FACHSEMINAR: KRAFT-WÄRME-KOPPLUNG

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1 solares bauen GmbH FACHSEMINAR KRAFT-WÄRME-KOPPLUNG FACHSEMINAR: KRAFT-WÄRME-KOPPLUNG Martin Ufheil solaresbauen GmbH Emmy Noetherstr Freiburg Tel.: 0761 /

2 TEIL 1 WAS IST KWK?

3 Was ist KWK? Konventionelle Stromerzeugung Großkraftwerke verschwenden 2/3 der eingesetzten Energie Kraft Wärme Kopplung: Die Abwärme wird genutzt, durch den Einsatz von BHKW s.

4 solares bauen GmbH Klimabündnis Freiburg / KWK-Studie KWK in der PRAXIS Kleehäuser BHKW Pufferspeicher GASZÄHLER

5 TEIL 2 ENERGIEWENDE & KWK

6 Brutto-Stromerzeugung Strom-Mix Strom-Mix heute: 664 g/kwh, Stand Juli 2010 Quelle: Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie, Energiedaten, Stand Februar 2010

7 Quelle: AG Energiebilanzen e.v. 2011, BMU AG Erneuerbar Statistik 03/2011 solares bauen GmbH Klimabündnis Freiburg / KWK-Studie Energiebedarf in Deutschland Stand: Jahr 2010 Strom-Mix heute: 664 g/kwh, Stand Juli 2010 Quelle: Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie, Energiedaten, Stand Februar 2010

8 Quelle: AG Energiebilanzen e.v. 2011, BMU AG Erneuerbar Statistik 03/2011 solares bauen GmbH Klimabündnis Freiburg / KWK-Studie Anteil REGENERATIVE Stand: Jahr 2010

9 Quelle: AG Energiebilanzen e.v. 2011, BMU AG Erneuerbar Statistik 03/2011 solares bauen GmbH Klimabündnis Freiburg / KWK-Studie Energiebedarf in Deutschland Stand: Jahr 2010 Der Rhein ist heute 3 C wärmer als vor 100 Jahren... 1 C durch den Klimawandel, 2 C durch die Abwärme der großen Kraftwerke Mit der Abwärme der Stromerzeugung kann ganz Deutschland beheizt werden

10 Quelle: AG Energiebilanzen e.v. 2011, BMU AG Erneuerbar Statistik 03/2011 solares bauen GmbH Klimabündnis Freiburg / KWK-Studie Energiebedarf in Deutschland Stand: Jahr 2010 Bei gleichbleibendem Gasverbrauch könnte 45% des Stroms in D erzeugt werden und immer noch 75% des bisherigen Wärmebedarfs gedeckt werden.

11 100% erneuerbaren Energieversorgung Anforderungen & Merkmale 100% erneuerbar darf nicht auf den Stromsektor begrenzt bleiben. 100% erneuerbare Wärme ist ohne Abwärmenutzung in der Stromerzeugung unwahrscheinlich (unvorstellbar). Abwärmenutzung wird immer dezentral stattfinden. Somit muss in Zukunft auch die Stromerzeugung dezentral erfolgen. Regenerative Systeme sind dezentrale Systeme. Ein Nord- / Südgefälle ist noch nicht vorhanden und muss nicht unbedingt entstehen. Off shore Wind trägt derzeit mit weniger als 1 Promille zur Stromerzeugung bei. Off shore Wind ist überfördert (+60% gegenüber on shore Wind). Windenergieanteil ist seit 2007 nahezu unverändert. PV + Biomasse sind deutlich angestiegen. Der Ausbau dezentraler Systeme muss Vorrang vor der Errichtung von zentralen Verteilsystemen haben. VOLLKOSTENRECHNUNG! Es werden Langzeitspeichersysteme für elektrische Energie zum Ausgleich von jahreszeitlichen Schwankungen benötigt.

