RWE Energiedienstleistungen

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1 RWE Energiedienstleistungen Steigerung IHRE EFFIZIENZ Ihrer Effizienz Innovation first Vorsprung durch Neue Anwendungstechnologien Technologiebewertung bei RWE durch Labor- und Feldtests RWE Planer Tag; 25. Oktober 2012, Umspannwerk Recklinghausen Dr. Helmut Knappstein; RWE Energiedienstleistungen GmbH; Effizienzkonzepte / Neue Technologien

2 RWE EnergieInspektion / DL-Angebot für GK Von der Bestandsaufnahme bis zum Energiekonzept RWE EnergieInspektion RWE EnergieBeratung Von der Initialberatung bis hin zu detaillierten Energiekonzepten für Unternehmen RWE EnergieControlling Kontinuierliches Energie-Monitoring hilft nachhaltig den Verbrauch und die Kosten zu senken RWE EnergieManagement Einführen von Energiemanagementsystemen nach DIN EN ISO in Kooperation mit dem TÜV Süd RWE Thermographie Das Mittel um Undichtigkeiten im Gebäude oder thermische Überlastungen in Betriebsmitteln aufspüren Initialberatung Energie Energetische Bestandsaufnahme mit Vor-Ort Begehung durch Fachingenieure und ersten Handlungsempfehlungen Performance Check Energie Energetische Bewertung der Anlagentechnik, Gebäudehülle und RLT inkl. Handlungsempfehlungen. EnergieKonzepte Erarbeitung von individuellen Energielösungen auf Basis der beim Kunden erhobenen Daten. EnergieOptimierung Umsetzung der Maßnahmen aus dem Energiekonzept. RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 2

3 Irgendwo in Duisburg. RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 3

4 .gesichertes Betriebsgelände im Schnittpunkt der H- und L-Gas-Hochdruck- Erdgastransportnetze.. Quelle: Thyssengas GmbH; HD-Transportnetz RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 4

5 Standort der Technikumshalle der RWE Energiedienstleistungen RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 5

6 Standort der Technikumshalle der RWE Energiedienstleistungen Gesichertes Gelände ist Voraussetzung für techn.-wissenschaftliche Erprobung von Prototypen ohne CE-Zulassung RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 6

7 Beratungskompetenz durch eigene Projekte Neue Anwendungstechnologien Technikumshalle der RWE Energiedienstleistungen RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 7

8 N P Beratungskompetenz durch eigene Erprobung Technikumshalle der RWE Energiedienstleistungen in Duisburg Technische Möglichkeiten (einmalig in Deutschland) > Nahezu alle in Deutschland transportierten Erdgase (L Gas; H Gas Nord, H Gas GUS) einsetzbar; sichert die Übertragbarkeit der Messergebnisse auf das gesamte Netzgebiet > Hochdruck-Erdgas-Anschluss möglich > Erdgas in Ferngasqualität oder mit THT oder S-Free odoriert (Odorierungsstation vorhanden) > Einspeisung der erzeugten Wärme in ein Nahwärmenetz möglich > Gasbeschaffenheitsdaten unmittelbar verfügbar (Ho, Hu, Dichte, Gaszusammensetzung, Methanzahl, Schwefelanalytik etc.) M NIEDERLANDE U R O Emmerich Issel- Bocholt Kranen- Kleve burg Rhede Rees L- Gas burg Bedburg- Hau Kalkar Hamminkeln H- Gas ( Nord ) Goch H- Gas ( Süd ) Schermbeck Uedem Xanten Wesel Wesel Werne Weeze Sonsbeck Hünxe Alpen Voerde Kevelaer Dins- Rheinberg Ober- laken Issum Geldern hausen NIEDERLANDE Kerken Duisburg Rheurdt Straelen Wachten- Mülheim donk Duisburg Heiligen- Velbert haus Brüggen Viersen Niederkrüchten Schwalm- Wuppertal tal Mönchen- Korschen- Düsseldorf Erkrath broich Nordrhein - Wegberg gladbach Wassenberg Jüchen W estfalen Waldfeucht Hückel- Erkelenz Selfkant Oden- Heinsberg hoven Gangelt Titz Bedburg Pulheim thal Lindlar Gummers- Bergneustadt Geilenkirchen Linnich Bergisch bach Engels- Bergheim Gladbach Übach- kirchen Palenb.Baeswir. Alden- Elsdorf Jülich Köln Wiehl Overath Reichshof Her- hoven Köln Niederzier Frechen Rösrath Nümzogen- Alsdorf Inden Kerpen Hürth brecht Eschweiler Morsrath Würselen Merze- Waldnich bach Langen- Brühl bröl Düren Nörvenich Wesseling wehe Aachen Stolberg Vettweiß Hürtgen- Kreuzau M Roet- wald E Nideggen TG gen Simmerath Mechernich Schleiden Rheinland - Pfalz Monschau Kall R Nettersheim H Hellenthal E BELGIEN I Blankenheim Dahlem N T E RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 8

9 Einsatz aller wesentlichen in Deutschland transportierten Erdgase möglich Alle Erdgase (L Gas; H Gas Nord; H Gas GUS) einsetzbar RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 9

10 Der KWK- und Heizgerätemarkt ist im Umbruch (Energiewende, Energieeffizienzanforderungen; etc.) Perspektive: Neue Anwendungstechnologie > Vor dem Hintergrund der Kundenanforderungen und der Gesetzgebung (z.b. EEWärmeG) reicht nur Heizen nicht mehr! > Insbesondere neue innovative KWK-Technologien haben das Potential Strom- und Wärme für EFH/MFH/Gewerbeimmobilien zu erzeugen > Die Kombination Wärme (Kälte) und Strom (Mikro-KWK) bietet den Kunden echten Mehrwert > Neue Anwendungstechnologien haben den Vorteil der Einsparung von Primärenergie. Mit Erdgas können die Emissionen an Klimagasen und Luftschadstoffen reduziert werden. RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 10

11 Beratungskompetenz durch Projekte Erprobung Neuer Anwendungstechnologien Aber: > Neue Anwendungstechnologien kommen oft aus Asien oder den USA/Kanada ohne Berücksichtigung der diversen Erdgasbeschaffenheiten und der Vermarktungsstrukturen im deutschen Markt Unterstützung der Markteinführung erforderlich > Insbesondere kleinere Hersteller bringen oft noch unausgereifte Vorserienmodelle in den Markt ( Weiterentwicklung findet beim Kunden statt ) > negative Erfahrungen (SHK, Kunden, Planer) gefährden die gesamte Markteinführung Feldtests erforderlich!! RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 11

12 Marktbewertung schaffen durch Erprobung Neuer Anwendungstechnologien / Beispiel: Mikro- KWK - Schwerpunkt der ISH 2011 RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 12

13 DL-Angebot der RWE Energiedienstleistungen / Erprobung Neuer Anwendungstechnologien Kundennutzen durch Erprobung Neuer Anwendungstechnologie > technologischer, exklusiver Know-how-Vorsprung > Realistische, herstellerunabhängige Technologiebewertung > Realistische Marktbewertung > Risikominimierung durch technisch-wissenschaftliche Vorerprobung und herstellerneutrale Beratung (Chancen Nutzen- Analyse) Test before buy! > Berücksichtigung kunden- und standortspezifischer Besonderheiten (Erdgasbeschaffenheit etc.) > Kein eigenes technisch.-wissenschaftliche Fachpersonal beim (EVU-) Auftraggeber erforderlich RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 13

14 Erprobung Neuer Anwendungstechnologien / DL-Angebot der RWE Energiedienstleistungen / RWE-Angebot: Abwicklung von F&E-Projekten im Kundenauftrag > Beratung der Kunden über neue Energieanwendungstechnologien > Entwicklungskooperation mit Stadtwerken, RWE Deutschland AG; Regionalen RWE Vertriebsgesellschaften (u.a.techn.- wissenschaftliche Erprobung der Gaswärmepumpe, von BZ, BHKW, Mikro-GT) > Full-Service-Betreuung von Demonstrationsanlagen am Standort des Kunden (Herstellerkontakte, Vertrag, Budgetierung, Installation, Monitoring, Berichte, Störungsbeseitigung, Feedback-Back zum Entwickler, PR-Unterstützung, Gesamtauswertung) RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 14

15 Erprobung Neuer Anwendungstechnologien / Technikumshalle der RWE ED F&E-Projekte im Kundenauftrag / Ankunft eines Prototypen RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 15

