Klimaschutz durch hocheffiziente KWK

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Sarah Schwarz
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1 Eine Heizung, die auch Geld verdient... mit Blockheizkraftwerken effizient Strom und Wärme erzeugen Vortrag im Rahmen der Fachvorträge der Gebäude.Energie.Technik (GETEC) 2015 am 28. Februar 2015 in Freiburg i. Brsg. Markus Gailfuß BHKW-Infozentrum Rastatt Folie 1 1 BHKW-Consult Rastatt Einführung Klimaschutz durch hocheffiziente KWK 2

2 Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) - Prinzip 3 Energieflussbild Erdgasmotor 4 4

3 Einsparungen durch BHKW 5 KWK-Markt Heizungsmarkt BHKW-Angebot 6

Entwicklung des Heizwärmebedarfs 300 bis 1918 1918-1948 1948-1957 1957-1968 Heizwärmebedarf [kwh/m 2 a] 200 100

WSchVO 1995-2002 EnEV 2002-2006 Gesamt (1,6%) davon Kfw-60 (0,08%) davon Kfw-40 (0,03%) davon Passivhaus (0,006%) 0

rund 1,1 % Sanierungsquote bei den Heizkesseln liegt bei rund 3% 7 Quelle: Prof.

4 Entwicklung des Heizwärmebedarfs 300 bis Heizwärmebedarf [kwh/m 2 a] ca. 12% energetisch auf niedrigem Niveau 1. WSchVO WSchVO WSchVO EnEV Gesamt (1,6%) davon Kfw-60 (0,08%) davon Kfw-40 (0,03%) davon Passivhaus (0,006%) % aktuelle Neubauquote liegt bei nur 0,5 % aktuelle Sanierungsquote der Gebäude-Dämmung liegt bei rund 1,1 % Sanierungsquote bei den Heizkesseln liegt bei rund 3% 7 Quelle: Prof. Maas, Bestandsersatz als Variante der energetischen Sanierung, 2009 Deutschland Heizkessel-Markt in Deutschland Aufteilung der neu installierten Wärmeerzeuger 8 Quelle: BDH 2014

Potentialabschätzungen Mini-KWK derzeit werden jährlich rund 5.000 bis 6.

Potentialanalysen erwarten mittelfristig einen jährlichen Zubau in Höhe von bis zu

5 Potentialabschätzungen Mini-KWK derzeit werden jährlich rund bis Mini-KWK-Anlagen im Leistungsbereich bis 50 kw neu installiert Potentialanalysen erwarten mittelfristig einen jährlichen Zubau in Höhe von bis zu neue Anlagen im Leistungsbereich bis 50 kw 9 Datenbank realisierter BHKW-Projekte 10

Klimaschutz 13% 60% 40% 20% Reduktion der Heizkosten 59% Reduktion der Heizkosten 69% 0%

6 Was wollen Eigentümer von Wohngebäuden? 100% 80% Gebäudewert 10% Sonstiges 5% Wohnkomfort 9% Gebäudewert 4% Klimaschutz 32% Klimaschutz 13% 60% 40% 20% Reduktion der Heizkosten 59% Reduktion der Heizkosten 69% 0% Anfang Ende Ziele im Entscheidungsprozess 11 Quelle: Befragung von selbstnutzenden Eigentümerhaushalten. InWIS Bochum, 2012 Mini-KWK Technologien 12

Übersicht über BHKW-Module mit Richtpreisübersicht seit Oktober 2014: BHKW-Kenndaten

7 Einsetzbare Brennstoffe bei Mini-KWK Fossile und regenerative Brennstoffe Erdgas Pflanzenöl Flüssiggas Biogas Heizöl Bio-Erdgas Klär- und Deponiegas Holz und Holzgas 13 Übersicht über BHKW-Module mit Richtpreisübersicht seit Oktober 2014: BHKW-Kenndaten 2014/2015 versandkostenfrei bei Amazon bestellbar und ab Sommer 2015: Broschüren des BHKW-Infozentrums 14

