Mit erneuerbaren Energien Geld verdienen? Informationsveranstaltung der Raiffeisenbank Erding am 23. Oktober 2006 Stefan Berenz Lehrstuhl für Wirtschaftslehre des Landbaues, Freising – Weihenstephan Technische Universität München
Schwerpunkte 1. Wettbewerbskraft der erneuerbaren Energien - Wer bezahlt? 2. Der Landwirt als Energiewirt - Rohstofflieferant - Energieerzeuger Biogas Fotovoltaik 3. Zusammenfassung - Ausblick
erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
Mit erneuerbaren Energien Geld verdienen?
2
140
Mehrwertsteuer
120
Mineralölsteuer
100
Vermarktung
20
Pressen
0
Rohstoff nz in
40
Vergasung u. Synthese Veresterung
E EtO tOH H (B Ä)
60
B BT TL L(D Ä)
Vergärung
P PÖ Öl l (D Ä) RM RM E E( DÄ )
80
Ag Dies e rar die l se He l izö l
Cent/l Kraftstoff
Produktionskosten und Abgaben ausgewählter Kraftstoffe in Deutschland
Be
nach: MWV 2006, Igelspacher 2003, Graf 2005, FNR 2005d, FNR 2006, PÖl: Pflanzenöl, RME: Rapsölmethylester (Biodiesel), BTL: Biomass To Liquid, EtOH: Ethanol, BGBl. 2006
DÄ: Dieseläquivalent, BÄ: Benzinäquivalent erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
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3
60 Cent/kWh 50 40
Kraftwerk Brennstoff
30 20 10 0
Ko hl e
60 0 G M as 60 W 0 M W Bi og as Bi 0,1 5 Pf og M la a W s nz 0, en 5 öl Pf M la W BH nz K en W öl -B 0,0 0 H KW 8 M W 0, 11 M W W in dk W raft in dk 0,6 M W raft W in 1 ,5 dk M ra W ft 2, Fo 5 M to W vo lta ik Fo 0,0 0 to vo 5 M lta W ik 1 M W
Erzeugungskosten elektrischer Strom
Erzeugungskosten für elektrischen Strom
Preiskorridor EEX Stundenkontrakte
Quelle: eigene Darstellung nach Kaltschmitt 2006, StMLU 2002, EEX 2006 erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
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4
100 80 €/MWh
Heizanlage
60
Brennstoff
40 20
6,5 0,60 154
85
200
10
00 Brennstoffkosten
in jeweiliger Einheit
rei s Ma rkt p
Ge tr
eid e
Ho lzp ell ets
Ha ck sc hn itze l
Sc he ith olz
Er dg as
0
He izö l
Wärmegestehungskosten
Wärmebereitstellungskosten aus verschiedenen Energieträgern
Einheit Brennstoff: €/l
Cent/kWh
€/tatro
€/tatro
€/tatro
€/dt
nach C.A.R.M.E.N. e.V. 2006, MWV 2006, EUROSTAT 2006 erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
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5
Wohlfahrtsanalyse 0,2
20
Cent/kWhel
€/l DÄ 0
0
RME
Biogas
Fotovoltaik
∆ W = - 9 Cent/kWhel
-0,2
-20
∆ W = - 0,30 €/l DÄ ∆ W = - 45 Cent/kWhel
-0,4
-0,6
-40
-60 Staatsausgaben/Verzicht Einnahmen Nutzen für die Landwirtschaft Nutzen durch Ersparnis bzw. Zusatzbelastung für den Verbraucher
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6
Bioethanol aus Weizen Weizenpreis €/dt 10
7 DB €/ha
Ethanolkosten €/l 0,58
- 100
120 50
0,51
67 Rohölpreis $/b
1,20 1,35 Verbraucherpreis (inkl. MWSt.) €/l Benzinäquivalent erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
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eigene Darstellung nach LFL 2006, IGELSPACHER 2003, MWV 2006
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Der Weg vom Substrat zum Strom am Beispiel 1 Hektar Silomais Silomais: 45 t FM/ha, TS-Gehalt 32% 175 m³ Biogas/t FM, 52% CH4 Biogas: 7.875 m³ Biogas, 40.950 kWh ŋel = 37% Strom: 15.150 kWhel 16 Cent/kWhel
