Energiekonzept Erzabtei Sankt Ottilien

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Dörte Meinhardt
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Ebert-Ingenieure Energiekonzept Erzabtei Sankt Ottilien 2. Projektbesprechung am 1.5.

1 Ebert-Ingenieure Energiekonzept Erzabtei Sankt Ottilien 2. Projektbesprechung am Nürnberg München Frankfurt Gera Berlin Leipzig Düsseldorf Fürth Hamburg Stuttgart Moskau Washington 1

2 Planungsgrundlagen Inhalt Grundlagen Potential Biomasse Biogas Potential Biomasse Rapsöl Energiekonzept Gegenüberstellung der Varianten Detailbetrachtungen zwischen Var. 3 und Var. 4 2

3 Ebert-Ingenieure Potential Biomasse Nürnberg München Frankfurt Gera Berlin Leipzig Düsseldorf Fürth Hamburg Stuttgart Moskau Washington 3

4 Grundlagen Potential Biomasse - Biogas Substrate Rinder GV 6 283,3* Schweine GV 25,9 23* Geflügel GV - 2,2* FfE spezifischer Ertrag Jahresertrag Jahresertrag spezifischer Gülleertrag t FM/(GV*a) 16,3 978 t FM/a 17,5** t FM/a spezifischer Gülleertrag t FM/(GV*a) 16,3 422 t FM/a 17,5** 43 t FM/a Spezifischer Mistertrag t FM/(GV*a) ,5** 354 t FM/a spezifische Biogaserträge Biogasertrag Biogasertrag Rindergülle m³/t FM m³ Biogas/a 25** m³ Biogas/a Schweinegülle m³/t FM m³ Biogas/a 3** 12.9 m³ Biogas/a Geflügelmist m³/t FM - - 8** m³ Biogas/a Summe: m³ Biogas/a m³ Biogas/a Jahresenergieertrag: MWh/a Brennstoffleistung BHKW: kw (bei 5.5 h/a) *Quelle: Angaben St. Ottilien **Quelle: Basisdaten Biogas Deutschland Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.v. EB 4

5 Grundlagen Potential Biomasse - Biogas Schlüssel für die Berechnung von Großvieheinheiten (GV) Rindvieh GV/Tier Anzahl Tiere GV Kälber und Jungvieh bis 1 Jahr (einschl.,3 Mastkälber, Starterkälber und Fresser) ,3 Jungvieh, 1 bis 2 Jahre alt,7 1 7 Färsen (älter als 2 Jahre), Mastrinder, Kühe (einschl. Mutter- und Ammenkühe mit den dazugehörigen Saugkälbern) Kühe 1 1, ,8 Zuchtbullen, Zugochsen 1,2 1 1,2 Schweine GV/Tier Anzahl Tiere GV Ferkel bis etwa 12 kg,1 Ferkel über 12 kg bis etwa 2 kg,2 Ferkel und Läufer über etwa 2 kg,6 bis etwa 45 kg 5 3 Läufer über etwa 45 kg bis etwa 6 kg, Mastschweine, Jungzuchtschweine,16 bis etwa 9 kg Zuchtschweine (einschl. Jungzuchtschweine über etwa 9 kg),33 Schafe GV/Tier Anzahl Tiere GV Schafe bis 1 Jahr,5 Schafe über 1 Jahr,1 Pferde GV/Tier Anzahl Tiere GV Pferde unter 3 Jahre und Kleinpferde,7 Pferde ab 3 Jahre 1,1 Geflügel Tier/GV Anzahl Tiere GV Jungmasthühner und Junghennen 42 (1 Altersgruppe, Maximalgewicht 1.2 g) 12 2,86 Jungmasthühner und Junghennen (2 und 625 mehr Altersgruppen, Maximalgewicht 8 g) 56 8,96 Legehennen (1 Umtriebseinheit, 31 Maximalgewicht 1.6 g) 26 8,39 Legehennen (2 und mehr Umtriebseinheiten, 33 Maximalgewicht 1.5 g) Anmerkung: Eine Großvieheinheit entspricht 5 kg Lebendgewicht durchschnittlich gehaltener Tiere. Quelle: KTBL-Taschenbuch Landwirtschaft (1998/1999); VDI-Richtlinie

