Gasmotorwärmepumpen: Potenzial zur Energiewende. Ef aus Japan. Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp. Frankfurt/Main,

Ähnliche Dokumente
Gasmotorwärmepumpen: Potenzial zur Energiewende in Deutschland auf Basis der Erfahrungen aus Japan

Gasmotorwärmepumpen: Ein Beitrag zu einer wirtschaftlich erfolgreichen Energiewende

Heizen und Kühlen mit Gaswärmepumpen

Die Rolle von Gasnetzen in der Energiewende

Energiesparen durch moderne Technik

Energiesparen durch moderne Technik

KWK lokal: vom Einfamilienhaus bis zum kommunalen Gebäude. Dr. Jochen Arthkamp, ASUE e.v. Karlsruhe, 31. Januar 2012

Neue Technologien innovative Ideen der Geräteindustrie

Innovative Energieversorgung im Haus zwischen Autarkie und Wirtschaftlichkeit

Mikro-KWK eine Technologie setzt sich durch

Effiziente Technik und Erneuerbare Energien

Mini-BHKW die effektive, effiziente Alternative für den Heizungskeller

Ihr Partner für Blockheizkraftwerke. Erdgas Flüssiggas Pflanzenöl Heizöl

ein neues Geschäftsfeld, das Energie einspart

Strom Matrix Basis für eine erfolgreiche Energiewende in Deutschland

Die Zukunft der Energieversorgung

Energiewende und schneller Atomausstieg_ - Technische Herausforderungen und Konsequenzen -

Wärmemarkt der Zukunft

Deutschland auf dem Weg in ein neues Energiezeitalter

Systemintegration für eine nachhaltige Stadtentwicklung 7. Highlights-Veranstaltung des BMVIT / VD DI Marc H. Hall

pressedienst Energieverbrauch dank milder Witterung deutlich gesunken

Die Wärmewende mit Wärmepumpe

Dezentrale Energieversorgung, aber wie? Herten, Thorsten Rattmann, GF Hertener Stadtwerke

in die dezentrale Energieversorgung

Technische Herausforderungen für das Gelingen der Energiewende. DI Mag.(FH) Gerhard Christiner Technischer Vorstandsdirektor

Energiewende. Flexibilitätsoptionen für ein Gelingen der LUAT. Klaus Görner Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil.

Vorteile von Power-to-Gas für die Übertragungsnetze?

Sektorkopplung Der Schlüssel zur Energiewende

Speicherbedarf im Stromnetz

EEG-Novelle aus Sicht der Hersteller Wieso sich KWK nach wie vor lohnt

Herausforderungen und Chancen für Unternehmen bei der Energiewende

TH-E Box der Weg zur solargestützten Energieautonomie

Pressegespräch E-world energy & water

Die chemische Industrie im Konflikt: Zwischen Effizienz und fluktuierender Stromversorgung Dr. Jochen Wilkens, 1. November 2016

ASUE-Effizienzdialog 04. März 2010 Die Strom erzeugende Heizung: Status Quo und Technologieperspektiven

pressedienst Niedrige Temperaturen sorgen 2012 für schwachen Anstieg des Energieverbrauchs

65. Sondersitzung des Wunsiedler Stadtrates Top 2: Verbundklimaschutzkonzept Zentrales Fichtelgebirge. 02. Februar 2012 Sondersitzung Stadtrat

3. Ostdeutsches Energieforum. 3. und 4. September 2014 Hotel The Westin Leipzig

HERAUSFORDERUNGEN DER ENERGIEWENDE

5. Hochfränkische Energiekonferenz TOP 4: Kommunale Energieversorgung

BHKW-Grundlagen. Kurzinformation

Braunkohle als heimischer Energieträger

Virtuelle Stromspeicher Nutzung von Flexibilitäts-Potenzialen dezentraler Energieanlagen

Grundlagen der Kraft-Wärme-Kopplung

IuK als Schlüsseldisziplinen für die Herausforderungen der dezentralen zukünftigen Energieversorgung

Energiewende eine gemeinsame Herausforderung für Strom- und Gasnetze. aus Sicht Strom

ERDGAS TRÄGER DER WÄRMEWENDE IN DER STADT DER ZUKUNFT - NEUN THESEN

Warum nicht mehr als 3,5 GW pro Jahr? Sinnvolle Ausbaukorridore für die Photovoltaik in Deutschland

Erdgas/Biogas Die Energie.

WINGAS PRODUKTE BIO- ERDGAS. Ein Multitalent im Einsatz.

aus der Praxis Energie-und Kosteneinsparungen im Wasserwerk ARGE Wasser Obb.

Elektrische Energiespeicher Förderung Land Steiermark 2016

LEW-BILANZPRESSEKONFERENZ

Willkommen in der Energierevolution!

Strom aus der Wüste als Element einer nachhaltigen Energieversorgung. Samstag, , Stuttgart

Wo stehen wir heute mit der Energiewende?

Wie kann unsere Energieversorgung sicher und bezahlbar bleiben? Dr. Hubertus Bardt 17. November 2012, Mainz

Zukünftige Herausforderungen für Kraft-Wärme-Kopplung

Energienetze der Zukunft. Prof. Dr.-Ing. Ingo Jeromin Vorsitzender des VDE Rhein-Main e.v.

Die Eisspeichertechnologie

Die Rolle der Wasserkraft im zukünftigen bayerischen Energiemix

Strom 2030 Berichte aus den Arbeitsgruppen. Berlin, 20. März 2017

Das EEG Ein Steuerungsinstrument für Abfallströme am Beispiel der Altholzverwertung

Monitoring der Energiewende in Bayern

2. Meininger Energiekonferenz Das Energiesystem Deutschlands im Jahr 2050 und die Konsequenzen für die Thüringer Energiepolitik

Erneuerbare Energien und Klimaschutz!?

Energiebericht 2014 Strom für die Stadt Delbrück

Auswirkungen der Energiewende auf die Versorgungsnetze und Wasserwirtschaft

Energieperspektive 2050 Deutschland Energiewende und dann?

WKK als Baustein zur Energiewende?

Die Strom erzeugende Heizung: Status Quo und Technologieperspektiven

BTC NetWork Forum Energie 2010

Energieoptimierte Wärmesysteme

Energiewende und weiter?

Fachausschuss Solare Mobilität

Was kommt nach dem EEG? Perspektiven der Photovoltaik in Deutschland ohne erhöhte EEG-Vergütung

VIRTUELLES KRAFTWERK

Klimaschutz für Kommunen - ein Ziel viele Wege

pressedienst Energieverbrauch 2018 deutlich gesunken

Erneuerbare Energien unverzichtbar für

Erneuerbare Energien in Rosenheim

Solar- und Solarthermie technische Risiken Bürgerforum Erneuerbare Energien

WKK Bindeglied der Sektorkopplung

Gebäudeenergieversorgung mit Wasserstoff - Möglichkeiten und Grenzen

Die zentrale Bedeutung der Wärmekraftkopplung (WKK) für die Energiezukunft

ANERGIENETZE. Optimierte Nutzung lokaler erneuerbarer Energieträger in urbanen Neubaugebieten Beispiel Nordwestbahnhof. 22. Juni 2016 // DI Franz Zach

Deine Energiewende: Solarwärme und Solarstrom selber nutzen und speichern

VON HIER. FÜR HIER. ÜBERBLICK UNSERER SONSTIGEN STROMTARIFE

RESOURCES Institut für Wasser, Energie und Nachhaltigkeit

Speichertechniken für die zukünftige Energieversorgung Energiespeicher-Symposium Stuttgart 06./07. März Ulrich Wagner

Welche Rolle spielt die Speicherung erneuerbarer Energien im zukünftigen Energiesystem?

Thermische Speicher. mit Strom aus Photovoltaik und lastvariablen Tarifen in Kombination mit Wärmepumpen. 1. Österreichisches Wärmepumpenforum in Linz

BETREIBERMODELLE FÜR STROMSPEICHER

Energiepotentiale. Geschichte und Effekte des Umstiegs auf erneuerbare Energieträger.

Die Wärmesenke Schlüsselelement der Energiewende

Was kostet die Entwicklung neuer Energie-Technologien für Europa?

Transkript:

Gasmotorwärmepumpen: Potenzial zur Energiewende auf fbasis der Erfahrungen Ef aus Japan Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de mittelstand.de Frankfurt/Main, 17.09.2014 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 1

FHM Tec Rheinland, Pulheim/Köln Wirtschafts-Ingenieurwesen Technologiemanagement Baubetriebsmanagement Energietechnik dual berufsbegleitend 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 2

Inhalte Energiebilanzen Deutschland und Japan Herausforderungen an die japanische Energieversorgung g g Wende Kooperation Staat, Gerätehersteller, Energieversorger Wettbewerb und Vermarktung Herausforderungen in Japan Herausforderungen in Deutschland Schlussfolgerungen Möglichkeiten mit dem Produkt Gasmotorwärmepumpe p Weitere Schritte 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 3

Energiewende in Deutschland Aufgaben Ersetzen von Kernkraftwerken Steigerung der Energieeffizienz Energieeinsparungen zunehmender Anteil regenerativer Energieträger Herausforderungen Energiemengenproduktion Leistung jederzeit verfügbar halten Nachhaltigkeit Umweltverträglichkeit Kosten Abb.: A 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 4

