Blockheizkraft (BHKW), Kraftwärmekopplung (KWK) Brennstoffzellen, Strom erzeugende Heizung

Blockheizkraft (BHKW), Kraftwärmekopplung (KWK)Brennstoffzellen, Strom erzeugende Heizung.

Referent: Marek Preißner

Technische Dienstleistungen

© VNG 2013 Seite 2

EEWärmeG

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“

© VNG 2013 Seite 3

Erdgastechnologien

Technologien mit Erdgas

Brennwert plus Bioerdgasanteil (nur in kommunalen

Einrichtungen)

Brennwert und kontrollierte Be- und Entlüftung

Brennwert und Solar

Erdgaswärmepumpe

BHKW-Anlagen

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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 - 2.000 KWel

große BHKW > 2.000 KWel

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Anlagen mit Serienstand

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© VNG 2013 Seite 6

Stromerzeugende Heizung

KWK – Otto-Motor

KWK – Stirling-Motor

Baxi – Ecogen

DeDietrich Remeha - eVita

SenerTec Dachs Stirling SE

WhisperGen Brötje – EcoGen

Kirsch L 4.12Vaillant ecoPOWER 1.0

integriertes ZHG > 20kWexterner SLKthermisch monovalent

intelli production Heimkraftwerk

Bosch-T Stirling

Legende:

3 Anlagen

7 Anlagen

Viessmann Vitotwin 300-W

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Übersicht

Otto Motor: Nutzungsgrad - nur KWK-Unit (η - daher kleiner als beim Stirling)

Stirling Motor: Nutzungsgrad - KWK-Unit plus integriertem BW-Kessel

Momentaufnahme der KWK- Anlagen

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nächstes Thema

Exposé Anlagenhersteller

BHKW-Anlagen () KWK-Brennstoffzellen

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Stromerzeugende Heizung – Otto-Motor

Vaillant

ecoPOWER 1.0

Kirsch L 4.12 intelli production –Intelli - Heimkraftwerk

© VNG 2013 Seite 10

Stromerzeugende Heizung – Stirling-Motor

Baxi - Ecogen Bosch - Stirling Vaillant – ecoPOWERStirling

DeDietrich Remeha- eVita

Senertec – DachsStirling SE

Brötje -EcoGen WGS

Viessmann –Vitotwin 300-W


Stromerzeugende Heizung - BZH

Hexis –Galileo 1000N

Baxi Innotech –Gamma 1.0

Vaillant in Kooperationmit IKTS – Prototyp BZH


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)


Einteilung der Hersteller/Geräte


Praxisbeispiel KWK


Online-Überwachung


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…


Energiefluss BW-Kessel vs. BHKW

Strom- und Wärmebilanz (schematisch)

StromErdgas

StromErdgas

(nach KWK-G)

BHKW

Variante KWKStandardversorgung

StromErdgas Kessel

Strombedarf = Strombezug Strombedarf = StromerzeugungStrombezug

Stromerlös = StromeinspeisungStromeigennutzung


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

4. Steuerrückerstattung zum eingesetzten Brennstoff (EnergieStG-§53b/a)

5. Stromsteuererlass auf selbstgenutzten Strom bzw. über Dritte erzeugt und an Letztverbraucher räumlich versorgt (StromStG-§9)

6. EEG-Umlage Befreiung für selbstgenutzten Strom (EEG 2012)


KWK Vergütung für Strom aus Erdgas

Stromvergütung nach KWK-G

Dreistufige Vergütung

KWK - Zuschlag

üblicher Preis bzw. EEX - Baseload

vNN – vermiedene Netznutzung

KWK Vergütung

+

+

=

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 1.1.2009 bis Aug.2012< 50 KW = 5,11 ct/kWh (für 10 Jahre oder 30.000h)> 50 KW Vergütungsdauer (für 30.000h)> 50 KW – 2 MW = 2,1 ct/kWh> 2 MW = 1,5 ct/kWh

vNN - je nach Netzebenebzw. Kompensationszahlung0,1 – 1,5 ct/kWh

EEX - Baseload4,137 ct/kWh (IV.Quartal 2012)

