dena Modellvorhaben Check-in Energieeffizienz 3. Netzwerktreffen Leipzig, 21. April 2016 Blockheizkraftwerke Was ist beim Einsatz in Hotels zu beachten? Dipl.-Ing. (FH) Daniel Holz GASAG Contracting GmbH Litfaß-Platz 2 10178 Berlin Tel.: 030 7872-1660 Fax: 030 7872-1653 holz@gasag-contracting.de
GASAG Energiekompetenz unter einem Dach 31,575% 31,575% 36,85%
Eckdaten Unternehmen Standorte Berlin, Essen Anzahl Energieanlagen ca. 580 davon BHKW ca. 100 Unternehmensdaten 2015 2014 2013 Umsatz p.a. in T 43.861 42.897 45.802 Durchschn. Mitarbeiter 46 42 36
BHKW-Technik: Prinzip
Funktionsweise und Technik BHKW-Technik: Leistungsklassen KWK gibt es von einem Kilowatt bis mehreren hundert Megawatt! Nano-KWK ~1 kw el Mikro-KWK 2,5 15 kw el Mini-KWK Klein-KWK Groß-KWK 15 50 kw el 500 kw el mit GuD-Anlage 300 MW el Quelle: ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.v.
BHKW-Technik: Technologien Für Mikro-KWK-Anlagen stehen unterschiedliche Technologien zur Verfügung Verbrennungsmotor Stirlingmotor Brennstoffzelle Mikro- Gasturbine Quelle: ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.v.
Anforderung an die Einbindung eines BHKW BHKW-Technik: Komponenten Quelle: ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.v.
BHKW: Gesetzliche Grundlagen Gesetz/ Verordnung KWK-G EEG EEWärmeG Inhalt Vergütung (KWK-Zuschlag) Finanzierung (KWK-Umlage) Vergütung bei Betrieb mit Erneuerbaren Energien EEG-Umlage für selbst genutzten Strom Pflicht zum Einsatz von EE im Neubau (KWK gilt als Ersatzmaßnahme) Förderung im Altbau Relevanz für KWK Wirtschaftlichkeit Wirtschaftlichkeit Dimensionierung EnEV Regelungen zur Primärenergieverbrauch Dimensionierung AVBFernwärmeV Vertragslaufzeiten, Preisanpassungen Vertragsgestaltung
BHKW: Steuerrechtliche Grundlagen Gesetz/ Verordnung EnergieStG StromStG UStG GewStG Inhalt Besteuerung von Brennstoffen (Erdgas, Heizöl,. etc.) Entlastung für KWK-Anlagen Besteuerung von elektrischer Energie Steuerbefreiung dezentral erzeugter und verbrauchter Strommengen Umsatzsteuerpflicht bei geliefertem Strom (inkl. Einspeisung) Kleinunternehmerregelung Realsteuer, die von den Gemeinden erhoben wird Relevanz für KWK Wirtschaftlichkeit Wirtschaftlichkeit Wirtschaftlichkeit Wirtschaftlichkeit (insbesondere Wohnungsunternehmen)
BHKW: Behörden und Institutionen Institution Zuständigkeit Relevanz für KWK BAFA Zulassung von KWK-Anlagen Förderung durch Investitionszuschuss Zulassung ist Voraussetzung für Förderung BNetzA Meldung, wenn Betrieb mit EE Anspruch auf EEG-Vergütung KfW Förderprogramme (Kredite) Wirtschaftlichkeit Hauptzollamt Beantragung Energiesteuerentlastung Wirtschaftlichkeit Finanzamt Ertrags- und Umsatzsteuer Wirtschaftlichkeit und Betrieb Bauamt Verteilnetzbetreiber (VNB) Übertragungsnet zbetreiber (ÜNB) Baurecht, Genehmigungspflichten (i.d.r. ab 50 kwel) Anmeldung der KWK-Anlage Auszahlung EEG- und KWK-Zuschüsse Entrichten der EE-Umlage Baugenehmigung Betrieb und Abrechnung Betrieb und Abrechnung
BHKW: Voraussetzungen und Auslegung ganzjähriger Wärmebedarf möglichst hoher witterungsunabhängiger Anteil Warmwasserbereitung Schwimmbad Küche Wäscherei Ziel: lange Laufzeiten des BHKW zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit (> 5.000 Stunden) Auslegung erfolgt anhand der Grundlast Hydraulisch optimiertes Heizungssystem mit niedrigen Rücklauftemperaturen (<70 o C)
BHKW: Auslegung
BHKW: Voraussetzungen und Auslegung Ab wann lohnt es sich über ein Blockheizkraftwerk nachzudenken: jährlicher Raumwärmebedarf: mindestens 20.000 kwh jährlicher Warmwasserbedarf: mindestens 5.000 kwh jährlicher Eigenstrombedarf: mindestens 5.000 kwh ausreichend Platz am Aufstellort und den Zugängen Quelle: ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.v.
