VERSORGUNG DER TEEFABRIK PFUNDA

Wirtschaftlichkeitsvorstudie

Die folgenden Abschätzungen rechnen mit den Äquivalenten:

- Heizwert von 1 m3 Reinmethan = 34.000 kJ,
- Heizwert 1 Liter Dieselöl = 42.000 kJ,
1 Liter Dieselöl entspricht 1,25 Nm3 Methan (Nm3: Normal-Kubikmeter bei 0°C und 1 bar),
1 M Nm3 Methan = 800 tep (ton equivalent petrol - Tonnen Äquivalent Heizöl)

Der Heizwert von Holz (in Ruanda üblicherweise Eukalyptus) ist schwieriger abzuschätzen. Die in der Literatur angezeigten Werte der Holzdichte variieren zwischen 300 kg/Ster und 500 kg/Ster, wobei das Ster einem Raummeter entspricht. Wir meinen, dass ein Wert von etwa 350 kg/Ster realistisch ist.

Der Heizwert von Holz wird mit 15.000 kJ/kg angenommen,
Der Vergleich von Holz mit Gas ergibt also bezüglich des Energiegehalts: 1 Ster entspricht 150 Nm3, das sind ungefähr 5 GJoule.

Die in Ruanda ermittelten Preise vom August 2004 sind:
- 1 Ster Holz = 5.000 FRW, also 7,15 € oder 8,6 US$,
- 1 Liter Dieselöl = 350 FRW, also 0,5 € oder 0,6 US$,
(Vergleich: 1 € = 700 FRW = 1,2 US$).

Preisvergleich von Holz mit Dieselöl in Energiegrößen:
- Dieselöl: 1 GJ = 12 € = 14 US$,
- Holz: 1 GJ = 1,36 € = 1,65 US$.

Man sollte aber die wirtschaftliche Realität des Landes nicht aus dem Blick verlieren und stellt fest, dass der Ölpreis zurzeit etwa 8 bis 9 mal höher liegt, als der Preis für Holz:
- Methan wird es schwer haben bezüglich des Preises gegen Holz anzutreten,
- Methan wird bezüglich der Substitution von Öl sehr rentabel sein.

Die hier aufgezeigten Preise unterliegen empfindlichen zeitlichen Schwankungen. Man kann jedoch voraussagen, dass der Holzpreis wegen der zuende gehenden Reserven und der erhöhten Nachfrage kontinuierlich und exponentiell steigen wird. Bezüglich der Entwicklung des Ölpreises ist eine Voraussage jedoch sehr schwierig (der Preis für das Barrel Erdöl bewegte sich im September 2004 um die 45 US$).

Einschätzung des Energiebedarfs der Teefabrik Pfunda

Die Produktion von Tee ist saisonal bestimmt: so schwankt die Produktion der Teefabrik in Pfunda im Jahresverlauf. Der Energieverbrauch spiegelt dies mit einer Spitze im März (178 % des Monatsmittels) und einem Minimum im Monat August (32 % des Monatsmittels) wieder. Die Versorgung mit Methan müsste also auf der Basis des maximalen monatlichen Holzverbrauchs berechnet werden. Gegenwärtig, in der Mitte der Regenzeit im Monat März, beträgt der Holzbedarf für die Teetrocknung etwa 20 Ster am Tag. Eine Extraktionsanlage müsste also so dimensioniert werden, dass sie 20 x 150 = 3.000 Nm3 Methan pro Tag, das sind ungefähr 1,1 MNm3 pro Jahr, liefern könnte. Die derzeitige Leitung von Pfunda hat bestätigt, dass in den kommenden Jahren eine Ausweitung der Produktion geplant ist. Wir haben vorgesehen, eine Extraktionsanlage mit einer Kapazität von 1,5 MNm3/a zu installieren, die es erlaubt, 27 Ster Holz pro Tag im Verlauf der Regenzeit zu ersetzen.

Aus der Tatsache der erheblichen Schwankung der Produktion im Jahresverlauf (siehe obige Darstellung) ergibt sich ein verfügbarer Methanüberschuß während der Trockenzeit. Dieses Gas könnte von der UPEGAZ an die Bralirwa (Brauerei) verkauft werden, um Öl zu ersetzen (zu gegenwärtigen Bedingungen sind das 90 % des Ölpreises bei gleichem Heizwert). Pfunda hatte einen Jahresverbrauch an Holz im Jahre 2003 von etwa 4.300 Ster. Diese Menge würde von 650.000 Nm3 Methangas ersetzt werden und brächte einen Überschuss von 950.000 Nm3, was 760.000 Liter Öl entspricht. Die Holzverbrauchszahlen für die Periode von 2004 bis 2009 sind noch größer, die Voraussagen gehen von 5.800 Ster pro Jahr aus (das würde einem Maximalverbrauch von 27 Ster pro Tag entsprechen). Die Methangasmenge, die an die Bralirwa verkauft werden könnte, wäre demnach 730.000 Nm3 pro Jahr, das entspricht 585.000 Litern Öl. Mit dem gegenwärtigen Ölpreis von 0,5 € pro Liter und unter Berücksichtigung der 90 %igen Minderung im Vergleich zum Öl, könnte der Verkauf an die Braliwra der UPEGAZ einbringen:

- für den Fall der gegenwärtigen Annahmen: 760.000 x 0,5 x 0,9 = 342.000 €/a,
- für den hypothetischen Fall einer Ausweitung: 585.000 x 0,5 x 0,9 = 263.000 €/a.

Darüber hinaus hat die Fabrik in Pfunda für andere Prozesse einen jährlichen Strombedarf von 1.950.000 kWh, ebenfalls ungleichmäßig über das Jahr verteilt. (Nach Informationen der Direktion im Oktober 2003 wurde ein mittlerer Stromverbrauch von 1.500.000 kWh im Jahre 2002 für eine erzeugte Teemenge von 1.020 Tonnen mit einer Elektrizitätsrechnung über 63 Millionen FRW oder 105.000 US$ gezählt.) Die Fabrik verfügt über einen Stromgenerator mit einer Leistung von 450 kVA, der für Stromausfälle und -unterbrechungen, die im Jahre 2003 2 bis 3 % der Zeit ausmachten, eingesetzt wird (heute in einer Periode der Stromverknappung wahrscheinlich erheblich öfter). Diese Energiemenge entspricht einem zusätzlichen Verbrauch von ungefähr 58.500 kWh durch den Generator mit Dieselölkosten von 1,7 Millionen FRW oder 2.800 US$ pro Jahr.

Man kann daher vorschlagen, das Projekt dahingehend auszuweiten, dass ein gasbetriebener Stromgenerator hinzukommt, der den günstigen Gaspreis in der Fabrik ausnutzt. Dies könnte geschehen

- sei es durch Umbau des Dieselaggregats für den Gasbetrieb (Kosten ungefähr 50 bis 60.000 US$, falls dieses vor Ort möglich ist),
- sei es durch Anschaffung eines neuen 300 kW-Generators (der mit einem Wärmetauscher ausgestattet sein könnte, um die Abwärme für das Trocknungsverfahren zu nutzen),
- und unter Beibehaltung des Netzanschlusses für Notfälle (über den überschüssiger Strom verkauft werden könnte, falls die Gesetzgebung dies während der Laufzeit des Projektes noch ermöglicht).
- Der Gasverbrauch zur Elektrizitätserzeugung in der Fabrik würde sich für den vorhandenen 450 kW-Generator (oder den neuen von 300 kW) auf ungefähr 25.000 GJ oder 750.000 Nm3 pro Jahr belaufen.

Ersatz von Holz durch Methangas - Technikprojekt

Methanextraktion aus dem Kivu-See
Das Verfahren der Gasextraktion aus den Tiefenwassern des Kivu-See mit anschließender Anreicherung des Methans wurde andernorts dargestellt (siehe Bericht von Data Environnement "Exploitation du méthane du lac Kivu ; projet de station pilote", Juin 2003). Ein zusammenfassendes Dokument ist im Anhang nachzulesen. Die Vorstudie über eine Extraktionsanlage für eine Produktionsmenge von 1,5 MNm3/a wurde hier besprochen. Im Vergleich zu der vorher vorgestellten Pilotstation mit einer Kapazität von 3,5 bis 4 MNm3/a konnten wir unsere Berechnungsgrundlagen absichern und gewisse ausstehende Parameter fixieren. Wir möchten erwähnen, dass der Durchmesser unserer Extraktionskolonne im Nyos-See niemals größer als 140 mm gewählt wurde. Die Pilotstation aus dem Jahre 2003 sieht einen Durchmesser von 440 mm vor. Der Durchmesser der Kolonne der Station Pfunda wird 280 mm betragen, erlaubt uns also eine Zwischenetappe, was in einem weithin unerforschten Technikbereich durchaus erwünscht ist.

Gastransport vom Kap Rubona zur Teefabrik Pfunda

Für den Standort der Methangewinnungsanlage wird das Gebiet des Sees vor dem Kap Rubona gewählt, etwa 1,5 km vom Ufer entfernt.