Strom erzeugende Heizungen - Kraft-Wärme-Kopplung für das Einfamilienhaus

Transkript

1 Strom erzeugende Heizungen - Kraft-Wärme-Kopplung für das Einfamilienhaus SHKGforum, Leipzig, 25. Oktober Dr. Thorsten Formanski ASUE- Transferstelle neue Produkte

2 Gliederung des Vortrages ❶ ❷ ❸ ❹ ❺ ❻ Informationen zur zur ASUE und und der der Transferstelle Hintergrund und und Motivation Anforderungsprofil Übersicht aktueller Entwicklungen Mikro-BHKW von von Honda Dampfexpansions-Mikro-BHKW von von Otag Otag Stirling-Mikro-BHKW von von WhisperGen Hydraulische und und elektrische Einbindung Ausblick

3 ASUE - Mitgliedsunternehmen Mitglieder deutsche Gasversorgungsunternehmen --Ferngasgesellschaften --Regionalgasgesellschaften --Stadtwerke Arbeitskreise -- Brennstoffzellen // Blockheizkraftwerke --Energiedienstleistungen -- Erdgas und und Umwelt --Gasturbinentechnik -- Gaswärmepumpen und und Kältetechnik --Haustechnik

4 ASUE Transferstelle neue Produkte Zentrale Anlauf- und Koordinierungsstelle für neue Gasgeräte

5 Gliederung des Vortrages ❶ ❷ ❸ ❹ ❺ ❻ Informationen zur zur ASUE und und der der Transferstelle Hintergrund und und Motivation Anforderungsprofil Übersicht aktueller Entwicklungen Mikro--BHKW Mikro-BHKW von von Honda Dampfexpansions--Mikro Dampfexpansions-Mikro-BHKW Mikro--BHKW von von Otag Otag Stirling--Mikro Stirling-Mikro-BHKW Mikro--BHKW von von WhisperGen Hydraulische und und elektrische Einbindung Ausblick

6 Hintergrund und Motivation

9 Steuerliche Förderung von KWK-Technologien Strom-Eigenverbrauch Einsparung von von Strombezugskosten (15 ( ct/kwh) Befreiung von von der der Stromsteuer HZA HZA (2,05 (2,05 ct/kwh) Strom-Einspeisung Einspeisevergütung (2 (2 5 ct/kwh) KWK-Bonus (gem. KWK-Gesetz) BAFA (5,11 (5,11 ct/kwh) Befreiung von von der der Mineralölsteuer Erstattung der der MinÖlSt. bei bei Jahresnutzungsgrad > % HZA HZA (0,55 (0,55 ct/kwh) Anmeldung beim beim Bundesamt f. f. Wirtschaft und und Ausfuhrkontrolle (BAFA) und und HZA HZA

10 Hintergrund und Motivation Bisherige Situation der Mikro-KWK im häuslichen Bereich Seit Seit Jahren Mini-BHKW erfolgreich auf auf dem dem Markt, z.b.: z.b.: Senertec Senertec (Dachs) (Dachs) Vaillant Vaillant (Ecopower) (Ecopower) Solo Solo (jetzt (jetzt Stirling Stirling Systems) Systems) Gasottomotor Gasottomotor Gasottomotor Gasottomotor Stirlingmotor Stirlingmotor 5,5 5,5 kw kw el / el / 12,5 12,5 kw kw th th 1,3 1,3 4,7 4,7 kw kw el / el / 44 12,5 12,5 kw kw th th 22 9,5 9,5 kw kw el / el / kw kw th th Verfügbares Geräteangebot für für das das Einfamilienhaus ist ist begrenzt Verbreitung der der Mikro-KWK im im Einfamilienhaus-Bereich bisher gering!

11 Hintergrund und Motivation Mikro-KWK = Strom erzeugende Heizung! Fragen Monovalenter Heizbetrieb oder oder Kombination mit mit Spitzenlastkessel Möglichkeit bzw. bzw. Notwendigkeit der der Leistungsregelung Wärme- oder oder stromgeführte Fahrweise Möglichkeit der der Einspeisung bei bei Stromüberschuss

13 Anforderungsprofil Auslegungskriterien Energiebedarf Wärme // Strom (Gesamtmenge) Leistungsanforderung (max. // min. min. // Durchschnitt // Profile) Gleichzeitigkeit von von Strom- und und Wärmebedarf Flexibilität der der Strom- und und Wärmeerzeugung Modulationsbereich der der Strom erzeugenden Heizung Verfügbarkeit von von Speicherkapazität (Platz // Kosten) Laufzeiten der der Strom erzeugenden Heizung Kosteneinsparungen // Wirtschaftlichkeit

14 Anforderungsprofil Lastanforderungen im Einfamilienhausbereich Quelle: OTAG Vertriebs GmbH & Co. KG

15 Anforderungsprofil Geräteanforderungen bei Einsatz im Wohnbereich hohe hohe Energieeffizienz der der eingesetzten Primärenergie geringe Emissionen, insb. insb. CO CO 2-2 -und NO NO x -Emissionen x kostengünstig (Mehrpreis zu zu konventioneller Technik) möglichst kompakte Abmessungen geringe Schallemissionen Wartungsfreiheit oder oder möglichst lange Serviceintervalle einfache Einbindung in in das das Heizungs- und und Warmwassersystem hohe hohe Stromqualität im im Falle Falle der der Einspeisung Einsetzbarkeit in in allen allen Arten von von Wohngebäuden Unterstützung dezentraler Energieerzeugungsstrukturen

16 Gliederung des Vortrages ❶ ❷ ❸ ❹ ❺ ❻ Informationen zur zur ASUE und und der der Transferstelle Hintergrund und und Motivation Anforderungsprofil Übersicht aktueller Entwicklungen Mikro-BHKW von von Honda Dampfexpansions-Mikro-BHKW von von Otag Otag Stirling-Mikro-BHKW von von WhisperGen Hydraulische und und elektrische Einbindung Ausblick

