Das Blockheizkraftwerk Ergebnisse aus der Praxis

Transkript

1 Dipl.-Ing. (FH) Manfred Reinl Fachplaner Energieeffizienz (IngKH) Das Blockheizkraftwerk Ergebnisse aus der Praxis Eschborn - Im Kleinfeldchen 10 Tel

2 Voraussetzungen für den wirtschaftlichen Betrieb von Blockheizkraftwerken Hoher Grundlast-Wärmebedarf für Warmwasser-Zirkulation und Heizung Hoher Allgemeinstrombedarf oder Möglichkeit der Einspeisung in das Hausnetz Voraussetzungen in der Regel in Wohngebäuden mit Aufzug gegeben bzw. bei Stromnutzung durch die Bewohner

3 Voraussetzungen für den effizienten Betrieb von Blockheizkraftwerken Hydraulischer Abgleich des Heizsystems Pufferspeicher gegen Taktung Kaltes Wasser im System Einfache und funktionierende Hydraulik Spitzenlastabdeckung durch Brennwertkessel

4 Wie lässt sich Trinkwasserhygiene und Energieeinsparung in Einklang bringen? Keine Bevorratung von TWW Hydraulischer Abgleich der Zirkulationsstränge Frischwassersysteme zur Warmwasserbereitung mit Trennung der Zapf- und Zirkulationslast Stagnationsleitungen vermeiden / stilllegen Ab 50 Grad C kein Legionellenwachstum

5 Frischwasserstation BHKW Zirkulation Brennwertkessel Wichtig für die Effizienz von Brennwertkessel und Blockheizkraftwerk : Einfache Hydraulik Pufferspeicher gegen Taktung Schichtung im Speicher, keine Durchmischung Kaltes Wasser im System Frischwasser Speicherwasser

6 Effektive Wärmeverteilung durch den Schichtenlader Das Konzept Der Schichtenlader führt die Solarwärme oder des Blockheizkraftwerkes jeweils in die Schicht mit der gleichen Temperatur. Das Prinzip des Schichtenladers.

7 Brennwertnutzung bei der Warmwasserbereitung Beginnende Kondensation ab 55 C Abgastemperatur Bei Warmwasserbereitung mit herkömmlicher Systemtechnikl beträgt die Abgastemperatur ca. 75 C = Keine Brennwertnutzung möglich!

8 Zapf-Plattenwärmetauscher Trinkwasser, warm Grad C vom Pufferspeicher ganz oben Grad C in das obere 1/3 des Pufferspeichers Zirkulations -PWÜ Zirkulationspumpe Trinkwasser, kalt Absolut hygienisches Trinkwasser, ohne Legionellen Grad C in den unteren Pufferspeicher, weil Zirkulation abgekoppelt

9 Hydraulik eines BHKW-Herstellers Rücklaufanhebung durch BHKW schlecht für die Effizienz des Brennwertkessels

10 Hydraulik eines BHKW- Herstellers

11 Hydraulik Buderus + Viessmann Rücklaufanhebung durch BHKW schlecht für die Effizienz des Brennwertkessels

12 HygienischesTrinkwasser? 4 Abs. 2: Der Unternehmer oder der Betreiber der Anlage darf Wasser, das den gesetzlichen Anforderungen nicht entspricht, nicht als Wasser für den menschlichen Gebrauch abgeben. Zuwiderhandlungen sind gem. 24 Abs. 1 in Verbindung mit 754 des Infektionsschutzgesetzes strafbar (Auszug DVGW Richtlinie )

13 Revisionsöffnung für die Routineuntersuchung nach DIN 1988 Teil 8

14 Wenn das Wasser geht, bleiben die Bewohner allein zurück

15 Das Innenleben dieses Warmwasserspeichers!

16 Studie des Gesundheitsamtes der Stadt Frankfurt a.m. Abteilung Umweltmedizin und Hygiene Legionellen-Antikörper im Blut der Bevölkerung : Vergleich zweier Bevölkerungsgruppen mit unterschiedlicher Exposition durch das hauseigene Warmwassersystem Teilnehmer in Frankfurt/M : 53 Bewohner der Heimatsiedlung (exponierte) 92 Bewohner der Goldsteinsiedlung (Kontrolle)

17 Ergebnisse : 40 % der Proben über 1000 KBE/Liter Die Exponierten gaben doppelt so häufig eine Lungenerkrankung an Es gab Hinweise, dass fieberhafte Infekte durch Legionellen verursacht wurden Die Exponierten wiesen doppelt so häufig positive Antikörper gegen Legionellen auf

18 Schlussfolgerung : Die größere Häufigkeit positiver Legionellen-Antikörper bei den Bewohnern der Heimatsiedlung (Exponierten) und die signifikante Korrelation zwischen Keimgehalt im Warmwasser und der Häufigkeit der Antikörper bei den Bewohnern, unterstützt die Forderung nach Untersuchung und ggf. Sanierung hauseigener Warmwassersysteme.

