Studentische Arbeit zu Anlagenstandorten

[JuN]

Hallo,

mein Name ist Stefan und ich bin Student an der Technischen Universität Braunschweig. Ich schreibe gerade am Institut für „Produktion und Logistik“ an einer Seminararbeit zum Thema „Einsatz der Data Envelopment Analysis (DEA) zur Bewertung von Unternehmensstandorten“. Im Rahmen dieser Arbeit hat sich mein Team entschlossen die Standorte von unterschiedlichen Biogasanlagen zu untersuchen.

Da ich nicht annehme, das jemand schon Erfahrungen mit der DEA gemacht hat, möchte ich kurz unsere Arbeit vorstellen:

Die Data Envelopment Analysis ist eine Methode mit der man die relative Effizienz von Produktionseinheiten untersuchen bzw. ermitteln kann. Relativ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass unterschiedliche, gleichartige Einheiten untereinander verglichen und in Beziehung zueinander gesetzt werden. Der ermittelte Effizienzwert kann dabei auf Grundlage verschiedener Größen erfolgen.

Das Modell, das wir zur Analyse geschrieben haben, ist in der Lage vier verschiedene Inputs und Outputs zu berücksichtigen:

Inputs die betriebswirtschaftlich einen Aufwand darstellen (wo man Geld bezahlen muss)
Inputs die betriebswirtschaftlich einen Ertrag darstellen (wo man Geld bekommt)
Outputs die betriebswirtschaftlich einen Ertrag darstellen (wo man Geld bekommt)
Outputs die betriebswirtschaftlich einen Aufwand darstellen (wo man Geld bezahlen muss)

Konkret heißt das, alles was in eine Anlage rein oder raus geht und dabei Geld kostet oder einbringt - wobei es nicht zwangsläufig um konkrete Geldwerte sondern allgemein mehr um Vor- bzw. Nachteile“ geht.

Die Ergebnisse, die bei unserer Analyse gewonnen werden sollen, geben darüber Auskunft ob ein Standort effizient - also eine „beste Lösung“- ist, oder ob es andere Standorte gibt die besser sind. Zu Beachten ist, dass nicht der „real“ beste Standort gewinnt, sondern, dass je nach betrachteten In- oder Outputs auch „real“ suboptimale Standorte in bestimmten Bereichen sehr gut abschneiden können.

Momentan sind wir an einem Punkt angekommen, an dem wir uns Gedanken über die Grunddaten, die wir verwenden wollen, machen müssen. Wir haben bereits einige Größen gefunden die wir in eine Analyse einbeziehen könnten – leider ist kein Experte für Biogasanlagen in unserem Team der genaueres zu unserer Auswahl sagen könnte.

Ich wäre sehr froh, wenn mir jemand ein paar Tipps oder Infos geben kann, welche Größen für das effiziente Betreiben einer Biogasanlage nötig sind (ich meine jetzt nicht nur Prozessgrößen sondern auch alles rund um den Standort). Außerdem würde ich gerne unsere vorläufig ausgewählten Größen vorstellen und dann zur Diskussion stellen.




Bisher ausgewählte Einflussfaktoren:

Als Kosten verursachenden Input haben wir „Biomasse“ mit € / ( t * a) gewählt. Vorerst haben wir angepeilt nur rein pflanzliche Biomasse zu erfassen (hab aber schon gelesen, dass man damit nicht optimale Ergebnisse erzielt).


Ein gewinnbringender Input ist unserer Meinung nach die „Biotonne“ in € / ( t * a). Hier ist schon das erste Problem – bekommt man als Betreiber überhaupt etwas für das Annehmen von Biomüll?


Wichtige Outputgröße ist bei uns die „erzeugte Leistung“ in kWh / a. Um eine Information über die Anlagengröße zu erhalten haben wir uns dafür entschieden.


Zweite Outputgröße sind erzeugte „Gasemissionen“ in m³ / a. Um die Belastung der näheren Umgebung – besonders Einwohner – zu berücksichtigen, wollen wir die Menge an Schwefelverbindungen in den Emissionen einbeziehen.



