Fernwärme DIE KOMFORT-ENERGIE

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1 Fernwärme DIE KOMFORT-ENERGIE Aktuelle Entwicklungen in der solaren Fernwärme Dipl.-Ing. Thomas Pauschinger Solites - Steinbeis Forschungsinstitut für solare und zukunftsfähige thermische Energiesysteme Stuttgart,

2 Inhalt Eckpunkte 2015 zur solaren Fernwärme Typen von Solarthermieanlagen in der Wärmeversorgung Wirtschaftlichkeit Marktbereitung 2

3 Eingangsthesen zur solaren Fernwärme Anlagen entstehen auf internationaler Ebene im Leistungsbereich bis 50 MW th. Wärmegestehungskosten unter 50 /MWh (netto, zzgl. Förderung) Veränderte Betriebssituation bei der Fernwärmeerzeugung durch Wandel am Strommarkt, hierdurch kürzere Laufzeiten der KWK und Möglichkeit zur Substitution von Heizkesselwärme 3

4 Solare Fernwärme Markstatus für Europa 4

5 Zentrale Einbindung 5

6 Dezentrale Einbindung 6

7 Typen von Solarthermieanlagen in der Fernwärmeversorgung 1. Solare Wärmenetze zur Quartiersversorgung 2. Solare Wärmenetze mit Langzeitwärmespeicher und hohen solaren Deckungsanteilen für Wohngebiete und Quartiere 3. Dezentral eingebundene Solaranlage in Quartieren (Beispiel SE) 4. Solare Wärmenetze für Dörfer und Kleinstädte (Beispiele DK, AT und DE) 5. Mittelgroße solare Fernwärmesysteme mit gekoppelter Strom- und Wärmeerzeugung (Smart District Heating, Beispiel DK) 6. Dezentral in städtische Fernwärmesysteme eingebundene solarthermische Großanlagen (Beispiel AT) 7. Zentral in städtische Fernwärmesysteme eingebundene solarthermische Großanlagen (Fallstudie) 7

8 Solare Wärmenetze zur Quartiersversorgung Beispiel Stuttgart Burgholzhof Gebiet Zur Niedrigenergiesiedlung modernisiertes Kasernenviertel mit Wohnungen und öffentlichen Gebäuden (Beginn 1996) Fernwärmenetz Leitungslänge: m Kesselanlage: 4,3 MW Solarthermie Kollektorfläche: m² Kurzzeit-Pufferspeicher: 90m³ Solarertrag: 415 kwh/(m² a) solarer Deckungsanteil: 11% (Gesamtwärmebedarf) Betreiber EnBW Energy Solutions GmbH 8

9 Solare Wärmenetze mit Langzeitwärme-speicher und hohen solaren Deckungsanteilen für Wohngebiete und Quartiere Beispiel Crailsheim Versorgungsgebiet Gebäude: 260 WE, Schule, Sporthalle Wärmelast: MWh/a Kollektorfläche: m² (Apertur) Solarer Deckungsanteil: 50 % (gemessen) Wärmespeicher m³ Pufferspeicher m 3 Erdsondenwärmespeicher Sonstige Wärmeerzeugung Wärmepumpe (350 kw), Fernwärmenetz (BHKW) 9

10 Solarkollektoren in Crailsheim Quelle: Stadtwerke Crailsheim 10

11 Erdsonden-Wärmespeicher in Crailsheim, m³,

12 Dezentral eingebundene Solaranlagen in Quartieren Beispiel Gardsten in Schweden Gebiet Renovierung einer 70er-Jahre-Wohnsiedlung Gardstenbostäder (Wohnbaugesellschaft) Fernwärmenetz Göteborg Wärmelast: GWh/a Leitungslänge: km Solarthermie Kollektorfläche: 150 m² (Apertur) Solarertrag: ~300 kwh/(m² a) Einspeisetemperatur: konstant ~80 C Einspeisung Vorgefertigte Übergabestation von Armatec

