Technische und wirtschaftliche Aspekte einer Nahwärmeversorgung

Transkript

1 Technische und wirtschaftliche Aspekte einer Nahwärmeversorgung Referent: Manuel Baur Dipl. Forstwirt Innovations und Ökologiemanagement badenova

2 Übersicht badenova: Auf dem Weg zur Energiewende Technische Grundlagen einer Nahwärmeversorgung Wirtschaftliche Aspekte einer Nahwärmeversorgung Wo liegen die Tücken? Erfahrungen aus der Praxis Ausblick 3.Kommunalforum Hinterzarten,

3 badenova: Auf dem Weg zur Energiewende 3.Kommunalforum Hinterzarten,

4 Auf dem Weg zur Energiewende Aber was tut badenova konkret? Innovationsfonds Regioquellen Biogas Projekt: Mitglied und Förderer der Initiative 3.Kommunalforum Hinterzarten,

5 Badenova Innovationsfonds für Klimaund Wasserschutz 3% des Unternehmensgewinns werden jährlich in einem Innovationsfonds bereitgestellt: gefördert werden neuartige, beispielgebende Umweltprojekte (Forschung, Studien, Investitionen, Umweltpädagogik) Antrag auf Förderung kann jeder Kunde der badenova stellen Die Vergabe der Mittel erfolgt durch unabhängigen Sachverständigenbeirat Die Maximalförderung pro Einzelprojekt liegt bei rund 17 Mio. Fördersumme in 162 bewilligten Projekten seit 2001 ca. 70 Mio. ausgelöste Investitionen 3.Kommunalforum Hinterzarten,

6 RegioStrom RegioWind RegioStrom Wasserkraftwerke RegioStrom Solarkraftwerke RegioStrom Biomassekraftwerke RegioWind Freiburg 3.Kommunalforum Hinterzarten, Bildquelle: 5

7 Biogasprojekte der badenova badenova- Biogas-Standorte Biogasanlage Neuried: Leistung: 1,4 MW el (1) Biogasaufbereitungsanlage in Forchheim (2) 2 1 Neue Biogasanlage mit Biogasaufbereitungsanlage im GP Breisgau (3) 3 Baar 3.Kommunalforum Hinterzarten,

8 badenova vom leistungsfähigen Versorger zum Energie und Umweltdienstleister Leistungsfähiger Versorger Wasser: für 250 Tsd. Einwohner Strom: für 260 Tsd. Einwohner Erdgas: für 600 Tsd. Einwohner Wärme: für 40 Tsd. Einwohner badenova im Wandel Energie- und Umweltdienstleister Fokus: dezentrale Energieerzeugung Förderungen z.t. als Bürgerbeteiligungsmodelle Zahlreiche Innovations- Projekte Erzeugung von Biogas und Einsatz von Biomasse Energieeinspar- und Energieversorgungskonzepte Wir glauben an und investieren in dezentrale Energieerzeugung und wollen unsere Position mit neuen Geschäftsfeldern weiter ausbauen und stärken. 3.Kommunalforum Hinterzarten,

9 badenova und badenova WärmePlus: die Wärmeversorger der Region Offenburg Lahr Sinzheim Erdgas Erdgas / Strom Erdgas / Strom / Wasser Erdgas / Wasser Strom Fernwärme Oberndorf Erdgas ca Erdgasverbraucher Absatz: ca. 16 Mrd. kwh Erdgas Strom ca Stromnutzer Absatz: ca. 1,2 Mrd. kwh Strom Wasser ca Menschen 18 Millionen Kubikmeter Wasser Breisach Freiburg Abwasser Ca Verbraucher 13,5 Millionen Kubikmeter Abwasser Tuttlingen Fernwärme ca Nutzer ca. 60 km Wärmeleitungsnetz (badenova + Tochtergesellschaften) über 140 Erzeugungsanlagen Lörrach Waldshut-Tiengen 3.Kommunalforum Hinterzarten,

10 Übersicht badenova: Auf dem Weg zur Energiewende Technische Grundlagen einer Nahwärmeversorgung Wirtschaftliche Aspekte einer Nahwärmeversorgung Wo liegen die Tücken? Erfahrungen aus der Praxis Ausblick 3.Kommunalforum Hinterzarten,

