Lieferkette von bioLNG: von der Biogasanlage zur Tankstelle, zum Lkw und zum Schiff

Die Lieferkette von bioLNG beginnt in der Biogasanlage und führt über die Aufbereitung des Biogases zu Biomethan, die Endreinigung, die Verflüssigung und die Lagerung in kryogenen Tanks bis zur Verteilung per Tankwagen an Fahrzeugtankstellen oder Bunkerterminals für Schiffe. Alternativ kann das Biomethan ins Netz eingespeist und in der Nähe des Abnehmers verflüssigt werden, wobei die Herkunft des grünen Gases über die Massenbilanz nachgewiesen wird. Jedes Glied verursacht Kosten und Risiken, daher muss die Wirtschaftlichkeitsrechnung für bioLNG für die gesamte Kette durchgeführt werden.

Glieder der Kette

1. Biogasanlage und Aufbereitung. Erzeugung von Biomethan in einer Größenordnung, die eine Verflüssigungsanlage rechtfertigt (in der Regel mindestens einige hundert m³/h, wobei auch kleinere Lösungen entwickelt werden).
2. Endreinigung. Entfernung von CO₂ bis in den ppm-Bereich sowie von Wasser, H₂S und Quecksilber.
3. Verflüssigung. Mikroverflüssigungsanlage (Stickstoffkreislauf oder mit Kältemittelgemisch).
4. Lager. Vakuumisolierter Tank mit einem System zur Rückführung des Boil-off-Gases.
5. Verladung. Verladearm mit Messsystem (Massendurchflussmesser).
6. Straßentransport. Kryogener Tankwagen, in der Regel mit einer Nutzlast von mehr als zehn Tonnen LNG; bei entfernten Abnehmern ISO-Container oder Bahntransport.
7. LNG-Tankstelle oder Terminal. Tank, kryogene Pumpe, Zapfsäule; in der Schifffahrt – Bunkerung vom Tankwagen oder von der Barge.
8. Endabnehmer. Fahrzeug, Schiff, Industriebetrieb oder lokales Netz.

Verluste und Boil-off

LNG verdampft ständig, weil Wärme durch die Isolierung dringt. Die Größe der Verdampfung hängt von Fassungsvermögen, Isolationsqualität und Lagerdauer ab; in gut ausgelegten Tanks beträgt sie Bruchteile eines Prozents pro Tag. Das Boil-off-Gas muss verwertet werden: erneut verflüssigt, in Flaschen verdichtet, ins Netz eingespeist oder in der Fackel verbrannt werden (letztere Option ist kostspielig und für die Bilanz nachteilig). Die Verluste wachsen mit der Verweildauer in der Kette – je kürzer sie ist, desto besser.

Reichweite der Entfernungen

Kryogene Tankwagen erlauben es, bioLNG über Entfernungen von Hunderten Kilometern zu liefern, was der Hauptvorteil gegenüber bioCNG ist. Die Transportkosten je Einheit (PLN/t·km) sinken mit der Größe der Ladung und steigen bei kleinen Lieferungen. Deshalb wird die Logistik so geplant, dass die Tankwagen einen hohen Auslastungsgrad haben.

Beispiel: Umlauf der Tankwagen

Annahmen: Die Verflüssigungsanlage produziert 8 t bioLNG pro Tag; der Tankwagen hat eine Nutzlast von 18 t. Das Volumen reicht für ca. 0,44 Fahrten pro Tag, also 3 Fahrten pro Woche; die jährliche Zahl der Fahrten beträgt ≈ 160 bei 160 Befüllungen (8 × 365 / 18). Bei einer einfachen Entfernung von 250 km (500 km hin und zurück) und angenommenen Kosten von 5 PLN/km betragen die Transportkosten 2500 PLN pro Fahrt, 400.000 PLN pro Jahr; umgerechnet auf die Tonne 137 PLN/t, also ca. 10 PLN/MWh (bei 13,9 MWh/t). Hinzu kommen die Kosten für Verladung, Tankstelle und Verluste; diese Übung zeigt eine Größenordnung, kein Angebot eines Transportunternehmens.

Herkunftsdokumentation

Um bioLNG als erneuerbaren Kraftstoff zu verkaufen, ist eine lückenlose Dokumentation erforderlich: vom Zertifikat der Biogasanlage über die Massenbilanz der Verflüssigungsanlage bis zum Verkauf an der Tankstelle. Versäumnisse in einem Glied machen es unmöglich, den Kraftstoff auf die regulatorischen Ziele anzurechnen. In der Praxis werden die Zertifizierungssysteme ISCC und andere von der Europäischen Kommission anerkannte sowie Massenbilanzregister genutzt.

Zwei logistische Varianten

Die zweite Variante ist mitunter attraktiv, wenn sich in der Nähe des Abnehmers eine große Verflüssigungsanlage oder ein LNG-Terminal befindet und wenn die Vorschriften die Massenbilanz im Netz anerkennen.

Risiken

• ein Abnehmer und eine Verflüssigungsanlage sind ein einzelner Ausfallpunkt;
• Nichtverfügbarkeit von Tankwagen und von Fahrern mit ADR-Berechtigung;
• Schwankungen von Nachfrage und Preisen;
• Vorschriften zur Anerkennung von Biokraftstoffen;
• Sicherheit (niedrige Temperaturen, Brandrisiko).

Was vor der Investition zu prüfen ist

Bevor Sie eine Verflüssigungsanlage bauen, lassen Sie sich das Interesse der Abnehmer durch Vorverträge bestätigen, prüfen Sie die Verfügbarkeit von Tankstellen und LNG-Flotten in der Region und untersuchen Sie die Bunkermöglichkeiten in nahegelegenen Häfen. Achten Sie darauf, dass die Kosten der gesamten Kette (Verflüssigung, Lager, Transport, Tankstelle) in den Preis passen, den die Abnehmer für erneuerbaren Kraftstoff zu zahlen bereit sind, und dass etwaige regulatorische Änderungen nicht die Prämie beseitigen, auf der der Businessplan beruht.

Zusammenfassung

Die bioLNG-Kette hat mehrere Glieder, von denen jedes Kosten verursacht. Die Wirtschaftlichkeit hängt von Anlagengröße, Entfernung und stabiler Abnahme ab, die Glaubwürdigkeit von der Herkunftsdokumentation. Eine gut geplante Logistik kann bioLNG zu einem praktischen Weg der Dekarbonisierung des Schwerlastverkehrs und der Schifffahrt machen.