ŋth = 45% Wärme: 18.400 kWhth mind. 30% für Fermenter
Erlös: 2.400 €/ha
max. 50% nutzbar 4 Cent/kWhth
Einsparung: bis zu 350 €/ha
Energiegehalt Methan (CH4): 10 kWh/m³, Energiegehalt Heizöl: 10 kWh/l
erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
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Projekt Biogasanlage Idee – Projektskizze - Wirtschaftlichkeit 1. Substrate: Verfügbarkeit, Sicherheit, Kosten 1.000 Schweinemastplätze, 200 ha Silomais 2. Größenordnung Biogasanlage 450 kWel, Fermenter 3.000 bis 3.500 m³ Investitionsvolumen 3. Massenströme – Arbeitszeitbedarf hin: 3.000 m³ Gülle, 9.000 t Silomais weg: 10.000 m³ Gärrest Substratbeschaffung mind. 2.000 AKh Betrieb und Wartung der Anlage mind. 1.000 AKh 4. Wirtschaftlichkeit erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
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9
Ableitung der Kosten für Maissilage frei Fermenter Ertrag: 45 t FM/ha, 12% Lagerverluste im Silo 2.000
€/ha 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800 600 400 200 0 erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
34 €/t
EU-Ausgleichszahlung Kulap Ausgleichszulage Energiepflanzenprämie Verbleibende Kosten Silomais frei Fermenter Ausgleichszahlung Zinsanspruch Mechanisierung Energiepflanzenprämie Zinsanspruch Umlaufvermögen Flächeverbleibende Kosten Maissilage Arbeit Fixkosten Maschinen variable Maschinenkosten Entnahme Zinsansatz Siloplane Lohnmaschinen Fläche Ernte u. Einlagerung variable Maschinenkosten Ernte u. Einlagerung Arbeit variable Maschinenkosten bis Ernte Hagelversicherung Abschreibung Pflanzenschutzmittel variable Kosten Dünger Saatgut
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Ableitung der Kosten für Maissilage frei Fermenter Ertrag: 45 t FM/ha, 5% 12%Lagerverluste LagerverlusteimimSilo Silo 2.000
€/ha 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800 600 400 200 0 erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
27 33 €/t
EU-Ausgleichszahlung Kulap Ausgleichszulage Energiepflanzenprämie Verbleibende Kosten Silomais frei Fermenter Ausgleichszahlung Zinsanspruch Mechanisierung Energiepflanzenprämie Zinsanspruch Umlaufvermögen Flächeverbleibende Kosten Maissilage Arbeit Fixkosten Maschinen variable Maschinenkosten Entnahme Zinsansatz Siloplane nicht entlohnt !!! Lohnmaschinen Ernte u. Einlagerung Fläche variable Maschinenkosten Ernte u. Einlagerung Arbeit variable Maschinenkosten bis Ernte Hagelversicherung Abschreibung Pflanzenschutzmittel variable Kosten Dünger Saatgut
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Betrieb einer Biogasanlage 3,2 Mio. kWhel
450 kWel
jährliche Stromerlöse von 515.000 €
tr a s b Su
er g tla
Gärbehälter
Vorgrube
Transformator, Netzanbindung
Gasspeicher
Endlager
Substrateinbringung
40% des Wärmeüberschusses = Einsparungspotenzial von 100.000 l Heizöl
BHKW
Wärmekonzept
plus KWK-Bonus von rund 15.000 € pro Jahr erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
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Zur Methode der Monte-Carlo-Simulation am Beispiel Biogasausbeute je Hektar Silomais statischer Rechengang
40 - 45 - 50 t/ha Ertrag ./. ./. ./.
