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Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft- von der Planung bis zur Bewertung von Investitionen
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Agenda
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 2
1. Vorstellung des Unternehmens
2. Motivation zur Eigenenergieerzeugung
3. Projektentwicklung
4. Planung und Projektablauf
5. Nachcontrolling und Fazit
6. Ausblick
12.08.2016
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Vorstellung des Unternehmens
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Berlin
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 4
� 3,5 Millionen Einwohner,Tendenz steigend: seit 2014 jährlich plus 40.000 Einwohner
� Einwohnerdichte 3.800 EW/ km²
� Stadtgebiet umfasst 900 km²
� 25 % des Stadtgebiets sind Wasserschutzgebiete
� Gewässerreich: zwei Flüsse Spree und Havel, viele Seen
Merkmale unserer Stadt
12.08.2016
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Berliner Wasserbetriebe in Zahlen
5
Trinkwasserversorgung
Reinigungsleistung 2015:
242 Mio. m³
9.700 km Kanalnetz
1.208 km Druckleitungen
6 Klärwerke
160 Pumpwerke
Abwasserentsorgung
1,0 Mrd. € Umsatz
321 Mio. € Jahresüberschuss
253 Mio. € Investitionen
6,2 Mrd. € Anlagevermögen
4.430 Beschäftigte
Wirtschaftliche Kennziffern
Wasserverkauf 2015:
199,2 Mio. m³
7.908 km Rohrnetz
9 Wasserwerke
700 Brunnen
12.08.2016 Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke
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Abwasser
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 612.08.2016
� Flaches Stadtgebiet: Abwasser wird über große Distanzen gepumpt (1.100 km Druckleitungen)
� Aktuelle Speicherkapazität für Mischwasser:230.000 m³
� 90.000 Tonnen Klärschlamm pro Jahr
Optimiertes System zur Minimierung der Umweltfolgen
� Innenstadt: Mischkanalisation (1.900 km)
� Restliches Stadtgebiet: getrennte Kanäle für Schmutzwasser und Regenwasser, dezentrale Regenwasserbehandlung
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AbwasserentsorgungWas steckt dahinter?
Vom Ausguss…jährliche Abwassermenge über 242 Mio. m³
über die Kanalisation…10.900 km Länge160 Pumpwerke
und schließlich in die Gewässer.
in das Klärwerk…6 Werke mit Kapazitäten zwischen 40.000 und 247.500 m³ pro Tag
Klärschlamm und AbfälleInsgesamt fallen 93.200 t Trockenstoffe und 23.000 t Abfall pro Jahr
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Motivation zur Eigenenergieerzeugung
Was hat die Abwasserreinigung mit Energie zu tun?
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Energieverbrauch 2015
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 9
Entspricht dem Energieverbrauch einer Stadt mit 280.000 Einwohnern
12.08.2016
Energiebedarf:
Abwasser (63 %)
Fuhrpark (79 %)
Verwaltung (41 %)
Abwasser (92 %)
Fuhrpark (97 %)
CO2-Emissionennach Quellen
90 % Stromje 3 % Diesel, Gas, Heizöl
138 m³
299 GWh
1.509 m³
26,5 GWh
1.672 m³
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Rahmenbedingungen
� Trotz Reduktion des Strombezugs seit 2001 um 24 % � fast Verdopplung der Strombezugspreise (absolut)
� Hauptursache: steigende Umlagen wie
– EEG-Umlage,
– KWK-Umlage,
– §19 StromNEV-Umlage,
– Stromsteuer, …
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 10
Strommarkt und Strompreise
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Verbrennung
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 1112.08.2016
Produkte der Schlammbehandlung:� Faulgas � Dampf aus der
Verbrennung
Energieverbrauch und -erzeugungGroßverbraucher
Trocknung
Entwässerung
Faulung
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Turbo-Generator
Mikrogasturbine
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 1212.08.2016
BHKW
aus Faulgas, Dampf und Wind wurden 2015 93 GWh Strom erzeugt
Energieverbrauch und -erzeugungEnergieerzeuger
WEA
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Projektentwicklung:Standort Klärwerk Schönerlinde
Ausgangslage 2008
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Ausbau der Energieerzeugung
� Klimaschutzvereinbarung:� 1. Vereinbarung 2000-2010: Senkung der CO2-Emissionen um 40% gegenüber dem Stand von 1990 � 2. Vereinbarung 2016-2025: Senken der CO2-Emissionen um weitere 10 % zum Stand 2014
� Entwicklung eines Maßnahmenplans zur Energieoptimierung
� Beitrag des KW Schönerlinde:� Errichtung von Windenergieanlagen (WEA), einziges Klärwerk direkt in Windeignungsgebiet
� Windgutachten prognostiziert Jahresertrag von 14,7 - 16,0 GWh/a (2.450 - 2.600 h/a)
� Untersuchung verschiedener Varianten
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 14
Ökologische UND ökonomische Optimierung
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KW Schönerlinde
Abwassermenge: 36,8 Mio. m³/a
Schlammanfall: 12.659 t TR/a
Faulgasproduktion: 4,8 Mio. m³/a
Wärmeverbrauch: keine Datenerf.
