Einstieg in die Wärme Kraft Kopplung «DACHS»

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1 Fachtagung 1 cleanteccity, , Bern * WKK-Anlagen ein wichtiger Beitrag zur Energiewende Vorgestellt von Heinz Eichenberger CoGen GmbH/Sàrl Einstieg in die Wärme Kraft Kopplung «DACHS»

2 Fachtagung 1 cleanteccity, , Bern * WKK-Anlagen ein wichtiger Beitrag zur Energiewende Vorstellung WKK-BHKW WKK = Wärme Kraft Kopplung BHKW = Block Heiz Kraft Werk - WKK aus der Sicht des Energie-Experten, Heini Glauser - Energiestrategie 2050 des BFE - Stellungnahme VSG (Auszug) - Grosses Angebot von Mini-BHKW s - Biogas und Power to Gas-Technologie - Was ist eine WKK - Oekologische Aspekte - Wirtschaftlichkeit - Technischer Aufbau und Einbindung - Fernüberwachung und Wartung - Beispiele im Gewerbe und Wohnungsbau - Das PowerTherm am Beispiel Geschäftshaus MFH in Genf - Die Minergieüberbauung in Langenthal

3 Fachtagung 1 cleanteccity, , Bern * WKK-Anlagen ein wichtiger Beitrag zur Energiewende Laut Heini Glauser anlässlich der Generalversammlung WKK- Fachverband vom 3. Mai 2012 Die zentrale Bedeutung der Wärmekraftkopplung (WKK) für die Energiezukunft e a si (energie-architektur-sanierungen-information) Dohlenweg 2, 5210 Windisch easi@pop.agri.ch

4 Pro kwh Strom geht in Europa, inkl. CH, 1,3 kwh Abwärme nutzlos verloren (Basis: ENTSO-E-2011)

5 Übrigens n.b. : Mit der Abwärme aller Kraftwerke in Europa lässt sich der gesamte europäische Wärmebedarf 1.6 mal abdecken!

6 Heute dominierende Systeme: Verbrennen von Gas und Öl für Wärme: Nutztemperaturen von Grad Celsius

7 + Thermische Kraftwerke mit hohen Abwärmeverlusten Ältere Grosskraftwerke produzieren noch mehr Abwärme: Atomanlagen bis 70% Abwärme, Kohlekraftwerke bis 60% Abwärme und 1 kg CO2/kWh Strom

8 Energieeffizienz heisst: optimale Nutzung des Energieträgers für Strom/Kraft und Wärme Je kleiner die WKK-Anlage und je näher am Wärmenutzer, desto besser und effizienter kann die Abwärme genutzt werden

9 Fazit zu E-Effizienz und Klimaeffekt WKK: WKK kann Erdgas optimal ausnutzen: 1/3 Stromproduktion 2/3 (Ab-)Wärmeerzeugung Bei vollständiger Ausnutzung des Erdgas werden 220 Gramm CO2/kWh Nutzenergie verursacht; beste GuD-Kraftwerke erzeugen 330 g CO2/kWh, Kohlekraftwerke über g CO2/kWh, Die durchschnittliche CO2-Belastung jeder kwh Strom in Europa, inkl. CH und alle Produktionsarten, ist > 400g CO2/kWh. Deshalb ist die dezentrale WKK mit 220 g CO2/kWh schon heute ein Beitrag zum Klimaschutz.

10 WKK im Kontext der CH-Stromproduktion Dezentrale WKK-Heizanlagen produzieren den Strom parallel zum Wärmebedarf, d.h. je kälter desto mehr Stromproduktion. Genau zu der Zeit, in der die Schweiz zur Zeit ein Stromproduktion-Manko hat. Mit Warmwasserspeichern kann der Strom und die Wärme im Tagesverlauf dann produziert werden, wenn Strombedarf besteht und deshalb die Strompreise hoch sind. Dezentrale, regelbare Stromproduktion entlastet alle Netzebenen und ist ein wesentliches Element für Smartgrids und eine ideale Ergänzung zum Solarstrom.

11 Weitere wichtige Faktoren für Durchbruch: WKK-Strom muss fair entschädigt werden: - Kleinanlagen idealerweise vor-/rücklaufende Zähler - grössere Anlagen mit klarem Einbezug/Entschädigung der Leistung - WKK Rückspeisetarife wie in Deutschland Leasing- und Contracting-Modelle, EVU als aktiver Partner/Betreiber WKK-Einbezug in Ökostrommodelle, wie in Deutschland: z.b. Greenpeace-Energy, Lichtblick und EW Schönau

12 Verband der Schweizerischen Gasindustrie Auszug Energiestrategie 2050 Stellungnahme des VSG zur Vernehmlassungsvorlage Interessant sind in diesem Zusammenhang vor allem auch die Wärme-Kraft-Koppelungsanlagen, die sehr energieeffizient kombiniert Strom und Wärme für Quartiere, Industrie oder auch Privathäuser liefern. Das hat das Bundesamt für Energie richtig erkannt, nicht nachzuvollziehen sind aber Begründungen, weshalb Anlagen mit einer Leistung von unter 350 kw nicht gefördert werden sollen. Deren Förderung steht gerade in Komplementarität zur Förderung der neuen erneuerbaren Energien, nämlich der saisonal richtigen Energielieferung dann, wenn die Sonne zu wenig scheint, also im Winter.