Wirtschaftlicher Vorteil einer KWK-Anlage BHKW: Wirtschaftlichkeit Wann lohnt sich ein BHKW? Jährliche Wärmemenge in kwh BHKW- Leistung kw el Amortisation in Jahren bis 25.000 3 15 25.000 50.000 6 15 50.000 150.000 10 6 9 150.000 300.000 15 6-9 über 300.000 sehr gut geeignet Quelle: BHKW Infozentrum
Wirtschaftlicher Vorteil einer KWK-Anlage BHKW: Wirtschaftlichkeit Anwendungsbeispiel zu einer 5 kw el KWK-Anlage bei 6.000 h/a Quelle: ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.v. Kosten Ct/kWh Erträge*** Ct/kWh Brennstoff 23,2 Wartungskosten 4,5 Abschreibung + Zinsen* 5,7 EEG-Umlage** 2,6 Summe 35,9 KWK-Zulage (abhängig von Eigenverbauch/Einspeisung) 4-8 Energiesteuerrückerstattung 2,1 Wärmegutschrift 14,9 Summe 21-25 *Investitionszuschuss aus dem Mini-KWK-Impulsprogramm mit eingerechnet **Annahme: 20 % der eigenverbrauchten Strommengen beim Betreiber (35 % EEG-Umlage), die restlichen 80 % bei den Mietern (volle EEG-Umlage) ***jeweils gewichtet nach den Anteilen Eigenverbrauch und Einspeisung Erforderlicher Mindestertrag aus vermiedenem Stromeinkauf 10,9 14,9 ct/kwh
BHKW: KWK-Novelle 2016 Wichtigste Neuerungen: Förderung grundsätzlich nur von KWK-Strom, der in ein Netz der allgemeinen Versorgung eingespeist wird Ausnahme: kleine Anlagen bis 100 kw oder Belieferung von Letztverbrauchern, soweit voll EEG-umlagepflichtig Keine Förderung von Kohle-KWK Förderung von KWK-Bestandanlagen (ab 2 MW) Verpflichtende Direktvermarktung (ab 100 kw) Keine Förderung bei negativem Strompreis Vorbescheid für KWK-Vorhaben (ab 10 MW) Quelle: ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.v.
BHKW: KWK-Novelle 2016 Vergütungssätze KWK-Gesetz 2012 KWK-Gesetz 2016 Stufe kw el Erzeugter KWK- Strom Stufe kw el Eigengenutzter KWK- Strom Stromlieferung an Letztverbraucher Einspeisung ins Netz der allgemeinen Versorgung 50 5,41 50 4,0 4,0 8,0 51 bis 100 3,0 3,0 6,0 50 bis 250 4,0 101 bis 250 0,0 2,0 5,0 251 bis 2000 2,4 251 bis 2000 0,0 1,5 4,4
BHKW: KWK-Novelle 2016 Förderdauer Kategorie Kriterien Förderdauer [vbh] Neue KWK-Anlagen 50 kw 60.000 > 50 kw 30.000 Modernisierte KWK-Anlagen Nach frühestens 5 Jahren 15.000 Nachgerüstete KWK-Anlagen Kosten mindestens 50% der Neuanlage und frühestens 10 Jahren 10 bis 25 % der Neuanlagenkosten 30.000 10.000
BHKW: Förderung - BAFA
BHKW: Betriebsmodelle für Hotels Eigenbau und Eigenbetrieb (Erläuterung) Der Eigentümer installiert und betreibt eine KWK-Anlage und versorgt sich mit Wärme und Strom. Der mittels der KWK-Anlage produzierte Strom wird im Objekt verbraucht, überschüssiger Strom wird ins Netz der allgemeinen Versorgung eingespeist. Zusätzlich benötigter Strom wird von einem EVU bezogen.
