Wann lohnt es sich, den Strom für den Schweinestall mit einer Solaranlage oder einem Blockheizkraftwerk selbst zu produzieren? Wir haben nachgerechnet.
Wenn die Temperaturen an einem sonnigen Tag mittags ihren Höchststand erreichen, drehen auch die Lüfter im Schweinestall auf vollen Touren. „Daher ist der Einsatz einer Photovoltaikanlage gerade im Schweinestall ideal, weil Erzeugung und Verbrauch an einem sonnigen Tag zusammenfallen“, informiert Christoph Gers-Grapperhaus, Energieberater bei der Landwirtschaftskammer Niedersachsen.
Bis vor wenigen Jahren lohnte es sich jedoch noch nicht, den Solarstrom selbst zu verbrauchen. Denn für den ins öffentliche Stromnetz eingespeisten Strom erhält der Stromerzeuger eine Vergütung nach dem Erneuerbare- Energien-Gesetz (EEG). Bis zum Jahr 2011 lag diese bei über 30 Cent je Kilowattstunde (ct/kWh).
Doch das hat sich geändert. Seit Anfang 2012 dürfen Betreiber von neuen Anlagen über 10 Kilowatt (kW) Leistung nur noch 90 % des Stroms einspeisen, 10 % müssen sie bereits selbst verbrauchen. Dazu kommt: Mit der Novelle des EEG im Bereich Photovoltaik hat der Gesetzgeber die Vergütung drastisch abgesenkt. Heute erhält ein Solarerstromerzeuger weniger als 20 ct je kWh. Da viele Landwirte aber bereits deutlich mehr als 20 ct für den Strom bezahlen müssen, ist der Eigenverbrauch interessant geworden. „Es gibt Betriebe, die 70 bis 80 % des ihres produzierten Solarstroms selbst verbrauchen“, weiß Gers-Grapperhaus.
Kleine Anlage ist besser:
Die Höhe des Eigenverbrauchanteils hängt allerdings stark von der Ausrichtung der Photovoltaikanlage, der Größe der Anlage und dem Strombedarf des Betriebes ab. In Übersicht 1 sind diese Einflussfaktoren aufgeführt. Zur besseren Übersicht haben wir die Werte in Übersicht 2 und 3 noch einmal grafisch aufgeführt.Die Auswertung der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) zeigt: Je höher der Stromverbrauch ist, desto stärker steigt auch der Eigenverbrauchsanteil, also der Anteil des er- zeugten Stroms, den der Landwirt im Stall selbst verbraucht. Eine kleine Anlage mit 30 kW kann bei einem großen Betrieb von 3 000 Mastplätzen und hohem Stromverbrauch Eigenverbrauchsanteile von fast 70 % erreichen (rechte Spalte in Übersicht 1).
Bei einer 200 kW-Anlage dagegen kann der Landwirt nur noch 14 % bzw. 16 % des erzeugten Stroms selbst verbrauchen. Allerdings erzeugt die Anlage fast 200 000 kWh Strom im Jahr. Damit kann sie sowohl bei Betrieben mit niedrigem als auch mit hohem Stromverbrauch rund 45 % des gesamten Strombedarfs decken.
Entscheidend für den Eigenverbrauchsanteil ist auch die Ausrichtung der Anlage. Das zeigt in der Übersicht der Vergleich einer 200 kW-Anlage mit Südausrichtung mit einer vergleichbaren Anlage in Ost-West-Richtung. Die in Ost-West-Richtung gebaute Anlage liefert zwar mit 172 000 kWh rund 20 000 kWh weniger Strom als eine Südanlage. Der Eigenverbrauchsanteil ist aber höher, da die Anlage – anders als die Südanlage – morgens und abends noch Strom liefert.
Eine Photovoltaikanlage hat neben dem Stromertrag übrigens noch einen Vorteil für Schweinehalter: Die Module wirken als Sonnenschutz und verhindern ein Aufheizen der Dachhaut. Da- mit erwärmt sich auch die Luft im Dachraum nicht so stark, die als Zuluft in die Stallabteile gelangt.
