Energiekosten Industrie – Simulation 2027–2050: Energieträger, Kosten, Verfügbarkeit, Logistik

Energiekosten Industrie - Simulationsmöglichkeiten 2027–2050

Thermoprozessanlagen von 0,2 MW (≈ 20 Nm³/h Erdgas) bis Großanlagen · alle Preise netto (ohne USt) · €/kWh Heizwert (Hu) inkl. Netz, Abgaben, CO₂ · Stützpunkte 2027 / 2030 / 2035 / 2050, dazwischen linear. Alle Startwerte sind Annahmen und stehen zur Diskussion – bitte mit eigenen Angeboten überschreiben.

Szenario:
Betrachtetes Jahr

Vollkosten je kWh über die Jahre

Durchgezogen = ausreichend Menge am Markt · gestrichelt = knapp · gepunktet = praktisch nicht lieferbar (für die unten eingestellte Anzahl Anlagen). Ringe = Schnittpunkte grün ↔ fossil. Klick setzt das Jahr.

1 · CO₂-Preis (EU-ETS / nEHS)

Erdgas 0,2016 kg/kWh Hu, LPG 0,233 kg/kWh Hu. Biogene/grüne Träger (inkl. Rohbiogas) = 0 im Betrieb (Annahme, setzt Nachweis voraus).
Indirekte Vorphasen-CO₂-Kosten (Scope 3 / Graustrom im Elektrolyseur): Alternativer Träger H₂ / Methanol / rLPG erhalten optional einen abnehmenden Vorphasen-Emissionsfaktor (Standard sinkend von 0,05 auf 0 kg/kWh), um temporären Graustrom-Mix oder graue Vorphasen abzubilden. Der Produzent zahlt diese CO₂-Kosten (EU-ETS, Strombezug) und gibt sie im Gaspreis weiter – hier werden sie als eigener, sichtbarer Block ausgewiesen.

2 · Energiepreis je Träger (Einheit wählbar)

Häkchen links im Kartenkopf = Träger berücksichtigen. Ohne Häkchen wird der Träger in allen Grafiken, Kacheln, Tabellen, im Reality-Check und in den Berechnungen ausgeblendet.

Kostenstruktur im gewählten Jahr

EnergieNetz/Abgaben/LogistikKapital / Umbau▨ CO₂-Kosten

CO₂-Vermeidungskosten vs. CO₂-Preis

Bezug:
Balken links der Linie = Umstieg ist schon günstiger als der CO₂-Preis.

3 · Reality-Check: Menge, Logistik, Verfügbarkeit

Beispiel:
Energieanteil an Anlagenleistung = Anteil des Energieträgers an der Leistung der Anlage (kWh-Basis, nicht Vol.-%); Energieeinsparung durch Summen unter 100 % einstellbar; Druckluft = Vol.-% Luft im Endgas (zählt nicht zur Summe, liefert keine Energie, die Kompressionskosten werden addiert); Ampel = schlechtester Wert aus Logistik (Fahrten/Tag, Tankgröße, Anschluss) und Marktverfügbarkeit im gewählten Jahr.
Typische Gasmischungen (Industrie 2026):
  • Erdgas + Wasserstoff (H2 meist bis zu 20%, ggfs. höher)
  • rLPG + Luft → Erdgasqualität
  • rLPG + Wasserstoff + Luft → Erdgasqualität
  • Biogas + rLPG → Erdgasqualität (typisch ca. 70–80 Vol.-% Rohbiogas + 20–30 Vol.-% rLPG zum Ausgleich des niedrigen Heizwerts)
  • Biogas + rLPG + H₂ → Erdgasqualität (Kombination aus Biogas-Grundlast, beigemischtem Wasserstoff (z.B. 10-20%) und feinfühliger rLPG-Anreicherung zur Stabilisierung des Wobbe-Index)
  • Erdgas + Wasserstoff + rLPG
Die Buttons belegen die Tabelle mit Vol.-%-Verhältnissen im Endgas vor (Erdgas + 20 % H₂: 80/20 · rLPG + Luft: 48/52 · Biogas + rLPG: 75/25 · Multi-Gas: Rohbiogas 60 / H₂ 20 / Luft 20). Brenngase werden über den Heizwert in den Energieanteil an der Anlagenleistung umgerechnet, Luft wird als Vol.-% im Endgas übernommen. Ausgeblendete Träger, die eine Mischung benötigt, werden automatisch wieder eingeschaltet.

