DRUCKLUFTERZEUGUNG OHNE STROM Wirtschaftliche, gekoppelte Druckluft- und Wärmeerzeugung ohne Einsatz von Strom

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1 DRUCKLUFTERZEUGUNG OHNE STROM Wirtschaftliche, gekoppelte Druckluft- und Wärmeerzeugung ohne Einsatz von Strom

2 Inhalt 1. Das 2. Anwendungsbereiche 3. Anwendungsfälle 4. Wirtschaftlichkeit 5. Unsere Leistungen für Ihren Gewinn 2

3 DAS DRUCKLUFT- WÄRME-KRAFTWERK

4 Schema Energieströme Druckluft: 8,35 kw (~ 5 % Input) Thermisch 39 kw Thermisch 48 kw Thermisch 48 kw Brennstoff 164 kw Gas Wärme Druckluft 4

5 FILM AB 5

6 Darstellung der Komponenten Luftansaugung Abluftventilator Kältetrocknung Schaltschrank Verdichter Gasmotor 6

7 CO 2 Emissionen 1. Konventionelle Erzeugung von Druckluft und Wärme ohne Wärmerückgewinnung Wärme Kessel ηth = 90 % Druckluft E-Motor ηel = 94 % 150 kw 135 kw 65 kw** 570 8,5 bar (ü) 33 kg/h CO 2 * ohne Wärmerückgewinnung 36 kg/h CO 2 * Wärme Gas Druckluft Strom Total 69 kg/h CO 2 * CO 2 -Emissionen: *220 g/kwh BHKW Erdgas, Umweltbundesamt **559 g/kwh (Energiemix DE 2013), 7

8 CO 2 Emissionen 2. Konventionelle Erzeugung von Druckluft und Wärme mit Wärmerückgewinnung Wärme Kessel ηth = 90 % Druckluft E-Motor ηel = 94% ηth = 80% 97 kw 87 kw 65 kw** 570 8,5 bar (ü) 48 kw (max. 75 C) 21 kg/h CO 2 * mit Wärmerückgewinnung 36 kg/h CO 2 * Wärme Gas Druckluft Strom Total 57 kg/h CO 2 * CO 2 -Emissionen: *220 g/kwh BHKW Erdgas, Umweltbundesamt **559 g/kwh (Energiemix DE 2013), 8

9 25 kw (+20 K über Umgebung) CO 2 Emissionen: Druckluft-Wärme-Kopplung CO 2 -Emission gesamt: 36 kg/h Th. Leistung 135 kw 90 C VL ohne Nacherhitzung! 164 kw 570 8,5 bar(ü) (bei + 6 K über Ansaugtemp.) Gas Wärme Druckluft 50% CO 2 -Einsparung im Vergleich zur äquivalenten getrennten Erzeugung von Wärme und Druckluft * * 37 % bei getrennter Erzeugung von Wärme und Druckluft mit Wärmerückgewinnung 9

10 CO 2 Emissionen Die Bilanzen im Vergleich Konventionelle Erzeugung von Druckluft und Wärme ohne Wärmerückgewinnung Konventionelle Erzeugung von Druckluft und Wärme mit Wärmerückgewinnung Druckluft-Wärme- Kopplung mit DWKW Total 69 kg/ h CO 2 * Total 57 kg/ h CO 2 * Total 36 kg/ h CO 2 * 10

11 Modulmaße 1830 mm 3290 mm Geringer Platzbedarf durch kompakte Modulbauweise 960 mm 11

12 Vorteile auf einen Blick Deutliche Kostenvorteile Reduzierte Betriebskosten Durch Antrieb mit preiswertem Erdgas anstelle von Strom Keine elektrischen Wirkungsgradverluste Reduzierte CO 2 -Emission CO 2 -Reduzierungen von ~40 50 % entlasten die Umwelt Flexibel im Betrieb Einsatz für die Druckluft-Grundlast mit stufenlos regelbarer Liefermenge ( m 3 /h) Erzeugung von Druckluft Druckluft und Wärme (90 C) Druckluft und Wärme und Kälte (in Kombination mit Kälte-Absorber) 12