Änderung für Neuanlagen ab Aug. 2012


neue Zuschlagszahlung nach dem KWK-G 2012 (neu)

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. 30.000 (Nachweisbar)

bis 50 kW (5,11) 5,41 10 30.000

50 kW – 250 kW 4,0

30.000250 kW – 2 MW (2,1) 2,4

> 2 MW (1,5) 1,8

oder

Hinweis: ab 01.01.2013: zzgl. weitere 0,3 ct/kWh für emissionshandelspflichtige Anlagen gemäß TEHG – Treibhausemissionshandelsgesetz

Das neue KWK-Gesetz (gültig ab 08/2012)

Q4 2011: 4,991 ct/kWh Q1 2012: 4,510 ct/kWh

Q2 2012: 4,039 ct/kWhQ3 2012: 4,352 ct/kWhQ4 2012: 4,137 ct/kWh

oder


KWK Vergütung: EEX - Baseload

aktuell: 41,37 €/MWh (Stand: Quartal IV 2012) = 4,137 ct/kWh


Kompensationszahlung für vermiedene Netznutzungskosten (zw. 0,1 – 1,5 ct/kWh)

Großkraftwerke

Umspannanlage

Umspannanlage

BHKW

Haushaltsebene 1- n

Hochspannungsebene

Mittelspannungsebene

Niederspannungsebene

Vermiedene

Netznutzungs-

kosten

KWK Vergütung: Kompensation


Stromerlös: Verkauf oder Eigennutzung ?

Finanzieller Nutzen beim Stromverkauf

Finanzieller Nutzen bei Stromeigennutzung

BaseloadpreisEEX (1/2012)4,510 ct/kWh

Förderung KWK-Gesetz5,41 ct/kWh

Energiesteuer-rückerstattung~0,55 ct/kWh(Gas)

Vermiedene Netz-nutzungsentgelte ~ 1 ct/kWh

+ + ca. 11 ct/kWh(Strom)=

VermiedenerStrombezug~ 24 ct/kWhinkl. Stromsteuer + EEG-Umlage

+Förderung KWK-Gesetz5,41 ct/kWh

= ca. 29 ct/kWh(Strom)

+

Energiesteuer-rückerstattung~0,55 ct/kWh(Gas)

+


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.

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KWK-Investitionsförderung ab 01.04.2012

Die Fördersätze je installierter kWel sind für die jeweiligen Leistungsbereiche wie folgt festgelegt:

Die Fördersätze sinken ab dem 01.01.2014 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

Leistung [kWel]. Impulsprogramm2012 (neu)

Impulsprogramm2009* (z. Vgl.)

1 kWel 1.500 1.5502 kWel 1.800 3.1005 kWel 2.500 6.97510 kWel 3.000 8.75020 kWel 3.500 10.250

Beispiele:

Vergütung:

wirtschaftliche Signifikanz liegt bei 6 -10% der Investitionssumme


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 selbstBund, BL bzw. dessen Einrichtung


Mini-KWK-Impulsprogramm

Übersicht über Bedingungen Antragsteller zur Förderung

Folgende Fragen müssen noch mit „JA“ beantwortet sein:

2. Wurde der Bauantrag für das Gebäude vor dem 01.01.2009 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

„Zuwendungsbescheid“


Wärmespeicher nach Förderungskriterien

förderfähige KWK-Anlagen

(bis 20 kWel = max. 3.500 €)

erforderlicher Wärmespeicher

[in Liter] gemäß Bafa-Liste

(Stand 13.09.2012)

Bei vorhandenem Speicher gleicher Größe,

jedoch älter als 5J = minus 10% Förderhöhe

Baxi – Ecogen

DeDietrich Remeha - eVita

SenerTec Dachs Stirling SE

Viessmann Vitotwin 00-W

WhisperGen Brötje – EcoGen

intelli production Heimkraftwerk

Kirsch L 4.12Vaillant ecoPOWER 1.0

300 L1.500 € Förderung






Nicht gelistet

Nicht gelistet

>70L/kWth

min. 300 Lab 1 kWth

max. 1.600 Lab 30 kWth



Fazit KWK


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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