Kurzvorstellung Mikro- und Miniblockheizkraftwerke. 24. Oktober 2012

Transkript

1 Kurzvorstellung Mikro- und Miniblockheizkraftwerke 24. Oktober

2 Einführung Mikro- und Miniblockheizkraftwerk Dezentrale KWK hält selbst dem Vergleich mit der effizientesten konventionellen Strom- und Wärmebereitstellung stand Verluste: 18 % Primärenergie: 44 % Primärenergie: 67 % GuD-Kraftwerk Eon Irsching 60 % Wirkungsgrad elektrisch Brennwerttherme Viessmann Vitodens 200-W 98 % Wirkungsgrad thermisch Versorgungsobjekt Strom: 26,3% Wärme: 65,7% Blockheizkraftwerk Vaillant ecopower % Wirkungsgrad (26,3 % elektrisch; 65,7 % thermisch) Primärenergie: 100 % Verluste: 1 % Die Primärenergieeinsparung vor Netzverlusten beträgt 11 % Verluste: 8 % 2

3 Einführung Mikro- und Miniblockheizkraftwerk Das Prinzip Kraft-Wärme-Kopplung Erzeugung von Strom und Wärme direkt am Ort des Verbrauchs:

4 Technologieübersicht Mini- und Mikro-BHKW Hinter dem Begriff Mini-/Mikro-Blockheizkraftwerk stehen verschiedene Technologieansätze Gasturbine Verbrennungsmotor Stirlingmotor Dampfexpansionsmaschine Brennstoffzelle

5 Technologieübersicht Mini- und Mikro-BHKW Verbrennungsmotor Stirling Dampfexpansions - maschine Gasturbine Brennstoffzelle Wirkungsgrad (el.) 25 % 12 % 10 % 15 % 60 % Wirkungsgrad (th.) 65 % 83 % 85 % 80 % 25 % Wirkungsgrad (ges.) 90 % 95 % 95 % 95 % 85 % Marktreife Verfügbarkeit Wirtschaftlichkeit + + o + + o

6 Technologieübersicht Mini- und Mikro-BHKW Die verschiedenen Technologien geben hinsichtlich des Gasverbrauchs ein ganz unterschiedliches Bild ab Verbrennungs -motor Stirling Dampfexpansions maschine Gasturbine Brennstoffzelle Wirkungsgrad (th.) 65 % 83 % 85 % 80 % 25 % Gasmehrverbrauch ggü. BWT 1) 33 % 15 % 13 % 18 % 73 % 1) Brennwerttherme mit 98 % Wirkungsgrad

7 Technologieübersicht Mini- und Mikro-BHKW Mittlerweile sind eine Vielzahl von BHKW am Markt verfügbar weitere Geräte werden in den nächsten Jahren folgen! " # $! ( %&) / +, -#! + $%#! (!!%&'! ( ")&%* "# $ '' ##!, - &! + - *'&% %'%# ()! ". (%*%#! 11 0, % (( %&',,'1! #+ -0 (. /,! 7

8 Zwischenfazit Dezentrale KWK ist auch im Vergleich zu modernsten konventionellen Strom- und Wärmeerzeugern deutlich effizienter. Heute sind bereits eine Vielzahl motorischer Mini- und Mikro-BHKW am Markt verfügbar. Im Mikro-Segment sind besonders viele Stirling-Aggregate vertreten, im Mini-Segment dominieren verbrennungsmotorische BHKW. Insgesamt verfügen alle BHKW-Technologien über einen sehr hohen Gesamtwirkungsgrad das Verhältnis von elektrischem zu thermischem Wirkungsgrad variiert dabei über die verschiedenen Technologien jedoch erheblich. Die Zukunft gehört aufgrund des sehr hohen elektrischen Wirkungsgrades den Brennstoffzellen-BHKW.

