Eine Heizung, die auch Geld verdient... mit Blockheizkraftwerken effizient Strom und Wärme erzeugen Vortrag im Rahmen der Fachvorträge der Gebäude.Energie.Technik (GETEC) 2015 am 28. Februar 2015 in Freiburg i. Brsg. Markus Gailfuß BHKW-Infozentrum Rastatt Folie 1 1 BHKW-Consult Rastatt Einführung Klimaschutz durch hocheffiziente KWK 2
Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) - Prinzip 3 Energieflussbild Erdgasmotor 4 4
Einsparungen durch BHKW 5 KWK-Markt Heizungsmarkt BHKW-Angebot 6
Entwicklung des Heizwärmebedarfs 300 bis 1918 1918-1948 1948-1957 1957-1968 Heizwärmebedarf [kwh/m 2 a] 200 100 1968-1978 ca. 12% energetisch auf niedrigem Niveau 1. WSchVO 1978-1984 2. WSchVO 1984-1995 3. WSchVO 1995-2002 EnEV 2002-2006 Gesamt (1,6%) davon Kfw-60 (0,08%) davon Kfw-40 (0,03%) davon Passivhaus (0,006%) 0 20 40 60 80 100 % aktuelle Neubauquote liegt bei nur 0,5 % aktuelle Sanierungsquote der Gebäude-Dämmung liegt bei rund 1,1 % Sanierungsquote bei den Heizkesseln liegt bei rund 3% 7 Quelle: Prof. Maas, Bestandsersatz als Variante der energetischen Sanierung, 2009 Deutschland Heizkessel-Markt in Deutschland Aufteilung der neu installierten Wärmeerzeuger 8 Quelle: BDH 2014
Potentialabschätzungen Mini-KWK derzeit werden jährlich rund 5.000 bis 6.000 Mini-KWK-Anlagen im Leistungsbereich bis 50 kw neu installiert Potentialanalysen erwarten mittelfristig einen jährlichen Zubau in Höhe von bis zu 28.000 neue Anlagen im Leistungsbereich bis 50 kw 9 Datenbank realisierter BHKW-Projekte www.bhkw-beispiele.de 10
Was wollen Eigentümer von Wohngebäuden? 100% 80% Gebäudewert 10% Sonstiges 5% Wohnkomfort 9% Gebäudewert 4% Klimaschutz 32% Klimaschutz 13% 60% 40% 20% Reduktion der Heizkosten 59% Reduktion der Heizkosten 69% 0% Anfang Ende Ziele im Entscheidungsprozess 11 Quelle: Befragung von 1.049 selbstnutzenden Eigentümerhaushalten. InWIS Bochum, 2012 Mini-KWK Technologien 12
Einsetzbare Brennstoffe bei Mini-KWK Fossile und regenerative Brennstoffe Erdgas Pflanzenöl Flüssiggas Biogas Heizöl Bio-Erdgas Klär- und Deponiegas Holz und Holzgas 13 Übersicht über BHKW-Module mit Richtpreisübersicht seit Oktober 2014: BHKW-Kenndaten 2014/2015 versandkostenfrei bei Amazon bestellbar und ab Sommer 2015: Broschüren des BHKW-Infozentrums 14
Technologiedaten und Investitionskosten von Motoren (BHKW-Kenndaten-Tool) http://www.bhkw2015.de/bhkw2015-bhkw-kenndaten/ 15 Mini-BHKW 5 kw Klasse (Beispiele) Vaillant ecopower 4.7 bis 4,7 kw el bis 12,5 kw th SenerTec Dachs 5,5 kw el 12,5 kw th Viessmann EM 6/15 6 kw el 15 kw th 16
Kenndaten der angebotenen BHKW-Module bis 30 kw elektrischer Leistung nach Technologie Ottomotor (Gas) Dieselmotor (Flüssigbrennstoff) elektrische Leistung 1 kw 30 kw 2 kw 30 kw elektrische Effizienz 19 33 Prozent 23 36 Prozent thermische Effizienz 55 75 Prozent 40 65 Prozent Beachtenswertes viele Hersteller wenige Hersteller höhere Vollwartungskosten als beim Otto-Motor Quelle: BHKW-Kenndaten 2015 17 Kenndaten der angebotenen BHKW-Module bis 30 kw elektrischer Leistung nach Technologien Stirlingmotor Brennstoffzelle elektrischer 1 kw 0,3 kw bis 1,5 kw Leistungsbereich elektrische Effizienz 10-15 Prozent 32 60 Prozent thermische Effizienz 75 85 Prozent 20 60 Prozent Beachtenswertes wartungsfreier Motor leise geringe elektrische Effizienz hohe Investitionskosten Stackaustausch nach wenigen Jahren notwendig Wirtschaftlichkeit nur bei Investitionsförderung Quelle: BHKW-Kenndaten 2015 18
Anzahl der angebotenen BHKW-Module bis 50 kw elektrischer Leistung nach Technologie 2008 2013 Ottomotoren 82 183 Dieselmotoren 16 35 Stirlingmotoren 6 8 Dampfexpansionskolbenmaschinen 2 2 Mikrogasturbinen 4 4 Brennstoffzellen 0 4 Gesamtanzahl der angebotenen Module 110 236 Quelle: Recherchen und Anfragen BHKW-Consult Stand: 15.11.2013 19 BHKW Auslegung und Einbindung 20