19 33 Familienhaus in Frankfurt Einbau BHKW + Brennwertkessel Ausführung 2006

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21 Blockheizkraftwerk 18 KW elektrisch 43 KW thermisch

22 Frischwasserstation mit Zapfleistung 70 Liter / min

23 Pufferspeicher 2 x 750 Liter

24 33 WE in Frankfurt Verbrauchswerte 2005 Strom Allgemein : kwh Stromkosten : Gasverbrauch : kwh Gaskosten : Gesamtkosten : Verbrauchswerte 2007 Strom Allgemein : kwh Stromkosten : Gasverbrauch : kwh Gaskosten : Stromerzeugung : kwh Stromeinnahmen : Gesamtkosten : Einsparung durch neue Heizung und BHKW : Reduzierung der Gesamtkosten um 42 %

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26 52 Familienhaus in Frankfurt Einbau BHKW + Brennwertkessel Ausführung 2007

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32 Frischwasserstation mit einer Zapfleistung von 70 l/min.

33 kwh Gas/Jahr kwh Neue Gas- Brennwertheizung mit BHKW und kwh Stromerzeugung kwh Alte Öl-Heizung 0-40 % Kostenreduzierung - 68 % Primärenergieverbrauch 1-149,5 Tonnen CO-2 Ausstoß Kostenreduzierung Investitionskosten Anlage neu

34 67 Familienhaus in Heppenheim Einbau BHKW + Brennwertkessel Ausführung 2009

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36 Kalkulation Gas-Brennwertkessel + BHKW 20 KW / 44 KW therm. Projekt : Gießener Str. Heppenheim Strompreis Einspeisevergütung / kwh Energiekosten alte Heizung Jahr Gas-Preis / kwh Verbrauch mit BHKW in kwh Energiekosten / Jahr mit BHKW 0,200 0, , Aktueller Energieverbrauch kwh/jahr Wohnfläche 0,206 0, , ,212 0, , ,219 0, , Verbrauch kwh/m² Jahr 0,225 0, , ,53 0,232 0, , ,239 0, , Energiekosten : 0,246 0, , Allgemeinstromverbrauch : Deckung Eigenbedarf 0,253 0, , Stromkosten / kwh : 0,200 67% 0,261 0, , Einspeisevergütung : 0,115 0,269 0, , Preissteigerung Strompreis : 3 % 0,277 0, , Verbrauch Neuanlage: kwh / Jahr 0,285 0, , Aktueller Energiepreis inkl. Grundpreis: 0,0610 / kwh 0,294 0, , Preissteigerung Gaspreis : 3 % jährlich 0,303 0, , Einsparpotenzial neue Heizung 0 % 0,312 0, , BHKW el. 20,0 KW 0,321 0, , BHKW th. 44,0 KW 0,331 0, , Laufzeit BHKW Std./Jahr 0,340 0, , Vollwartungskosten / kwh 0,029 / kwh 0,351 0, , Investition Anlage Zuschuss Energiekosten in 20 Jahren : Stromerzeugung BHKW kwh Gasverbrauch BHKW kwh Wärmeerzeugung BHKW kwh Einsparung im 1. Jahr : Abschreibung BHKW : pro Jahr bei Investition : Energiekosteneinsparung in 20 Jahren : Einsparung

37 Rathaus Bad Homburg Ausführung 2005

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41 Blockheizkraftwerk ASV 18/43

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43 m³ Gas/Jahr - 31 % Kostenreduzierung % Primärenergieverbrauch Tonnen CO-2 Ausstoß Gaskosten im Jahr Stromkosten Investitionssumme kwh Anlage alt kwh m³ Neue Anlage Heizung neu Mit BHKW und kwh Stromerzeugung 1 Jahres- Gasverbrauch Alt - und Neuanlage Anlage neu Altbestand

44 Waldseestraße Bruchköbel Ausführung 2009

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50 Ergebnis Waldseestraße Bruchköbel Verbrauch vorher : kwh Öl Verbrauch nach Sanierung : kwh Gas Stromerzeugung BHKW : kwh Kosten : Kosten : Stromkosten : Stromkosten : Gesamtkosten : Durchgeführte Maßnahmen : Erneuerung der Heizungsanlage, Gas-Brennwertkessel für Öl-Kessel Einbau BHKW 5,5 KW elektrisch 12,5 KW thermisch Außendämmung der Gebäudehülle Dämmung der Kellerdecke Hydraulischer Abgleich des Heizsystems

51 Jugendhaus Maria Einsiedel Einbau eines Blockheizkraftwerkes zur Strom- und Wärmeerzeugung 2010

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53 Heizungsanlage Maria Einsiedel vor dem Umbau

54 Blockheizkraftwerk 20 KW elektrisch 46 KW thermisch Magra Wasserweiche

55 Frischwasserstation zur Warmwasserbereitung

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62 kwh Gas/Jahr kwh Nach Umbau der Brennwertheizung mit BHKW und kwh Stromerzeugung - 45 Gasverbrauch % Kostenreduzierung 0 für - 68 % Heizung durch Primärenergieverbrauch Optimierung 1 der - 70,2 Tonnen CO-2 Ausstoß bestehenden Kostenreduzierung Anlage um 26 % reduziert! kwh Vorhandene Gas-Heizung Anlage neu

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66 Caritasverband Worms e.v. : Altenheim Burkhardhaus Einbau eines Blockheizkraftwerkes Erneuerung der Warmwasserversorgung Anbindung des Neubaus und des Verwaltungsgebäudes über Nahwärmenetz an die bestehende Heizungsanlage Hydraulische Optimierung der Anlagentechnik

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73 Nichts sieht hinterher so einfach aus, wie eine verwirklichte Idee Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit!