Konzept Nahwärmenetz

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1 Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 1

2 Trassenführung Dollnstein November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 2

3 Aufbau des klassischen Nahwärmenetzes - Netzführung November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 3

4 Energieeinsatz klassisches Nahwärmenetz ,1 % % 111 % Netz-Energiebedarf 1 Primär--Energie 2 Hackschnitzel c 3 17,6 % Öl/Gas 4 Strom 5 1,5 % November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 4

5 Ziele des Ansatzes kalte Betriebsweise Primärziele: Zukunftssicherheit Flexibilität Preissicherheit Sekundärziele Einsatz regernativer Energien erhöhen (ST, PV, WP, etc.) Netzverluste gerade im Sommer auf ein Minimum reduzieren Natürliche Ressourcen schonen Wirtschaftliche sowie ökologische Darstellbarkeit geringe Wartungs- und Personalkosten November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 5

6 Aufbau innovatives Nahwärmenetzes Netzführung und Komponenten Heizzentrale 20 kw 25 kw November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 6

7 Aufbau des innovativen Nahwärmenetzes Komponenten im Netz (Beispiel) Heizzentrale Wärme und Strom Verbund Kombination Blockheizkraftwerk und CO 2 -Wärmepumpe Spitzenlastkessel Einbindung Solarthermie und Photovoltaik Niedertemperaturbetrieb im Sommer Schichtspeicher (Warm- und Kaltspeicher) Unterstationen Übergabestation mit Mini -Wärmepumpe (30% von Heizlast) Pufferspeicher (min. 300 liter) mit Frischwassertechnik Dezentrale Einspeisemöglichkeit von Wärme (ST) Ziel: 80% Solarbetrieb von Mai bis Oktober Zentrales Energiemanagement: Wärme und Strom November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 7

8 Netz-Übergabestation Wohnungsstation November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 8

9 100 % 50,1 % 51 % 24,3 % 6,2 % 2,9 % 16,5 % 200 m² + PV kwh November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 9

10 CO2-Ausstoß Dollnstein im Vergleich zu herkömmlichen Nahwärmenetzen Nahwärmenetz Dollnstein 300,0 t/a 253,6 t/a 285,8 t/a 250,0 t/a 200,0 t/a 150,0 t/a 100,0 t/a 129,3 t/a 45,2 % 31,0 % 88,7 % 60,8 % 100 % 68,5 % 50,0 t/a 0,0 t/a CO2-Ausstoß beim Nahwärmenetz Dollnstein CO2-Ausstoß mit 80% Gas- BHKW und 20% Hackschnitzelkessel bei NT- Netz im Sommer CO2-Ausstoß mit 80% Gas- BHKW und 20% Hackschnitzelkessel bei ganzjährigem Normalbetrieb 417 t/a bei Einzelanlage (100%) November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 10

11 Energiepreis ,5 % 55,5 % fix Kapital- Kosten pro kwh Erzeugung pro kwh 60 % 40 % fix Netzverlust Verkaufpreis pro kwh NT-Netz HT-Netz Fakten: Erzeugung und Netzverluste sind höher im Risiko; CO²-Ausstoß größer; Verschleiß-, Ausfall- und Reparaturkosten schwer kalkulierbar; Preissteigerung der Primär-Energie Kapitalkosten sind langfristig kalkulationssicher November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 11

12 Intelligentes Steuerungssystem Wärme und Strom Wetterführend mit Prognosedaten Fernüberwachung (Empfangen von definierten Daten) Fernzugriff (Daten können nicht nur empfangen sondern auch gesendet werden!) Selbst optimierendes Lastmanagement Smart Grid November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 12

13 Kommunikationsnetzwerk November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 13

14 Zentrales Energiemanagement - SiMon November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 14

15 Nachhaltige Optimierungsstrategie November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 15

16 Ganzheitliches Energiemanagement Wärme und Strom November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 16

17 Das Konzept Kalte-Warme Wärmeversorgung im Wohnungsbau Ausblick November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 17

18 November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 18

19 PV-Strom-Deckung Strombezug November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 19

20 Gegenüberstellung Netzverluste November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 20

21 Wirtschaftliche Betrachtung Dollnstein November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 21

22 Wirtschaftliche Betrachtung Dollnstein November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 22

23 Rechenbeispiel Neubaugebiet Betriebsweise Warm Kalt (Winter Sommer) Bedarf Erzeugung / a kwh Euro (Kosten Brennstoff - Pellet) Bedarf Verkauf / a kwh Euro (Einnahme Verkauf) Netzverluste 13 % Berücksichtigt Ertrag PV-Anlage (80 kwp) / a Ertrag ST-Anlage (150 m2) / a Investition kwh kwh Anteil regenerativer Energie > 30 % (bei Einsatz von Übergabestation mit WP) ca Euro Wärmebelegung 693 kwh / m (Trasse) Fördermöglichkeit ab 500 kwh / m Wärmepreis Arbeitspreis Bereitstellungspreis Wartungspreis 11,4 Cent 4,7 Cent 5,7 Cent 1,0 Cent November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 23

