Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Knecht Ingenieure GmbH
Dipl. Ing. Thomas Knecht
Im Öschle 10
87499 Wildpoldsried
Tel.: 08304/929305-0
Fax. 08304/929305-99
www.knecht-ingenieure.de
Biomasseanlagen, Nahwärmenetze – Chancen und Risiken für
Gemeinden
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Herzlich Willkommen
Das Team der Knecht-Ingenieure begrüßt Sie recht herzlich!
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
in Prozent
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1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060
traditionelle Biomasse
KohleÖl, Gas
Kernkraft
Erneuerbare Energie
noch offen
Quelle: Deutsche Shell AG
Lebenszyklen von Energiequellen
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Brennstoffpreisentwicklung
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
?
Brennstoffpreisentwicklung
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Risiken
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Wärmeverluste in Abhängigkeit der Wärmebelegungsdichte
Auswertung von 13 Heizwerken im Rahmen einer DiplomarbeitQuelle: Knecht Ingenieure GmbH
Verlust bei 30 W/m und ganzjährigem Betrieb
0,0%
10,0%
20,0%
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60,0%2,
0 M
Wh/
m
1,9
MW
h/m
1,8
MW
h/m
1,7
MW
h/m
1,6
MW
h/m
1,5
MW
h/m
1,4
MW
h/m
1,3
MW
h/m
1,2
MW
h/m
1,1
MW
h/m
1,0
MW
h/m
0,9
MW
h/m
0,8
MW
h/m
0,7
MW
h/m
0,6
MW
h/m
0,5
MW
h/m
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Spezifische Investition abhängig von Gesamtwärmebedarf
Auswertung von 32 Heizwerken im Rahmen einer DiplomarbeitQuelle: Knecht Ingenieure GmbH
y = -0,0154x + 441
Trendlinie ohne Pr. 18y = -0,0122x + 427,17
0,00
200,00
400,00
600,00
800,00
1.000,00
1.200,00
1.400,00
1.600,00
1.800,00
0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000
verkaufte Wärme in MWh/a
spez
. Inv
estit
ion
in €
/MW
h*a
Anzahl Nennungen 32 von 44Mittelwert 441,07 €/MWh
Trendlinie
Pr. 18
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Zusammensetzung des Wärmepreis
• Kapitalgebundene Kosten• Abschreibung• Tilgung von Darlehen
abzüglich Fördermittel• Zinsen
• Betriebsgebundene Kosten• Brennstoffkosten• Hilfsenergie, z.B.
Netzpumpen, Ventilatoren• Verbrauchsgebundene Kosten
• Instandhaltung• Personal• Wartung, Reinigung
• Sonstige Kosten• Versicherungen
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Arbeitsaufwand in Abhängigkeit der Biomassekesselleistung
Auswertung von 44 Heizwerken im Rahmen einer DiplomarbeitQuelle: Knecht Ingenieure GmbH
0,0
2,0
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6,0
8,0
10,0
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16,0
18,0
0 200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 1.600
Leistung Biomassekessel in kW (gesamt)
Arb
eits
aufw
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tund
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Woc
he
Anzahl Nennungen: 44 von 45davon detailliert: 12
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Auswertung von 40 Heizwerken im Rahmen einer DiplomarbeitQuelle: Knecht Ingenieure GmbH
2,31,8 1,7
2,52,2 2,0 2,62,1
1
2
3
4
5
6
Kesse
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Netz
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Anzahl Nennungen: 40 von 51
Auswertung der Betriebserfahrungen im Schulnotensystem
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Chancen
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Biomasse: Heimischer Brennstoff
•Wertschöpfung bleibt im Land•Heimische Arbeitsplätze werden geschaffen•Wirtschaftliche und politische Unabhängigkeit•Unabhängig vom Weltmarkt und von Börsen
Preis wird durch Angebot und Nachfrage geregelt
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Impulssetzung
• Aufbau eines Biomassehof− Handel von Energieträgern (Pellets, Scheitholz, Hackgut)
• Verwendung nicht genutzter Rohstoffe (NaRo)• Nachhaltiges wirtschaften / nutzen der Rohstoffe• Nutzbarmachen von Brachland• Stromgewinnung durch Holz-Vergaser-BHKW• Zusammenschluss mehreren Biogasanlagen
− Sateliten BHKW
− Effiziente und günstige Nutzung der Abwärme
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Verringerung des CO2 Ausstoßes
0
50
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300
350
400
Heizöl Erdgas Pellets Hackgut Scheitholz Holz/Solar
Quelle: Viessmann
mg/
kWh
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Platzbedarf Übergabestation - Kessel
Kessel ca. 2 m x 2 m = 4 m²
Lagertank ca. 4 m x 2 m = 8 m²
Summe: ca. 12 m²
Übergabestation ca. 1 m x 3 m = < 3 m²
Evtl. zusätzlicher Boiler
Quelle: Knecht Ingenieure
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Nahwärme- / Fernwärmenetz
• Erhöhung des Wirkungsgrades (Kesselverluste)
• Bessere Auslastung der Heizanlage− Kommunale-, Gewerbliche- und Privatgebäude
• Verringerung der Emissionen• Günstigerer Einkauf der Energieträger
− Senkung der Wärmekosten
• EnEV-Kriterien lassen sich einhalten (bei Biomasse)
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Vorgehensweise:
• 0. Voruntersuchung / Vorstudie• 1. Wärmeabnehmer festlegen
– Unterteilung in:• Anschluss ab Inbetriebnahme• Anschluss zu einem späteren Zeitpunkt
(Erfolgsaussichten jedoch gering bewerten)– Benötigte Wärmemenge feststellen
• Durch bisherigen Heizöl-/Gasverbrauch• Berechnungen durch EnEV, DIN 4701, DIN 12831
– Benötigte Heizleistung erfassen– Benötigte Temperaturbedarf erfassen
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Vorgehensweise
• 2. Gesamtheizleistung bestimmenDa nicht alle Wärmeabnehmer zur gleichen Zeit die Spitzenlastanforderung benötigen, wird eine Gleichzeitigkeit festgelegt
GLZ (Gleichzeitigkeit) = 0,65 - 0,85Je mehr Abnehmer, desto geringer
Anschließend mit Summe Heizleistung aller Wärmeabnehmer multiplizieren
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Vorgehensweise
3. Klärung der Gesellschaftsform für das Wärmenetz und dessen Betrieb
• GmbH & Co. KG
• e.V.