Wie viel vom Bedarf lässt sich decken?

Zugänglicher EU-Markt ÷ Bedarf aller Anlagen. 100 % = vollständig versorgbar.

Marktmengen (editierbar)

Erzeugung in TWh/Jahr (H₂, rLPG, Methanol: EU; Bio-Methan: Deutschland inkl. Importe 2050; Rohbiogas: Deutschland, nur standortnah nutzbar) und Anteil, der für Industrie-Prozesswärme erreichbar ist (Konkurrenz: Verkehr, Chemie, Stahl, Verstromung). Zwischen den Jahren exponentiell interpoliert.

4 · Investitionskosten (CAPEX) & Kapitalkosten-Zuschlag

Berücksichtigung der Umbaukosten (Brenner, Armaturen, ATEX, Rohrleitungen, Speicher/Tanks). Umgelegt auf die jährliche Energiemenge ergibt sich ein fixer Zuschlag in ct/kWh (Annuitätenmethode). Die Beträge gelten für die oben eingestellte Anlagengröße; die Startwerte sind Platzhalter. Die Druckluft-Erzeugung ist über den Größenfaktor im Druckluftpreis enthalten.
Annuität = Investition × qⁿ·(q−1) / (qⁿ−1), q = 1 + Zins. Zuschlag = Annuität ÷ (MW × Volllaststunden). Der Zuschlag fällt ab dem Umstellungsjahr an und bleibt danach konstant; in den Jahren davor ist er 0 (Kurven springen im Umstellungsjahr).

