Der BayWa-Coach bringt Ihre Heizanlage in Form. Regenerative Energien und Energieeffizienz in der Wärmeerzeugung und -verteilung Kooperationsforum Energieeffizienz in Krankenhäusern Nürnberg, 9. Mai 2017 BayWa Energie Dienstleistungs GmbH
Der BayWa Konzern Seite 2
Der BayWa Konzern Auf einen Blick Unser Konzern Führendes Handels- und Dienstleistungsunternehmen Kernsegmente Agrar, Energie und Bau Genossenschaftliche Wurzeln als Fundament der Unternehmenskultur 1923 in München gegründet Knapp 17.000 Mitarbeiter Über 3.000 Standorte in 34 Ländern Weltweit über 290 Tochtergesellschaften Börsennotiertes Unternehmen (SDAX) Seite 3
Der BayWa Konzern Überblick Segmente Unsere Struktur BayWa Agrar Energie Bau BAST (BayWa Agri Supply & Trade) BAV (BayWa Agrar Vertrieb) Obst Klassische Energie BayWa r.e. renewable energy Baustoffe Digital Farming Technik Seite 4
Globale Herausforderung im Segment Energie: Saubere Energie gegen den Klimawandel Unsere Welt Die Fakten: Wachsende Weltbevölkerung und steigender Lebensstandard in Schwellenländern führen zu steigendem Energiebedarf. Steigende Nachfrage kollidiert mit dem ökologischen Bewusstseinswandel. Globaler CO2-Ausstoß hat sich innerhalb den letzten 40 Jahren verdoppelt. Die Rolle der BayWa: Sicherstellung einer ökologischen und nachhaltigen Energieversorgung. Gründung der BayWa r.e. als starker Partner für erneuerbare Energieprojekte. Angebot von umweltfreundlichen Energieprodukten auch im klassischen Energiebereich. Seite 5
Segment Energie Mit nachhaltigen Lösungen in die Zukunft Unser Geschäft in 2015 3,3 Mrd. Umsatz 1.825 Mitarbeiter 22% Konzernumsatz Gliederung in die Bereiche klassische Energie und regenerative Energien Klassische Energie umfasst den Vertrieb von fossilen und nachwachsenden Brenn-, Kraft- und Schmierstoffen sowie AdBlue Regenerative Energien - Aktivitäten in der Holdinggesellschaft BayWa r.e. renewable energy gebündelt Positionierung als Projektentwickler und Händler in den Bereichen Solar, Wind, Biomasse und Geothermie Klassische Energie Logistik, Vertrieb, Handel, Tankstellen Heizöl Dieselkraftstoffe Ottokraftstoffe Festbrennstoffe Schmierstoffe AdBlue BayWa r.e. renewable energy Handel, Projektierung & Finanzierung, Beratung, Service Solarenergie Windenergie Bioenergie Geothermie Seite 6
BayWa Energie Dienstleistungs GmbH Seite 7
BayWa Energie Dienstleistungs GmbH ist ein 100%iges Tochterunternehmen der BayWa AG Gründung 2010 Angebot von Contracting / Wärmelieferung / Energiedienstleistungen Personal mit jahrzehntelanger Erfahrung in der Energiebranche ist neutral bei der Auswahl der Fabrikate ist neutral bei der Auswahl der Heizsysteme & Brennstoffe unterstützt den Einsatz regenerativer Energien ist Mitglied in anerkannten Fachverbänden bietet standardisierte Versorgungen oder individuelle Konzepte bietet seit 2017 auch nach ENplus zertifizierte Holzhackschnitzel an Seite 8
Referenzen nach Kundengruppen und Technik nach Kunden Referenz(en) nach Technik/ Brennstoffen Handel ja Heizöl ja Hotelgewerbe ja Erdgas ja Gesundheitswesen ja Holzhackschnitzel ja Wohnungswirtschaft/ Bauträger ja Holzpellets ja Staat oder Kommune ja Kraft-Wärme-Kopplung (BHKW) Private Endverbraucher Referenz(en) ja (Nahwärme) Wärmepumpe noch nicht Industrie nein Nah-/Fernwärme ja Planung, Finanzierung, Bau und Betrieb vom 30 kw Gaskessel bis zum 2.500 kw Holzhackschnitzelkessel ja BayWa Energie Dienstleistungs GmbH, Dr. Carsten Schaefer 09.05.2017 Seite 9