6 Grundlagen Beispiel Potential Biomasse - Rapsöl thermische Leistung KWK (Zielgröße): kw 25 elektrische Leistung KWK: kw 2 max. Gesamtwirkungsgrad: % 9 Feuerungswärmeleistung KWK: kw 5 Betriebsstunden: h/a 5.5 Benötigte Jahresenergiemenge: MWh/a 2.75 Heizwert Rapsöl: kwh/l 8,9* Jährlich benötigte Menge Rapsöl: l/a 39. Ertrag pro Hektar: l/ha ca ** benötigte Anbaufläche: ha 2 Anbauphase: Jahre/1 4 resultierende benötigte Anbaufläche: ha 8 Anfallender Rapskuchen pro Hektar: t/ha ca. 2,3 2,6** Jährlich anfallender Rapskuchen: t/a 46 Biogasausbeute je Tonne Rapskuchen FM: m³/t 6*** *Quelle: **Quelle: ***Quelle: Basisdaten Biogas Deutschland Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.v 6

7 Grundlagen Potential Biomasse - Rapsöl 7

8 Grundlagen Potential Biomasse - Rapsöl 8

9 Grundlagen Potential Biomasse - Rapsöl 9

10 Grundlagen Potential Biomasse - Rapsöl 1

11 Ebert-Ingenieure Energiekonzept Nürnberg München Frankfurt Gera Berlin Leipzig Düsseldorf Fürth Hamburg Stuttgart Moskau Washington 11

Gegenüberstellung der Varianten Variante (Referenz): Der Jahreswärmebedarf wird zu 1% durch Heizöl abgedeckt Variante 1 (entfallen): Der Jahreswärmebedarf wird anteilig (4% des Zuwachses aus eigenem

12 Gegenüberstellung der Varianten Variante (Referenz): Der Jahreswärmebedarf wird zu 1% durch Heizöl abgedeckt Variante 1 (entfallen): Der Jahreswärmebedarf wird anteilig (4% des Zuwachses aus eigenem Wald) durch Hackschnitzel gedeckt Variante 2 (entfallen): Der Jahreswärmebedarf wird anteilig (1% des Zuwachses aus eigenem Wald) durch Hackschnitzel gedeckt Variante 3a (a+b-unterscheidung entfällt, wird gesondert betrachtet): 5% des Jahreswärmebedarfs werden durch Biomasse gedeckt (Zukauf von Hackschnitzeln) Variante 3b: 5% des Jahreswärmebedarfs werden durch Biomasse gedeckt (Zukauf von Energieholz zur Eigenproduktion von Hackschnitzeln) Variante 4a ( Leuchtturm ): Nach Abschluss der Sanierungsmaßnahmen werden bis zu 1% des Jahreswärmebedarfs durch Biomasse gedeckt (Zukauf von Hackschnitzeln) Variante 4b ( Leuchtturm ): Nach Abschluss der Sanierungsmaßnahmen werden bis zu 1% des Jahreswärmebedarfs durch Biomasse gedeckt (Zukauf von Energieholz zur Eigenproduktion von Hackschnitzeln) 12

13 Gegenüberstellung der Varianten Variante (Referenz): Der Jahreswärmebedarf wird zu 1% durch Heizöl gedeckt. Variante 3: 5% des Jahreswärmebedarfs werden durch Biomasse gedeckt. 1 HHS-Kessel, 2 Öl-Kessel aus Bestand, 1 Öl-Kessel NEU Variante 3.1: Über 5% des Jahreswärmebedarfs werden durch Biomasse gedeckt. 1 HHS-Kessel maximaler Größe, 2 Öl-Kessel aus Bestand, 1 Öl-Kessel NEU Variante 3.2: Bis zu 75 % des Jahreswärmebedarfs werden durch Biomasse gedeckt. 2 HHS-Kessel, 1 Öl-Kessel aus Bestand, 1 Öl-Kessel NEU Variante 3.3: Über 75 % des Jahreswärmebedarfs werden durch Biomasse gedeckt. 2 HHS-Kessel, 2 Öl-Kessel aus Bestand Variante 4 ( Leuchtturm ): Nach Abschluss der Sanierungsmaßnahmen werden bis zu 1% des Jahreswärmebedarfs durch Biomasse gedeckt. 13

Erklärung Variante Variante 3 Variante 3.1 Variante 3.2 Variante 3.3 Variante 4 1% Heizöl Deckung von 5% des Wärmebedarfs aus Biomasse Deckung von über 5% des Wärmebedarfs durch 1 HHS- Kessel (max.