11 Energetische Vielfalt eines Bioenergiedorfes 3.Kommunalforum Hinterzarten,

12 Komponenten einer Nahwärmeversorgung Wärmeerzeuger/n: Rohrleitungsnetz: Hausübergabestationen: 3.Kommunalforum Hinterzarten,

13 Wärmeerzeugung: Prinzip der Kraft Wärme Kopplung Auskopplung der Wärme in einem BHKW: 1. Kühlwasserwärmetauscher (2/3) 2. Abgaswärmetauscher (1/3) 3.Kommunalforum Hinterzarten,

14 Primärenergieeinsparung durch Nutzung der KWK Technologie 3.Kommunalforum Hinterzarten,

15 Nahwärmeleitung Hauptleitung Abzweig Hausanschlussleitung 3.Kommunalforum Hinterzarten,

16 Beispiel: Wärmeversorgung Innenstadt Freiburg Fernwärmenetz mit ca. 1,2 km Länge: Theater und Cinemaxx, Geschäftzeilen Bertoldsstraße, Gebäudekomplexe Hauptbahnhof, Gewerbeschulen in Friedrichstraße und neues Zentrum X Press Technische Daten 2 BHKW Module Leistung Gesamt: 700 kw el / kw th 3 Kesselanlagen (Spitzenkessel) Gesamtleistung: kw th Jahreswärmeerzeugung: 9,5 Mio. kwh/a Jahresstromerzeugung: 4,2 Mio. kwh/a Jährliche CO 2 Einsparung: t/a 3.Kommunalforum Hinterzarten,

17 Auslegung der Wärmeerzeuger: Grundlast und Spitzenlast Quelle: FNR Quelle: Fraunhofer UMSICHT Möglichst großen Anteil der Wärmenachfrage mit regenerativen Energieträger decken (Grundlast) Mit % der Maximalleistung können ca % der notwendigen jährlichen Wärmearbeit erzeugt werden. 3.Kommunalforum Hinterzarten,

18 Übersicht badenova: Auf dem Weg zur Energiewende Technische Grundlagen einer Nahwärmeversorgung Wirtschaftliche Aspekte einer Nahwärmeversorgung Wo liegen die Tücken? Erfahrungen aus der Praxis Ausblick 3.Kommunalforum Hinterzarten,

19 Fördermittel für den Neu und Ausbau von Wärmenetzen Förderung nach KWK-G (Abwicklung Bafa) Förderung bis 20 % der Investitionskosten, maximal 5 Mio. Fördersumme: 1 Euro pro Millimeter Nenndurchmesser und Trassenmeter Zulassung erforderlich Voraussetzungen: Neu /Ausbau ab Versorgung der Abnehmer überwiegend mit KWK Wärme (im Endausbau 60 %) Wärmenetz, mindestens ein Abnehmer, der nicht Eigentümer oder Betreiber der KWK Anlage ist; Offenheit des Netzes für eine unbestimmte Anzahl von Abnehmern Netzlänge mindestens 400 m Netzverluste < 25 % relativ zum Nutzwärmebedarf der Anschlussnehmer 3.Kommunalforum Hinterzarten,

20 1. Fall: Ort der Wärmeerzeugung und des Wärmeverbrauchs sind räumlich getrennt Strom Wärme Wärmeverlust ORC Spitzenlast (Öl/Gas) 3.Kommunalforum Hinterzarten,

21 2. Fall: Schwachgasleitung mit Satelliten BHKW Strom Wärme Biogas Spitzenlast (Öl/Gas) ORC Satelliten BHKW Biogasleitung 3.Kommunalforum Hinterzarten,

22 Wirtschaftliche Situation: Status quo Wärme Strom 3.Kommunalforum Hinterzarten,

23 Nahwärmeversorgung auf Basis lokaler regenerativer Energieträger und KWK Anlagen EEG/KWK-G ORC Öl/Gas Spitzenlast (Öl/Gas) 3.Kommunalforum Hinterzarten,

