POTENTIALE VON HOCHTEMPERATURWÄRMEPUMPEN MIT NATÜRLICHEM KÄLTEMITTEL
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- Hede Messner
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1 POTENTIALE VON HOCHTEMPERATURWÄRMEPUMPEN MIT NATÜRLICHEM KÄLTEMITTEL Jan Hübner, Senior Manager, Dürr thermea GmbH 8. Südwestfälischer Energietag, Soest,
2 WIRTSCHAFTLICHE LÖSUNGEN FÜR DIE SANIERUNG IM BESTAND
3 AGENDA Mehr über uns. Mehr für Sie. Teil 1: Bei Dürr steckt mehr dahinter Teil 2: CO 2 Hochtemperaturwärmepumpen Teil 3: CO 2 - klimafreundlich und zukunftssicher Teil 4: Best practices Teil 5: Mehr z tun Der Dürr Konzern Die CTS Dürr thermea GmbH Funktionsprinzip thermeco 2 - Standarbaureihe Einsatzmöglichkeiten Thermodynamischen Eigenschaften Besondere Vorteile von CO 2 für Betreiber HFKW - Ausstieg in Europa 6 Jahresbilanz des Praxisbeispiels Fachhochschule Südwestfalen 3
4 Bei Dürr steckt mehr dahinter. Mehr Innovation, mehr Leidenschaft, mehr Erfahrung, mehr Kompetenz, mehr Experten. Damit Sie mehr bekommen. Mehr Vorteile, mehr Effizienz und mehr Zukunft. 4
5 STRUKTUR DER DÜRR-GRUPPE Fünf Divisionen mehr Expertise. PAINT AND FINAL ASSEMBLY SYSTEMS APPLICATION TECHNOLOGY MEASURING AND PROCESS SYSTEMS CLEAN TECHNOLOGY SYSTEMS WOODWORKING MACHINERY AND SYSTEMS 1 Lackieranlagen, Endmontagesysteme Lackapplikations-, Klebeund Nahabdichtungstechnik Auswucht-, Montage-, Prüf-, Befüll- und Reinigungstechnik Abluftreinigungs-systeme, Energieeffizienztechnik Maschinen und Anlagen für die Holzbearbeitung Produkte für die industrielle Lackierung Umsatz: Mio. EBIT: 106 Mio. Mitarbeiter: Umsatz: 526 Mio. EBIT: 55 Mio. Mitarbeiter: Umsatz: 582 Mio. EBIT: 70 Mio. Mitarbeiter: Umsatz: 136 Mio. EBIT: 8 Mio. Mitarbeiter: 473 Umsatz: 915 Mio. 1 EBIT: 37 Mio. 1 Mitarbeiter: Geschäftsbericht HOMAG Group
6 CLEAN TECHNOLOGY SYSTEMS Mehr Energieeffizienz mehr Zukunft. Umwelttechnik Reduzierung Teil 1: von Schadstoffen in Abluft / Abgas ÜBER UNS Anlagengeschäft (Turnkey) Produktgeschäft Energieeffizienz Kraft-Wärme-Kopplung, Nutzung von vorhandenem Wärmepotenzial Fremdfertigung mit eigenen Schlüsselprodukten Eigenfertigung / umfassendes Know-how Abluftreinigungsanlagen Komponenten / Apparate Compact Power System (Mikrogasturbine) ORC (Organic Rankine Cycle) Hochtemperatur- Wärmepumpe, Kältemaschine bis Nm kw el kw el kw th 6
7 AGENDA Mehr über uns. Mehr für Sie. Teil 1: Bei Dürr steckt mehr dahinter Teil 2: CO 2 Hochtemperaturwärmepumpen Teil 3: CO 2 - klimafreundlich und zukunftssicher Teil 4: Best practices Teil 5: Mehr z tun Der Dürr Konzern Die CTS Dürr thermea GmbH Clean Technology Systems Funktionsprinzip thermeco 2 -Produkte Einsatzmöglichkeiten Thermodynamischen Eigenschaften Besondere Vorteile von CO 2 für Betreiber HFKW - Ausstieg in Europa 6 Jahresbilanz des Praxisbeispiels Fachhochschule Südwestfalen 7
8 CO 2 - HOCHTEMPERATURWÄRMEPUMPEN Wärmequelle 8
9 PRODUKTÜBERSICHT Ihr Mehrwert aus der CO 2 -Technologie 9
10 AGENDA Mehr über uns. Mehr für Sie. Teil 1: Bei Dürr steckt mehr dahinter Teil 2: CO 2 Hochtemperaturwärmepumpen Teil 3: CO 2 - klimafreundlich und zukunftssicher Teil 4: Best practices Teil 5: Mehr z tun Der Dürr Konzern Die CTS Dürr thermea GmbH Funktionsprinzip thermeco 2 -Produkte Einsatzmöglichkeiten Thermodynamische Eigenschaften Besondere Vorteile von CO 2 für Betreiber 6 Jahresbilanz des Praxisbeispiels Fachhochschule Südwestfalen HFKW - Ausstieg in Europa 10
