Workshop IV Detmerode Fernwärmeversorgung LSW LandE-Stadtwerke Wolfsburg GmbH & Co. KG Wolfsburg, Heßlinger Straße 1-5

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1 Workshop IV Detmerode Fernwärmeversorgung LSW LandE-Stadtwerke Wolfsburg GmbH & Co. KG Wolfsburg, Heßlinger Straße 1-5 Folie: 1

2 Gliederung 1. Historie zur FW Versorgung in Wolfsburg 2. Versorgungsgebiet und Netzeinrichtungen 3. Wärmeerzeugung FW ein Abfallprodukt? 4. Wie sieht ein Fernwärmerohr aus? 5. Netzüberwachung 6. Hausanlage Kopplung mit Solarenergie 7. Wie kann Wärmeenergie eingespart werden? 8. Was bietet die LSW den Kunden außerdem? Folie: 2

3 1. Historie zur FW Versorgung in Wolfsburg Am wurden die Stadtwerke als Eigenbetrieb gegründet Auftrag: Stadt des KdF-Wagens mit Energie, Wasser und öffentlichen Verkehrsmitteln versorgen Folie: 3

4 1. Historie zur FW Versorgung in Wolfsburg 1941 übernahm VW die Fernwärmeversorgung der heutigen Kernstadt Im Nachkriegswinter 45/46 kam es wegen Brennstoffmangels zu einer Versorgungsunterbrechung mit dem Aufstieg von VW und stetig steigendem Bedarf an Wohn- und Geschäftsräumen wurde die FW sukzessiv ausgebaut 1960er Jahre WOB-Nord, Detmerode, Westhagen nach 1972 kamen Fallersleben, Vorsfelde, Ehmen, Mörse, Sülfeld, Reislingen, Neuhaus, Wendschott, Sandkamp und Kästorf hinzu Folie: 4

5 1. Historie zur FW Versorgung in Wolfsburg 1979 Bau der ersten Trasse mit Kunststoffmantelrohren 1981 Inbetriebnahme der DES Nord 1984 Einführung der ersten flexiblen Rohrsysteme im HA Bereich 1985 Einführung der Kompakt - Hausstationen 1993 Einführung des Marketingkonzeptes Alles aus einer Hand Außerbetriebnahme des TW Netzes 1996 Inbetriebnahme der ND Dampferzeugung Emmausheim 1998 Inbetriebnahme der DES Fallersleben 1999 Inbetriebnahme der Heißwassererzeugung am Klinikum 1999 Inbetriebnahme der DES Borsigstraße 2004 Einführung der Kompakt Hausstationen Classic und Elegance Folie: 5

6 2. Versorgungsgebiet und Netzeinrichtungen Das Fernwärmenetz umfasst eine Fläche von etwa 50 km² Folie: 6

7 2. Versorgungsgebiet und Netzeinrichtungen Darstellung der FW Leitungen im Planwerk Folie: 7

8 2. Versorgungsgebiet und Netzeinrichtungen Versorgungsgebiet Fernwärme Eckdaten, Stand 2011 Installierte Leistung 508 MW Abgabe 718 GWh Bezug 811 GWh Verlustenergie ca. 13%, Trasse 587 km Hausanschlüsse St. Heizkostenverteiler St. beheizte Nutzfläche m 2 Investitionsvolumen ca. 3 Mio. /a Folie: 8

9 2. Versorgungsgebiet und Netzeinrichtungen Versorgungsgebiet Fernwärme Netzparameter 1. HDRW (Hochdruck Raumwärme) Heißwassernetz Nenndruckstufe PN 16 bar Vorlauftemperatur witterungsabhängig von 70 C 120 C ganzjährig in Betrieb Trinkwassererwärmung möglich 2. NDRW (Niederdruck Raumwärme Warmwassernetz Nenndruckstufe PN 6 bar Vorlauftemperatur witterungsabhängig von 45 C 80 C ganzjährig in Betrieb Trinkwassererwärmung teilweise möglich Folie: 9

10 2. Versorgungsgebiet und Netzeinrichtungen Versorgungsgebiet Fernwärme Netzeinrichtungen 4 FDES (Fernwärme - Druckerhöhungsstationen) 7 FUM (Fernwärme Umformstationen) 2 Kesselanlagen 1 Niederdruck Dampfkessel (Leistung 450 kw) 1 Heißwasser Kessel (Leistung 2 * 650 kw) Folie: 10

11 2. Versorgungsgebiet und Netzeinrichtungen FDES Fallersleben FUM Steimker Berg Folie: 11

