Mini-BHKW die effektive, effiziente Alternative für den Heizungskeller

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Inge Kopp
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1 Mini-BHKW die effektive, effiziente Alternative für den Heizungskeller Aalen, 24. Oktober 2012 Dr. Jochen Arthkamp, ASUE e.v., Essen

2 Energiewende Einsparung von Energie Reduzierung der CO 2 -Emissionen Ausstieg aus der Kernenergie Effizienzsteigerung Zunehmender Anteil regenerativer Energieträger Kosteneffizienz Wettbewerbsfähigkeit von Industrie / Gewerbe Belastung der privaten Haushalte und Kommunen Neue Geschäftsfelder für Industrie / Handwerk / Service

Energieträger Kosteneffizienz Wettbewerbsfähigkeit von Industrie / Gewerbe

3 Energieflüsse in Deutschland Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen, 2010 alle Angaben in Mio. t SKE 1 Mio. t SKE = 29,3 PJ Große Energiemengen gehen durch Umwandlungsverluste verloren. 3

4 Steigerung der Energieeffizienz in Kraftwerken zur Minderung von Umwandlungsverlusten Auch in modernen Kraftwerken gehen mehr als 40 % der Energie durch Umwandlungsverluste verloren. Quelle: RWE Power

5 Effizienzsteigerung durch Kraft-Wärme-Kopplung BHKW senkt Energieverbrauch, CO 2 -Emissionen & Schadstoffemissionen

6 BHKW SokraTherm 400 kw el,

7 Geordnete Jahresdauerlinie

8 Tageslastgang

9 Italienisches BHKW vergleichbarer Leistung

10 Ineffiziente Kraft-Wärme-Kopplung Stand der Technik Was im Stau ineffizient ist, ist im Gebäude hocheffizient Synergieeffekte aus dem Massengeschäft Motorenbau

11 Strom erzeugende Heizung: Dachs Etabliertes Gerät Auch im Inselbetrieb einsetzbar Einsatzgebiete: Mehrfamilienhaus / Gewerbe

12 Strom erzeugende Heizung: Aisin / Berndt EnerSys Neues Gerät Wartungsintervalle: Betriebsstunden Erfolgreicher Dauerbetrieb auch in Deutschland

13 Strom erzeugende Heizung: Ecopower 4.7 Etabliertes Gerät modulierender Betrieb zunehmend weiter verbreitet

14 Elektrische Leistung im Einfamilienhaus Lastanforderungen im Einfamilienhausbereich Quelle: OTAG Vertriebs GmbH & Co. KG

15 Strom erzeugende Heizung: Ecopower 3.0 Neues Gerät Auch für größere Einfamilienhäuser einsetzbar Basis: bekanntes Gerät 4.6

16 Kirsch HomeEnergy microbhkw L 4.12 Thermische Leistung: 5 12 kw Elektrische Leistung: 2 4 kw Thermischer Wirkungsgrad: 70 % Elektrischer Wirkungsgrad: 25 % Brennstoffe: Erdgas / Bio-Erdgas Maße (B x T x H) mm 675 x 790 x 1270 mm Masse: 200 kg Schallpegel in 1 m Abstand: < 55 db (A) Zertifizierungen: CE, DVGW, TÜV Verkaufsstart: März 2011 Zielgruppe laut Hersteller: EFH und 2-FH mit kwh/a Wärmebedarf

Elektrischer Wirkungsgrad: 25 % Brennstoffe: Erdgas / Bio-Erdgas Maße (B x T x H) mm 675 x 790 x 1270

17 Strom erzeugende Heizung: WhisperGen

18 Strom erzeugende Heizung: Vaillant/Honda Vaillant/Honda: Premiere auf der ISH 2009; verfügbar seit 2011 etablierte Komponenten Einsatzgebiet: Einfamilienhaus

19 Strom erzeugende Heizung: Viessmann, Stirling-Motor Wandhängendes Gerät Einsatzgebiet: Einfamilienhaus

20 Effiziente Kraft-Wärme-Kopplung

21 Mini-BHKW im Einfamilienhaus

22 Kosteneffizienz von Energiesparmaßnahmen

23 Maßnahme 1: Strom erzeugende Heizung (SEH) Ersatz Biblis A Elektrische Leistung (netto): MW (= kw) an h/a Produzierte Strommenge: kwh / a El- Leistung einer Strom erzeugenden Heizung: 1 kw Eine Strom erzeugende Heizung im Gebäude erreicht jährlich im Bestand ca Volllaststunden = kwh Strom im Neubau ca. 900 Volllaststunden = 900 kwh Strom Da der Bestand in Deutschland dominiert, müssten ca (5,187 Mio.) Strom erzeugende Heizungen installiert werden Die ungleiche Produktion über den Jahresverlauf Sommer/Winter und Tag/Nacht sind dabei noch nicht berücksichtigt

24 Maßnahme 2: Kleine Blockheizkraftwerke Ersatz Biblis B Elektrische Leistung (netto): MW (= kw) an h/a Produzierte Strommenge: kwh / a Elektrische Leistung eines kleinen BHKW: 5 kw Ein kleines BHKW in Gewerbe/Mehrfamilienhaus/Kleinindustrie erreicht jährlich ca Volllaststunden = kwh Strom Es müssten ca Strom kleine BHKW zusätzlich installiert werden Die ungleiche Produktion über den Jahresverlauf Sommer/Winter und Tag/Nacht sind dabei noch nicht berücksichtigt

25 Maßnahme 3: mittelgroße BHKW Ersatz Neckarwestheim 1 Elektrische Leistung (netto): 780 MW (= kw) an h/a Produzierte Strommenge: kwh / a Elektrische Leistung eines mittelgroßen BHKW: 150 kw Ein mittelgroßes BHKW in Industrie / Krankenhäusern usw. erreicht jährlich ca Volllaststunden = kwh Strom Es müssten ca mittelgroße BHKW zusätzlich installiert werden

26 Maßnahme 4: große BHKW Ersatz Neckarwestheim 2 Elektrische Leistung (netto): MW (= kw) an h/a Produzierte Strommenge: kwh / a Elektrische Leistung eines großen BHKW: kw Ein großes BHKW in Industrie usw. erreicht jährlich ca Volllaststunden = kwh Strom Es müssten 140 große BHKW zusätzlich installiert werden

27 Dezentrale KWK in einem klimaverträglichen Stromsystem

28 Elektrische Netze: zunehmende Herausforderungen Netzlast Strom (Monatsmaxima) Beispiel: Ein Stromversorgungsunternehmen in Süddeutschland kw

29 Primärenergie und Umgebungswärme: Motorische Gaswärmepumpe

30 Thema Anlagen der Kraft-Wärme-Kopplung auch in kleineren Leistungsgrößen erhältlich seit mehr als 10 Jahren: ~ 5,5 kw el z. B. Senertec, EcoPower, Aisin Einsatz: Mehrfamilienhaus, Gewerbe, neu: ~ 1 kw el z. B. WhisperGen, Baxi, Remeha, Viessmann, Vaillant Einsatz: Einfamilienhaus

31 Kraft-Wärme-Kopplung = Stand der Technik + Option Zukunft Heute: verfügbare BHKW in allen Leistungsklassen effizient kompatibel zu Bio-Erdgas und Erdgas aus Ökostrom kompatibel Virtuelle Kraftwerke Smart Grids Smart Meter

32 Kraft-Wärme-Kopplung vor Ort, dezentral: Entlastung elektrischer Netze viele kleine Kraftwerke in Gebäuden versteckt gesellschaftlich anerkannt politisch anerkannt staatliche Förderung: KWK-Gesetz, EEG, Ideal auch für den Gebäudebestand: Ersatz alter Kessel Erfüllt alle gesetzlichen Vorlagen: EnEV, EEWärmeG etablierte Technik Investitionen verteilen sich auf viele Schultern

33 Weitere Entwicklung der Kraft-Wärme-Kopplung Technik steigende (vor allem elektrische) Wirkungsgrade geringere Emissionen (Schall, NO x, CO) längere Wartungsintervalle Rat Race der Techniken Ottomotor, Stirlingmotor, Dampfmotor Zündstrahlmotor, Gasturbine, ORC Brennstoffzelle

34 Weitere Entwicklung der Kraft-Wärme-Kopplung Weiterbildung Planer Installateure Service Management genormte EDV-Schnittstellen Smart Metering Virtuelle Kraftwerke Vereinfachte Bürokratie

35 Was bedeutet es, Kernkraftwerke abzuschalten? Welche Strommengen müssen anders produziert werden? Welche Maßnahmen sind dafür geeignet? KWK Windkraft Wasserkraft Photovoltaik GuD-Kraftwerke Importe aus dem Ausland Kernenergie oder nicht? Das ist hier die Frage.

36 Energiewende: Herausforderungen an Transport und Speicherung Transport In der Vergangenheit lagen Produktion von Strom und Nutzer relativ nahe beieinander Zukünftig Bedarf von Energietransporttrassen aus dem Norden in den Süden Netzentlastung und Flexibilität der Stromerzeugung Kraft-Wärme-Kopplung Speicherung In der Vergangenheit fluktuierte vor allem die Nachfrage Zunehmend fluktuierendes Angebot beim Strom konventionelle Speicher reichen nicht mehr aus

37 Strom erzeugende Heizung Geräteübersicht als iphone-app seh geraeteuebersicht

38 Kraft-Wärme-Kopplung vor Ort, dezentral: Entlastung elektrischer Netze viele kleine Kraftwerke in Gebäuden versteckt gesellschaftlich anerkannt politisch anerkannt staatliche Förderung: KWK-Gesetz, EEG, Ideal auch für den Gebäudebestand: Ersatz alter Kessel Erfüllt alle gesetzlichen Vorlagen: EnEV, EEWärmeG etablierte Technik Investitionen verteilen sich auf viele Schultern

39 Flächenertrag Energie

40 CO 2 -Bildung beim Brennstoffeinsatz

41 Broschüren

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