Erdgas Komforthaus –Voller Ideen mit moderner Technik

Vortragsveranstaltung „Möglichkeiten kommunalen Engagements für erneuerbare Energien“ der Stadtwerke WeilburgWeilburg, 03. November 2005

Dipl.-Ing. Heinz-Dieter CorstenE.ON Ruhrgas AG, Essen

2 2005

Energieeinsparung durch Herab-setzung des Nutzenergiebedarfs

Spezifischer Heizwärmebedarf von Wohngebäuden in kWh/m2 x a

Gasanwendung in Niedrigenergiehäusern

200

140

100

54

70

40

40

15

Gebäude- Neuere Gebäude Neubauten extremebestand WsVO 95 EnEV* Niedrigenergie-

Häuser

* EnEV bezieht sich auf den Primärenergiebedarf

3 2005

85044%

100 5%

100051%

85060%

100 7%

47533%

85064%

100 8%

36528%

85074%

100 9%

20017%

Entwicklung der jährlichen Kosten einer Gasheizung

Einfamilienhaus mit 180 m² Wohnfläche

n verbrauchsgebundene Kosten n betriebsgebundene Kosten n kapitalgebundene Kosten

Gebäude-bestand

WsVO 95 EnEV NE-Haus

[Eu

ro p

ro J

ahr]

4 2005

Gas-Installation mit flexiblem Rohr, Gas-Verteiler und Gas-Steckdosen

Außensteckdose

Unterputzsteck-dose

Aufputzsteckdose

Verteiler

Neue Gasinstallationstechnik

5 2005

Zuleitungen zu Außensteckdose, Gastherme und Trockner

Neue Gasinstallationstechnik Kupferrohr mit Preßfittings

Gasverteiler

6 2005

Keller (Aufputz):Deckenverlegung

Installation im Demo-Haus

Gasverteiler

7 2005

Unterputz-Gassteckdosen

Gassteckdose mit Strömungswächter Fabr.: Mertik Maxitrol

Gassteckdose ohne Strömungs-wächter, Fabr. Viega

Strömungswächter imAnschlußstecker des Gasschlauches

Der einfache Anschluß von Gasgeräten

8 2005

Gasschlauch mitGeräteanschlußnippel

Geräteanschluß nach VP 618 (neu)

Geräteanschluß nach VP 618 (alt)

9 2005

888

Gas-Heizung u. Warmwasserbereitung

Gasherd Gas-Kaminofen Gas-Wäschetrockner

Gas-Terrassenstrahler

Gas-Grill

GeschirrspülerWaschmaschine

Neue Technologien

Das Ziel:Das Erdgas Komforthaus

10 2005

Kochen mit Gefühl

Nachteilel Gasherd teuerer als Elektroherd

l Anschluß bisher durch konzessionierten Installateur

l Küchenfachhandel kein Interesse

Vorteile

l Gasherd ist schon im Markt

l modernes Design

l niedrigere Betriebskosten

l Genaue RegelbarkeitderWärmezufuhr

11 2005

Wohlige Wärme mit Erdgas

Holzscheit-Imitate für ein echtes Flammenbild

l Inbetriebnahme über eine Piezo-Zündung

l kein Holzeinkauf und Lagerung

l Ascheentsorgung entfällt

l kein Schmutz im Haus

Gas-Kamine

12 2005

Schonendes Trocknen mit Erdgas

l Heizleistung (5,4 kW)

G Wäschetemperatur schneller erreicht

G Größeres Luftvolumen durch leistungsstärkeres Gebläse

G kürzere Trockengänge

Quelle: Miele

l Füllmenge 5 kg

l Abluftführung ins Freie

l Elektroanschluß 10 A / 230 V

l Wäscheschonung durch

Gaswäschetrockner

13 2005

Quelle: Miele

l Momentane Mehrkosten von ca. 350,-- Euro

l Zusätzlicher Anbieter Fa. CrossleeVertrieb über AZ-Industrietechnik Preis ca. 650,-- Euro

l Energieverbrauch 44 % geringer

l Betriebskosten 64 % geringer

l Umweltentlastung durch 48 % weniger CO2

Schonendes Trocknen mit Erdgas

l Amortisation bei jährlich 250 Trockengängen ca. 5 Jahre

14 2005

Quelle: Miele

l Momentane Mehrkosten von ca. 350,-- Euro

l Zusätzlicher Anbieter Fa. CrossleeVertrieb über AZ-Industrietechnik Preis ca. 650,-- Euro

l Energieverbrauch 44 % geringer

l Betriebskosten 64 % geringer

l Umweltentlastung durch 48 % weniger CO2

Schonendes Trocknen mit Erdgas

l Amortisation bei jährlich 250 Trockengängen ca. 5 Jahre

Bild: AZ Gastechnik

15 2005

l Leistung bis 13kW

l feste Installation

G zweistufig oder stufenlos regelbar

l Gas-Infrarot-Strahlungsbrenner

G Standmodell

G wandhängende Ausf.

