EFFIZIENZ PLANEN UND GESTALTEN

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1 EFFIZIENZ PLANEN UND GESTALTEN Jahresabschlusstreffen des WVIS e.v., München,

2 Inhaltsverzeichnis 1. Kurzvorstellung Sweco 2. Basis 3. Thermodynamische Simulationen 4. Kältenetze / Kälteerzeugung 5. Elektro- und Leittechnik 6. Bautechnik - BIM 7. Ausblick 2

3 Sweco Gruppe Profil Europas führender Architektur- & Ingenieur-dienstleister Gegründet 1997 (Ursprünge reichen bis 1889) Der Name Sweco ist abgeleitet von Swedish Consultants Architektur- & Ingenieurdienstleistungen Lokale Präsenz mit internationaler Leistungsfähigkeit Flexible & dynamische Netzwerkorganisation Mitarbeiter in 15 Ländern Führende Position in 6 Ländern Umsatz: rd. 1,7 Mrd. Gelistet an der NASDAQ OMX Stockholm AB

4 Sweco GmbH Regional verankert An über 30 Standorten in Deutschland kompetente Ansprechpartner vor Ort für: Planung & Gestaltung Flächenmanagement, Landschaft & Ökologie, Regionalentwicklung, Städtebau, Hochbau, Architektur Transport & Mobilität Verkehrsinfrastruktur, Ingenieurbauwerke, Wasserbauwerke, Projektmanagement Wasser & Energie Wasser- & Abwasserwirtschaft, Hochwasserschutz, Abfallwirtschaft & Geotechnik, Industrie, Energietechnik, Lenders & Investors

5 Sweco GmbH Profil Seit über 50 Jahren für Sie da Über Mitarbeiter Flexible & dynamische Netzwerkorganisation Multidisziplinär 3 Geschäftsfelder untergliedert in 12 Produktbereiche Umsatz: ca. 70 Mio. Über Projekte jährlich

6 Breites Leistungsspektrum Abfallwirtschaft & Geotechnik Architektur Energietechnik Flächenmanagement Hochbau Industrie Ingenieurbauwerke IT für städtische Entwicklung Landschaft & Ökologie Projektmanagement Regionalentwicklung Städtebau Technische Gebäudeausrüstung Verkehrsinfrastruktur Wasser- & Abwasserwirtschaft Wasserbauwerke

7 Leistungen Beratung und Pre-Feasibility Studien Machbarkeitsstudien Vor-, Entwurfs- und Ausführungsplanung UVU, UVP, Gutachten Genehmigungsanträge Ausschreibungen, Vergaben Bauüberwachung, Inbetriebnahme Dokumentation, Re-Dokumentation Projektmanagement Rückbau Thermodynamische Auslegung von Wasser- Dampf-Systemen MVA Konin Bio-HKW Kapiteltal Geothermiekraftwerk Sauerlach

8 Auftraggeber Öffentlich Kommunen I Landkreise Eigenbetriebe I Verbände Straßenbauverwaltung (inkl. DEGES) Verwaltung für Landentwicklung Bundes- & Länderbehörden Privat Investoren & Projektentwickler Industrie Gewerbe Abbauunternehmen I Ver- & Entsorger Planungs- & Ingenieurgesellschaften Deutsche Bahn GuD-Anlage Düsseldorf-Lausward Biomasse-HKW Bergkamen FMG BHKW, Kälte- u. Energiezentrale Ost Windpark Kräfft Neumarkt

9 Dampfversorgung Chempark Dormagen Projekt: Dampfkessel Dormagen Neubau von 10 Flammrohrkessel im Chempark Dormagen Neubau von 1 Wasserrohrkessel im Chempark Dormagen Auftraggeber: Currenta Leistungen Genehmigung und Bauüberwachung inkl. Dokumentationskontrolle Technische Daten 10 x 36,5 MW Feuerungswärmeleistung 1 x 36,5 MW Feuerungswärmeleistung Bearbeitungszeitraum:

10 Heizkraftwerk für Papiermühle Projekt: Heizkraftwerk Stora Enso Hagen-Kabel Neubau eines Industrieheizkraftwerks zur Versorgung einer Papiermühle Installation von 3 Großwasserraumkesseln und einer Gegendruckturbine ( Steuersparturbine ) Auftraggeber: Stora Enso Hagen-Kabel Leistungen Studie, Vorplanung, Entwurf, Genehmigung, Ausführungsplanung, Vorbereitung und Mitwirkung bei der Vergabe, Baubetreuung Technische Daten Dampfparameter: 3 x 45 t/h (22 bar, 220 C) Stromerzeugung ca. 7 MWel Bearbeitungszeitraum: Sonstige HKW für Papierfabriken: IHKW Hermes, HKW Stora-Düsseldorf, Hakle Kimberly, Schulte & Söhne

