Bestimmung des Primärenergiefaktors. auf Basis der Jahre Fernwärmeverbund Ruhr. STEAG Fernwärme GmbH

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1 von STEAG Energy Services GmbH Seite 1 von 10 Rüttenscheider Str Essen Datum Bearbeiter Richard Tinkloh (AGFW-FW ) Bestimmung des Primärenergiefaktors auf Basis der Jahre für den Fernwärmeverbund Ruhr der STEAG Fernwärme GmbH

2 Seite 2 von 10 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Beschreibung des Fernwärmenetzes Bestimmung des Primärenergiefaktors nach FW Berechnungsvorschrift Datengrundlage Ergebnis Literatur... 10

3 Seite 3 von 10 1 Einleitung Dieses Gutachten wurde in Auftrag gegeben, um den Primärenergiefaktor auf der Datenbasis von für den Fernwärmeverbund Ruhr zu ermitteln. Der Primärenergiefaktor wird, gemäß der aktuell gültigen Richtlinie FW-309-1, auf Basis der Betriebsergebnisse der Jahre bestimmt, die der STEAG Energy Services GmbH von der STEAG Fernwärme GmbH sowie von der STEAG GmbH und der RWE Power AG über die STEAG Fernwärme zur Verfügung gestellt wurden.

4 Seite 4 von 10 2 Beschreibung des Fernwärmenetzes Die Fernwärmeschiene Ruhr versorgt im mittleren Ruhrgebiet die Städte Gelsenkirchen, Herten, Bottrop und Essen mit Fernwärme. Das überregionale Verbundsystem stellt Wärme für die örtlichen Fernwärmenetze der STEAG Fernwärme GmbH und für die Stadtwerke Herten zur Verfügung. Die größten Wärmemengen werden von den Heizkraftwerken (HKW) Herne III und IV sowie dem Müllheizkraftwerk (MHKW) Karnap in das Fernwärmenetz eingespeist. Dementsprechend erfolgt die Heizwärmebereitstellung der Fernwärmeschiene Ruhr zu über 90 % aus Kraft-Wärme-Kopplungs-Prozessen der (Müll-) Heizkraftwerke. Zur Spitzenlastabdeckung wird in dezentralen Heizwerken (HW) - Gelsenkirchen-Innenstadt, Gelsenkirchen-Bismarck, Essen-Innenstadt, Essen-Rüttenscheid, Essen-Schederhof, Essen-Nord und Bottrop-Innenstadt - Wärme für das Verbundnetz erzeugt. Verbundnetz (Strom) A Bne,KWK A HN W j Br,j HKW Herne 3 HKW Herne 4 MHKW Karnap Q FW1 Heizwerke Fernwärmeverteilnetz Q FW2 Q FW3 Bilanzgrenze Abbildung 2-1: Schematische Darstellung der Einspeisesituation in die Fernwärmeschiene Ruhr

5 Seite 5 von 10 3 Bestimmung des Primärenergiefaktors nach FW Berechnungsvorschrift Die Berechnungsvorschrift für die Bestimmung des Primärenergiefaktors für diesen Anwendungsfall lautet gemäß FW 309-1: WBr,j f P, Br,j AHN ABne, KWK f P, verdr j f. Gleichung 1 P,FW Q FW Die in der Gleichung verwendeten Formelzeichen haben folgende Bedeutung: f P,FW : Primärenergiefaktor für die Fernwärmeschiene Ruhr W Br,j : Brennstoffwärme des eingesetzten Energieträgers für die Fernwärmeerzeugung f P,Br,j : Primärenergiefaktor des eingesetzten Brennstoffes A HN : Stromarbeit zum Betrieb des Heiznetzes A Bne,KWK : KWK-Nettostromproduktion nach FW 308 f P,verdr : Primärenergiefaktor des ersetzten (verdrängten) elektrischen Stroms ΣQ FW : Summe der Jahresheizenergie an der Übergabestelle (Hausanschlussstation) zum Gebäude