12 2. Versorgungsgebiet und Netzeinrichtungen Heißwassererzeugung Klinikum Folie: 12

13 3. Wärmeerzeugung FW ein Abfallprodukt? Heizkraftwerke der Volkswagen Kraftwerk GmbH in Wolfsburg - 2 Teile: Bereich Nord & Bereich Süd - 2 Entnahme-Kondensationsturbinen MW max. thermische Leistung MW max. elektrische Leistung - Brennstoff Grundlast Steinkohle - zusätzlich Erdgas oder Heizöl möglich - 3 Heißwasserkessel für Spitzenlast - 2 baugleiche Blöcke MW max. th. Leistung bei KWK MW max. el. Leistung bei KWK MW max. bei nur-strombetrieb - Brennstoff Steinkohle - jeder Block verfeuert ca. 47t/Stunde Folie: 13

14 3. Wärmeerzeugung FW ein Abfallprodukt? Nur-Strom-Kraftwerk 38% KWK-Kraftwerk 75-80% d. h., durch KWK wird Primärenergie eingespart und die Umweltbelastung vermindert Folie: 14

15 3. Wärmeerzeugung FW ein Abfallprodukt? Kraftwerksprozess VW Kraftwerk GmbH Stadtwerke Wolfsburg AG Kunde Kessel Turbine Strom Fernwärme Generator Transformator Vorhaltung von Spitzenlastkesseln Pumpen Druckhaltungen Fernwirk- und Leittechnik Etc. Wärmespeicher Pumpe Heizkondensator Kundenanlage Kraft - Wärme - Kopplungsprozess im Heizkraftwerk Folie: 15

16 3. Wärmeerzeugung FW ein Abfallprodukt? Beispiel: KWK mit Wärmeauskopplung reiner Kondensationsbetrieb 676 kwh/t 800 kwh/t 52 kwh/t 29 kwh/t Entnahmesituation elektrische Nutzung in kwh/t thermische Nutzung in kwh/t gesamte Nutzung in kwh/t = = = = Folie: 16

17 3. Wärmeerzeugung FW ein Abfallprodukt? Entnahme-Kondensationskraftwerk allgemein - Prozessdampf wird aus der Turbine angezapft - angezapft wird in drei verschiedenen Stufen - auf diese Weise wird die Wärmeerzeugung dem Bedarf angepasst - je nach abgezapfter Dampfmenge fehlt Dampf für Stromerzeugung - daraus resultiert eine so genannte Stromeinbuße - ohne KWK bliebe äußerst viel Energie im Prozessmedium ungenutzt Folie: 17

18 3. Wärmeerzeugung FW ein Abfallprodukt? Primärenergie- faktor CO2- Emissionen g/kwh SO2- Emissionen g/kwh NOx- Emissionen g/kwh Heizöl EL 1, ,455 0,227 Erdgas E 1, ,157 0,200 Erdgas LL 1, ,157 0,200 Stadtgas 1, ,157 0,200 Flüssiggas 1, ,110 0,260 Steinkohle 1, ,245 0,249 Koks 1, ,564 0,458 Braunkohle 1, ,339 0,911 Stückholz 0,2 6 0,215 0,208 Holzhackschnitzel 0,2 35 0,240 0,530 Holzpellets 0,2 41 0,680 0,799 Strom 2, ,111 0,583 Strom (Sondertarif) 2, ,111 0,583 Strom (Nachtstrom) 2, ,111 0,583 Nah-/Fernwärme aus KWK, fossil 0, ,134 0,357 Nah-/Fernwärme aus KWK, erneuerbar 0, ,567 1,068 Sonnen-Energie 0,0 0 0,000 0,000 Folie: 18

19 3. Wärmeerzeugung FW ein Abfallprodukt? Primärenergiefaktor FW für das Netz der LSW: 0,687 Folie: 19

20 3. Wärmeerzeugung FW ein Abfallprodukt? Auswirkung der Berechnung in Zusammenhang mit den Primärenergiefaktor Folie: 20

21 4. Wie sieht ein Fernwärmerohr aus? Mediumrohr Lieferlängen von 6m 18m (24m) 12m Dimension von DN 20 ca. DN Lecküberwachung Wärmedämmung PU - Schaum Außenmantel aus HDPE Eine Leitung im Erdreich soll min. 35 Jahre störungsfrei funktionieren Folie: 21

22 4. Wie sieht ein Fernwärmerohr aus? Verlegesysteme in Wolfsburg Kunststoffmantelrohre im Rohrgraben, heutiger Standard bei Verteilleitungen größerer Durchmesser, bis DN 500, mit Lecküberwachung Verlegetiefe ca. 1m Folie: 22

23 4. Wie sieht ein Fernwärmerohr aus? Verlegesysteme in Wolfsburg Flexible Rohrsysteme bei Hausanschlüssen oder kleineren Verteilleitungen, bis DN 50 auch als Doppelrohrsystem ohne Lecküberwachung Verlegetiefe ca. 60 cm Folie: 23

24 5. Netzüberwachung Überwachung der Fernwärmeversorgung Folie: 24

25 5. Netzüberwachung Überwachung Mit Hilfe von Infrarottechnik und der Lecküberwachung wird das FW Netz ganzjährig inspiziert Thermografische Befliegung in 2006 Fazit: Überdurchschnittlich gut Folie: 25

26 5. Netzüberwachung Schadensbild an einer Fernwärmeleitung Defekt an der hellen Stelle ist durch Thermografie zweifelsfrei nachweisbar Minimierung von Tiefbaukosten Kombination nach Möglichkeit zwischen Leckortung und Thermografie Jährlich gibt es etwa 50 Rohrbrüche, zum Teil auch durch Baggereingriffe Folie: 26

27 6. Hausanlage Kopplung mit Solarenergie Ko-Stationen Modellreihe Classic Folie: 27

28 6. Hausanlage Kopplung mit Solarenergie Direkte Fahrweise Direkt: Das Fernwärmemedium durchströmt den Heizkörper Netz Stadtwerke Wolfsburg AG Kunde Folie: 28

29 6. Hausanlage Kopplung mit Solarenergie Indirekte Fahrweise Indirekt: Das Fernwärmemedium wird durch einen Wärmetauscher geführt, das Heizmedium für die Heizungsanlage ist auf der anderen Seite des Wärmetauschers, so dass beide Medien voneinander getrennt sind Netz Stadtwerke Wolfsburg AG Kunde Gemeischaftsraum Stand: Workshop IV - Detmerode Fernwärmeversorgung Folie: 29

30 6. Hausanlage Kopplung mit Solarenergie Direkt: Hohe Temperatur (120 C), hoher Druck (16 bar) Keine beweglichen Teile (Pumpe, Regelventil) Keine elektrischen Anlagenteile Geringer Wartungsaufwand Keine Fußbodenheizung möglich Auswahl an Heizkörpern eingeschränkt Höhere Preise bei den Heizkörpern Indirekt: Geringe Temperaturen (max. 90 C), geringer Druck (3 bar) Bessere Regelparameter, individuelle Einstellungen möglich Betrieb einer Fußbodenheizung möglich Höherer Wartungsaufwand Folie: 30

31 6. Hausanlage Kopplung mit Solarenergie M M M M Blatt 22 Folie: 31

32 6. Hausanlage Kopplung mit Solarenergie Kombination einer Solaranlage Fabrikat Solvis für die Raumheizung und Trinkwassererwärmung mit einer Kompakt - Hausstation, die im Bedarfsfall die Nachheizung übernimmt Folie: 32

33 6. Hausanlage Kopplung mit Solarenergie Solar Kollektor Solar- und Pufferspeicher Solar Rücklauf Kollektorfühler Solar- Vorlauf B3 B2 B1 Warmwasser-Wärmeübertrager (elektronisch geregelt) Warmwasser Kaltwasser M Hydraulikschaltbild der gezeigten Fernwärme / Solaranlage S4 Heizkörper Fußbodenheizung Solar- Regler VL HDRW Heizungs- Regler B1- Pufferfühler unten B2- Pufferfühler oben B3- Brauchwasserfühler S4- Speicherfühler Außenfühler Hochdruck- Wärmeübertrager J RL HDRW Heizung / Warmwasserversorgung über Hochdruckraumwärme und Sonnenenergie T2 Si/Schw Folie: 33

34 6. Hausanlage Kopplung mit Solarenergie Hausanschlussleitung Wer ist wofür verantwortlich? * M 1 Differenzdruckregler 2 Wärmemengenzähler 3 Stellventil Stadtwerke Kunde Übergabestation Hauszentrale Hausanlage Hausstation Folie: 34