• Genossenschaft
• Contracting4. Abschluss von Wärmelieferverträgen
5. Einleitung der konkreten Planung
• Ausschreibung
• Realisierung
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Nahwärmenetz Wildpoldsried
Knecht Ingenieure GmbH
Dipl. Ing. Thomas Knecht
Im Öschle 10
87499 Wildpoldsried
Tel.: 08304/92 93 05-0
Fax. 08304/92 93 05-99
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Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Daten des Nahwärmenetzes:
Netzlänge: 1.640m
Hausanschlüsse: 34
Jahresenergiebedarf: 2.015 MWh
Netzkennzahl: 1.23 MWh/m
Leistung- Biomassekessel: 400 kW- Öl-Spitzenlastkessel: 250 kW
HeizzentraleBHKW
Nahwärmenetz Wildpoldsried
Aktuelles Netz – Stand Oktober 2010
Daten des Nahwärmenetzes:
Netzlänge: 2.554 m
Jahresenergiebedarf: 3.081 MWh
Netzkennzahl: 1.21 MWh/m
Leistung- Biomassekessel: 400 kW- Öl-Spitzenlastkessel: 400 kW- BHKW: 250 kW
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Kloster Schlehdorf
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Heizzentrale
Dominikus
Heizzentrale
Realschule
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Alte Ölkessel mit insg. 1.200 kW mehr als 250 kW zu groß
2 Pelletskessel eingeplant mit Gesamtleistung von 940 kW
aus dezentraler Versorgung wird zentrale Versorgung nur noch eine Heizzentrale anstatt zwei
25.000 l Heizöltank wird Regenwasserspeicher50.000 l Heizöltank im Bereich der Realschule entfällt Platz wird als Pelletlager eingeplant
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
440 kW Hackgut
+ 230 kW Öl
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Nahwärmenetz in Seeg
vorher 520 kW Öl jetzt 300 kW Hackgut alt. Öl
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Nahwärme DurachNeubau
Heizwerk
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Wärmeverbund:Schule, Rathaus-Neubau, MFH
Mauerstetten
170 kW Wärmeerzeugung210 kW Wärmeabnahme
GLZ 0,8 mit dez. Puffer
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Nahwärmeversorgung Industriegebiet Memmingen Nord
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Projektdaten:
Gesamtleistung: 7,06 – 13,00 MW Grundstufe - Endausbau
Gesamtwärmeabnahme: 8.496 – 10.585 MWh/a Grundstufe - Endausbau
dies entspricht ca. 850.000 – 1.100.000 Liter Heizöl / Jahr
NahwärmeversorgungIndustriegebiet Memmingen Nord
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Produktionsbetrieb in Lindenberg
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MittelwertMittelwert
Raumwärme
ProduktionGas-
verbrauch /Monat
Mon
atlic
her G
asve
rbra
uch
Empfehlung:
700 kW Gas-Dampfkessel für Prozesswärme kurzfristig
900 kW Hackgutkessel für Raumwärme langfristig
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Nahwärme Erkheim Abwärmenutzung Biogas-BHKW
Biogas –BHKW2 x 280 kWel
Freibad
Biomasseanlagen und NahwärmenetzeNahwärme ErkheimAbwärmenutzung BHKW
Biogas –BHKW
Freibad
Netzkennzahlen:
Wärmeabnehmer: 38Wärmebedarf: ca.1.170 MWh/aHeizleistung: ca. 500 kWTrassenlänge: ca. 2.231 m
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Nahwärme Wangen im Allgäu
Netzkennzahlen:
Wärmebedarf: ca. 3.450 MWh/aHeizleistung: ca. 1.900 kWTrassenlänge: ca. 916 m
spezifische Wärmebelegungsdichte von 3,77 MWh/mTrasse
Biomasseanlagen und Nahwärmenetze
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!Knecht
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