Strombezugsoptionen für ein großskaliges Gewächshaus

Im Rahmen des Projekts „Strombezugsoptionen für ein großskaliges Gewächshaus“ analysierte die FfE die Wirtschaftlichkeit sowie regulatorische Rahmenbedingungen und Trends verschiedener Strombezugsoptionen für ein geplantes großskaliges Gewächshaus der BayWa Greenhouse Development GmbH, ein Tochterunternehmen der BayWa Global Produce GmbH (baywa-gp.com). Ziel des Projekts war die Unterstützung bei der Auswahl der kostengünstigsten Bezugsoption von grünem Strom für ein geplantes Gewächshaus in Mitteldeutschland. Durch den Betrieb des Gewächshauses mit klimaneutralem Strom soll die lokale Nahrungsmittelproduktion in Deutschland gesteigert und somit Importe und die damit verbundenen Transportemissionen, sogenannte Scope 3 Emissionen, verringert werden.

Methodik

Zu Beginn des Projekts wurden die folgenden sechs Optionen für den möglichen Bezug von Strom für das Gewächshaus identifiziert:

1. Netzstrom mit Grünstromzertifikaten
2. Bau einer lokalen Windenergieanlage mit Direktleitung
3. Bau einer lokalen PV-Anlage mit Direktleitung
4. Abschluss eines PPA-Vertrages (lokal oder virtuell)
5. Nutzung von Überschussstrom einer nahegelegenen Papierfabrik über eine Direktleitung
6. Bau und Betrieb eines BHKWs mittels Nutzung von Biogas aus einer nahegelegenen Biogasanlage und Bau einer Gasdirektleitung

Im ersten Schritt wurden diese sechs Strombezugsoptionen grundlegend analysiert. Fokus war die Abschätzung der spezifischen Kosten der Optionen für einen Zeithorizont von 2025 bis 2045. Daneben wurden Trends und Entwicklungen, regulatorische Rahmenbedingungen, Fördermöglichkeiten sowie Risiken und Chancen für BayWa untersucht.

Nach der ersten Einordnung der Strombezugsoptionen folgte im Anschluss eine detailliertere Analyse. Die tiefergehende Betrachtung beinhaltete die Untersuchung der Erzeugungsprofile. Die Anlagengrößen der Wind- und PV-Anlage wurden basierend auf der Flächenverfügbarkeit sowie der Kapazitätsausnutzung und dem Deckungsgrad des Gesamtstrombedarfs ausgelegt.

Die Kostenabschätzung im ersten Schritt hat ergeben, dass die Nutzung von PV- bzw. Windstrom die kostengünstigsten Alternativen darstellen. Der Bezug von Strom aus dem Netz und über die Papierfabrik, für welche der gleiche Strompreis wie an der Börse angenommen wurde, waren teurer. Da sie im Gegensatz zur fluktuierenden Stromerzeugung aus den erneuerbaren Energieanlagen jedoch rund um die Uhr zur Verfügung stehen, wurden sie als Backup-Optionen weiter betrachtet. Gleichzeitig wurde davon ausgegangen, dass überschüssige Stromproduktion aus der Wind- und PV-Anlage, welche nicht komplett durch den Verbrauch des Gewächshauses genutzt werden kann, an der Strombörse gehandelt und verkauft wird. Der Gewinn aus dem Verkauf des Überschussstroms trägt wiederum zur Senkung der Gesamtstromkosten bei.

Auch die eigene Stromerzeugung über ein BHWK wurde – trotz der ersten Einordnung als drittteuerste Option – weiterhin betrachtet, da hier die Möglichkeit der eigenen Wärmeerzeugung als interessanter Mehrwert besteht. Übergeordnet wurden kostenoptimale Kombinationsmöglichkeiten betrachtet und entsprechende Anlagengrößen analysiert.

Der Kostenvergleich zwischen den Backup-Strombezugsoptionen erfolgte durch eine Gegenüberstellung der Kosten für die Amortisierung einer Direktleitung zwischen Gewächshaus und Papierfabrik über eine Dauer von 20 Jahren sowie die Kosten für Netzentgelte sowie weiterer anfallender Abgaben und Umlagen. Im letzten Schritt wurden die Gesamtkosten der Strombezugskombinationen berechnet und aus den vorangegangenen Analysen Empfehlungen abgeleitet.

Ergebnisse

Kurzfristig ist für BayWa der Bau einer Windanlage als primäre Strombezugsoption am sinnvollsten. Gleichzeitig kann ergänzend eine kleine PV-Anlage auf dem Dach des Gewächshauses gebaut werden. Als Backup-Strombezugsoption ist die Papierfabrik zu wählen, da der Bau einer Direktleitung über eine relativ kurze Distanz wesentlich günstiger ist als die Bezahlung von Abgaben, Umlagen und Netzentgelten. Abbildung 2 zeigt eine Übersicht der Strombezugskombinationen und deren Kosten.