Stromverbrauch: 23,3 GWh/a
Stromerzeugung: 3,7 GWh/a (1 BHKW)
���� Strombezug: 19,6 GWh/a
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 15
Daten 2008
12.08.2016
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KW Schönerlinde
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 16
Abwasserreinigung
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Schlamm-trocknung
Schlamm-faulung
Gas-behälter
Biologische Reinigung
Mechanische Reinigung
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KW Schönerlinde
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 17
Flächennutzungsplan der Gemeinde, Stand 2002
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Fläche fürWindenergie
GrundstückKW Schönerlinde
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KW Schönerlinde
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 18
Beispiel für Standorte 3 x 2 MW, Nabenhöhe 138 m
12.08.2016
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Planung und Projektablauf
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Projektchronologie
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 2012.08.2016
Genehmigungen
Gutachten-erstellungen
Inbetriebnahme
Baubeginn
Planung
Vorüberlegungen
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Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
1. Eigenstromerzeugung
– Investition und Betrieb durch BWB (1.350 €/kW)
– Wartung und Instandhaltung durch Vergabe an Fachfirma
– Strom vor Ort nutzbar, Überschussstromeinspeisung nach EEG
2. Eigenstromerzeugung
– Entspricht 1, aber Invest: 1.350 €/kW + 20 %
– Wartung und Instandhaltung durch Vergabe an Fachfirma
– Strom vor Ort nutzbar, Überschussstromeinspeisung nach EEG
3. Betreibermodell
– Investition und Betrieb durch Fremdfirma, Pachtvertrag
– Stromverkauf an BWB � zu EEG-Vergütungssatz, Überschussstromeinspeisung nach EEG
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 21
Entscheidung zwischen Investition und Betreibermodell (I)
12.08.2016
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Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 22
Entscheidung zwischen Investition und Betreibermodell (II)
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DDT in ct/m³
-0,186
-0,142-0,132
-0,20
-0,18
-0,16
-0,14
-0,12
-0,10
-0,08
-0,06
-0,04
-0,02
0,00
V1 BWB Invest V2 BWB Invest +20% V3 Betreibermodell
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Wirtschaftlichkeitsbetrachtung 2
� Hersteller-, Bauformsuche
� Entscheidung für Hersteller C :
– geringste Investitionskosten
– guter Energieertrag
– stimmiges technisches Konzept
– lange Gewährleistungszeit (5 Jahre)
– günstigste Tarifauswirkung auf den Abwasserpreis der Verbraucher(-0,186 Cent / m³)
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 23
Ergebnisse Ausschreibung
12.08.2016
Hersteller Leistung Nabenhöhe [m]Rotor Ø
[m]Vbh (100 %) [h]
Hersteller A 2 MW 138 82 2.700Hersteller B 2 MW 125 92 2.700Hersteller C 2.3 MW 123 92,8 2.650
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Energie aus Windkraft
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 24
Realisierung auf dem Klärwerk Schönerlinde: e.n.o. 92-2.0
12.08.2016
Gesamthöhe:170 m
Rotordurchmesser: 92,8 m
Nabenhöhe:123 m
Gesamtgewicht: 332,8 t
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Energie aus Windkraft
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RealisierungBilanz
� Leistung je 2 MW
� Investition 11,2 Mio. €
� Lieferant e.n.o. energy GmbH
� ca. 70 % Eigenenergieerzeugung
� Genehmigungsverfahren 3 Jahre
� IBN technisch: 12/2012, IBN VNB: 03/2013
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Nachcontrolling und Fazit
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Wirtschaftlichkeit
Kapital- und Dividendenrückfluss
innerhalb von 10 Jahren (bei 20
Jahren Laufzeit)
Entlastung des Tarifs ca.