17 Übersicht aktueller Entwicklungen Entwicklungen auf Basis verschiedener Technologien Basis: - Ottomotoren (interne Verbrennung) - Stirlingmotoren (externe Verbrennung) - Dampfexpansionsmaschinen - Brennstoffzellen Honda Otag WhisperGen Microgen Enginion Brennstoffzelle? X Marktreife Prototyp

18 Stromerzeugende Heizung Honda ECOWILL Quelle: Honda Motor Co., Ltd. Basis: Verbrennungsmotor Status: Marktreife (Japan, USA) USA) Verkaufsstart: in in Japan März März 2003, 2003, USA USA im im Herbst Lieferung: komplett mit mit Kessel, Warmwasserspeicher und und Steuerung Preis Preis (in (in Japan) ca. ca Marktsituation: im im den den ersten zwei zwei Jahren über über Einheiten verkauft

19 ECOWILL Komponenten Abgasöffnung Elektronikkomponeten Multipol-Generator Erdgasmotor Ölfilter Öltank Luftfilter Zuleitung Erdgas Kondenswasser Kühlmittel Wärmeübertrager Quelle: Honda Motor Co., Ltd.

20 ECOWILL Technische Daten elektrische Leistung thermische Leistung elektr. Wirkungsgrad therm. Wirkungsgrad Abmessungen (LxBxH) Gewicht Geräusch Emissionen (NO x ) Motortyp Hubraum 1 kw 3,25 kw 20 % 65 % 640 x 380 x 940 mm 82 kg 44 db(a) / 1 m max. 60 ppm 4-Takt-Gasmotor 163 cm 3 Quelle: Honda Motor Co., Ltd.

21 Stromerzeugende Heizug Otag LION Quelle: Otag Vertriebs GmbH & Co. KG Basis: Dampfexpansion Status: Feldtestphase abgeschlossen Zeitplan: Fertigung startet momentan Verkaufsstart: Ende Ende Produktion von von Einheiten für für bereits verkauft Lieferung: Komplettgerät, Einbau erfolgt wie wie bei bei konventioneller Heizung, zusätzlich Installation eines eines Einspeisezählers

22 LION Technische Daten elektrische Leistung thermische Leistung Abmessungen (LxBxH) Gesamtwirkungsgrad Gewicht Geräusch Besonderheit 0,2 2,1 kw modulierend 2,5 16 kw modulierend 830 x 620 x 1260 mm ca. 91 % ca. 190 kg ca. 50 db(a) Funktion als Heizung, wenn kein Strom erzeugt wird Quelle: Otag Vertriebs GmbH & Co. KG

23 Stromerzeugende Heizung - WhisperGen WhisperGen Quelle: WhisperGen Ltd. Basis: Status: Produktion: Lieferung: Stirlingmotor (WhisperTech (WhisperTech Ltd.) Ltd.) Precommercial-Serie mit mit Geräten in in UK UK Aufbau Serienproduktion in in Neuseeland u. u. später Europa Package mit mit Kessel und und Warmwasserspeicher, Integration in in die die Küchenzeile Preis Preis (in (in UK): UK): ca. ca Marktsituation: E.ON E.ON UK UK hat hat Geräte bis bis bestellt

24 WhisperGen Technische Daten elektrische Leistung thermische Leistung elektr. Wirkungsgrad therm. Wirkungsgrad Abmessungen (LxBxH) Gewicht Geräusch 1,0 kw 7,5 kw + 6,5 kw Zusatzbrenner ca. 12 % ca. 83 % 560 x 480 x 840 mm 138 kg ca. 55 db(a) Quelle: WhisperGen Ltd.

26 Hydraulische Einbindung Einflussgrößen Abdeckung der der Spitzenlast durch Heizkessel Niedertemperaturkessel // konventioneller Kessel Brennwertkessel Gleichzeitigkeit von von Wärme- und und Strombedarf Speicher Umschaltung Ventile Pumpen Rückflussverhinderer

27 Hydraulische Einbindung

30 Elektrische Einbindung

31 Einbindung: Sonstige Einflussgrößen Abgassystem Schwingungsentkopplung Strömung Erdgasanschluss Fundament

32 Einbindung: Feldtestinstallationen Feldtest des Otag Lion Powerblock in Berlin Quelle: GASAG Berliner Gaswerke AG / OTAG Vertriebs GmbH & Co. KG

34 Ausblick Stromerzeugende Heizungen sind interessant, weil... vielfältige Entwicklungsaktivitäten die die Bedeutung des des Themas belegen! es es ein ein Spektrum von von ausgereiften bis bis zu zu zukünftigen Technologien gibt! gibt! damit Primärenergie eingespart und und die die Energieeffizienz gesteigert wird! wird! das das Interesse der der Endkunden bereits heute besteht! sie sie einen Mehrnutzen für für den den Endkunden bieten! damit dezentrale Energieerzeugung in in begrenztem Umfang möglich sein sein wird! wird! damit Marktnischen mit mit noch geringer Konkurrenz besetzt werden können!

35 Ausblick Wichtige Fragestellungen sind... die die Unterstützung durch die die Politik die die Möglichkeiten der der Förderung die die Positionierung der der Stromnetzbetreiber und und das das lokale Lastmanagement der der Einsatz im im Contracting die die Behandlung im im KWK-Gesetz (bei (bei der der Rückspeisung) die die Entwicklung der der Strombezugskosten die die Ausbildung des des Fachhandwerkes bzgl. bzgl. der der gewerkeübergreifenden Installation der der Energiepass

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37 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!