Da die Thematik der Arbeit nicht ganz so leicht zu erklären ist, bitte ich darum, Fragen zu stellen wenn etwas unklar ist.


Mit freundlichen Grüßen

Stefan

[Jaeger]

Hey JuN,
-bei den Outputs sehe ich nicht die Gärresteemission (Bodenbelastung) ->
- falls die Outputs noch weiterbehandelt werden, ist der Austragungsort wichtig -> flüssiger Output wird i.d.R. in der näheren Umgebung ausgetragen. Wenn der Output eingetrocknet wird, kann man ihn auch über größere Strecken fahren.
- dann solltest du Dir auch Überlegungen über den Ort der Strom/wärmeerzeugung machen.
Wird der Strom auf der Anlange produziert und eine Wärmeleitung gelegt.
Oder wird ein Mirkrogasnetz gelegt, und der Strom dort produziert, wo die Wärme besser genutzt werden kann.

[JuN]

Danke für die Antwort!

Problem bei der Analysemethode die wir benutzen ist, dass sie mit zunehmender In- und Outputzahl weniger aussagekräftig wird. Aus dem Gründ müssen wir uns auf wenige aber aussagekräftige beschränken.

Ich könnte aber mal versuchen eine Kennzahl zur Umweltbelastung zu bilden, die man dann als einen Output behandelt. In der würden dann viele Informationen wie Boden- und Luftbelastung zusammengefasst werden.


Welche drei Standortfaktoren sind denn beim Bau einer Anlage von großer Bedeutung (ist natürlich subjektiv)?
Ich wäre dankbar, wenn da auch noch der ein oder andere was zu sagen könnte.

[Jaeger]

Das Frauenhofer Institut UMSICHT, Oberhausen beschäftigt sich mit der "Biogaseinspeisung in das Erdgasnetz: Aufbau und Anwendung eines Geoinformationssystems zur Analyse regionaler Biogaspotentiale und zur Standortfindung für die Biogaseinspeisung" hierzu hat Wolfgang Urban auf dem 16. Symposium Bioenergie einen Vortrag gehalten. Weiterhin hat dort Reinhold Waltenberger von der Universität für Bodenkultur, IFA Tulln, Österreich auch einen Vortrag zu den "Stickstoffströmen in der Biogaserzeugung" gehalten. Evtl. kannst du ja deren Erkenntnisse in deine Arbeit integrieren.

[franz.boessl]

hallo!

meine meinung zu:

Welche drei Standortfaktoren sind denn beim Bau einer Anlage von großer Bedeutung (ist natürlich subjektiv)?

1. substratkosten frei biogasanlage (beinhaltet wiederum die substratverfügbarkeit, dabei spielt es keine rolle ob nachwachsende Rohstoffe oder Biomüllvergärung)

2. mögliche Absatzpfade für die erzeugte Energie (Biogas, Bioerdgas, Strom&Wärme) --> örtliche, zeitliche, finanzielle aspekte berücksichtigen

3. ÖKOLOGIE (es ist z.B. ökologisch unsinnig, trotz niedrigem biomüllpreis den Biomüll sehr weit zu transportieren um ihn dann zu vergären --> ökologisch sinnvoller ist es regionale kreisläufe zu fördern. Dies ist ein Substratunabhängig und wenn man so will auch ein OUTPUT-unabhängiger Faktor, denn: ÖKOLOGIE ist und wird NOCH WICHTIGER DENN JE)

grüße aus augsburg
franz

[franz.boessl]

outputseitig ist es meiner meinung nach nicht relevant wieviel kWh, sondern welche Energiemenge in kW/a die Biogasanlage produziert wird --> nicht die erzeugte elektrische Leistung des Verbrennungsmotors pro Jahr, sondern die real erzeugte Energiemenge pro Jahr.

letzendlich muss der anlagenbetrieb wirtschaftlich sein.