12 solares bauen GmbH Klimabündnis Freiburg / KWK-Studie Das Problem Stromspeicher Energie [TWh]

15 solares bauen GmbH Klimabündnis Freiburg / KWK-Studie Das Problem Stromspeicher Gasspeicher ist 5000-fach größer als Pumpspeicherkraftwerke Energie [TWh] Gasspeicher kann in Zukunft regenerativ gefüllt werden mit: - Biogas, Wind- und Solargas (H 2 ), Holzgas

16 KWK als SOFORTMAßNAHME KWK im Vergleich zur Automobil-Industrie Ein typisches Klein-BHKW arbeitet mit Automotoren in der Größe eines VW Golf mit einer Leistung von 75 kw (105 PS). Im realen Einsatz wird dieser Motor etwa mit 50% der Leistung also ca. 37 kw betrieben. 5% der deutschen jährl. Automobilproduktion genügen um Kernenergie innerhalb von 4 Jahren durch KWK zu ersetzen. Durchschnittliche Laufzeit BHKW: 3500 h 7,2% der deutschen jährl. Automobilproduktion genügen um Kernenergie, Stein- und Braunkohle innerhalb von 8 Jahren durch KWK zu ersetzten Durchschnittliche Laufzeit BHKW: 3500 h Wenn man jedes 15. Fahrzeug Deutschlands im Keller als BHKW aufstellen würde, so könnte sofort der gesamte Strom aus Kernenergie, Stein- und Braunkohle erzeugt werden. Durchschnittliche Laufzeit BHKW: 3500 h.

17 TEIL 3 ÖKOLOGISCHER NUTZEN

18 CO 2 -Emission (Nutzenergiebetrachtung)

19 Welcher Strom wird verdrängt? Verdrängungsmix Freiburg

20 Emission der Wärmeerzeuger

21 Ökologischer Nutzen der KWK Ein BHKW kann eine CO 2 -Einsparung von 50 bis zu 100% im Vergleich zu einem Gas-Brennwertkessel erreichen. Die Wärme aus einem BHKW ist so sauber wie die Wärme aus einem Solarkollektor, solange schmutziger Strom verdrängt wird. Ein ökologisch sinnvolles BHKW muss einen hohen Gesamtwirkungsgrad (> 95%) haben. sollte mindesten 80% besser 100% der benötigten Wärme erzeugen. sollte so laufen, dass nur schmutziger Strom verdrängt wird.

22 TEIL 4 WIRTSCHAFTLICHKEIT

23 solares bauen GmbH Wärmeschutz FACHSEMINAR & Solar KRAFT-WÄRME-KOPPLUNG Wirtschaftlichkeit KWK Laubenhof-Siedlung Freiburger Stadtbau

24 solares bauen GmbH Klimabündnis Freiburg / KWK-Studie Wirtschaftlichkeit KWK Kosten pro Primärenergieeinsparung je Maßnahme 20,0 18,0 Preisleistungs-Verhältnis [Cent / kwh] 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 BHKW 8 cm IW- Dämmung (Bims) 20 cm AW- Dämmung (Ziegel) Dämmung im Fußboden EG 20 cm WD oberste Geschoßdecke 20 cm WD Dach + neue Ziegel Fenster 2-WS- Fenster 2-WS- Glas / 2-Isolierg. Glas / Einscheibenglas

25 solares bauen GmbH Klimabündnis Freiburg / KWK-Studie Wirtschaftlichkeit KWK Kosten pro Primärenergieeinsparung je Maßnahme 20,0 18,0 16,0 Preisleistungs-Verhältnis [Cent / kwh] 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 BHKW Gas-BW-Kessel WD Verteilung + Hydr. Abgleich WP(Außenluft) Therm. Solar Lüftung mit WRG (80%) Strom Haushalt Photovoltaik

26 Faktoren: Wirtschaftlichkeit Investitions- und Kapitalkosten. Einkaufspreis (Gas). Ein- und Verkaufspreis (Strom). Wartungs- und Betriebskosten (ca km pro Jahr). Förderung (KWK-Zulage) Lebensdauer & Laufzeit des Wartungsvertrages Optimales Anlagenkonzept. Betriebsüberwachung.

