Innovative Heiztechnik für die gemeinsame Zukunft

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1 Innovative Heiztechnik für die gemeinsame Zukunft Kraft-Wärme-Kopplung im Ein- und Mehrfamilienhaus Folie 0 Berlin, Dipl.-Ing. Jörg Oschatz

2 Effizienzstruktur der Heizungsanlagen in Deutschland 10% effizient 77% unzureichend effizient ~ 17,8 Mio. Wärme- Erzeuger 13% effizient und erneuerbare Energien Quelle: Erhebung des Schornsteinfegerhandwerkes für 2010, BDH Schätzung Enormes Modernisierungspotenzial im Bestandsbau

3 Beheizungsstruktur des Wohnungsbestandes in Deutschland 2011

4 Energiepreisentwicklung in Deutschland aktuell: Heizöl schwefelarm 8,1 ct/kwh Gaspreises 6 ct/kwh Holzpellets 4,9 ct/kwh Steigende Energiepreise erfordern den optimierten Einsatz von Brennstoffen

5 Entwicklung des Gas- und Strompreises seit 2000 im Vergleich

6 Vaillant Kraft-Wärme-Kopplung Markt Technologie Partnerschaft Mehrfamilienhäuser / Gewerbe Einfamilienhäuser ecopower Verbrennungs-Motor ecopower 20.0 ecopower 3.0 / 4.7 verfügbar MEC Stirling- Motor Keine Markteinführung in DE Honda/Vaillant Verbrennungs-Motor ecopower 1.0 verfügbar IKTS / Staxera Brennstoffzelle (SOFC) Technologie-Entwicklung (aktuell Callux-Praxistest)

7 Das System ecopower in den Einsatzbereichen Staffelung nach dem Energiebedarf des Objektes

8 Das Grundprinzip der Kraft-Wärme-Kopplung mit Verbrennungsmotor Bei einem Auto wird nur der mechanische Energieanteil genutzt: 100 % Kraftstoffeinsatz % Antriebsenergie % Verluste (Auspuff, Kühler)

9 Das Grundprinzip der motorischen Kraft-Wärme-Kopplung Bei einem BHKW treibt der Motor einen Generator an das Dynamoprinzip Aber hier wird auch der Wärmeanteil genutzt! 100 % Gaseinsatz 8 % Verluste Erdgas 26,3 % Elektroenergie 65,7 % Thermische Energie Das heißt: gesamte nutzbare Energie: 92%! Durch Nutzung des größten Teils der Abwärme!

10 Gesamtsystem - mikro-kraft-wärme-kopplung ecopower 1.0 ecotec exclusiv in 3 Leistungsgrößen 2 geregelte Heizkreise Multi-Funktionsspeicher mit 300 oder 500 Liter mikro-kwk mit: 1 kw elektrische Leistung 2,5 kw thermische Leistung Systemregler Wärmeauskopplungsmodul Trinkwasserstation mit 25 oder 35 l/min

11 Das Mikro-BHKW basiert auf einem erdgasbetriebenen Verbrennungsmotor Technische Daten: 1 kw elektrische Leistung 2,5 kw thermische Leistung 26,3 % elektrischer Wirkungsgrad 92,0% Gesamtwirkungsgrad 163 cm 3 4-Takt Ottomotor Luftfilter Generator/Starter 1 Zylinder Gasmotor Ölfilter Ölwanne Das Gerät wurde in Japan und den USA bereits über Mal installiert. Abgaswärmetauscher

12 4-Takt-Kolbenmotor Kompressionsvol. 110 cm 3 Abgasvol. 163 cm 3 Arbeit = Kraft zurückgelegter Weg

13 Wärmeauskopplungsmodul Wärmetauscher für Systemtrennung Heizungswasser/Motorkühlmittel (drucklos) Garantiert konstante Rücklauftemperatur für den Motor (> 65 C) Integrierte HE-Pumpen mit geringer Leistungsaufnahme Vorkonfigurierter Kabelbaum für den Anschluss am Systemregler Auskopplung der Wärme und Sicherstellung der optimalen Motortemperaturen

