µ-kwk: Die stromerzeugende Heizung für das Einfamilienhaus Jakob Köllisch, Fachgruppenleiter Installation und Heizung, FVSHK- Pfalz, 2012

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1 µ-kwk: Die stromerzeugende Heizung für das Einfamilienhaus Jakob Köllisch, Fachgruppenleiter Installation und Heizung, FVSHK- Pfalz, 2012

2 AGENDA AGENDA: Mikro- KWK, was ist das? Einsatzmöglichkeiten Verfügbare Geräte bzw. Technologien Die kaufmännische Seite Fazit 2

3 µ-kwk, was ist das? KWK = Kraft-Wärme-Kopplung beschreibt die gemeinschaftliche Erzeugung von Kraft und Wärme aus Effizienzgründen. Häufig, aber nicht immer, handelt es sich um einen Motor, dessen Abwärme genutzt wird und der über einen Generator Strom erzeugt (Ausnahme: Brennstoffzelle, Gasklimagerät, Kopplung mit mechanischer Nutzung) Die Größenordnung wird nicht einheitlich beschrieben. Häufig genutzte Definitionen sind: µ-kwk (VDI 4656): bis 70 kw (Brennstoff) Stromerzeugende Heizung (ASUE): 1-3 kw el Für unsere Veranstaltung: µ-kwk : Ein- und Zweifamilienhaus Bild: zigazou76 3

4 Vorteile KWK 4

5 Vorteile KWK/Stromerzeugende Heizung Wert optimistisch und auf KWK- Anteil bezogen! Ökologischer Vorteil perspektivisch auch durch Netzsteuerung. 5

6 Beispiel für Anlagen- Aufwandszahlen von Heizsystemen Heizung Trinkwassererwärmung (TWE) Anlagen- Aufwandszahl e P Heizöl NT-Kessel Speicher 1,58* Erdgas BW-Kessel Speicher 1,44* Erdgas BW-Kessel Solaranlage zur TWE 1,22 Erdgas BW-Kessel Solaranlage zur TWE und Heizungsunterstützung 1,15 Bioerdgas BW- Kessel Speicher 0,73 Bioerdgas BW- Kessel Solaranlage zur TWE 0,64 Mikro KWK- Anlage mit Stirlingmotor, Erdgasbetrieb Mikro KWK- Anlage mit Stirling, Bioerdgasbetrieb Speicher 1,28 Speicher 0,40 Lut/Wasser- Wärmepumpe Speicher 1,21 Sole/Wasser- Wärmepumpe Speicher 0,98 * Nach EnEV 2009 nicht mehr zulässig Quelle: Prof. Dr. B. Oschatz, itg Dresden 6

7 Einsatzmöglichkeiten Ein Mikro- BHKW lässt sich überall dort einsetzen, wo Wärme und Strom gleichzeitig gebraucht werden. Es ist für den Einsatz in Gebäuden mit einem Endenergieverbrauch von ca bis kwh thermisch und ab ca kwh elektrisch geeignet. Die stromerzeugende Heizung eignet sich insbesondere zur anlagentechnischen Sanierung, ohne optische Eingriffe in die Gebäudehülle. 7

8 Einsatzmöglichkeiten Ein Mikro- BHKW arbeitet mit Temperaturen bis 75 C. und ist daher für den Einsatz in bestehenden Systemen geeignet. Es steigert deutlich die Effizienz der Stromanwendung und hilft Energiekosten zu senken 8

9 Bedeutung des Lastganges und der Auswahl des KWK-Moduls KWK-Modul Bild (Original): ASUE 9

10 Verfügbare Geräte Die zur Zeit auf dem Markt verfügbaren Geräte lassen sich in drei Technologien aufteilen: µ-kwk mit Stirlingmotor µ-kwk mit Verbrennungsmotor µ-kwk als Brennstoffzelle 10

11 Verfügbare Geräte mit Stirlingmotor Hersteller: Remeha Typ: evita Wandgerät mit eingeb. Zusatzbrenner KWK- Modul: Stirlingmotor Elektr. Leistung: 0,7 1,0kW Therm. Leistung: 3,8 25 kw Maße (H/B/T): 910/490/471 mm Gewicht: 120 kg 11

12 Verfügbare Geräte mit Stirlingmotor Hersteller: Brötje Typ: ecogen WGS Wandgerät mit eingeb. Zusatzbrenner KWK- Modul: Stirlingmotor Elektr. Leistung: 1,0 kw Therm. Leistung: 5,0 20 kw Maße (H/B/T): 910/490/469 mm Gewicht: 134 kg 12

