Wirtschaftlichkeit von Nahwärmesystemen auf Basis Biomasse. BFW-Praxistag, Wien, SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Ossiach 1

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1 Wirtschaftlichkeit von Nahwärmesystemen auf Basis Biomasse BFW-Praxistag, Wien, SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Ossiach 1

2 Inhalt Ausgangssituation Beispiele für Nahwärmeprojekte d. SWH Technisch wirtschaftliche Standards Analyse der Situation in Österreich Zusammenfassung/Ausblick SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 2

3 Ausgangssituation (1) Grundsätzlich positive Rahmenbedingungen für Energie aus Biomasse national wie international stark gestiegene Fossilenergiepreise erhöhen die Nachfrage nach Energie aus Biomasse Drohgebärden aus Russland fördern Bestreben nach Verringerung der Energieimporte aus dem Ausland Österreich als einer der Pioniere im Bereich der Biomassenutzung in Europa verfügt über umfassendes Know- How (Kesselhersteller, Anlagenbauer, etc.) Österreich ist ein Waldland SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 3

4 Ausgangssituation (2) - Biomasse Anlagen in Österreich Bundesland < 500 kw kw kw kw BGLD KTN NÖ OÖ SBG STK TIROL VBG > kw Gesamtergebnis Gesamtergebnis Quelle: Energieverwertungsagentur 2005 SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 4

5 Beispiele (1) Biomassefernheizwerk Blindenmarkt Gesamtheizleistung: Jahreswärmeabgabe: Biomasseverbrauch: Fernwärmekunden: kw (Biomasse+Öl) 3,8 Mio. kwh ca srm Marktgemeinde Blindenmarkt Hauptschule Blindenmarkt Straßenmeisterei Siedlungsgenossenschaft Alpenland Private Kunden SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 5

6 Beispiele (2) Biomassefernheizwerk Tragwein Gesamtheizleistung: Jahreswärmeabgabe: Biomasseverbrauch: Fernwärmekunden: kw (Biomasse+Öl) 4,5 Mio. kwh ca srm Marktgemeinde Tragwein Haupt- u. Volksschule Tragwein Kindergarten Gewerbekunden Private Kunden Wohnhausanlagen SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 6

7 Beispiele (3) Biomassefernheizwerk Dorfgastein Biomassekessel: kw (Ausfallreserve u. Spitzenlast) kw Jahreswärmeabgabe: 5,2 Mio. kwh Biomasseverbrauch: ca srm Fernwärmekunden: Gemeinde Dorfgastein Tourismusbetriebe Gewerbe und Industrie Private Kunden SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 7

8 Technisch wirtschaftliche Standards (1) ÖKL Merkblatt 67 (1999) Empfehlung von Mindeststandards um einerseits eine Mindestwirtschaftlichkeit der Anlage zu erreichen und andererseits die Förderungskriterien zu erfüllen Volllaststunden des Biomassekessels (> h/a) Anschlussdichte des Wärmenetzes (1,2 MWh/Trm) Größe des Brennstofflagers (< 10% des Jahresbedarfs) SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 8

9 Technisch wirtschaftliche Standards (2) Kennzahlen für Biomassefernheizwerk Großarl gemäß Definition aus "Technoökonomische Analyse von Biomasse-Nahwärmeanlagen" der TU Graz - Institut f. Verfahrenstechnik/ Stockinger/Obernberg Art der Kennzahl Jahresnutzungsgrad (allgemein) = Formel abgegebene Wärme Energiesystem p.a. / zugeführte_energie p.a Großarl Kennzahl Österreich-Ø = / = 100 % Benen- nung Jahresnutzungsgrad Kessel = abgegebene Wärme Kessel p.a. / zugeführte_brennstoffwärme_ (Hu) p.a = / = % Jahresnutzungsgrad Gesamtanlage = verkaufte Wärme p.a. / Brennstoffeinsatz_(Hu)_p.a = / = 79 % Kesselvollaststunden = produzierte Wärme Kesselanlage p.a. / Kesselnennleistung = / = h / a spezifischer Stromverbr. = elektr.stromverbr.heizwerk p.a. / Wärmeprod. Heizwerk p.a. = / = 22 kwh/ MWh SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 9

10 Technisch wirtschaftliche Standards (3) Kennzahlen am Beispiel des Biomasseheizwerkes Großarl: Abnehmer- Vollbenutzungsstunden = verkaufte Wärme Abnehmer p.a. / Abnehmer_Nennanschlußleistung = / = h / a mittlere Nennanschlußleist. = Abnehmer-Nennanschl.Leistung / Abnehmeranzahl = / 215 = Kw/Ab- nehmer Netzbelegung (Abnehmerleistung) = Abnehmer-Nennanschl.Leistung / Trassenlänge Netz = / = 0,91 0,5-1,1 kw/lfm Wärmebelegung Netz = verkaufte Wärmemenge p.a. / Trassenlänge_Netz = / = 993 kwh/lfm spezifischer Wärmeverlust Netz = Wärmeverluste Netz p.a. / Trassenlänge_Netz = / = kwh/lfm Jahresnutzungsgrad Netz = verkaufte Wärme p.a. / produzierte_wärmemenge_heizwerk = / = % Gleichzeitigkeitsfaktor = effektive Wärmehöchstlast FW-Netz / Abnehmer Nennanschlßleistung = / = 70 % spezifische Lagerkapazität = Brennstoff-Lagerkapazität [m³] / Jahres_Brennstoffverbrauch [m³] = / = % SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 10

11 Analyse d. Situation in Österreich (1) Hauptprobleme: unzureichende Wärmebedarfserhebung (Überschätzung d. Wärmebedarfs) Anlagen werden nicht bivalent dimensioniert (Ölkessel wird nur als Ausfallsreserve genutzt) Ungenutzte Kapazitätsreserven bei der Wärmeerzeugung oder beim Wärmenetz Hydraulische und regelungstechnische Probleme Brennstoffqualität ungeeignet für gewähltes Feuerungssystem SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 11

12 Analyse d. Situation in Österreich (2) kw Durchschnittliche Jahresdauerlinie Auslastung Nahwärmenetz von Biomassefeuerungen geschätzte Werkabgabe Nahwärmenetz Spitzenlast Summe Biomasse-anlage Bio-Kessel Stunden SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 12

13 Analyse d. Situation in Österreich (2) Durchschnittliche Auslastung von Biomassefeuerungen Werkabgabe Warmwassernetz Energiemenge Nahwärmenetz kwh/a Summe Nahwärmenetz kwh/a Leistung Energiemenge Vollaststunden Kessel in % in kw in % in kwh/a Biomassekessel 1 37,5% ,2% Biomassekessel 2 25,0% ,8% Summe alternativ Energie 62,5% ,0% Spitenzlastabdeckung: 37,5% ,0% Summe: 100,0% ,0% SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 13

14 Analyse d. Situation in Österreich (2) Durchschnittliche Auslastung von Biomassefeuerungen SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 14

15 Analyse d. Situation in Österreich (3) Volllaststunden von Biomassefeuerungen SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 15

16 Analyse d. Situation in Österreich (4) Ölanteil a.d. Wärmeerzeugung bei Heizwerken mit Ölkessel SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 16

17 Analyse d. Situation in Österreich (5) Kesselvolllaststunden und Ölanteil SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 17

18 Analyse d. Situation in Österreich (6) Durchschnittliche Wärmebelegung der Netze SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 18

19 Analyse d. Situation in Österreich (7) Wärmebelegung der Netze SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 19

20 Analyse d. Situation in Österreich (8) Stellt die Finanzierung der Ersatzinvestitionen ein gravierendes Problem dar? SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 20

21 Analyse d. Situation in Österreich (9) Durchschnittliche Wärmebelegung und finanzielle Situation SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 21

22 Analyse d. Situation in Österreich (10) Wärmebelegung - Netzverluste SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 22

23 Analyse d. Situation in Österreich (11) Spezifischer Stromverbrauch der Anlagen SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 23