14 Einsatz eines Pufferspeichers und dessen Dimensionierung allstor VPS 300/2 oder 500/2 als Systembestandteil (300/ 500l) VPS 300/2 mit kleiner Trinkwasserstation VPM 20/25 W VPS 500/2 mit großer Trinkwasserstation VPM 30/35 W 2 Größen von Multi-Funktionsspeichern für optimale BHKW- Laufzeiten im System

15 Trinkwasserstation VPM W Folgende Funktionen werden automatisch erfüllt: Verbrühschutz (Wassertemperatur < 60 C) Volumenstromanpassung Entlüftung im Betrieb Frostschutz Die Trinkwasserstation ist in zwei Ausführungen erhältlich: VPM 20/25 W und VPM 30/35 W V = Vaillant P = Puffer M = Modul 25 = 25 l/min mit anderem Heizsystem 35 = 35 l/min mit anderem Heizsystem W = Wasser

16 Temperaturen in Abhängigkeit von der Zapfmenge 55 C 21 l/min

17 Regelkonzept Komfortkennlinie basiert auf einen hohen Warmwasserverbrauch höhere Puffer-Soll- Temperatur In der Praxis liegt der Verbrauch meist niedriger; Zapfmengen l/min geringere Puffer-Soll- Temperatur 48 C Komfort-Kennlinie für hohen Warmwasserverbrauch, eco-kennlinie für geringere Zapfmengen und somit Einsparung von Energie

18 Hydraulik - 2 geregelte Heizkreise Außenfühler z.b. 4 C Außenwand

19 Möglichkeiten der Abgasführung Verschiedene Alternativen zur gemeinsamen Abgasführung.

20 Öffnung des Systems ab Oktober 2012????

21 Elektrischer Lastverlauf im Winter eines Einfamilienhaus Das Einfamilienhaus hat eine jährliche elektrische Durchschnittsleitung von 570 W, am dargestellten Wintertag beträgt diese 640 W.

22 Elektrischer Lastverlauf eines 1 kw Mikro-KWK-Systems im Winter Das 1 kw-system deckt ca. 70 % des jährlichen Strombedarfs, die Abdeckung des dargestellten Wintertages beträgt ca. 83 %.

23 Einbindung in die Haustechnik eines Einfamilienhaus Strombedarf < 1kW

24 Einbindung in die Haustechnik eines Einfamilienhaus Strombedarf > 1kW

25 Anforderungen bei der Planung von kleinen KWK - Anlagen Grundregel: KWK muss am Wärmegrundlastbedarf ausgelegt werden (lange gleichmäßige Betriebsphasen sind anzustreben) Abgestimmtes Gesamtsystem und richtige Dimensionierung aller Anlagenbestandteile (Erzeugung, Verteilung, Speicherung, Regelung)

26 Jahresdauerkennlinie am Beispiel eines Einfamilienhauses in Berlin bei 50% Auslegung nur ca Betriebsstunden Wärmebedarf: kwh/a Strombedarf: 4500 kwh/a 4720 Betriebsstunden (gerechnet mit plansoft)

27 Beispiel - Einfamilienhaus in Berlin

28 Beispiel - Einfamilienhaus in Berlin

29 Wirtschaftlichkeit der Kraft-Wärme-Kopplung ecopower 1.0, Gaspreis: 6,0 ct./kwh, Wärmebedarf des Gebäudes kwh/a 3,8 kwh Erdgas 3,8 kwh x 0,06 Euro/kWh = 0,228 Euro Vollwartung (395,08 Euro jährlich) Summe 0,084 Euro/h bei 4720 Betriebsstunden/a 0,312 Euro/h Wartung ecopower 1.0 alle 6.000h notwendig; 10-Jahre-Wartungsvereinbarung mit Funktionsgewährleistung für ecopower 1.0

