Keine Energiewende ohne Wärmewende -keine Wärmewende ohne Biomasse Entwicklungsmöglichkeiten eines Biomasseheizwerkes in Gößweinstein Veranstalter: Bürgermeister Zimmermann C. Letalik, Dipl. Ing. agr., C.A.R.M.E.N. e. V. - in Gößweinstein am 9. Oktober 2018 www.carmen-ev.de
Wer ist C.A.R.M.E.N. e. V.? Centrales Agrar Rohstoff Marketing und Energie Netzwerk; eingetragener, gemeinnütziger Verein Koordinierungsbüro für Nachwachsende Rohstoffe in Bayern Gegründet 1992, 70 Mitgliedsfirmen, gut 40 Beschäftigte Beratung, Öffentlichkeitsarbeit und Projektmanagement mit Schwerpunkt auf Energienutzung, Förder- u. Bankgutachten Projektentwicklung und -begleitung für das Bayerische Wirtschaftsministerium (StMWi) Weitere Informationen: www.carmen-ev.de Christian Letalik, cl@carmen-ev.de Mobil: 0160-8575069
C.A.R.M.E.N. e.v. Koordinierungsstelle für Nachwachsende Rohstoffe, Erneuerbare Energien und nachhaltige Ressourcennutzung 1992 gegründet 70 Mitglieder 40 Mitarbeiter Abteilungen: Biogas und Mobilität Biogene Festbrennstoffe Energie vor Ort Stoffliche Nutzung Netzwerk Forst und Holz
Geförderte Biomasseheizwerke in Bayern Heizwerke Futtertrocknung Dampfkraftwerke ORC-Kraftwerke Holzvergaser bis 250 kw el. Leistung Mehr als 400 Biomasseheizwerke (0,2 MW th. 5 MW th. ) (mit Nahwärmenetz) in Bayern wurden vom Freistaat Bayern mit Investitionszuschüssen gefördert; die Anlagen werden über 7 bis 12 Jahre evaluiert technische und ökonomischedaten für Langzeitauswertungen
Zubau an Biomasse(heiz-)kraftwerken incl. Holzvergaseranlagen Holzvergaser ORC/Dampf Dampf Quelle: DBFZ, EEG Monitoring Zwischenbericht Mai 2015
Stromerzeugung aus EE Charakteristik der Volllaststunden Biogas: 18% der 151 TWh = 27.000 GWh mit 3,6 GWel = 7.500 Volllaststunden Holzbiomasse: 8% v. 151 TWh = 12.000 GWh mit 1,6 GWel = 7.500 Volllaststunden PV: 20% der 151 TWh = 31.000 GWh mit 36 GWel = 860 Volllaststunden Ca. 151 billion kilowatt hours Wasserkraft: 14% der 151 TWh = 21.000 GWh mit 4,5 GWel = 4.700 Volllaststunden Wind: 34% der 151 TWh = 51.000 GWh mit 34 GWel = 1.500 Volllaststunden Ein Drittel des Stroms aus EE kommt aus Biomasse, 18% aus Biogasanlagen, 8% fester Biomasse. Biomassekraftwerke laufen 7.500 Volllaststunden. 8.200 Biogasanlagen laufen auch > 7.500 Volllaststunden. Grundlast und flexible Fahrweise möglich. Ein Drittel aus Windkraft onshore, Windenergie offshore steht noch am Anfang. Ein Drittel aus PV and Wasserkraft.
