Blockheizkraft (BHKW), Kraftwärmekopplung (KWK)

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1 Blockheizkraft (BHKW), Kraftwärmekopplung (KWK)
Brennstoffzellen, Strom erzeugende Heizung. Referent: Marek Preißner Technische Dienstleistungen

2 2008 EEWärmeG 2012 Novelle EEWärmeG
„Gebäude, deren Bauantrag gestellt wird, müssen den Wärmeenergiebedarf durch die anteilige Nutzung von Biomasse, Geothermie, solarer Strahlungsenergie oder Umweltwärme decken“

3 Erdgastechnologien Technologien mit Erdgas
Brennwert plus Bioerdgasanteil (nur in kommunalen Einrichtungen) Brennwert und kontrollierte Be- und Entlüftung Brennwert und Solar Erdgaswärmepumpe BHKW-Anlagen

4 KWK Bestimmung Wird in einer Anlage sowohl Strom als auch Wärme erzeugt, so spricht man dabei von Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) Ein Blockheizkraftwerk (BHKW) ist eine modular aufgebaute Anlage zur Gewinnung elektrischer Energie und Wärme, die vorzugsweise am Ort des Wärmeverbrauchs betrieben wird. Marketingwirksam (< 10 KWel ) auch Strom erzeugende Heizung (SeH) genannt. Es gibt keine einheitliche Regel, die BHKW´s in Größenklassen einteilt: Allgemeiner Sprachgebrauch: Nano-BHKW < 2 KWel Mikro-BHKW < 10 KWel Klein-BHKW 10 KWel - 50 KWel mittlere BHKW 10 KWel KWel große BHKW > KWel

5 Anlagen mit Serienstand
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6 Stromerzeugende Heizung
KWK – Otto-Motor KWK – Stirling-Motor 3 Anlagen Vaillant ecoPOWER 1.0 intelli production Heimkraftwerk Kirsch L 4.12 7 Anlagen Baxi – Ecogen WhisperGen Brötje – EcoGen Legende: Viessmann Vitotwin 300-W integriertes ZHG > 20kW externer SLK thermisch monovalent DeDietrich Remeha - eVita SenerTec Dachs Stirling SE Bosch-T Stirling

7 Momentaufnahme der KWK- Anlagen
Übersicht Otto Motor: Nutzungsgrad - nur KWK-Unit (η - daher kleiner als beim Stirling) Stirling Motor: Nutzungsgrad - KWK-Unit plus integriertem BW-Kessel

8 Exposé Anlagenhersteller
nächstes Thema Exposé Anlagenhersteller BHKW-Anlagen () KWK-Brennstoffzellen Seite 8

9 Stromerzeugende Heizung – Otto-Motor
Kirsch L 4.12 intelli production – Intelli - Heimkraftwerk Vaillant ecoPOWER 1.0

10 Stromerzeugende Heizung – Stirling-Motor
Baxi - Ecogen Bosch - Stirling Vaillant – ecoPOWER Stirling DeDietrich Remeha - eVita Senertec – Dachs Stirling SE Brötje - EcoGen WGS Viessmann – Vitotwin 300-W

11 Stromerzeugende Heizung - BZH
Hexis – Galileo 1000N Baxi Innotech – Gamma 1.0 Vaillant in Kooperation mit IKTS – Prototyp BZH

12 www.stromerzeugende-heizung .de
Übersicht: 12 Otto-Motor (0,3 -15 KWel) 11 Stirling-Motor (0,2 – 9 KWel) 5 Brennstoffzellen (0,3 – 5 KWel) 1 Mikro GT (1,2 – 3 KWel) Seite 12

13 Einteilung der Hersteller/Geräte

14 Praxisbeispiel KWK

15 Online-Überwachung

16 Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz
KWK-G Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) Novelle vom 12. Juli 2012 Zweck des Gesetzes: ..einen Beitrag zur Erhöhung der deutschen Stromerzeugung aus Kraft-Wärme-Kopplung zu leisten…

17 Energiefluss BW-Kessel vs. BHKW
Strom- und Wärmebilanz (schematisch) Standardversorgung Variante KWK (nach KWK-G) Strom Erdgas Kessel Strom Strom Erdgas Erdgas BHKW Strombedarf = Strombezug Strombedarf = Stromerzeugung Strombezug Stromerlös = Stromeinspeisung Stromeigennutzung

