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RWE Energiedienstleistungen GmbH 23.01.2013SEITE 1 Innovative Gasanwendungen Prüfstandtests/Feldtests/Produkte Dipl.-Ing. Uwe Dietze.

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1 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 1 Innovative Gasanwendungen Prüfstandtests/Feldtests/Produkte Dipl.-Ing. Uwe Dietze

2 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 2 > Marktentwicklung Mikro-KWK > Prüfstandsuntersuchungen – Technikumshalle Duisburg – Abgeschlossene und aktuelle Projekte > Feldtestaktivitäten – Innovative Gastechnologien im Raumwärmemarkt – E-DeMa Projekt – Langzeitpraxistest Galileo Brennstoffzelle (Einzelprojekt) > Produkte – RWE HomePower Mikro-KWK > Ausblick Innovative Gasanwendungen bei RWE Themenübersicht

3 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 3 Innovative Gasanwendungen bei RWE Marktentwicklung Mikro-KWK Anlagen >Quelle: DELTA Energy & Environment Beratungsfirma aus Schottland Energieberatung, Marktanalysen, Technologiebewertungen in den Bereichen KWK, Mikro-KWK, Wärmepumpen, Brennstoffzellen, sonstige Dezentrale Energieerzeuger, Energiedienstleistungen usw. Kundengruppen: Energieversorger, Hersteller, Investoren, Politik >Marktdaten: 2005 bis 2011 mit Ausblick für 2012 Verkaufszahlen weltweit gesamt Verkaufszahlen nach Region und Herstellern Marktanteile nach Technologie und Region

4 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 4 Innovative Gasanwendungen bei RWE Markt - Verkaufszahlen nach Technologie (welt)

5 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 5 Innovative Gasanwendungen bei RWE Markt - Verkaufszahlen nach Technologie (reg.)

6 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 6 Innovative Gasanwendungen bei RWE Markt - Verkaufszahlen nach Ländern

7 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 7 Innovative Gasanwendungen bei RWE Markt - Verkaufszahlen nach Herstellern

8 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 8 Innovative Gasanwendungen bei RWE Markt - Marktanteil nach Technologie ICE: Verbrennungsmotor SE: Stirlingmotor PEMFC: Brennstoffzelle

9 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 9 Innovative Gasanwendungen bei RWE RWE Technikumshalle in Duisburg

10 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 10 Innovative Gasanwendungen bei RWE Technikumshalle - Technische Möglichkeiten >7 Prüfstände in verschiedenen Leistungs- bereiche bis 200 kW el >Alle verkauften Erdgase (L Gas; H Gas Nord, H Gas GUS) einsetzbar; sichert die Über- tragbarkeit der Messergebnisse auf das gesamte Netzgebiet >Erdgas in Ferngasqualität oder mit THT bzw. S-Free odoriert >Hochdruck-Erdgas-Anschluss möglich >Einspeisung der erzeugten Wärme in ein Nah- Wärmenetz möglich >Gasbeschaffenheitsdaten unmittelbar verfügbar (Hs, Hi, Dichte, Gaszusammen- setzung, Methanzahl, Schwefelanalytik etc.)

11 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 11 Innovative Gasanwendungen bei RWE Technikumshalle - Abgeschlossene Projekte : PAFC PC 25 A 200 kW el / 220 kW t h 1998 & : Solo Stirling BHKW 2-9 kW el / 8-26 kW t h : ecopower- BHKW 2-4,7 kW el / 6-12,5 kW t h : Turbec MGT 100 kW el / 167 kW t h : AGR-Motor BHKW (Menag) 190 kW el / 256 kW t h : Hexis SOFC 1 kW el / 2,5 kW t h Hexis SOFC 1 kW el / 2,5 kW t h

12 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 12 Innovative Gasanwendungen bei RWE Technikumshalle - Abgeschlossene Projekte : 18 Idatech PEMFC 4,6 kW el / 7 kW t h : Yanmar GWP 56 kW kälte / 67kW t h : Paradigma Pelletkessel 5-15 kW t h : Hyteon PEMFC 500 W el / 700 W t h : Hexis Galileo SOFC 1 kW el / 2 kW t h

