Das neue Biomassepaket schreibt vor, dass Biogasanlagen beim Wechsel in die Anschlussvergütung mindestens 3,6-fach überbaut sein müssen. Alfons Himmelstoss, Geschäftsführer der AEV Energy GmbH aus Dresden, schlägt vor, Biogasanlagen künftig mit großen Batteriespeichern zu kombinieren, um damit eine höhere Überbauung zu ermöglichen.
Worin sehen Sie die Vorteile von Batteriespeichern im Vergleich zur Biogasanlage?
Himmelstoss: Ich sehe den Batteriespeicher als Ergänzung einer bestehenden Biogasanlage. Die Zukunft der Biogasanlagen ist die bedarfsgerechte Stromerzeugung. Das Ende Januar mit dem „Biomassepaket“ geänderte Erneuerbare-Energien-Gesetz fordert von Anlagen, die eine Anschlussvergütung haben wollen, eine mindestens 3,6-fache Überbauung. Da kommen viele Anlagen aber an ihre Grenzen. Denn nicht überall ist der Platz für zusätzliche BHKW, größere Gasspeicher oder zusätzliche Wärmepufferspeicher vorhanden.
Dazu kommen das aufwendige Genehmigungsverfahren, die Auflagen für die Störfallverordnung usw. Und die Investitionskosten können schon bei einer doppelten Überbauung so hoch sein, wie die Erstinvestition der Biogasanlage. Gerade Anlagen, die noch nicht flexibilisiert haben oder einen Investitionsrückstand haben, haben es schwer, Kredite in zehn oder zwölf Jahren zurückzuzahlen.
Wie kann da ein Batteriespeicher helfen?
Himmelstoss: Wir trennen die kontinuierliche Biogaserzeugung mit Verstromung von der Einspeisung. Der Batteriespeicher übernimmt die Funktion eines Spitzenlast-BHKW zur bedarfsgerechten Einspeisung. Ich kann damit wie mit einem zusätzlichen Gasspeicher die Biogasproduktion und die Stromerzeugungseinheit, also das BHKW, voneinander trennen. Dafür ist nur eine Änderungsanzeige nach §15 BImSchG sowie ein Bauantrag nötig. Weil nicht mehr Gas produziert wird, sind die Störfallverordnung sowie die Nachhaltigkeitsverordnung kein Thema.
Sollte die Anlage dafür schon eine gewisse Flexibilität haben?
Himmelstoss: Das muss nicht unbedingt. Man kann auch mit der Batterie die Forderung nach der 3,6-fachen Überbauung erfüllen. Bei einem ausreichenden Netzzugang kann problemlos eine 10- bis 12-fache Überbauung möglich sein, ohne die Biogasanlage zu verändern. Aber nicht die Leistung der Batterie ist das Nadelöhr, sondern der Netzanschluss.
Wie groß muss die Batterie sein?
Himmelstoss: Wenn man eine Biogasanlage mit 500 kW Bemessungsleistung nimmt und den Strom 12 Stunden speichern will, benötigt man eine Kapazität von 6000 kWh. Theoretisch kann die Batterie dann 6 MW in der Stunde einspeisen. Das muss der Netzanschluss auch hergeben. Das bleibt eine Herausforderung, selbst wenn der Speicher erst in zwei Stunden vollständig entleert ist, die Abgabeleistung also bei 3 MW liegt. Wichtig ist, dass der Speicher vormittags von 6 bis 9 Uhr entlädt und dann mittags Strom aufnimmt in der Zeit, wenn der Strompreis negativ ist. Später kann er Strom einspeisen, wenn der Preis wieder hoch ist.
Aber das können doch Photovoltaikanlagen viel günstiger.
Himmelstoss: Ja, Solarstrom ist zwar günstiger, aber nur in der Erzeugung, also im Sommer von 10:00 bis 16:00 Uhr. Damit schafft man zudem nur einen Lade-Entlade-Zyklus am Tag. Dazu kommt, dass wir nur im Sommerhalbjahr vollen Solarstromertrag haben. Damit wären mit Solarstrom ca. 180 Ladezyklen im Jahr möglich. Im Winter fehlt mir der Solarstrom. Der Batteriespeicher kostet dann nur. Auch der Überschussstrom ist im Winter nicht vorhanden. Wenn ich Speicherkosten von 10 bis 15 ct/kWh und Erzeugungskosten beim Solarstrom von 5 ct/kWh rechne, bin ich schon bei den 20 ct, für die Biogasanlagen heute produzieren können.
