Kurzvorstellung Mikro- und Miniblockheizkraftwerke · 2 Dezentrale KWK hält selbst dem Vergleich mit der effizientesten konventionellen Strom- und Wärmebereitstellung stand GuD-Kraftwerk

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KurzvorstellungMikro- und Miniblockheizkraftwerke

24. Oktober 2012

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Dezentrale KWK hält selbst dem Vergleich mit der effizientestenkonventionellen Strom- und Wärmebereitstellung stand

GuD-KraftwerkEon Irsching

60 % Wirkungsgradelektrisch

BrennwertthermeViessmann

Vitodens 200-W98 % Wirkungsgrad

thermisch

Versorgungsobjekt

BlockheizkraftwerkVaillant ecoPower 1.0

92 % Wirkungsgrad(26,3 % elektrisch;65,7 % thermisch)

Strom: 26,3%

Wärme: 65,7%

Verluste:1 %

Verluste:8 %

Die Primärenergieeinsparung vorNetzverlusten beträgt 11 %

Verluste:18 %

Primär-energie:

44 %

Primär-energie:

67 %

Primär-energie:100 %

Einführung Mikro- und Miniblockheizkraftwerk

Das Prinzip „Kraft-Wärme-Kopplung“ – Erzeugung von Strom undWärme direkt am Ort des Verbrauchs:

Einführung Mikro- und Miniblockheizkraftwerk

Hinter dem Begriff „Mini-/Mikro-Blockheizkraftwerk“ stehenverschiedene Technologieansätze

Verbrennungsmotor

Stirlingmotor

Dampfexpansions-maschine

Brennstoffzelle

Gasturbine

Technologieübersicht Mini- und Mikro-BHKW

Dampfexpansions- maschine

10 %

85 %

95 %

Stirling

12 %

83 %

95 %

Verbrennungs-motor

25 %

65 %

90 %

Gasturbine

15 %

80 %

95 %

Brennstoffzelle

60 %

25 %

85 %

++o

++o

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---

Wirkungsgrad (el.)

Wirkungsgrad (th.)

Wirkungsgrad (ges.)

Marktreife

Verfügbarkeit

Wirtschaftlichkeit


Die verschiedenen Technologien geben hinsichtlich des Gasverbrauchsein ganz unterschiedliches Bild ab

Dampfexpansionsmaschine

85 %

Stirling

83 %

Verbrennungs-motor

65 %

Gasturbine

80 %

Brennstoffzelle

25 %

15 %33 % 13 % 18 % 73 %

Wirkungsgrad (th.)

Gasmehrverbrauchggü. BWT1)

1) Brennwerttherme mit 98 % Wirkungsgrad


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Mittlerweile sind eine Vielzahl von BHKW am Markt verfügbar – weitereGeräte werden in den nächsten Jahren folgen

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Zwischenfazit

� Dezentrale KWK ist auch im Vergleich zu modernsten konventionellenStrom- und Wärmeerzeugern deutlich effizienter.

� Heute sind bereits eine Vielzahl motorischer Mini- und Mikro-BHKW amMarkt verfügbar.

� Im Mikro-Segment sind besonders viele Stirling-Aggregate vertreten, imMini-Segment dominieren verbrennungsmotorische BHKW.

� Insgesamt verfügen alle BHKW-Technologien über einen sehr hohenGesamtwirkungsgrad – das Verhältnis von elektrischem zu thermischemWirkungsgrad variiert dabei über die verschiedenen Technologien jedocherheblich.

� Die Zukunft gehört – aufgrund des sehr hohen elektrischenWirkungsgrades – den Brennstoffzellen-BHKW.

