Energieeffizientes hybrides Nahwärmenetz für das Neubaugebiet Ob dem Korntaler Weg in Ditzingen

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1 Energieeffizientes hybrides Nahwärmenetz für das Neubaugebiet Ob dem Korntaler Weg in Ditzingen KWK-Fachtagung 19. Nov Frank Feil Geschäftsführer Stadtwerke Ditzingen GmbH & Co. KG

2 Wer wir sind Stadtwerke Ditzingen GmbH & Co. KG Gründung August 2011 Gesellschafter Stadt Ditzingen 74 % KommunalPartner 26 % Stadtwerke Schwäbisch Hall GmbH Stadtwerke Tübingen GmbH Stadtwerke Bietigheim-Bissingen GmbH Stadtwerke Mühlacker GmbH Stadtwerk Am SEE GmbH & Co. KG Energieversorgung Filstal GmbH & Co. KG Stadt Ditzingen Einwohner ( ) Fläche ha

3 Unser Ansatz Strategische Ausrichtung Stadtwerke Ditzingen: Stadtwerke Ditzingen Effizienter Netzbetrieb Vertrieb Energiedienstleistungen Effiziente Energiekonzepte Gasnetzbetrieb ab mehr als Zählpunkte, über 80 km Leitungslänge Betrieb Wasser-/Abwassernetz 2014 Betrieb Straßenbel.-Netz 2014 Erwerb Stromverteilnetz Stromnetzbetrieb Strom-, Gas-& Wasservertrieb Energiemgt. 42 städt. Liegenschaften Betrieb städt. Heizanlagen (Schulzentrum & Hallenbad) Betrieb der städtischen PV- Anlagen (370 kwp) Bau & Betrieb von PV-Anl. ab 2018 Nahwärmenetz Ob dem Korntaler Weg m² Wohnfläche Wärmebedarf 1,6 GWh/a, Primärenergiefaktor 0 Redukt. 250 to/a CO² vs. dez. Erz (70% Gas/15% Pellet/15%WP) Funktionsfähiges Vollstadtwerk innerhalb von 3 Jahren

4 Entstehungsgeschichte (Milestones) 15. Okt Vertriebsstart: Eröffnung Kundenzentrum Verkauf von Strom & Gas Juli 2013 Übernahme Betriebsführung der städt. PV-Anlagen Übernahme der dezentralen Energieund Wärmeerzeugungsanlagen 2017 Erwerb des Stromverteilnetzes von der Netze BW 2016 Neubau 15 MVA Stromtrasse Trumpf 2019 Inbetriebnahme 1. eigen PV-Anlage (TCD) 2019/2020 Nahwärmenetz Ob dem Korntaler Weg 2020 Stromnetzbetrieb 2018 Inbetriebnahme 1. öffentliche Ladesäule in Ditzingen Januar 2012 Unterzeichnung Gas- Konzessionsvertrag Februar 2013 Unterzeichnung Strom- Konzessionsvertrag 2015 Übernahme des Juli 2014 Gas- Verteilnetzes in Übernahme Ditzingen Betriebsführung des öffentl. Wassernetzes und Abwasserbeseitigung 2017 Umzug in eigenes Betriebsgebäude

5 5 Nahwärme-Netz Ob dem Korntaler Weg Ditzingen Randbedingungen: 144 Gebäude 350 Wohneinheiten Wärmebedarf = 1,6 Gwh Geplante Wohnfläche: m² Anschluss und Benutzungszwang Baubeginn voraussichtlich Ende 2019 Vorteile vs. dezentraler Wärmeversorgung (Luftwärmepumpe) Primärenergiefaktor 0,02 CO2 Einsparung 250 to/a (Vergleich zu dez. Versorgung 70/15/15) LCOH 337 /Mwh(vgl. WP = 340 Mwh) Platzersparnis Geringere Investitionen für die Bauherren

6 Kriterien für die Systementscheidung: Effizienz, Wirtschaftlichkeit, Zukunftssicherheit Künftige Anforderungen an Wärmeversorgungsanlagen und Auswirkungen der Energiewende 85% CO2-Reduktion bis 2050(Pariser Abkommen) Anstieg der regenerativen Stromerzeugung Flexibilität gegenüber Preisänderungen

7 Regenerative Strom-Erzeugungsleistung

8 Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft Residuallast 2050

9 Zu erwartende zukünftige Veränderungen Zunehmende regenerative Stromerzeugung Anstieg der CO2-Kosten Ausstieg aus der Kohleverstromung Verdrängung fossiler Energie aus dem Verkehrs- und Wärmesektor (Sektor-Kopplung) Zunehmendes saisonales Speicherproblem Preiswerte regenerative Stromüberschüsse Teure Rest-Stromerzeugung aus Gas Größere Preisdifferenzen am Spotmarkt

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11 Problemlösung durch hybride Heizkraftwerke Definition der Hybriden Wärmeversorgung Wärmebedarf kann alternativ mit Strom oder KWK gedeckt werden. Komponenten: BHKW-Modul Elektrische Wärmepumpe Wärmespeicher (evtl. mit elektr. Nachheizung) Gaskessel BHKW und Wärmepumpe decken den Wärmebedarf am kältesten Tag. Gaskessel nur als Ausfallreserve.

12 Hybrides BHKW 12

13 Stromgeführte Betriebsweise des BHKW

14 Vorteile des hybriden Heizkraftwerks: Stromspeicher-Wirkung auf das Netz Im Sommer und in der Übergangszeit wird dem Netz Überschussstrom entnommen. Im Winter wird Strom aus dem BHKW ins Netz eingespeist. Anpassung an steigende regenerative Stromerzeugung BHKW- und WP-Benutzungsstunden liegen am Anfang bei h/a. Bei zunehmendem Überschussstrom wird die Laufzeit des BHKW auf ca Bh/a reduziert, die Laufzeit der WP auf ca Bh/a und die el. Direktheizung auf ca Bh/a erhöht.

15 Dezentrale Hygienespeicher als Übergabestationen Volumen 400 l Flächenbedarf 0,4 m² Speicherkapazität ca. 50 kwh deckt Tages-Brauchwarmwasserbedarf einer Wohnung Hausstationen mit Zirkulation in EFH Dezentrale Wohnungsstationen in MFH Vorteile der Wohnungsstationen: Temperaturkonstanz bei Lastwechsel Keine Heizkostenverteilung Keine Zirkulation Keine Legionellenprobleme Witterungsgeführte Temperatur im Netz

16 Effizienzvergleich Wärme+Strom-Versorgung Energieeinsparung bei steigender reg. Stromerzeugung Reststrombereitstellung durch Erdgas GUD-Kraftwerk 60% Wirkungsgrad Vergleichsvariante: Strombezug aus dem Netz Dezentrale Brennwertthermen Ergebnisse Brennstoffeinsparung hybride Nahwärme > 80% Wärmegeführte BHKW erhöhen Energieverbrauch

17 Effizienzvergleich Nahwärmeversorgung Erdgasbedarf Wohngebiet für Strom und Wärme in Abhängigkeit regenerativen Stroms im Netz Gasbedarf gegenüber dez. Gasversorgung bei 0% reg. Stromanteil 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% Anteil regenerativer Stromerzeugung im Netz 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% Gas-Brennw. dezentral BHKW wärmegef. +Kessel BHKW Solarther. + Kessel Hybride Nahwärme dezentrale elektr. WP

18 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Frank Feil Geschäftsführer der Stadtwerke Ditzingen GmbH & Co. KG