Abwasser- und Energiekonzepte für Brauereien

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1 Abwasser- und Energiekonzepte für Brauereien Dr.-Ing. G. Seibert-Erling Brauerseminar Oettinger Brauerei am 17. September 2015 Bauerseminar der Oettinger Brauerei am Folie 1

2 zur Person Dr.-Ing. G. Seibert-Erling Maschinenbauingenieur Geschäftsführer der setacon GmbH Beratungsleistungen Umwelt, Verfahren, Energie Persönliches Mitglied in VDI und DWA Mitglied in folgenden Gremien - DWA FA KEK10 Energie - DWA KEK 10.2 Abwasserwärme - DWA AG 6.5 Durchmischung und Belüftung Folie 2

3 Brauerei - Energie - Klimaschutz - (Kosten) Folie 3

4 Stand der Technik - Konzepte - Wissenschaft Folie 4

5 Inhalt, Gliederung (1) Zum Aufwärmen... Verbraucher und Erzeuger, Happy Numbers",... (2) Energieeffizienz Drucklufterzeugung als Beispiel (3) Nachhaltigkeit Sparen Effizienzsteigerung Erneuerbare Energien (4) Energiekonzepte - Energieanalysen Methoden, Instrumente, Kennzahlen, Vorgehensweise (5) Zusammenfassung Folie 5

6 Aufwärmphase Folie 6

7 Energieerzeuger und -verbraucher Erzeuger/Verbraucher km/a: ca. 1,7 kw Kraftwerk Kläranlage EW Windrad Haushalt 6 Personen Spülmaschine Gefriertruhe (neu) Fax (alt) Kühlschrank Schnurloses Telefon Handy 2,5 Leistung W pro Min Einwohner Max im Mittel 800 MW 1000 MW 1000 MW 70 KW 500 KW 250 KW KW 90 KW 30 W 20 KW 600 W W 32 W 1,7 W 375 W 21 W 13 W W 1,4 W 17 W 13 W 209 W 10 W 2W 5W 3W 0 6W 0,25 W Folie 7

8 Energieverbrauch und Energiekosten Wer oder was verbraucht wieviel Energie pro Jahr? Was kostet wie viel pro Person/Durchschnittshaushalt (4 Personen)? 60 kwh/a Rettung der HypoRealEstateBank Stromkosten 2 kwh/a Stromkosten der Kläranlage EEG-Umlage Abwassergebühren 500 EUR/a 180 EUR/a EUR/a iphone Kühlschrank (energieeffizient) Folie 8

9 (Energie-)Kosten für private Haushalte Verbrauchswerte Kühlschrank (energieeffizient) Kläranlage pro Person iphone 60 kwh/a 40 kwh/a 2 kwh/a Kosten pro Haushalt (4 Personen) Stromkosten EUR/a EEG-Umlage 180 EUR/a Abwassergebühren 500 EUR/a Stromkosten der Kläranlage Rettung der HypoRealEstate-Bank 32 EUR/a 290 x 4 = EUR Folie 9

10 Abwasser und Bier rein energetisch gesehen Abwasser Energieinhalt: Abwasseranfall: Bier 0,384 kwh/ew d 150 l/ew d spezifische Energie:2,56 Wh/l Alkoholgehalt: 5% bzw. 50 ml/l Dichte Alkohol: 0,78 kg/m³ somit 39 g Heizwert: 6,3 kwh/kg spezifische Energie:250 Wh/l Energie reicht für ½ Jahr Bauerseminar der Oettinger Brauerei am Folie 10

11 Energieeffizienz Folie 11

12 Ergebnisse Effizienzsteigerung Turboverdichter, Bj Turboverdichter, Bj Folie 12

13 Effizienzsteigerung Leistungsvergleich VD01 und VD02 Leistungsaufnahme in kw VD03 und VD VD Menge in cbm/h Folie 13

14 Nachhaltige Energiekonzepte Folie 14

15 Nachhaltigkeit ist das Gegenteil von Nach mir die Sintflut kwh Strom 16 MJ/kg = kg x Stromverbrauch KW Strombezug EV U kwh Primärenergie kwh Wärme kwh/a 25 Anhänger Eigenstromerzeugung KW [kwh] EW x Jahr 2,5 kwh/e a 2006 = Folie 15

16 Broteinheiten 16 MJ/kg = kg x Brote Anbaufläche Stromverbrauch KW Strombezug EV U Photovoltaik Eigenstromerzeugung KW x [kwh] EW x Jahr 2,5 kwh/e a 2006 = Brote 1 Mio. EUR Folie 16

17 Energiekonzepte Energieanalysen Folie 17

18 Systematische Energieanalysen Fachwissen - Beispiele - Hilfsmittel Handbuch Energie in Kläranlagen Musteranalysen Arbeitsinstrumente EDVProgramm NRW 1999: Handbuch Energie in Kläranlagen 2015: Arbeitsblatt DWA-A 216 Energiecheck und Energieanalysen 2015/16 Handbuch Energie in Kläranlagen - Neuauflage Bauerseminar der Oettinger Brauerei am Folie 18