Batteriespeicher noch teuer:
Damit eine Solaranlage auch den Strom erzeugt, der nachts sowie morgens und abends benötigt wird, wäre eine Batterie interessant. Mittlerweile gibt es über 60 verschiedene Modelle auf dem Markt. Seit Januar 2013 unterstützt die Bundesregierung die Anschaffung über ein Förderprogramm der Kreditanstalt für Wiederaufbau (www.kfw.de). Über 500 Förderanträge sind bereits eingegangen, meldet die KfW.Doch die meisten dieser Batteriespeicher sind derzeit für Privathaushalte ausgelegt. Selbst die größten, speziell für die Landwirtschaft ausgelegten Speicher haben eine Speicherkapazität von nur 60 kWh. Das ist für viele Landwirte zu klein. Während ein Privathaushalt 5 000 kWh im Jahr und damit am Tag etwa 15 kWh verbraucht, liegt der Verbrauch in der Landwirtschaft eher bei mehr als 150 kWh/Tag. Wer also eine Tagesproduktion überbrücken will, benötigt deutlich größere Speicher. „Die Modelle in dieser Größenordnung sind im Moment noch zu teuer“, urteilt Energieberater Gers-Grapperhaus. „Viele Landwirte beobachten die Entwicklung sehr gespannt, da man mit einer Batterie energieautark wird und einen festgelegten Strompreis für die nächsten Jahre hat“, ergänzt Markus Höner, Schweinemäster und Geschäftsführer der Maschinenringtochter Grünes Zentrum Agrar-Service GmbH aus Warendorf.
Wer außerdem eine Photovoltaik-Anlage mit einem günstigen Niedertarif kombinieren kann, fährt ohne Batterie günstiger, rät Dr. Michael Buchholz, Energieberater beim Landesverband Baden-Württemberg für Leistungsprüfungen in der Tierzucht (LKV).
Seiner Meinung nach wird Photovoltaik auch nicht nur ein Thema vor allem für Schweinemäster bleiben: „Je nachdem, wie sich die Energiepreise entwickeln, kann es sich auch lohnen, mit Solarstrom Warmwasser für die Ferkelproduktion zu erzeugen“, ist er überzeugt. Damit wäre Photovoltaik auch eine Alternative zur Solarthermie (also Warmwassererzeugung mit Sonnenenergie), die momentan immer noch relativ teuer ist. Auch eine Wärmepumpe, die mithilfe von Solarstrom betrieben wird, könnte interessant sein.
BHKW für Sauenhalter:
Eine wirtschaftliche Alternative für Sauenhalter ist ein erdgasbetriebenes Blockheizkraftwerk (BHKW). Dieses erzeugt neben dem Strom gleichzeitig auch Wärme. Diese Wärme lässt sich nicht nur zu Heizzwecken nutzen. Der Landwirt kann sie bei Bedarf über eine Absorptionskältemaschine auch zur Kühlung verwenden.Bislang waren die BHKW „wärmegeführt“, was bedeutet: Sie liefen immer nur dann, wenn im Stall Wärme benötigt wird. Der gleichzeitig erzeugte Strom wird bei dieser Betriebsweise ins öffentliche Netz eingespeist. Dafür bekommt der Betreiber für zehn Jahre eine Vergütung nach dem Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz (KWKG).
Die Vergütung setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: Einer im KWKG festgelegten Vergütung, die momentan bei 5,4 ct/kWh liegt, und einem KWK-Index, der aus dem Börsenpreis an der Leipziger Strombörse für Grundlaststrom errechnet wird. Dieser lag im zweiten Quartal 2013 nach Angaben des BHKW-Infozentrums in Rastatt bei 3,26 kWh. Damit liegt die Vergütung für fossilen BHKW-Strom momentan bei 8,7 ct/kWh. „Aus diesem Grund denken viele Landwirte mit Erdgas-BHKW darüber nach, neben der Grundlastwärme auch den im Erdgas-BHKW erzeugten Strom selbst zu verbrauchen“, berichtet Elmar Brügger, Energieberater bei der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen.
Dazu kommt, dass Erdgas aktuell sehr günstig ist. Alternativ ließe sich auch Flüssiggas einsetzen. „Aber Flüssiggas ist pro Kilowattstunde etwas teurer als Erdgas. Und es sind keine langfristigen Verträge möglich“, gibt Brügger zu bedenken.
