Erdgas-Blockheizkraftwerk

Das Förderende Ihres BHKWs ist in Sicht – wie geht es weiter?

Über die Hälfte der in Deutschland betriebenen Erdgas-Blockheizkraftwerke (BHKW) haben ihr Förderende bereits erreicht oder werden es in Kürze erreichen. In Anbetracht des hohen Erdgas­preises, des Ausbauplans für erneuerbare Energieerzeugungsanlagen und der politischen Rahmenbedingungen stehen Anlagenbetreiber vor der schwierigen Entscheidung, ob und wie ein wirtschaftlicher Weiterbetrieb ihres Erdgas-BHKWs möglich ist.

 

Welche Faktoren beeinflussen die Wirtschaftlichkeit von BHKWs?

Bevor Strategien für einen wirtschaftlichen Weiterbetrieb aufgezeigt werden, ist es notwendig zu verstehen, welche Faktoren die Rentabilität der Anlage beeinflussen. Dazu werden die jährlichen Kosten und Erlöse eines volleinspeisenden Erdgas-BHKWs ausgewertet.

Der Erdgasbezug macht mit über 50% den größten Einflussfaktor aus. Die Entwicklungen der letzten Monate und die stark gestiegenen Preise für Erdgas machen das zu einem kritischen Faktor für den Betrieb. Als zweite wichtige Größe sind die Erlöse aus dem Verkauf des eingespeisten Stroms zu nennen. Eine untergeordnete Rolle spielen Wartungs- und Instand­haltungs­kosten.

Für Blockheizkraftwerke, die nur einen Teil ihres erzeugten Stroms in das öffentliche Stromnetz einspeisen, ergibt sich ein leicht anderes Bild. Einen weiteren wesentlichen Einflussfaktor stellt nämlich die Höhe des Eigenverbrauchsanteils und somit der Strombezug dar. Dieser reiht sich vor den Wartungs- und Instandhaltungskosten ein.

 

Wie kann ein wirtschaftlichen (Weiter-) Betrieb umgesetzt werden?

Die Erdgasbezugskosten und die Erlöse aus dem Stromverkauf sind die zwei größten Einfluss­faktoren und stellen somit die wichtigsten Ansatzpunkte für Wirtschaftlichkeitsstrategien dar.

Optimieren Sie Ihre Erdgasbezugskosten

BHKW-Anlagenbetreiber, die ihren Erdgasbezug bis Ende dieses Jahres oder darüber hinaus abgesichert haben, gehören zu den wenigen Glücklichen, da sie von der Preisexplosion bisher verschont bleiben.

Für all jene, die jedoch neue Bezugsverträge schließen müssen, gilt wie immer die Abwägung zwischen Planungssicherheit und Marktnähe. Planungssicherheit kann durch (langfristige) Erdgasbezugsverträge mit einem Festpreismodell gewährleistet werden, demnach sind dem Anlagenbetreiber die Kosten für den Erdgasbezug bekannt. Bei den aktuell schwankenden und sehr stark gestiegenen Preisen für Erdgas besteht dadurch aber das Risiko einen sehr hohen Preis abzusichern und gebunden zu sein, wenn wieder sinkende Preise zu verzeichnen sind.

Alternativ kann dieses Risiko mit einem Gasspotbezugsvertrag reduziert werden. Spotbezugs­verträge bieten die Möglichkeit von aktuellen Marktentwicklungen zu profitieren – bestenfalls von sinkenden Preisen.

Einen Mittelweg stellen Tranchenverträge dar. Diese verteilen das Risiko der Preisentwicklung auf unterschiedliche Einkaufszeitpunkte.

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Erhöhen Sie Ihre Stromerlöse

Nach dem 30.06.2016 in Betrieb genommene Anlagen müssen bereits ab einer elektrischen Nennleistung von 100 kW den Strom über einen Direktvermarkter in das öffentliche Stromnetz einspeisen. Bei älteren Bestandsanlagen liegt die Grenze bei 250 kWel. Dabei verkauft der Direktvermarkter den vom Anlagenbetreiber eingespeisten Strom an der Börse. Dafür stehen grundsätzlich zwei verschiedene Vergütungsmodelle zur Auswahl. BHKWs die noch in der Förderung sind, bekommen zusätzlich von Ihrem Netzbetreiber den KWK-Zuschlag ausbezahlt.

Vergütung nach Monatsmarktwert

Der Anlagenbetreiber bekommt, unabhängig vom Einspeiseprofil des BHKWs, die eingespeiste Strommenge mit dem Monatsmarktwert vergütet. Der Monatsmarktwert ist der Monatsmittelwert des Spotmarktpreises und wird monatlich auf der Informationsplattform der deutschen Übertragungsnetzbetreiber veröffentlicht.

Vergütung nach Spot Day-Ahead

Im Gegensatz zu dem oben genannten Vergütungsmodell spielt hier das Einspeiseprofil des BHKWs eine Rolle. Die stündlich eingespeiste Energiemenge wird dabei mit dem stündlichen Spotmarktpreis multipliziert. Durch die Wahl dieses Vergütungsmodells eröffnet sich die Chance von der steigenden Volatilität am Strommarkt zu profitieren und die Erlöse zu erhöhen.

Eine wärmegeführte Betriebsweise der für gewöhnlich als Dauerläufer ausgelegten Anlage ermöglicht das jedoch nicht. Stattdessen muss das BHKW flexibel also spotmarktorientiert betrieben werden. Die Wärme- und Stromerzeugung wird dabei in Zeiten hoher Strom-Spotmarkt­preise verschoben. Das kann man entweder mühsam händisch bewerkstelligen oder mit Hilfe einer vollautomatisierten Lösung: der KWK-Betriebsoptimierung der Erdgas Südwest.