BHKW-Anlagen im Übergangsbereich Mini- und Mikro (Kleine MFH/CRE)� Ecopower 3.0 (3.0 kW Ottomotor) � Vaillant

� Ecopower 4.7 (4.7 kW Ottomotor) � Vaillant

� ggf. ab Q4/2012: Vitobloc 200 Typ EM-5 (5,5 kW Ottomotor) � Viessmann

BHKW-Anlagen im Mikro-Bereich (EFH/ZFH)� eVita (1 kW Stirling) � Remeha De Dietrich

� WhisperGen (1 kW Stirling) � Sanevo/2G

� Vitotwin 300-W (1 kW Stirling) � Viessmann

� BlueGen (1.5 kW Brennstoffzelle) � CFCL/Sanevo

BHKW-Anlagen im Mini-Bereich (Große MFH/CRE)� XRGI 15 (15 kW Ottomotor) � EC Power

� XRGI 20 (20 kW Ottomotor) � EC Power

Auswahl an Hersteller

Ceramic Fuel Cells – Das Unternehmen

Name: Ceramic Fuel Cells Limited (CFCL)Firmensitz: Hauptsitz: Noble Park, Australien; Deutschland: HeinsbergGeschichte: 1992 aus dem größten staatlichen Forschungsinstitut in Australien

ausgegründetSeit 2006: Tochterunternehmen in Deutschland (CFC GmbH),

Unternehmen: Kernkompetenz Entwicklung von keramischerBrennstoffzellentechnologie (SOFC-Technologie)

Produktbereiche: Brennstoffzellen für den Einsatz im Einfamilienhaus,2010: nach erfolgreicher CE-Zertifizierung Einbau der erstenBlueGen™ Anlagen bei deutschen Energieversorgern eingebaut.Seit Januar 2011: Fertigung kompletter BlueGen™-Anlagen inDeutschland gefertigt.

Markterfahrung: Kommerzieller Markteintritt 2012/2013Vertriebskonzept: Vetriebspartner in Deutschland ist Sanevo

Ceramic Fuel Cells – BlueGen

Name: BlueGenLeistung: 0-2 kWel / 0,3-1 kWth

Technik: Brennstoffzelle, SOFC-Technologie (SolidOxide Fuel Cell)

Brennstoffe: ErdgasWirkungsgrad: Elektrisch: 60%, Thermisch: 25Maße: 0,60 x 0,97 x 0,66 cmSchallpegel (1m): max. 45 dBAnwendung: EFH/ZFH in Kombination mit

SpitzenkesselLebensdauer: Hersteller bietet zehnjährigen Vollwartungsvertrag

an, dieser beinhaltet den Austausch des Stacks,der ca. all 3 Jahre erfolgen muss

Sanevo Home Energy - Das Unternehmen

Name: sanevo home energy GmbH & Co. KGFirmensitz: Offenbach am MainGeschichte: gegründet 2006Produktbereiche: Vermarktung von Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen für Zuhause sowie

Offizieller Vertriebspartner von WhisperGen, Ecopower, BlueGenMarkterfahrung: mehrere hundert AnlagenVertriebskonzept: deutschlandweiter KomplettanbieterServicekonzept: deutschlandweites Vertriebsnetzwerk

Bereitschaft zur Schulung/Zertifizierung der SW ist gegeben

Sanevo Home Energy - WhisperGen

Name: WhisperGenLeistung: 1 kWel / 7,5 – 8,3 kWth (je nach Rücklauftemperatur)Technik: 4-Zylinder Stirling-Motor der Firma MondragonBrennstoff: Erdgas, BiogasWirkungsgrad: Elektrisch: 11%, Thermisch: 85%Maße: 49,1 x 83,8 x 56,3 cmSchallpegel (1m): max. 58 dBAnwendung: EFH/ZFH/kleine MFHSonstiges: Geringer Wartungsaufwand durch Stirling-

Technologie

Viessmann Group

Name: Viessmann GroupSitz: AllendorfGeschichte: Gegründet 1917, 2008 wurde der BHKW-Spezialist ESS

Energie Systeme & Service GmbH aufgekauft.Unternehmen: International führend in Heizungstechnik, 8.900 Mitarbeiter,

Umsatz ca. 1,6 Mrd. €, Verkaufsniederlassungen in 120Ländern.