9 Auswahl an Hersteller BHKW-Anlagen im Mikro-Bereich (EFH/ZFH) evita (1 kw Stirling) Remeha De Dietrich WhisperGen (1 kw Stirling) Sanevo/2G Vitotwin 300-W (1 kw Stirling) Viessmann BlueGen (1.5 kw Brennstoffzelle) CFCL/Sanevo BHKW-Anlagen im Übergangsbereich Mini- und Mikro (Kleine MFH/CRE) Ecopower 3.0 (3.0 kw Ottomotor) Vaillant Ecopower 4.7 (4.7 kw Ottomotor) Vaillant ggf. ab Q4/2012: Vitobloc 200 Typ EM-5 (5,5 kw Ottomotor) Viessmann BHKW-Anlagen im Mini-Bereich (Große MFH/CRE) XRGI 15 (15 kw Ottomotor) EC Power XRGI 20 (20 kw Ottomotor) EC Power

10 Ceramic Fuel Cells Das Unternehmen Name: Firmensitz: Geschichte: Unternehmen: Ceramic Fuel Cells Limited (CFCL) Hauptsitz: Noble Park, Australien; Deutschland: Heinsberg 1992 aus dem größten staatlichen Forschungsinstitut in Australien ausgegründet Seit 2006: Tochterunternehmen in Deutschland (CFC GmbH), Kernkompetenz Entwicklung von keramischer Brennstoffzellentechnologie (SOFC-Technologie) Produktbereiche: Brennstoffzellen für den Einsatz im Einfamilienhaus, 2010: nach erfolgreicher CE-Zertifizierung Einbau der ersten BlueGen Anlagen bei deutschen Energieversorgern eingebaut. Seit Januar 2011: Fertigung kompletter BlueGen -Anlagen in Deutschland gefertigt. Markterfahrung: Kommerzieller Markteintritt 2012/2013 Vertriebskonzept: Vetriebspartner in Deutschland ist Sanevo

11 Ceramic Fuel Cells BlueGen Name: Leistung: Technik: Brennstoffe: BlueGen 0-2 kw el / 0,3-1 kw th Brennstoffzelle, SOFC-Technologie (Solid Oxide Fuel Cell) Erdgas Wirkungsgrad: Elektrisch: 60%, Thermisch: 25 Maße: Schallpegel (1m): Anwendung: Lebensdauer: 0,60 x 0,97 x 0,66 cm max. 45 db EFH/ZFH in Kombination mit Spitzenkessel Hersteller bietet zehnjährigen Vollwartungsvertrag an, dieser beinhaltet den Austausch des Stacks, der ca. all 3 Jahre erfolgen muss

12 Sanevo Home Energy - Das Unternehmen Name: sanevo home energy GmbH & Co. KG Firmensitz: Offenbach am Main Geschichte: gegründet 2006 Produktbereiche: Vermarktung von Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen für Zuhause sowie Offizieller Vertriebspartner von WhisperGen, Ecopower, BlueGen Markterfahrung: mehrere hundert Anlagen Vertriebskonzept: deutschlandweiter Komplettanbieter Servicekonzept: deutschlandweites Vertriebsnetzwerk Bereitschaft zur Schulung/Zertifizierung der SW ist gegeben

13 Sanevo Home Energy - WhisperGen Name: WhisperGen Leistung: 1 kw el / 7,5 8,3 kw th (je nach Rücklauftemperatur) Technik: 4-Zylinder Stirling-Motor der Firma Mondragon Brennstoff: Erdgas, Biogas Wirkungsgrad: Elektrisch: 11%, Thermisch: 85% Maße: 49,1 x 83,8 x 56,3 cm Schallpegel (1m): max. 58 db Anwendung: EFH/ZFH/kleine MFH Sonstiges: Geringer Wartungsaufwand durch Stirling- Technologie

14 Viessmann Group Name: Sitz: Geschichte: Unternehmen: Produktbereich: Markterfahrung: Vertriebsstruktur: Servicekonzept: Viessmann Group Allendorf Gegründet 1917, 2008 wurde der BHKW-Spezialist ESS Energie Systeme & Service GmbH aufgekauft. International führend in Heizungstechnik, Mitarbeiter, Umsatz ca. 1,6 Mrd., Verkaufsniederlassungen in 120 Ländern. Alle Arten von Heiztechnik Im Mikro-Bereich seit dem mit dem Vitotwin 300 am Markt, langjährige Erfahrung im Bereich größerer Anlagen über die ESS Bestehende Vertriebsstrukturen mit dem Handwerk, welche möglichst erhalten bleiben sollten. Inbetriebnahme nur durch zertifiziertes Handwerk, Schulungskonzept aus drei Bausteinen (Pre-Sales, Wartung, Inbetriebnahme).