11 1. VORTEIL DER CO 2 -MASCHINEN Kaltdampfprozess der thermeco 2 im T,s Diagramm für CO 2 Bei typischen Kaltwassertemperaturen lassen sich Heizwassertemperaturen um 90 C und höher bereitstellen! Kälteerzeugung 6 C/12 C Wärmeerzeugung 90 C/30 C U.a. besonders geeignet für den Gebäudebestand 11
12 Coefficient of Performance COP 2. VORTEIL DER CO 2 -MASCHINEN Effizienzvorteile durch transkritischen Kreisprozess und thermeco 2 -Technologie Bei niedrigen Umgebungstemperaturen um 40 % effizienter als herkömmliche Wärmepumpen, trotz höherer Heizwassertemperaturen! Effizienzvergleich bei 0 C Verdampfungstemperatur 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 4,1 2,9 3,8 2,6 46 % 3,6 3,4 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 nicht möglich nicht möglich 60 C (T0= 0 C) 70 C (T0= 0 C) 80 C (T0= 0 C) 90 C (T0= 0 C) thermeco2 Wasseraustrittstemperatur herkömmliche Wärmepumpe 12
13 3. VORTEIL: KOHLENDIOXID ALS KÄLTEMITTEL Vorteile des natürlichen Kältemittels R744 (CO 2 ) MEHR WIRTSCHAFTLICHKEIT. MEHR SICHERHEIT. MEHR KLIMASCHUTZ. keine gesetzlichen Einschränkungen = Planungs- und Investitionssicherheit keine wiederkehrenden Dichtheitstest benötigt keine Abfall- und Wiederverwertungsauflagen keine Verfügbarkeitseinschränkungen keine Steuern = nachhaltig kostenneutral geringer Wartungsaufwand CO 2 ist sehr sicher im Vergleich zu anderen Kältemitteln geringe Sicherheitsanforderungen Sicherheitsgruppe A1 (DIN EN 378) ungiftig, nicht brennbar, nicht explosibel, nicht ätzend, antioxidativ, werkstoffverträglich robuste einstufige Maschinen Hocheffizient auch unter extremen Einsatzbedingungen Das Kältemittel trägt nicht zur Klimaerwärmung und Ozonzerstörung bei Ideale Alternative zu den klimaschädlichen synthetischen Kältemitteln Sie optimieren ihr öffentliches Image Stichwort: F-GASE-VERORDNUNG
14 % = HFKW - Durchschnittsverbrauch zwischen 2009 und 2012 in t CO 2 -Äquivalent 100% 21% 3. VORTEIL: KOHLENDIOXID ALS KÄLTEMITTEL Natürliches Kältemittel nicht betroffen von der EU F-Gas-Verordnung EG517/ Erste drastische Mengenbegrenzung durch Phase-Down. Reduzierung um 37% ,0% ,0% ,0% ,0% ,0% ,0% ,0% 2015: GWP aller Kältemittel ~ : GWP aller Kältemittel ~ 400!!! Nur noch 21% HFKW - in CO 2 - Äquivalent verfügbar (Rechtsgrundlage: F - Gase - Verordnung (EU) 517/2014) (Bezugsbasis: CO 2 - Äquivalent z.b. 1 kg R134a mit GWP - Wert 1430 entspricht einem CO 2 - Äquivalent von 1430 kg) Abbildung: Bitzer mit eigenen Kommentierungen 14
15 3. VORTEIL: KOHLENDIOXID ALS KÄLTEMITTEL Literaturempfehlung zur EU F-Gas-Verordnung EG517/2014 auf unserer Homepage 15
16 AGENDA Mehr über uns. Mehr für Sie. Teil 1: Bei Dürr steckt mehr dahinter Teil 2: CO 2 Hochtemperaturwärmepumpen Teil 3: CO 2 - klimafreundlich und zukunftssicher Teil 4: Best practices Teil 5: Mehr z tun Der Dürr Konzern Die CTS Dürr thermea GmbH Funktionsprinzip thermeco 2 -Produkte Einsatzmöglichkeiten Thermodynamischen Eigenschaften Besondere Vorteile von CO 2 für Betreiber 6 Jahresbilanz des Praxisbeispiels Fachhochschule Südwestfalen HFKW - Ausstieg in Europa Einsatzgrenzen 16
17 PRAXISBEISPIEL FH SOEST Erfolgsgeschichte des thermeco 2 -Einsatzes in der FH Südwestfalen Soest Besichtigung im Anschluss möglich! 17
