Das stromautarke Haus

Transkript

1 Das stromautarke Haus Ganzjährig 100% unabhängig mit Pellets & PV Stefan Ortner, ÖkoFEN GmbH , Hochschule Karlsruhe Technik und Wirtschaft 1

2 Inhalt Vorstellung ÖkoFEN Der Energieträger Holzpellets Die stromerzeugende Pelletsheizung Gesamtkonzept stromautarkes Haus Erste Pilotanlagen Zukunftsprojekt für größere Leistungen 2

3 Unser Unternehmen Vom Pelletspionier zum globalen Premiumanbieter 3

4 Unternehmen Zahlen und Daten Gründung: Mitarbeiter insgesamt: 350 (inkl. verbundene Unternehmen) Umsatz: Heizsysteme + Zusatzprodukte Exportquote: ca. 93% Eigentümer: Familie Ortner 4

5 Unternehmen Unsere Vision ÖkoFEN = Ökologische Forschung und Entwicklung Wir bereiten den Weg für eine echte Energiewende beim Heizen ÖkoFEN Pelletskessel weltweit = 4,5 Mio. to CO2 Einsparung seit 1989 =^ Emissionen 1/3 aller PKWs in Österreich x Flug von Wien nach New York 5

6 Märkte Niederlassungen & Partner weltweit Installationen Weltweit

7 Standorte Europa

8 Produkte 100% Pellets und Solar 8

9 Unternehmen ÖkoFEN = Ökologische Forschung und Entwicklung. Technologieführerschaft als Unternehmensziel!. absolute Spezialisierung auf Pellets! Seit 1997 setzt ÖkoFEN Meilensteine in der Pellets-Heiztechnik und erhielt dafür international prestigeträchtige Anerkennungen ÖkoFEN präsentiert 1997 die europaweit erste typengeprüfte Pelletsheizung. ÖkoFEN präsentiert 2004 als weltweit erster Hersteller einen Pellets-Brennwert-Kessel. ÖkoFEN präsentiert 2010 die weltweit effizienteste Pelletsheizung mit integrierter Brennwerttechnik. ÖkoFEN präsentiert 2015 die weltweit erste serienreife stromproduzierende Pelletsheizung. 9

10 Inhalt Vorstellung ÖkoFEN Der Energieträger Holzpellets Die stromerzeugende Pelletsheizung Gesamtkonzept stromautarkes Haus Erste Pilotanlagen Zukunftsprojekt für größere Leistungen 10

11 Warum Holzpellets? 11

12 ????

13 ????

14 Klimaschutz Das Ziel von 195 Ländern: Max C Maßnahme Europa: -40% bis 2030 und CO2 neutral bis 2050 Status quo: Quelle: AEBIOM Statistical Report

15 Klimaschutz Das Ziel von 195 Ländern: Max C Maßnahme Europa: -40% bis 2030 und CO2 neutral bis 2050 Status quo:

16 Klimaschutz Das Ziel von 195 Ländern: Max C Maßnahme Europa: -40% bis 2030 und CO2 neutral bis 2050 Status quo: Quelle: AEBIOM Statistical Report

17 Wir müssen bei 82% aller Gebäude die Heizung auf erneuerbar umstellen 17

18 Alles elektrisch? Warum nicht mit Wärmepumpe und PV heizen? Ist das erneuerbar? Typischerweise erreichen Wärmepumpen 20-30% solare Deckung Mit Batteriespeicher etwas über 50% Um nur den Strombedarf einer 10 kw Wärmepumpe zu jeder Jahreszeit mit Sonnenstrom zu decken benötigt man min. 45 kwp PV (= 10x35 m südliche Dachfläche) und einen 40 kwh Batteriespeicher.* Selbst mit 10 kwp PV und Batteriespeicher verdoppelt eine Wärmepumpe den Strombedarf des Hauses ( Verdoppelung der Abhängigkeit) Und das vor allem in den Jahreszeiten in denen wenig erneuerbarer Strom für die restlichen Verbraucher (Licht, Elektrogeräte, Mobilität, ) verfügbar ist. Quelle: 9a7cbca6e3a2c7c2178e266 *Quelle: 18