Erdgas - Sonne für kühle Tage

Quelle: Sun West

Terrassenstrahler

l Variable Aufstellung

16 2005

Gasanschluss an Gassteckdose

Variabler Fuß für Terrassenstrahler

Stationäres System

Erdgas - Sonne für kühle Tage

Quelle: AZ

Quelle: AZ

17 2005

Erdgas - Sonne für kühle Tage

18 2005

Grillen mit Erdgas

l Automatische Zündung

l Grillrost und Grillplatte

l Anschluß über Gas-Steckdose

Gas-Grill

AZ, EFI-Classic6 bzw. 9 kW

AZ, EFI-Pro 8 kWAZ, EFI-Superb 4 kW MÜE, 4 kW 8 kW

19 2005

Saunieren mit Erdgas

l Heizleistung 6 bzw. 10 kW

l zwei Hersteller am Markt

l Saunaöfen noch zu teuer

l Kostengünstigere Geräte-entwicklung erforderlich

Gas-Saunaofen

Quelle: Westenberg

20 2005

l bei jedem Geschirrspülermöglich

l Leitungslängen beachten

l keine zusätzlichenInvestitionen erforderlich

l kürzere Laufzeiten

Geschirrspüler und Waschmaschine mit Warmwasseranschluß

l Waschmaschinen mit Kalt-und Warmanschluss er-forderlich oder Vorschaltventil

l Mehrkosten < 50,-- €

l Geschirr- bzw. Wäscheschonung

Quelle: Miele

21 2005

Neue Technologien

Bild: Vaillant

Bild: Buderus

Gas-Wärmepumpe BrennstoffzellenMikro-KWK

Bild: Power Plus

22 2005

2.307

582691

3.156

564647

3.408

537774

4.149

594

993

5.415

1.238

1.562

5.363

1.439

1.524

6.197

1.152

2.396

8.190

1.403

3.043

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

An

zah

l der

Neu

anla

gen

p.a

.

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Anzahl der verkauften Heizungswärmepumpen p.a. 1997-2004 in Deutschland

Erde Wasser Luft

3.580

4.3704.719

5.736

8.215 8.326

Quelle: BWP e.V.Wärmequelle:

9.745

12.636

Absatzentwicklung E-Wärmepumpen

23 2005

Diffusions-Absorptions-Wärmepumpe (DAWP)

Tiefe 0,60 m

Breite 0,60 m

Gewicht 200 kg

Heizleistung 11 + 3,6 kW

oder 19 + 3,6 kW

(Kühlleistung 1,2 kW)

Höhe 2,00 m

Gerätedaten DAWP

Bild: Buderus

24 2005

Primärenergievergleich Elektro-/Gas-Wärmepumpe

Gas-DAWPCOP=150 %2,4 kW Gas

3.6 kW

1.2 kW

HeizenergiePrimärenergie Umwelt

Elektro-WPCOP=400 %

Kraftwerk36 %

2,5 kW Primär

3.6 kW2.7 kW

0,9 kW

25 2005

DAWP - Funktion

Wärmetauscher

Kondensator

NH3

gasförmiggasförmig

Absorber Austreiber

2,4 kWGas-

brenner

Rektifikator

H2O

QNutzVerdampfer

Gas-gemisch

Gas-gemisch

1,2 kWausUmwelt

Hegasförmig

flüssigflüssig

26 2005

Sonstige Wärmequellen:•Anteil in Deutschland: 4%Betonabsorber,Grundwasser,Abluft, etc.

Luftkollektor:•Anteil in Deutschland: 32%

Erdkollektor:•Anteil in Deutschland: 4%

Erdspieß:•Anteil in Deutschland: 56%

DAWP Feldtest Wärmequellen

Die DAWP istunabhängig von derArt der Wärmequelle

27 2005

Hauptkennwerte der DAWP

• WP-Aggregat ohne bewegliche Teile (Pumpen, Ventile usw.)