30 Wirtschaftlichkeit der Kraft-Wärme-Kopplung ecopower 1.0, Gaspreis: 6,0 ct./kwh, Wärmebedarf des Gebäudes kwh/a 3,8 kwh Erdgas 3,8 kwh x 0,06 Euro/kWh = 0,228 Euro Vollwartung Summe 0,084 Euro/h mit Funktionsgarantie und MwSt. 0,312 Euro/h Gesamte erzeugte Nutzenergie in einer Stunde: 1,0 kwh Strom + 2,5 kwh Wärme = 3,5 kwh Zusätzlich : KWK-Bonus von 5,41 ct./kwh 3,5 kwh auch für selbst genutzten Strom! 1,0 kwh Strom 9,0 ct/ kwh 0,312 Euro/h : 3,5 kwh = 0,89 Euro/kWh 9,0 ct./kwh Kosten der erzeugten Energie 2,5 kwh Wärme 9,0 ct/ kwh

31 KWK-Strompreis an der Leipziger Strombörse 2012 bis Quartal ,227 ct/kwh

32 Wirtschaftlichkeit der KWK bei Stromverkauf und Eigennutzung Stromverkauf Eigennutzung KWK Bonus 5,41 Cent /kwh (für die ersten 10 Jahre) Verm. Netzkosten 0,6-1,5 Cent /kwh (1,0) KWK Bonus 5,41 Cent /kwh (für die ersten 10 Jahre) Verm. Netzkosten entfällt Baseload Preis EEX 4,227 Cent /kwh (1. Quartal 2013) Baseload Preis EEX entfällt (1. Quartal 2013) Summe: 10,637 Cent /kwh Summe: 5,41 Cent /kwh 9,0 Cent/kWh Gas- und Wartungskosten 9,0 Cent/kWh Erlös 1,6 Cent/kWh Kosten - 3,6 Cent/kWh - entfallene Kosten durch Eigenstromerzeugung 29 Cent/kWh Erlös 1,6 Cent/kWh Gesamtbilanz Ersparnis 25 Cent/kWh Fazit: Stromeigennutzung besser als Stromverkauf Befreiung von Energiesteuer (wieder in Kraft) = 0,54 Cent/kWh

33 Service und Wartungszyklen 10-Jahre-Vollwartungsvertrag für ecopower 1.0 bzw. für das gesamte System: Beinhaltet neben der Regelwartung alle Ersatz- und Verschleißteile, sowie Arbeitszeit und Fahrtkosten Vollwartungsvertrag ecopower 1.0: 395,- /a Vollwartungsvertrag System: 595,- /a Wartungsplan für Einzelwartung (ohne Vollwartung): Einzelwartung alle 6.000h, h, 18000h, h, usw. Unterschiedliche Arbeiten, ähnlich wie bei einem Kfz Wartung ecopower 1.0 alle 6.000h notwendig; 10-Jahre-Vollwartungsverträge mit Funktionsgewährleistung für ecopower 1.0 oder für das gesamte System möglich

34 Berechnungsergebnisse am Beispiel ecopower 1.0 und 3.0 ecopower 1.0 ecopower 3.0 Wärmebedarfsabdeckung 69% 98% Anteil Stromnutzung des selbst erzeugten Stroms 72% 43% Wärmebedarfsabdeckung 52% 85% Anteil Stromnutzung des selbst erzeugten Stroms 49% 52% Klare Trennung nach Einsatzgebieten notwendig

35 Die Modulation macht den Unterschied Thermische und elektrische Leistung ohne Modulation mit Modulation

36 Bundesförderung und regionale Förderung Vaillant übernimmt das Ausfüllen von allen gewünschten Förderanträgen in Zusammenarbeit mit Ihrem Fachhandwerker. Berücksichtigung von regionalen und Bundes-Förderungen Optimierungsempfehlung zur bestmöglichen Ausschöpfung von Fördergeldern Kostenloser Service Zuschuss für ecopower 1.0 = EUR Zuschuss für ecopower 3.0 = EUR Zuschuss für ecopower 4.7 = EUR

37 Vaillant ecopower Service- Wunder (bis April 2013 kostenlos) Preise: ab für 2 Jahre 202,- Euro ab dem 3. Jahr 40, Euro/a Das Vaillant ecopower Service-Wunder übernimmt den bürokratischen Ablauf

38 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ISH 2011 Nachmessepräsentation Vaillant Kundenforum Düsseldorf 16. März 2011

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