15 Viessmann Vitotwin 300-W Name: Vitotwin 300-W Leistung: 1 kw el / 6 kw th Integrierter Zusatzbrenner mit 18 kw th Technik: Brennstoffe: Freikolben Stirlingmotor von Microgen Erdgas Wirkungsgrad: Elektrisch: 15%, Thermisch: 81% Maße: Schallpegel (1m): Anwendung: 48 x 48 x 90 cm max. 50 db EFH / ZFH

16 De Dietrich Remeha Das Unternehmen Name: Firmensitz: Geschichte: Unternehmen: De Dietrich Remeha GmbH Emsdetten 2004 aus der Fusion von De Dietrich Thermique und Remeha hervorgegangen. De Dietrich Remeha GmbH als Vertriebsunternehmen in Deutschland Teil der BDR Thermea-Gruppe Umsatz ca. 500 Millionen Euro Produktbereiche: Vertriebskonzept: BHKW / Gas-Brennwertgeräte / Öl-Brennwertgeräte / Solarsysteme Deutschlandvertrieb über die De Dietrich Remeha GmbH 800 Verkaufsstützpunkte in Deutschland

17 De Dietrich Remeha evita 25s/28c Leistung: Technik: Brennstoffe: Wirkungsgrad: Maße: Anwendung: 1 kw el / 3,8-26 kw th (bzw. 28 kw th) Freikolben Stirlingmotor von Microgen Erdgas Elektrisch: ca. 14%, Thermisch: nicht veröffentlicht 49 x 91 x 47,1 cm EFH / ZFH / kleine MFH

18 Vaillant Group Name: Vaillant Group Sitz: Remscheid Geschichte: Gegründet 1874 Eintritt in den BHKW-Markt 2004 über die Marke PowerPlus, seit 2010 Vertrieb der Ecopower BHKW unter der Marke Vaillant Unternehmen: Internationaler Konzern in Familienbesitz mit diversen Marken, Mitarbeiter, Umsatz 2010 ca. 2,3 Mrd. Produktbereich: Alle Arten von Heiztechnik Markterfahrung: Über 10 Jahre Erfahrung mit BHKW-Anlagen über PowerPlus, ca verkaufte Geräte. Pionier bei Brennstoffzellen Heizgeräten Vertriebsstruktur: Bestehende Vertriebsstrukturen mit dem Handwerk, welche möglichst erhalten bleiben sollten. Servicekonzept: Werkskundendienst beseitigt Störungen innerhalb der ersten zwei Jahre, danach Übergabe an das geschulte Fachhandwerk.

19 Vaillant Group Ecopower 1.0 Name: Vaillant Ecopower 1.0 Leistung: Technik: Brennstoffe: 1 kw el / 2,5 kw th Honda 1-Zyl. 4Takt Otto-Gas-Motor Erdgas Wirkungsgrad: Elektrisch: 26%, Thermisch: 66% Maße: Schallpegel (1m): Anwendung: Sonstiges: 118 x 113,2 x 32 cm 46 db Einfamilienhäuser Bisher einziges am Markt verfügbares Ottomotor-BHKW mit 1 kw el Hoher elektrischer Wirkungsgrad im Vergleich zu den Stirling- Motoren gleicher Leistungsklasse.