45 t/ha
./. 5% Lagerverluste
x
10 - 5 - 0 % Lagerverluste x x x 29 - 32 - 35 % TS-Gehalt x x x
32% TS
x 95% oTS der TS
x 570 m³ Biogas/t oTS
= 7.400 m³ Biogas/ha erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
Rechengang mit Bandbreiten
94 - 95 - 96 % oTS in der TS x x x 560 - 570 - 580 m³ Biogas/t oTS = = = 5.500 – 7.400 – 9.700 m³ Biogas/ha
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Bekannte und unbekannte Parameter der Biogaserzeugung und -nutzung
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Verteilungsfunktionen für Eintrittswahrscheinlichkeiten bestimmter Gewinnhöhen beim Betrieb einer Biogasanlage ohne Gewinn [€] Prozessoptimierung
-250.000
-150.000
mit Gewinn [€] Prozessoptimierung
-250.000 erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
-150.000
1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0
-50.000
1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0
-50.000
50.000
150.000
250.000
50.000
150.000
250.000
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Liquiditätsvorschau optimale Anlaufphase, nach 2 Monaten Volllastbetrieb 1.500.000 €
1.000.000 €
500.000 €
26 20
25 20
24 20
23 20
22 20
21 20
20 20
19 20
18 20
17 20
16 20
15 20
14 20
13 20
12 20
11 20
10 20
09 20
08 20
20
07
0€
-500.000 €
-1.000.000 €
-1.500.000 €
Auszahlungen Einzahlungen Kontostand inkl. Entnahmen erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
Entnahmen Kontostand ohne Entnahmen
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Liquiditätsvorschau Experimentier-Anlaufphase, nach 6 Monaten Volllastbetrieb 1.000.000 €
500.000 €
26 20
25 20
24 20
23 20
22 20
21 20
20 20
19 20
18 20
17 20
16 20
15 20
14 20
13 20
12 20
11 20
10 20
09 20
08 20
20
07
0€
-500.000 €
-1.000.000 €
-1.500.000 €
Auszahlungen Einzahlungen Kontostand inkl. Entnahmen erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
Entnahmen Kontostand ohne Entnahmen
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Gewinnverteilung bei Biogas Arbeit günstige Situation
50 40 €/AKh
Durchschnitt
30
ungünstige Situation
20 10
€/ha
0 -10
0
200
400
600
800
1000
1200
Fläche
-20 -30 -40 -50 eigene Darstellung nach LBA 2001, LBA 2002, LfL 2003, LfL 2004, LfL 2005, FNR 2005 erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
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18
Gewinnverteilung bei Biogas und Bullenmast 25
€/AKh 20
Biogas Bullenmast
15 10 5 0 0
100
200
300
400
500
600
700 €/ha
800
-5 -10 -15
eigene Darstellung nach LBA 2001, LBA 2002, LfL 2003, LfL 2004, LfL 2005, FNR 2005 erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
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Einfluss des Pachtpreises auf den Gewinn je Betrieb Basis für Biogas-Betrieb: Milchviehbetrieb Nordbayern aus LfL Buchführungsergebnissen 40.000
Milchvieh in Nordbayern
Gewinn in € 30.000
Rindermast
20.000
Biogas Pacht der Substratfläche
10.000
0
0
200
400
600 €/ha Pacht 800
eingene Darstellung nach LBA 2001, LBA 2002, LfL 2003, LfL 2004, LfL 2005, FNR 2005 erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
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20
Betrieb einer Fotovoltaikanlage
• Beispiel 20 kWp, Inbetriebnahme 1. Nov. 2006 • Angebot: 90.000 € Anlage, Montage u. Inbetriebnahme • Finanzierung mit 90% Fremdkapital, Zins 5%
erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
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Fotovoltaik – Kontostandsimulation 21 Jahre Finanzierung 14 Jahre, 1. Jahr tilgungsfrei 60.000 €
9.000 € Eigenkapital nach 20 Jahren mit 9,0% verzinst 50.000 €
40.000 €
30.000 €
20.000 €
10.000 €
20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27
0€
-10.000 €
"Kontostand" erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
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Fotovoltaik – Kontostandsimulation 21 Jahre Finanzierung 10 Jahre, 1. Jahr tilgungsfrei, Umlage aus Privatvermögen = Verzicht auf 3% Haben-Zinsen 70.000 €
9.000 € Eigenkapital nach 20 Jahren mit 9,4% verzinst 60.000 € 50.000 € 40.000 € 30.000 € 20.000 € 10.000 €
20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27
0€ -10.000 € -20.000 € -30.000 €
"Kontostand" erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
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Zusammenfassung • • •
Wärme aus Biomasse heute wettbewerbsfähig EEG belastet nicht den Staatshaushalt Biotreibstoffe erzeugen Nachfrage nach landw. Rohstoffen
•
Biogas:
•
Fotovoltaik: Kreditlinie nicht überstrapazieren ! Risiken ausschließen
erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
betriebsindividuell rechnen ! professionelle Hilfe u. U. lohnenswert Wärme nutzen !
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Ausblick
•
Getreide als Regelbrennstoff ?
•
Biogas-Einspeisung ?
•
Energie-Dauerkulturen (Kurzumtriebsplantagen) ?
•
Stroh als Rohstoff für Treibstoffe der 2. Generation ?
•
klassische landwirtschaftliche Produktion nicht vergessen ! (nachgelagerter Bereich)
erstellt von Stefan Berenz am 23.10.2006
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