BHKW: Betriebsmodelle für Hotels Eigenbau und Eigenbetrieb (Vor- und Nachteile) Insbesondere für energiekostenintensive Betriebe ist die Installation von KWK-Anlagen eine Option zur effizienten Erzeugung von Wärme und Strom. Die KWK-Anlage ergänzt in aller Regel vorhandene technische Anlagen oder wird im Rahmen der Modernisierung von Anlagen installiert. Durch den gleichzeitig produzierten Strom wird der externe Strombezug gesenkt. Vorteile bietet die Umsetzung von KWK Anlagenkonzepten im Rahmen einer Eigenversorgung durch eine verringerte EEG- Umlage.
BHKW: Betriebsmodelle für Hotels Energieliefer-Contracting (Erläuterung) Beim Energieliefer-Contracting geht es um die effiziente Lieferung von Nutzenergie durch einen Energiedienstleister. Ziel ist eine verlässliche und preisgünstige Energielieferung, gekoppelt mit umfassenden Serviceleistungen.
BHKW: Betriebsmodelle für Hotels Energieliefer-Contracting (Vor- und Nachteile) Ein professioneller Dienstleister übernimmt Planung, Installation und Betrieb der KWK-Anlage. Er liefert Wärme und Strom. Die Effizienzverantwortung wird auf den Contractor verlagert. Der Contractor kümmert sich um sämtliche notwendigen behördlichen Genehmigungen, Anmeldungen etc. Der mittels der KWK-Anlage produzierte Strom wird in aller Regel an den Eigentümer/Nutzer geliefert. Die Lieferung des Stroms an den Letztverbraucher führt zu einer Abführung der EEG-Umlage in voller Höhe.
BHKW: Betriebsmodelle für Hotels Pacht- und Betriebsführungsmodell (Erläuterung) Beim Pacht- & Betriebsführungsmodell plant, finanziert und installiert ein Dienstleister (Contractor) die KWK-Anlage und verpachtet diese an den Eigentümer. Dieser betreibt die KWK-Anlage und versorgt sich selbst mit Wärme und Strom. Gleichzeitig werden Serviceleistungen rund um die Bedienung der KWK-Anlage im Rahmen einen Dienstleistungsvertrages durch den Dienstleister erbracht (Betriebsführung). Der Dienstleister handelt weisungsgebunden gegenüber dem Anlagenbetreiber, der das wirtschaftliche Risiko des Betriebs trägt.
BHKW: Betriebsmodelle für Hotels Pacht- und Betriebsführungsmodell (Vor- und Nachteile) Ein Dienstleister begleitet den Eigentümer bei der Planung und Umsetzung des KWK-Anlagenkonzeptes. Je nach Ausgestaltung des Dienstleistungsvertrages sind unterstützende Leistungen zur Erfüllung behördlicher Genehmigungen und/oder Antragstellung etc. im Dienstleistungsvertrag enthalten. Ein wesentlicher Nachteil des Modells liegt neben dem administrativen Aufwand darin, dass der Eigentümer die Effizienzverantwortung übernimmt und sich für den gesamten Betrieb verantwortlich zeigt. Ein Vorteil besteht in der kostengünstigen Eigenversorgung des mittels der KWK-Anlage produzierten Stroms.