• WP-Aggregat arbeitet geräuschlos

• Keine Wartung am WP-Aggregat erforderlich

• Ca. 25% Energieeinsparung gegenüber den besten Brennwertgeräten

• Heizen und Kühlen möglich (Verhältnis 3 : 1)

28 2005

Bis zu 25 % Energieeinsparung

Bild BBT Buderus

Logana GWP auf einen Blick

Wärmegewinnung analog Kühlschrank

Geräusch- und wartungsarme Technologie

29 2005

m Verbrennungsmotor- Senertec

- Power Plus Technologies

- Honda

m Stirlingmotor- Solo

- Microgen (BG)

- WhisperTech

- Enatec

m Dampfmotor - Enginion

- OTAG

m Brennstoffzellen- BBT Thermotechnik

- european fuel cell

- Sulzer Hexis

- Vailant

- Viessmann

Mikro-KWK-TechnologienÜbersicht Hersteller

30 2005

Geöffnetes Mini-BHKW, Ansicht von rechts

Mini-Blockheizkraftwerk

Bild: PowerPlus

31 2005

Motor Für lange Laufzeiten entwickelter wassergekühlter Einzylinder 4 – Takt Hubkolben Verbrennungsmotor 272 cm3

Brennstoff Erdgas (I2H, I2E, I2L, I2ELL)

El. Leistung Variabel 2,0 – 4,7 kW

Th. Leistung Variabel 6,0 – 12,5 kW

Temperaturen Motor 95°C Vorlauf der Heizung 70°C Rücklauf der Heizung 60°C Max. Abgastemperatur 120°C

Emissionen < LRV – 98 (λ- 1, 3 – Weg - Katalysator)

Technische Daten

32 2005

StirlingmotorWhispergen Mark 4

• Vier-Zylinder Stirling-Motor

• Prozess-Gas: Stickstoff

• 0,7 – 1,1 kW el. Leistung

• 6 - 8 kW therm. Leistung

• ca. 11 % el. Wirkungsgrad

• 95 % Gesamtwirkungsgrad

• Umfangreicher Feldtest in England

• Feldtest in den Niederlanden in Vorbereitung

33 2005

Brennstoffzellenheizgeräte für Ein- und Mehrfamilienhäuser

m BBT Thermotechnik- 4,6 kW PEMFC

- Entwicklung mit Partnern RWE FC / IdaTech

m european fuel cell- 1,5 kW PEMFC

- Entwicklung mit europäischen Partnern

m Viessmann- 2 kW PEMFC

- Entwicklung mit deutschen Partnern

34 2005

Feldanlage in Gelsenkirchen

l Brennstoffzelleneinheit inkl. Gasaufbereitung - elektrische Leistung: 2,5 bis 4 kW- thermische Leistung: 6,5 bis

11,5 kW- Gewicht der Brennstoffzellen-

einheit: 550 kg

l Energiemanager und Inverter in einem separatem Schaltschrank

Brennstoffzellen-HeizgerätVaillant

35 2005

Brennstoffzellen-HeizgerätSulzer Hexis

Brennstoffzellentyp:

Anwendungsbereich:

Elektrische Leistung:

Thermische LeistungBrennstoffzelle:

Zusatzheizgerät:

Brennstoff:

SOFC

Ein- und Zweifamilienhaus

1 kW

2,5 kW

bis 22 kW

Erdgas

Brennstoffzellen-System HXS 1000 Premiere

36 2005

m technische Marktreife scheint 2008 – 2010 erreichbar

m Erschliessung des Wärmepotenzials in Ein- und Mehrfamilien-häusern sowie im Gewerbe und in gewerblichen Gebäuden

m Kostendegression durch Einsatz im Fahrzeugsektor (PEMFC)und hohe Stückzahlen im stationären Sektor

m Eigenschaften wie hoher elektrischer Wirkungsgrad,Geräuscharmut und geringe Emissionen Voraussetzung für Einsatz in Wohngebäuden

mWirtschaftlicher Einsatz möglich: Contracting durch Querverbund-unternehmen, Kundenbindung, Lastmanagement

Bewertung BrennstoffzellentechnikLeitungsklasse 1 - 10 kWe

2005

[ x 1

000]

Absatz Gas-Brennwertgeräte in BRDBeispiel einer Markteinführung

11 9 1029 34 45 55

95

130160

180

220240

260

1988 '89 '90 '91 '92 '93 '94 '95 '96 '97 '98 '99 '00 '01

270

'02

[Tsd.]300

'03

350

2004

888

Herzlichen Dank für Ihre

Aufmerksamkeit