Regionale Präsenz BayWa Energie Dienstleistungs GmbH betreibt an 40 Standorten Wärmelieferprojekte (Stand 2016) Firmensitz Realisierte EDL-Anlagen EDL-Anlagen im Bau EDL-Projekte Betriebsführung BayWa Energie Dienstleistungs GmbH, Dr. Carsten Schaefer 09.05.2017 Seite 10
Wärmemenge Energieträger-Mix unserer Wärme-Projekte 2013 2014 2015 2016E Heizöl Erdgas Holzpellets Hackschnitzel Wir haben im Laufe der letzten Jahre den regenerativen Anteil unserer Wärmelieferung auf über 80% gesteigert! BayWa Energie Dienstleistungs GmbH, Dr. Carsten Schaefer 09.05.2017 Seite 11
Das Produkt Contracting Seite 12
Das Produkt Contracting ganz einfach Seite 13
Rahmenbedingungen Seite 14
CO2-Gehalt der Athmosphäre, histor. Entwicklung 2015 1945 Warmzeit Eiszeit Neandertaler Carbon Dioxide 400kyr. Lizenziert unter CC BY-SA 3.0 über Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/file:car bon_dioxide_400kyr.png#/media/file:carbo n_dioxide_400kyr.png Seite 15
CO2-Fußabdruck in To. CO2-Äq. Pro Pers./Jahr CO2-Fußabdruck in Tonnen CO2-Äq. pro Pers./Jahr 3,00 2,50 2,00 2,75 1,97 2,50 Verträgliche Quote lt. UBA = 2,50 t/a 1,50 1,56 1,65 1,24 11,0 : 2,5, das passt nicht! 1,00 0,50 0,00 0,11 0,85 0,75 Es muss etwas geschehen! Quelle: Umweltbundesamt UBA, März 2011 Seite 16
Die politische Ausgangslage Die Themen Klimaerwärmung, CO2-Einsparung und Umweltschutz sind in aller Munde Die Klimakonferenz von Paris hat den Ausstieg aus den fossilen Brennstoffen beschlossen Es wurden lokale Wärmekataster, Umweltkonzepte, Energiekonzepte erstellt, teilweise mit konkreten Handlungsempfehlungen Es fehlen die Ressourcen zur Umsetzung Seite 17
Gesetzliche Anforderungen Erneuerbare Energien und Energieeffizienz EEWärmeG, EWärmeG (Baden-Württ.), EnEV etc. Wärmeerzeugungsanlagen werden aufgrund der gesetzlichen Anforderungen zunehmend komplexer Sanierungen im Bestand lösen höhere Anforderungen an die Wärmeerzeugung aus (EWärmeG) Erneuerbare Energien im Neubaubereich zwingend, gegebenenfalls Ersatzmaßnahmen Austauschpflicht für Öl- und Gas-Heizungsanlagen vor 1985 (EnEV) Erneuerbare Energien und Energieeffizienz sind häufig nicht nur gesetzlich vorgeschrieben, sie sind auch wirtschaftlich interessant. Von öffentlichen Auftraggebern wird eine Vorreiterrolle gefordert. Seite 18
Primärenergiefaktoren (EnEV) Strom (ab 2016) 1,8 Braunkohle 1,2 Erdgas, Biomethan, Flüssiggas 1,1 Heizöl, Steinkohle 1,1 Kraft-Wärme-Kopplung, BHKW 0,7 Holz-Pellets und Hackschnitzel 0,2 Solarthermie, Ab- u. Umweltwärme 0,0 Mit Holz-Brennstoffen kommt man der CO2-Freiheit schon sehr nahe. Seite 19
Praxis-Beispiel Gesundheitswesen Seite 20
Ausgangssituation Reha-Klinik in Oberbayern ca. 3.000 MWh Wärme für Warmwasserbereitung, Raumheizung, medizinische Anwendungen und Bäder werden ganzjährig benötigt Die Wärme wurde zentral in einer Heizzentrale mit Heizölkesseln (3 x 1.163 kw) erzeugt und über Fernleitungen und Unterstationen an die einzelnen Gebäudeteile übergeben Heizölverbräuche: 395.000 l (2010), 367.000 l (2009), 376.000 l (2008) Wärmeerzeugung und verteilung aber auch die vorhandene Regelung waren über 20 Jahre alt und sanierungsbedürftig, teilweise auch defekt Keine übergreifende Regelung von Heizzentrale und Unterstationen Viele ungeregelte alte Heizungspumpen Erdgas oder Fernwärme waren/sind vor Ort nicht verfügbar (Kraft-Wärme-Kopplung mit Erdgas- oder Biomethan-Blockheizkraftwerk scheidet somit aus) Die Heizzentrale im Keller der Klinik wies nur einen viel zu kleinen Einbringschacht auf, um neue moderne Wärmeerzeuger einbringen zu können Die Klinik befindet sich im Ortszentrum. Ein Neubau einer neuen separaten Heizzentrale auf dem Außengelände scheidet aus. Seite 21
