Fachhochschule Gelsenkirchen - Standort Recklinghausen- Industrielle Biotechnologie GRUPPENARBEIT Gruppe 4: Kosten und Logistik Fachhochschule Gelsenkirchen - Standort Recklinghausen- Wintersemester 2010/2011

Ad-ministration Produktion Vertrieb

Gliederung Logistik Kostenplan Allgemeine Definition Beschaffungslogistik Produktionslogistik Vertriebslogistik Entsorgungslogistik Kostenplan Fixkosten - laufende Kosten Beschaffung Produktion Vertrieb Entsorgung Kosten- Gewinn

Logistik Definition Die Logistik umfasst die Organisation, Bereitstellung, Steuerung und Optimierung von Prozessen der Güter-, Informations-, Energie-, Geld- und Personenströme betreffend Produktion und Lieferung.

Teilgebiete der Logistik Beschaffungslogistik Rohstoffe Materialien Produktionslogistik innerbetriebliche Steuerung/Überwachung Lagerung Vertriebs-/Absatzlogistik Gütervertrieb Zustellung Entsorgungslogistik Entsorgung Recycling Aufbereitung und/oder Verkauf von Abfallprodukten

Beschaffungslogistik Scale Up Clostridium acetobutylicum Vorkommen vor allem in Böden/ Sedimenten von Gewässern Firmeneigene Kultivierung Komplexmedium Lieferung und Lagerung

Beschaffungslogistik Fermentation Hauptsubstrat Molke „Just in Time“- Lieferung von benachbarter Molkerei/Käserei => Pipeline Deutschlands größte Molkerei (Nordmilch) produziert etwa 3,69 Mrd. L Molke pro Jahr Hefeextrakt Hefeextraktlieferung von Chemie-/Feinindustrie Substrat Menge [t/Ansatz] [t/ 20 Ansätze] [t/ Jahr] Molke 425 8500 1.020.000 Hefeextrakt 4,8 96 11.520

Produktionslogistik Schaubild kurze Betriebswege

Lebensmittelindustrie Vertriebslogistik Produkte Menge in t pro Jahr Abnehmer Aceton (99%) 851,42 Chemieindustrie Butanol (95%) 10.012,92 Ethanol (96%) 255,43 Autoindustrie Essigsäure (82%) 291,92 Lebensmittelindustrie Buttersäure (97%) Kunststoffindustrie

Überblick

Entsorgungslogistik Schlempe Klarschlempe Biogas Abwasser Überschuss- schlamm Biomasse Futtermittel - Die während des Fermentationsvorganges entstehende Schlempe wird zuerst eingedickt, dann getrocknet und schließlich in Form von Pellets dazu verwendet, um die Temperatur der Blasensäulenrektoren aufrechtzuerhalten oder es als Produkt zu verkaufen.

Entsorgungslogistik Gasgemisch CO2 Trockeneis Sequestrierung künstl. Photosynthese Algenfarm H2 Atmosphäre Verkauf

Künstliche Photosynthese CO2 Entsorgung Algenfarm Künstliche Photosynthese Sequestrierung Tank mit Mikroalgen Biomasseproduktion Licht und CO2 --> Kohlenstoffhaltige Verbindungen Zellfreies System Unterirdische Lagerung in Sedimentschichten dessen Poren mit Salzwasser gefüllt sind Verkauf von Biodiesel, Ethanol, Emissionsrechten Verkauf der C-Verbindungen Kostentechnisch machbar Kosten für Anlage enorm Keine optimalen Bedingungen energieaufwändig Noch nicht marktreif Verbleib des Salzwasser?

Kostenplan Ausgaben + Einnahmen laufend Beschaffung Produktion Vertrieb Entsorgung fix

Gesamt-kosten in € pro Jahr Aceto-butylicum (Inokulum) Beschaffungskosten Rohstoffe Bedarf in t pro Jahr Kosten pro kg in € Gesamt-kosten in € pro Jahr Herkunft Molke 1.020.000 -- Molkerei/ Käserei Clostridium Aceto-butylicum (Inokulum) 3650 eigene Her-stellung Hefeextrakt 876 90,51 79.282.380 Chemie-industrie Summe (35% d. Kg-Preises) 1.024.526 31,67 27.750.366 aufgrund Großabnahme Einsparung von etwa 65 % des Kilopreises möglich