20 Vaillant Group Ecopower 3.0 / 4.7 Name: Ecopower 3.0 / 4.7 Leistung: 1,3-3 kw el / 4-8 kw th (Ecopower 3.0) 1,3 4,7 kw el / 4 12,5 kw th (Ecopower 4.7) Technik: Gas-Otto-Motor 4-Takt-Hubkolbenmotor Brennstoffe: Erdgas, Flüssiggas Wirkungsgrad: Elektrisch: 25%, Thermisch: 65% Maße: 76 x 108 x 137 cm Schallpegel (1m): max. 50 db bzw. 56 db Anwendung: Mehrfamilienhäuser, Gewerbe

21 Herstellervereinbarungen EC Power Name: Sitz: EC Power A/S Hinnerup, Dänemark; Deutschland: Göppingen Geschichte: Gegründet 1995, Bis 2008 zu 90% im Besitz des norwegischen Energieversorgers Statoil, seitdem durch Management Buy-Out unabhängig Unternehmen: Produktbereich: Markterfahrung: Vertriebsstruktur: 45 Mitarbeiten im Stammwerk Dänemark, mittlerweile 25 MA in Deutschland, Spezialisiert auf BHKW-Anlagen in der Leistungsklasse 10 bis 50 kw el Bisher ca Anlagen in Deutschland abgesetzt, Vertrieb in mehr als 10 europäische Länder (Deutschland und GB Hauptabsatzmarkt), Hauptsächlich über autorisierte Partnerfirmen des Handwerks, geplant auch über Stadtwerke / EVU

22 Herstellervereinbarungen EC Power XRGI 15G-TO Name: XRGI 15G-TO Energiesystem Leistung: 6-15,2 kw el / kw th (modulierend) Technik: 4-Zylinder Gasmotor von Toyota Brennstoffe: Erdgas, Flüssiggas, Biogas Wirkungsgrad: Elektrisch: 30%, Thermisch: 62% Maße: 111 x 75 x 125 cm Schallpegel (1m): max. 49 db Anwendung: Größere MFH, Altenheime, Hotels, Gewerbegebiete Sonstiges: Stromgeführte Betriebsweise durch direkte Leistungsmessung möglich, stufenlos modulierend zwischen 6 15,2 kw

23 Beispiele für den Einsatz von Mikro- und Miniblockheizkraftwerk: BayWa Markt in Aalen Technische Daten: Gesamtwärmeleistung Wärmebedarf 684 kw 617 MWh Anteil BHKW 278 MWh Stromerzeugung 132 MWh CO 2 Einsparung 29,3 t/jahr

24 Beispiele für den Einsatz von Mikro- und Miniblockheizkraftwerk: Kindergarten St. Maria in Wasseralfingen Technische Daten: Gesamtwärmeleistung Wärmebedarf Anteil BHKW Stromerzeugung: 70 kw kwh kwh kwh CO 2 -Einsparung: kg/jahr

25 Beispiele für den Einsatz von Mikro- und Miniblockheizkraftwerk: Privathaus 6,0 kw 5,5 kw 5,0 kw 4,5 kw 4,0 kw 3,5 kw 3,0 kw 2,5 kw 2,0 kw 1,5 kw 1,0 kw 0,5 kw Kennlinie EFH mit ecopower 1.0 0,0 kw 0,00 h 1000,00 h 2000,00 h 3000,00 h 4000,00 h 5000,00 h 6000,00 h 7000,00 h 8000,00 h Technische Daten: Mittlere thermische Leistung KWK mittlere thermische Leistung Gesamtwärmeleistung 6 kw Wärmebedarf kwh Anteil BHKW kwh Stromerzeugung: kwh

26 FAZIT Am Markt sind zahlreiche Mikro- und Miniblockheizkraftwerk verfügbar. Viele dieser Systeme sind technisch ausgereift und zu wirtschaftlichen Konditionen verfügbar. Die dezentrale Eigenstromerzeugung mit Kraft-Wärme-Kopplung bietet die Möglichkeit, Stromkosten zu senken oder den Anstieg zu vermeiden bzw. zu mindern (abhängig von der Situation). Dezentrale Erzeugung von Strom stellt einen aktiven Beitrag zur Energiewende dar. Die Stadtwerke Aalen stehen als Umsetzungspartner zur Verfügung. Die Art und Weise der Umsetzung richtet sich nach den Wünschen der Kunden. Vielen Dank! 26