aber eine grundsätzliche frage wie tief, also wieviele einzelfaktoren sollen in der eingabemaske letzendlich eingegeben werden um dann das ergebnis zu erhalten. eine kleine skizze/schema wäre hilfreich um euch weiterzuhelfen.

mfg
franz

[JuN]

substratkosten frei biogasanlage

warum "frei" Anlage? Die Bauern rechnen die Transportkosten doch sicher in den Preis mit ein, oder nehmen die den Verlust in Kauf?
Ich könnte prinzipiell auch eine Kennzahl aus Transportkosten und Substratkosten einfließen lassen, die berücksichtigt dann beides - sofern die Transportkosten überhaupt eine Relevanz für den Anlagenstandort haben!?

sondern welche Energiemenge in kW/a die Biogasanlage produziert wird

also die Menge an Biogas die erzeugt wird, umgerechnet in kW, oder wie ist das gemeint? Und warum sollte man den Generator/Motor nicht berücksichtigen, ist der nicht Teil des Standortes?
Wenn ich dann per Modell eine Ineffizienz beim Output "Energie" festelle, kann ich als Optimierungsmöglichkeiten ja einen, vom Wirkungsgrad, besseren Generator kaufen. Welche Möglchkeiten hab ich um die Energieausbeute meines Gases zu erhöhen? Ist denn das Biogas von Anlage zu Anlage qualitativ so unterschiedlich?

aber eine grundsätzliche frage wie tief, also wieviele einzelfaktoren sollen in der eingabemaske letzendlich eingegeben werden um dann das ergebnis zu erhalten. eine kleine skizze/schema wäre hilfreich um euch weiterzuhelfen.

Ich wollte das hier eigentlich nicht gleich preisgeben (wegen Ideen und so), aber DEA-Modelle sind darauf angewiesen, dass so wenig In- und Outputs betrachtet werden wie möglich - andernfalls muss man die Anzahl der zu bewertenden Standorte stark erhöhen (pro I/O um den Faktor 3 bis 10).

Wir haben uns auf 4 Faktoren beschränkt - zum einen weil wir so alle 4 Arten von Inputs und Outputs in unserer Beispielrechnung berücksichtigen können, zum anderen weil wir die Anzahl der Standorte so gering halten. Immerhin müssen wir für die Standorte auch Datensätze haben (vorerst wohl fiktive die in realistischen Größenordnungen liegen).


Zu was möchtest du denn eine Skizze haben - zu den Ergebnissen die das Modell liefert oder zu der "Versuchsanordnung" die wir haben (also ein Input/Output Diagramm)?

[JuN]

Hallo, ich hab schon ne Menge Material zu Anlagen und Prozessen gefunden und gelesen, aber brauchbar waren die Informationen für die Analyse eher weniger...vieles ist einfach zu prozessspezifisch und da versteh ich nix von

Wäre sehr schön wenn jemand wüsste, wieviel KWh Strom eine durchschnittliche Anlage pro Tag so erzeugt und welche Menge an Substrat (in t/Tag) dazu nötig sind.

Ich komme leider nicht so recht an Daten, gibt es vielleicht sowas wie ne Informationsstelle von einem "Biogasanlagen-Verband" denen ich schreiben kann?

[Jaeger]

Hey Stefan,
schau mal unter www.fnr.de -> dann unter Literatur -> Biogas,
hier sind sehr viele Informationen und kostenlos
Ich weiß jetzt nicht wie weit du schon im Thema drinsteckst, aber
die "Handreichung Biogas" finde ich sehr hilfreich. Weiterhin findest
du bei den "Basisdaten Biogas" auch eine kleine Unterstützung.
Weiterhin kannst du im Biogasrechner der KTBL ungefähr berechnen, wieviel Input man braucht um eine gewisse Menge Gas zu erzeugen.

[papp]

Weiterhin kannst du im Biogasrechner der KTBL ungefähr berechnen, wieviel Input man braucht um eine gewisse Menge Gas zu erzeugen.

Wieso in die Ferne schweifen ?

http://www.schlattmann.de/download/gastheo.php