Analyse Nahwärmenetz Innenstadt Stand 2.Juli Folie 1

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1 Analyse Nahwärmenetz Innenstadt Stand 2.Juli 2014 Folie 1

2 Wärmebedarf im historischen Stadtkern Darstellung der Wärmedichte [kwh/m*a] Wärmedichte [kwh/m] von Wärmedichte [kwh/m] bis Anzahl Straßenabschnitte Farbe google- Bild spez. Gesamtkosten [EUR/MWh] dunkelblau nicht geeignet größer blau nicht geeignet hellblau nicht geeignet grün niedrig gelb mittel orange mittel braun gut ab rot sehr gut Eignung für Aufbau Nahwärmegebiet Straßenabschnitt Länge Straßenabschnitt [m] Heizenergi e + TWW [kwh th] spez. Heizenergie [kwh th/m] Farbe Google- Bild Eignung Badergasse 1 46, gelb mittel Badergasse 2 108, grün niedrig Baeckerstr , grün niedrig Baeckerstr , hellblau nicht geeignet Baeckerstr , hellblau nicht geeignet Breite Str , hellblau nicht geeignet Breite Str. 2 72, hellblau nicht geeignet Breite Str. 3 57, hellblau nicht geeignet Gartenstr , hellblau nicht geeignet Grossstr. 1 97, hellblau nicht geeignet Grossstr , hellblau nicht geeignet Grossstr , hellblau nicht geeignet Grossstr , hellblau nicht geeignet Grossstr , hellblau nicht geeignet Folie 2

3 Mögliches Nahwärmegebiet Länge des Netzes (Trasse) Länge Hausanschlussleitungen Anzahl der angeschlossenen Gebäude 23 Heizleistung der Gebäude Wärmebedarf Gebäude inkl. Verteilverluste Installierte Erzeugerleistung thermisch Spezifische Verlegekosten Netz (Trasse) 300 m 232 m 700 kw MWh/a Abh. von Variante 711 bis 830 kw 650 Euro/m Kosten des Netzes Kosten HAL Kosten HAST 195 TEUR 120 TEUR 60 TEUR Folie 3

4 Wärmegestehungskosten als Kennzahl der Wirtschaftlichkeit Wärmeerzeugung für ein Nahwärmenetz gegenüber dezentraler Versorgung Variante (alle Preis- und Kostenangaben netto zzgl. USt.) Nahwärme Nahwärme Nahwärme dezentrale Lösung neu Holz-BHKW Holzhackschnitzel-Kessel Erdgas-BHKW dezentrale Erdgaskessel 45 kwel 350 kwth 50 kwel von 20 kwth neu Erdgas-Kessel Erdgas-Kessel Erdgas-Kessel bis 500 kwth 350 KWth 500 kwth 100 kwth bestehend Erdgas-Kessel Erdgas-Kessel Erdgas-Kessel 130 kwth 130 kwth 130 kwth Heizlast Gebäude gesamt kw th Anzahl Gebäude Nettogeschossfläche Gebäude m Wärmebedarf gesamt MWh th /a Verluste Verteilnetz Verluste (von Bedarf) 20% MWh th /a Länge Verteilnetz m Länge HAL m installierte thermische Leistung gesamt kw th BHKW-, Holzhackschnitzelkessel-Daten 1.1 Elektrische Leistung, brutto Eigenbedarf 2% kw el Thermische Leistung kw th Brennstoffleistung kw th el. Wirkungsgrad / th. Wirkungsgrad / Gesamtwirkungsgrad 23,3% / 62,0% / 85,3% 34,5% / 55,9% / 90,3% 1.5 Vollbenutzungsstunden h/a Stromerzeugung BHKW, netto MWh el /a Wärmeerzeugung BHKW/HHS MWh th /a Anteil KWK / HHS an Wärmeerzeugung 43% 83% 29% 1.9 Hackschnitzel-Einsatz BHKW 45 kg/h 194 kw Hu MWh Hu /a Hackschnitzel-Einsatz Kessel MWh Hu /a Erdgaseinsatz BHKW MWh Ho /a 721 Erdgas-Kessel-Daten 1.12 Thermische Leistung kw th von 20 bis Brennstoffleistung kw th von 22 bis thermischer Wirkungsgrad 90% 90% 90% 90% 1.15 Vollbenutzungsstunden h/a Wärmeerzeugung Erdgas-Kessel MWh th /a Erdgaseinsatz Erdgas-Kessel MWh Ho /a Folie 4

5 Wärmegestehungskosten als Kennzahl der Wirtschaftlichkeit Variante Investitionen BHKW-Modul (inkl. Planung 10%) TEUR davon Anteil Motor-Modul TEUR Holzvergaser TEUR spez. Investition je kw el EUR/kW el Investitionen Holzhackschnitzel-Kessel (inkl. Planung 10%) TEUR 212 spez. Investition je kw th EUR/kW th Investitionen Erdgas-Kessel (inkl. Planung 10%) TEUR spez. Investition je kw th EUR/kW th von 140 bis Investitionen Nahwärmeversorgung (inkl. Planung 10%) TEUR Heizzentrale (Hochbau) 350 cbm TEUR spez. Investition je m 3 Gebäudevolumen EUR/m Verteilnetz TEUR Hausanschlussleitungen TEUR Hausanschlusstationen + Hauseinführung TEUR Speicher 50 cbm TEUR Fixe Kosten (nur BHKW-Modul) TEUR/a 46,1 22,7 3.1 Kapitaldienst BHKW (3,5%, 10 a) 12,0% p.a. TEUR/a 23,8 9,6 3.2 Förderung Anlagen der KWK fossil (RENplus) TEUR/a 0,0 3.3 Förderung Biomasseanlagen (RENplus) 30% TEUR/a 0,0 3.4 Förderung KWK-Biomasseanlagen (kfw Premium) 40 /kwth TEUR/a -0,6 3.5 Wartung/Instandhaltung Motor 1,2 /Betriebs-h TEUR/a 5,5 5,5 3.6 Wartung/Instandhaltung Holzvergaser 3,0%p.a. TEUR/a 3,5 3.7 Versicherung, Steuern 1,5%p.a. TEUR/a 3,0 1,2 3.8 Personalkosten Betrieb 40 /h TEUR/a 10,8 6,4 (Holz-BHKW: alle 2 Tage 5 h Stillstand, je 45 min. Reinigung) h/a Folie 5

6 Wärmegestehungskosten als Kennzahl der Wirtschaftlichkeit Variante Fixe Kosten (nur Holzhackschnitzel-Kessel) TEUR/a 34, Kapitaldienst HHS-Kessel (3,5%, 20 a) 7,0% p.a. TEUR/a 14, Förderung Biomasseanlagen (RENplus) 30% TEUR/a -4, Tilgungszuschuss Biomasseanlagen (kfw Premium) 50 /kwth TEUR/a -1, Ascheentsorgung TEUR/a 1, Aufwand für Bedienung Erzeuger 200 h/a TEUR/a 8, Aufwand für Instandsetzung Erzeuger 3,0%p.a. TEUR/a 6, Aufwand für Wartung Erzeuger 3,0%p.a. TEUR/a 6, Versicherung, Steuern 1,5%p.a. TEUR/a 3, Fixe Kosten (nur Erdgas-Kessel) TEUR/a 7,7 6,4 7,7 33, Kapitaldienst Erdgas-Kessel (3,5%, 20 a) 7,0% p.a. TEUR/a 3,9 3,1 3,9 14, Instandsetzung 1% - 2%/a TEUR/a 1,1 0,9 1,1 2, Wartung 2,0%p.a. TEUR/a 1,1 0,9 1,1 4, Bedienung h/a TEUR/a 0,8 0,8 0,8 9, Versicherung, Steuern 1,5%p.a. TEUR/a 0,8 0,7 0,8 3, Sonstige Fixe Kosten TEUR/a 34,1 31,7 30,9 0, Kapitaldienst Heizzentrale (3,5%, 25 a) 6,1% p.a. TEUR/a 8,5 8,5 5, Kapitaldienst Netze (3,5%, 40 a) 4,7% p.a. TEUR/a 9,2 9,2 9, Kapitaldienst HAST (3,5%, 20 a) 7,0% p.a. TEUR/a 8,6 8,6 8, Kapitaldienst Speicher (3,5%, 20 a) 7,0% p.a. TEUR/a 4,1 4,1 4, Förderung Nahwärmenetze (RENplus) -> nur bei Wirtschaftlichkeit! TEUR/a 0,0 0,0 0, Förderung Wärmenetze Erneuerbare (kfw Premium) 60 /m TEUR/a -1, Förderung Wärmspeicher (RENplus) 40% TEUR/a -1,8-1,8-1, Förderung große Wärmespeicher (kfw Premium) 250 /cbm TEUR/a -0, Schornsteinfegergebühr /a TEUR/a 0,1 0,1 0,1 0, Instandsetzung / Wartung Nahwärmenetz 1,0%p.a. TEUR/a 3,2 3,2 3, Instandsetzung / Wartung Hausanschlüsse 1,0%p.a. TEUR/a 0,6 0,6 0, Versicherung Nahwärmenetz 0,5%p.a. TEUR/a 1,6 1,6 1,6 Folie 6

7 Wärmegestehungskosten als Kennzahl der Wirtschaftlichkeit Variante Variable Kosten (Brennstoff) TEUR/a 69,1 47,7 88,0 71,6 4.1 Holzhackschnitzel 2,8 ct/kwh (Hu) TEUR/a 24,4 34,6 4.2 Erdgas in BHKW-Anlagen (Mischpreis) 4,5 ct/kwh (Ho) TEUR/a 32,4 4.3 Erdgas in Erdgas-Kesseln (Mischpreis) 5,1 ct/kwh (Ho) TEUR/a 44,7 13,0 55,5 71,6 5. Summe Fixe Kosten und Variable Kosten TEUR/a 156,9 119,8 149,3 105,7 6. Erlöse aus Stromerzeugung BHKW 6.1 Fall A (Worst Case): Erlöse bei Stromeinspeisung ins Netz TEUR/a 27,1 25,4 Einspeisung nach EEG 13,66 ct/kwh TEUR/a 27,1 Einspeisung nach KWKG (EEX Base + verm. Netznutzg.) 4,08 ct/kwh TEUR/a 9,0 vermiedene Stromsteuer (räuml. Zusammenhang) 2,05 ct/kwh TEUR/a 4,5 KWK-Zuschlag 5,41 ct/kwh TEUR/a 11,9 6.2 Fall B (Best Case): Erlöse bei 100% Belieferung von Endkunden TEUR/a 32,8 36,4 Erlöse Lieferung an Endkunden 23,74 ct/kwh TEUR/a 47,1 52,3 zzgl. KWK-Zuschlag 5,41 ct/kwh TEUR/a 10,7 11,9 abzgl. EEG-Umlage, Konzessionsabg., Netznutzung -12,62 ct/kwh TEUR/a -25,0-27,8 7. Wärmerestkosten Varianten nach Abzug Stromerlöse 7.1 Fall A (Worst Case): Kosten bei Stromeinspeisung ins Netz TEUR/a 129,8 119,8 123,9 105,7 spez. Wärmegestehungspreis Varianten EUR/MWh 123,6 114,1 117,9 100,6 7.2 Fall B (Best Case): Kosten bei 100% Belieferung von Endkunden TEUR/a 124,1 119,8 112,9 105,7 spez. Wärmegestehungspreis Varianten EUR/MWh 118,2 114,1 107,5 100,6 Folie 7

8 Wärmegestehungskosten Varianten Nahwärme und dezentrale Gebäudeversorgung Folie 8

9 Zusammenfassung Untersuchung Nahwärmegebiet historischer Stadtkern Variantenvergleich Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 (alle Preis- und Kostenangaben netto zzgl. USt.) dezentrale Holz-BHKW HHS-Kessel Erdgas-BHKW neu Erdgaskessel neu Erdgas-Kessel Erdgas-Kessel Erdgas-Kessel bestehend Erdgas-Kessel Erdgas-Kessel Erdgas-Kessel Versorgungstyp Nahwärme Nahwärme Nahwärme Gebäudeversorgung Heizlast Gebäude gesamt kwth Wärmebedarf gesamt MWhth/a Verluste Verteilnetz MWhth/a inst. th. Leistung kwth inst. el. Leistung kwel Investition Erzeugung TEUR Investition Nahwärmeversorgungsinfrastruktur TEUR Summe Förderung TEUR Fixe Kosten TEUR/a Variable Kosten (Brennstoff) TEUR/a Erlöse Stromerzeugung Fall A (Worst Case): Erlöse bei Stromeinspeisung ins Netz TEUR/a Fall B (Best Case): Erlöse bei 100% Belieferung von Endkunden TEUR/a Wärmerestkosten Varianten nach Abzug Stromerlöse Fall A (Worst Case): Kosten bei Stromeinspeisung ins Netz EUR/MWh Fall B (Best Case): Kosten bei 100% Belieferung von Endkunden EUR/MWh Folie 9

10 Zusammenfassung Untersuchung Nahwärmegebiet historischer Stadtkern Keine großen Einzelverbraucher in ausgewähltem Gebiet (größter: Rathaus 80 kw) Für Nahwärmenetz eher ungünstige Wärmedichten Bestehender Kessel in Rathaus (130 kw, IBN 2005) kann weitergenutzt werden Grundsätzlich: Aufbau Nahwärmenetz ohne Stromerzeugung nicht zu empfehlen Ähnlich hohe Investitionen für Variante 1 (Holz-BHKW) und Variante 2 (HHS-Kessel) Variante 2 abhängiger von Förderungen Hoher Wartungsaufwand Holz-BHKW (Variante 1) Stromlieferung an Kunden zu angenommenem Preis lukrativer als Einspeisung nach EEG Dezentrale Gebäudeversorgung am wirtschaftlichsten, da Wärmedichten zu gering Kein angemessener Preis bei Stromverkauf realisiert werden kann Folie 10

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