Regenerative Energien in Verbindung mit dem EEG

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1 Regenerative Energien in Verbindung mit dem EEG Vortrag bei den Stadtwerken Waren am Erhard Holtkamp Olaf Ahrens

2 Inhalt Wärmeversorgung Waren (1993 und 2004) Wasserkraft Deponie-Klär-Grubengas Geothermie Windkraft Solar (Photovoltaik- thermische Solaranlagen) Bioenergie (Heizkraftwerk- Biogasanlage) CO 2 Emmissionsvergleich

3 Nahwärmegebiet 1. Waren West Wärmeversorgung Waren 2. Waren Papenberg (davon Geothermie und WP) 3. Waren Engelsplatz Ausgangswerte 1993 Ist-Werte 2004 Versorgte Objekte installierte installierte Versorgte Objekte Leistung Leistung Anzahl Wohnfläche i.m Anzahl Wohnfläche i.m WE m² m²/w kw WE m² m²/w kw Heizöl S Dampf Kita+Schule Erdgas x Elektr GWP Geoth Kita+Schule Erdgas Sum.: Geoth Kita+Schule 765 Kita+Schule Kita, Schule u.a 4. Waren Strelitzerstraße Objekt Warenshof 250 +Marinelager Heizöl Erdgas Marinelager Erdgas Heizöl Kita+Schule Summe Erdgas Erdgas Heizöl 2.500

4 Wärmeversorgung Waren Ausgangswerte 1993 Ist-Werte 2004 Wärmearbeit beim Wärmearbeit beim CO Nahwärmegebiet CO 2 -Ausstoß 2 - Kunden Kunden Ausstoß gesamt spez. ges. spez. gesamt spez. ges. spez. MWh kwh/m²,a t/a t/mw MWh kwh/m², t/a t/mw 1. Waren West , ,26 2. Waren Papenberg (davon Geothermie und WP) , ,18 3. Waren Engelsplatz , ,23 4. Waren Strelitzerstraße , ,23 5. Objekt Warenshof (mit Marinelager ca. 40 %) 194 (ohne Marinelager) , ,23 Summe , , % 100% 37% 73%

5 Wasserkraft praktisch keine Wasserrechte zu bekommen keine Genehmigung zum Aufstauen an den meisten Standorten zu wenig Wasser selbst kleine Anlagen erzeugen schon hohe Investitionskosten

6 Wasserkraft Beispiel: Bolter Mühle Leistung: 30 kw el. Stromerzeugung: kwh/a Invest-Kosten: ,- Betriebskosten: ,- (incl. Kapitalkosten) Erforderlicher Stromerlös für Kostendeckung: 20 Ct / kwh

7 Wasserkraft Erforderlicher Stromerlös für Kostendeckung: 20 Ct / kwh Vergütung nach EEG: bis 500 kw bis kw 9,67 Ct/kWh el. 6,65 Ct/kWh el.

8 Deponie-Klär-Grubengas Deponiegas ist in Waren nicht vorhanden Grubengas ebenfalls nicht bei Klärwerk mit anaerober Klärstufe ist Klärgasnutzung selbstverständlich meisstens im BHKW - Stromerzeugung für Klärwerk - Wärmenutzung für Faulturmheizung

9 Deponie-Klär-Grubengas Vergütung nach EEG: bis 500 kw 7,67 Ct/kWh el. bis kw 6,65 Ct/kWh el.

10 Geothermie Oberflächennah (bis 400 m) 7-25 C, Hydrothermal C ( m) Dampf- und Heißwassersysteme / Hot-Dry-Rock-Systeme ab 175 C ( m)

11 Geothermie keine definierten Zahlen aber fast nie wirtschaftlich, da Investitionskosten extrem hoch Erfahrungen liegen in Waren vor Strom-Vergütung nach EEG: bis kw bis kw bis kw 15,0 Ct/kWh el. 14,0 Ct/kWh el. 8,95 Ct/kWh el.

12 Windenergie Beispiel: 3 x 1,5 MW el., (Nähe Rostock) Nabenhöhe: 100 m Rotordurchmesser: 77 m mittl. Windgeschw.: 7 m/s Betriebszeit: Stromerzeugung: CO 2 Einsparung: 2640 Vh/a kwh/a t/a Investitionskosten: ,-

13 Windenergie Betriebskosten: Gesamt: Kapitalkosten 8%/a ,- /a Wartung/Instandhaltung Pacht/ Versicherung/ Betriebsführung/Anlagenrückbau ,- /a ,- /a

14 Windenergie Vergütung nach EEG: 8,7 Ct/kWh el. (5 jahre) danach 5,5 Ct/kWh el. Erlös: ,- /a

15 Solar Photovoltaik Beispiel: kw el., netto Betriebszeit: 850 Vh/a (Waren) Stromerzeugung: kwh/a CO 2 Einsparung: t/a Investitionskosten: 4.450,- /kw el ,-

16 Solar Photovoltaik Betriebskosten: Gesamt: Kapitalkosten 8%/a ,- /a Wartung/Instandhaltung Pacht/ Versicherung/ Betriebsführung/Anlagenrückbau ,- /a ,- /a

17 Solar Photovoltaik Vergütung nach EEG: Dach: 51,3 Ct/kWh (+5 Ct/kWh bei Solargebäudeteilen) Erlös: ,- /a Freifläche: Erlös: Greenpeace 43,4 Ct/kWh ,- /a

18 Solar Thermische Solaranlage Anwendung: Flachkollektor Brauchwarmwasserbereitung Raumheizung (selten) Schwimmbaderwärmung Röhrenkollektor Absorber

