ISH Energy Anlagensystem für ein stromautarkes Haus Referent: Dr. Sebastian Bieniek. Electricity&Heat - eza! Partnertag.

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1 ISH Energy 2015 Anlagensystem für ein stromautarkes Haus Referent: Dr. Sebastian Bieniek Electricity&Heat - eza! Partnertag Viessmann Group

2 E&H Strom und Wärme wachsen zusammen 100 % Unabhängigkeit Höchste Effizienz - Maximale Wirtschaftlichkeit Das grüne Einfamilienhaus Versorgung aus 100 % Erneuerbaren Eigenverbrauchsoptimierung Ertragsmaximierung Komfortsicherung PV Einbindung Fahrzeug-Speicher Primärregelleistung Bilanzkreisbewirtschaftung Direktvermarktung Community Energieflat, Leistungsflat EMS Thermische Speicher Lüftung WP, DE2H oder KWK Stromspeicher Viessmann Group

3 Dezentrale Stromproduktion Wie betrachten Hauseigentümer diese Möglichkeit? Laut einer aktuellen Umfrage fasziniert 86 Prozent der Deutschen die Vorstellung, sich von unkalkulierbaren Elektrizitäts-, Gas- und Heizölpreisen unabhängig zu machen. So werden Sie zum Selbstversorger, Wirtschaftswoche 3

4 Ganzheitlicher Energiesystemlösungen Stromerzeugende Heizung DE2H Stromerzeugung Wärmeerzeugung Elektrische Speicherung Thermische Speicherung Konnektivität Energie- Dienstleistungen Energie- Management-Systeme Lüftung Viessmann Group

5 Funktionsweise: Stromautarkes Haus Stromverbrauch > kwh/a Gesamtverbrauch Stromverbrauch > kwh/a Strom erzeugen Gesamterzeugung Strom speichern Strom bereitstellen Strom erzeugen Deckung des Strombedarfs vorwiegend im Winter Deckung des Wärmebedarfs im ganzen Jahr Echtzeitanpassung der Stromerzeugung an den Strombedarf Deckung des Strombedarfs vorwiegend im Sommer KWK-Anlage Stromspeicher PV-Anlage Mikro-KWK + PV + Stromspeicherung und E-Mobilität Viessmann Group Seite 5

6 Praxisbeispiel Pilotanlage - Familie Seim - 6

7 Praxisbeispiel Pilotkunde: IST-Aufnahme 1. Juni 2013 Gebäudetyp: Einfamilienhaus Baujahr 1991 Wohnfläche: 160 m² Bewohner: 2 Heizsystem: Niedertemperatur Gaskessel mit zentraler Warmwasserbereitung (Baujahr 1990) Gaskosten Gebäude: Gasverbrauch: Energieverbrauch: Gaspreis: Gaskosten: m³/jahr kwh/jahr 5,1 Cent/kWh (+ Grundpreis 157 /a) /a (178 /Monat) Stromkosten: Autokosten (15.000km/a): Stromverbrauch: kwh/jahr Benzinkosten: /a Strompreis: 25 Cent/kWh (+ Grundpreis 95 /a) Kfz-Steuer: 308 /a Stromkosten: /a (87 /Monat) Kosten: /a Energiekosten Haus: /a (265 /Monat) inkl. Auto: /a (450 /Monat) Referenzanlage Seim Viessmann Group Seite 7

8 Praxisbeispiel Pilotanlage: Modernisierung + E-Fahrzeug Gebäudetyp: Einfamilienhaus Baujahr 1991 Wohnfläche: 160 m² Bewohner: 2 Energiesystem: KWK* (1 kw el ) + PV (2,9 kw p ) + Stromspeicher (5 kwh) + E-Auto (BMW i3) Gaskosten Gebäude: Gasverbrauch: m³/jahr Energieverbrauch: kwh/jahr Gaspreis: 5,1 cent/kwh (+ Grundpreis 157 /a) Gaskosten: /a (140 /Monat) Stromkosten inkl E-Auto (15.000km/a): Stromverbrauch: kwh/jahr Autarkierate: 85 % Strompreis: 25 cent/kwh (+ Grundpreis 95 /a) Einspeisevergütung: 10 cent / kwh Stromkosten: 240 /a (20 /Monat) Gesamtenergiekosten: /a (160 /Monat) * Vitotwin (Stirling, 1kWel, 5,5 kwth) 8