13 Verfügbare Geräte mit Stirlingmotor Hersteller: Senertec Typ: Dachs Stirling SE Gerät mit eingebautem Zusatzbrenner, montiert auf 530- Liter Pufferspeicher KWK- Modul: Stirlingmotor Elektr. Leistung: 1,0 kw Therm. Leistung: 3,0 20 kw Maße (H/B/T): 1.900/860/1.340 mm mit Pufferspeicher 13

14 Verfügbare Geräte mit Stirlingmotor Hersteller: Viessmann Typ: Vitotwin 300-W Wandgerät mit eingeb. Zusatzbrenner KWK- Modul: Stirlingmotor Elektr. Leistung: 0,7 1,0kW Therm. Leistung: 3,2 26 kw Maße (H/B/T): 900/480/480 mm Gewicht: 125 kg 14

15 Verfügbare Geräte mit Stirlingmotor Hersteller: Meridian Energy Vertreiber: Sanevo Home Energy GmbH & Co.KG 2G Home GmbH Typ: Whispergen Standgerät mit und ohne Zusatzbrenner KWK- Modul: Stirlingmotor Elektr. Leistung: 1,0 kw Therm. Leistung: 7,0 8,0 kw ohne Zb. 13,0 14,0 kw mit Zb. Maße (H/B/T): 838/491/563 mm Gewicht: 154 kg 15

16 Gerät mit Verbrennungsmotor KWK- Modul: Hersteller: Vaillant Deutschland GmbH & Co.KG Typ: ecopower 1,0 Standgerät in Splitweise, sep. Spitzlast- Wandgerät Erdgas-Verbrennungsmotor, Honda UCHU 110 ccm Elektr. Leistung: 1,0 kw bei /min Therm. Leistung: 2,5 kw m.spitzenlastwez: bis 28 kw Maße + Gewicht: k.a. 16

17 Gerät mit Verbrennungsmotor Vaillant ecopower1,0 mit Wärme- Auskopplungsmodul, Spitzenlastgerät und Pufferspeicher mit Frischwassermodul 17

18 Brennstoffzelle Hersteller: CFC, Ceramic Fuel Cells, Australien produktion in Deutschland Vertreiber: Sanevo Home Energy GmbH & Co.KG Typ: BlueGEN Standgerät Zellentyp: S.O.F.C. Festoxidbrennstoffzelle Elektr. Leistung: 1,50 kw Therm. Leistung: 0,60 kw Maße (H/B/T): 1.100/600/660 mm Gewicht: 195 kg 18

19 Brennstoffzelle in Wartungsposition 19

20 Technik für Innovatoren (1/3) Welches Gerät für welchen Zweck Markteinführung nach Feldversuch µ-kwk ist ein neues Geschäftsfeld für das Handwerk und für die Hersteller. Bei aller Liebe zur sorgfältigen Konstruktion wird die Praxistauglichkeit beim Kunden entschieden und nicht im Labor. Verglichen mit der bewährten Brennwerttechnik wird es neue Probleme geben. Kunden sollten daher technikaffin und begeistert sein. Bild: h.koppdelaney 20

21 Technik für Innovatoren (2/3) Welches Gerät für welchen Zweck Eine neue Technik ist kein Spielplatz für Discounter! Geringe Stückzahlen schließen Schnäppchen bei den Herstellern aus. Der Schulungsaufwand und das buchstäbliche Lehrgeld schließen Kampfpreise beim Handwerker aus. Die Preise werden mit steigenden Stückzahlen sinken. Amortisation ist kein vordringliches Thema für eine Markteinführung. Bild: Scoobay 21

22 Technik für Innovatoren (3/3) Welches Gerät für welchen Zweck Beachten Sie die Randbedingungen Idealerweise hoher Strombedarf gekoppelt mit hohem Wärmebedarf. Strom > kwh und Wärme > kwh Lastgang beachten! Optimierung der Anlage nicht vergessen! Technikaffinität der Nutzer Temperaturen idealerweise bis 70 C VL Platzbedarf, Schall Richtige Auslegung (insbesondere Speicher) Förderrichtlinien Laufzeit/Startverhalten Motor Achtung: µ-kwk-anlagen sind keine Notstromanlagen! 22

23 Speicherauslegung: Lange Laufzeiten sind wichtig! Bild: Brötje Bild (Original): Brötje 23

24 Einspeisung und Formalitäten die kaufmännische Seite Förderung über BAFA und über Einspeisung Einmalige Förderung als Zuschuss (1.500,00 ) Regionale Förderung (zum Beispiel Landesförderung, Energieversorger) Einspeisung nach KWKG + Energiesteuerrückerstattung (KWK- Bonus 5,41 Ct/kWh, Energiesteuer 0,55 Ct/kWh, z.zt ausgesetzt), vermiedenes Netznutzungsentgelt (ca. 0,5 bis 2 Ct/kWh) Bild: stevendepolo 24