18 KWKG - Vergütung Was erhält der Betreiber einer KWK Anlage ?
1. die für die Beheizung notwendige Wärme 2. den für den Strombedarf notwendigen Strom 3. Zuschläge für den erzeugten Strom (gemäß KWKG) - eine Vergütung für den gelieferten Strom (EEX-Baseload) - eine Kompensationszahlung für vermiedene Netznutzungsentgelte Steuerrückerstattung zum eingesetzten Brennstoff (EnergieStG-§53b/a) Stromsteuererlass auf selbstgenutzten Strom bzw. über Dritte erzeugt und an Letztverbraucher räumlich versorgt (StromStG-§9) 6. EEG-Umlage Befreiung für selbstgenutzten Strom (EEG 2012) Seite 18

19 KWK Vergütung für Strom aus Erdgas
Stromvergütung nach KWK-G Dreistufige Vergütung EEX - Baseload 4,137 ct/kWh (IV.Quartal 2012) vNN - je nach Netzebene bzw. Kompensationszahlung 0,1 – 1,5 ct/kWh üblicher Preis bzw. EEX - Baseload + IB bis Ende 2008 5,11 ct/kWh nur noch für kleine KWK-Anlagen (< 50KW) Anlagen > 50KW ab 2011 kein Zuschlag mehr (auslaufend) IB ab bis Aug.2012 < 50 KW = 5,11 ct/kWh (für 10 Jahre oder h) > 50 KW Vergütungsdauer (für h) > 50 KW – 2 MW = 2,1 ct/kWh > 2 MW = 1,5 ct/kWh vNN – vermiedene Netznutzung + KWK - Zuschlag Änderung für Neuanlagen ab Aug. 2012 = KWK Vergütung

20 max. Vollbenutzungs-stunden
Das neue KWK-Gesetz (gültig ab 08/2012) neue Zuschlagszahlung nach dem KWK-G 2012 (neu) Q4 2011: 4,991 ct/kWh Q1 2012: 4,510 ct/kWh Q2 2012: 4,039 ct/kWh Q3 2012: 4,352 ct/kWh Q4 2012: 4,137 ct/kWh Elektr. Leistung (neu ab Aug. 2012) ct/kWh (ab IB Aug. 2012) max. Betriebsjahre max. Vollbenutzungs-stunden bis 2 kW (§7 Abs.3) (5,11) 5,41 Vorabzahlung mind (Nachweisbar) bis 50 kW 10 30.000 50 kW – 250 kW 4,0 250 kW – 2 MW (2,1) 2,4 > 2 MW (1,5) 1,8 oder oder Hinweis: ab : zzgl. weitere 0,3 ct/kWh für emissionshandelspflichtige Anlagen gemäß TEHG – Treibhausemissionshandelsgesetz Seite 20 20

21 KWK Vergütung: EEX - Baseload
aktuell: 41,37 €/MWh (Stand: Quartal IV 2012) = 4,137 ct/kWh

22 KWK Vergütung: Kompensation
Kompensationszahlung für vermiedene Netznutzungskosten (zw. 0,1 – 1,5 ct/kWh) Großkraftwerke Hochspannungsebene Vermiedene Netznutzungs- kosten Umspannanlage Mittelspannungsebene Umspannanlage BHKW Niederspannungsebene Haushaltsebene 1- n

23 Stromerlös: Verkauf oder Eigennutzung ?
Finanzieller Nutzen beim Stromverkauf Finanzieller Nutzen bei Stromeigennutzung Baseloadpreis EEX (1/2012) 4,510 ct/kWh Förderung KWK-Gesetz 5,41 ct/kWh Vermiedene Netz- nutzungsentgelte ~ 1 ct/kWh + + = ca. 11 ct/kWh(Strom) Energiesteuer-rückerstattung ~0,55 ct/kWh(Gas) +  Vermiedener Strombezug ~ 24 ct/kWh inkl. Stromsteuer + EEG-Umlage Förderung KWK-Gesetz 5,41 ct/kWh + = ca. 29 ct/kWh(Strom) Energiesteuer-rückerstattung ~0,55 ct/kWh(Gas) +

24 Investitionsförderung 2012
Förderfähig ist die Installation strom- und wärmeführbarer KWK-Anlagen in Bestandsbauten, die: im Leistungsbereich bis einschließlich 20 kWel liegen, über einen Vollwartungsvertrag betreut werden, nicht in Gebieten mit Fernwärmeversorgung überwiegend aus KWK-Anlagen liegen separate Energiezähler zur Bestimmung der Strom- und Wärmeerzeugung im KWK-Prozess haben. Seite 24