16 Erprobung Neuer Anwendungstechnologien / Technikumshalle der RWE ED Vorgehensweise Entwicklungsprojekte (Beispiel KWK) 1. Phase: Versuchsbetrieb in der Versuchshalle Technisch-wissenschaftliches Testprogramm > Betriebserfahrungen im Dauerbetrieb > Anwendertypische Lastgänge > Bestimmung der Wirkungsgrade > Untersuchung des Emissionsverhaltens (Luftschadstoffe und Schallemissionen) > Untersuchung der Stromqualität > Thermografieanalysen > Wartungskosten/Instandhaltung/Personalaufwand > Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen > Potenzialbewertung 2. Phase: Praxisbetrieb in Kooperation mit einem (RWE-)Kunden SEITE 16

17 12,50 11,50 10,50 9,50 8,50 7,50 6,50 5,50 4, Erprobung Neuer Anwendungstechnologien / Prüfungsumfang Leistungsmessung Wirkungsgradbestimmung Betriebserfahrung Wirkungsgrade des TBG 926 AGR mit L- und H-Gas 90,34 88,61 89,03 88,95 89,73 90,26 90,29 90,39 90, Wirkungsgrade [%] ,88 88,98 89,15 89,10 89,61 89,68 89,98 88,41 88,38 53,51 53,36 52,87 53,56 52,90 53,02 52,89 52,54 52,60 54,16 53,74 53,60 53,11 52,21 52,08 52,84 52,57 52,65 Leistung [kw] Betriebsstunden [h] ,10 35,67 36,08 36,78 36,83 37,23 37,40 37,85 37, ,72 35,25 35,55 35,99 36,20 36,29 36,77 37,10 37, Betriebsstunden Leistung el. Bruttoleistung [kw] elektrisch L-Gas thermisch L-Gas gesamt L-Gas elektrisch H-Gas thermisch H-Gas gesamt H-Gas Schadstoffemissionen Wirtschaftlichkeit Power Generation Costs against different Parameters Emissionen: NOx, CO, HC [ppm] und Abgastemperatur [ C] Abgasmessungen an der T ,8 18,5 18, ,0 487, ,1 90,3 93,4 96, , , ,2 16,3 15, , ,5 6,1 9 7,6 4,2 8 6,7 6,5 7 1,5 6 1,0 1, el. Nettoleistung [kw] Restsauerstoff O 2 [Vol.%] u. Luftzahl λ Power Generation Costs in [Ct/kWh] Parameters at Point of Origin: Gas Price: 4,0 Ct/kWh Maintenance Costs: 1,63 Ct/kWh Investment Costs: Full Load Hours: h/a Variation in [%] Gas Price Maintenance Costs Investment Costs Full Load Hours NOx bei 15% O2 CO bei 15% O2 HC T Abgas O2 Lambda Stromqualität Thermographie Schallemissionen Spektrum (Strom) Strom [A] Oberschwingung Phase 1 Phase 2 Phase 2 RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 17

18 Erprobung neuer KWK-Anwendungstechnologien - Abgeschlossene Projekte 1998 & : Solo Stirling BHKW 2-9 kw el / 8-26 kw t h : ecopower- BHKW 2-4,7 kw el / 6-12,5 kw t h : AGR-Motor BHKW (Menag) 190 kw el / 256 kw t h : PAFC PC 25 A 200 kw el / 220 kw t h : Hexis SOFC : Turbec MGT Hexis SOFC 1 kw el / 2,5 kw t h 100 kw el / 167 kw t h 1 kw el / 2,5 kw t h RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 18

19 Erprobung neuer KWK-Anwendungstechnologien - Abgeschlossene Projekte : Yanmar GWP 56 kw kälte / 67kW t h : Pelletkessel Peletti 153l 8-24 kw t h : BZ Galileo SOFC 1 kw el / 2,5 kw t h : 18 PEM BZ (2 RR) Idatech 4,6 kw el / 7 kw t h : PEM BZ Hyteon CHP-500 V4 500 W el / 550 W t h RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 19

20 Erprobung neuer KWK-Anwendungstechnologien - Abgeschlossene Projekte : Remeha Stirling 1 kw el. / 26 kw t h 2010: FleXgen Stirling BHKW 38 kw el. / 64 kw t h : Viessmann Stirling 1 kw el / 24 kw t h : Buderus Stirling 1 kw el / 29 kw t h : Hyteon PEMFC 1000 W el / 1500 W t h RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 20

21 KWK-Aktivitäten bei RWE Technikumshalle - Aktuelle Projekte 2012: Viessmann Stirling 1 kw el / 24 kw t h : Vaillant Zeolith-Heizgerät 1,5-10 kw t h 2012: Hyteon PEMFC 1000 W el / 1500 W t h 2012: AISIN Gasklimagerät mit Gasmotor 45 kw kälte / 53 kw t h 2012: Vaillant Gasmotor 1 kw el / 28 kw t h RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 21

22 Projektbeispiel: BHKW Technologien (< 2 MW) Mikrogasturbine (Turbec); 100 kw el.; 167 kw therm. RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 22

23 Projektbeispiel: BHKW Technologien (< 2 MW) Mikrogasturbine T100 Mikrogasturbine (Turbec) / Projektverlauf > Technik: Mikrogasturbine > Hersteller: Turbec AB, Schweden > Leistung: 100 kw el, 167 kw therm > Testphase: bis Versuchshalle, Duisburg-Hamborn Betriebsstunden > Praxistest:Einsatz bei den Stadtwerken Düren seit 2004; Verwaltungsgebäude Betriebsstunden (Stand ) > Testphase: bis Stadtwerke Düsseldorf Betriebsstunden RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 23

24 Projektbeispiel: BHKW Technologien (< 2 MW) Mikrogasturbine T100 Mikrogasturbine (Turbec) / Technische Daten (Herstellerangaben) > Elektrische Nettoleistung: 100 kw (±3 kw), ohne Erdgaskompressor 105 kw > Brennstoffeinsatz: 350 kw > Wirkungsgrad el. (netto): 28,5% (±1%) > Heizwassertemp. VL/RL: 70 / 50 C > Wärmeleistung: 167 kw (±5 kw) > Gesamtwirkungsgrad: 76,5% (±1%) > Abgastemperatur: 85 C > Emissionen bei 15% O 2 : NO x < 15 ppm 32 mg/nm 3 (TA-Luft 75 mg/nm 3 ) > CO < 15 ppm 18 mg/nm 3 (TA-Luft 100 mg/nm 3 ) > HC < 10 ppm > CO 2 90 kg/h > Schallimmissionen: 70 db(a) in 1 Meter > Schmierölverbrauch: < 9 Liter auf Betriebsstunden > Abmessungen (L B H): mm > Gewicht: kg RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012

25 Projektbeispiel: BHKW Technologien (< 2 MW) Mikrogasturbine T100 Mikrogasturbine (Turbec) / Wirkungsgradmessungen T Wirkungsgrade bei einer Heizwasserrücklauftemperatur von 50 C und einer Lufteintrittstemperatur von ca.14 C 68,79 71,27 72,97 73,20 75,80 74,30 75,20 Wirkungsgrad [%] ,86 45,83 45,40 44,71 45,81 44,88 45, ,93 25,44 27,58 28,49 29,99 29,42 29, el. Nettoleistung [kw] elektrisch thermisch gesamt RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012

26 Projektbeispiel: BHKW Technologien (< 2 MW) Mikrogasturbine T100 Mikrogasturbine (Turbec) / Emissionsmessungen T100 Abgasmessungen an der T ,7 18,4 18, NO x, CO [mg/m 3 ] und Abgastemperatur [ C] ,1 54,67 9,21 33,4 58,67 8,16 24,3 14,4 57,33 7,56 21, O2 [mg/m3 ] und Luftzahl λ 10 5, el. Nettoleistung [kw] CO bei 15% O2 NOx bei 15% O2 T Abgas Lambda O2 RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012

27 Projektbeispiel: BKWK Technologien (< 2 MW) Menag Gasmotor Gasmotor BHKW TBG 926 AGR / Projektverlauf / > Technik: Gasmotor-BHKW mit Abgasrückführung > Hersteller: Menag Energie AG, Schweiz > Leistung: 190 kw el, 256 kw therm > Testphase: bis Versuchshalle, Duisburg- Hamborn Betriebsstunden > Praxistest: bei den Stadtwerken Düsseldorf RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 27

28 Aktuelle Projektbeispiele / Überblick Feldtestaktivitäten Feldtestprogramm Innovative Gasanwendungen Feldtestprogramm Innovative Gasanwendungen im Raumwärmemarkt > ca. 40 Anlagen bei Endkunden im Ein- und Zweifamilienhausbereich > Unterschiedliche Technologien und Hersteller > Projektlaufzeit 2009 bis 2014 E-DeMa Projekt > Feldtest zum intelligenten Stromverbrauch in Privathaushalten > u.a. 13 Viessmann Stirling Heizgeräte Vitotwin 300 W > Projektlaufzeit 2009 bis 2012 Langzeitpraxistest einer Hexis Brennstoffzelle Galileo 1000 N (T.B.E.) > Betrieb einer Galileo Brennstoffzelle bei einem Endkunden der medl in Mülheim an der Ruhr > Projektlaufzeit 2008 bis 2014 RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 28

29 Aktuelle Projektbeispiele Feldtestprogramm Innovative Gasanwendungen der RWE DAG > Zielmarkt: Ein- und Zweifamilienhäuser > Laufzeit des Programms: ca. 4 Jahre (2 Jahre Betriebszeit/Anlage) > Vorlaufende Labortests zur Effizienz- und Robustheitsbewertung > Erarbeiten von Vermarktungskonzepten > Feldtestprogramm mit verschiedenen innovativen Technologien von mehreren Herstellern: Gaswärmepumpen Stirling-Heizgeräte Brennstoffzellen-Heizgerät > Schwerpunkt des Programms ist Mikro-KWK RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 29

30 Feldtestprogramm Innovative Gasanwendungen Feldtestprogramm Projektpartner RWE-Töchter- und Beteiligungsgesellschaften sind als Vertriebspartner beteiligt >EWV >EVO >Mitgas >medl >NVV >rhenag >RWE Vertrieb / RWE Energieeffizienz >Süwag >VSE Stolberg Oberhausen Halle Mülheim Mönchengladbach Köln Dortmund Frankfurt/M. Saarbrücken RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 30

31 Feldtestprogramm Innovative Gasanwendungen Feldtestprogramm Anlagenübersicht Betrieb Rückbau Vaillant GWP 7 1 * Remeha Stirling Viessmann Stirling 12 0 Buderus Stirling Hyteon BZ 7 0 Robur GWP 1 0 Summe: 37 3 *Austausch Feldtest- gegen Seriengerät + Abbau Laboranlage Anlagen in Betrieb Zurückgebaute Anlage RWE Labor (5 Anlagen) RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 31

32 Umsetzung: Know-how Neue Anwendungstechnologien fließt unmittelbar in die ED-Kundenberatung ein Klimaschutzkonzepte: Beispiel Manheim-Neu RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 32

33 Beratungskompetenz durch Projekte Neue Technologien Fazit > Umfangreiche, langjährige Erfahrungen im Bereich Neue Anwendungstechnologien sicher der RWE Energiedienstleistung deutlichen Know-how-Vorsprung > RWE ED lässt realistische und herstellerunabhängigige Praxiserfahrungen in Beratungsprojekte einfließen (Marktreife, Wirtschaftlichkeit, Anwendungsvorteile) > Innovative Projekte Neue Anwendungstechnologien sind Differenzierungsmerkmal im Energiedienstleistungsmarkt und sichern Kundenzugang > RWE ED kann frühzeitig entscheiden, welche Neuen Anwendungstechnologien im Contractingmarkt Marktvorteile bieten RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 33

34 VIELEN DANK FÜR IHRE AUF- MERKSAMKEIT UND LASSEN SIE UNS GEMEINSAM: bei der Verbesserung der Energieeffizienz durch Förderung der Markteinführung Neuer effizienter Anwendungstechnologien RWE Homepage unter:

35 Ansprechpartner und Adressen Leiter Bereich Effizienzkonzepte: Leiter Abteilung Energieberatung: Leiter Abteilung Neue Technologien Dr.-Ing. Helmut Knappstein Tel. Nr.: 0203 / Dipl.-Ing. Knuth Wagner Knuth.Wagner@rwe.com Tel. Nr.: 0203 / Dr.-Ing. Helmut Knappstein (PU) RWE Energiedienstleistungen GmbH Hauptsitz Bereich Effizienzkonzepte Unterste-Wilms-Straße 52 Theodor-Heuss-Straße Dortmund-Wambel Duisburg Telefon: 0231/ Telefon: 0203 / Telefax: 0231 / Telefax: 0203 / RWE Planer Tag / Dr. Helmut Knappstein RWE Energiedienstleistungen 25. Oktober 2012 SEITE 35