Produktbereich: Alle Arten von HeiztechnikMarkterfahrung: Im Mikro-Bereich seit dem 01.09.2011 mit dem Vitotwin 300 am Markt,

langjährige Erfahrung im Bereich größerer Anlagen über die ESSVertriebsstruktur: Bestehende Vertriebsstrukturen mit dem Handwerk, welche möglichst

erhalten bleiben sollten.Servicekonzept: Inbetriebnahme nur durch zertifiziertes Handwerk, Schulungskonzept

aus drei Bausteinen (Pre-Sales, Wartung, Inbetriebnahme).

Viessmann – Vitotwin 300-W

Name: Vitotwin 300-WLeistung: 1 kWel / 6 kWth

Integrierter Zusatzbrenner mit 18 kWth

Technik: Freikolben Stirlingmotor von MicrogenBrennstoffe: ErdgasWirkungsgrad: Elektrisch: 15%, Thermisch: 81%Maße: 48 x 48 x 90 cmSchallpegel (1m): max. 50 dBAnwendung: EFH / ZFH

De Dietrich Remeha – Das Unternehmen

Name: De Dietrich Remeha GmbH

Firmensitz: Emsdetten

Geschichte: 2004 aus der Fusion von De Dietrich Thermique und Remehahervorgegangen.

Unternehmen: De Dietrich Remeha GmbH als Vertriebsunternehmen inDeutschland

Teil der BDR Thermea-Gruppe

Umsatz ca. 500 Millionen Euro

Produktbereiche: BHKW / Gas-Brennwertgeräte / Öl-Brennwertgeräte / Solarsysteme

Vertriebskonzept: Deutschlandvertrieb über die De Dietrich Remeha GmbH

800 Verkaufsstützpunkte in Deutschland

De Dietrich Remeha eVita 25s/28c

Leistung: 1 kWel / 3,8 - 26 kWth (bzw. 28 kWth)

Technik: Freikolben Stirlingmotor von MicrogenBrennstoffe: ErdgasWirkungsgrad: Elektrisch: ca. 14%, Thermisch: nicht

veröffentlichtMaße: 49 x 91 x 47,1 cmAnwendung: EFH / ZFH / kleine MFH

Vaillant Group

Name: Vaillant GroupSitz: RemscheidGeschichte: Gegründet 1874

Eintritt in den BHKW-Markt 2004 über die Marke PowerPlus, seit 2010Vertrieb der Ecopower BHKW unter der Marke Vaillant

Unternehmen: Internationaler Konzern in Familienbesitz mit diversen Marken,12.400 Mitarbeiter, Umsatz 2010 ca. 2,3 Mrd. €

Produktbereich: Alle Arten von HeiztechnikMarkterfahrung: Über 10 Jahre Erfahrung mit BHKW-Anlagen über PowerPlus, ca.

4.000 verkaufte Geräte.Pionier bei Brennstoffzellen Heizgeräten

Vertriebsstruktur: Bestehende Vertriebsstrukturen mit dem Handwerk, welche möglichsterhalten bleiben sollten.

Servicekonzept: Werkskundendienst beseitigt Störungen innerhalb der ersten zweiJahre, danach Übergabe an das geschulte Fachhandwerk.

Vaillant Group – Ecopower 1.0

Name: Vaillant Ecopower 1.0Leistung: 1 kWel / 2,5 kWth

Technik: Honda 1-Zyl. 4Takt Otto-Gas-MotorBrennstoffe: ErdgasWirkungsgrad: Elektrisch: 26%, Thermisch: 66%Maße: 118 x 113,2 x 32 cmSchallpegel (1m): 46 dBAnwendung: EinfamilienhäuserSonstiges: Bisher einziges am Markt verfügbares Ottomotor-BHKW mit 1 kWel

Hoher elektrischer Wirkungsgrad im Vergleich zu den Stirling-Motoren gleicher Leistungsklasse.

