energieeffizienz bei imtech … von der rechnergestützten simulation zur anlagentechnischen...
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Energieeffizienz bei
Imtech
„… von der rechnergestützten Simulation
zur anlagentechnischen Realisierung …“
2 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Imtech – Company profile Betriebsleistung (2009): 4.323 Mio. EUR Mitarbeiter (2009): 22.955 Headquarter: Gouda, NL Head office Imtech Deutschland: Hamburg Kompetenzcenter Kraftwerks-
und Energietechnik: München
3 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Imtech – Company profile
Geschäftsfelder (IMD):
Daten-, Kommunikations- und Sicherheitstechnik
Technische Gebäudeausrüstung (TGA) Energie- und Kraftwerkstechnik Contracting Forschung & Entwicklung Projektentwicklung Anlagensanierung im Bestand
Industrielle Lüftungssysteme
Schiffbau / Dockbau
Reinraumtechnik Umweltsimulations- und Prüfstandstechnik
4 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Standort Hauptniederlassung München
Behringstraße 7
82152 Planegg
ÜBER UNS
5 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Kraft-Wärme-Kopplung und Nachhaltigkeit in der Energietechniksind Tradition in unserem Unternehmen
Energieeffizienz: Im Zeichen der Tradition
Bereits 1888 plante und errichtete der
Unternehmensgründer Rudolph Otto Meyer
eine Kraft-Wärme-Kopplung in Hamburg,
womit u. a. auch das Rathaus versorgt wurde.
6 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Kraft-Wärme-Kopplung und Nachhaltigkeit in der Energietechnik sind Tradition in unserem Unternehmen
Energieeffizienz: Im Zeichen der Tradition
1932 wurde im Vatikanstaat eine Anlage zur Strom- und Wärme-erzeugung installiert
Im Bild: Papst Pius XI bei einer
Ortsbesichtigung
7 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Energetische Gebäudesimulation
RLT-Anlagensimulation
Raumlufttemperatur,Oberflächentemperatur
Wärme bedarfAnlagensimulation Kälteversorgung
Kältebedarf
Anlagensimulation Wärmeversorgung
Kältebedarf
Wärmebedarf
Energetische Gebäudesimulation
RLT-Anlagensimulation
Raumlufttemperatur,Oberflächentemperatur
Wärme bedarfAnlagensimulation Kälteversorgung
Kältebedarf
Anlagensimulation Wärmeversorgung
Kältebedarf
Wärmebedarf
Forschung und Entwicklung offen für besseres
Simulation Energetische Gebäudesimulation Anlagensimulation Energiestudien Strömungstechnische Simulation
Labor Raumluftströmungsversuche Konzeptstudien und Beratung Komponentenentwicklung Leistungsmessung Entrauchungskonzepte Modellversuche Vor-Ort-Messungen
8 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Numerische Strömungssimulation(CFX, Fluent)
TGA-Anlagen-simulation
Gebäude- und Anlagenentwurf
(CAD)
Energetische Gebäudesimulation(BLAST, TRNSYS)
h,x
Simulationswerkzeuge zur umfassenden Planung undAnalyse komplexer Projekte bei Imtech Deutschland
9 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Dynamische Simulationkomplexer Anlagensysteme
mitImtech-Tools
10 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Schlachthof, Wärmeversorgung
11 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Schlachthof, Wärmeversorgung
12 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Schlachthof, Modellvalidierung – Abgleich mit der Realität
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
0 730 1460 2190 2920 3650 4380 5110 5840 6570 7300 8030 8760
Jahresstunden [h]
Gas
beda
rf Ke
ssel
1 u
nd 2
[kW
h]
Simulation
Verbrauchsmessung Juli 03bis Juni 04
13 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Optimierte Energieversorgungdurch Energieverbundsysteme
14 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Pharmafabrik BBraun Melsungen
15 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Optimierung eines Energieverbundsystems (Pharmafabrik)
Wärmeerzeugungund -verteilung
FreieKühlung
Produktions-linien
Abwärme
Druckluft Abwärme
