einsatz an verschiedenen Stellen in dieser Nutzungskette an.
Die EDL Transport bei Kombination mit dem Biomethan-Erzeugungspfad mit dem größten LW-Potential (1a: 800 m³/h Energiefruchtfolge) liefert im Vergleich zu Diesel und Erdgas überwiegend gute Ergebnisse: Vollkosten Erhöhung von 2 bis 11%, THG-Reduktion von 59 bis 71 %, Reduktion fossiler Energie von 60 bis 73%, THG-Reduktionskosten von 50 bis 192 €/t CO2-Äq. und ein THG-Reduktionspotential von bis zu 1,39 Millionen Tonnen CO2-Äq. pro Jahr. Die Kombinationen mit dem Biomethan-Erzeugungspfad mit den besten ökonomischen Werten (3b 400 m³/h Reststoffe) und den besten ökologischen- und Marktwirkungs-Werten (9b 20 m³/h Rinder & Schweinegülle) liefern ähnlich gute Ergebnisse. Allerdings bietet der Reststoffe-Pfad nur ein sehr geringes THG-Reduktionspotential und der Rinder & Schweinegülle- eine Vollkostenerhö-hung von 25 bis 31 %.
Die EDL Wärme liefert im Vergleich zu Heizöl überwiegend gute Ergebnisse bei Kombination mit dem Biomethan-Erzeugungspfade mit dem größten LW-Potential (1a 800 m³/h Energiefruchtfolge) und mit den besten ökonomischen Werten (3b 400 m³/h Reststoffe): Vollkosten Erhöhung von 8 bis 22 %, Reduktion von 77 bis 84 %, Reduktion fossiler Energie von 77 bis 80 %, THG-Reduktionskosten von 26 bis 66 €/t CO2-Äq. und ein THG-Reduktionspotential von bis zu 1,98 Millionen Tonnen CO2-Äq. pro Jahr. Allerdings ergibt der Ver-gleich dieser Kombination mit Erdgas deutlich höhere Vollkostensteigerungen von 25 bis 42% und THG-Reduktionskosten von 112 bis 158 €/t CO2-Äq.
Die EDL Strom und Wärme auf Basis Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bei Kombination mit den Biomethan-Erzeugungspfaden mit den besten ökonomischen Werten und dem größten LW-Potential ergeben Vollkosten, die um 56 bis 92 % höher liegen als bei Erdgas. Allerdings weist die Kombination mit dem Reststoffe Pfad wieder ein sehr geringes THG-Reduktionspotential auf.
Andere Ergebnisse sind ähnlich gut wie bei den zuvor genannten Kombinatio-nen.
Die EDL Strom und Wärme mit Biogas-BHKWs ist dem Biomethan-Mikro-KWK vorzuziehen, da es zu keiner Reduktion des fossilen Energiebedarfs, in zwei der drei Erzeugungspfad-Kombinationen zu keiner THG-Reduktion und zu stark erhöhten Vollkosten kommt. Voraussetzung für Biogas-BHKW sollte aber eine möglichst hohe Wärmenutzung bzw. zumindest gleich hohe Wärmenutzung wie bei der Mikro-KWK sein.
Dieser Vergleich zeigt eindeutig, dass Biomethan in den Energiedienstleistungen Transport und Wärme zu bevorzugen ist. Die Energiedienstleistung Strom und Wärme mit Biomethan-KWK kann nur bei einer Senkung der Vollkosten empfohlen werden.
Unter Berücksichtigung der derzeit vorherrschenden Infrastruktur ist die Energie-dienstleistung Wärme für Biomethan am aussichtsreichsten, denn Erdgas-Heizkesselanlagen sind am Wärmesektor in großer Anzahl vorhanden im Gegensatz zu Erdgas-Fahrzeugen am Transportsektor. Andererseits liegt auch die Schlussfol-gerung nahe, dass verstärkt in Erdgas-Fahrzeuge investiert werden sollte.