Biogas in das Erdgasnetz

Es ist davon ausgehen, dass auf Grund geänderter Rahmenbedingungen in Zukunft vermehrt Biogas in das Erdgasnetz eingespeist wird. Foto: Dr. Waldemar Gruber

Um Biogas in das bestehende Erdgasnetz einspeisen zu können, muss es auf eine bestimmte Qualität aufbereitet werden. In den europäischen Nachbarländern, wie der Schweiz und Schweden, gibt es schon Erfahrungen mit Biomethan im Erdgasnetz. In Deutschland speisen inzwischen vier Anlagen in das bestehende Erdgasnetz ein, wovon eine im niederrheinischen Straelen steht.

Nach neusten Prognosen könnte Biogas im Jahr 2020 mindestens 10 % des Erdgasbedarfs befriedigen. Bei der Nutzung kann es so sicher und flexibel eingesetzt werden wie fossiles Erdgas. Von besonderem Interesse ist die Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz dann, wenn für Biogasanlagen vor Ort keine Wärmenutzung möglich ist. Durch die Gaseinspeisung wird die Produktion von Biogas noch vielseitiger.

Bevor das Biogas dem Erdgasnetz zugeführt werden kann müssen vier Schritte der Gasaufbereitung vollzogen werden. Diese sind: Biogasentschweflung, Gastrocknung, Abtrennung von Kohlendioxid und Gasverdichtung.  Dies geschieht in Anlagen, in denen beispielsweise nach dem Waschverfahren das entstandene Biogas durch eine spezielle Lösung durchgeleitet wird. Andere Verfahren arbeiten mit Aktivkohle, mit speziellen Drucktechniken oder mit anderen chemischen Systemen. Das dann entstandene konzentrierte Biogas bezeichnet man als Bioerdgas oder auch als Biomethan.

Je nach den Qualitätsanforderungen des Gasnetzbetreibers ist das Bioerdgas auf einen Methangehalt von 97 bis 99 % zu konzentrieren. Auch muss vor der Einspeisung   das Biogas auf das Druckniveau gebracht, das in dem zu versorgenden Gasnetz besteht.

Das Bundeskabinett verabschiedete am 12. März die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie erarbeitete Verordnung zur Förderung der Biogaseinspeisung in das bestehende Erdgasnetz (GasNZV). Dies dürfte neuen Schwung in den Bereich Biogas bringen. Seitens der Bundesregierung sieht man den Vorteil, dass die Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz eine rein inländische Wertschöpfungskette darstellt. Somit erhofft man sich Impulse für die Entwicklung innovativer Anlagentechniken. Dadurch sollen Exportchancen für die deutsche Wirtschaft erschlossen werden und neue Arbeitsplätze in der zukunftsträchtigen Biogaserzeugungsanlagentechnik entstehen.

In der Gasnetzzugangsverordnung (GasNZV) ist geregelt, dass künftig die Gasnetzbetreiber eine vorrangige Pflicht haben, Biogasanlagen an ihr Gasnetz anzuschließen. Das Gesetz schreibt für die Einspeiseanlage vor, dass sich die Kosten für den Netzanschluss der Gasnetzbetreiber und der Betreiber der Biogasanlage teilen müssen. Auch eine Teilung zu jeweils 50 % ist für die Produktion und Verteilung vorgeschrieben. Der Biogaserzeuger hat demzufolge für den Bau der Biogasanlage und für die Gaswäsche Sorge zu tragen. Der Gasnetzbetreiber muss für die Kosten aufkommen, der für Wartung und Betrieb des Netzanschlusses anfällt. Darunter fallen die Anlage für die Gasdruckerhöhung, alle Eich- und Messeinrichtungen sowie die Einrichtung zur Odierung, dem Gas müssen Geruchstoffe zugesetzt werden. Für den Bilanzausgleich kommen auf den Betreiber der Einspeiseanlage 0,1 Cent/kWh zu. Durch die vermiedenen Netznutzungsgebühren muss der Netzbetreiber an den Transportkunden eine Zahlung von 0,7 Cent/kWh entrichten. Letztendlich zahlt der jeweilige Gaskunde diesen Betrag.

Natürlich muss gewährleistet sein, dass die Gasqualität dem Standard des im Netz befindlichen Gases entspricht. So darf beispielsweise der Brennwert des eingespeisten Biogases nur um maximal 2 % nach oben und unten von dem üblich transportierten Gas abweichen.

