Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung dargestellt am Klinikum Ludwigsburg

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1 Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung dargestellt am Klinikum Ludwigsburg EKL Energieversorgungsgesellschaft Klinikum Ludwigsburg mbh Hartmut Reichel

2 Vorstellung EKL Die Gesellschafter der Energieversogungsgesellschaft Klinikum Ludwigsburg mbh: Kliniken Ludwigsburg-Bietigheim ggmbh Gesellschaft für wirtschaftliche Energieversorgung mbh (GWE) Alb-Elektrizitätswerk Geislingen-Steige eg (AEW) Geschäftsführer: Herr Thorsten Gamm Betriebsleiter: Herr Hermann Holdorff 2

3 Tätigkeitsbereiche EKL Die EKL ist ein Dienstleister in den Bereichen: Strom, Wärme, Dampf, Klimakälte, Warmwasser. Planung, Finanzierung, Bau und Betreuung der Anlagen Betreuung aller Anlagen zentral in LB mit Früh-, Spätschicht und Bereitschaft Controlling und Einkauf der Energieträger 3

4 EKL-Standorte Ludwigsburg: Klinik + Albert-Knapp-Heim Bietigheim-Bissingen: Krankenhaus Stuttgart: Sportklinik, Karl-Olga-Klinik Markgröningen: Orthopädische Klinik + LWV Marbach: Krankenhaus Mühlacker: Krankenhaus (EKK) Neuenbürg: Krankenhaus + Seniorenzentrum Bruchsal: Fürst-Stirum-Klinik Vaihingen (Enz): Tagesklinik 4

5 Bild EKL-Zentrale 5

6 Kennzahlen EKL 2016 Mitarbeiter: 4 Büro, 8 Gewerblich Warte/Leitstand und Betriebsbüro in LB Umsatz: 6 Mio. (ohne Energie) Gasumsatz: 144,8 GWh (Hs) Stromumsatz: 39,8 GWh el davon Eigenerzeugung: 34,5 GWh el entspricht Durchschnitts-Haushalte (2015) Wärme: Dampf: Klimakälte: 55,7 GWh th 23,8 GWh th 5,3 GWh th 6

7 Installierte Leistungen EKL 2016 Stromerzeugungsleistung BHKW: 6,0 MW Wärmeleistung BHKW: 7,5 MW Dampfleistung BHKW: 2,3 MW Heizleistung Kessel: 26,7 MW Dampfleistung: (30,8 to/h) 20,7 MW Kälteleistung: 10,9 MW 7

8 Austausch BHKW3 im Jahr 2014 Grundlagenermittlung, Planung Budgetplanung / Investitionskosten Simulation, Variantenprüfung Betriebskosten Wirtschaftlichkeitsberechnung 8

9 Grundlagenermittlung, Planung Strom- und Wärmebedarf des Kunden ermitteln Standort, Einbringung Hydraulischer Anschluss: Heiz-, Kühlwasser, Regelungskonzept, Schema, 3D-Planung Elektrischer Anschluss: NSHV, Dimension Zuleitung, Hilfsantriebe Leittechnik: Programmierung, Visualisierung Schall: Körperschall, Schalldämmkabine, Schalldämpfer für: Abgas, Zuluft, Abluft Lüftung: Wärme, Luftmenge, Leitungsführung 9

10 Grundlagenermittlung, Planung Spezifische Anforderungen an BHKW: Hohe Heizwassertemperaturen von 105/95 C für Betrieb der Absorptionskältemaschinen 551 kw el oder Normale Heizwassertemperatur von 90/75 C für Heizbetrieb (Winter) 573 kw el Zusätzlicher Abgasbrennwertwärmetauscher mit Bypass und Edelstahlinnenzug in Kamin (60 m) Genehmigung BImSchG, Umweltzone 10