Geordnete Jahresdauerlinie Wärme (vereinfachtes Muster für eine Klinik) Wärmeleistung [kw] Max. Wärmespitzenlast: 60-70% der Leistung aber nur 15-30% der Arbeit = Wärmeenergie Wärmegrundlast: 30-40% der Leistung aber 70-85% der Arbeit = Wärmeenergie Zeit [Stunden] Seite 22
Ausgewählte Brennstoffe im Wärmemarkt Erdgas Heizöl Holz-Pellets Holz- Hackschnitzel Pro hoher Heizwert homogener Brennstoff keine Lagerhaltung preiswerte Wärmeerzeugungstechnik einfacher Betrieb auch als regeneratives Biomethan verfügbar Contra leitungsgebunden (nicht überall verfügbar) hohe spez. CO 2 - Emissionen (Ausnahme Biomethan) Volatile Brennstoffpreise Ggf. Leistungspreise hoher Heizwert homogener Brennstoff nicht leitungsgebunden flächendeckend verfügbar preiswerte Wärmeerzeugungstechnik einfacher Betrieb Lagerhaltung Nicht regenerativ Hohe spez. CO 2 - Emissionen Sehr volatile Brennstoffpreise Ideal für geringe Wärmemengen bei großer Leistung = Spitzenlast (geringe Nutzungsstunden) homogener Brennstoff (genormt z.b. nach ENplus) nicht leitungsgebunden Flächendeckend verfügbar regenerativ niedrige spez. CO 2 - Emissionen niedriger /mittlerer spez. Brennstoffpreis Lagerhaltung mittlerer Heizwert höhere Investitionen in Wärmeerzeugungstechnik nicht leitungsgebunden regenerativ niedrige spez. CO 2 - Emissionen niedriger spez. Brennstoffpreis Regionale Herkunft auch als homogener Brennstoff erhältlich (z.b. als Holzhackschnitzel nach ENplus) Lagerhaltung Niedriger bis mittlerer Heizwert heterogener Brennstoff (außer ENplus) Nicht flächendeckend verfügbar hohe Investitionen in Wärmeerzeugungstechnik + Lager höherer Betriebsaufwand Ideal für große Wärmemengen bei geringer Leistung = Grundlast (hohe Nutzungsstunden) Seite 23
Energie-Holz Fichte: Sägewerksanteil & Energetische Nutzung Sägespäne und Schnittreste werden zu Pellets und Hackschnitzeln verarbeitet. Seite 24
Energie-Holz Sägewerksuntaugliche Reste Buche wird zu Kaminholz Käferholz, Wind- oder Schneebruch, Kapplängen, Krummholz, Ca. 30% des Holzes gehen ins Sägewerk, Ca. 70% werden Brennholz Seite 25
(Anteilige) Substitution des Brennstoffs Heizöl durch Holzpellets im Contracting - schematische Darstellung der Wirtschaftlichkeit 120 100 Senkung der laufenden Betriebskosten 80 Kapitalkosten Betrieb u. Instandhaltung Brennstoffkosten 60 40 20 0 VOR Umstellung NACH Umstellung/ mit Contracting Seite 26
Emissionsminderung durch den regenerativen Brennstoff Holzpellets 350 Spezifische CO 2 -Äquivalent-Emissionen 300 [g/kwh End ] 250 200 150 100-70% (bei Teilsubstitution) Holzpellets Heizöl 50 0 100% Heizöl 80% Holzpellets, 20% Heizöl 100 % Holzpellets Datenquelle: Institut Wohnen und Umwelt (IWU) /GEMIS 4.5; eigene Darstellung Seite 27