19 Solar Thermische Solaranlage Beispiel: Studentenwohnheim, 240 Personen Kollektorfläche: 165 m² Pufferspeicher: 4 m³ Deckungsanteil: 40% Solarertrag: CO 2 Einsparung: Investitionskosten: kwh/a 8,7 t/a 600,- /m² ,-

20 Solar Thermische Solaranlage Förderung durch den Bund: 110,- /m² Förderung in Hamburg 160,- /m² bei > 30 m² zusätzlich 90,- /m² Summe 360,- /m² Zuschuss bei 165 m² ,- Verbleibende Investitionskosten: ,- /a

21 Solar Thermische Solaranlage Betriebskosten: Kapitalkosten 8%/a Wartung/Instandhaltung Gesamt: 3.200,- /a 1.000,- /a 4.200,- /a Brennstoffkostenersparnis: kwh(ho) x 3 Ct/kWh= 1.400,- /a

22 Bioenergie

23 Bioenergie Heiz-Kraftwerk Brennstoffe: Getreide-/Reststoffe + trocken, homogen, 4. BImschV - Preis, Verbrennungseigenschaften Naturbelassenes Holz (Waldrestholz) + NaWaRo-Bonus, 4. BImschV - feucht, teuer, hoher Rindenanteil

24 Bioenergie Heiz-Kraftwerk Brennstoffe: Altholz A1 (mechansich behandelt) + trocken, kaum Fremdpartikel, 4. BImschV - teuer, kein NaWaRo-Bonus, Industrieholz Altholz A2-A4 (Bau- und Abbruchholz, auch belastet) + Preisvorteil BImschV, UVP, geringe EEG Vergütung Kontingente sind fast verkauft

25 Bioenergie Holz-Heiz-Kraftwerk Großanlagen: 80 MW th, 20 MW el. Brennstoffbedarf: t/a keine KWK Anlagen, da Standort zu weit weg von Wärmeabnehmern Kleinere Anlagen: 20 MW th, 5 MW el. Brennstoffbedarf: t/a KWK Anlagen mit Dampf- und Heizwärmeauskopplung

26 Technische Daten Holz-Heiz-Kraftwerk Beispiel: Feuerungsleistung 20 MW Elektrische Leistung 5,0 MW max. Erzeugung: 22 t/h Dampf (450 C, 40 bar)

27 Technische Daten Holz-Heiz-Kraftwerk Wirkungsgrad der Anlage bei KWK: Stromerzeugung Wärmeverkauf Summe Erzeugung MWh/a MWh/a MWh/a Brennstoffeinsatz MWh/a Anlagen-Wirkungsgrad 40,0 % Elektrischer Wirkungsgrad 25,0 %

28 Aufstellung

29 Aufstellung

30 EEG - Vergütung Grundvergütung: Bei 5 MW elt.: 9,05 Ct/kWh (2004) (je Jahr 1,5 % Reduzierung) 8,78 Ct/kWh (2006) Brennstoffbonus (NaWaRos) 2,60 Ct/kWh nur bei Waldholz / Getreide KWK Bonus (nur für den Stromanteil, der parallel zur genutzten Wärme erzeugt wird) Stromkennziffer x externe Wärme x 2,0 Ct/kWh 0,37 Ct/kWh Summe Altholz 9,15 / NaWaRo 11,75 Ct/kWh

31 Erlöse / Kosten Investitionskosten (incl. Nebenkosten) : ,- (= 2.600,- / kw el.) Altholz Wärmeerlös 700 T /a Kapitalkosten T /a Stromerlös T /a Brennstoff 875 T /a Betriebskosten 905 T /a Summe T /a Summe T /a NaWaRo Wärmeerlös 700 T /a Kapitalkosten T /a Stromerlös 3760 T /a Brennstoff T /a Betriebskosten 905 T /a Summe T /a Summe T /a

32 Biogas-Anlage

33 Biogas-Anlage

34 Biogas-Anlage

35 Zwischensumme Wirtschaftlichkeitsberechnung Summe 1. Investitionskosten 1,2 Mio 2. Betriebskosten T /a T /a 2.1 Kapitalkosten Zins: 6 %/a Laufzeit: Jahre 2.2 Unterhaltungskosten Bedienung pauschal Wartung 60 Instandhaltung 2.3 Sonstiges Versicherung Allgemeines Brennstoffkosten Maissilage: 20 /t 5600 t/a Gülle 2.6 Gesamtbetriebskosten Erlöse 3.1 Stromerlös gemäß EEG 165 /MWh 2800 MWh/a Zusätzliche Erlöse bei KWK 4.1 zusätzlicher Stromerlös 4.2 Wärmeerlös (Arbeit) 4.3 Düngesubstrat 20 /MWh MWh/a 25 /MWh MWh/a Überschuß 5.1 ohne KWK 165

36 CO 2 Emmissionsvergleich zur Wärme- und Strom- Bereitstellung Strom Steinkohle Kraftwerk Atomkraftwerk (ohne Entsorgung) Steinkohle-Heiz-Kraftwerk Strom-Mix Erdgas BHKW Wasser-Kraftwerk Photovoltaik Windkraft g CO 2 /kwh el

37 CO 2 Emmissionsvergleich zur Wärme- und Strom- Bereitstellung Wärme Öl- Heizwerk Erdgas- Heizwerk Elektroheizung Holz-Heizwerk Erdgas Wärmepumpe g CO 2 /kwh th Daten nach GEMIS: Gesamt-Emmisions-Model integrierter Systeme

38 Regenerative Energien - viele Möglichkeiten!! Dipl.-Ing. Erhard Holtkamp Dipl.-Ing. Olaf Ahrens ENERATIO Ing. Büro Alsterdorfer Strasse Hamburg

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