Der Weg vom Energiekonzept hin zum fertigen KWK-Projekt

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1 Der Weg vom Energiekonzept hin zum fertigen KWK-Projekt Prof. Dr. Markus Brautsch Institut für Energietechnik IfE GmbH an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden Kaiser-Wilhelm-Ring 23a Amberg

2 Gliederung 1. Vorstellung Institut für Energietechnik IfE 2. Ausarbeitung eines Energiekonzepts Erfassung des energetischen Ist-Zustands Dimensionierung Energieversorgungsvarianten Wirtschaftlichkeitsbetrachtung / Ökologische Bilanzierung Maßnahmenempfehlung 3. Umsetzung des Projekts

3 Das Institut für Energietechnik (IfE) an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg Gegründet 1998 Institutsleitung Prof. Dr. Markus Brautsch Team aus 30 Wissenschaftlern und Ingenieuren Arbeitsschwerpunkte: Ausarbeitung wissenschaftlich neutraler Energiekonzepte als Entscheidungsbasis für die Umsetzung konkreter Vorhaben Anwendungsorientierte Forschung im Bereich Kraft-Wärme- Kopplung

4 Gliederung 1. Vorstellung Institut für Energietechnik IfE 2. Ausarbeitung eines Energiekonzepts Erfassung des energetischen Ist-Zustands Dimensionierung Energieversorgungsvarianten Wirtschaftlichkeitsbetrachtung / Ökologische Bilanzierung Maßnahmenempfehlung 3. Umsetzung des Projekts

5 Erfassung des energetischen Ist-Zustands Etagen BGF [m²] Bereich Wohngruppen: Speisesaal/Schaltraum/Kapelle: Altbau: Wärmebedarf gesamt: ca kwh/a Strombedarf gesamt: ca kwh/a

6 therm. Leistungsbedarf [kw] Erfassung des energetischen Ist-Zustands Thermische Jahresdauerlinie Jahresstunden [h]

7 el. Leistungsbedarf [kw] Erfassung des energetischen Ist-Zustands Elektrische Jahresdauerlinie Jahresstunden [h]

8 Dimensionierung Energieversorgungsvarianten 1.0: Referenzvariante mit Erdgasbrennwertkessel 1.1: Erdgas- BHKW mit Stromeigennutzung und Erdgas-Spitzenlastkessel 1.2: Biomethan- BHKW mit Stromeinspeisung nach EEG und Erdgas-Spitzenlastkessel 1.3: Pelletkessel 1.4: Anschluss an Nahwärmenetz 1.5: Wärmepumpe (Erdsonden) und Erdgas- Spitzenlastkessel

9 therm. Leistungsbedarf [kw] Dimensionierung Energieversorgungsvarianten Erdgaskessel 130 kw th Gesamtstrombedarf: Stromproduktion BHKW: Davon Stromeigennutzung: ca kwh/a ca kwh/a ca kwh/a Erdgas- BHKW 39 kw th / 20 kw el Jahresstunden [h]

10 Investitionskosten [ ] Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Unvorhergesehenes Projektabwicklung Technische Installationskosten Bauliche Maßnahmen, Gebäude Wärmeerzeuger und Anlagenteile Leitungsnetz, Erdbau, Übergabe Summe Investkosten Erdgaskessel Erdgas-BHKW Biomethan-BHKW Pelletkessel Nahw ärme Wärmepumpe Erdgaskessel Erdgaskessel Erdgaskessel

11 jährliche Kosten [ /a] Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Summe sonstiger Kosten Summe betriebsgebundener Kosten Summe verbrauchsgebundener Kosten Summe kapitalgebundener Kosten Summe Ausgaben Erdgaskessel Erdgas-BHKW Biomethan-BHKW Pelletkessel Nahw ärme Wärmepumpe Erdgaskessel Erdgaskessel Erdgaskessel

12 jährliche Einnahmen [ /a] Wirtschaftlichkeitsbetrachtung nur für die ersten 10 Jahre Netzeinspeisung vermiedene Stromkosten Energiesteuerrückerstattung KWK- Zuschlag (nur erste 10 Jahre) Einspeisung EEG Summe Einnahmen (Mittel über 20a) Erdgaskessel Erdgas-BHKW Biomethan-BHKW Pelletkessel Nahw ärme Wärmepumpe Erdgaskessel Erdgaskessel Erdgaskessel

13 Jahresgesamtkosten [ /a] Wirtschaftlichkeitsbetrachtung , , , , , ,5 9, , ,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 Wärmegestehungskosten [Cent/kWh] 0 0, Jahresgesamtkosten spez. Wärmegestehungskosten Erdgaskessel Erdgas-BHKW Biomethan-BHKW Pelletkessel Nahw ärme Wärmepumpe Erdgaskessel Erdgaskessel Erdgaskessel

14 Wärmegestehungskosten [Cent/kWh] Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Sensitivitätsanalyse 1.1 (Erdgas-BHKW) 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0-55% -45% -35% -25% -15% -5% 5% 15% 25% 35% 45% 55% Einflussgrößenänderung in % Verbrauchskosten Kapitalkosten Stromvergütung Verbrauchskosten Referenzvariante

15 CO2 [t/a] CO2-Bilanz CO 2 -Bilanz der Wärmeversorgungsvarianten Var. 1.4: Nahwärme mit 70 % Anteil KWK, fossil (Erdgas- BHKW) Erdgaskessel Erdgas-BHKW Biomethan-BHKW Pelletkessel Nahw ärme Wärmepumpe Erdgaskessel Erdgaskessel Erdgaskessel

16 Maßnahmenempfehlung ohne mögliche Förderungen Investitionskosten [ ] Jahresgesamtkosten [ ] Wärmegestehungskosten [ -Cent/kWh] 7,6 5,9 9,8 9,5 9,5 10,8 mit möglichen Förderungen maximale Projektförderung [ ] Jahresgesamtkosten [ ] Wärmegestehungskosten [ -Cent/kWh] 7,6 5,9 9,7 9,4 9,5 10,7 CO 2 -Emissionen [t/a] Erdgaskessel Erdgas-BHKW Biomethan-BHKW Pelletkessel Nahw ärme Wärmepumpe Erdgaskessel Erdgaskessel Erdgaskessel

17 Gliederung 1. Vorstellung Institut für Energietechnik IfE 2. Ausarbeitung eines Energiekonzepts Erfassung des energetischen Ist-Zustands Dimensionierung Energieversorgungsvarianten Wirtschaftlichkeitsbetrachtung / Ökologische Bilanzierung Maßnahmenempfehlung 3. Umsetzung des Projekts

18 Umsetzung Energiekonzept als neutrale Entscheidungsgrundlage Übergabe des Energiekonzepts an Planungsbüro Fachplanung Installation des BHKW Inbetriebnahme-Messung Quelle: IfE Quelle: IfE