Grundsätzliche Konzeption Ideen und Herausforderungen für die neue Wärmeversorgung Abdeckung der Wärmegrundlast mit Hilfe eines Holzpellet-Kessels Einsatz von Heizöl nur für Spitzenlasten und als Redundanz Modernisierung der vorhandenen Unterstationen um Wärmeverluste zu vermindern Modernisierung der zahlreichen Heizungspumpen um elektrische Energie zu sparen Schaffung einer übergeordneten Regelung um die Wärmeerzeugung und Unterstationen miteinander zu verbinden Abwicklung der Maßnahme aus einer Hand im Rahmen eines Contracting-Modells als Rundum-Sorglos-Paket für den Kunden Durch erhöhte Effizienz und Brennstoffsubstitution erzielte Brennstoffkosteneinsparungen sollen den finanziellen Sanierungsaufwand vollständig tragen. Vermeidung von Überdimensionierung bei Erhalt der Versorgungssicherheit Das von der BayWa Energie Dienstleistungs GmbH entwickelte Konzept einschl. Wirtschaftlichkeitsberechnungen musste sich einer Überprüfung durch ein unabhängiges, vom Kunden beauftragtes Ingenieurbüro unterziehen. BayWa Energie Dienstleistungs GmbH, Dr. Carsten Schaefer 09.05.2017 Seite 28
Umsetzung Nach dem das Konzept und die Wirtschaftlichkeit durch ein unabhängiges Ingenieurbüro überprüft und bestätigt wurden, wurde die neue Wärmeversorgung wie folgt umgesetzt: Umbau bzw. Erweiterung des vorhandenen Einbringschachts um die neuen Heizkessel in die vorhandene Heizzentrale einbringen zu können Holzpelletkessel (550 kw) für die Grundlast Zwei Niedertemperatur-Heizölkessel für Spitzenlast und Reserve (700 kw + 900 kw) Umbau eines ehemaligen Moorbunkers zu einem Lager für Holzpellets Modernisierte Heizkreisverteiler in der Heizzentrale und in Unterstationen (Erneuerung der Feldgeräte der Regelung, energieeffiziente und drehzahlgeregelte Pumpen, Wärmedämmung) Installation einer übergeordneten Regelung welche Heizzentrale und Unterstationen vernetzt und miteinander kommunizieren lässt. Automatische Störungsweiterleitung und Fernüberwachung um Störungen aber auch schleichende Abweichungen vom Soll-Zustand zu identifizieren und unnötigen Energieverbrauch zu vermeiden. Seite 29
Umbau im Sommer bei laufendem Klinikbetrieb Hoher Koordinationsbedarf Mobile Heizzentrale sorgt für Wärme trotz leerem Heizungskeller Seite 30
Ein Nadelöhr (Einbringschacht) weitet sich Seite 31
Ein Kamel (Pelletkessel) wandert durch das geweitete Nadelöhr Seite 32
Aus einem ehemaligen Moor- wird ein Pelletbunker Seite 33
Sicherheit durch Redundanz und Diversität Hohe Versorgungsicherheit: 3 Wärmeerzeuger 1 x Holzpellets (550 kw) 2 x Heizöl (700+900 kw) Brennstoffdiversität durch Einsatz von Heizöl als Brennstoff für Spitzen- und Reservekessel Heizölkessel können auch am kältesten Wintertag die benötigte Heizleistung alleine gewährleisten BayWa Energie Dienstleistungs GmbH, Dr. Carsten Schaefer 09.05.2017 Seite 34
Modernisierung der Unterstationen / Einbau einer übergeordneten Regelung Alt Während des Umbaus Neue Stellantriebe und moderne, energieeffiziente, drehzahlgeregelte Pumpen sparen Strom und Wärme Übergeordnete einheitliche DDC-Regelung lässt Kommunikation aller Unterstationen mit der Heizzentrale zu Seite 35
Stromeinsparungen Pumpentyp Heizzentrale Zahl Nenn leistung (W) Bestandspumpen Betriebs- Std. (h/a) Verbrauch (kwh/a) Pumpentyp Zahl Nenn leistung (W) neue Pumpen Betriebs-Std. (h/a) Verbrauch (kwh/a) UPS 50-120 1 720 7.200 5.184 Magna 50-120 1 500 7.200 3.600 UPS 40-60 1 250 7.200 1.800 Magna 40-100 1 100 7.200 720 UPS 50-120 1 720 7.200 5.184 Magna 50-120 1 500 7.200 3.600 UPS 32-30 1 190 7.200 1.368 Magna 32-60 1 60 7.200 432 TP 100-60/4 1 1.100 7.200 7.920 TPE 100-60/4-S 1 900 7.200 6.480 UPS 25-60 1 190 7.200 1.368 Magna 25-60 1 60 7.200 432 UPS 25-60 1 190 7.200 1.368 Magna 25-60 1 60 7.200 432 UPS 25-60 1 190 7.200 