Kälte-maschinen
AbwärmeKälteerzeugungund -verteilung
16 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Energieverbund: grafisch unterstützte Modellbildung
17 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Einsparungen am Wärmeverbrauch durch Optimierungsmaßnahmen
konventionell Energieverbund statische Planung
Energieverbund dynamische Optimierung
Einsparung: 80% vom Wärmebedarf
18 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
SMA Kassel: World‘s Largest Solar Inverter Factory
19 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
VerbraucherWärme
VerbraucherKälte
Kälteerzeugung
Wärmeerzeugung
Energieverbund SMA Kassel
BHKW 2x123 kWel
KesselBWK 300 kWNTK 560 kW
DruckluftWRG 80 kW
Absorptions-Kälte 270 kW
Kompressionskälte2 x 665 kW
Kraft – Wärme – Kälte - Kopplung+ Abwärmenutzung
20 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
SMA Kassel: Kältebedarf, Deckung durch Energieverbund (Absorptionskälte)Vergleich mit konventionellem System
145 MWhel
konventionell
331 MWhelEnergieverbund145 MWhel
Einsparung elektrische Energie:186 MWh (rund 49%)Einsparung Primärenergie: rund 502 MWh
21 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Systementwicklung bei Imtech mit Simulations-Tools: Hocheffiziente WRG (70 % bis 80 %)Fortluft Abluft
Außenluft
direkteNachkühlung
direkteNacherwärmung
Zuluft
AdiabateBefeuchtung
M
M
22 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Systementwicklung bei Imtech: OP-LuftsystemOptimierung der Energieeffizienz bei gesteigerter Hygiene u. Behaglichkeit
23 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
Optimierung
Auswertung
Simulationsmodell
Daten aus realer oder geplanter Anlage
Modellierung Experiment
Energiebedarf / - freisetzungProduktion
h,x
EnergiebedarfRLT
umfassende energetische Bilanzbei Produktionsänderungen
Forschungsprojekt ENOPA: Kopplung der Imtech-Tools mit einer Produktionssimulation
24 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
SIMULATIONS-Module
Funktion OptimierungEnergiebedarf
RLT-Anlagen h,x-Modul HXHX
Energie-verbund
GebäudeBLAST, TRNSYS
Simulation
25 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
REFERENZBEISPIELE„Energieeffizienz“
26 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
REFERENZBEISPIELE „Energieeffizienz“
Müllheizkraftwerk HVC DordrechtNiederlande
Leistungsspektrum:Genehmigungs- und AusführungsplanungLieferung, Montage, InbetriebnahmeProbebetriebLeittechnik, Elektrotechnik, Turbogenerator,Luftkondensationsanlage, Wasser- / DampfkreislaufTechnische periphere Systeme
Technische Details:Dampferzeuger mit luftgekühlter RostfeuerungFrischdampfmenge: 151,0 t / h mit 40,0 bar / 400 °CThermische Auskopplung: 72,0 MWEl. Leistung Turbine: 34,4 MW
Genehmigungsplanung und schlüsselfertige Errichtung als Generalunternehmer (VMI)
27 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
REFERENZBEISPIELE „Energieeffizienz“CoGen-Anlage Dow Stade – Balance of Plant
Werk StadeLeistungsspektrum: Engineering, Lieferung, Montage, Inbetriebnahme, Schulung, Probebetrieb, Dokumentation
Lieferumfang:HD- / MD- / ND-ProzessdampfsystemeSpeisewasser- und KondensatsystemBrennstoff- und Nebensysteme
Kompletterrichtung des Wasser- / Dampfkreislaufsystems (BoP)
Technische Details: HD: 380 t / h, 40 bar, 400 °CMD: 225 t / h, 14 bar, 250 °CND: 190 t / h, 4 bar, 200 °CSpeisewasserpumpen: 6 x 180 t / h, 70 barSpeisewasserbehälter: 3 x 195 m3, 105 °C MD-Reduzierstationen: 3 x 40 / 14 bar, je 125 t / hND-Reduzierstationen: 3 x 40 / 4 bar, je 125 t / h
28 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
REFERENZBEISPIELE „Energieeffizienz“
Biomassekraftwerk HeiligenkreuzÖsterreich
Technische Details:BrennstofflogistikDampferzeuger mit stationärer Wirbelschicht47,1 t/h mit 100 bar und 520 °CBrennstoff: Hackschnitzel (18.350 kg/h)Entnahme- / KondensationsturbineKlemmenleistung: 11,7 MWelLuftkondensator, Rauchgasreinigung, Wasser-, DampfkreislaufWärmeauskopplung (12,0 MW) mit Verteilung,Einbindung der Stromerzeugung in das öffentliche Netz, MSR- und Leittechnik, Hoch- und Tiefbau