0,19 Cent / m³
15 Cent bei Eigenstromnutzung
� 9 Cent bei Einspeisung
70% Eigenstrom-nutzung,
30% Einspeisung
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 28
Betrachtung der Annahmen
12.08.2016
-10,0
-5,0
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Barw
ert
(M
io. €)
Nutzungsjahre
Investitionsrückfluss
Schuld(-) bzw. Guthaben (+) bei Nominalzins 12,19%
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Wirtschaftlichkeit
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 29
Effekt Zusätzliche Stromerzeugung vor Ort
12.08.2016
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Wirtschaftlichkeit - Vergleich
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 30
100 % Einspeisung
12.08.2016
Eigenstromversorgung Klärwerk
(Datenbasis 2015)
Einspeisung von EE-Strom in das öffentliche Netz
9,41 Ct/kWh erhöhte Anfangsv.
100 % Einspeisung - 50:50100 % Einspeisung - 50:50 - Real (70:30)
4,87 Ct/kWh Grundvergütung
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Wirtschaftlichkeit - Zusammenfassung
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 31
Vergleich der Varianten zur Tarifentlastung
12.08.2016
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Bewertung Investition
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 3212.08.2016
� Entscheidende Faktoren, die die Ökonomie negativ beeinflussen:
– verminderte Stromerzeugung bzw. verminderte Volllastbetriebsstunden
� Faktoren, die die Ökonomie positiv beeinflussen:
– Strompreis
– EEG-Vergütung (IBN 2012)
� Fazit: Die Investition ist positiv zu werten, der Tarifkunde wird entlastet!
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Ausblick
12.08.2016 Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 33
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KW Schönerlinde
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 34
Energiebilanz 2008 zu 2015
12.08.2016
Bezug:19,6 GWh/a
Bilanziell:3,7 GWh/a Differenz
Realer Bezug:8,3 GWh/a
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Saubere Gewässer vs. saubere Luft
Auswirkung auf Energiebedarf
+10 %
+14-17 %
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 35
Höhere Anforderungen an das gereinigte Abwasser bedeuten steigenden Energiebedarf
12.08.2016
Notwendige Maßnahmen
Bau von Prozesswasser-behandlungen und
Speicherkapazitäten, Ausbau eines Klärwerkes
Zusätzliche Reinigungsstufe (z. B.
Flockungsfiltration)
Steigende Anforderungen
Bevölkerungswachstum, Verbesserung der
Ablaufwerte
„guter“ oder „sehr guter“ Zustand der
Oberflächengewässer (europäische
Wasserrahmenrichtlinie)
Reinigungsqualität ↑� Energiebedarf ↑
�Möglichkeit Zubau von EE-Erzeugung ↑
Gesetzliche Hürden EE-Erzeugung ↑
� Zubau EE-Erzeugung ↓
Innovative rechtliche Rahmenbeding-ungen schaffen!
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KW SchönerlindeZiele der Energiebilanz
12.08.2016 Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 36
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Energiemanagement BWBErgebnisse unserer Nachhaltigkeitspolitik
Heizöl-verbrauch
2005 2015
Von 5.900 auf1.672 m³
- 72 %
Strombezug
2005 2015
Von 280.000 auf216.000 MWh
- 23 %
Gas-verbrauch
2005 2015
Von 76.000 auf26.517 MWh
- 65 %
Biogas-erzeugung
Von 26,9 auf32,4 Mio. Nm³
20152005
+ 20 %
Kraftstoff-verbrauch
2005 2015
- 34 %
Von 2,5 auf 1,65 Mio.lDiesel und Benzin
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Berliner Stadtwerke GmbH
Eigenversorgungsprojekte kommunaler Unternehmen der Wasserwirtschaft - Fr. Gierke 3812.08.2016
� Im Juni 2014 gegründet
� Windenergie: Entwicklung von Windprojekten auf Flächen der Berliner Stadtgüter in Brandenburg, Erwerb von bestehenden Anlagen, Erwerb von Beteiligungen an Windparks
� Photovoltaik: Kooperationen mit Berliner Wohnungsbaugesellschaften (Mieter nutzen den Strom der Photovoltaikanlage auf ihrem Dach)
� Energiedienstleistungen: Beratungsaufträge
� Nähere Informationen unter: www.berlinerstadtwerke.de
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Haben Sie noch Fragen?
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!