Annahmen, Grenzen, offene Punkte

  • Basis: Hu-Heizwert. Erdgas-Abrechnung erfolgt auf Brennwert (Ho = Hu/0,901) – im Eingabefeld wählbar.
  • Erdgas-Regime: Anlagen > 20 MW sind meist im EU-ETS 1 (Zertifikatskosten, ggf. teilweise kostenlose Zuteilung → Regler „Anteil CO₂ zahlungspflichtig“). Kleinere Anlagen: nEHS bis 2027 Festpreis-Korridor, ab 2028 ETS 2. Beide Fälle über denselben Regler abgebildet.
  • LPG-Preis ist ohne CO₂ gerechnet. Enthält Ihr Angebot den CO₂-Aufschlag bereits, CO₂-Preis dort nicht doppelt ansetzen.
  • Strom: ohne Wirkungsgrad-Unterschied 1 kWh = 1 kWh Wärme (Schalter „Nutzenergie“ in Erdgas-Optionen). Netzanschluss-Wartezeiten sind nur grob als Ampel hinterlegt.
  • H₂: Preis inkl. Erzeugung, Netzentgelt Kernnetz / Transport / Speicher. Methanol: Energiesteuer-Behandlung als Heizstoff offen.
  • Rohbiogas (direkt ab Fermenter): Heizwert ≈ 6,0 kWh/Nm³ Hu (ca. 60 Vol.-% CH₄, Rest im Wesentlichen CO₂) statt 9,97 kWh/Nm³ bei Erdgas H. Der Preis ist auf €/kWh Hu bezogen und damit direkt mit den anderen Trägern vergleichbar; die Umrechnung auf €/Nm³ Rohbiogas ist in der Karte wählbar. Netz/Abgaben = lokale Direktleitung, Verdichtung, Trocknung/Entschwefelung (Startwert 0,5 ct/kWh), kein Fernnetzentgelt. Energiesteuer nicht angesetzt – steuerliche Behandlung (insb. bei Mischung mit rLPG) im Einzelfall prüfen. Logistik-Ampel: ≤ 5 MW gut, ≤ 25 MW knapp (Großanlage/mehrere Fermenter), darüber kritisch. Marktmenge Deutschland, Anteil für Industrie gering (Verstromung, Biomethan-Aufbereitung, Standortbindung).
  • Druckluft: kein eigener Preisregler. Preis = Strompreis (Energie + Netz/Abgaben der Strom-Karte) × 0,10 kWh el./Nm³ (≈ 6 bar) × Größenfaktor (1,25 bei ≤ 1 MW, logarithmisch fallend auf 1,00 bei ≥ 100 MW für CAPEX/Wartung der Kompressoren). Luftmenge = Vol.-% Luft im Endgas, bezogen auf den Volumenstrom aller gasförmigen Brenngase. Luft wird vor Ort verdichtet, keine Anlieferung. Luft bringt Sauerstoff ins Brenngas (≈ 21 % des Luftanteils): Explosionsschutz, Zündgrenzen und zulässigen O₂-Gehalt für Leitung und Brenner prüfen.
  • Mischungs-Buttons / Endgas: Die Vorbelegungen sind Vol.-%-Verhältnisse im Endgas; Brenngase werden über den Heizwert in den Energieanteil an der Anlagenleistung umgerechnet (Schalter MIX_IN_VOL im Code; auf false gesetzt werden die Werte direkt als Energieanteile übernommen). Wobbe-Index Ws = Ho / √d aus volumengewichteten Ho-Werten und relativen Dichten; Einordnung nach Richtwerten DVGW G 260 (H-Gas 13,6–15,7, L-Gas 10,5–13,0 kWh/Nm³). Gasbeschaffenheit und Brennereignung sind anlagenspezifisch zu prüfen.
  • Kachel „Günstigster verfügbarer grüner Träger“: günstigster aktiver grüner Träger mit Ampel „gut“ (Logistik je Anlage und Marktdeckung für alle n Anlagen, wie im Reality-Check); gibt es keinen, der günstigste mit Ampel „knapp“. Die Kachel „Günstigster grüner Träger“ berücksichtigt Logistik und Markt nicht.
  • Ein/Aus je Träger (Punkt 2): ausgeschaltete Träger fließen in keine Grafik, Kachel, Tabelle oder Mischung ein. Erdgas bleibt als Bezugsgröße der Spalte „Mehrkosten ggü. 100 % Erdgas“ erhalten; der Druckluftpreis basiert weiterhin auf dem Strompreis, auch wenn Strom ausgeschaltet ist.
  • Marktmengen sind Szenario-Annahmen aus Branchen-Roadmaps (Hydrogen Europe, EBA, Liquid Gas Europe, IEA) – bewusst konservativ.
  • CAPEX: pauschale Annuität je alternativem Träger ab Umstellungsjahr, danach konstant; keine Restwerte, Förderung oder Steuereffekte.
  • Vorphasen-CO₂: Startwert 0,05 kg/kWh (≈ 1,7 kg CO₂/kg H₂) ist eine Setzung; er wird mit dem eingestellten CO₂-Preis bewertet.
  • Logistik: Trailer-Nutzlast LPG 22 t, LH₂ 4 t, CGH₂ 1 t, Methanol 25 t; Schwellen für die Ampel sind Setzungen (≤ 4 / ≤ 12 Fahrten pro Tag).

Alle Angaben, Berechnungen und Darstellungen ohne Gewähr - die (anlagenspezifische) Überprüfung ist zwingend geboten!

Allgemeine Informationen

Mit fünf Angaben zum belastbaren Projekt:

1. Verfügbare Gase: Aktuelle und geplante Zusammensetzung

2. Druckverhältnisse: Min./Max. Eingangsdrücke und benötigter Ausgangsdruck

3. Lastprofil: Minimale/Maximale Abnahme, Dynamik und Taktzeiten

4. Regelziel: Fester Volumenanteil, Heizwert- oder Wobbe-Führung

5. Aufstellung: Ex-Zonen, Umgebungsbedingungen und Beschränkungen

Passende Gasmischanlagen bei mail@lt-gasetechnik.com

Drei Gedanken für Ihr Projekt:

1. Schrittweise und reversibel: Brennerbestand nutzen, Brenngas anpassen

2. Zentral: Gasgemisch-Regelung bündeln statt Einzelbrenner-Umbau

3. Bedarfsgerecht: Günstiger, statischer Gasmischer für wenige Brenner vs. dynamische Containeranlage für Werksnetz(bereich)-Versorgung