Nachhaltige Geschäftsmodelle für grüne Gase: Perspektiven für Biogasanlagen

Abstract

Die Biogasbranche erlebt mit dem Auslaufen der 20 Jahre im EEG geförderten Stromerzeugungsanlagen neue Herausforderungen. Das meistgenutzte Geschäftsmodell der konstanten gekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung wird ohne Förderung unter Umständen nicht mehr rentabel sein, sodass neue Geschäftsmodelle für bestehende Biogasanlagen benötigt werden. Eine Chance bietet die Aufbereitung zu grünen Gasen, insbesondere zu Biomethan oder biogenem Wasserstoff. Hierbei wird in der Regel eine Mindestmenge Biogas benötigt, um ein wirtschaftliches Geschäftsmodell umzusetzen. Eine steigende Gasmenge führt über Skaleneffekte zu sinkenden spezifischen Kosten für die Aufbereitung. Um diese Biogasmengen zu erreichen, sind Kooperation eine zunehmend diskutierte Option. Basierend auf dieser Idee wird im Rahmen der Dissertation untersucht, ob eine gemeinschaftliche Aufbereitung von Biogas zu grünen Gasen die Zukunft von Biogasanlagen ist. Durch eine systematische Literaturrecherche werden die verschiedenen technischen Nutzungspfade und die damit verbundenen Geschäftsmodelle für die Nutzung von Biogas identifiziert. Es werden drei zentrale Wege aufgezeigt, die Kraft-Wärme-Kopplung, die direkte Nutzung von Biogas und die Aufbereitung von Biogas zu einem grünen Gas. Ein zentrales Ergebnis der Literaturrecherche hat ergeben, dass sich das Forschungsinteresse zunehmend von der Kraft-Wärme-Kopplung hin zur Aufbereitung von Biogas verlagert. Die Direktnutzung findet nur spezielle Einzelfälle. Die monetäre Vorteilhaftigkeit der gemeinschaftlichen Aufbereitung von Biomethan wird anschließend durch eine Modellierung untersucht. Es wird aufgezeigt, dass eine Zusammenarbeit durch einen Zusammenschluss mehrerer Bestandsbiogasanlagen mit dem gemeinschaftlichen Betrieb einer Aufbereitungsanlage und anschließender Einspeisung des Biomethans in das Erdgasnetz zu deutlich reduzierten Gesamtkosten führt als eine einzelbetriebliche Aufbereitung. Die Aufbereitungskosten können somit durch eine Zusammenarbeit deutlich reduziert werden, was die Wirtschaftlichkeit des Geschäftsmodells verbessern kann. Die Modellierung wird ebenfalls auf die gemeinschaftliche Aufbereitung von Biogas zu biogenem Wasserstoff ausgeweitet, auch hier zeigt sich, dass die gemeinschaftliche Aufbereitung deutlich reduzierte Gesamtkosten im Vergleich zur einzelbetrieblichen Aufbereitung aufweist. Anschließend wird die Nutzungskonkurrenz zwischen Methan und Wasserstoff im bestehenden Gasnetz untersucht. Durch das geplante Ziel der Umwidmung der Gasinfrastruktur zur Verteilung von Wasserstoff, kann Biomethan langfristig nicht mehr über die Erdgasinfrastruktur verteilt werden. Die Probleme und Chancen werden aufgezeigt. Eine kurzfristige Chance für neue Geschäftsmodelle ergibt sich in Regionen, in denen bereits 2030 ein Wasserstoffnetz betrieben werden soll. Hier wird ein neues Geschäftsmodell, die Aufbereitung von Biogas zu biogenem Wasserstoff, ermöglicht. Abschließend werden die Treiber und Hemmnisse von kooperativen Geschäftsmodellen in der Biogasbranche in den verschiedenen Phasen einer Kooperation untersucht. Dies geschieht basierend auf einer Literaturrecherche und Interviews mit Biogasanlagenbetreibenden. Es konnten verschiedene Treiber, wie Synergieeffekte, wirtschaftliche Vorteile und gute Rahmenbedingungen für Kooperationen identifiziert werden. Hemmnisse sind andererseits fehlende Informationen, Kritik an der Idee der Kooperation und unsichere Marktbedingungen.