Innovative Gastechnologien

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Katharina Martin
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1 Studie Innovative Gastechnologien Im Auftrag des DVGW und der ASUE Dr. Almut Kirchner Vincent Rits Prognos AG Berlin,

2 Innovative Technologien zur energetischen Nutzung von Gas Studie im Auftrag des DVGW und der ASUE Die Prognos AG hat unterschiedliche innovative Technologien auf ihre Einsatzfähigkeit in verschiedenen typischen Anwendungsfällen unter den neuen Rahmenbedingungen untersucht und eingeordnet. Hierbei wurde insbesondere analysiert, wie die gasbasierten Technologien im Vergleich zu anderen Heiztechnologien im Rahmen des energiepolitischen Zielsystems, u.a. im Hinblick auf Effizienz, sowie in Bezug auf Anwendungskriterien, Potenziale und technische Reife positioniert sind. 2

3 Technologien Gasbasierte Systeme Konkurrenztechnologien Brennwertsysteme Brennwertsysteme Gasbrennwert Ölbrennwert Gasbrennwert + solare TWE* Ölbrennwert + solare TWE Gasbrennwert + solare TWE & Heizungsunterstützung Ölbrennwert + solare TWE & Heizungsunterstützung Gaswärmepumpen Elektrische Wärmepumpen Kompression Kompression: Sole Absorption Kompression: Wasser Diffusion-Absorption Kompression: Luft Zeolith-Adsorption Kompression: Abluft Kraft-Wärme-Kopplung Holzheizungen Otto-Motor Pellet Stirling Scheitholz Mikrogasturbine Hackschnitzel Brennstofzelle (PEMFC und SOFC)** Nah- und Fernwärme Nahwärme Fernwärme * TWE: Trinkwassererwärmung ** SOFC: Festoxidbrennstoffzelle PEMFC: Polymerelektrolytbrennstoffzelle 3

Wasser Diffusion-Absorption Kompression: Luft Zeolith-Adsorption Kompression: Abluft Kraft-Wärme-Kopplung Holzheizungen Otto-Motor Pellet Stirling Scheitholz Mikrogasturbine

4 Bewertung der Technologien Kriterien Erstens muss ein System die gesetzlichen Anforderungen (u.a. EnEV 2009, EEWärmeG) erfüllen oder hierdurch nicht ausgeschlossen werden. Das System muss technisch jetzt oder in absehbarer Zeit (ca. 2 5 Jahre) sowie in der erforderlichen Leistungsklasse vorhanden sein und spezifische (Kunden-)Anforderungen (wie z.b. Vorlauftemperaturen, Kühlungsmöglichkeiten) erfüllen können. Das System ist Teil eines Gebäudes, so dass bauliche Aspekte wie Größe des Systems, Lagerung g und Belieferung von Brennstoffen, sowie Einbindung in die Wärmeverteilung des Gebäudes (bei Solaranlagen auch die Ausrichtung des Gebäudes) eine Rolle spielen. Schlussendlich gehen Wirtschaftlichkeitsüberlegungen in die Entscheidung für ein System ein. Da diese vom jeweiligen Entscheider abhängig ist und verschiedene untersuchte Systeme noch in der Entwicklung sind, wurde die Wirtschaftlichkeit nicht als Ausschlusskriterium verwendet, kann jedoch ein Indikator für das zukünftige Marktpotenzial sein. 4

Das System ist Teil eines Gebäudes, so dass bauliche Aspekte wie Größe des Systems, Lagerung g und Belieferung von Brennstoffen, sowie Einbindung in die Wärmeverteilung des Gebäudes (bei Solaranlagen

5 Bewertung der Technologien Erläuterungen zur Gesamtbewertung go, eine breite Umsetzung ist zum jetzigen Zeitpunkt möglich. innerhalb kurzer Zeit voraussichtlich breit einsetzbar oder große Potenziale erschließbar bei vorhandener Technologie; mit deutlicher technischer Entwicklung möglich oder beschränkte Potenziale; starke Einschränkungen; die Technologie wird voraussichtlich ein Nischenprodukt für spezifische Anwendungsfälle bleiben oder es sind noch sehr grundlegende technische Fragen bis zur Reife zu lösen; no go die Technologie ist in diesem Anwendungsfall nicht einsetzbar oder steht auch in absehbarer Zeit nicht zur Verfügung; 5

möglich oder beschränkte Potenziale; starke Einschränkungen; die Technologie wird voraussichtlich ein Nischenprodukt für spezifische Anwendungsfälle bleiben

6 Bewertung und Eignung der Heizsysteme nach Anwendungsfall Gastechnologien Neubau (teil) saniert unsaniert MFH Wohns. mit Nahwärme Bestand Hotel mit Restaurant Alten- und Pflegeheim Verwaltungs gebäude Gasbrennwert (BW) Gas-BW + Solar TWE Gas-BW + Solar TWE + Heizungsunterstütz. Otto-Motor Mikrogasturbine Stirlingmotor t Brennstoffzelle: PEMFC Brennstoffzelle: SOFC Gas-WP Absorption Gas-WP Kompression Gas-WP Diff-Absorp Gas-WP Adsorption BW: Brennwert TWE: Trinkwassererwärmung WP: Wärmepumpe SOFC: Festoxidbrennstoffzelle PEMFC: Polymerelektrolytbrennstoffzelle 6

7 Bewertung und Eignung der Heizsysteme nach Anwendungsfall Konkurrenztechnologien, sowie Nah- und Fernwärme Neubau (teil) saniert unsaniert MFH Wohns. mit Nahwärme Bestand Hotel mit Restaurant Alten- und Pflegeheim Verwaltungs gebäude Elektro-WP Sole Elektro-WP Wasser Elektro-WP Luft Elektro-WP Abluft * - Ölbrennwert (BW) Öl-BW + Solar TWE Öl-BW + Solar TWE + Heizungsunterstützung Holzheizung: Pellet Holzheizung: Scheitholz Holzheizung: Hackschnitzel Nahwärme - Fernwärme BW: Brennwert TWE: Trinkwassererwärmung WP: Wärmepumpe * Reicht wegen der Dimension der Wärmequelle nicht zur Vollversorgung aus, wird als Heizungsunterstützung eingesetzt. Potenzialezur Vollversorgung bei Passivhäusern vorhanden. 7

Solar TWE Öl-BW + Solar TWE + Heizungsunterstützung Holzheizung: Pellet Holzheizung: Scheitholz - - - - - Holzheizung: Hackschnitzel - - - Nahwärme - Fernwärme BW: Brennwert TWE:

8 Bewertung der Gastechnologien Einfamilienhaus, Neubau (Markt-)Potenzial Marktpotenzial Brennstoffzelle Gas-WP Zeolith Stirlingmotor Gas-WP Diffusion-Absorption Otto-Motor Gasbrennwert + solare TWE Gasbrennwert + solare TWE & Heizunterstützung Heizungsunterstützung Nah- und Fernwärme** Gasbrennwert * niedrig technische hoch (> 5 Jahren) Verfügbarkeit Reife technische (jetzt) Verfügbarkeit * Generell Ausschluss wegen EEW-G; Ausnahme wenn Gebäudeanforderungen -15% gegenüber EnEV 2009 betragen ** Abwärme oder KWK (gasbefeuert) 8

Nah- und Fernwärme** Gasbrennwert * niedrig technische hoch (> 5 Jahren) Verfügbarkeit Reife technische (jetzt) Verfügbarkeit *

9 Bewertung der Konkurrenztechnologien Einfamilienhaus, Neubau (Markt-)Potenzial Marktpotenzial Elektrische WP Sole Ölbrennwert + solare TWE & Heizungsunterstützung Ölbrennwert + solare TWE Holzheizung: Pellet Elektrische WP Wasser Nah- und Fernwärme * Elektrische WP Abluft Holzheizung: Scheitholz Elektrische WP Luft Ölbrennwert ** niedrig technische hoch (> 5 Jahren) Verfügbarkeit Reife technische (jetzt) Verfügbarkeit * Erneuerbar, Abwärme oder KWK (nicht gasbefeuert) ** Generell Ausschluss wegen EEW-G; Ausnahme wenn Gebäudeanforderungen -15 % gegenüber EnEV 2009 betragen 9

Scheitholz Elektrische WP Luft Ölbrennwert ** niedrig technische hoch (> 5 Jahren) Verfügbarkeit Reife technische (jetzt) Verfügbarkeit *

10 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Ansprechpartner: Dr. Almut Kirchner Vincent Rits Marktfeldleiter Projektleiter Henric Petri-Strasse 9 Henric Petri-Strasse 9 CH-4010 Basel CH-4010 Basel T: T: E: [email protected] E: [email protected] 10

Petri-Strasse 9 Henric Petri-Strasse 9 CH-4010 Basel CH-4010 Basel T:

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