9 kwh eza! - Stromautarkes Haus Wärme- und Stromerzeugung aus Photovoltaikanlage und KWK Ganzjährig homogene Stromerzeugung durch komplementäre Erzeugerprofile KWK-Anlage zur Strom- und Wärmeerzeugung: ca kwh Wärme und ca kwh Strom PV-Anlage zur zusätzlichen Stromerzeugung: ca kwh Ganzjährig zwischen 450 und 600 kwh Stromerzeugung 800 Stromerzeugung PV KWK Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 2016 Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 2017 Feb Mar Apr Erzeugung KWK Erzeugung PV Stromverbrauch kwh BHKW PV Erzeugung Verbrauch eza! - Stromautarkes Haus 9

10 kwh eza! - Stromautarkes Haus Stromverbrauch durch Haushalt und E-Fahrzeug Ganzjährig homogener Stromverbrauch durch kontinuierliches Nutzerverhalten Jahresstromverbrauch durch Haus und E-Fahrzeug: ca kwh E-Fahrzeug stellt im Haushalt größten Stromverbraucher dar: ca kwh Ganzjährig zwischen 400 und 600 kwh Stromverbrauch bei kontinuierlicher Nutzung des E-Fahrzeugs 800 Stromverbrauch Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 2016 Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 2017 Feb Mar Apr Verbrauch Haus Verbrauch Auto Stromerzeugung kwh Haus Auto Verbrauch Erzeugung eza! - Stromautarkes Haus 10

11 kwh eza! - Stromautarkes Haus Hohe Stromautarkie durch Direktverbrauch und Stromspeicherung Nahezu ganzjährige Stromversorgung aus eigenen Energiequellen Ohne Stromspeicher kann durch Direktverbrauch bereits eine Autarkierate von 45 % erreicht werden Mit Stromspeicher (5 kwh) steigt die Autarkierate auf 85 %, nur 800 kwh Netzbezug Höchste Effizienz und Autarkie durch ausgewogenes Verhältnis von Erzeugung und Verbrauch + Speicherung 700 Autarkie % 86% % 87% 86% % 50% 54% % 43% 34% 42% 36% Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 2016 Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 2017 Feb Mar Apr Autarkie Bezug Verbrauch insgesamt Verbrauch Autarkie kwh 2599 kwh 45% kwh 3043 kwh 53% 11

12 Entwicklung der CO2-Emissionen im stromautarken Haus CO 2 -Emissionen [in kg] Anmerkungen Einsparung fossiler Energien durch: Strom % Stromeigenerzeugung von kwh Wegfall von Ltr. Benzin Effizienzsteigerung der Wärmeerzeugung um 20 % Benzin Modernisierung Halbierung der betriebsbedingten CO2- Emissionen (-46 %) Seit Beginn 2015 Verwendung von Öko-Erdgas mit TÜV zertifizierten Investitionen in weltweite Klimaschutzprojekte Gas Ausblick: Versorgung aus erneuerbarem grünen Gas (Power-2-Gas) 0 kg CO2-Emissionen CO 2 -Emissionen von ca auf kg nahezu halbiert Alt (2012) Ökogas 12

13 Entwicklung der Energiekosten im stromautarken Haus Energiekosten [in ] Anmerkungen Wegfall von ca kwh Netzbezug für Haus und E-Fahrzeug durch Eigenstromerzeugung aus PV und KWK Benzin % Zusätzliche Einnahmen durch überschüssigen PV- und KWK-Strom, vergütet nach EEG und KWKG Strom Modernisierung Entfall von Ltr. Benzin pro Jahr durch Umstieg auf E-Fahrzeug 750 m 3 weniger Gas durch Effizienzsteigerung der Wärmeerzeugung Gas Energiekosten sinken von ca auf ( / - 64 %) Alt (2012) * * Hochrechnung, erstes volles Jahr mit Stromspeicher 13