19 Pellets sind CO2 neutral = 8,5 to CO2 Einsparung 1 ÖkoFEN Pelletskessel pro Jahr* als Ersatz einer Ölheizung =^ Jahresemissionen 3 PKWs ( km/jahr) 13x Flug von Wien nach New York * 19

20 Pellets sind erneuerbar und nachhaltig Quelle: AEBIOM Statistical Report

21 Pellets sind Effizient Sauber Österreich: Alle Emissionen weit unter EU 2020 Grenzwerte 21

22 Pellets erhöhen die lokale Wertschöpfung Quelle: AEBIOM Statistical Report

23 Inhalt Vorstellung ÖkoFEN Der Energieträger Holzpellets Die stromerzeugende Pelletheizung Gesamtkonzept stromautarkes Haus Erste Pilotanlagen Zukunftsprojekt für größere Leistungen 23

24 Projekt ÖkoFEN_e Das Ziel: Entwicklung serienreifes Produkt zur Stromerzeugung aus Pellets welches im kleinen Leistungsbereich einsetzbar ist (geringer Planungs und Wartungsaufwand) Bisherige Projekte: Stirlingmotor 1 kwe Mini ORC 0,5 kwe Dampfturbine 2 kwe Dampfturbine 3,5 kwe Stirlingmotor 4,5 kwe TEG Generator 0,4 kwe. 24

25 Projekt ÖkoFEN_e Stirling 1 kwe 2010: Projektstart 2011: Typenprüfung PESmart_e 2012: Erste Pilotanlagen installiert 2013: Weiterentwicklung zu PESmart_e : Optimierung und stromautarker Betrieb 2015: Serienstart in Österreich 2016: Entwicklung PECondens_e Fazit: - Technisch herausfordernd - Ein Zugpferd in der Kommunikation (tausende Anfragen seit Projektstart) 25

26 Warum eine stromerzeugende Pelletheizung? 26

27 Im Trend Nicht die Masse, aber wer sichs leisten kann der will Photovoltaik Batteriespeicher E-Mobilität (Tesla) Alles vernetzt und digital / Smart Home 27

28 Photovoltaik, Stromspeicher, E-Mobilität, Vernetzt und Digital (Cloud, Schwarm, ) Smart Home 28 Bildquelle: Tesla Motors

29 Autarkes Energiesystem? Pellets-KWK, Inselbetrieb, kein Problem bei Netzausfall, regionaler Energieträger, 100% klimaneutral, Heizung? Holzpellets? Erneuerbar, Feuer, Schornstein, Asche? Heizung? Wärmepumpe? Günstig, sauber, Stromverbrauch? Atomstrom? 29 Bildquelle: Tesla Motors

30 Im Trend Unabhängigkeit als Luxusgut

31 100% Stromautark Mit PV und Batteriespeicher im Sommer: Jein im Winter: Nein Batteriespeicher reicht max. für 1,5 Tage Bisherige Lösungsmöglichkeit für sonnenlose Tage: 0% Autarkie ohne PV 30% Autarkie mit PV 70% Autarkie mit PV und Batterie 100%? 31

32 100% Stromautark Mit PV und Batteriespeicher im Sommer: Jein im Winter: Nein Batteriespeicher reicht max. für 1,5 Tage Bisherige Lösungsmöglichkeit für sonnenlose Tage: 0% Autarkie ohne PV 30% Autarkie mit PV 70% Autarkie mit PV und Batterie 100% Autarkie mit PV + Pellets + Batterie 32

33 Zielgruppe neue PV Anlagen pro Jahr (Stand 2015) min. 40% davon mit Batteriespeicher Viele davon im Neubau (investiert in Heizung) bzw. mit einer veralteten Heizung Die Mehrheit davon mit dem Wunsch nach Unabhängigkeit und CO2 Neutralität 33

34 Die Politik Unterstützung zu erhoffen? Maßnahmenpakete Klimaschutzplan 2050 Handlungsfeld Gebäude: Austausch fossil befeuerter Heizungen fördern Integrale Förderkonzepte für Speichertechnologien (Wärme/Strom) im Gebäudebereich Beides von allen Stakeholdern (Bundesländer, Kommunenvertreter, Verbände, Bürgerinnen, Delegierten) empfohlen. Hohes Einsparungspotential festgestellt. 34