Bei einer Batterie an einer Biogasanlagen dagegen kann ich jeden Tag zwei Zyklen fahren, also 730 im Jahr. Das senkt die Speicherkosten bei Biogasstrom erheblich. Man könnte ja auch die Biogasanlage mit einer PV-Anlage kombinieren, den Speicher also tagsüber im Sommer mit PV-Strom laden, während das BHKW stillsteht. Das BHKW kann den Speicher dann nachts wieder laden. Im Winter, wenn kein PV-Strom zur Verfügung steht, könnte man die BHKW-Kapazität erweitern, weil da dann ja auch mehr Wärme benötigt wird. Ebenso denkbar ist die Kombination mit einer Windkraftanlage. Mit der Batterie kann ich auch den landwirtschaftlichen Betrieb rund um die Uhr mit Eigenstrom versorgen oder Ladesäulen beliefern.
Wie läuft der Betrieb praktisch ab?
Himmelstoss: Der gesamte erzeugte Strom fließt kontinuierlich oder gemäß den Betreibervorgaben und ohne Einfluss des Direktvermarkters in die Batterie. Der Direktvermarkter kann den Strom bedarfsgerecht sekundengenau mit hoher Leistung an das Netz abgeben. Die Entladungszeit beträgt je nach Auslegung zwischen vier und sechs Stunden, die Entlademenge am Tag zwischen 10.000 und 12.000 Kilowattstunden (kWh) bei einer Entladeleistung der Batterie von bis zu 5.000 und 6.000 kW.
In Zeiten hoher Strompreise kann das BHKW direkt ins Stromnetz einspeisen, ohne den Umweg über die Batterie. Das würde die Überbauung der Anlage weiter erhöhen. Der Vorteil der Batterie ist, dass man die ganze Speicherleistung in einem einzigen Container hat. Außerdem kann der Direktvermarkter das System komplett stufenlos steuern und Einschränkungen durch den Füllstand des Gasspeichers oder dem Pufferspeicher für Warmwasser entfallen.
Wofür ist das hilfreich?
Himmelstoss: Die Vermarktung von Strom ist künftig auf Betriebsviertelstunden bezogen. In einer Viertelstunde kann der Preis hoch sein, in der nächsten wieder niedrig. Das kann man mit einer Batterie wesentlich genauer steuern. Das BHKW regelt bei hohen Temperaturen oder hohen NOx-Werten runter. Den Speicher interessiert das alles nicht.
Mit welchen Investitionskosten muss man rechnen?
Himmelstoss: Die Investitionskosten liegen etwa zwischen 250 und 350 €/kWh Kapazität für die Batterie inkl. Container und Wechselrichter. Dann kommt noch die Netzanbindung dazu.
Wie sieht das mit dem Flexzuschlag aus, würde der auch für die Batterie gezahlt werden? Und reicht er aus?
Himmelstoss: Das ist noch offen. Gerechnet werden könnte hier die Leistung am Netzanschlusspunkt, nicht die Speicherkapazität des Speichers. Die Leistung, mit der die Batterie ins Netz einspeist, wäre die flexible Leistung.
Was man dagegen rechnen muss: Anders, als bei sonstigen Investitionen ist es nicht so, dass die herkömmliche Flexibilisierung spezifisch günstiger wird, wenn man größer baut. Denn je stärker ich überbaue, desto mehr muss ich bei der Bestandsanlage anpassen: Gasleitungen, Verdichter, Speicher usw. Es gibt also keine Degression. Was noch dazu kommt: Die Preisausschläge am täglichen Strommarkt werden nicht so hoch bleiben wie heute. Das beeinflusst die Wirtschaftlichkeit.
Woran machen Sie das fest?
Himmelstoss: Im Moment werden sehr viele Batteriespeicher dazu gebaut. Sie alle haben das Geschäftsmodell, dass sie bei niedrigen Strompreisen speichern und bei hohen Strompreisen einspeisen. Das wird die Spitzen auf Dauer glätten. Mein Fazit: Mit der Batterie kriege ich eine höhere Überbauung hin und bin ungefähr von der Wirtschaftlichkeit wie bei einer zweifachen herkömmlichen Überbauung.