11 EBS-Heizkraftwerk Bernburg Projekt: EBS-HKW Bernburg Neubau eines EBS-HKW zur Versorgung des Chemiewerkes der Fa. Solvay Auftraggeber: Tönsmeier / Solvay Leistungen Vor- und Entwurfsplanung, Genehmigung, Ausschreibung, Vergabe, Design Review, Bauoberleitung, örtliche Bauleitung Technische Daten EBS-Durchsatz: bis zu Mg/a Dampfmenge an Solvay: bis 240 t/h Dampfparameter: 40 bar, 400 C Elektrische Leistung: 36 MW el Bearbeitungszeitraum:

12 Neubau NH 3 -Kompressionskälteanlage Projekt: Chempark Dormagen Neubau einer NH 3 -Kompressionskälteanlage Auftraggeber: Currenta GmbH & Co. KG Leistungen Basic und Detailed Design, Genehmigungsplanung, Unterstützung der Projektleitung des Kunden, Lead Engineer Technische Daten Zusätzliche Kälteleistung ca. 16 MW Bearbeitungszeitraum:

13 Zertifikate Integriertes Management System (IMS) 13

14 2. Basis Industrieausschuss will höhere Effizienzziele EUROPA. Der Industrieausschuss des Europäischen Parlamentes sprach sich in Brüssel mit knapper Mehrheit für ein anspruchsvolleres Effizienzziel aus als die Kommission. Demnach soll der Anteil der erneuerbaren Energien am Energieverbrauch auf 35 Prozent steigen, die EU soll ihren Energieverbrauch bis 2030 um 40 % reduzieren. Das Vortragsthema lautet Effizienz planen und gestalten nicht effizient planen und gestalten. Im Focus Industrie, Kraftwerke und verfahrenstechnische Anlagen. Die Kommission hatte vorgeschlagen, die Energieeffizienz bis 2030 um 30 % zu verbessern. Es handelt sich um ein verbindliches Ziel für die gesamte EU, das jedoch nicht auf die Mitgliedsstaaten aufgeteilt wird. Daran ändert das Votum des Ausschusses nichts. Die Mitgliedsstaaten müssen sich eigene Ziele setzen, um ihren Beitrag zu leisten. Mit nationalen Plänen sollen Einsparpotenziale über die gesamte Wertschöpfungskette identifiziert werden, von der Energieerzeugung über die Verteilung bis zum Verbrauch. Die Kommission soll in einem ständigen Prozess der Kontrolle dafür sorgen, dass diese Beiträge ausreichen, um das Gesamtziel zu erreichen. Versorgungsunternehmen müssen den Energieverbrauch wie bisher um 1,5 % im Jahr senken. Die Mitgliedsstaaten behalten dabei eine gewisse Flexibilität bei der Wahl der Instrumente aber weniger Ausweichmöglichkeiten als bisher, wenn es um die Zielerreichung geht. Insbesondere dürfen Einsparungen, die vor 2020 erzielt wurden, danach nicht angerechnet werden. Auch beim Ausbau der Erneuerbaren will der Ausschuss weiter gehen als die Kommission, die deren Anteil bis 2030 auf 27 % anheben will. Der Ausschuss sprach sich für 35 % aus. Die Mitgliedsstaaten dürfen von ihren (unverbindlichen) nationalen Zielen um bis zu 10 % abweichen, wenn berechtigte Umstände dies rechtfertigen. Ein Antrag, verbindliche nationale Ziele für jedes Mitgliedsland festzulegen, wurde abgelehnt. Die Mitgliedsstaaten werden aufgefordert, die Erneuerbaren mit vorhersehbaren und stabilen Programmen zu fördern. Retroaktive Änderungen an den Förderprogrammen dürfe es nicht geben. Verbraucher sollen berechtigt sein, die selbst erzeugte Energie selber zu nutzen, ohne dafür Gebühren, Steuern oder Abgaben zahlen zu müssen. Die Mitgliedsstaaten sollen dafür sorgen, dass Hürden für den Eigenverbrauch und die Speicherung von selbst erzeugter Energie beseitigt werden. Verbraucher sollten auch das Recht haben, Genossenschaften und anderen Einrichtungen beizutreten, die Energie kollektiv erzeugen, ohne dass der nationale Gesetzgeber ungerechtfertigte Voraussetzungen oder Verfahren dafür festlege. Die Effizienzrichtlinie wurde mit 33 zu 30 Stimmen (zwei Enthaltungen) angenommen, die Erneuerbaren-Richtlinie mit 43 zu 14 (sieben Enthaltungen. Das bedeutet für die Beratungen im Plenum des Parlamentes, die im Februar geplant sind: die Entscheidung über die erneuerbaren Energien wird dort voraussichtlich Bestand haben, das 40-%-Ziel könnte noch fallen. Die Grünen begrüßten die Entscheidung, das Effizienzziel zu verbessern: Die Vorgaben zur jährlichen Verringerung des Energieverbrauchs schaffen einen verlässlichen Rahmen, in dem sich innovative Unternehmen etablieren können und 14