13 DWKW ANWENDUNGS- BEREICHE

14 Druckluft in der Grundlasterzeugung Druckluft Lastprofil Mittel- und Spitzenlasten Verdichter mit Elektromotor Grundlastbedarf DWKW mit hohen Laufzeiten = hohe Wirtschaftlichkeit DKWK in der Grundlasterzeugung: Ziel >> 5000 Betriebsstunden Optimum > 6000 Betriebsstunden 14

15 Kaskadierte Grundlastauslegung Druckluft Lastprofil Mittel- und Spitzenlasten Verdichter mit Elektromotor Erhöhung der Druckluftliefermenge durch kaskadierte DWKW Auslegung ,5 Erhöhung der Druckluftliefermenge durch Kaskadierung 15

16 Druckluftaufbereitung Aktivkohleadsorber Koaleszenzfilter Option Ölfrei Staubfilter Koaleszenzfilter Druckbehälter Druckluftklassen* Partikel Wasser Öl Branche/Anwendung Reinluft- und Reinraumtechnik, Nahrungsmittelherstellung Kältetrockner Wasserabscheider Aktivkohlefilter Koaleszenzfilter Koaleszenzfilter Besonders saubere Förderluft, Chemieanlagen Webmaschinen, Fotolabor, Pharmaindustrie Farbspritzen, Pulverbeschichtung, Verpacken, Steuerluft Koaleszenzfilter: Luft wird durch eine sehr durchlässige Gewebepackung geleitet, wobei Öl- und Schmutzpartikel auf der Filteroberfläche auftreffen und aufgrund ihrer Haftkraft hängenbleiben. Koaleszenzfilter Allgemeine Werksluft, Sandstrahlen mit Güteanforderung 4 7 X 3 Kugelstrahlen 6 7 X 4 Förderluft für Abwassersysteme * VDMA Einheitsblatt Ölfreie Druckluft durch Aufbereitung möglich! 16

17 ANWENDUNGSFÄLLE

18 1. Erzeugung von Druckluft 90 C 70 C 18 (DWKW) Grundlast (Beispieltemperaturpaarungen)

19 2. Erzeugung von Druckluft und Wärme Wärmeerzeuger (WEZ) Spitzenlast / Backup System 70 / 50 C M M M (Nachheizfunktion) 90 C 19 (DWKW) Grundlast 70 C Wärme- Pufferspeicher (Beispieltemperaturpaarungen)

20 3. Erzeugung von Druckluft und Kälte Rückkühlwerk (RKW) 12 / 18 C RKM 32 C 27 C M Kompressionskältemaschine (KKM) Spitzenlast / Backup System 90 C 15 C 70 C 9 C (DWKW) Grundlast (Beispieltemperaturpaarungen) Wärme- Pufferspeicher Absorptionskältemaschine (AKM) Grundlast Kälte- Pufferspeicher 20

21 4. Erzeugung von Druckluft und Wärme und Kälte Wärmeerzeuger (WEZ) Spitzenlast / Backup System 70 / 50 C RKM Rückkühlwerk (RKW) 12 / 18 C M M 32 C 27 C M Kompressionskältemaschine (KKM) Spitzenlast / Backup System M (Nachheizfunktion) 90 C 15 C 70 C 9 C (DWKW) Grundlast (Beispieltemperaturpaarungen) Wärme- Pufferspeicher Absorptionskältemaschine (AKM) Grundlast Kälte- Pufferspeicher 21

22 WIRTSCHAFTLICHKEIT

23 Wärmebedarf (kw) Beispielrechnung mit 100% Wärmenutzung Verkaufspreis CHP CA 570 NA Nebenkosten (Installation & Zinsen) Amortisation ca. 2,2 Jahre Jährliche Betriebskosten (86 % Jahresnutzungsgrad) Druckluft Bh/a 1) + Wärme Bh/a 1) Betriebskosten Erdgas* Wartungskosten Vermiedene Strombezugskosten** für Druckluft Vermiedene Gasbezugskosten* für Wärme Energiesteuerrückerstattung (min. 70 % Gesamtnutzungsgrad) Vermiedene Wartungskosten Druckluft Jährliche Einsparung Bestehender El. Kompressor ohne Wärmerückgewinnung *Gaspreis: 2,7 ct/kwh; **Strompreis: 17,1 ct/kwh (inkl. Stromsteuer) Preise aus 2017 für Industriekunden laut Bundesnetzagentur und Bundesverband der Energie-Abnehmer (BDEW); 1) Betriebsstunden/Jahr ca. 100 % Wärmenutzung Jahr Thermische Leistung DWKW Ergebnis über 10 Jahre > EUR 23

24 Wärmebedarf (kw) Beispielrechnung mit 80% Wärmenutzung Verkaufspreis CHP CA 570 NA Nebenkosten (Installation & Zinsen) Amortisation ca. 2,4 Jahre Jährliche Betriebskosten (70 % Jahresnutzungsgrad) Druckluft Bh/a 2) + Wärme Bh/a 2) Betriebskosten Erdgas* Wartungskosten Vermiedene Strombezugskosten** für Druckluft Vermiedene Gasbezugskosten* für Wärme Energiesteuerrückerstattung (min. 70 % Gesamtnutzungsgrad) Vermiedene Wartungskosten Druckluft Jährliche Einsparung Bestehender El. Kompressor ohne Wärmerückgewinnung/ 1 Nebenkosten beinhalten Tischkühler; 2) Betriebsstunden/Jahr *Gaspreis: 2,7 ct/kwh; **Strompreis: 17,1 ct/kwh (inkl. Stromsteuer) Preise aus 2017 für Industriekunden laut Bundesnetzagentur und Bundesverband der Energie-Abnehmer (BDEW) Ergebnis über 10 Jahre > EUR ca. 80 % Wärmenutzung Jahr Thermische Leistung DWKW 24

25 Wärmebedarf (kw) Beispielrechnung mit 0% Wärmenutzung Verkaufspreis CHP CA 570 NA Nebenkosten (Installation & Zinsen) Amortisation ca. 4,4 Jahre Jährliche Betriebskosten Druckluft Bh/a 2) + Wärme 0 Bh/a 2) Betriebskosten Erdgas* Wartungskosten Vermiedene Strombezugskosten** für Druckluft Vermiedene Gasbezugskosten* für Wärme 0 Energiesteuerrückerstattung (min. 70 % Gesamtnutzungsgrad) 0 Vermiedene Wartungskosten Druckluft Jährliche Einsparung Bestehender El. Kompressor ohne Wärmerückgewinnung/ 1 Nebenkosten beinhalten Tischkühler; 2) Betriebsstunden/Jahr *Gaspreis: 2,7 ct/kwh; **Strompreis: 17,1 ct/kwh (inkl. Stromsteuer) Preise aus 2017 für Industriekunden laut Bundesnetzagentur und Bundesverband der Energie-Abnehmer (BDEW) Ergebnis über 10 Jahre rund EUR 0 % Wärmenutzung Die gesamte Abwärme des DWKW wird über einen Kühler abgegeben Jahr Thermische Leistung DWKW 25

26 Druckluft-App 26

27 UNSERE LEISTUNGEN FÜR IHREN GEWINN

28 MEC Remote Fernzugriff MEC Remote erlaubt Visualisierung der CHA-Steuerung über internetfähige Endgeräte Fernüberwachung und -diagnose erhöhen die Anlagenverfügbarkeit und vermindern Stillstandszeiten Preventive Maintenance Kontinuierliche Anlagenoptimierung Auswertungen/Reporting Datensicherheit durch VPN Tunnel 28

29 Kompetenz in jeder Phase: Darauf können Sie sich verlassen Erfassung und Analyse Ihrer Anforderungen vor Ort Systemberechnung und Gesamtkonzeption Erarbeitung von Angeboten und Finanzierungslösungen Ausführungsplanung, Montage, Installation, Inbetriebnahme und Service 29

30 Kompetenz in jeder Phase: Darauf können Sie sich verlassen Inbetriebnahme Der richtige Betrieb von Beginn an Technische Hotline Kompetente Beratung bei technischen Fragen Inspektion & Wartung Für eine hohe Verfügbarkeit und Rentabilität Ersatz- und Verschleißteile Für einen schnellen Austausch und zuverlässigen Betrieb 30

31 Das DWKW: Innovative zukunftsweisende Technik Die Gesamteffizienz steigt Die Energiekosten sinken Der CO 2 -Footprint wird kleiner 31

32 VIELEN DANK