am Beispiel der EC-Jung Stiftung Hamburg

Transkript

1 Mini BHKW-Check am Beispiel der EC-Jung Stiftung Hamburg Frederik Wache Martin Ebel 1

2 Ablauf Teilnehmer füllt Formular aus: Angaben zum Gebäude, zum bestehenden Heizsystem, zum Verbrauch Auswertung Berechnungsprogramm Besichtigung der Heizzentrale Betrieb eines BHKWs energetisch und wirtschaftlich sinnvoll??? Entscheidungshilfe für den wirtschaftlichen Einsatz eines BHKW 2

3 Formular Angaben sind wichtig und bestimmen den Erfolg des Checks! 3

4 Berechnungsprogramm Eingabe: - Verbrauchsdaten und Jahr - Energiebezugspreise - Kesselleistung, Wirkungs- und Nutzungsgrad -durchschnittlicher Warmwasserbedarf Berechnungen: - Gegenüberstellung von 3 verschiedenen BHKW Modulen -energetisch, wirtschaftliche Berechnungen Ausgabe: - temperaturbereinigter Heizwärmebedarf - Laufzeit BHKW-Module - Deckungsanteil Wärmebedarf durch BHKW - Primärenergieeinsparung -CO 2 -Einsparung - jährliche (Kosten)Einsparungen -Amortisation der Investition 4

5 Berechnungsprogramm Wirtschaftlichkeit der KWK ist gegeben durch: - Erlöse (Förderung durch das KWK, vermiedenes Netzentgelt, Einspeisevergütung, Energiesteuerbefreiung) -Verdrängung Netzbezug bei Stromeigenverbrauch verbrauchsgebundene Kosten BHKW und Kessel + betriebsgebundene Kosten BHKW (Wartung, Instandsetzung) + sonstige Kosten BHKW (Versicherung, Verwaltung) Erlöse = jährliche Kosten BHKW-Anlage annuitätischevergleichsrechnung: Vergleich der jährlichen Kosten für die Integration eines BHKWs zu den verbrauchsgebundenen Kosten der Bestandskesselanlage jährliche Einsparung = jährlich Kosten BHKW Anlage jährlich Kosten Bestandsanlage 5

6 Ernst und Claere Jung Stiftung - Altenheim, Pflege- und Seniorenwohnungen - Eröffnung Sanierung 2010/11 6

7 Ausgangssituation - 2 Brennwertkessel 246 kw(viessmann, Vitocrossal 200, Erdgas, BJ: 2007) - Warmwasserspeicherladesystem (NL= 132, 2 x 500 Liter) -5 Heizkreise - Sanierung des Bestandsgebäudes und Erweiterung um Neubau - Verbrauchsdaten aus Energiebedarfsausweis nach EnEV Gebäudenutzfläche Altbau: m² Gebäudenutzfläche Altbau: 539 m² Tabelle 1 Energieverbrauch Gebäude kwh/a Endenergie Heizwärme Strom Altbau vor Sanierung Gas-und Stromrechnung Altbau nach Sanierung Neubau Alt- und Neubau Energiebedarfsausweis Reduzierung Brennstoffenergie durch Sanierung um das 3-fache 7

8 Gasverbrauch - Aufteilung des Endenergieverbrauchs auf die Kalendermonate eines Jahres Gasverbrauch / Monat: Gasverbrauch [kwh(ho)] Monat 8

9 Energiebedarfsstruktur - Außentemperaturbereinigung nach VDI 3807 (langjähriges Mittel der Gradtage für Hamburg und Bezugsjahr) Außentemperaturabhängiger Verbrauchsanteil (Heizung) Außentemperaturunabhängiger Verbrauchsanteil (WWB + Prozesswärme) Energiebedarfsstruktur eines Jahres WWB und Prozesswärme Heizwärme Leistung [kw] Monat 9

10 Auswahl BHKW-Optionen - Vergleich von 3 BHKW Varianten - EC-Jung Stiftung favorisiert Variante 1 Tabelle 2 Auswahl BHKW Module Variante Modul Hersteller th. Leistung in kw 1 G 5.5 Brennwert Senertec 15 2 XRGI 15G-TO EC Power 30 3 Mephisto G18 KraftWerK Kraft-Wärme Kopplung GmbH 39 10

11 Jahresdauerlinie - Anpassung der BHKW-Module an die Jahresdauerlinie - erzeugte elektrische und thermische Energie sind damit bekannt Grundlage für wirtschaftliche und energetische Berechnung Wärmeleistung [kw] Jahresdauerlinie der benötigten Wärmeleistung BHKW 1 BHKW 2 BHKW 3 Temperaturunabhängige Leistung (WWB + Prozessw.) Temperaturabhängige Leistung (gestapelt) Anzahl Stunden pro Jahr 11

12 Energetische Auswertung I 12

13 Energetische Auswertung II 13

14 Energetische Auswertung III 14

15 Wirtschaftliche Auswertung I 15

16 Wirtschaftliche Auswertung II 16

17 Wirtschaftliche Auswertung III 17

18 Wirtschaftliche Auswertung IV 18

19 Vergleich der Varianten -je nach Leistungsgröße und Laufzeit des Moduls kann entsprechende Menge Primärenergie-und CO 2 -Emissionen eingespart werden -BHKW 3 reduziert im Vergleich zu BHKW 1 über das doppelte an Primärenergie und CO 2 -Emissionen bei einer geringeren Amortisation!! Vergleich der Varianten Primärenergieeinsparung durch KWK CO2-Einsparung durch BHKW Primärenergieeinsparung durch KWK [%] 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% CO2-Einsparung durch BHKW [t/a] 0% BHKW 1 BHKW 2 BHKW

20 Fazit - von der EC-Jung Stiftung eingesetzte Planungsbüro zog vor dem Check BHKW Variante 1 (Senertec Dachs, 5.5 Brennwert) in Betracht -durch den Check konnte gezeigt werden, dass ein BHKW-Modul mit größerer thermischer Leistung: -die jährlicher Kosten reduziert - die Amortisation verringert -CO 2 -Emissionen und Primärenergie einspart -Empfehlung: -Variante 2 oder 3 - Parallelschaltung von Kessel und BHKW (Brennwertkessel) Tendenz zu Variante 2 (EC-Power 15 kw el ) -mit (relativ) einfacher Berechnung lassen sich BHKWs dimensionieren und dem Wärmebedarf des Objektes anpassen durch fachgerechte Dimensionierung des BHKWs kann auch ein Beitrag zum Umweltschutz geleistet werden! 20

21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. 21