15 3. Thermodynamische Simulationen Sweco erstellt bei jeder Planung bereits in den 1. Projektphasen thermodynamische Simulationen für die relevanten Betriebspunkte. Nutzung Simulationen für 1. Grobdimensionierung von Rohrleitungen. Verknüpfung Simulationen z. B. mit sehr aufwendigen Berechnung der bisherigen KWK-Zuschläge. Bereits während der Planung Bestimmung des Betriebsregime der Anlage und Überprüfung technischer Optimierungen. 15

16 3.1 Projektbeispiel GuD-Anlage Krefeld-Uerdingen Trianel plante die Errichtung einer GuD-Anlage El. Leistung: bis MWel Dampf an Currenta: bis zu 400 t/h auf 2 Druckstufen Herstellerneutrale thermodynamische Simulationen für 16 Betriebsfällen Mit herstellerspezifischen Angaben aus Angeboten ( MW) Kosten und Erlöse inkl. KWK-Zulage für 16 Betriebsfälle berechnet. Total Cost of Ownership 16

17 3.2 Projektbeispiel GuD-Anlage Lausward Nur technische Daten für 2 Betriebsfälle vom Lieferanten an SWD. Anlage thermo-dynamisch durch Sweco nachgebildet und um zusätzliche Installationen erweitert. Simulation berechnet auch die KWK- Zulagen für verschiedene Lastfälle. Simulation wird von SWD für Einsatzplanung verwendet. 17

18 3.3 Projektbeispiel MVA Antwerpen-Doel Die MVA - bestehend aus 2 Wirbelschichtöfen, 3 Rostöfen, 2 Turbinen, 3 Luko - plante die Errichtung einer neuen Turbine. Ermittlung der optimalen Turbinengröße anhand thermodynamischen Simulation inkl. Berechnung der belgischen EEG-Zuschüsse 18

19 3.3 Projektbeispiel AKSA Neubau Entnahme-Kondensationsturbine (100 MW el ) in Yalova (Türkei) Hoher Kondensatverwurf in Produktion führt zu hohem VE-Wasserbedarf. Entgaser des Speisewasserbehälter nicht ausreichend dimensioniert. Ausführung des Kondensators auch als Entgaser. Vorwärmung des Kondensats. Wirkungsgraderhöhung. 19

20 4. Kältenetze / Kälteerzeugung Kältenetze rücken in Focus von Betreibern. Kältenetze häufig falsch betrieben und mögliche Temperaturspreizung nicht eingestellt. Ursache: Unkenntnis der Betreiber und fehlende Regelorgane. Wichtig bei Kältenetzen: Tauwasserbzw. Tropfwasserberechnung zur Auslegung der Isolierung 20

21 4.1 Projektbeispiel Aluminiumwerk Kapazitätserweiterung und Optimierung der Kühlwassersysteme Kühlturmleistung: 57,5 MW Kühlwassermenge: m³/h Schwachstellenanalyse, Vor-Ort-Aufnahme / -messungen inkl. Auswertung, Erstellung Maßnahmenkatalog, Kosten- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung. Vermeidung der Investition eines weiteren Rückkühlwerkes 21

22 4.2 Weitere Beispiele Kälteerzeugung/-netze Kälteerzeugung Stadttheater Witten Ausführung Kälteerzeuger Betriebsoptimierung / Hydraulischer Abgleich Johannes Gutenberg Universität Mainz Betriebsoptimierung / Hydraulischer Abgleich Messe Berlin 22

23 5. Elektro- und Leittechnik Optimale Auslegung der Antriebe / Motoren gemäß Ökodesign-Richtlinie (ErP-Richtlinie). Für größere Anlagen richtige Leittechniksysteme (keine SPS). Automatisierung von bislang manuellen Tätigkeiten ( Fachkräftemangel ) Maßnahmen wie Lichtsteuerung über Bewegungsmelder 23

24 6. BIM Building Information Modelling Im Baubereich wird zukünftig BIM häufig verbindlich vorgegeben. BIM soll den Planungsprozess verbessern, aber auch den späteren Unterhalt des Gebäudes effektiver gestalten. BIM basiert auf einem 3D-Model des Gebäudes, aber umfasst insgesamt 7 Dimensionen. Im Anlagenbau sind viele der einzelnen Bausteine und Vorgehensweisen bekannt (z. B. Planung in 3D, Verknüpfung großer Datenmengen). 24

25 6. BIM Building Information Modeling 3D: Abmessungen 4D: Zeit (Ablaufplanung) 5D: Kostenplanung / Mengenermittlung 6D: Nachhaltigkeit (Energieanalyse während der Planung und des Betriebs) 7D: Facility Management 25

26 7. Ausblick Durch die Energiewende ändert sich der Kraftwerkspark - Dezentralisierung. Kraft-Wärme-Kopplung wird gesetzlich nicht mehr wie bislang gefördert. Politische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen führen z. T. zu technisch ineffizienten Lösungen. Gleichzeitig fordert die Politik eine höhere Effizienz im Energiebereich - Effizienznetzwerke. Änderungen bedeuten immer Arbeit für Planer und Lieferanten. 26

27 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!