27 solares bauen GmbH Klimabündnis Freiburg / KWK-Studie Wirtschaftlichkeit KWK Strompreis in Cent pro kwh Max. Ertrag Eigennutzung 25 Preisspanne gewerblicher Strombezug Max. Einspeisung < 50 kwel Max. Einspeisung > 50 kwel Börse Leipzig (EEX) Stromgestehungskosten: BHKW 5,5 kwel BHKW 34 kwel BHKW 400 kwel in Betriebsstunden pro Jahr

28 Wirtschaftlichkeit von KWK Jedes Projekt erfordert eine genaue Wirtschaftlichkeitsanalyse mit Bestandsanalyse und genauer Ermittlung der Investitionskosten. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist heute (fast) nur bei Eigennutzung gegeben. Einspeisung lohnt sich in der Regel nicht. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist ab mehr als h (statt 5.000h) möglich. Damit sind BHKW s nicht nur für Hallenbäder sondern auch für den normalen Heizbetrieb geeignet. Weder Wirtschaftlichkeit noch Emissionen sprechen für große Wärmeinseln, Zusammenlegung von Verbrauchern > 300 kw ist nicht zwingend erforderlich Schon ab Nutzflächen > m² sind BHKW s oft wirtschaftlich einsetzbar.

29 Teil 5: KWK in der PRAXIS Mehrfamilienhäuser, Hotels, Krankenhäuser, Seniorenheime, Schulen, Kindergärten, Verwaltungsgebäude, Sportstätten, Fitnesscentern, Schwimmbädern, Gärtnereien und Kläranlagen Viehhaltungs-, Fischzuchtbetriebe, Industrie und Handwerksbetriebe...

30 KWK in der PRAXIS Wo kommen BHKW s zum Einsatz Fa. Solvis Solarsysteme / Braunschweig INFO: BHKW: 100 kwel / 160 kw th Inbetriebn.: 2001 Brennstoff: Rapsöl Kessel: kein Kessel / monovalent Strom: Eigenerzeugung Betrieb: Eigentümer Kosten : ca ,- (BHKW + Speicher + Integration)

31 solares bauen GmbH Klimabündnis Freiburg / KWK-Studie KWK in der PRAXIS Wo kommen BHKW s zum Einsatz Mehrfamilienhaus: Blaue Heimat in Heidelberg INFO: BHKW: 50 kwel / 90 kw th Inbetriebn.: 2004 Kessel: nicht erneuert 300 kwh th Strom: Einspeisung Betrieb: Contracting Stadtwerke HD Kosten : ca ,- (BHKW + Speicher + Integration)

32 KWK in der PRAXIS Wie kann die Umsetzung erfolgen Versorgungsgemeinschaft, Kleehäuser, Freiburg Vauban INFO: BHKW: 14 kwel / 30 kw th Inbetriebn.: 2005 Kessel: kein Kessel / monovalent Strom: Eigenerzeugung Betrieb: WEG Kosten : ca ,- (BHKW + Speicher + Integration)

33 KWK in der PRAXIS Wo kommen BHKW s zum Einsatz Rathaus in Freiburg INFO: BHKW: 50 kwel / 90 kw th Inbetriebn.: 2005 Kessel: kwh th Betrieb: badenova / Contracting Kosten: ca ,- (BHKW + Speicher + Integration)

34 KWK in der PRAXIS Wo kommen BHKW s zum Einsatz Hotel: ALTE Post in Müllheim INFO: BHKW: 34 kwel / 74 kw th Inbetriebn.: 2011 Kessel: nicht erneuert / 170 kw th Strom: Eigennutzung Betrieb: Eigentümer Kosten 1: ca ,- (BHKW + Speicher + Integration) Kosten 2: ca ,- (Regelung)