Was ist zu erwarten

Da der Zugang zum Gasnetz erheblich vereinfacht wurde, ist zu erwarten, dass in Zukunft zunehmend Firmen aus der Energiewirtschaft im Biogasmarkt sich engagieren. Das wird die Strukturen der wohl momentan eher landwirtschaftlich geprägten Biogasbranche ändern. Es wird jedoch auch dazu führen, dass die Landwirte zukünftig eine andere Rolle im Bereich Biogas spielen. Biogasanlagen, die Gas für die Netzeinspeisung produzieren, müssen, um eine Wirtschaftlichkeit zu erlangen, deutlich größer sein als die momentanen landwirtschaftlichen Anlagen. Momentan sind Anlagen für die Gasaufbereitung noch sehr teuer. Eine nennenswerte Kostendegression der Gasaufbereitungsanlagen tritt erst bei einer Anlagengröße ein, die 500 m³/h bis 2 000 m³/h Biogas verarbeiten kann. Zu Vergleich: Für 500 m³ Biogas werden rund 2,0 bis 2,5 t Maissilage benötigt. Somit entstehen erhebliche logistische Anforderungen, um die benötigte Menge an nachwachsenden Rohstoffen diesen großen Biogasanlagen bereitzustellen.

Momentan interessieren sich alle großen Energieversorger am Bau von Biogasanlagen für die Einspeisung des Gases in ihr Erdgasnetz. Der Fachverband Biogas mit Sitz in Freising hält es für möglich, dass bis Ende 2009 rund 50 Biogasanlagen mit Netzeinspeisung in Betrieb sind. Klar ist jedoch auch, dass solche Prognosen bei den derzeitigen Rohstoffpreisen kaum zu treffen sind.

Es wird jedoch auch mit Schwierigkeiten gerechnet. Nach dem derzeitigen Regelwerk reicht es schon aus, Bioerdgas mit einem Methangehalt von 90 % an den Netzbetreiber zu übergeben. Dieser muss allerdings die Differenz zu der Gasqualität im bestehenden Erdgasnetz durch die Zugabe von Flüssiggas (LPG) erhöhen, um die notwendige Erdgasqualität zu erreichen. Diese Menge an LPG muss der Gasnetzbetreiber wieder am Markt weiter verkaufen, was mit höheren Kosten verbunden ist. Denn der LPG-Anteil wird nicht mit dem im EEG verankerten erhöhten Stromentgelt bedacht. Auch befürchten einige Kritiker, dass durch geforderten niedrigen Methangehalt im einzuspeisenden Biogas nicht die wirklich innovativen Aufbereitungstechniken entwickelt werden. Die auftretenden Kosten durch die LPG-Beimischung können zur Erhöhung des Gesamtgaspreises führen, was umweltpolitisch negativ zu bewerten ist. Denn Erdgas verliert im Wettbewerb mit anderen Primärenergiequellen an Boden.

Man kann auch davon ausgehen, dass durch Gasnetzzugangsverordnung auch neue Anforderungen auf die Landwirtschaft zukommen können, denn es ist durchaus vorstellbar, dass man das in großen Anlagen erzeugte und aufbereitete Biogas über das Erdgasnetz verteilt und dann in kleinen Blockheizkraftwerken eine Verstromung vornimmt. So kann der Betreiber des Blockheizkraftwerkes recht hohe Stromentgelte erzielen. Durch das sogenannte Anlagensplitting kann dann auch der Betreiber einer großen Biogasanlage höhere Preise für den Einkauf von nachwachsenden Rohstoffen in Kauf nehmen. Der landwirtschaftliche Biogasanlagenbetreiber hat kaum eine Chance, eine Einspeiseanlage auf Grund der sehr hohen Investitionskosten zu bauen. Somit läuft vieles darauf hinaus, dass die Energieversorger zukünftig die Eigentümer dieser Biogasanlagen sind.

Perspektiven

Biomethan ist ein außerordentlich flexibler Energieträger. Grundsätzlich kann Biogas zur Strom-, Wärme- und Kraftstoffbereitstellung genutzt werden. Obwohl Erdgas heute noch deutlich kostengünstiger als Biogas ist, muss vor den weiter steigenden Energiepreisen zukünftig mit einer Annäherung von Biomethan- und Erdgaspreis ausgegangen werden. Im Kraftstoffbereich ist bereits jetzt die grundsätzliche Wirtschaftlichkeitsschwelle von Biomethan erreicht, was in Schweden schon in nennenswertem Umfang demonstriert wird.

Welchen Stellenwert Biogaseinspeisung zukünftig erlangen wird, hängt von der verfügbaren Biomasse und den Kosten für die Biomassebereitstellung ab. Gerade Energiepflanzen zeigen das größte Nutzungspotenzial in der Biomethanerzeugung.