Vaillant Group – Ecopower 3.0 / 4.7

Name: Ecopower 3.0 / 4.7Leistung: 1,3 - 3 kWel / 4 - 8 kWth (Ecopower 3.0)

1,3 – 4,7 kWel / 4 – 12,5 kWth (Ecopower 4.7)Technik: Gas-Otto-Motor 4-Takt-HubkolbenmotorBrennstoffe: Erdgas, FlüssiggasWirkungsgrad: Elektrisch: 25%, Thermisch: 65%Maße: 76 x 108 x 137 cmSchallpegel (1m): max. 50 dB bzw. 56 dBAnwendung: Mehrfamilienhäuser, Gewerbe

EC Power

Name: EC Power A/SSitz: Hinnerup, Dänemark; Deutschland: GöppingenGeschichte: Gegründet 1995,

Bis 2008 zu 90% im Besitz des norwegischen EnergieversorgersStatoil, seitdem durch Management Buy-Out unabhängig

Unternehmen: 45 Mitarbeiten im Stammwerk Dänemark, mittlerweile 25 MA inDeutschland,

Produktbereich: Spezialisiert auf BHKW-Anlagen in der Leistungsklasse 10 bis 50 kWel

Markterfahrung: Bisher ca. 3.000 Anlagen in Deutschland abgesetzt,Vertriebsstruktur: Vertrieb in mehr als 10 europäische Länder (Deutschland und GB

Hauptabsatzmarkt), Hauptsächlich über autorisierte Partnerfirmen desHandwerks, geplant auch über Stadtwerke / EVU

Herstellervereinbarungen

EC Power – XRGI 15G-TO

Name: XRGI 15G-TO EnergiesystemLeistung: 6-15,2 kWel / 17 – 30 kWth (modulierend)Technik: 4-Zylinder Gasmotor von ToyotaBrennstoffe: Erdgas, Flüssiggas, BiogasWirkungsgrad: Elektrisch: 30%, Thermisch: 62%Maße: 111 x 75 x 125 cmSchallpegel (1m): max. 49 dBAnwendung: Größere MFH, Altenheime, Hotels, GewerbegebieteSonstiges: Stromgeführte Betriebsweise durch direkte Leistungsmessung möglich,

stufenlos modulierend zwischen 6 – 15,2 kW

Herstellervereinbarungen

CO2 –Einsparung 29,3 t/Jahr

Stromerzeugung 132 MWh

Anteil BHKW 278 MWh

Wärmebedarf 617 MWh

Gesamtwärmeleistung 684 kW

Technische Daten:

Beispiele für den Einsatz von Mikro- und Miniblockheizkraftwerk:

BayWa – Markt in Aalen

CO2-Einsparung: 10.000 kg/Jahr

Stromerzeugung: 18.200 kWh

Anteil BHKW 52.000 kWh

Wärmebedarf 71.500 kWh


Technische Daten:


Kindergarten St. Maria in Wasseralfingen


Privathaus

Kennlinie EFH mit ecopower 1.0

0,0 kW

0,5 kW

1,0 kW

1,5 kW

2,0 kW

2,5 kW

3,0 kW

3,5 kW

4,0 kW

4,5 kW

5,0 kW

5,5 kW

6,0 kW

0,00 h 1000,00 h 2000,00 h 3000,00 h 4000,00 h 5000,00 h 6000,00 h 7000,00 h 8000,00 h

Mittlere thermische Leistung KWK mittlere thermische Leistung

Stromerzeugung: 4.700 kWh

Anteil BHKW 11.780 kWh

Wärmebedarf 14.500 kWh


Technische Daten:

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FAZIT� Am Markt sind zahlreiche Mikro- und Miniblockheizkraftwerk verfügbar.

� Viele dieser Systeme sind technisch ausgereift und zu wirtschaftlichen Konditionenverfügbar.

� Die dezentrale Eigenstromerzeugung mit Kraft-Wärme-Kopplung bietet die Möglichkeit,Stromkosten zu senken oder den Anstieg zu vermeiden bzw. zu mindern (abhängig vonder Situation).

� Dezentrale Erzeugung von Strom stellt einen aktiven Beitrag zur Energiewende dar.

� Die Stadtwerke Aalen stehen als Umsetzungspartner zur Verfügung.

� Die Art und Weise der Umsetzung richtet sich nach den Wünschen der Kunden.

Vielen Dank !

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