LP-gestützte operative Optimal-Planung von Biogasbetrieben

In Biogasbetrieben werden mengenmäßig mehr oder weniger stark begrenzte Substratvorräte zur Gasoder Stromproduktion eingesetzt. Aus der quantitativen Begrenztheit ergibt sich auf betrieblicher Ebene ein zeitliches Allokationsproblem, da die Substrate unter Berücksichtigung der fallspezifischen technischen, biologischen und wirtschaftlichen Einflussfaktoren im Zeitverlauf möglichst optimal verwertet werden sollen. Der Beitrag beschreibt die Entwicklung eines operativen Planungsmodells auf Basis der Linearen Programmierung sowie die Ergebnisse erster ökonomischer Optimierungskalkulationen unter verschiedenen Preisund Mengenannahmen. Die Ergebnisse dieser Testrechnungen weichen zum Teil erheblich von praktizierten Gewohnheiten zur Anlagenführung ab. 1 Einleitung und Problemstellung Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG, letzte Novellierung 2012) und das Stromeinspeisungsgesetz von 1991 bilden die wirtschaftliche bzw. rechtliche Basis für die dezentrale Stromproduktion aus Biogas. Die Zahl der Biogasanlagen ist im letzten Jahrzehnt stark gestiegen und liegt derzeit im Bundesgebiet bei etwa 7.500 Anlagen. Begünstigt wurde der Biogasanlagenboom u. a. auch durch Phasen relativ niedriger Preise für Agrarprodukte, in denen der Anbau von Biogas-Substrat-Pflanzen (vorwiegend Silomais) wirtschaftlich sehr attraktiv war. Durch zunehmende Anlagendichte, steigende Preise für Agrarprodukte, unterschiedliche vertragliche Bindung der Substratlieferanten an die Biogasbetriebe und unterschiedliches Management-Knowhow wurde manche monetäre Annahme zum Anlagenbetrieb inzwischen hinfällig. Biogasbetriebe scheinen betriebswirtschaftlich relativ einfach strukturiert: aus wenigen Produktionsmitteln (im Wesentlichen Gärsubstrate und Hilfsstoffe) entstehen in einer stationären Anlage wenige „Produkte“: Gas, Strom, Wärme und Gärreste. Der Stromabsatz ist mit gesetzlich garantierten Einspeisevergütungen langfristig gesichert; für die übrigen Produkte und eingesetzten Produktionsmittel bestehen jedoch Beschaffungsund Absatzrisiken, Preis-, Mengenund Qualitätsschwankungen sowie Verwertungsabhängigkeiten durch Anlagenund Kapazitätsgrenzen. Obligatorische Substratbeschaffung und Gärrestabgabe verstärken den Wettbewerb um betriebsnahe Flächen; zeitliche Aus-