Rosensteinviertel. Energiekonzept Wärme-und Stromversorgung / Elektromobilität. H. Seiwald

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1 EGS-plan Ingenieurgesellschaft für Energie-, Gebäude- und Solartechnik mbh Rosensteinviertel Energiekonzept Wärme-und Stromversorgung / Elektromobilität H. Seiwald Steinbeis-Transferzentrum Energie-, Gebäude- und Solartechnik

2 Energetische Ziele Rosensteinviertel Gesamtkonzept für Wärme und Strom KfW-55 Gebäude, Lüftung mit WRG> 80% hoher Anteil regenerative Energien Elektromobilität 50% Wärmeenergie durch Absorber/Eisspeicher/Wärmepumpe 100% Strom für Heizzentrale, Allgemeinstrom und E-Mobilität aus Areal (Jahresbilanz) Vermeidung von Lastspitzen bei Bezug und Rückspeisung 2

3 Lageplan BA 1 BA2 BA1+ gesamt BA2 125 WE 150 WE Heizleistung: 660 kw Heizleistung: 300 kw 360 kw ca. 1,2 MW Gesamtwärmebedarf: MWh/a Gesamtwärmebedarf: 560 MWh/a 675 MWh/a Wohnfläche: m² m² (inkl. Netzverluste) BA 3 BA 2 BA 1 3

4 BA 1+2 Dachbelegung Solaranlagen Eisspeicher Heizzentrale Ladestation E-PKW und Pedelecs 4

5 Wärmeversorgung BA1+2 Zentrale Wärmeversorgung für BA1+2 Gebäude KfW 55: sehr gute Dämmung, Lüftung mit WRG Heizzentrale für BA1 + BA2 4-Leiter Netz Fußbodenheizung, Fußbodenkühlung Absorber 430 m² Akt. Planungsstand Wärmepumpe 190 kw, COP 3,34 Eisspeicher 800 m³ 80% Vereisung BHKW 91 kw th /50 kw el Kessel 500 kw (Gas/Biomethan) PV-Anlage 148 kwp (7-10 ) Batteriespeicher 30 kwh Nominal 5

6 Schema Wärmeversorgung 6

7 Energieflussschema Wärme/Kälteversorgung Variante

8 Wärmebilanz Eisspeicher (Gebäudekühlung) Variante

9 Thermisches Verhalten Eisspeicher (Geb.kühlung) Variante

10 Wärmebilanz (BHKW 50 kwel, 91 kwth), Geb.kühlung 100% 51% Variante

11 Energiebedarf für Elektromobilität Strombedarf E-PKW ca kwh/100km, im Mittel 20 kwh/100km (entspricht 5-6 /100km) Strombedarf Pedelec ca. 0,5-1 kwh/100km Fahrleistungen: PKW aus Carsharing km/a -> 4 MWh/a PKW privat (Zweitwagen) km/a -> 2 MWh/a Strom für Pedelecs vernachlässigbar Zum Projektstart 2 Carsharing-Autos, bei BA1+2 voraussichtlich

12 Strombedarf 9 %! 3 %! 12

13 Strombilanz (BHKW 50 kwel, 91 kwth), o. Batterie 4 KFZ à 20Tkm/a Lüftungsanlagen, Pumpenstrom, Beleuchtung 29% Betriebsstr. HZ 100% Wärmepumpe 99% Variante

14 Strombilanz (BHKW 50 kwel, 91 kwth), Batterie 30 kwh 4 KFZ à 20Tkm/a Lüftungsanlagen, Pumpenstrom, Beleuchtung 24% ca. 22 MWh geringerer Bezug Betriebsstr. HZ 100% Wärmepumpe 99% ca. 23 MWh geringere Einspeisung Variante

15 Stromnetze 15

16 Detailuntersuchungen zur Ladedynamik typ. Anschlussleistung 275 WE: inkl. Heizzentrale: ca. 750 kw ca kw falls z.b. 30 Fahrzeuge gleichzeitig schnellladen: zusätzliche Leistung: ca. 650 kw Mehrbedarf von 65% problematisch Abhilfe durch stationäre Batteriespeicher und intelligente Ladesteuerung 16

17 Einfluss der Batteriegröße 5 Fahrzeuge Ladevariante 5 (22kW, tags) 17

18 Detailuntersuchungen zur Ladedynamik 5 Fahrzeuge 18

19 Fazit Energetische Ziele erreicht (für BA1 übererfüllt) PE-Aufwand auf rund 50 % reduziert PV deckt rund 1/4, BHKW 3/4 Strombedarf E-Mobilität nur 3% der betrachten Bilanzmenge hohe Ladeleistungen können durch stationären Batteriespeicher geglättet werden bei zukünftigem Anwachsen privater E-Mobilität steigt Strombedarf auf rund 10% (Annahme jeder 5 Haushalt besitzt E- PKW) intelligente vernetzte Ladetechnik erforderlich 19