An das Wärmenetz gekoppelte (Solar-)Anlagen einschließlich saisonalem Wärmespeicher

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1 An das Wärmenetz gekoppelte (Solar-)Anlagen einschließlich saisonalem Wärmespeicher Vortrag bei Energetische Sanierung von Nichtwohngebäuden am in Stuttgart Dipl.-Ing. Dirk Mangold Steinbeis Forschungsinstitut für solare und zukunftsfähige thermische Energiesysteme Meitnerstr. 8 D Stuttgart

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3 An das Wärmenetz gekoppelte (Solar-)Anlagen einschließlich saisonalem Wärmespeicher Einführung Motivation Anwendungsmöglichkeiten und Beispiele

4 Solites Solites: Forschungsinstitut im Steinbeis-Unternehmensverbund ( F+E in den Bereichen Solarthermie, Geothermie, große Wärmespeicher, Systemintegration und integrale Energiekonzepte einschließlich Biomasse, KWK, Abwärme, Wind, PV und Mobilität Beratung von Wohnungsbau, Industrie und der öffentlichen Hand durch Konzeption, Simulation und wissenschaftlich-technische Projektbegleitung Marktentwicklung für Multifunktions-Wärmespeicher, große solarthermische Anlagen, solare Fernwärme in D und EU Produktentwicklungen und deren Markteinführung für die Industrie Wissenschaftlich-technische Begleitung und Evaluation von Pilot- und Demovorhaben Politikberatung Mitglied mehrerer nationaler und internationaler Expertengruppen

5 Endenergieverbrauch in Deutschland nach Sektoren nach Anwendungsbereichen in Deutschland IKT: Informations- und Kommunikationstechnologie Quelle: BMWi

6 Grundregel für energetische Sanierungen - die drei E s: Energieeinsparung Energieeffizienz Erneuerbare Energien Quelle:

7 EWärmeG 2015 Baden-Württemberg seit Gilt in Wohn- und Nichtwohngebäuden, die vor dem errichtet wurden. Beim Heizungsanlagentausch müssen 15 % der Wärme durch erneuerbare Energien gedeckt werden! Erneuerbare Wärmeenergien sind: Solarthermie, Holzzentralheizung, Wärmepumpe, Biogas oder Bioöl Ersatzmaßnahmen sind möglich: 15% verbesserter Wärmeschutz, KWK, Anschluss an ein Wärmenetz, Photovoltaik, Wärmerückgewinnung aus Lüftungsanlagen, Abwärmenutzung Quelle:

8 Beispiel: Solarthermische Nachrüstung bei Paradigma, Karlsbad

9 Beispiel: Solarthermische Nachrüstung bei Paradigma, Karlsbad

10 Förderung von solaren Nah- und Fernwärmesystemen über das Marktanreizprogramm (MAP) des BMWi (Stand: Juni 2015) Solarwärmeanlagen ab 40 m² Bruttokollektorfläche, die ihre Wärme überwiegend einem Wärmenetz zuführen, werden über ein KfW-Darlehen mit einem Tilgungszuschuss von bis zu 40 % der Investitionskosten gefördert. Alternativ: Ertragsabhängige Förderung, hierbei wird der (ausgewiesene) jährliche Kollektorwärmeertrag einmalig mit 0,45 Euro/kWh gefördert. Info: Der Zuschuss wird unter Umständen durch Beihilfe-Limits der Allgemeinen Gruppenfreistellungsverordnung begrenzt, diese liegen zwischen 45 und 65 %. Wärmenetze, die überwiegend Wärme für den Gebäudebestand bereitstellen, werden mit einem Tilgungszuschuss von 60 je errichtetem Meter Trassenlänge gefördert. Darüber hinaus werden Hausübergabestationen in Bestandsgebäuden mit je Station gefördert. Für Wärmespeicher mit einem Speichervolumen über 10 m³ beträgt der Tilgungszuschuss 250 je m³, sofern sie überwiegend aus erneuerbaren Energien gespeist werden. Dabei ist die Förderung auf 30 % der für den Wärmespeicher nachgewiesenen Nettoinvestitionskosten beschränkt.

11 Staus Quo der Solarthermie in der Fernwärme Anlagen entstehen auf internationaler Ebene im Leistungsbereich bis 50 MW th Wärmegestehungskosten um 35 bis 50 /MWh (einschl. Förderung von 40 % der Investition) Veränderte Betriebssituation bei der Fernwärmeerzeugung durch Wandel am Strommarkt, hierdurch kürzere Laufzeiten der KWK und Möglichkeit zur Substitution von Heizkesselwärme

12 Dezentral in städtische Fernwärmesysteme eingebundene solarthermische Großanlagen Beispiele Wels und Graz (AT) Anlagenbetreiber: Kollektorfläche: FW-Netzparameter: Einspeisetemperatur: p VL,max Δp max Anlage Messe Wels Elektrizitätswerke Wels AG m² CPC-VRK 50 km / 173 GWh/a 85 C konstant 6,4 bar 4,7 bar Anlage Stadion Liebenau, Graz SOLID (Contractor) m² Flachkollektoren 700 km / 973 GWh/a 80 C konstant 8,7 bar 2,5 bar

13 Solarthermie in Nah- und Fernwärmenetzen mit möglichem saisonalem Wärmespeicher

14 Funktion der saisonalen Wärmespeicherung

15 Aktuelles F+E-Vorhaben Solar-KWK Wirtschaftliche Gesamtsystemoptimierung der gekoppelten Wärme- und Stromproduktion (KWK) mit Solarthermieanlagen, Wärmespeicher und Strombörse Das Vorhaben wird fachlich durch den AGFW unterstützt.

16 Pilotanlagen mit saisonalen Wärmespeichern in Deutschland

17 Solare Nahwärme mit saisonalem Wärmespeicher in Eggenstein- Leopoldshafen

18 Solare Nahwärme mit saisonalem Wärmespeicher in Eggenstein- Leopoldshafen Gemeinde-Schul- und Sportzentrum Energetisches Sanierungskonzept durch PKi, Stuttgart

19 Grundregel für energetische Sanierungen: die drei E s: Energieeinsparung Energieeffizienz Erneuerbare Energien Quelle:

20 Solare Nahwärme mit saisonalem Wärmespeicher in Eggenstein- Leopoldshafen Gemeinde-Schul- und Sportzentrum Energetisches Sanierungskonzept durch PKi, Stuttgart

21 Solare Nahwärme mit saisonalem Wärmespeicher in Eggenstein- Leopoldshafen

22 Pilot-Erdbecken-Wärmespeicher in Eggenstein- Leopoldshafen, 2007

23 Konzept des Erdbecken-Wärmespeichers in Eggenstein- Leopoldshafen

24 Wissensportal

25 SolnetBW Solare Wärmenetze Baden-Württemberg Ziele und Ergebnisse: Marktentwicklung von solaren Fernwärmesystemen in BW Verbesserung der politischen, rechtlichen und ökonomischen Randbedingungen Maßnahmen zur Markteinführung, Initiierung von Neuanlagen in BW Technische Ausrichtung: Solarthermische Großanlagen im Leistungsbereich 1-10 MW th für Energiedörfer (Bsp. Büsingen) Mittelgroße städtische Wärmenetze (Bsp. Crailsheim) Große städtische Fernwärme Laufzeit: November 2013 April 2016 Beteiligte Institutionen: Gefördert durch:

26 SmartReFlex Smart and Flexible 100% Renewable District Heating and Cooling Systems for European Cities Ziel: Unterstützung europäischer Städte und Kommunen bei der Umsetzung von innovativen Wärmenetzkonzepten mit Zielwert 100 % erneuerbare Energien Laufzeit: März 2014 Februar 2017 Beteiligte Länder: DE, DK, ES, IE, IT Deutsche Beteiligung: Gefördert durch:

27 An das Wärmenetz gekoppelte (Solar-)Anlagen einschließlich saisonalem Wärmespeicher Vortrag bei Energetische Sanierung von Nichtwohngebäuden am in Stuttgart Dipl.-Ing. Dirk Mangold Steinbeis Forschungsinstitut für solare und zukunftsfähige thermische Energiesysteme Meitnerstr. 8 D Stuttgart