25 Einspeisung und Formalitäten die kaufmännische Seite Förderung nach KWK-Gesetz 2012 Größenbereich KWK-Zuschlag [ct/kwh] Zeitdauer der Förderung KWK-Zuschlag 5,41 ct/kwh bis 50 kw 5,41 50 kw bis 250 kw 4,0 250 kw - 2 MW 2,4 10 Jahre ab Inbetriebnahme oder einmalige Zahlung für Bh vorweg (bis 2kW el) max Vollbenutzungsstunden über 2 MW 1,8 EEX Baseload Preis 4,04 ct/kwh EEX Baseload Preis 2012 zur Verrechnung nach dem KWK Gesetz sind ausschließlich die Quartalspreise zu verwenden Verm. Netzkosten* 0,5 ct/kwh 9,95 ct/kwh * regional unterschiedlich Bild: E.ON Ruhrgas 25

26 Einspeisung und Formalitäten die kaufmännische Seite - Bearbeitung Anträge ausgesetzt - trotzdem weiter Anträge stellen Bild: E.ON Ruhrgas 26

27 Einspeisung und Formalitäten die kaufmännische Seite Beispiel der Kosteneinsparung pro Jahr bei Stirling: Stromproduktion: kwh/a Eigenverbrauch: kwh/a Einspeisung: kwh/a Kostenart Preis pro Einheit Gesamteinsparung Eingesparte Stromkosten 25,00 Ct/kWh 500,00 Einspeisevergütung 4,04 Ct/kWh 60,60 Verm. Netznutzungsentgelt 0,50 Ct/kWh 7,50 KWK- Bonus 5,41 Ct/kWh 189,35 Energiesteuererstattung 0,55 Ct/kWh 96,25 Einsparung ohne Energiesteuererstattung 757,45 Einsparung mit Energiesteuererstattung 853,70 27

28 Einspeisung und Formalitäten die kaufmännische Seite Förderung BAFA Randbedingungen (Auszug, am Beispiel 1 kw (elektrisch)) (ab Degression 5% p.a) Jährliche Betriebsdaten (Brennstoff, Strom) zwecks Monitoring Pufferspeicher 70 l / installierte kwh(thermisch), mindestens 300 l Hydraulischer Abgleich (-> Schulung Fachregel Optimierung, Software ZVPLAN) Umwälzpumpen Effizienzklasse A KWK-Anlagen aus BAFA-Liste Kein Anschluss- /Benutzungszwang Fernwärme Wartungsvertrag Wärme- und Stromzähler für KWK-Prozess Ab Mehr unter: Bild: Wolfgang Staudt 28

29 Einspeisung und Formalitäten die kaufmännische Seite Wer einspeist und Förderung haben möchte, braucht 1 Stromzähler am Hauseingang nach EVU-Vorgabe (bilanziert Einspeisung und Bezug) 1 Stromzähler am Gerät (netto Stromerzeugung vor Eigenverbrauch und Einspeisung) 1 Wärmemengenzähler oder alternative Lösung Einen hydraulischen Abgleich Ein geeignetes Gerät mit einem förderkonformen Pufferspeicher Bild: falonaj 29

30 Zukunftsoption Smart Meter Smart Meter ist zentraler Punkt für die nahe Zukunft Ein Smart Meter wird die Steuerung nach eigenem Bedarf erlauben. Ein Smart Meter wird die Schnittstelle für Rundsteuerung durch Versorger stellen. Ein Smart Meter wird prinzipiell Schnittstelle für die Verbrauchskontrolle stellen (ggf. auch als neues Geschäftsmodell). Das Thema Smart Meter wird von den Versorgern sehr abgeschottet betrachtet: Wer kommt an die Daten? Smart Meter sind bis jetzt nicht genormt. Smart Meter bilanzieren phasenweise. Smart Meter kosten Geld. Bild: ivva 30

31 Fazit Mikro- KWK Anlagen sind marktreif und verfügbar Sie erhöhen die Gesamteffizienz der Energieversorgung und tragen zur Verminderung der Verbrauchskosten bei Sie stellen eine weitere Alternative zur technischen Gebäudesanierung dar und eignen sich besonders für Heizungsanlagen mit höheren Betriebstemperaturen (Radiatorsysteme) Der Einbau und die damit verbundene Effizienzsteigerung erfolgt ohne bauliche Maßnahmen und ohne Veränderungen an der Gebäudehülle Der Mehrpreis einer KWK- Anlage rechnet schneller als andere Energiesparmaßnahmen Hohe Zukunftschancen durch virtuelle Kraftwerke und damit verbundene Stromtarife Bild: Fotos von Carlos 31

32 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT! Jakob Köllisch, Fachgruppenleiter Installation und Heizung, FVSHK Pfalz, 2012

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