17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 5 5 Energiebilanz Deutschland alle Angaben in Mio. t SKE 1 Mio. t SKE = 29,3 PJ Quelle: Arbeitsgemeinschaft für Energiebilanzen, 2010 Grafik: ASUE

Elektrischer Strom + mit vielen Techniken und Energieträgern erzeugbar universell einsetzbar HOHER EXERGIEWERT (2. Hauptsatz der Thermodynamik) - vielfach unter hohen Verlusten produziert Gleichzeitigkeit iti it Produktion/Bedarf d bei regenerativen Quellen Kosten Speicherung schwierig und teuer SCHLECHTER SPEICHERWERT (neuer Hauptsatz?) 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 6

Brutto-Stromerzeugung 2013 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 7

Gleichzeitigkeit zwischen Angebot und Verbrauch = + Abb.: wetter.net; hallertau.info; strassenweb.de 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 8

Bewertung von Energie Vergangenheit räumlich begrenzt zeitlich begrenzt Menge begrenzt Gegenwart jederzeit verfügbar zentral Zukunft erneuerbar Immer Speicherbar dezentral verfügbar bezahlbar Abb.: Moin Energie 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 9

Energiespeicher Abb.: Touristik Dörzbach 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 10

Energiemix Japan und Deutschland Abb.: IEA/ AG Energiebilanzen 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 11

Energiebedarf für Kälte/Klimatisierung Abb.: DKW 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 12

Energiebedarf der Klimatisierung In Deutschland Energiebedarf für Klimatisierung in Deutschland Anlagen > 12 kw [in GWh] 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Quelle: Directorate-General Transportation-Energy (DGTREN) of the Commission of the E.U., April 2003 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 13

CO2-Emissionen aus der Klimatisierung in Deutschland Kohlendioxid-Emissionen aufgrund Klimatisierung in Deutschland Anlagen > 12 kw [in Kilo Tonnen kt] 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Quelle: Directorate-General Transportation-Energy (DGTREN) of the Commission of the E.U., April 2003 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 14

Behaglichkeitsbereich des Menschen unbehaglich feucht behaglich unbehaglich trocken toc noch behaglich h Abb.: m+p Raumlufttemperatur r [C] 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 15

Herausforderung in Japan Heiße, schwüle Sommer Hoher Energiebedarf für Klimatisierung Wirkungsgrade thermischer Kraftwerke im Sommer begrenzt Elektrische Netze und Speicher an der Belastungsgrenze Abb.: Christian Lundbeck 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 16

Lösungsansatz in Japan Austausch des elektrischen Antriebs durch Gasmotor Gemeinsame Basisentwicklung Japanischer Staat Gerätehersteller Energieversorger Weiterentwicklung der Gerätehersteller Markteinführung durch konkurrierende Gerätehersteller Vertrieb durch Energieversorger Abb.: AISIN 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 17

Gasmotorwärmepumpe p Prinzip Abb.: ASUE 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 18

Motorische Gaswärmepumpe (Gasklimagerät) Abb.: Berndt EnerSys / Aisin 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 19

Neuer Anbieter: Yanmar Abb.: Yanmar 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 20

Motorische Gaswärmepumpe (Gasklimagerät) Abb.: Yanmar 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 21

Entwicklung in Japan Sehr gute Geräte wurden entwickelt Über 650.000 Geräte in Japan installiert: Anschlussleistung ca. 30 GW zuverlässige Klimatisierung/Heizung Entlastung von Stromnetzen Erdgas ist leicht speicherbar 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 22

Gasmotorische Wärmepumpen 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 23

Zunehmende Belastung elektrischer Netze auch in Deutschland Netzlast Strom (Monatsmaxima) 80.000 78.000 76.000 kw 74.000 72.000 70.000 68.000 2001 2004 66.000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 24

Gasmotorwärmepumpe Abb.: Yanmar / Eschenfelder KKU 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 25

Kontinuierlich i steigende EEG-Umlage 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 26

Klassische und erneuerbare Energieträger Abb.: e.on Ruhrgas 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 27

Fazit / Perspektive Gasmotorwärmepumpen können einen Beitrat zur Energiewende leisten Energieeinsparung im Winter Entlastung t elektrischer Netze im Winter Viele dezentrale Techniken können wenige zentrale Techniken ersetzen größte Herausforderung ist die Speicherung von Energie Erdgas ist besser zum speichern geeignet als elektrischer Strom Umstellung einer Energieversorgung ist langwierig: Technik, Marketing 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 28

Haben Sie noch Fragen? gern jetzt und auch später... Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de Tel. 0 22 38 47 54 03 17.09.2014 Prof. Dr.-Ing. Jochen Arthkamp arthkamp@fh-mittelstand.de 29