35 6. Hausanlage Kopplung mit Solarenergie Wer darf Arbeiten ausführen? In unseren Technischen Anschlussbedingungen heißt es: 1.1 Geltungsbereich Die Technischen Anschlussbedingungen (TAB) der LSW LandE-Stadtwerke Wolfsburg GmbH & Co. KG, hier LSW genannt, gelten für den Anschluss und den Betrieb von Fernwärmeanlagen, die an das Fernwärmeversorgungsnetz der LSW angeschlossen sind oder angeschlossen werden. Die TAB sind Bestandteil des zwischen Kunden und der LSW abgeschlossenen Anschlussvertrages einschließlich des Inbetriebsetzungsantrages. 1.2 Anschlussvertrag Der Kunde ist verpflichtet, die anfallenden Installationsarbeiten von einem Vertragsinstallateur der LSW ausführen zu lassen. Er veranlasst den Vertragsinstallateur entsprechend den jeweils gültigen TAB zu arbeiten und dies vollinhaltlich zu beachten. Das gleiche gilt bei Reparaturen, Ergänzungen und Veränderungen an der Anlage oder an Anlagenteilen. Folie: 35

36 7. Wie kann Wärmeenergie eingespart werden? Nutzerverhalten» weniger und effizienter heizen, Lüftungsverhalten (kurze Stoßlüftung) Gebäudetechnisch» Wärmedämmung, Fenster etc. Anlagentechnisch» Erneuerung Heizkörper, Ventile, Pumpen Folie: 36

37 7. Wie kann Wärmeenergie eingespart werden? Verlustwärmemengen der Wärmeverteilung: Im Einfamilienhaus beträgt die Leitungslänge ca. 10 m/hk X 14 HK = 140 m. Angenommen werden hier 60 m im unbeheizten Keller: qh, d U ( HK, m u, m) thp z q H, d W 0,2 m K (46 13)K 185 d a 24 h d q H, d Wh kwh ,3 m a m a Bei 60 m Leitungslänge und A N =140 m² ergibt sich ein Verlust von q d =12,7 kwh/(m²a)!!! Folie: 37

38 7. Wie kann Wärmeenergie eingespart werden? Dämmung von Leitungen: Eine nach EnEV gedämmte Rohrleitung hat einen Wärmeverlust von etwa 30 kwh/m²a Eine ungedämmte ca. das 3-5 fache!!! Folie: 38

39 7. Wie kann Wärmeenergie eingespart werden? Räume bestimmungsgemäß beheizen» AR 20 C Nicht genutzte Räume absenken max. um 5 C Soll 20 C Ist 21 C Merke: Eine Überheizung der Raumtemperatur um 1 C bewirkt je nach mittlerer Außentemperatur einen Mehrverbrauch an Heizenergie von ca. 6% übers Jahr gerechnet. Folie: 39

40 7. Wie kann Wärmeenergie eingespart werden? Heizkörpernischen zusätzlich dämmen Nicht mit Gegenständen zustellen Für ausreichende Luftzirkulation sorgen Heizkörper entlüften Folie: 40

41 7. Wie kann Wärmeenergie eingespart werden? Durchführung Hydraulischer Abgleich ohne Abgleich mit Abgleich Folie: 41

42 7. Wie kann Wärmeenergie eingespart werden? Was bewirkt ein hydraulischer Abgleich? Verringerung der Pumpstromkosten Gleichmäßige Wärmeverteilung im Heizsystem Verringerung von Geräuschen Bessere Ausnutzung des Heizmediums, durch niedrigere Rücklauftemperaturen» weniger vorzuhaltende Leistung bei Fernwärmeanlagen Folie: 42

43 7. Wie kann Wärmeenergie eingespart werden? Was ist ein hydraulischer Abgleich? Anpassung des Volumenstroms an die Leistung des Heizkörpers 800 Watt =46 l/h bei 15 K 2000 Watt =114 l/h bei 15 K 160 l/h Folie: 43

44 8.Was bietet die LSW den Kunden außerdem? Service und Dienstleistungen Rund um die Fernwärme Was bietet die LSW seinen Kunden Komplettlösungen aus einer Hand Servicedienst mit geschultem Personal, der Rund um die Uhr verfügbar ist Wartungsverträge für Fernwärmeanlagen jeglicher Art Kundenberatungen in allen Fragen zur Fernwärme und zum Verbrauch Thermografieaufnahmen von Gebäuden Folie: 44

45 Workshop Detmerode Energiesparen ist kein Selbstläufer! Wer erfolgreich Energiesparen will, muss Kenntnisse über seine Gebäude und Anlagen haben. Auf den klassischen Hausmeister bzw. Energieberater kommt hierbei eine große Bedeutung zu! Folie: 45