13 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 13 Innovative Gasanwendungen bei RWE Technikumshalle - Abgeschlossene Projekte : Viessmann Stirling 1 kW el / 24 kW t h : Remeha Stirling 1 kW kälte / 26 kW t h 2010: FleXgen Stirling BHKW 38 kW kälte / 64 kW t h : Hyteon PEMFC 1000 W el / 1500 W t h : Buderus Stirling 1 kW el / 29 kW t h 2012: Vaillant Gasmotor 1 kW el / 28 kW t h

14 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 14 Innovative Gasanwendungen bei RWE Technikumshalle - Aktuelle Projekte seit 2012: Hyteon PEMFC 1 kW el / 1500 W t h seit 2012: Viessmann Stirling 1 kW el / 24 kW t h seit 2012: AISIN Gasklimagerät mit Gasmotor 45 kW kälte / 53 kW t h seit 2010: Vaillant Zeolith- Heizgerät 1,5-10 kW t h seit 2012: Viessmann Stirling 1 kW el / 24 kW t h

15 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 15 Innovative Gasanwendungen bei RWE Technikumshalle - Prüfungsumfang Thermographie Stromqualität Schallemissionen Abgasuntersuchung Wirkungsgradbestimmung Betriebserfahrung Wirtschaftlichkeit Leistungsmessung

16 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 16 > Feldtestprogramm Innovative Gasanwendungen im Raumwärmemarkt – 40 Anlagen bei Endkunden im Ein- und Zweifamilienhausbereich – Unterschiedliche Technologien und Hersteller – Projektlaufzeit 2009 bis 2014 > E-DeMa Projekt – Feldtest zum intelligenten Stromverbrauch in Privathaushalten – u.a. 13 Viessmann Stirling Heizgeräte Vitotwin 300 W – Projektlaufzeit 2009 bis 2012 > Langzeitpraxistest einer Hexis Brennstoffzelle Galileo 1000 N – Betrieb einer Galileo Brennstoffzelle bei einem Endkunden der medl in Mülheim an der Ruhr – Projektlaufzeit 2008 bis 2014 Innovative Gasanwendungen bei RWE Überblick Feldtestaktivitäten

17 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 17 Innovative Gasanwendungen bei RWE Feldtestprogramm Innovative Gasanwendungen >Zielmarkt: Ein- und Zweifamilienhäuser >Laufzeit des Programms: ca. 4 Jahre (2 Jahre Betriebszeit/Anlage) >Vorlaufende Labortests zur Effizienz- und Robustheitsbewertung >Erarbeiten von Vermarktungskonzepten >Feldtestprogramm mit verschiedenen innovativen Technologien von mehreren Herstellern: Gaswärmepumpen Stirling-Heizgeräte Brennstoffzellen-Heizgerät >Schwerpunkt des Programms ist Mikro-KWK

18 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 18 Innovative Gasanwendungen bei RWE Feldtestprogramm - Projektpartner >Tochter- Beteiligungsgesellschaften als Vertriebspartner beteiligt >EWVStolberg >EVOOberhausen >Mitgas Halle >medlMülheim >NVV Mönchengladbach >rhenag Köln >RWE Vertrieb /Dortmund RWE Energieeffizienz >Süwag Frankfurt/M. >VSESaarbrücken

19 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 19 Innovative Gasanwendungen bei RWE Feldtestprogramm - Produktübersicht Technologie StirlingmotorBrennstoffzelleGaswärmepumpe Hersteller BTRemehaViessmannHyteonVaillantRobur TypStirling BHKWeVita 28cVitotwin 300-WCHP-850zeoTHERME³ - GAHP Technik Freikolben Stirlingmotor PEM Brenn- stoffzelle Adsorptions-WP (Zeolith) Absorptions-WP (NH 3 /H 2 O) El. LeistungkW0,3-1,0110,25-1,0-- Therm. LeistungkW ,51, kW Wirkungsgrad: elektrisch gesamt %% ca. 11 ca. 95 ca. 15 ca. 92 ca. 15 ca. 92 ca. 36 > (A7W50) Abmessungencm60x181x6249x91x4748x90x4888x109x4777x167x7285x151x124 Gewichtkg Spitzenlast- kessel 17 kW integriert ca. 18 kW integriert ZusätzlichIntegriertZusätzlich Status Entwicklung eingestellt Markteinführung Okt Markteinführung Sep Feldtest Markteinführung April 2010 Markteinführung März 2009