18 PRAXISBEISPIEL FH SOEST Ausgangssituation Von der Wärmeversorgungszentrale (Gaskessel) der Liegenschaft wird ein Nahwärmenetz versorgt Bezeichnung Auslegungsleistung Auslegungsspreizung Bemerkung Hohe Wärmeverluste im Verteilnetz Bestehender Verteiler mit 6 unterschiedlichen Heizkreisen Kleinkälteanlage zur Lebensmittelkühlung Besucher WC 1 kw 70/55 C Küche Strang Nord/Ost 24 kw 70/55 C gleitend gemäß Heizkurve gleitend gemäß Heizkurve WRG der Kleinkälteanlage direkt zur Warmwasserbereitung Personal Strang Süd/West 7 kw 70/55 C gleitend gemäß Heizkurve Keine Kälteversorgung / Klimatisierung Keine WRG der Mensa-Abluft (ca. 23 C) Fußbodenheizung 40 kw 40/30 C Lüftungsanlage 230 kw 70/50 C gleitend gemäß Heizkurve gleitend gemäß Heizkurve Warmwasserbereitung kw 66/40 C Konstant, ganzjährig 18
19 PRAXISBEISPIEL FH SOEST Auslegungsdaten der Wärmepumpenanlage: Maschinentyp: 1 x thermeco 2 HHR 45 mit FU Gesamtheizleistung: 45 kw bei 80 / 40 C Gesamtkälteleistung: 30 kw bei 21 / 10 C elektr. Leistungsaufnahme: 15 kw COP WP : 3,0 Jahresheizarbeit: 152 MWh 19
20 PRAXISBEISPIEL FH SOEST 20
21 PRAXISBEISPIEL FH SOEST Aufstellung in Heizzentrale 21
22 PRAXISBEISPIEL FH SOEST Zwischenbilanz nach 6 Betriebsjahren Reduzierung der Energiekosten um ca Verringerung von Wärmeverlusten bedarfsgerechte Temperaturen autarke Heizwärmeversorgung für die Mensa zeitweise Abschaltung der Nahwärmeversorgung Verringerung von Pumpenströmen Verbesserung der Betriebsbedingungen der Kleinkälteanlage Wärmerückgewinnung ROI 3,4 Jahre (30 % Rendite) Reduzierung der CO 2 -Emissionen um ca. 900 t CO2 Verringerung des Primärenergieaufwandes Substitution von fossilen Brennstoffen Verwendung natürlicher Kältemittel ohne Treibhausgaspotential Wärmerückgewinnung 22
23 WÄRMEPUMPENLÖSUNGEN FÜR DIE BESTANDSSANIERUNG thermeco 2 Hochtemperaturwärmepumpen Ihre Vorteile Green Footprint Zukunftssichere Anlage Hohe Renditen bis 60 % Keine fossilen Brennstoffe, FKW-freie Technologie, emissionslose Wärmeversorgung durch Ökostrom, Entkopplung vom Energiemarkt durch WRG, keine Abhängigkeit von Fördermitteln, keine Restriktionen durch F-Gase-Verordnung Übliche Amortisationszeiten zwischen 1 und 6 Jahren entspricht einer Kapitalrendite von % 23
24 AUSGEWÄHLTE REFERENZEN Projekt beispielhaft Reference projects ALBA Entsorgung Deutschland AIRBUS Flugzeugbau Frankreich Krankenhaus Stendal Gebäudetechnik Deutschland Savoy Resort **** Hotel Seychellen Riegelein Schokolade Deutschland Schlachtbetrieb Zürich Lebensmittel Schweiz Stabilo Rechenzentrum Deutschland SWR Rundfunkanstalt Deutschland Bergheim Fernwärme Deutschland Heiz- / Kälteleistung in kw Produkt 200 /160 2 x HHR 130 container / - 3 x HHR x HHR x HHR 180 [input] 629 / 427 HHR / x HHR 180 [input] 167 / 100 HHR 360 input] 801 3x HHR 260 [input] 197 HHR HHR HHR 1000 Anwendung Trocknung von Kunststoffflakes und Extruderkühlung Zulufterwärmung Lackierkabinen A350 Gleichzeitiges Heizen und Kühlen Brauchwassererwärmung und Kühlung Gleichzeitiges Heizen und Kühlen Raumheizung und Prozesswassererwärmun g aus WRG Gleichzeitiges Heizen und Kühlen Gleichzeitiges Heizen und Kühlen Gleichzeitiges Heizen und Kühlen Emissionseinsparung in tonnen / %; p.a. Amortisation Dürr thermea GmbH 24 in Jahren 78 % 1,6 630 / 80 % < 5 - / 40 % 2,0 - / 55 % 2,6 114 / - 1,5 510 / - 95 / - 2,5 - / 45 % < / 32 %
25 Herr Jan Hübner, Senior Manager Adresse: Dürr thermea GmbH Jakobsdorfer Straße Ottendorf-Okrilla Telefon: Web: VIELEN DANK! Änderungen vorbehalten. Die Informationen in dieser Präsentation enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall abweichen können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden. 25
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