Produktionskosten Energieverbrauch Energie(rück)gewinn Fermenter Analytik (pH-Meter, Photometer, Abgasanalytik…) Pumpen Destillationskolonne Kristallisationsanlage Zentrifuge Laborgeräte Brutschränke Wärmeplatten Cleanbanch Allg. Stromkosten (Licht, Heizung, EDV…) Wärmetauscher Biogasrückführung  

Energiefluss

allgemeine Annahmen Strompreis: 3 Cent/kWh - jährliche Laufzeit der Geräte: 8760 h/a (immer) Fermenter: 8640h/a - Wirkungsgrad der Wärmetauscher: 50% - Energiebedarf Präfermenter: 75kWh/l/d Fermenter: 205kWh/l/d

Energie-bedarf [kWh/I/d] Gesamt Energiebedarf [kWh/a] Energiebedarf Vorbereitung Gerät Faktor Energie-bedarf [kWh/I/d] Gesamt Energiebedarf [kWh/a] Gesamt-kosten [€/a] Präfermenter [100l] 1 75 650.000 20.000 Präfermenter [20000l] 5 Mio. 16 Mio. Präfermenter [40000l] 10 2,6 Mrd. 78 Mio.

Gesamt Energiebe-darf [kWh/a] *O2/CO2-, Methanol-, Methansensoren Energiebedarf Fermentation Gerät Faktor Energie-bedarf [kWh] Gesamt Energiebe-darf [kWh/a] Gesamt-Kosten [€/a] Analytik* 20 0,024 4000 100 Fermenter 0,205 8,5 Mrd. 255 Mio. Gaspumpen 3,75 650.000 20.000 *O2/CO2-, Methanol-, Methansensoren

Energiebedarf DSP 32,00 280.000 8280 1270 1 Mrd. 34 Mio. 27,00 237.000 Gerät Energie-bedarf [kWh/h] Gesamt Energiebedarf [kWh/a] Gesamt-Kosten [€/a] Zentrifuge 32,00 280.000 8280 Destillation 1270 1 Mrd. 34 Mio. Kristallisations-apparatur 27,00 237.000 7095,6

Energie-gewinn [kWh/a] Gesamt Energiegewinn [kWh/a] Energierückgewinn Gerät Faktor Energie-gewinn [kWh/a] Kapazität [m³] Gesamt Energiegewinn [kWh/a] Wärme-tauscher F 20 225 Mio. 50% 4,5 Mrd. Wärme-tauscher D 1 500 Mio. Biogas-produktion 2,4 [kWh/m³ Biogas] 2,2 Mio. 5,2 Mio.

Gesamter Energiebedarf [kWh/a] Gesamtenergiebilanz Gesamter Energiebedarf [kWh/a] Gesamter Rückgewinn [kWh/a] Rest-Energiebedarf Summe [€/a] 10,4 Mrd. 4,3 Mrd. 6,1 Mrd. 183 Mio. 100% ~ 41% ~ 59%

Kunststoff-industrie Vertriebskosten Produkte Menge in t pro Jahr Preis in € pro t Preis in € pro Jahr Abnehmer Aceton (99%) 851,42 1219 1.037.881 Chemieindustrie Butanol (95%) 10.012,92 2445 24.481.589 Ethanol (96%) 255,43 1218 311.113 Autoindustrie Essigsäure (82%) 291,92 1165 340.086 Lebensmittel- industrie Buttersäure (97%) ~ 2890 738.192 Kunststoff-industrie

Recycling oder Verkauf Entsorgungskosten Recycling oder Verkauf Grundpreis Insgesamt in € Biomasse 74 € / t + 74.059.200 Biogas Rückführung - Wasserstoff 0,50 € / L + 204.000 + 74.263.200 Entsorgungsposten Grundpreis Insgesamt in € Abwasser 0,50 € / m3 - 422.275 Überschussschlamm 150 € / t - 4.323.060 Kohlenstoffdioxid 38 € / t - 912.000 - 5.657.335

Kosten- Gewinn Posten Preis in € Kosten Beschaffung 27.750.366 Energie 183.000.000 Entsorgung 5.657.335 Umsatz Produkte 26.908.861 74.263.200 Summe - 115.235.640 Minimierung des Produktumsatzes um etwa 3% aufgrund eventueller Verluste beim DSP

Kosten- Gewinn Kosten 216.407.701 Umsatz 101.172.061

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 