Energiekonzept. für die. Spitalvorstadt Eichstätt. Prof. Dr.-Ing. Markus Brautsch Dipl. Ing. Josef Beyer

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1 Energiekonzept für die Spitalvorstadt Institut für (IfE) An- Institut der Hochschule Amberg-Weiden Kaiser-Wilhelm-Ring Amberg Das Energiekonzept wurde vom bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie zu 3 % gefördert.

2 Inhaltsverzeichnis 1. Der Wärmebedarf -> Bauabschnitt 212 -> Bauabschnitt Die Energieversorgungsvarianten 3. Die Wirtschaftlichkeitbetrachtung 4. Die CO 2 -Bilanz 5. Der Primärenergieverbrauch 6. Zusammenfassung

3 Inhaltsverzeichnis 1. Der Wärmebedarf -> Bauabschnitt 212 -> Bauabschnitt Die Energieversorgungsvarianten 3. Die Wirtschaftlichkeitbetrachtung 4. Die CO 2 -Bilanz 5. Der Primärenergieverbrauch 6. Zusammenfassung

4 1. Der Wärmebedarf Die geordnete Jahresdauerlinie im Bauabschnitt 1 therm. Leistungsbedarf [kw] geordnete Jahresdauerlinie BA I Jahresstunden [h]

5 1. Der Wärmebedarf Die geordnete Jahresdauerlinie im Bauabschnitt 2 geordnete Jahresdauerlinie BA I + BA II 4 therm. Leistungsbedarf [kw] Jahresstunden [h]

6 Inhaltsverzeichnis 1. Der Wärmebedarf -> Bauabschnitt 212 -> Bauabschnitt Die Energieversorgungsvarianten 3. Die Wirtschaftlichkeitbetrachtung 4. Die CO 2 -Bilanz 5. Der Primärenergieverbrauch 6. Zusammenfassung

7 2. Die Energieversorgungsvarianten Variante x.1: Biomethan-BHKW-Module nach dem Zündstrahl-Prinzip im Grundlastbetrieb, Stromeinspeisung nach EEG und Erdgaskessel Variante x.2: Biomethan-BHKW-Module nach dem Zündstrahl-Prinzip im Grundlastbetrieb, Stromeinspeisung nach EEG und Erdgaskessel Variante x.3: Biomethan-BHKW-Modul nach dem Gas-Otto-Prinzip (4 kw el. ) im Grundlastbetrieb, Stromeinspeisung nach EEG und Erdgaskessel Variante x.4: Biomethan-BHKW-Modul nach dem Gas-Otto-Prinzip (6 kw el. ) im Grundlastbetrieb, Stromeinspeisung nach EEG und Erdgaskessel

8 2. Die Energieversorgungsvarianten BA 1 Variante Erdgaskessel 3.5 kw therm. Leistungsbedarf [kw] Biomethan-Zündstrahl-BHKW 24 kw el. / 24 kw th Jahresstunden [h]

9 2. Die Energieversorgungsvarianten BA 1 Variante Erdgaskessel 3.5 kw therm. Leistungsbedarf [kw] Jahresstunden [h] 3 Biomethan-Zündstrahl-BHKW 24 kw el. / 24 kw th.

10 2. Die Energieversorgungsvarianten BA 1 Variante Erdgaskessel 3.5 kw therm. Leistungsbedarf [kw] Biomethan-Gasmotor-BHKW 4 kw el. / 43 kw th Jahresstunden [h]

11 2. Die Energieversorgungsvarianten BA 1 Variante Erdgaskessel 3.5 kw therm. Leistungsbedarf [kw] Biomethan-Gasmotor-BHKW 6 kw el. / 654 kw th Jahresstunden [h]

12 2. Die Energieversorgungsvarianten im BA 2 Variante 2.1 therm. Leistungsbedarf [kw] Erdgaskessel 3.5 kw Jahresstunden [h] 3 Biomethan-Zündstrahl BHKW 24 kw el. / 24 kw th.

13 2. Die Energieversorgungsvarianten im BA 2 Variante 2.2 therm. Leistungsbedarf [kw] Erdgaskessel 3.5 kw Jahresstunden [h] 4 Biomethan-Zündstrahl-BHKW 24 kw el. / 24 kw th.

14 2. Die Energieversorgungsvarianten im BA 2 Variante 2.3 therm. Leistungsbedarf [kw] Erdgaskessel 3.5 kw Jahresstunden [h] 2 Biomethan-Gasmotor-BHKW 4 kw el. / 43 kw th.

15 2. Die Energieversorgungsvarianten im BA 2 Variante Erdgaskessel 3.5 kw therm. Leistungsbedarf [kw] Jahresstunden [h] Biomethan-Gasmotor-BHKW 6 kw el. / 654 kw th.

16 Inhaltsverzeichnis 1. Der Wärmebedarf -> Bauabschnitt 212 -> Bauabschnitt Die Energieversorgungsvarianten 3. Die Wirtschaftlichkeitbetrachtung 4. Die CO 2 -Bilanz 5. Der Primärenergieverbrauch 6. Zusammenfassung

17 3. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Erläuterungen zur Vorgehensweise Methodik: Ermittlung der spezifischen Wärmegestehungskosten mittels einer Vollkostenrechnung nach der Annuitätenmethode in Anlehnung an die VDI 267 Grundannahmen: Bezugsjahr ist 212 EEG 212 (Inbetriebnahme 212) Betrachtungszeitraum 2 Jahre Eigenkapital 1.3. Kalkulatorischer Zinssatz 3,4 % Lineare Abschreibungen Brennstoffkosten als konstant angenommen Preisänderungen gesondert durch Sensitivitätsanalyse betrachtet Alle Preise Netto

18 3. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung kapitalgebundene Kosten Investitionskosten Biomethan-BHKW Spitzenlast Heizzentrale Anbindung Nahwärmeleitungen Brennstofftank Technische Installationskosten Projektabwicklung Sicherheitszuschlag betriebsgebundene Kosten -> Wartung, Instandhaltung, Bedienung und Kaminkehrer verbrauchsgebundene Kosten -> Brennstoffe und Hilfsenergie (netto) sonstige Kosten -> Verwaltung und Versicherung

19 3. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Die Investitionskostenprognose Investitionskosten Variante 1.1 Variante 1.2 Variante 1.3 Variante 1.4 Variante 2.1 Variante 2.2 Variante 2.3 Variante 2.4 Nahwärmeleitungen und Übergabestationen Wärmeerzeuger und Anlagenteile Projektabwicklung Bauliche Maßnahmen technische Installation Unvorhergesehenes Variante 1.1 Variante 1.2 Variante 1.3 Variante 1.4 Variante 2.1 Variante 2.2 Variante 2.3 Variante Zündstrahl BHKW 3 Zündstrahl BHKW GasmotorBHKW GasmotorBHKW 3 Zündstrahl BHKW 4 Zündstrahl-BHKW 2 Gasmotor BHKW GasmotorBHKW Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel

20 3. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Die jährlichen Ausgaben jährliche Kosten Variante 1.1 Variante 1.2 Variante 1.3 Variante 1.4 Variante 2.1 Variante 2.2 Variante 2.3 Summe kapitalgebundener Kosten Summe betriebsgebundener Kosten Summe verbrauchsgebundener Kosten Summe sonstiger Kosten Variante 1.1 Variante 1.2 Variante 1.3 Variante 1.4 Variante 2.1 Variante 2.2 Variante 2.3 Variante Zündstrahl BHKW 3 Zündstrahl BHKW GasmotorBHKW GasmotorBHKW 3 Zündstrahl BHKW 4 Zündstrahl-BHKW 2 Gasmotor BHKW GasmotorBHKW Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel

21 3. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Die jährlichen Einnahmen jährliche Einnahmen Variante 1.1 Variante 1.2 Variante 1.3 Variante 1.4 Variante 2.1 Variante 2.2 Variante 2.3 Gutschrift für Stromeinspeisung nach EEG Variante 1.1 Variante 1.2 Variante 1.3 Variante 1.4 Variante 2.1 Variante 2.2 Variante 2.3 Variante Zündstrahl BHKW 3 Zündstrahl BHKW GasmotorBHKW GasmotorBHKW 3 Zündstrahl BHKW 4 Zündstrahl-BHKW 2 Gasmotor BHKW GasmotorBHKW Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel

22 3. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Die Jahresgesamt- und Wärmegestehungskosten Jahresgesamtkosten Variante 1.1 Variante 1.2 Variante 1.3 Variante 1.4 Variante 2.1 Variante 2.2 Variante 2.3 Variante 2.4 Variante 1.1 Variante 1.2 Variante 1.3 Variante 1.4 Variante 2.1 Variante 2.2 Variante 2.3 Variante Zündstrahl BHKW 3 Zündstrahl BHKW GasmotorBHKW GasmotorBHKW 3 Zündstrahl BHKW 4 Zündstrahl-BHKW 2 Gasmotor BHKW GasmotorBHKW Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel

23 Inhaltsverzeichnis 1. Der Wärmebedarf -> Bauabschnitt 212 -> Bauabschnitt Die Energieversorgungsvarianten 3. Die Wirtschaftlichkeitbetrachtung 4. Die CO 2 -Bilanz 5. Der Primärenergieverbrauch 6. Zusammenfassung

24 4. CO 2 -Bilanz Erdgas Biomethan Strom CO 2 - Emissionsfaktoren [g/kwh End ] CO2 [t/a] dezentrale Einzelfeuerungen Variante 1.1 Variante 1.2 Variante 1.3 Variante 1.4 Variante 2.1 Variante 2.2 Variante 2.3 Variante Variante 1.1 Variante 1.2 Variante 1.3 Variante 1.4 Variante 2.1 Variante 2.2 Variante 2.3 Variante Zündstrahl BHKW 3 Zündstrahl BHKW GasmotorBHKW GasmotorBHKW 3 Zündstrahl BHKW 4 Zündstrahl-BHKW 2 Gasmotor BHKW GasmotorBHKW Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel

25 Inhaltsverzeichnis 1. Der Wärmebedarf -> Bauabschnitt 212 -> Bauabschnitt Die Energieversorgungsvarianten 3. Die Wirtschaftlichkeitbetrachtung 4. Die CO 2 -Bilanz 5. Der Primärenergieverbrauch 6. Zusammenfassung

26 5. Primärenergieverbrauch 1,4 1,22 1,2 Primärenergiefaktor [kwhprim. / kwhend.] 1,8,6,4,2 dezentrale Einzelfeuerungen Variante 1.1 Variante 1.2 Variante 1.3 Variante 1.4 Variante 2.1 Variante 2.2 Variante 2.3 Variante 2.4 Variante 1.1 Variante 1.2 Variante 1.3 Variante 1.4 Variante 2.1 Variante 2.2 Variante 2.3 Variante Zündstrahl BHKW 3 Zündstrahl BHKW GasmotorBHKW GasmotorBHKW 3 Zündstrahl BHKW 4 Zündstrahl-BHKW 2 Gasmotor BHKW GasmotorBHKW Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel Gaskessel

27 Inhaltsverzeichnis 1. Der Wärmebedarf -> Bauabschnitt 212 -> Bauabschnitt Die Energieversorgungsvarianten 3. Die Wirtschaftlichkeitbetrachtung 4. Die CO 2 -Bilanz 5. Der Primärenergieverbrauch 6. Zusammenfassung

28 6. Zusammenfassung -> ökologische Gesichtspunkte: Alle untersuchten Energieversorgungsvarianten weisen gegenüber der dezentralen Wärmeerzeugung eine erhebliche CO 2 - und Primärenergieeinsparung auf. -> ökonomische Gesichtspunkte: Sowohl im Bauabschnitt 1 als auch im Bauabschnitt 2 ergeben sich bei Variante x.4 die niedrigsten Jahresgesamtkosten. -> Systementscheidung: Biomethan BHKW mit Gas-Otto-Motor als Einmodulanlage mit 6 kw elektrischer und 654 kw thermischer Leistung, Erdgasspitzenlastkessel

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