14 Entwicklung der Betriebskosten im stromautarken Haus Betriebskosten [in ] Anmerkungen % In Summe werden ca Betriebskosten im Jahr eingespart: Kosteneinsparung E-Fahrzeug ca Benzinkosten Betriebskosten Auto ca. 300 Kfz-Steuern Autokosten Kfz-Steuer Autokosten Benzin Schornsteinfeger Wartung Stromgrundpreis Stromkosten Gas Grundpreis Gaskosten ca. 400 Reduzierte Auto-Betriebskosten Kosteneinsparung Wärme ca. 500 reduzierte Gaskosten durch Effizienzsteigerung Kosteneinsparung Strom ca. 800 Stromkosteneinsparung Betriebskosten sinken von ca auf ( / - 58 %) Alt (2012) 2017* Steuererstattungen und Förderungen * Hochrechnung, erstes volles Jahr mit Stromspeicher 14

15 Praxisbeispiel Pilotkunde - Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Anschaffungskosten Brutto Steuer/Förd. Investitionen Mehrkosten Mikro-KWK Förderungen für KWK (BAFA, E.ON) Photovoltaikanlage Elektroauto Batteriekosten Förderung für Stromspeicher Insgesamt Einsparungen pro Jahr (ohne Energiepreissteigerung) Amortisationszeit /a 7,1 Jahre Mit steigenden Strompreisen ist eine deutlich bessere Wirtschaftlichkeit gegeben Referenzanlage Seim Viessmann Group Seite 15

16 Zusammenfassung Praxisbeispiel Zahlen, Daten, Fakten* Stromerzeugung kwh (KWK kwh, PV kwh) Stromverbrauch kwh (Haus kwh, E-Auto kwh) Autarkie > 85% / ca kwh Benzineinsparung gut 1300 Ltr. Gasverbrauch minus 20% Fossile Energien erheblich reduziert (Strom, Benzin, Gas) CO 2 Emissionen von ca auf kg halbiert Energiekosten von auf gut reduziert Amortisation Mehrkosten in ca. 7,1 Jahren Ableitungen nur mit einem umfassenden Lösungsansatz lassen sich die aufgezeigten Ergebnisse erzielen Kapazitäten, Leistungen und damit Investitionen auf den eigenen Bedarf ausrichten Übers Jahr den monatlichen Strombedarf mit KWK und PV erzeugen und schon so eine hohe Bedarfsdeckung und Autarkie erreichen E-Auto einplanen / einbeziehen und mit selbst erzeugtem Strom betreiben Mit kleinem Stromspeicher die Autarkie erheblich steigern Weitere Verbesserung der Effizienz und Autarkie durch Lademanagement Deutliche Reduzierung der CO2-Emissionen bei hoher Effizienz und Unabhängigkeit * Alle Vergleiche beziehen sich auf das Jahr 2012 mit alten Produkten. Alle Werte sind, wenn nicht anders erwähnt, Durchschnittswerte seit Betrieb. 16

17 Energiewende Trends im Energie- und Mobilitätssektor Der Energie- und Mobilitätssektor im Wandel Klimaschutz Innovation Preisverfall Klimaziele 2020/2050: Decarbonisierung des Energieträgers Absenken des PEF Strom Weiterer Anstieg der Dämmstandards Niedrigstenergiestandard im Neubau 2021 Direktstromheizungen werden wirtschaftlich Weiterer Preisverfall bei Photovoltaik Stromgestehungskosten < 5 cent/kwh in 10 bis 15 Jahren Dezentrale Stromerzeugung zu Großkraftwerkspreisen! Weiterer Preisverfall von Li-Ionen Batterien Preise von über 1000 /kwh in 2015 auf ca. 400 /kwh in 2020 Etablierung der E-Mobilität innerhalb der nächsten 10 Jahre Strom für Mobilität Volatilität der Stromnetze benötigt steuerbare Erzeuger und Verbraucher Neue Geschäftsmodelle der Stromversorgung Neue Wettbewerber mit emotionalen Verkaufsgeschichten (Community, Flatrate) Viessmann Group

18 Workshop 18

19 Workshop: Umfeldanalyse zu Systemlösungen im Einfamilienhaus Planung Auswahlprozess Regulatorik Know How Handwerk Anlagenbetreiber Technik Service Viessmann Group

20 Workshop-Ergebnisse Session 1 Viessmann Group

21 Workshop-Ergebnisse Session 2 21

22 ISH Energy 2015 Vielen Dank Electricity&Heat - eza! Partnertag Viessmann Group