20 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 20 Innovative Gasanwendungen bei RWE Feldtestprogramm - Anlagenübersicht *Austausch Feldtest- gegen Seriengerät + Abbau Laboranlage Anlagen in Betrieb Zurückgebaute Anlage RWE Labor (5 Anlagen) BetriebRückbau Vaillant GWP53 * Remeha Stirling81 + Viessmann Stirling120 Buderus Stirling12 + Hyteon BZ25 Robur GWP10 Summe:2911

21 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 21 >Buderus Stirling Mülheim >Viessmann Stirling Leipzig >Remeha Stirling Würselen >Hyteon Brennstoffzelle Frankfurt Innovative Gasanwendungen bei RWE Feldtestprogramm - Beispiele

22 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 22 Innovative Gasanwendungen bei RWE Feldtestprogramm - Installationskosten Elektro SHK Ref , , , , , , , , ,00 Mittelwert: Vergleich der Installationskosten (inkl. MwSt.) von Stirling-Heizgeräten mit einem Gasbrennwertkessel

23 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 23 Innovative Gasanwendungen bei RWE Feldtestprogramm - Installationskosten >Erstinstallation einer neuen Technologie erfordert Einarbeitung in Technik und Bedienung >Höhere Ausführungs-Qualität gewünscht, da Feldtestanlagen vertrieblich genutzt werden >Zusätzliche Aufwendungen wegen mehrerer separater Termine (Beispiel: offizielle Inbetriebnahme) >Zusätzliche Installation von Messtechnik >Beauftragung zum Festpreis nicht immer möglich >Bei KWK-Technologien i.d.R. konzessionierter Elektriker erforderlich

24 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 24 Standardfall Brennwertkessel Energiekosten pro Jahr: Strom: kWh x 21,84 ct/kWh Gas: kWh x 5,62 ct/kWh Gesamt: Ersparnis pro Jahr:539 Strom -netz kWh/a kWh(Ho)/a Alternative Stirling KWK-Module MikroKWK kWh/a kWh/a kWh/a kWh(Ho)/a Gas- netz Strom -netz Gas- netz kWh/a Kessel kWh/a kWh/a Innovative Gasanwendungen bei RWE Feldtestprogramm - Betriebskostenvergleich Energiekosten pro Jahr: Strombezug: kWh x 21,84 ct/kWh Stromeinspeisung: kWh x 4,15 ct/kWh -61 KWK-Zuschlag: kWh x 5,11 ct/kWh -170 Gas: kWh x 5,62 ct/kWh Steuer Erstattung:-160 Gesamt: 3.627

25 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 25 Innovative Gasanwendungen bei RWE Feldtestprogramm - Jahresdauerlinie Wärme >Zweifamilienhaus >350 m² Wohnfläche >6 Personen >Baujahr 1967 / 1994 > kWh Wärme

26 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 26 Innovative Gasanwendungen bei RWE Feldtestprogramm - Jahresdauerlinie Strom >Zweifamilienhaus >350 m² Wohnfläche >6 Personen >Baujahr 1967 / 1994 >8500 kWh Strom

27 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 27 Feldtestergebnisse Stirlingheizgeräte Reme ha HerstellerViessmann Remeha Objekttyp / BJ.-EFH / 1994EFH / 1978ZFH / 1996 Standort-SandersdorfLeipzigZörbig GasverbrauchkWh StrombedarfkWh StromproduktionkWh NetzeinspeisungkWh Eigenverbrauch% Betriebsstundenh ZeitraumMonate1688 Innovative Gasanwendungen bei RWE Feldtestprogramm - Ergebnisse MITGAS Anlagen

28 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 28 Innovative Gasanwendungen bei RWE Feldtestprogramm - Erfahrungen >Erhöhter Installationsaufwand in der Feldtestphase >Reduzierung der System- und Installationskosten mit zunehmender Marktdurchdringung erforderlich >Reduzierung der Betriebskosten gegenüber einem Gasbrennwert- kessel möglich (Beispiel Stirling) >Elektrische Grundlast i.d.R. deutlich unter 1 kW el, teileweise sehr hohe Netzeinspeisung der elektrischen Energie bis zu 70% >Anmelde- und Abrechnungsformalien sehr aufwendig, Endkunden sind oft überfordert – hier zunehmende Unterstützung durch Hersteller >Positive Kundenakzeptanz gegenüber den neuen Technologien >Technische Marktreife größtenteils gegeben >Überwiegend gute Nutzungsgrade und hohe Verfügbarkeiten insbesondere bei den Seriengeräten

29 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 29 Innovative Gasanwendungen bei RWE E-DeMa Projekt - Umfang und Ziele >E-DeMa: Entwicklung und Demonstration dezentral vernetzter Energiesysteme hin zum E-Energy Marktplatz der Zukunft >Energieverbraucher werden zu Prosumern – IKT und Marktplatz bilden die Basis für die Energielandschaft 2020 >E-DeMa, eines der 6 E-Energy-Modellregionen in ganz Deutschland, besitzt ein Projektvolumen von 22 Mio. und wird vom BMWi mit 10 Mio. gefördert. >E-DeMa verfolgt vor allem folgende Ziele: Technische Machbarkeit von Energielösungen 2020 Integration der erneuerbaren Energien in eine Ziel-Systemlandschaft Steigerung der wirtschaftlichen Effizienz sowie Reduktion der CO 2 - Emissionen Verbesserung der Versorgungsstabilität und Umweltverträglichkeit Schaffung der Basis für den Energie-Paradigmenwechsel Steigerung der Rentabilität dezentraler Versorgungsanlagen

30 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 30 Innovative Gasanwendungen bei RWE E-DeMa Projekt - Projektpartner Weitere Informationen unter:

31 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 31 Innovative Gasanwendungen bei RWE E-DeMa Projekt - Wesentliche Neuerungen Tatsächlich neu ist: >Kunden werden zu aktiven Marktteil- nehmern in der Energieversorgung (Prosumer) >Smart Meter in Kombination mit Informations- und Kommunikations- Gateways (IKT-Gateways) bilden die technische Grundlage beim Kunden >Lastmanagement und Steuerung von dezentralen Einspeisern und intelligenten Verbrauchern (Weiße Ware, E-Fahrzeug, Wärmepumpe etc.) wird möglich >Regionale Marktplätze geben ökonomische Anreize zum Mehr- oder Minderverbrauch >Steuerung von Verbrauch und Erzeugung gemäß Marktsituation >Energieeffizienz >Integration dezentraler Erzeuger >Versorgungssicherheit Kunde/Markt/Politik Privatkunde Spartenintegration IKT-Gateway Dezentrale Erzeugung E-DeMa Marktplatz der Zukunft Haushalts- geräte kWk E-DeMa ist heute noch Pilotierung und morgen unverzichtbar für 20 – 20 – 20 Im Fokus von BMWI, BMU u. Kanzleramt! Elektronischer Marktplatz E-DeMa steuert Verbraucher und dezentrale Erzeuger im privaten/gewerblichen Umfeld

32 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 32 Innovative Gasanwendungen bei RWE E-DeMa Projekt - Testcenter & Feldtestanlagen > KWK: u.a. Einsatz von 13 Stirlingheizgeräten (Vitotwin 300 W) bei Endkunden in Mülheim an der Ruhr und Krefeld > Begleitende Prüfstandsuntersuchungen in der Technikumshalle

33 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 33 > Projektziele: – Überprüfung der Praxistauglichkeit des Gesamtsystems – Untersuchung der Leistungsdaten und der Zuverlässigkeit – Unterstützung der Weiterentwicklung und Markteinführung > Projektphasen: – Gemeinschaftsprojekte mit 7 Energieversorgern aus NRW – Projektfortführung mit der medl GmbH – Anlagentausch gegen die neueste Anlagengeneration > Betriebserfahrungen: – Sehr zuverlässiger Anlagenbetrieb – Hohe Laufzeiten der Brennstoffzelle (ca h pro Jahr) – Fortlaufende Verbesserung in der Stackentwicklung Innovative Gasanwendungen bei RWE Langzeitpraxistest einer Galileo-Brennstoffzelle

34 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 34 Inbetriebnahme: Betriebsstunden:ca h / a Baujahr:1994 Wohnfläche:190 m² Innovative Gasanwendungen bei RWE Langzeitpraxistest einer Galileo-Brennstoffzelle Elektrische Leistung:1 kW Thermische Leistung:2 kW Zusatzkessel:20 kW

35 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 35 Inbetriebnahme: Betriebsstunden: h Wirkungsgrad el.: 30-35% (Hi) Wirkungsgrad ges.: 95% (Hi) Innovative Gasanwendungen bei RWE Langzeitpraxistest einer Galileo-Brennstoffzelle Elektrische Leistung:1 kW Thermische Leistung:1,8 kW Zusatzkessel:20 kW Markteinführung für Mitte 2013 geplant. Sep Einstieg von Viessmann (50%)

36 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 36 > Produkt der RWE Effizienz GmbH > Systemkomponenten: Vaillant ecopower 4.7 plus ggf. Zusatzkessel, Multifunktionsspeicher (850 l), Ökoheizstab (Wind- und Solarstrom), Kommunikationseinheit (Messen, Steuern, Visualisieren) > Zwei Modelle: Contracting und Betriebsoptimierung > Vorteile für den Endkunden: – Kontinuierliche Optimierung der Mikro-KWK-Anlage – Attraktiver Strompreis – Umweltbonus für eigenerzeugten und selbst genutzten Strom – Attraktiver Wärmepreis – Abdeckung eines Großteils der Investitionskosten beim Contracting Modell > Weitere Informationen unter: Innovative Gasanwendungen bei RWE Produkte - RWE Homepower Mikro-KWK

37 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 37 Innovative Gasanwendungen bei RWE RWE HomePower - Anlagenkonzept >Kunden-Visualisierungsoption der Energieverbräuche sensibilisiert und schafft Transparenz >Intelligente Regelstrategien und großzügig dimensionierter Wärmespeicher minimieren den Reststrombezug >Oko-Heizstab verwendet überschüssigen Wind- oder Solarstrom >Betriebsweise: intelligent Strom- und wärmege- führt

38 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 38 Innovative Gasanwendungen bei RWE RWE HomePower - Kundenkonditionen >Investitionen HomePower 4.7: (Contracting 4.7) (Betriebsoptimierung 4.7) >Kunde zahlt nur für Wärme … 5,95 ct/kWh (Betriebsoptimierung 4.7) 5,95-7,8 ct/kWh (Contracting 4.7) 40 /Monat Grundgebühr (Contracting 4.7) >… und Strom 22 ct/kWh Einheitspreis Abzgl. Boni in Höhe von > 1 ct/kWh >Attraktives Rundum-Sorglos-Paket >Volle Transparenz aller Verbräuche über Visualisierungstool >Umsetzung von Bündelungs- und Vermarktungseffekten durch RWE HomePower 4.7 System

39 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 39 Innovative Gasanwendungen bei RWE RWE HomePower - Produktstatus und Ziele >Erste Pilotanlagen seit November 2011 >Fokus auf größere Ein- und Zweifamilienhäuser sowie Mehrfamilien- häuser im Zielgebiet NRW Gasverbrauch zwischen und kWh Stromverbrauch > kWh/a >Begrenzte Anlagenstückzahl, ausgestattet mit umfangreicher Messtechnik >Kurzfristiges Ziel: Entwicklung optimierter Betriebsstrategien und Netzintegration und Etablierung neuer Abrechnungs-Modelle >Mittelfristiges Ziel: wirtschaftliches, standardisiertes Mikro-KWK- Produkt, für einen breiten Einsatz auch im Einfamilienhaus Gasverbrauch > kWh/a

40 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 40 > Die dezentrale und regenerative Energieerzeugung im Endkundenmarkt gewinnt an Bedeutung und ist ein fester Bestandteil der Energiewende > Für die Hersteller ist Deutschland der wichtigste Zielmarkt für neue Heizungstechnologien > Es sind verstärkt Produkte für den Ein- und Zweifamilienhausbereich am Markt erhältlich > Brennstoffzellen Produkte stehen an der Schwelle zur Markteinführung (in Japan wurden bereits über Systeme an Endkunden verkauft) > Das technische Marktpotenzial für Mikro-KWK-Anlagen ist beträchtlich > Die Wettbewerbsfähigkeit von neuen Gasanwendungen scheint mittel- fristig erreichbar zu sein > Dafür müssen Geräte und Installationen günstiger werden, um mit bewährten Technologien wirtschaftlich konkurrieren zu können Innovative Gasanwendungen bei RWE Ausblick

41 RWE Energiedienstleistungen GmbH SEITE 41 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt:


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