35 Inhalt Vorstellung ÖkoFEN Der Energieträger Holzpellets Die stromerzeugende Pelletheizung Gesamtkonzept stromautarkes Haus Erste Pilotanlagen Zukunftsprojekt für größere Leistungen 35

36 Das stromautarke Haus 36

37 Das Gesamtkonzept Weltweit einzigartig: Schrittweise zum stromautarken Haus Ganzjährige Stromversorgung auch bei Netzausfall (Inselbetrieb) = Für immer EUR 0,- Stromkosten 100% klimafreundliche erneuerbare Energie 37

38 Das Gesamtkonzept Weltweit einzigartig: Schrittweise zum stromautarken Haus Ganzjährige Stromversorgung auch bei Netzausfall (Inselbetrieb) = Für immer EUR 0,- Stromkosten 100% klimafreundliche erneuerbare Energie 38

39 Das Gesamtkonzept Weltweit einzigartig: Schrittweise zum stromautarken Haus Ganzjährige Stromversorgung auch bei Netzausfall (Inselbetrieb) = Für immer EUR 0,- Stromkosten 100% klimafreundliche erneuerbare Energie 39

40 Schrittweise 100% unabhängig Ausgangssituation: Einfamilienhaus mit Öl- oder Gasheizung oder Neubau, Heizleistung kw Aufstellmöglichkeit für min. 4,5 kwp PV Panele Schritt 1: Heizungstausch Pellematic Condens + Erweiterung e-ready (+ Smart Meter) Unabhängigkeit Strom Unabhängigkeit Wärme 0% 0% 0% 100% Schritt 2: Schritt 3: Photovoltaik Anlage 4,5-6 kwpeak (+ E-Stab power2heat) Stromspeicher (10-14 kwh) 30% 100% 75% 100% Schritt 4: Erweiterung Stirlingmotor 100% 100% Vorrausseztungen für vollautarken Betrieb: 1. Ab zwei aufeinander folgenden sonnenarmen Tagen max. 10 kwh Stromverbrauch pro Tag 2. Wärmesenke möglich (Kellerraum, Pool, ) 3. PV Panele nicht anhaltend schneebedeckt 100% Grüne Energie - 0 Euro Stromkosten! - 0 kg CO2 Voller Betrieb bei Netzausfall! 40

41 Content headline Content subline Content Power2Heat Power2Charge 41

42 Pellematic Condens_e Pellematic Condens: Pellet- Brennwertkessel 4-13 kw Höchste Wirkungsgrade durch patentierte Brennwerttechnik Höchster Komfort Nachrüstung des Stirlingmotors möglich Microgen Stirling Motor: Max. 1 kwe Nominal: 600 W 50 kg Keine Verschleißteile, keine zusätzliche Wartung Sehr leiser Betrieb (max 54 db) 42

43 Pellematic Condens_e Pellematic Condens: Pellet- Brennwertkessel 4-13 kw Höchste Wirkungsgrade durch patentierte Brennwerttechnik Höchster Komfort Nachrüstung des Stirlingmotors möglich Microgen Stirling Motor: Max. 1 kwe Nominal: 600 W 50 kg Keine Verschleißteile, keine zusätzliche Wartung Sehr leister Betrieb (max 54 db) 43

44 Inhalt Vorstellung ÖkoFEN Der Energieträger Holzpellets Die stromerzeugende Pelletheizung Gesamtkonzept stromautarkes Haus Erste Pilotanlagen Zukunftsprojekt für größere Leistungen 44

45 Erste Pilotanlagen Musterhaus Vital Sonnenhaus Pro, Schwertberg Österreich Ziel: Konzept und Praxistest eines Energieautarken Einfamilienhauses Inbetriebnahme des Gesamtsystems: Kooperationsprojekt verschiedenster Unternehmen Beheizte Fläche: 150 m² (Erdgeschoss) m² (Kellergeschoss) Wärme: 80 m² Solarthermie-Fassadenkollektor, Wärmeenergiespeicher (2 x Liter Pufferspeicher, Bauteilaktivierung (Decke, Außenwand), Pellematic Smart_e Strom: 9,5 kwp PV-Anlage, 12 kwh Fronius Batteriespeicher, Pellematic Smart_e Solarer Deckungsgrad Wärme: 70% Solarer Deckungsgrad Strom: 91% 45