8 Technologiedaten und Investitionskosten von Motoren (BHKW-Kenndaten-Tool) 15 Mini-BHKW 5 kw Klasse (Beispiele) Vaillant ecopower 4.7 bis 4,7 kw el bis 12,5 kw th SenerTec Dachs 5,5 kw el 12,5 kw th Viessmann EM 6/15 6 kw el 15 kw th 16

9 Kenndaten der angebotenen BHKW-Module bis 30 kw elektrischer Leistung nach Technologie Ottomotor (Gas) Dieselmotor (Flüssigbrennstoff) elektrische Leistung 1 kw 30 kw 2 kw 30 kw elektrische Effizienz Prozent Prozent thermische Effizienz Prozent Prozent Beachtenswertes viele Hersteller wenige Hersteller höhere Vollwartungskosten als beim Otto-Motor Quelle: BHKW-Kenndaten Kenndaten der angebotenen BHKW-Module bis 30 kw elektrischer Leistung nach Technologien Stirlingmotor Brennstoffzelle elektrischer 1 kw 0,3 kw bis 1,5 kw Leistungsbereich elektrische Effizienz Prozent Prozent thermische Effizienz Prozent Prozent Beachtenswertes wartungsfreier Motor leise geringe elektrische Effizienz hohe Investitionskosten Stackaustausch nach wenigen Jahren notwendig Wirtschaftlichkeit nur bei Investitionsförderung Quelle: BHKW-Kenndaten

Anzahl der angebotenen BHKW-Module bis 50 kw elektrischer Leistung nach Technologie 2008 2013 Ottomotoren 82 183 Dieselmotoren 16 35 Stirlingmotoren 6 8 Dampfexpansionskolbenmaschinen 2

10 Anzahl der angebotenen BHKW-Module bis 50 kw elektrischer Leistung nach Technologie Ottomotoren Dieselmotoren Stirlingmotoren 6 8 Dampfexpansionskolbenmaschinen 2 2 Mikrogasturbinen 4 4 Brennstoffzellen 0 4 Gesamtanzahl der angebotenen Module Quelle: Recherchen und Anfragen BHKW-Consult Stand: BHKW Auslegung und Einbindung 20

Aufteilung der monatlichen Wärmebedarfswerte 21 22 Beachtenswertes bei Planung und Auslegung normaler Weise werden BHKW bivalent also mit Spitzenlastkessel betrieben Mini-KWK-Anlagen laufen meist

11 Aufteilung der monatlichen Wärmebedarfswerte Beachtenswertes bei Planung und Auslegung normaler Weise werden BHKW bivalent also mit Spitzenlastkessel betrieben Mini-KWK-Anlagen laufen meist zwischen Stunden und Stunden pro Jahr und decken dabei 50-80% des Wärmebedarfs ab. es wird ein Pufferspeicher zur Vermeidung einer taktenden Betriebsweise eingeplant Rücklauftemperaturen müssen beachtet und durch Schließung von Überströmungen und hydraulischen Abgleich abgesenkt werden es besteht die Möglichkeit, durch Einbau eines zweiter Abgaswärmetauscher (Brennwert-Nutzung) beim BHKW insbesondere bei tieferen Rücklauftemperaturen zusätzlich Wärme bereitzustellen Schlammabscheider vorsehen und Heizungswasser sehr gut aufbereiten (0 dh empfehlenswert) Strombedarf beachten Wirtschaftlichkeit ist insbesondere dann gegeben, wenn möglichst viel Strom im Gebäude genutzt werden kann Einbindung (Abgas, Wärmeleitung, Stromleitung) ausreichend dimensionieren bei gut ausgeführtem Schallschutz häufig leiser als der Heizkessel 22

12 Was passiert wenn der Wärmebedarf größer als die Wärmeleistung der KWK-Anlage ist 23 Heizkessel liefert benötigte Wärmeleistung Was passiert wenn die Wärmeleistung der KWK-Anlage größer ist als der Wärmebedarf 24 Überschüssige Wärme wird im Pufferspeicher zwischengelagert