6 Seite 6 von 10 Tabelle 3-1: Primärenergiefaktoren nach FW (Anhang A, Tabelle 1) Brennstoffe Nah/ Fernwärme aus KWK** Energieträger* insgesamt Primärenergiefaktoren nicht erneuerbarer Anteil Heizöl EL 1,1 1,1 Erdgas H 1,1 1,1 Flüssiggas 1,1 1,1 Steinkohle 1,1 1,1 Braunkohle 1,2 1,2 Holz 1,2 0,2 fossiler Brennstoff 0,7 0,7 erneuerbarer Brennstoff 0,7 0 Nah/ Fernwärme aus fossiler Brennstoff 1,3 1,3 Heizwerken erneuerbarer Brennstoff 1,3 0,1 Strom Strom-Mix 3 2,6 Biogene Brennstoffe Biogas, Bioöl 1,5 0,5 Umweltenergie Solarenergie, Umgebungswärme 1 0 * Bezugsgröße Endenergie: Heizwert Hi ** Angaben sind typisch für durchschnittliche Nah- und Fernwärmenetze mit einem Anteil der KWK von 70 % Tabelle 3-2: Primärenergiefaktoren nach FW (Anhang A, Tabelle 2) Energieträger Primärenergiefaktoren Brennstoffe Grubengas, Gichtgas, Kokereigas 0,0 Abfall 0,0 Deponiegas 0,0 Klärschlamm 0,0

7 Seite 7 von Datengrundlage Die Ermittlung des Primärenergiefaktors für die Fernwärmeversorgung im Verbund der Fernwärmeschiene Ruhr erfolgt auf Grundlage der Betriebsdaten der Jahre Die Brennstoff- und Strombilanzen der KWK-Anlagen (HKW Herne III und IV, MHKW Karnap), die Wärme in die Fernwärmeschiene Ruhr einspeisen, wurden gemäß der KWK-Berechnungen dieser Anlagen berücksichtigt. Die Brennstoff- und Strombilanzen der Heizwerke gehen ebenfalls in die untenstehende Auflistung mit ein. Tabelle 3-3: Betriebsdaten der Fernwärmeversorgung, Fernwärmeschiene Ruhr Σ Brennstoffeinsatz [MWh/a] [MWh/a] [MWh/a] [MWh/a] Steinkohle Heizöl Erdgas Abfall Kokereigas Stromerzeugung /-verbrauch KWK-Nettostromeinspeisung Betriebsstrombedarf Heizwerke Wärmerzeugung KWK-Wärmeerzeugung Wärmeerzeugung in Heizwerken Wärmeabgabe Wärmeabgabe an Kunden

8 Seite 8 von 10 4 Ergebnis Die Eingangsdaten für die Berechnung des Primärenergiefaktors für die Fernwärmeschiene Ruhr wurden primärenergetisch bewertet. Es wurden hierzu die Pauschalvorgaben der FW Anhang A verwendet (vgl. Tabelle 3-1; Tabelle 3-2). Eine Zusammenfassung der Eingangsdaten und der entsprechenden Bewertung findet sich in den nachfolgenden Tabelle 4-1 bis 4-2. Tabelle 4-1: Primärenergetische Bewertung der Einflussgrößen aus den Jahren Brennstoffeinsatz W Br,i [MWh] Primärenergiefaktor f P, Br,i Primärenergieeinsatz [MWh] W Br,i f P, Br,i Steinkohle , Heizöl , Erdgas , Abfall ,0 0 Kokereigas ,0 0 Stromverbrauch /-erzeugung A HN A Bene, KWK [MWh] Primärenergiefaktor f P, verdr vermied. Primärenergieeinsatz A f [MWh] ( A HN Bene, KWK ) P, verdr Tabelle 4-2: Übersicht der Einflussgrößen aus den Jahren auf den Primärenergiefaktor Primärenergieeinsatz W Br,j f P, Br,j : MWh Vermiedener Primärenergieeinsatz ( : MWh A HN ABene, KWK ) f P, verdr Gesamtwärmeabgabe an Kunden Q FW : MWh

9 Seite 9 von 10 Mit den ermittelten Werten aus Tabelle 4-2 ergibt sich für die Fernwärmeversorgung im Verbund der Fernwärmeschiene Ruhr gemäß Gleichung 1 ein Primärenergiefaktor von: f P,FW j W Br,j f A Q FW A f P, Br,j HN Bne, KWK P, verdr 0,39. Die Wärmebereitstellung in der Fernwärmeschiene Ruhr erfolgte dabei zu 90,4 % aus Kraft- Wärme-Kopplungsprozessen.

10 Seite 10 von 10 5 Literatur [1] AGFW (Hrsg.); AGFW FW 309 1, Energetische Bewertung von Fernwärme Bestimmung der spezifischen Primärenergiefaktoren für Fernwärmeversorgungssysteme [2] AGFW (Hrsg.); Geschäftsordnung zum Arbeitsblatt FW Geschäftsordnung über die energetische Bewertung von Fernwärme nach FW 309-1