46 Erste Pilotanlagen Privathaus, Lembach Österreich Inbetriebnahme: m2 beheizte Fläche 4 Heizkreise Fußbodenheizung, 1 Badheizkörper 1000 li Pufferspeicher 4,4 kwp PV Fronius Symo Hybrid Wechselrichter Fronius Solar Battery 12 (9,6 kwh nutzbar) Visualisierung und Regelung komplett durch Pelletronic Tägliche Reports per

47 Reporting 47

48 Reporting 48

49 Reporting 49

50 Reporting 50

51 Inhalt Vorstellung ÖkoFEN Der Energieträger Holzpellets Die stromerzeugende Pelletheizung? Gesamtkonzept stromautarkes Haus Erste Pilotanlagen Zukunftsprojekt für größere Leistungen 51

52 Pellematic e-max 52

53 Pellematic e-max Strom erzeugende Pelletsheizung für den mittleren Leistungsbereich - vertraulich - 53

54 Pellematic e-max Strom erzeugende Pelletsheizung für den mittleren Leistungsbereich Thermische Leistung: 55 kw Elektrische Spitzenleistung: 4.5 kw peak Zielgruppe: Gewerbebetriebe, Hotel- und Wohnanlagen vor allem als Grundlastanwendung in Kombination mit einem Spitzenlastkessel Lieferumfang Pellematic e-max: Gesamtpaket aus Pelletskessel, Qnergy Stirlingmotor und Fronius Wechselrichter (3-phasige Einspeisung) Gesamtsystem wird inkl. Wechselrichter zertifiziert und der Typenprüfung unterzogen Hydraulische Anforderungen: Rücklauftemperaturen sollten aus Effizienzgründen so niedrig wie möglich sein Durchschnittstemperaturen von 50 C sind jedoch kein Problem Vorzugsweise als Grundlastkessel einbinden Ansonsten keine besonderen Anforderungen an Planung, Installation und Betrieb - vertraulich - 54

55 Pellematic e-max Qnergy Stirling Qnergy Controller Wartungstüre/ Wartungsöffnung (für die manuelle Reinigung des Erhitzerkopfes nach vorr. 600 h) Fronius Wechselrichter Aschebox 55

56 Pilot Installations Fotos Fotos installiert geplant Fotos Fotos USA

57 Pellematic e-max Wirtschaftlichkeitsberechnung Varianten für Berechnung: User Case A: Pellematic e-max als Ersatz eines Ölgrundlastkessels; Heizlast >150 kw, Vollaststunden pro Jahr User Case B: Pellematic e-max als Ersatz eines Ölgrundlastkessels; Heizlast <150 kw, Vollaststunden pro Jahr User Case C: Pellematic e-max als Ersatz eines Ölkessels, alleiniger Wärmeerzeuger, Volllaststunden pro Jahr User Case D: Pellematic e-max als Ersatz eines Ölkessels, alleiniger Wärmeerzeuger, Volllaststunden pro Jahr Gesamtinvestitionskosten für 4.5 kwe 55 kwth: EUR Davon Zusatzkosten des Stirlingmoduls inkl. Wechselrichter: EUR Pellets 30% günstiger als Heizöl Einspeisevergütung bzw. Wert bei Eigenverbrauch: 0,22 /kwh 57

58 EUR/year Pellematic e-max Wirtschaftlichkeitsberechnung Hotel/Wellness Wohnbau Produktionsgebäude Zwei-Familiengebäude 7000 h/jahr h/jahr 3500 h/jahr 1800 h/jahr Einspeisevergütung ROI: 2,5 Jahre* (2 Jahre**) ROI: 4 Jahre* (3 Jahre**) ROI: 6 Jahre* (4 Jahre**) Einsparung Brennstoffwechsel ROI: 11 Jahre* (8,5 Jahre**) Variante A Variante B Variante C Variante D *Ohne Förderung **Mit aktueller Förderung Oberösterreich 58

59 Danke für Ihre Aufmerksamkeit ÖkoFEN Forschungs u Entwicklungs GmbH Gewerbepark Niederkappel, Österreich Weitere Informationen: