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

1918-1948

1948-1957 1957-1968

bis 1918

Heizwärmebedarf [kWh/m2a]

19681978

200

ca. 12% energetisch auf niedrigem Niveau 1. WSchVO 1978-1984 2. WSchVO 1984-1995 3. WSchVO 1995-2002 EnEV 2002-2006 Gesamt (1,6%)

100

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%

Gebäudewert 10%

Sonstiges 5% Wohnkomfort 9%

80%

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

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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

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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 kWel bis 12,5 kWth 16

SenerTec Dachs 5,5 kWel 12,5 kWth

Viessmann EM 6/15 6 kWel 15 kWth

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 Leistungsbereich

1 kW

0,3 kW bis 1,5 kW

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

110

236

Gesamtanzahl der angebotenen Module

Quelle: Recherchen und Anfragen BHKW-Consult Stand: 15.11.2013

19

BHKW

Auslegung und Einbindung

20

Aufteilung der monatlichen Wärmebedarfswerte

21

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

•

22

•

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

Überschüssige Wärme wird im Pufferspeicher „zwischengelagert“ 24

Was passiert wenn… der Strombedarf größer als die Stromleistung der KWK-Anlage ist

zusätzliche Stromleistung wird vom öffentlichen Stromnetz bezogen 25

Was passiert wenn… der Strombedarf kleiner als die Stromleistung der KWK-Anlage ist

Überschussstrom aus KWK-Anlage wird ins öffentliche Netz eingespeist 26

BHKW

Übersicht über rechtliche Rahmenbedingungen

27

Rechtliche Rahmenbedingungen Wichtige Gesetze für BHKW

§ EnWG § KWK-Gesetz Strom

§ Energiesteuergesetz

§ EEG

Brennstoff

Strom

§ Stromsteuergesetz Strom Wärme

28

§ EEWärmeG § EWärmeG § EnEV

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

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Wirtschaftlichkeit KWK-Zuschläge und EnergiesteuerRückerstattung

KWK-Zuschläge nach KWK-Gesetz

1 kW

5 kW

20 kW

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 EnergiesteuerRückerstattung gemäß §53a Energiesteuergesetz… Beträge jeweils gerundet

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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 Zeit gekommen… …vielen 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

•

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

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Email-Newsletter -

Aktuelle Informationen über BHKW und KWK

Email-Newsletter des BHKW-Infozentrums http://www.bhkw-infozentrum.de/service/newsletter.html

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