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EnergieAgentur.NRW - Einsatz von KWK in der Wohnungswirtschaft
 

EnergieAgentur.NRW - Einsatz von KWK in der Wohnungswirtschaft

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Einsatzmöglichkeiten von KWK in der Wohnungswirtschaft

Einsatzmöglichkeiten von KWK in der Wohnungswirtschaft

Matthias Kabus, EnergieAgentur.NRW

http://www.energieagentur.nrw.de/_infopool/page.asp?InfoID=8523&find=

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    EnergieAgentur.NRW - Einsatz von KWK in der Wohnungswirtschaft EnergieAgentur.NRW - Einsatz von KWK in der Wohnungswirtschaft Presentation Transcript

    • Einsatzmöglichkeiten von Kraft-Wärme-Kopplung in der Wohnungswirtschaft MBA/Dipl.-Ing.(FH) Matthias Kabus Folie 1 28.01.2010 Einsatzbedingungen der KWK in der Wohnungswirtschaft
    • Themenübersicht 1. Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) 2. Einsatzkriterien 3. Wirtschaftlichkeit Folie 2 28.01.2010 Einsatzbedingungen der KWK in der Wohnungswirtschaft
    • Möglichkeiten der Kraft-Wärme-Kopplung Verbrennungsmotor Stirlingmotor Gasturbine Brennstoffzelle BHKW BHKW GTHKW BZ Leistungsbereich ab 1 kWel 1 – 40 kWel 1 bis 100 MWel 5 bis 250 kWel Mikro: 30 – 200 kWel Brennstoffe Heizöl, Erdgas, Externe Verbrennung Heizöl, Erdgas, Wasserstoff, Flüssiggas, Biogase Flüssiggas, Biogase Erdgas, üblich Holz, Gas Methanol, Biogase Wirkungsgrade ηel 25-35 % (Gas) ηel 10-30 % ηel 15-36 % ηel 40-70 % ηel 35-44 % (Diesel) ηges bis 85 % ηges bis 85 % ηges bis 90 % ηges bis 90 % Temperaturniveau 85 – 120 °C Obere Prozesstemp. 100 – 300 °C 60 – 1000 °C Wärme 650 ºC Untere Prozesstemp. 30 °C- 60 ºC Folie 3 28.01.2010 Einsatzbedingungen der KWK in der Wohnungswirtschaft
    • Funktionsweise eines Motor-BHKW Abgas-Wärmetauscher Ve 5 - ca rlu 15 . st % thermische Energie e ca. 50 - 60 % elektrische Energie ca. 30 - 40 % Kühlwasser-Wärmetauscher Heizungsnetz Antriebsmotor Generator Energieagentur NRW zugeführte Brennstoffenergie 100 % Folie 4 28.01.2010 Einsatzbedingungen der KWK in der Wohnungswirtschaft
    • Energieeinsparung durch Kraft-Wärme-Kopplung Energieeinsatz Energieeinsatz getrennte Erzeugung 159 % gemeinsame Erzeugung100 % 36 kW Gasturbine 100 kW Kraftwerk 100 kW Strom Kohle BHKW 2% Erdgas el = 38% 62 % Heizöl EL el = 36 % th = 53 % Kessel 59 kW 53 kW Erdgas Wärme Heizöl EL th = 90% 6% Primärenergieeinsparung 70 % 11 % 38 % Verluste Verluste Folie 5 28.01.2010 Einsatzbedingungen der KWK in der Wohnungswirtschaft
    • Einbindung eines BHKW Folie 6 28.01.2010 Einsatzbedingungen der KWK in der Wohnungswirtschaft
    • Voraussetzungen für den Einsatz der KWK • Datenerhebung - Jahresstromverbrauch und –kosten - wenn möglich Lastganganalyse vom Energieversorger - Auflistung der Dauerstromverbraucher - Jahreswärmeverbrauch und –kosten, evtl.auch der zeitliche Verlauf des Wärmebedarfs - Erforderliche Temperaturniveau - Installierte Wärmeerzeuger: Kessel- und Brennerleistung - Installierte Warmwasserbereitung Folie 7 28.01.2010 Einsatzbedingungen der KWK in der Wohnungswirtschaft
    • Voraussetzungen für den Einsatz der KWK • Gleichzeitigkeit von Strom- und Wärmebedarf • Hohe Benutzungsdauer > 5.000 Benutzungsstunden/a • Möglichst hohe Wärmegrundlast • Umfangreiche Eigenstromsubstitution • Der Brennstoffpreis sollte maximal 1/3 des eigenen Strompreises betragen Folie 8 28.01.2010 Einsatzbedingungen der KWK in der Wohnungswirtschaft