25 KWK-Investitionsförderung ab 01.04.2012
Die Fördersätze je installierter kWel sind für die jeweiligen Leistungsbereiche wie folgt festgelegt: Die Fördersätze sinken ab dem jährlich um 5% und werden nach der Berechnung auf volle Werte ohne Nachkommastellen aufgerundet. Leistung Min [kWel]. Leistung Max. [kWel] Förderbetrag in Euro je kWel kumuliert über die Leistungsstufen > 0 <= 1 1.500 > 1 <= 4 300 > 4 <= 10 100 > 10 <= 20 50 Vergütung: wirtschaftliche Signifikanz liegt bei 6 -10% der Investitionssumme Beispiele: Leistung [kWel]. Impulsprogramm 2012 (neu) 2009* (z. Vgl.) 1 kWel 1.500 1.550 2 kWel 1.800 3.100 5 kWel 2.500 6.975 10 kWel 3.000 8.750 20 kWel 3.500 10.250

26 Mini-KWK-Impulsprogramm
Bedingungen Antragsteller Übersicht über Bedingungen Antragsteller zur Förderung 1. Antragsteller ist: Privatperson freiberuflich Tätigkeit KMU oder EVU Unternehmen, mit kommunaler Mehrheit Kommune, kommunale Gebietskörperschaft kommunaler Zweckverband Investoren große EDL-Unternehmen im Auftrag der vorab genannten bzw. Contractoren jedoch nicht: Gerätehersteller selbst Bund, BL bzw. dessen Einrichtung 

27 Mini-KWK-Impulsprogramm
 Übersicht über Bedingungen Antragsteller zur Förderung Folgende Fragen müssen noch mit „JA“ beantwortet sein: „Zuwendungsbescheid“ 2. Wurde der Bauantrag für das Gebäude vor dem gestellt? 3. Liegt das Gebäude im Anschluss- u. Benutzungsgebot für FW (Verdrängung?) 4. Ist die elektrische Anlagenleistung kleiner/gleich 20 kW? 5. Ist die KWK-Anlage in der Bafa-Liste als förderfähig gelistet? 6. Wurde ein Wartungsvertrag abgeschlossen? 7. Wurde ein Strom- u. Wärmemengenzähler eingebaut? 8. Ist der Wärmespeicher ausreichend dimensioniert? 9. Ist eine Steuerung für Strom- u. Wärmeführung vorhanden? 10. inkl. intelligenten Wärmespeichermanagement? 11. Anlagen ab 3 kWel: existiert ein Smart Meter zur Bedarfbestimmung? 12. Anlagen ab 3 kWel: existiert eine def. Schnittstelle f. externe Leistungsvorgaben? 13. Wurde ein hydraulischer Abgleich des Heizsystems durchgeführt? 14. Werden Umwälzpumpen der Effizienzklasse A verwendet? 15. Wird die Anlage mind. 7 Jahre zweckentsprechend betrieben? (in D) 16. Ist die Betriebdatenvorhalten (Verbrauch/Erzeugung) für 7Jahre geregelt? Falls eine Frage mit „NEIN“ endet gilt: Antrag abgelehnt

28 Wärmespeicher nach Förderungskriterien
förderfähige KWK-Anlagen (bis 20 kWel = max €) erforderlicher Wärmespeicher [in Liter] gemäß Bafa-Liste (Stand ) Bei vorhandenem Speicher gleicher Größe, jedoch älter als 5J = minus 10% Förderhöhe 300 L 1.500 € Förderung 900 L 2.370 € Förderung Nicht gelistet Vaillant ecoPOWER 1.0 intelli production Heimkraftwerk Kirsch L 4.12 >70L/kWth min. 300 L ab 1 kWth max L ab 30 kWth 560 L 1.500 € Förderung 390 L 1.500 € Förderung Nicht gelistet Baxi – Ecogen WhisperGen Brötje – EcoGen 390 L 1.500 € Förderung 410 L 1.500 € Förderung 380 L 1.500 € Förderung DeDietrich Remeha - eVita SenerTec Dachs Stirling SE Viessmann Vitotwin 00-W

29 Fazit KWK

30 Fazit KWK Vorteile - Dezentrale Erzeugung v. Strom & Wärme
Verringerung des Strombezugs durch Eigenproduktion und Nutzung Reduktion der CO2 -Emissionen Verringerung des Primärenergiebedarfs durch Einsparungen beim Primärenergie- und Strombezug Anstieg der Energieeffizienz durch gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme Erfüllung unterschiedlicher Wärmebedarfstrukturen durch Modulationsfähigkeit oder aber Kombination mit Spitzenlastkessel und Kombinationsspeicher Innovative Ergänzung des Angebotes an Heizsystemen Installation wie herkömmliche Heizsysteme, daher auch als Ersatz geeignet

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