1.368 Magna 25-60 1 60 7.200 432 Nordflügel UPS 65-120 1 1.200 7.200 8.640 Magna 65-120 1 600 7.200 4.320 UPS 32-60 1 190 7.200 1.368 Magna 32-60 1 60 7.200 432 UPS 32-60 1 190 7.200 1.368 Magna 32-60 1 60 7.200 432 UPS 50-60 1 430 7.200 3.096 Magna 50-60 1 250 7.200 1.800 UPS 50-60 1 430 7.200 3.096 Magna 50-60 1 250 7.200 1.800 Hauptgebäude UMC 65-60 1 660 7.200 4.752 Magna 65-60 1 300 7.200 2.160 UMC 100-30 1 670 7.200 4.824 Magna 65-60 1 300 7.200 2.160 UPS 32-60 1 190 7.200 1.368 Magna 32-60 1 60 7.200 432 UPS 65-60 1 660 7.200 4.752 Magna 65-60 1 300 7.200 2.160 von Südflügel RS 25-60 1 190 7.200 1.368 Magna 25-60 1 60 7.200 432 HP 43 1 300 7.200 2.160 Magna 40-100 1 100 7.200 720 Star RS 25/6 1 190 7.200 1.368 Magna 25-60 1 60 7.200 432 TOP-S 50/7 1 430 7.200 3.096 Magna 50-60 1 250 7.200 1.800 Südflügel UPC 40-60 1 250 7.200 1.800 Magna 40-100 1 100 7.200 720 UPC 40-60 1 250 7.200 1.800 Magna 40-100 1 100 7.200 720 UPC 40-60 1 250 7.200 1.800 Magna 40-100 1 100 7.200 720 UPC 40-60 1 250 7.200 1.800 Magna 40-100 1 100 7.200 720 UPS 50-60 1 430 7.200 3.096 Magna 50-60 1 250 7.200 1.800 UPS 32-60 1 190 7.200 1.368 Magna 32-60 1 60 7.200 432 78.480 kwh 40.320 kwh Modernisierung von Heizkreisverteilern in der Heizzentrale und in Unterstationen reduziert den Elektrizitätsbedarf für Pumpstrom um über 48%! BayWa Energie Dienstleistungs GmbH, Dr. Carsten Schaefer 09.05.2017 Seite 36
Minderung von CO 2 -Emissionen Alt Neu Wärmebedarf [MWh/Jahr] 2909 2909 davon aus Heizöl 100% 10% davon aus Holzpellets 90% Nutzungsgrad Heizölkessel 80% 90% Nutzungsgrad Holzpelletkessel 85% Heizölbedarf [MWh/Jahr] 3.636 323 Holzpelletbedarf [MWh/Jahr] 3.080 Pumpstrombedarf [MWh/Jahr] 78 40 Emissionsfaktoren nach GEMIS CO2-Äquivalent [kg/mwh] Heizöl 302 302 Holzpellets 41 Strom (Strommix) 633 633 CO2-Äquivalentemissionen [kg/jahr] aus Heizöl 1.098.148 97.613 aus Holzpellets - 126.285 aus Strom 49.374 25.320 Summe 1.147.522 249.218 Einsparung, relativ 78% Einsparung, absolut [kg/jahr] 898.304 Fast 900 Tonnen CO 2 - Äquivalentemissionen pro Jahr werden vermieden. Das entspricht einer Reduktion um 78%! BayWa Energie Dienstleistungs GmbH, Dr. Carsten Schaefer 09.05.2017 Seite 37
Ergebnisse aus Kundensicht Konzept Alt: Eigenbetrieb 3 * 1.163 kw Ölkessel, Bj. 1992 400 m 3 Heizöl p.a. Neu: Contracting (15 Jahre) 550 kw Pelletkessel 700 + 900 kw Ölkessel Neue Pumpen + neue Regelung 550 to. Pellets p.a. 65 m 3 Heizöl p.a. Resultate Messbare Vorteile: CO 2 : -78% lfd. Kosten: -15% Pumpstrom: -48% Regenerative: 90% Investition: 0,00 Weitere Vorteile: Mehr Service Seite 38
Exkurs: Thema Warmwasserbereitung Frischwasserstation (FRIWA) (=> Warmwasserbereiter im Durchlaufprinzip) Kommt in Frage wenn Pufferspeicher zur Verfügung stehen z.b. bei Biomasseheizungen, Solarthermie oder bei FW-Übergabestationen + Hygiene (keine Bevorratung von Trinkwarmwasser) + Minimierung von Speicherverlusten + Senkung von Rücklauftemperaturen in der Heizungsverteilung => höhere Temperaturspreizung für mehr Effizienz in der Wärmeerzeugung und weniger Pumpstrom BayWa Energie Dienstleistungs GmbH, Dr. Carsten Schaefer 09.05.2017 Seite 39
Der BayWa-Coach bringt Ihre Heizanlage in Form. Vielen Dank! BayWa Energie Dienstleistungs GmbH Arabellastr. 4 81925 München Dr. Carsten Schaefer Geschäftsführer Tel.: 089/9222-2840 Fax: 089/9212-2840 E-Mail: carsten.schaefer@baywa.de Internet: www.baywa-edl.de