Exkurs: Vom Dauerläufer zum flexiblen Betrieb

Vor der Energiewende wurden BHKWs für den Grundlastbetrieb (hohe Vollbenutzungsstunden) basierend auf dem zu deckenden Wärmebedarf ausgelegt, um einen möglichst gleichmäßigen Lauf über das gesamte Jahr hinweg zu gewährleisten. Die Anlagen wurden überwiegend mit fossilen Energieträgern (z.B.: Erdgas, Heizöl) betrieben und der Strom entweder in das öffentliche Stromnetz eingespeist oder für die Eigenstromnutzung verwendet. Die Wärme versorgte an ein Nah- oder Fernwärmenetz angeschlossene Haushalte, öffentliche Gebäude oder Gewerbebetriebe, wird bei Industriebetrieben zur Prozesswärmebereitstellung verwendet oder versorgt direkt größere Gebäude (z.B.: Krankenhäuser).

Die Auslegung eines Dauerläufers wird anhand dieses Beispiels gezeigt. Hier liegt ein jährlicher Wärmebedarf von 4.500.000 kWh vor. Der Wärmebedarf kann mit zwei BHKWs gedeckt werden: BHKW 1 hat eine elektrische Leistung von 200 kW und eine Laufzeit von ca. 7.500 Stunden pro Jahr, BHKW 2 hat ebenfalls eine elektrische Leistung von 200 kW aber eine geringere Laufzeit von ca. 5.000 Stunden. Der verbleibende Wärmebedarf wird mit Spitzenlastkessel bereitgestellt. Der erzeugte Strom wird ohne Berücksichtigung des Strombedarfs in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Durch die Energiewende und den zunehmenden Anteil an Stromeinspeisung aus fluktuierenden erneuerbaren Stromerzeugern ergibt sich ein verändertes Bild, sowohl im Stromnetz als auch am Strommarkt. Der konstante Betrieb von BHKWs und deren Stromeinspeisung in das öffentliche Netz kann zu zeitweisen Überschüssen führen, da es durch die vorhandenen erneuerbaren Energien bereits zeitweise zu einer vollständigen Deckung des Strombedarfs kommt. Folglich muss bei der Auslegung von BHKWs nicht nur die eigene Wärmeversorgungs­aufgabe, sondern auch der Strombedarf berücksichtigt werden, um ein Ungleichgewicht von Angebot und Nachfrage zu vermeiden.

Die große Einspeisemenge der Erneuerbaren hat auch die Strompreise beeinflusst. Zu Zeiten mit hohen Einspeisemengen aus Wind- und PV-Anlagen sind die Preise an den Kurzfristmärkten deutlich niedriger, als zu Zeitpunkten wo weder Wind noch PV-Anlagen Strom einspeisen.

Der Markt setzt hier also Anreize, dass BHKWs nicht mehr als Dauerläufer betrieben werden. Diesen Umstand hat auch der Gesetzgeber erkannt und Flexibilitätsanforderungen als Förder­voraussetzungen festgelegt. So werden laut KWKG 2023 die jährlichen förderfähigen Voll­benutzungsstunden stetig auf 2.500 Stunden im Jahr 2030 reduziert.
Die Residuallast ergibt sich aus dem Strombedarf abzüglich Einspeisung aus fluktuierender Stromerzeugung. Die Berücksichtigung der Residuallast bei der Auslegung von BHKWs erhöht die notwendige elektrische Leistung der Anlage, um die gleiche Wärmemenge bei reduzierten Vollbenutzungsstunden bereitzustellen. Weitere Anlagenkomponenten, wie thermische Pufferspeicher und Spitzenlastkessel sind ebenfalls in ihrer Dimensionierung anzupassen.

Für Neuanlagen sind die Voraussetzungen nun optimal, um die Betriebsweise von wärmegeführt auf spotmarktorientiert zu ändern. Aber auch Bestandsanlagen können systemdienlicher und somit wirtschaftlicher mit Hilfe der KWK-Betriebsoptimierung eingesetzt werden.
 

Die Vorteile der KWK-Betriebsoptimierung

  • Stromerlöse erhöhen
  • Erdgasbezugskosten senken
  • Wirtschaftlichkeit sicherstellen

Die KWK-Betriebsoptimierung ermöglicht einerseits die Verschiebung der Wärme- und Stromerzeugung in Zeiten hoher Strom-Spotmarktpreise, andererseits bewertet sie auch, ob sich der Betrieb der Anlage überhaupt lohnt. Zu gewissen Zeitpunkten kann es wirtschaftlicher sein, die Wärme über den Spitzenlastkessel oder Speicher und nicht über das BHKW bereit­zustellen. Dadurch wird ein teurer BHKW-Einsatz und folglich erhöhter Erdgasverbrauch vermieden. Das BHKW kommt genau dann zum Einsatz, wenn es wirtschaftlich sinnvoll ist – auch nach der KWKG-Förderdauer.

Die KWK-Betriebsoptimierung stellt die Deckung des Wärmebedarfs sicher, genauso wie die Wärmeführung – alles vollkommen automatisch und mit zusätzlichen Stromerlösen.

Außerdem unterstützt die KWK-Betriebsoptimierung die Energiewende und fördert die Netzstabilität, denn hohe Strompreise deuten auf eine große Nachfrage und eine geringe Einspeisung von Erneuerbaren hin. Indem der KWK-Betrieb auf Zeiten hoher Strompreise verschoben wird, erzeugt Ihre Anlage genau dann Strom, wenn er gebraucht wird.

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Sie betreiben eine KWK-Anlage und fragen sich, ob Ihre Anlage für die Betriebsoptimierung geeignet ist? Das können Sie mit Hilfe unseres Fragebogens mit der Beantwortung weniger Ja/Nein-Fragen selbstständig feststellen.

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