BHKW: Projektbeispiele
Projekt: Gräflicher Park Bad Driburg Versorgung von: Gräfliches Parkhotel, Marcus-Klinik, Caspar Heinrich Klinik Versorgungsstruktur bisher: Dampfkessel 1 x 5,6 MW (Bj. 1988) 1 x 7,5 MW (Bj. 1960) 1 x 0,7 MW (Bj. 1974) Heizkessel 1 x 1,2 MW (Bj. 1985) 1 x 0,9 MW (Bj. 1987) 100 % Netzstrombezug Bedarfsstruktur: Erdgas-/ Ölbedarf 18.200 MWh/a Strombedarf 5.500 MWh/a Jahresenergiekosten netto (2008): Gas/Öl: ca. 599.000 /a Strom: ca. 542.000 /a
Leistungsumfang Contracting 2 neue Energiezentralen für Gräflichen Park Hotel und Caspar-Heinrich-Klinik Gas-Brennwert-Mehrkesselanlagen mit ca. 6 MW (inkl. 100 % Redundanz) 3 BHKW-Anlagen mit 570 kw el und 719 kw th zzgl. Brennwerttauscher Errichtung einer neuen, ca. 20 m hohen Stahlkaminanlage Errichtung Infrastruktur zur BHKW-Stromversorgung des Nahwärmeverbunds Neuinstallation bedarfsgerechter Schnelldampferzeuger-Anlage (3 x 460 kg/h) Ausrüstung der Dampferzeuger mit Abgaswärmetauschern Umrüstung des Neuen Badehauses auf Warmwasserheizung Erarbeitung Maßnahmenkatalog zur hydr. Optimierung des Sekundärnetzes Deutliche Verbesserung von Wirtschaftlichkeit und Effizienz
Einbringung BHKW
Fertigstellung BHKW
Weitere Praxisbeispiele Ferienresorts / Hotels
Beispiel Hotels Hotel centrovital, Berlin 4-Sterne-Wellness-Hotel Lieferung von Heizwärme und Einspeisung von regenerativem KWK-Strom über 15 Jahre 2 x 3.500 kw Heizkesselanlagen 386 kw el Biomethan-BHKW - Neuinstallation einer KWK-Anlage auf Basis erneuerbarer Energien - Installation einer Fernüberwachung - Betriebsführung der gesamten Energieerzeugungsanlagen - Nahwärmeverbund mit dem Quartier Schultheiss CO 2 -Einsparung pro Jahr: 50 %
Beispiel Hotels und Ferienhausparks Van der Valk Resort, Linstow 4-Sterne-Hotel mit 280 Ferienhäusern Lieferung von Wärme und Erzeugung von KWK-Strom über 15 Jahre 2.200 kw Heizkesselanlage 3 x 237 kw el BHKW - Installation von drei BHKW - Optimierung der Bestandsanlage - Installation einer Fernüberwachung - Umbau der Wärmeversorgung des Schwimmbads - Maßnahmenkatalog zur hydraulischen Optimierung des Sekundärnetzes Mehr als 90 % Wärme- und 60 % Stromdeckung über BHKW
Beispiel Hotels Van der Valk Hotel, Moers 4-Sterne-Hotel mit 126 Zimmern Lieferung von Wärme und Erzeugung von KWK-Strom über 15 Jahre 2 x 490 kw Erdgas-Brennwertkessel 50 kw el BHKW 5.000 l Pufferspeicher - Erneuerung der Heizkesselanlage - Installation eines BHKW - Installation einer pumpengesteuerten Druckhalteanlage - Errichtung eines Pufferspeichers - Einbau drehzahlgeregelter Pumpen - hydraulische Optimierung des Netzes CO 2 -Einsparung pro Jahr: 24 %
Beispiel Hotels Spreewald Parkhotel, Bersteland 4-Sterne-Hotel mit 110 Zimmern Lieferung von Wärme und Erzeugung von KWK-Strom über 15 Jahre 50 kw el BHKW Speicherladesystem zur Trinkwassererwärmung (400 kw / 1.000 l) 5.000 l Pufferspeicher - Erneuerung der Heizkesselanlage - Installation eines BHKW - Errichtung einer Gebäudeleittechnik inkl. Aufschaltung vorhandener Anlagentechnik - Installation einer pumpengesteuerten Druckhalteanlage - Errichtung eines Pufferspeichers - Einbau drehzahlgeregelter Pumpen - hydraulische Optimierung des Netzes Mehr als 70 % Wärme- und 44 % Stromdeckung über BHKW
Beispiel Hotels Landhotel Spornitz 3-Sterne-Hotel mit 137 Zimmern Lieferung von Wärme und Erzeugung von KWK-Strom über 15 Jahre 500 kw Brennwert- und Niedertemperaturkesselanlage 30 kw el / 78 kw th BHKW - Neuinstallation eines Brennwert- und eines Niedertemperaturkessels - Errichtung eines BHKW - Installation Wärmepufferspeicher - Ausstattung des BHKW mit Abgaswärmetauscher - Neuerrichtung Edelstahlabgassystem - Erweiterung der Druckhalteanlage - Errichtung Speicherladesystem zur Warmwasserbereitung CO 2 -Einsparung pro Jahr: 107 Tonnen
BHKW: weitere Informationen Praxishilfe KWK im Contracting der dena http://www.kompetenzzentrum-contracting.de/praxishilfen/kwk-imcontracting/ ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.v. http://asue.de/blockheizkraftwerke BKWK Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung http://www.bkwk.de BHKW Infozentrum https://www.bhkw-infozentrum.de/
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