11 Technische Daten BHKW3 Elektrische Leistung: 551 / 573 kwel Thermische Leistung: 670 / 703 kwth Wirkungsgrad elektrisch (Werk): 40,6 / 40,7 % Wirkungsgrad thermisch (Werk): 49,3 / 50,0 % Wirkungsgrad elektrisch (EKL): 37,9 % Wirkungsgrad thermisch (EKL): 48,8 % Emissionswerte (5% O 2 ): NO X : 500 mg/nm³ CO: 300 mg/nm³ Fabrikat: GE Jenbacher JMS 312 GS-N.LC 11

12 Betriebsdaten BHKW3 Stromerzeugung: MWh el davon ausgespeist in öfftl. Netz: MWh el Wärmeerzeugung: MWh th Durchschnittliche Leistung: kw el Auslastung nach Betriebsstunden: ,9 % 12

13 Investkosten Budget: 1,6 Mio mit größerem BHKW, Wärmepumpe und inkl. 5% Risikozuschlag Tatsächliche Investition:

14 Betriebssimulation für neue Systeme (Eisspeicher): 1 Jahr mit ¼-Stunden-Werten für alle Parameter bzw. Zählerwerte der Erzeuger und Verbraucher (Strom, Wärme, Kälte, Speicher, Außentemperatur) Wirtschaftlichkeitsbetrachtung nach VDI 2067 Blatt 1 für bekannte Anlagen: mit allen Energiemengen der vorangegangenen 3 Jahre, Laufzeiten, Energiekosten, Umlagen (EEG), Steuern, Abgaben, Instandhaltungs- und Betreuungskosten mit Förderungen wie KWK-Förderung und Energiesteuerrückerstattung 14

15 Kostenvergleich zu Beginn Varianten: 1. Bestehendes BHKW abschalten -> Kosten von 10,6 Mio für Fremdstrom 10 a 35,5 % Arbeitspreis, 64,5 % Steuern, Umlagen, Abgaben 2. Bestehendes BHKW (16 a alt) weiter betreiben -> Ausfallrisiko ca durch ungeplanten Ausfall (ca. 10 Monate) 3. Bestehendes BHKW austauschen -> Nachteil / 10 a zu Variante 2 -> Vorteil / 15 a zu Variante 2 15

16 Kostenvergleich Rückblick Varianten: 1. Bestehendes BHKW abschalten: 10,7 Mio / 10 a 16,0 Mio / 15 a 2. Bestehendes BHKW (17 a) betreiben: 8,1 Mio / 10 a 12,1 Mio / 15 a 3. Bestehendes BHKW austauschen: 7,8 Mio / 10 a 11,3 Mio / 15 a 16

17 Formalitäten vor IBN Anmeldung des BHKW bei der BAFA je nach elektrischer Leistung > oder < 50 kw Meldung an das Hauptzollamt zur Rückerstattung der Energiesteuer nach 53 Energiesteuergesetz Meldung an Netzbetreiber während Planung Zulassungsbescheid BAFA an Netzbetreiber für Auszahlung der KWK-Förderung Meldung an Bezirksschornsteinfeger 17

18 CO 2 -Einsparung BHKW3 erzeugte bisher: MWh Strom MWh Wärme t CO 2 Strommix Deutschl. 2014: t CO 2 + Kessel (h = 90%) t CO t CO 2 Einsparung: 38% t CO 2 18

19 Optimierung BHKW-Betrieb Absorptionskältemaschine für Wärmenutzung und Kälteerzeugung im Sommer Leistungsrampe nach Heizwasserspeicherfüllgrad (wärmegeführte Regelung) Netzbezugsregelung (stromgeführte Regelung) Eisspeicher für Klimaanlage als Stromspeicher Bessere BHKW-Auslastung in der Nacht Vermeidung von Fremdstrombezug tagsüber 19

20 3D-Modell BHKW3 20

21 Bild BHKW3 u. AWT1 21

22 Bilder BHKW3 22

23 Bild Eisspeicher ohne Deckel 23

24 Bild Eisspeicher Wärmetauscher 24

25 ENDE Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 25