19 Ergebnisse einer Energieanalyse Ist-Zustand IW Nach Umsetzung aller Maßnahmen RW besser als Idealwert schlechter als Richtwert Gesamter spezifischer Stromverbrauch kwh/ew*a Elektrizitätsverbrauch Belebung kwh/ew*a Faulgasumwandlung in Elektrizität % Spezifische Faulgasproduktion l/kg otr Eigenversorgungsgrad Elektrizität % autark Bauerseminar der Oettinger Brauerei am Folie 19

20 Verfahrensabläufe Energieverbrauch Bauerseminar der Oettinger Brauerei am Folie 20

21 Energetische Kennzahlen Bauerseminar der Oettinger Brauerei am Folie 21

22 Verbundprojekte Folie 22

23 Kläranlage München - Gut Großlappen Energetische Kenngrößen Ausbaugröße: 2 Mio. EW Gasanfall 11 Mio. m³/a Stromverbrauch ca. 50 Mio kwh/a Wärmebedarf ca. 16 Mio. kwh/a Energetische Perspektive Mitversorgung der Allianz-Arena, die noch ohne erneuerbare Energie konzipiert wurde (ErdgasRasenheizung) elektrische Leistung 12 MW Kälteleistung 3,2 MW Wärmeleistung 5,2 MW Bauerseminar der Oettinger Brauerei am km Folie 23

24 Kläranlagen und Ihre Umgebung Köln Flughafen Wahn Im Umkreis von weniger als 1 km vorgefunden: Kläranlage - Erschließungs-gebiet Kläranlage - Einkaufszentrum Hotel - Wohnanlage Frankfurt Infrafutur Vielfalt der Akteuren, Innovations- und Qualitätswettbewerb, Demokratisierung der Ver- und Entsorgung Kläranlage - Fußballarena Kläranlage - Gewächshäuser Landesbehörde Schlosspark - Kläranlage 2 Wasserkraftanlagen Kläranlage - Sektkellerei Dezentralisierung verleiht Marktmacht auf den nationalen Märkten Kläranlage - McDonalds Gewerbegebiet positive Nettobeschäftigungseffekte Kläranlage - Fleischereibetrieb Import von Energie durch nationale Wertschöpfung reduzieren Bauerseminar der Oettinger Brauerei am Folie 24

25 Energierecht Januar 2015 EU RL 2009/72/EG EL BiMarkt ersetzt: RL 2003/54/EG RL 2009/73/EG EG BiMarkt ersetzt: RL 2003/55/EG RL 2006/32/EG Energieeff. und -dienstleistungen RL 2012/27/EU Energieeffizienz RL 2003/96/EG Besteuerung v. EG Erzeugnissen und elektr. Strom RL 2009/28/EG ern. Energien ersetzt: RL2001/77/EG /30/EG EU-Kom Vorschlag RL ern. Energien RL 2004/8/EG KWK BRD Gesetze EnWG Liberalisierung des Energiemarktes 06/2011 Atomausstieg EDL-G 2010 Effizienzgesetz StromStG 1999/2010 EnergieStG 03/2011 (wird noch verhandelt) Klimaschutzgesetz NRW Verordnungen BTOElt 2001 KAV 2006 AVBEItV 2002 NAV 2006 Gas NEV Gas NZV Strom NEV Strom NZV EEG 2011/ / / EEG Wärme 2008 KWKG 2009/2012 Novellierung EEG-Monitoring 2016 StromStV 2011 EnergieStV 02/2012 BiomasseV 2001 Ausführung Nationale Regulierungsbehörde DIN-EN ISO Energiemanagementsystem Evtl. DIN EN Energieeffizienzdienstleistung Zuständigkeit/ Federführung BMWi BMWi Hauptzollamt Vergütung durch: Energiewirtschaft Steuertarif, Erstattung, Befreiung gemäß StromStG/MinöStG BMF Bauerseminar der Oettinger Brauerei am Nutzungsverpflichtung bei Neubauten Preis: festgelegt in EEG BMWi Vergütung durch Energiewirtschaft Preis: Baseload EEX BMWi BMWi Folie 25

26 Zusammenfassung und Ausblick Reinigung der Abwässer aus Brauereien ist energieaufwändig Neues Verfahren: Deammonifikation (geeignet für warmes Abwasser, hohe Kohlenstoffbelastung) Möglicherweise lohnt eine (Vor-)Behandlung mit Energiegewinnung (anaerobe Stufe) Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung hohe Einsparpotenziale! Verbundprojekte mit örtlichen Kläranlagen als Alternative Kläranlagenbetreiber suchen nach Energiesenken (Gas, Strom und Wärme) Starke Abhängigkeit von energierechtlichen Randbedingungen Wirtschaftlichkeit der Eigenerzeugung sorgfältig prüfen Bauerseminar der Oettinger Brauerei am Folie 26

27 Im (Ab-)wasser steckt unendlich viel Energie auch im Bier! Dr.-Ing. Gerhard Seibert-Erling Setacon GmbH Augustinusstrasse 9b Frechen Tel. (02234) Kontaktaufnahme: Folie 27