Development of Prices for different Fuels Bruttostromerzeugung in Bayern 2014 insgesamt 88,3 TWh Steinkohle 4,7% Mineralölprodukte 0,7% Sonstige (nicht regenerativ) 1,5% Entwicklung PV 2010-2015 Gase 8,9% Wasserkraft 12,8% Kernenergie 48,0% Erneuerbare Energien 36,2% Photovoltaik 11,8% Grafik: StMWi Datenbasis: Quelle: LfStat; StMWi Bruttostromerzeugung - LfStatin Bayern Biomasse 9,2% Windenergie 2,0% Sonstige (regenerativ) 0,4%
Wärmeverbrauch aus Erneuerbaren Energien in der BRD 75 % feste Biomasse 12 % Wärme aus Biogasanlagen 13 % Solarthermie und Geothermie Quelle: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie - auf Basis AGEE, statistische Zeitreihen
WÄRMEBEDARFSERMITTLUNG IM NETZ 25 kw 40 25 MWh/a kw 40 MWh/a 80 kw 88 80 MWh/a kw 88 MWh/a 50 m 20 kw 32 20 MWh/a kw 32 MWh/a 20 m 20 m 20 m 15 kw 24 15 MWh/a kw 24 MWh/a 150 kw 195 150 MWh/a kw 195 MWh/a 70 m 30 m 30 kw 36 30 MWh/a kw 36 MWh/a 30 m 10 m 100 m 30 m 10 m 250 kw 485 250 MWh/a kw 485 MWh/a 30 m 90 kw 100 90 MWh/a kw 100 MWh/a
WÄRMEBEDARFSERMITTLUNG WÄRMEBEDARFSERMITTLUNG VERBRAUCHER Bedarfsgebundene Ermittlung Heizlast wird aus der Summe aller Transmissions-und Lüftungswärmeverluste zuzüglich Wiederaufheizleistung einzelner Räume, jeweils bezogen auf eine Rauminnentemperatur und eine einheitliche Außentemperatur bestimmt. Neue oder energetisch sanierte Gebäude Verbrauchsgebundene Ermittlung Über den durchschnittlichen Brennstoffbezug und den Nutzungsgrad der bestehenden Heizungsanlage wird der Wärmebedarf ermittelt. Bestandsgebäude
KRANKENHAUS Diverse Wärmeverbrauchskennlinien 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Heizenergiebedarf Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember
AUSLEGUNG VON WÄRMENETZEN PLANUNG: NAHWÄRME AUS BIOMASSE
Dimensionierung eines Heizwerkes Bsp. Benningen Erforderliche und vorhandene Wärmeleistung ab Heizhaus (HH) [kw] 2.500 H E I 2.000 Z L A 1.500 S T in 1.000 k W 500 250 kw Erforderliche Leistung 2000 kw thermisch Definierte Leistung 2000 kw thermisch Ölkessel 1200 kw GasÖl-Kessel Kessel [kw_th] Leistung: 1200 kw_th von verfügbaren 1200 kw_th; Energieanteil: 16,2% von geliefert Strohkessel 800 Feststoff-Kessel Kessel [kw_th] Leistung: 800 kw_th; Energieanteil: 83,8% von geliefert Max. Heizlast bei 1.000 kw; Spitzenlast > 600 kw und Schwachlast < 100 kw aus Ölkessel (10-20%) = 200 MWh 1.000 kw oil/ gas = 5-10% 500 kw Hackgut = 80-90% = 1.000 MWh Holzkessel mit 400 600 kw Nennleistung; Jahresdauerlinie ab Heizhaus (HH) Grundlast von 100 kw (25%) bis 600 kw oil/gas = 5-10% 0 h 0 1 Stunden [h] 8760 Stunden 8.760 h
Förderprogramme für Biomasseheizwerke in BY (eine Auswahl) Bezeichnung Förderprogramm BioKlima zur Förderung von automatisch beschickten Biomasseheizanlagen (Hackschnitzel/Pellets) Marktanreizprogramm (MAP): Förderung von Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien im Wärmemarkt Mittelherkunft StMWi Bayern Bund www.kfw.de Bund www.bafa.de Information und Antragstellung Technologie und Förderzentrum (TFZ) www.tfz.bayern.de Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) (Anlagen > 100 kw NWL) Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) (Anlagen <100 kw NWL)
DIVERSE BIOGENE FESTBRENNSTOFFE? Quelle: Holzabsatzfonds
Auswertung geförderter Heizwerke - Jahresbericht 2014 (n = 128) Inbetriebnahme von 2002-2010 Durchschnittsalter 10 Jahre 4 monovalente Anlagen 23 von 128 Anlagen nutzen auch Landschaftspflegematerial KUP-Holz spielt kaum eine Rolle
LOGISTIK VON GIPFELHOLZ UND ASTMATERIAL WALDRESTHOLZ NACH VOLLBAUMERNTE Fotos: www.haeckselzug.de Schwachholz, Gipfel und Äste in einem Fichtenschlag Anbieter: Forst, FBG, WBV, Biomassehöfe, Brennstoffhandel
LOGISTIK VON ENERGIEHOLZ AN DER FORSTSTRAßE Schwachholz aus DIREKTAUFBEREITUNG VON SCHWACHHOLZ Durchforstung und AN DER FORSTSTRAßE Pflegemaßnahmen bzw. Energierundholz Anbieter: Forst Foto: www.jenz.de
ÜBLICHE BRENNSTOFFAUSTRAGUNG: SCHNECKE Federarmaustragung mit Schneckenzuführung
ROBUSTE BRENNSTOFFAUSTRAGUNG Vollhydraulisches Schubbodensystem
Wie werden Brennstoffe abgerechnet? Bestimmung % H 2 O? Zahlder Heizwerke, die den Brennstoff nach erzeugter Wärmemenge bezahlen, steigt. Am wenigsten genauist die Abrechnung nachsrm. Wassergehalt bestimmen!