    • Wärmebedarf • Ermittlung des Wärmebedarfs - Geordnete Jahresdauerlinie - Ermittlung des täglichen Wärmebedarfs in den verbrauchsschwachen Zeiten Jahresdauerlinie getrennt nach Raumwärme und Prozesswärme /Warmwasser, Ouelle: Nahwärme Forum, Fraunhofer Institut Folie 9 28.01.2010 Einsatzbedingungen der KWK in der Wohnungswirtschaft
    • Wärmebedarf Geordnete Jahresdauerlinie Wärmebedarf 2.000 1.800 1.600 Wärmeleistung [kW] 1.400 1.200 1.000 800 600 400 200 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 50 00 50 00 50 00 50 00 50 00 50 00 50 00 50 00 50 1. 1. 2. 2. 3. 3. 4. 4. 5. 5. 6. 6. 7. 7. 8. 8. Stundenwerte Folie 10 28.01.2010 Einsatzbedingungen der KWK in der Wohnungswirtschaft
    • Stromvergütung BHKW Lastgang Strom Vom EVU bez ogener Reststrom BHKW-Strom ins EVU-Netz zurückgespeist BHKW-Strom Eigennutzung Stromerzeugung BHKW elektrische Leistung 0:00 0:45 1:30 2:15 3:00 3:45 4:30 5:15 6:00 6:45 7:30 8:15 9:00 9:45 10:30 12:00 12:45 13:30 14:15 15:00 15:45 16:30 17:15 18:00 18:45 19:30 20:15 21:00 21:45 22:30 23:15 0:00 11 :15 Zeit Folie 11 28.01.2010 Einsatzbedingungen der KWK in der Wohnungswirtschaft
    • Investitionskosten Investitionskosten für ein mit Erdgas betriebenes BHKW Elektrische Leistung Spezifische Kosten Investitionskosten 5 kW 4.000 €/kWhel 20.000 € 10 kW 3.000 €/kWhel 30.000 € 20 kW 2.000 €/kWhel 40.000 € 30 kW 1.800 €/kWhel 54.000 € 50 kW 1.500 €/kWhel 75.000 € 100 kW 1.200 €/kWhel 120.000 € Enthalten sind die Positionen KWK-Modul, Schalldämpfung, Katalysator, Schmierölver- und -entsorgung, Schaltschrank, Be- und Entlüftung sowie Transport, Montage, Inbetriebnahme, Probebetrieb und Abnahme. Folie 12 28.01.2010 Einsatzbedingungen der KWK in der Wohnungswirtschaft
    • Wirtschaftlichkeit Ermittlung der jährlichen Einnahmen • Rückerstattung der Energiesteuer - Anlagenwirkungsgrad mind. 70% • Gutschrift für die Wärmeerzeugung • Gutschrift für den erzeugten Strom - Eigennutzung ⇒ Kosten des Stroms vom EVU - Einspeisevergütung ⇒ bei fossilen Brennstoffen nach KWK-Gesetz ⇒ bei Biomasse-Brennstoffen nach EEG Folie 13 28.01.2010 Einsatzbedingungen der KWK in der Wohnungswirtschaft
    • Wirtschaftlichkeit Ermittlung der jährlichen Ausgaben • Brennstoffkosten • Wartungs- und Instandhaltungskosten – Teil- oder Vollwartungsvertrag, Kosten zwischen 1,5 und 3 Ct/kWhel • Kapitalkosten Folie 14 28.01.2010 Einsatzbedingungen der KWK in der Wohnungswirtschaft
    • Wirtschaftlichkeit Gegenüberstellung jährliche Ausgaben und Einnahmen • Ergebnis positiv ⇒ Einsatz eines BHKW möglich • Ergebnis negativ ⇒ Einsatz eines BHKW nicht möglich • Ergebnis nur mit geringen positiven oder negativen Zahlen behaftet ⇒ Rahmenbedingungen nochmals überprüfen. • Vor jeder Investition in ein BHKW sollten mind. 1 – 2 Wirtschaftlichkeitsberechnungen vorliegen Folie 15 28.01.2010 Einsatzbedingungen der KWK in der Wohnungswirtschaft
    • Einsatzfelder für BHKW • nur Objekte mit zentraler Trinkwasserversorgung • Mehrfamilienhäuser ab 6 Wohneinheiten • Kleinere Objekte mit Nahwärmeverbindung Folie 16 28.01.2010 Einsatzbedingungen der KWK in der Wohnungswirtschaft
    • Für weitere Fragen stehen wir gern zur Verfügung Kontakt: EnergieAgentur.NRW Kasinostraße 19-21 42103 Wuppertal Tel.: 0202/24552-0 Fax: 0202/24552-30 Internet: www.energieagentur.nrw.de E-Mail: post@energieagentur.nrw.de Folie 17 28.01.2010 Einsatzbedingungen der KWK in der Wohnungswirtschaft