14 Erklärung Variante Variante 3 Variante 3.1 Variante 3.2 Variante 3.3 Variante 4 1% Heizöl Deckung von 5% des Wärmebedarfs aus Biomasse Deckung von über 5% des Wärmebedarfs durch 1 HHS- Kessel (max. Größe) Deckung von bis zu 75% des Wärmebedarfs durch 2 HHS-Kessel und 2 Öl-Kessel (neu + Bestand) Deckung von über 75% des Wärmebedarfs durch 2 HHS- Kessel und 2 Öl- Kessel (Bestand) Nach Sanierung werden bis zu 1% des Wärmebedarfs durch Biomasse gedeckt Heizleistung Biomasse Heizleistung Heizöl Energie aus Biomasse Wärme aus Biomasse (85% Nutzungsgrad) kw kw MWh/a MWh/a Anteil an Biomasse % % 5% 58% 75% 87% 96% Menge Hackgut SRm/a Logistik Hackgut LKW/a Energie aus Heizöl MWh/a Wärme aus Heizöl (9% Nutzungsgrad) MWh/a Anteil Heizöl % 1% 5% 42% 25% 13% 4% Menge Heizöl l/a Logistik Heizöl LKW/a CO 2 -Ausstoss t/a Wärmebedarf (gesamt) MWh/a

15 Vergleich der Wärmemengen Wärmemenge in [MWh/a] Wärme aus Heizöl (9% Nutzungsgrad) Wärme aus Biomasse (85% Nutzungsgrad) Variante Variante 3 Variante 3.1 Variante 3.2 Variante 3.3 Variante 4 15

16 Vergleich der Heizleistungen Heizleistung in [kw] Heizleistung Heizöl Heizleistung Biomasse Variante Variante 3 Variante 3.1 Variante 3.2 Variante 3.3 Variante 4 16

17 Vergleich CO 2 - Ausstoß CO2-Ausstoß in [t/a] Variante Variante 3 Variante 3.1 Variante 3.2 Variante 3.3 Variante 4 17

18 Vergleich Logistik Anzahl der LKW in [1/a] Logistik Heizöl Logistik Hackgut Variante Variante 3 Variante 3.1 Variante 3.2 Variante 3.3 Variante 4 18

19 Jahresdauerlinie Variante Heizleistung [kw] Ölkessel - Bestand 895 kw Ölkessel - Bestand 72 kw Ölkessel - NEU 1285 kw Heizlastverlauf Jahresstunde [h] 19

20 Jahresdauerlinie Variante 3 Heizleistung [kw] Ölkessel - Bestand 895 kw Ölkessel - Bestand 72 kw Ölkessel - NEU 75 kw Hackschnitzelkessel 58 kw Heizlastverlauf Jahresstunde [h] 2

21 Jahresdauerlinie Variante 3.1 Heizleistung [kw] Ölkessel - Bestand 895 kw Ölkessel - Bestand 72 kw Ölkessel - NEU 585 kw Hackschnitzelkessel 7 kw Heizlastverlauf Jahresstunde [h] 21

22 Jahresdauerlinie Variante 3.2 Heizleistung [kw] Ölkessel - Bestand 72 kw Ölkessel - NEU 118 kw Hackschnitzelanlage 1 kw Heizlastverlauf Jahresstunde [h] 22

23 Jahresdauerlinie Variante 3.3 Heizleistung [kw] Ölkessel - Bestand 895 kw Ölkessel - Bestand 72 kw Hackschnitzelanlage 1285 kw Heizlastverlauf Jahresstunde [h] 23

24 Jahresdauerlinie Variante 4 Heizleistung [kw] Ölkessel - Bestand 895 kw Ölkessel - Bestand 72 kw Hackschnitzelanlage 19 kw Heizlastverlauf Jahresstunde [h] 24

25 Jahresdauerlinie Variante 3.3 (Gebäude komplett saniert incl. KWK) Ölkessel - Bestand 72 kw Heizleistung [kw] Hackschnitzelanlage 1285 kw KWK 25 kw (therm.) Heizlastverlauf Jahresstunde [h] 25

26 Jahresdauerlinie Variante 4 (Gebäude komplett saniert incl. KWK) 3.5 Heizleistung [kw] Hackschnitzelanlage 19 kw KWK 25 kw (therm.) Heizlastverlauf Jahresstunde [h] 26

27 Ebert-Ingenieure ideen VERWIRKLICHEN Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Nürnberg München Frankfurt Gera Berlin Leipzig Düsseldorf Fürth Hamburg Stuttgart Moskau Washington 27

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