Genehmigungsplanung und schlüsselfertige Errichtung als Generalunternehmer
29 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
REFERENZBEISPIELE „Energieeffizienz“Biomasseheizkraftwerk HeggenstallerUnterbernbach / Bayern
Technische Details:Frischdampfparameter: 55,0 t / h mit 65 bar und 480 °CEntnahme- / KondensationsturbineKlemmenleistung: 9,0 MWelWasser- / DampfkreislaufWärmeauskopplung (34,0 MW) mit VerteilungMSR- und Leittechnik
Planung und Errichtung des gesamten Wasser- / Dampfkreislaufes
30 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
REFERENZBEISPIELE „Energieeffizienz“
Biomasseheizkraftwerk Binder Kösching / Bayern
Technische Details:Frischdampfparameter: 63,0 t / h mit 100 bar und 500 °CEntnahme- / KondensationsturbineKlemmenleistung: 13,0 MWelWasser- / DampfkreislaufWärmeauskopplung (35,0 MW) mit VerteilungMSR- und Leittechnik
Planung und Errichtung des gesamten Wasser- / Dampfkreislaufes
31 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
REFERENZBEISPIELE „Energieeffizienz“
Biomasseheizkraftwerk Klausner Friesau / Thüringen
Technische Details:Frischdampfparameter: 60,0 t / h mit 98 bar und 500 °CEntnahme- / KondensationsturbineKlemmenleistung: 13,0 MWelWasser- / DampfkreislaufWärmeauskopplung (35 MW) mit VerteilungMSR- und Leittechnik
Planung und Errichtung des gesamten Wasser- / Dampfkreislaufes
32 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
REFERENZBEISPIELE „Energieeffizienz“Biomasseheizkraftwerk HeggenstallerUelzen / Niedersachsen
Technische Details:Frischdampfparameter: 37,0 t / h mit 65 bar und 480 °CEntnahme- / KondensationsturbineKlemmenleistung: 7,0 MWelWasser- / DampfkreislaufWärmeauskopplung (23,0 MW) mit VerteilungMSR- und Leittechnik
Planung und Errichtung des gesamten Wasser- / Dampfkreislaufes
33 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
REFERENZBEISPIELE „Energieeffizienz“Biomasseheizkraftwerk HeggenstallerLauterbach / Hessen
Technische Details:Frischdampfparameter: 45,0 t / h mit 65 bar und 500 °CKlemmenleistung: 8,5 MWelWasser- / DampfkreislaufWärmeauskopplung Mittel- und Niedertemperatur (33,0 MW) mit VerteilungMSR- und Leittechnik
Planung und Errichtung des gesamten Wasser- / Dampfkreislaufes
34 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
REFERENZBEISPIELE „Energieeffizienz“
Energiezentrale K3 – Holzindustrie Pfeifer GmbH & Co. KGKundl, Tirol
Leistungsspektrum: Rohrleitungssysteme (HD, MD, ND)Elektrotechnik, MSR-Technik
Technische Details:FD-Parameter: 33 t / h, 65 bara, 480 °CElektrische Leistung: 7 MWThermische Auskopplung: 20 MW
Planung und Errichtung des gesamten Wasser- / Dampfkreislaufes sowie des Heißwassernetzes
35 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
REFERENZBEISPIELE „Energieeffizienz“KWK-Anlage / Pelletieranlage – Franz Binder Ges. m. b. HFügen, Tirol
Leistungsspektrum:Rohrleitungssysteme (HD, MD, ND)Elektrotechnik, MSR-Technik
Technische Details:FD-Parameter: 35 t / h, 68 bara, 490 °CElektrische Leistung: 8 MWThermische Auskopplung: 17 MW
Planung und Errichtung des gesamten Wasser- / Dampfkreislaufes sowie des Nebenkühlwasser-kreislaufes
36 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
REFERENZBEISPIELE „Energieeffizienz“Biomasseheizkraftwerk WittgensteinRWE Innogy CoGen GmbH
Leistungsspektrum:Rohrleitungssysteme (HD, MD, ND)Elektrotechnik, MSR-Technik
Technische Details:FD-Parameter: 33 t / h, 64 bara, 485 °CElektrische Leistung: 8 MWThermische Auskopplung: 15 MW
Planung und Errichtung des gesamten Wasser- / Dampfkreislaufes
37 | Imtech | Energieeffizienz bei Imtech | Dr. Cornelius Skiba | 25. Mai 2010
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