Bei der Stromproduktion zum Eigenverbrauch ist ein Pufferspeicher erforderlich. Denn nicht immer, wenn Strom benötigt wird (z.B. für die Lüfter im Sommer) gibt es auch Wärmebedarf. Die Wärme lässt sich in dem Puffer zwischenspeichern.
Ein typisches BHKW für konventionelle Sauen haltende Betriebe hat – je nach Schweinebestandsgröße – laut Brügger eine elektrische Leistung zwischen 5 und 20 kW.
Die Wirtschaftlichkeit eines Erdgas-BHKW ist derzeit so gut wie seit zehn Jahren nicht mehr, rechnet Energieberater Christoph Gers-Grapperhaus vor. „Das war vor zwei bis drei Jahren wegen des teuren Erdgases und des günstigeren Strompreises noch anders“, erklärt er.
Außerdem wird die Anschaffung über das Mini-BHKW-Impulsprogramm der Bundesregierung gefördert. Der Betreiber eines BHKW mit 20 kW beispielsweise kann einen Zuschuss von maximal 3 500 € bekommen. Seit dem Start des Programms im April 2012 sind deutschlandweit etwa 4 300 BHKW zwischen 1 und 20 kW gefördert worden.
Wie sieht jetzt die Wirtschaftlichkeit eines BHKW aus? Gers-Grapperhaus hat dafür beispielhaft ein BHKW mit 15 kW elektrischer Leistung durchgerechnet. Die Ausgangswerte dafür sind in Übersicht 5 zu sehen. Bei der Investitionssumme von 47 600 € ist der Zuschuss nach dem Impulsprogramm nicht berücksichtigt.
Strom für 14 ct erzeugen:
Auf Basis dieser Daten lassen sich jetzt verschiedene Szenarien durchrechnen. In der Übersicht 4 ist der Einfluss der jährlichen Betriebsstunden auf die Stromerzeugungskosten aufgeführt. Die Übersicht macht deutlich: Je länger das BHKW läuft, desto günstiger lässt sich der Strom erzeugen. Bei nur 3 000 Be- triebsstunden lässt sich der Strom für fast 30 Cent erzeugen. Er ist damit viel teurer als Strom aus dem Netz. Deutlich günstiger wird es zwar, wenn der Landwirt auch die Wärme verbraucht. Dann kann er den Strom für knapp 20 Cent erzeugen. Doch auch das wäre kaum wettbewerbsfähig gegenüber Netzstrom.Bei 5 500 Betriebsstunden und gleichzeitigem Wärmeverbrauch liegen dagegen die Stromerzeugungskosten nur noch bei 14,1 Cent. Eine längere Laufzeit von 8 000 Stunden senkt die Erzeugungskosten hingegen nicht mehr sehr stark ab, sie liegen bei 13,5 ct/kWh. Das bedeutet: Eine mittlere Auslastung des BHKW zwischen 5 000 und 6 000 Stunden ist optimal.
In Übersicht 6 sind die Auswirkungen verschiedener Energiekosten aufgeführt. Geht man von einem konstanten Erdgaspreis von 6 ct/kWh aus, ist das BHKW erst ab einem Strompreis von 25 ct/kWh wirtschaftlich. Denn erst ab diesem Wert sind Einsparungen möglich. Bei einem Strompreis von 22 ct/kWh darf der Erdgaspreis nicht über 6 ct/kWh steigen. Je teurer Erdgas wird, desto unwirtschaftlicher wird das BHKW, weil die Kosten (rote Säulen) die Kosten für die Wärmerzeugung ohne BHKW übersteigen.
Daraus lassen sich folgende Schlüsse ziehen:
- Ein BHKW sollte so ausgelegt werden, dass es über 5000 Stunden im Jahr läuft.
- Es sollte von der Leistung so ausgelegt werden, dass ein Eigenverbrauch von mindestens 70 bis 80 % des Stroms möglich sind.
- Sinkende Strompreise oder steigende Erdgaspreise verschlechtern die Wirtschaftlichkeit. Hinrich Neumann