13 Auszug Energiestrategie 2050 Stellungnahme des VSG

14 Auszug Energiestrategie 2050 Stellungnahme des VSG Ungleiche Behandlung von Biogas mit anderen erneuerbaren Energien Der Umgang der eidgenössischen und kantonalen Behörden mit dem Thema Biogas steht im Widerspruch zu den grundsätzlichen Zielen der Energiestrategie 2050, in Zukunft vermehrt auf erneuerbare Energien zu setzen. Heute ist Biogas im Gebäudebereich nicht als erneuerbare Energie anerkannt, und zudem wird importiertes Biogas genauso wie Erdgas mit einer CO2- Abgabe belastet. Die Schweizer Gaswirtschaft hat sich als einer der Biogas- Pioniere stets zur Gewinnung von Biogas ausschliesslich aus Reststoffen und Abfällen sowie aus Kläranlagen bekannt und die Nutzung durch die Etablierung eines Biogasfonds, der aus eigenen Mittel gespeist wird, gefördert.

15 Erdgas Zürich AG beteiligt sich an Power to Gas-Anlage Bild Electrochaea; Foulum (Dänemark); 250-Kilowatt Demonstrationsanlage Die Erdgas Zürich AG engagiert sich gemeinsam mit dem Stadtzürcher Stromversorger ewz in der Entwicklung der Power to Gas-Technologie durch das Unternehmen Elektrochaea.

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17 Wärme ca.65% Strom ca. 35% Brennstoffe: Gas, Heizöl Biologische 100%???? Therm. Maschine Motor, Turbine etc. Was ist eine WKK? Generator Wärme Kraft Kopplung Hoher Energiebedarf? - Modultechnik!

18 15,6 kw 15,6 kw 20% Wärmeverlust e 65% Wärmeverluste 5,5 kw ,5 kw Strom 5,5 kw + 12,5 kw Wärme 10% Wärme verlust e 18 kw => η = 90% 20,5 kw 31,2 kw 18 kw => η = 58% Sanierung mit Wärme Kraft Kopplung?

19 Mit dem DACHS atmet die Natur auf! Ökologisch sinnvoll

20 Warum ist WKK rentabel? Beispiel : EFH - Erdgas *) Basis: Einfamilienhaus mit ca. 50 % Rücklieferung Bezugspreis je kwh 24 Rp. / Einspeisepreis 14 Rp. = Durchschnittspreis von Fr. 0,19 kwh 5,5 kw x Fr. 0,19* = Fr. 1,05 + Brennstoff Erdgas 20.5 kwh à Rp 9,0 Fr. 1,84 Fullservice Fr. 0,27 Totale Betriebskosten Fr. 2,11 14,5 kw x Rp 10,3 = Fr. 1,50 = Energiewert Fr. 2,55 Betriebskosteneinsparung = Fr. 0,44/h (1 Jahr hat 8760 Std.!) Betriebskostenanalyse Welches Resultat erzielt je Betriebsstunde Ihr Heizkessel?

21 70.000,00 SFr ,00 SFr ,00 SFr ,00 SFr laufende Kosten Investition ,00 SFr ,00 SFr 0,00 SFr Auf die Folgekosten kommt es an!

22 System Technik Seplus Brennstoffe: Erdgas, Flüssiggas SE-Pufferspeicher Kondenser (Brennwert) max 2.5 kw Dachs 12.5 kw th kw el Dachs Datenverkehr SE30 Warmwasserbox 1 2 Familien Modem Mehrmodul Fähigkeit SEPlus Spitzenlastkesse lmod kw

23 Dachs Verbindung zum Netz Abgas Sicherungs Kasten Strom ins Gebäude Heizungs Rücklauf Heizungs Vorlauf Gasvers. Frischluft Eingespeister Strom 3 x 20 Amp. Sicherungen EW-Anschluss Erzeugter Strom Start d.maschine

24 Die Fernüberwachung Sales Dachs Welt Sales tool Service DABS Dachs units data base

25 Die Wartung.. ein Kinderspiel!!!

26 Garage Atelier Hotel Schwimmbad Landw. Gebäude Ein und Mehrfamilienhaus Gewerbebetriebe Minergiebauten Klinik Pension Schule Mehrzweckgebäude Anwendungsbeispiele vom BHKW - DACHS

27 Anwendungsbeispiel der Zukunft

28 Stromausfall z. Bp Dank DACHS NE fliesst das Erdgas, immer noch in Yverdon-les-les Bains Erdgasentspannungsanlage Pomy