24 Zusammenfassung/Ausblick (1) Die Auslastung der Biomassekessel ist eine wirtschaftlich relevante Größe, aber nur 22,5% der nach 1999 errichteten Anlagen erreicht annähernd die empfohlenen Richtwerte erhebliche Fortschritte wurden im Bereich der Temperaturspreizung und der Senkung des spezifischen Stomverbrauches erreicht kritische Situation bei der Wärmebelegung des Netzes - 64% der Anlagen liegen unter 1000 kwh/lfm (lt. Ökl. mind kwh/lfm) dadurch hohe Netzverluste im Bereich von 20-30% Gebäudekosten österr. Heizwerke liegen im internationalen Vergleich doppelt so hoch wie in Schweden oder Frankreich mehr als die Hälfte der Betreiber werden gravierende Probleme mit der Finanzierung von Reinvestitionen haben Quelle: EVA SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 24

25 Zusammenfassung/Ausblick (2) eine konsequente Umsetzung des Qualitätsmanagements wie seit dem 2. Halbjahr 2006 eingeführt, sollte zu erheblichen Verbesserungen führen Intensivierung der Bemühungen um die Aus- weiter- bzw. Fortbildung der um die Errichtung von Biomasseheizwerken agierenden Personen SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 25

26 SWH = Strom und Wärme aus Holz Heizwerke Errichtungs-Betriebs GmbH Pummergasse Purkersdorf SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Ossiach 26

27 Technisch wirtschaftliche Standards (5) Statische Kostenrechnung laut VDI Übersicht Investitions- kapitalgeb. Instand- verbrauchsgeb. betriebsgeb. SummeWärmekosten spezifischewärmekosten ATS ATS p.a. ATS p.a. ATS p.a. ATS p.a. ATS p.a. ATS / MWh verk. Baukosten Heizhaus + Lager ,48 Lager ,00 Außenanlage + Aufschl ,01 Aufschließungskosten ,00 Fernwärmenetz 0,00 Rohrleitungen ink.grabung ,94 Grabungsarbeiten ,00 Wärmeübergabestationen ,30 Maschinenbauliche Investitionen 0,00 Feuerung und Kessel+Kamin ,47 Rauchgasreinigung ,00 Aschebehälter und -förderung ,45 Wärmerückgewinnung ,27 Brennstoffbeschickung ,00 Krananlage ,00 E-Installation ,30 H-Installation ,16 Stahlbau ,52 Spitzenlastabdeckung ,71 KWK-Modul Fahrzeuge ,21 Planung ,81 Holzhof ,84 Sonstiges (Grundkosten) ,00 Summe Investkosten netto Brennstoffkosten 0,00 Biomasse ,03 Öl / Gas / Sonstige ,17 Weitere Betriebs- und verbrauchsgebundene Kosten 0,00 Personalkosten ,66 Strom ,81 sonstige Kosten (Sachaufwand) ,45 Grundstückskosten 0 0 0,00 Summe der Kosten ,58 Spezifische Wärmekosten mit För 0, ,0 104,1 259,0 130,1 664,20 Demgegenüber beträgt der durchschnittliche Wärmepreis [ATS/Kwh verk ]: 0,72 SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 27

28 Technisch wirtschaftliche Standards (4) Kennzahlen am Beispiel des Biomasseheizwerkes Großarl: spezifische Investitionskosten (Abnehmer) = Investitionskosten Gesamtanalge / Abnehmer_Nennanschlßleistung = / = S/kW Investitionskosten Gesamtanalge / Verkaufte Energie / = 7,115 spezifische Investitionskosten (Kessel) = Investitionskosten Gesamtanalge / Nennleistung Biomassekessel = / = S/kW spezifische Investitionskosten (Netz) = Investitionskosten Netz / Trassenlänge_Netz = / = S/lfm Wärme- Erzeugungskosten = (Kapitalkosten + Auszahlungen) p.a. / verkaufte Wärmemenge p.a. = / = 0,86 S/kWh mittlerer Wärmeverkaufspreis = Einzahlungen Wärmeverkauf p.a. / verkaufte_wärmemenge p.a. = / = 0,86 0,74 S/kWh Brennstoffpreis = Ausgaben Brennstoff p.a. / Energieinhalt_Brennstoff (Hu) = / = 0,11 0,18-0,2 S/kWh Fließgeschwindigkeit Heizwerk-Ausgang bei: DN 200 t = 25 C 3,03 m/sec SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 28

29 Analyse d. Situation in Österreich (12) Lagerkapazität in % des Brennstoffverbrauches SWH/Rohrmoser/Fellinger BFW-Praxistag Wien 29