Vertragsgestaltung für Wärmelieferung Wärmepreis setzt sich zusammen aus Leistungspreis/Grundpreis: Vergütung für bereitgestellte höchste Wärmeleistung (Abdeckung der anteiligen kapitalgebundenen Kosten) Arbeitspreis: Vergütung für die tatsächlich abgenommene Wärmemenge /MWh (Abdeckung der bedarfsgebundenen Kosten) P /kw*a Messpreis: Vergütung für Ablesen und Bereitstellung Wärmemengenzähler P /a P Wichtig! Preisanpassung des Arbeitspreises über Preisgleitklauseln im Wärmeliefervertrag
Haushalt mit Wärmebedarf 30.000 kwh, Ölkessel 20 kw Investition: 7000 (Nutzungsdauer: 15 Jahre, Zinssatz: 2 %) Betriebsgebundene Kosten: 150 /a Jahresnutzungsgrad: 80 % : Heizölkosten 60 70 80 90 Ct/Liter Brennstoffenergiekosten 6,0 7,0 8,0 9,0 Ct/kWh Nutzenergiekosten 7,5 8,8 10,0 11,3 Ct/kWh Vollkosten 11,2 12,5 13,7 15,0 Ct/kWh
Wirtschaftlichkeit von Holzheizwerken VDI 2067 Wirtschaftlichkeit gebäudetechnischer Anlagen: Kapitalgebundene Kosten: Investitionskosten für Leitungen, Bauten, Kessel, Hydraulik, Steuerung etc., die in der Regel fremdfinanziert sind Bedarfsgebundene Kosten: Kosten für Brennstoffe, Betriebsstoffe und Hilfsenergie Betriebsgebundene Kosten: Material- und Arbeitskosten für Wartung und Instandsetzung Sonstige Kosten: Kosten für Steuern, Versicherungen und Verwaltung Ziel: Ermittlung von Wärmegestehungskosten (in /MWh)
Struktur der Wärmegestehungskosten in BmHW - Vollkosten Kostenstruktur in %, Diagramm in /MWh Brennstoffkosten für Biomasse: ~ 30-35 % Kosten für Gas bzw. Heizöl: ~ 5-10 % Kosten für Elektrizität ~ 3-5 % (1-3% JEB) Kapitalkosten: ~ 30-35 % Betriebskosten: ~ 10-15% Kosten für Ascheverwertung: 1-3 % Brennstoffkosten mit 30-35 % der Gesamt kosten etwa gleich hoch wie Kapitalkosten (Zinsen, Tilgung, Rücklagenbildung) Brennstoffkosten etwa gleich Fixkosten Achtung: Grundpreis // Arbeitspreis 2017/18 : gleiche Struktur; Durchschnitt: 9-10 ct/kwh
Wärmepreise von Holzheizwerken Vgl. Fernwärme
Development of Prices for different Fuels C.A.R.M.E.N. Preisindex für feste und fossile Brennstoffe-ct/kWh Aktuelle Preise für Hackschnitzel, Holzpellets, Heizöl und Erdgas in Deutschland Heizöl Erdgas Scheitholz Holzpellets Hackgut
WARUM NAHWÄRME AUS BIOMASSE? Für den Anschließer Hoher Heizkomfort durch den Wegfall jeglicher Arbeit, mehr Platz im Keller Wettbewerbsfähige, stabile Heizkosten; einfache Abrechnung Für die Region Nutzung heimischer Rohstoffe Verwertungsmöglichkeit für minderwertiges Holz (Durchforstung) Regionale Wertschöpfung: Bsp.: 2,5 Mio. kwh 3.500 srm 75.000 Für die Umwelt Klimafreundl. Wärmeerz., weg vom Öl; Evtl. Möglichkeit des Einsatzes von KWK Modernster Stand der Technik
Emissionsbilanz Optimierung nach Stand der Technik
WARUM NAHWÄRME IN GÖßWEINSTEIN? Interessante Großverbraucher Kirche, Gemeinde (Vorbild), Gastronomie-Fremdenverkehr, Gewerbe; Geschosswohnbau, Gärtnereien Wohngebäudestruktur Ein-, Zwei- und Mehrfamilienhäuser; z.t. ältere Bausubstanz Biomasse: sehr niedriger Primärenergiefaktor wichtig für ENEV Relativ dichte Bebauung hohe Wärmebelegungsdichte, wenig Verluste Infrastruktur Kein Erdgas vorhanden; evtl. Synergien im Tiefbau; Wald und mögliche Standorte für Heizwerk vorhanden; Vielen Dank für`s Zuhören. Haben Sie noch Fragen? Regionale Spezialisten, die sich mit Energie aus Biomasse auskennen;