24 Ergänzung einer zentralen Fernüberwachung für Bestandsanlagen 16 Eingänge analog / digital / Impuls / 0-10V Platine C.M.I (mit Visualisierung) Modem (bauseits) Heizzentrale Zentraler Bildschirm (Fernüberwachung ) November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 24

25 Projekte - Referenzen 25 November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 25

26 Referenzprojekt Großspeicher für Gewächshaus in Holland Ausgangssituation: Laufzeit Gaskessel zur Produktion von CO2 Frostsicherheit aus gespeicherter Energie Aufgaben: Konzept Schichtspeicher Auslegung Schichteinrichtung Planung Hydraulik Projektbegleitung Volumen 350 m 3 mit SE 110 m 3 /h November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 26

27 Referenzprojekt Großspeicher für Gewächshaus in Holland November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 27

28 Referenzprojekt Hirtenwiese Crailsheim Ausgangssituation: Solarunterstützte Wärmeversorgung Neubaugebiet Aufgaben: Konzept Schichtspeicher Auslegung Schichteinrichtung Abstimmung Hydraulik Tagesspeicher: Volumen 100 m 3 mit SE 40 m 3 /h Kurzzeitspeicher (Wärmepumpe): Volumen 350 m 3 mit SE 100 m 3 /h November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 28

29 Referenzprojekt Hirtenwiese Crailsheim November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 29

30 Referenzprojekt Ackermannbogen München Ausgangssituation: Solarunterstützte Wärmeversorgung Neubaugebiet Aufgaben: Auslegung Schichteinrichtung Ausführungsempfehlung Hydraulik Volumen 6000 m 3 mit SE 60 m 3 /h November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 30

31 Referenzprojekt Ackermannbogen München November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 31

32 Referenzprojekt Nahwärmenetz Dollnstein Ausgangssituation: Zentrale Wärmeversorgung des inneren Marktes Aufgaben: Konzept Nahwärmeversorgung Ausführungsempfehlung Hydraulik und Komponenten Planung und Auslegung Hydraulik und Komponenten Planung Steuerungstechnik Projektbegleitung ( steuerung) Begleitendes Energiemanagement (Optimierungspotenziale identifizieren) November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 32

33 Referenzprojekt Nahwärmenetz Dollnstein November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 33

34 Auszeichnungen November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 34

35 Referenzprojekt Nahwärmenetz Bodenmais Ausgangssituation: Zentrale Wärmeversorgung eines Gewerbegebietes Aufgaben: Konzept Nahwärmeversorgung Ausführungsempfehlung Hydraulik und Komponenten Planung und Auslegung Hydraulik und Komponenten Planung Steuerungstechnik Begleitendes Energiemanagement (Optimierungspotenziale identifizieren) November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 35

36 Referenzprojekt Nahwärmenetz Bodenmais November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 36

37 Aktuelle Projekte Nahwärmenetz Haßfurt Ausgangssituation: Zentrale Wärmeversorgung eines Neubaugebietes Aufgaben: Konzept Nahwärmeversorgung ( Kalt ) Ausführungsempfehlung Hydraulik und Komponenten Planung und Auslegung Hydraulik und Komponenten Planung Steuerungstechnik Begleitendes Energiemanagement (Optimierungspotenziale identifizieren) November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 37

38 Aktuelle Projekte Nahwärmenetz Möckenlohe Ausgangssituation: Zentrale Wärmeversorgung Wohngebiet Aufgaben: Verifizierung bestehendes Konzept Nahwärmeversorgung Projektplanung und Angebotskalkulation Projektsteuerung November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 38

39 Aktuelle Projekte Nahwärmenetz Beilngries Ausgangssituation: Machbarkeitsstudie Zentrale Wärmeversorgung Stadtgebiet Aufgaben: Konzept Nahwärmeversorgung Machbarkeitsstudie Projektplanung Planungsunterstützung z.b. Betrachtung weiterer Varianten, Betreibersuche, Bürgerakquise, Vertragsgestaltung Projektsteuerung November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 39

40 Aktuelle Projekte Nahwärmenetz Meitingen Ausgangssituation: Industrielle Abwärme auf Niedertemperaturniveau bis zu 4,5 MW Erschließung angrenzendes Neubaugebiet Aufgaben: Konzept Nahwärmeversorgung Machbarkeitsstudie Technische Komponentenauslegung Planungsunterstützung für weitere Umsetzungsschritte November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 40

41 Diskussion Das Reg.Las Ingenieurbüro bedankt sich für die Aufmerksamkeit und steht für weitere Fragen während der Führung gerne zur Verfügung Begleitung Förderanträge Ausführungsplanung EOS-Energiegutachten Ausschreibung Objektüberwachung bis/nach Inbetriebnahme November 2016 Stefan Hilleke Ratiotherm Konzept Nahwärmenetz Kalter Betrieb und zentrales Energiemanagement 41