24 Heizkostenvergleich anhand Vollkostenrechnung Wirtschaftliche Bewertungen einzelner Heizsysteme sind schnell veraltet und sehr stark von individuellen Randbedingungen innerhalb des Projektes abhängig Vollkostenrechnung und Bewertung jedoch immer unter Berücksichtigung von: Kapitalgebundenen Kosten (Wärmeerzeuger, Geräte, etc.) Verbrauchsgebunden Kosten (Energieträger) Betriebsgebunden Kosten (Wartung, Instandhaltung) Bildquelle: Asue, Kommunalforum Hinterzarten,

25 Übersicht badenova: Auf dem Weg zur Energiewende Technische Grundlagen einer Nahwärmeversorgung Wirtschaftliche Aspekte einer Nahwärmeversorgung Wo liegen die Tücken? Erfahrungen aus der Praxis Ausblick 3.Kommunalforum Hinterzarten,

26 Worauf kommt es an? Wärmedichte des Leitungsnetzes Abhängig von Bebauungsstruktur (Gebäudeart, Baualter, Nutzung) Dichte der Bebauung (Gebäude pro Flächeneinheit) Spezifischer Wärmebedarf der Einzelobjekte pro m2 Wohnfläche und Jahr Dimensionierung der Wärmeerzeuger Aspekt der Gleichzeitigkeit beachten vernünftige Auslegung der Grundlast Jahresenergiebedarf nicht überschätzen fundierte Wärmebedarfserhebung von zentraler Bedeutung Zukünftige Dämmmaßnahmen in Wirtschaftlichkeitsberechnung miteinbeziehen 3.Kommunalforum Hinterzarten,

27 Netzverluste Netzverluste in Abhängigkeit der Wärmebelegungsdichte, also der Wärmenachfrage pro Trassenmeter: Ab einer Wärmebelegungsdichte der Nahwärmetrasse von 1,5 MWh/(m*a) sollte sich das Wärmenetz wirtschaftlich betreiben lassen. Die Netzverluste bewegen sich in einem akzeptablen Bereich um 15 %. Quelle: Carmen, Kommunalforum Hinterzarten,

28 Unter welchen Voraussetzungen ist ein Nahwärmenetz in Verbindung mit KWK sinnvoll? Bedeutendes Kriterium für einen wirtschaftlichen Betrieb: Hoher kontinuierlicher Wärme- und Strombedarf über das ganze Jahr Typische Objekte sehr gute Voraussetzungen: schwierige Voraussetzungen: Schwimmbäder, Krankenhäuser, Wohnheime, Holzverarbeitende Betriebe mit Trocknungsanlagen, bestehende Siedlungsstrukturen mit dichter Bebauung, Hochhäuser, Industriebetriebe mit Prozesswärmebedarf auf Niedertemperaturniveau, Hotels reine Wohn. bzw. Neubaugebiete in dichter Bebauung, öffentliche Gebäude, Gewerbebetriebe schlechte Vorraussetzungen: reine Neubaugebiete in Niedrigenergiebauweise, vereinzelt stehende Objekte mit geringem Wärmebedarf, kleine öffentliche Liegenschaften 3.Kommunalforum Hinterzarten,

29 Übersicht badenova: Auf dem Weg zur Energiewende Technische Grundlagen einer Nahwärmeversorgung Wirtschaftliche Aspekte einer Nahwärmeversorgung Wo liegen die Tücken? Erfahrungen aus der Praxis Fazit 3.Kommunalforum Hinterzarten,

30 Fazit Fundierte Analyse der Situation vor Ort als Ausgangsbasis jeder technischen Feinplanung der Anlagen (Wärmedichte, kontinuierliche Wärmenachfrage, Anschlussgrad etc.). Überdimensionierte Wärmeerzeuger sowie die Überschätzung der tatsächlichen jährlichen Wärmenachfrage können die Wirtschaftlichkeit des Projektes extrem gefährden. Bei Nahwärmeprojekten auf Basis von Biogas, sollte unbedingt die Machbarkeit einer Biogasleitung geprüft werden. Eine Nahwärmeversorgung auf Basis lokal gewonnener regenerativer Energien birgt ein großes Wertschöpfungspotenzial für die jeweilige Region. 3.Kommunalforum Hinterzarten,

31 Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit! Haben Sie noch Fragen? Manuel Baur Dipl. Forstwirt Kommunale Energiekonzepte Abt. Innovations- und Ökologiemanagement Tel Kommunalforum Hinterzarten,