13 Was passiert wenn der Strombedarf größer als die Stromleistung der KWK-Anlage ist 25 zusätzliche Stromleistung wird vom öffentlichen Stromnetz bezogen Was passiert wenn der Strombedarf kleiner als die Stromleistung der KWK-Anlage ist 26 Überschussstrom aus KWK-Anlage wird ins öffentliche Netz eingespeist

14 BHKW Übersicht über rechtliche Rahmenbedingungen 27 Rechtliche Rahmenbedingungen Wichtige Gesetze für BHKW EnWG KWK-Gesetz Energiesteuergesetz Brennstoff EEG Strom Strom Wärme EEWärmeG EWärmeG EnEV Stromsteuergesetz Strom 28

15 BHKW Wirtschaftlichkeit 29 Investitionskosten (netto) 6 kw - 30 kw inkl. Einbindung 30

16 Mini-KWK-Impulsprogramm Übersicht über die Förderung 31 Informationsseite Mini-KWK-Impulsprogramm 32

17 Betriebskosten Instandhaltungsverträge Vollwartung / Instandhaltung sämtliche Wartungen und Reparaturen mit sämtlichen Ersatzteilen und Hilfsstoffen (wie z.b. Schmieröl) werden vom Hersteller übernommen Maschinenbruch-Ersatzgarantie wird durch BHKW-Hersteller abgedeckt größte finanzielle und technische Sicherheit 33 Wirtschaftlichkeit KWK-Zuschläge und Energiesteuer- Rückerstattung 1 kw 5 kw 20 kw KWK-Zuschläge nach KWK-Gesetz angenommen wurde eine jährliche Vollbenutzungsstundenanzahl von Stunden bei einem Förderzeitraum von 10 Jahren Energiesteuer-Rückerstattung angenommen wurde eine jährliche Vollbenutzungsstundenanzahl von Stunden bei einem Betrachtungszeitraum von 10 Jahren und vollständige Energiesteuer- Rückerstattung gemäß 53a Energiesteuergesetz Beträge jeweils gerundet 34

Fazit Ziele der Energiewende (höhere Effizienz bei Wärmeerzeugung und Stromerzeugung) werden durch KWK ideal umgesetzt insbesondere wenn der Strom selbst genutzt wird, ergeben sich gute Renditen

18 Fazit Ziele der Energiewende (höhere Effizienz bei Wärmeerzeugung und Stromerzeugung) werden durch KWK ideal umgesetzt insbesondere wenn der Strom selbst genutzt wird, ergeben sich gute Renditen Kleinstanlagen bis 2 kw haben es schwer, die Zusatzkosten über den Stromverkauf innerhalb von Jahren auszugleichen Lebensdauer einer Mini-KWK-Anlage beträgt rund Jahre Kleinanlagen bis 50 kw werden administrative Vereinfachungen (Hauptzollamt, Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle) gewährt die Auslegung und technische Einbindung bedarf einer erhöhten Sorgfalt für Fragen und Diskussion ist nun die vielen Zeit gekommen Dank Markus Gailfuß BHKW-Consult / BHKW-Infozentrum Rauentaler Straße 22/ Rastatt Telefon: Telefax:

Das neue BHKW-Infozentrum ab April/Mai 2015

Übersichtliche Strukturen und Suchfunktion

Beispieldatenbanken Aktuelle Berichte und

19 Das neue BHKW-Infozentrum ab April/Mai 2015 verfügbar Fotolia / Anatoly Maslennikov 37 Übersichtliche Strukturen und Suchfunktion Interaktive Tools wie Modulübersichten und Beispieldatenbanken Aktuelle Berichte und Energiewende-Blog Informationen zu Gesetzen und Richtlinien Seiten und Textdokumente auf -Newsletter - Aktuelle Informationen über BHKW und KWK -Newsletter des BHKW-Infozentrums 38

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