Aufteilung der monatlichen Wärmebedarfswerte 21 22 Beachtenswertes bei Planung und Auslegung normaler Weise werden BHKW bivalent also mit Spitzenlastkessel betrieben Mini-KWK-Anlagen laufen meist zwischen 2.500 Stunden und 7.500 Stunden pro Jahr und decken dabei 50-80% des Wärmebedarfs ab. es wird ein Pufferspeicher zur Vermeidung einer taktenden Betriebsweise eingeplant Rücklauftemperaturen müssen beachtet und durch Schließung von Überströmungen und hydraulischen Abgleich abgesenkt werden es besteht die Möglichkeit, durch Einbau eines zweiter Abgaswärmetauscher (Brennwert-Nutzung) beim BHKW insbesondere bei tieferen Rücklauftemperaturen zusätzlich Wärme bereitzustellen Schlammabscheider vorsehen und Heizungswasser sehr gut aufbereiten (0 dh empfehlenswert) Strombedarf beachten Wirtschaftlichkeit ist insbesondere dann gegeben, wenn möglichst viel Strom im Gebäude genutzt werden kann Einbindung (Abgas, Wärmeleitung, Stromleitung) ausreichend dimensionieren bei gut ausgeführtem Schallschutz häufig leiser als der Heizkessel 22
Was passiert wenn der Wärmebedarf größer als die Wärmeleistung der KWK-Anlage ist 23 Heizkessel liefert benötigte Wärmeleistung Was passiert wenn die Wärmeleistung der KWK-Anlage größer ist als der Wärmebedarf 24 Überschüssige Wärme wird im Pufferspeicher zwischengelagert
Was passiert wenn der Strombedarf größer als die Stromleistung der KWK-Anlage ist 25 zusätzliche Stromleistung wird vom öffentlichen Stromnetz bezogen Was passiert wenn der Strombedarf kleiner als die Stromleistung der KWK-Anlage ist 26 Überschussstrom aus KWK-Anlage wird ins öffentliche Netz eingespeist
BHKW Übersicht über rechtliche Rahmenbedingungen 27 Rechtliche Rahmenbedingungen Wichtige Gesetze für BHKW EnWG KWK-Gesetz Energiesteuergesetz Brennstoff EEG Strom Strom Wärme EEWärmeG EWärmeG EnEV Stromsteuergesetz Strom 28
BHKW Wirtschaftlichkeit 29 Investitionskosten (netto) 6 kw - 30 kw inkl. Einbindung 30
Mini-KWK-Impulsprogramm Übersicht über die Förderung 31 Informationsseite Mini-KWK-Impulsprogramm 32
Betriebskosten Instandhaltungsverträge Vollwartung / Instandhaltung sämtliche Wartungen und Reparaturen mit sämtlichen Ersatzteilen und Hilfsstoffen (wie z.b. Schmieröl) werden vom Hersteller übernommen Maschinenbruch-Ersatzgarantie wird durch BHKW-Hersteller abgedeckt größte finanzielle und technische Sicherheit 33 Wirtschaftlichkeit KWK-Zuschläge und Energiesteuer- Rückerstattung 1 kw 5 kw 20 kw KWK-Zuschläge nach KWK-Gesetz 3.000 16.000 65.000 angenommen wurde eine jährliche Vollbenutzungsstundenanzahl von 6.000 Stunden bei einem Förderzeitraum von 10 Jahren Energiesteuer-Rückerstattung 1.500 7.500 25.000 angenommen wurde eine jährliche Vollbenutzungsstundenanzahl von 6.000 Stunden bei einem Betrachtungszeitraum von 10 Jahren und vollständige Energiesteuer- Rückerstattung gemäß 53a Energiesteuergesetz Beträge jeweils gerundet 34
Fazit Ziele der Energiewende (höhere Effizienz bei Wärmeerzeugung und Stromerzeugung) werden durch KWK ideal umgesetzt insbesondere wenn der Strom selbst genutzt wird, ergeben sich gute Renditen Kleinstanlagen bis 2 kw haben es schwer, die Zusatzkosten über den Stromverkauf innerhalb von 10-15 Jahren auszugleichen Lebensdauer einer Mini-KWK-Anlage beträgt rund 10-15 Jahre Kleinanlagen bis 50 kw werden administrative Vereinfachungen (Hauptzollamt, Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle) gewährt die Auslegung und technische Einbindung bedarf einer erhöhten Sorgfalt 35 35 für Fragen und Diskussion ist nun die vielen Zeit gekommen Dank Markus Gailfuß BHKW-Consult / BHKW-Infozentrum Rauentaler Straße 22/1 76437 Rastatt Telefon: 07222 968 673 0 Telefax: 07222 968 673 19 http://www.bhkw-consult.de http://www.bhkw-infozentrum.de http://www.bhkw-beispiele.de http://www.mini-kwk-impulsprogramm.de http://www.eeg2014.de http://www.kwk24.de 36
Das neue BHKW-Infozentrum ab April/Mai 2015 verfügbar Fotolia / Anatoly Maslennikov 37 Übersichtliche Strukturen und Suchfunktion Interaktive Tools wie Modulübersichten und Beispieldatenbanken Aktuelle Berichte und Energiewende-Blog Informationen zu Gesetzen und Richtlinien 2.000 Seiten und Textdokumente auf www.bhkw-infozentrum.de Email-Newsletter - Aktuelle Informationen über BHKW und KWK Email-Newsletter des BHKW-Infozentrums http://www.bhkw-infozentrum.de/service/newsletter.html 38