29 Nicht nur Wasserdampf sondern Strom und Wärme

30 Beispielhafte Installation

31 BHKW DACHS im EFH Praxiserfahrung nach über 13 Jahren Betriebszeit Der damals installierte Gaskessel wurde ersetzt durch ein DACHS Einige Angaben zum Gebäude : Adresse : Chemin de Champ-Pallet 5, 1801 Le Mont-Pèlerin Meereshöhe : 750 m.ü.m. Ausrichtung : Haupfassade 100 % Ost SIA Volumen : 1800 m3 Baujahr : 1984; Backsteinmauern 32 cm mit integrierter Isolation ; Grosse Fenster mit Doppelverglasung ; Bodenheizung auf 21/2 Etagen ; Temperaturfühler an der Süd/Ostecke des Hauses. Da es sich um ein Ferienhaus handelte, das nur sporadisch bewohnt wurde, konnten keine relevanten Zahlen über Strom und Wärmeverbrauch gefunden werden.einzig der Heizkessel mit seiner Leistung von 36 kw und der Boiler mit 500 liter Inhalt waren bekannt. Betriebserfahrung DACHS BHKW im EFH

32 DACHS Betriebsdaten im Haus Mt. Pèlerin vom 15/08/1997 bis 27/09/2010 Wärmeproduktion nur mit dem BHKW DACHS SIA Volumen : 1800 m3 Betriebsstunden : h Gasverbrauch : kwh Produzierte Wärme : kwh Produzierter Strom : kwh Strombezugspreis : 0,24 Fr./kWh Strom-Rücklieferungspreis HT : 0,138 Fr./kWh Strom-Rücklieferungspreis NT : 0,074 Fr./kWh Gaspreis : 0,07 Fr./kWh Wartungskosten Fullservice : je Betr.h Fr. 0,26 Betriebsergebnis über 4791 Tage ( >13 Jahre ) Einsparung/Tag Fr Strombezug : Frs HT kwh x 0,24 Fr/kWh = NT kwh x 0,133 Fr/kWh = Gaskosten : kwh x 0,07 Fr/kWh = Wartung : h x Fr/h 0.26 = Total brutto Stromverkauf an EW : HT kwh x 0,138 Fr/kWh = NT kwh x 0,074 Fr/kWh = Total netto Konvent. Heizkessel Wirkungsgrad 90 % : kwh x 0,08 Fr/kWh inkl. Service = Strombezug : HT kwh x 0,24 Fr/kWh = NT kwh x 0,133 Fr/kWh = Total Totale Einsparungen : (ohne Kapitalkosten über 69 Monate) Preis DACHS mit Installationskit. Fr CoGen Sàrl

33 CoGen Sàrl CoGen Sàrl Sonne Strom und Wärme

34 High-tech auf kleinstem Raum

35 Weitere Beispiele von den ca. 250 Anlagen von MFH in Chardonne monovalent EFH in Blonay mit Solar Quartier in Blonay EFH mit Solar

36 Weitere Beispiele von den ca. 250 Anlagen von EFH in Blonay mit Solar EFH in Mt. Pèlerin mit Solar EFH Chardonne mit Solar th.

37 Über Stunden arbeitet mein DACHS nun zuverlässig und ohne Störung......der DACHS ist offensichtlich die intelligenteste Art Strom und Wärme im Gebäude zu erzeugen Jean Pütz Bekannter Energieexperte und Fernsehmoderator Was sagen die Experten?

38 BHKW mit Leistungmodulierung Technische Angaben PowerTherm PT 20 El. Leistung von/bis 5-20 kw Therm. Leistung von/bis Brennstoffverbrauch max Wirkungsgrad kw 71 kw Hu Elektrisch 30% Thermisch 58% Wirkungsgrad total % Betriebstemperaturen Austritt maximum 95 C Eintritt maximum 85 C Emissionen gemäss LRV Wartung alle Motorrevision bei Geräuschpegel 2000 à 3000 h Bei ca h < 62 db (A) Technische Eigenschaften des BHKW PowerTherm

39 Betriebsergebniss PowerTherm im MZ-Gebäude in Genf von März 2000 bis Januar 2004 Daten vom BHKW (ohne den Spitzenkessel mit 63 kw) Wohnfläche : 4745 m² Betriebsstunden: h Gasverbrauch kwh Wärmeproduktion : kwh Stromproduktion : kwh Strompreis: 0,27 Fr./kWh Gaspreis: 0,055 Fr/kWh Stromkosteneinsparung: in Fr kwh x 0,27 Fr/kWh = Wärmewert: kwh x 0,065 Fr/kWh = Total Gaskosten kwh x 0,055 Fr/kWh = Wartungskosten kwh x 0,06 Fr/kWh = Total Betriebskosteneinsparung : (ohne Kapitaldienst) Anschaffungskosten BHKW inkl. Zubehör Ohne Montage ca. Fr Gebäude Lyon-Délices in Genf

40 Minergiegebäude «Jurapark»Langenthal

41 Heizzentrale «Jurapark» Langenthal

42 Auf ein baldiges Wiedersehen Heinz Eichenberger Chemin de Champ Pallet 5 CH-1801 Le Mont-Pèlerin Tel. 021/ Fax 021/ Mail h.eichenberger@gmx.net