13 Solare Wärmenetze für Dörfer und Kleinstädte Beispiel Büsingen Wärmeerzeugung ca MWh/a Gesamtinvestition Bioenergiedorf ca. 3,5 Mio. Trassenlänge ca. 5 km 107 Anschlüsse Wohngebäude, Gewerbe, öffentliche Gebäude 13

14 Mittelgroße solare Fernwärmesysteme mit gekoppelter Strom- und Wärmeerzeugung (Smart District Heating) Beispiele: Braedstrup, Dronninglund, Marstal (DK) 14

15 Smart District Heating Beispiel Braedstrup (DK) Fernwärme Braedstrup Produktion: 42 GWh th /a, 22 GWh el /a BHKW: 8 MW th, 7,4 Mw el Elektroboiler: 10 MW Wärmepumpe: 1,5 MW th Gas-Spitzenlastkessel Solarthermie Kollektorfeld: m² HT-Flachkollektoren Energieproduktion: MWh, 16 % (2012) Speicher m³ Erdsonden-Wärmespeicher m³ m³ Pufferspeicher

16 Dezentral in städtische Fernwärmesysteme eingebundene solarthermische Großanlagen Beispiele Wels und Graz (AT) Anlagenbetreiber: Kollektorfläche: FW-Netzparameter: Einspeisetemperatur: p VL,max Δp max Anlage Messe Wels Elektrizitätswerke Wels AG m² CPC-VRK 50 km / 173 GWh/a 85 C konstant 6,4 bar 4,7 bar Anlage Stadion Liebenau, Graz SOLID (Contractor) m² Flachkollektoren 700 km / 973 GWh/a 80 C konstant 8,7 bar 2,5 bar 16

17 Zentral in städtische Fernwärmenetze eingebundene solarthermische Großanlagen (Fallstudie für grossstädtische FW) Bild: Fotolia 17

18 Wirtschaftlichkeit 18

19 SDHplus - Neue Geschäftsmodelle für Solarthermie in Wärme- und Kältenetzen Geschäftsmodelle für solare Nah- und Fernwärme Fallstudien zu first-of-its-kind -Anlagen und innovativen Netzintegrationen Marketingansätze für Fernwärme mit Solarthermie Begleitung von Einsteiger-Ländern ES, FR, HR, LT, PL, SI Internationale SDH-Konferenz Laufzeit: Juli 2012 Juni 2015 Umsetzung in 12 EU-Ländern Deutsche Partner (Koordination): Gefördert durch: 19

20 SolnetBW Solare Wärmenetze Baden-Württemberg Ziele und Ergebnisse: Marktentwicklung von solaren Fernwärmesystemen in BW Verbesserung der politischen, rechtlichen und ökonomischen Randbedingungen Maßnahmen zur Markteinführung, Initiierung von Neuanlagen in BW Technische Ausrichtung: Solarthermische Großanlagen im Leistungsbereich 1-10 MW th für Energiedörfer (Bsp. Büsingen) Mittelgroße städtische Wärmenetze (Bsp. Crailsheim) Großstädtische Fernwärme Laufzeit: November 2013 April 2016 Beteiligte Institutionen: Gefördert durch: 20

21 News Marktstudien Anlagen-Datenbank SDH-Leitfaden Workshops + Kurse Branchenverzeichnis Kontaktstelle 21

22 Kontaktdaten Internetseite: Koordinator: Solites In Kooperation mit: AGFW Gefördert durch: Steinbeis Forschungsinstitut für solare und zukunftsfähige thermische Energiesysteme Dipl.- Ing. Thomas Pauschinger Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK Dr. Heiko Huther Die alleinige Verantwortung für den Inhalt dieser Publikation liegt bei den AutorInnen. Sie gibt nicht unbedingt die Meinung des Fördermittelgebers wieder. Weder der Fördermittelgeber noch die AutorInnen übernehmen Verantwortung für jegliche Verwendung der darin enthaltenen Informationen. 22