35 ZUSAMMENFASSUNG ZUSAMMENFASSUNG

36 Kraft-Wärmekopplung Schlüssel- & Brückentechnologie KWK kann Wärme dezentral erzeugen, die Abwärme aus der Stromerzeugung nutzen und damit ganz Deutschland beheizen und mit Strom versorgen. KWK kann lastabhängig nach Bedarf der Regenerativen betrieben werden. Stromgeführte KWK mit Wärmespeicher. KWK kann heute schon den vorhandenen Erdgasspeicher nutzen und jetzt schon die jahreszeitlichen Schwankungen + Transportengpässe ausgleichen. KWK führt heute (immer) noch ein Schattendasein: KWK-Anteil: 15% Ausbauziel der Bundesregierung: KWK-Anteil: 25%.

37 KWK: Grundstein einer nachhaltigen Energieversorgung Eine Verschwendung von 2/3 der eingesetzten Energie um Flüße aufzuheizen kann nicht nachhaltig sein. Abwärme muss in Zukunft zum Heizen eingesetzt werden. Brücken und Schlüsseltechnologie zum Einstieg in ein regeneratives Zeitalter. Hervorragende Regelbarkeit: Innerhalb 15 Minuten in Betrieb, nach 5 Minuten vom Netz. So können die Schwankungen bei Sonne, Wind & Verbrauch ausgeglichen werden. Bei KWK wird Wärme statt Strom gespeichert. Hierfür sind alle Technologien zu bezahlbaren Preisen am Markt vorhanden. Vorhandenes Erdgasnetz nutzen vor der Erweiterung des Stromnetzes. Ersatz von Erdgas durch Biogas, Holzgas, Ökomethan,.. KWK ist ausgereift und bedarf keiner weiteren Entwicklungstätigkeiten. KWK ist die Technologie des sofortigen Ausstiegs aus der Kernenergie

38 KWK & Wirtschaftlichkeit Jedes Projekt erfordert eine genaue Wirtschaftlichkeitsanalyse. Ein wirtschaftlicher Betrieb bei Eigennutzung oft gegeben. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist ab mehr als h (statt 5.000h) möglich. Damit sind BHKW s nicht nur für Hallenbäder sondern auch für den normalen Heizbetrieb geeignet. Weder Wirtschaftlichkeit noch Emissionen sprechen für große Wärmeinseln, Zusammenlegung von Verbrauchern > 300 kw ist nicht zwingend erforderlich Schon ab Nutzflächen > m² sind BHKW s oft wirtschaftlich einsetzbar.

39 ZU GUTER LETZT NETZAUSBAU WIRD PROVOZIERT & KWK WIRD VERHINDERT Wer viel Strom braucht zahlt NICHTS für die Netznutzung zu bezahlen: Stromnetzentgeltverordnung : Stand Sonderformen der Netznutzung mindestens h und übersteigt der Stromverbrauch kwh grundsätzlich von den Netzentgelten befreit Wer in diesem Fall KWK einsetzen würde gefährdet diese Entgeltbefreiung! Wer viel Strom braucht zahlt fast NICHTS für den Ausbau der Erneuerbaren: EEG Unternehmen mit mehr als kwh/a auf 10 Prozent.. EEG-Umlage.. (0,35 Cent/kWh) über kwh/a auf 1 Prozent EEG-Umlage.. (0,035 Cent/kWh) Kostennachteil KWK: ,- pro Jahr bei einer KWK mit 400 kwel. Herr Rösler möchte den jährlichen Zubau PV auf ca MW P begrenzen. In 2010 wurden MW P installiert!! Ab 2014 jeweils 400 MW weniger.

40 KWK: Schlüsseltechnologie ERZEUGEN SIE IHREN STROM SELBST

41 KWK: Schlüsseltechnologie VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT WEITERE INFO: