Kunde: BUND Landesverband Hessen
Projekt: KWK-Infokampagne
Projekt-Nr.: BUND 001 / 2016
Seite 1
24.10.2016
KWK-Infokampagne des
BUND Landesverbandes Hessen
Kraft-Wärme-Kopplung -
Schlüsseltechnologie
für die
Energiewende in Hessen
Auftakt der KWK-Infokampagne des
BUND Landesverbandes Hessen
24.10.2016, Wetterdienst DWD, Offenbach
KWK - Beispiele aus der Praxis
Dipl.-Ing. Rolf Maaß
BML Ingenieurgesellschaft mbH
Luisenstraße 51
63067 Offenbach a.M.
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KWK-Infokampagne des
BUND Landesverbandes Hessen
Inhaltsverzeichnis: Seite
1. Die BML Ingenieurgesellschaft mbH 3
2. Begriffsbestimmung 4
3. Ablauf eines KWK-Projektes 5
4. Beispielhafte Technische Konzeptionen der Wärmeversorgung 8
5. Planungs-, Genehmigungs- und Bauphase 12
6. Anlagenbetrieb und Versorgung 13
7. Beispiel: BHKW im Mehrfamilienhaus 14
8. Beispiel: BHKW im Hallenbad 16
9. Beispiel: BHKW im Wohngebiet 19
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Die BML Ingenieurgesellschaft mbH
Bürogründung01.07.1994 als Ingenieurbüro Herbert Bischoff und Partner
01.07.2002 Umfirmierung zur Ingenieurgesellschaft Bischoff und Maaß mbH
01.12.2013 Umfirmierung zur BML Ingenieurgesellschaft mbH
BüroinhaberHerbert Bischoff Rolf Maaß
Dipl.-Ing. (FH) Dipl.-Ing. (TU)
Jahrgang 1959 Jahrgang 1960
Mitarbeiter15 Dipl.-Ingenieure / B.Eng. / M.Eng.
1 CAD-Zeichner
2 kaufmännische Angestellte
4 freiberuflich tätige Dipl.-Ingenieure
1 freiberuflich tätiger Dipl.-Architekt
2 Aushilfskräfte (studentische Mitarbeiter bzw. Praktikanten)
Derzeit 6 Dipl.-Ing. mit einer VDI 6023 Zertifizierung „Trinkwasser Hygiene“
sowie 4 Dipl.-Ing. mit einer VDI 6022 Zertifizierung „Hygiene Kategorie A, raumlufttechnische Anlagen“
2 Dipl.-Ing. mit einer Zertifizierung nach § 12 der EnEV - Energetische Inspektion von Klimaanlagen
1 Dipl.-Ing. Nachweisberechtigter für Wärmeschutz nach §59 HBO
1 Dipl.-Ing. Gutachter nach AFGW 609 zur Bescheinigung von Primärenergiefaktoren
Umgesetzte KWK-ProjekteInsgesamt ca. 20, davon
in Gebietsversorgungen 6 Stck. von 50 kWel bis 800 kWel
in Wohngebäuden 5 Stck. von 20 kWel bis 140 kWel
in Kliniken 4 Stck. von 50 kWel bis 360 kWel
In Wohnheimen 3 Stck. von 20 kWel bis 240 kWel
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KWK-Infokampagne des
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Begriffsbestimmung
Kraft-Wärme-Kopplung: gleichzeitiges Erzeugen von Wärme und Strom in einer
Erzeugungsanlage mit hohem Gesamtwirkungsgrad (max. 90%)
KWK-Anlagen: - Gasmotor (seltener Diesel) mit Generator als Package
(wird im engeren Sinne als BHKW-Modul bezeichnet)
- Gasturbine mit Abhitzekessel
- Brennstoffzelle
- Dampfkessel mit Dampfturbine (im Heizkraftwerk)
- Abhitzenutzungsanlagen wie Stirling-Motor oder ORC
BHKW: Blockheizkraftwerk, bestehend aus KWK-Anlage(n) und
Spitzenheizkesseln
Spitzenkessel: Heizkessel zur Erzeugung der Spitzenwärme im Winter bzw. bei
Ausfall der KWK-Anlage
Vorteile einer KWK-Anlage: - wirtschaftlich durch gute Brennstoffausnutzung
- Stromerzeugung auch zur Selbstversorgung nutzbar
- überregionale Emissionsreduzierung
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KWK-Infokampagne des
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Ablauf eines KWK-Projektes
Versorgungs- und Energiebedarf
Energiekonzept
Planungs- und Genehmigungsphase
Bauphase bis zur Inbetriebnahme
Anlagenbetrieb und Versorgung
Außerbetriebnahme
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KWK-Infokampagne des
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Versorgungs- und Energiebedarf
Ermittlung im Bestand durch Verbrauchsabrechnungen
oder durch Messwerte
Bei Neubauobjekten durch Heizlastberechnungen
oder Gebäudesimulationen
und Auswertung von EnEV-Nachweisen
bei Versorgungsgebieten (Stadtteilen) Aufstellung von Wärmekatastern
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KWK-Infokampagne des
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Energiekonzept
Klärung der Aufgabenstellung und der Grundlagen
Durchsicht und Prüfung aller zur Verfügung gestellten Unterlagen auf Aktualität,
planerische Abstimmung und inhaltliche Plausibilität
Zusammenstellung der Energiebedarfsdaten und möglicher Entwicklungen
Erarbeitung möglicher Versorgungsvarianten für das Gesamtgebiet unter
Berücksichtigung der Vorgaben wie der Entwicklung des Gebietes,
Energierückgewinnung und -speicherung
Ermittlung der Investitionskosten sowie der Kapital-, Verbrauchs- und
Betriebsgebundenen Kosten und der Stromgutschrift
Daraus resultierend Vergleich der Wärmeerzeugungskosten
Ermittlung der ökologischen Auswirkungen, Primärenergiebedarf, Schadstoff- und
CO2-Emissionen sowie des Primärenergiefaktors nach AGFW
Zusammenfassung aller Berechnungen und Ergebnisse in Form von
Erläuterungstexten, Tabellen und Grafiken mit Vorschlag über das weitere
Vorgehen
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KWK-Infokampagne des
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Beispielhafte Technische Konzeptionen der Wärmeversorgung
Variante A : Dezentrale Versorgung
mit Gasbrennwerttherme und Solarthermie pro Gebäude
Brennstoff: Erdgas
Variante B : Dezentrale Versorgung
mit Luft / Wasser-Wärmepumpen pro Gebäude
Energiequelle: Erdwärme, elektrischer Strom
Variante C : Zentrale Versorgung
durch Blockheizkraftwerk (BHKW) mit Spitzenkesselanlagen
Brennstoff: Erdgas
Einspeisevergütung des erzeugten Stroms nach KWK-G 2016
Variante D : Zentrale Versorgung
durch Blockheizkraftwerk (BHKW) mit Spitzenkesselanlagen
Brennstoff: Biomethen / Erdgas
Einspeisevergütung des erzeugten Stroms nach EEG 2016
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KWK-Infokampagne des
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Beispielhafte Konzeption: Mehrere BHKW
Erzeugungsdaten BHKW und Spitzenkessel:
Wärmebedarf: kW
Gleichzeitigkeitsfaktor: -
Wärmehöchstlast: kW
Wärmeleistung BHKW (1/2): 81 / 414 kWth
Elektr. Leistung BHKW (1/2): 50 / 280 kWel
Vollbenutzungsstunden BHKW (1/2): 8.395 / 6.500 h/a
Gesamtwärmeverbrauch: MWh/a
Wärmeerzeugung BHKW (1/2): 680 / 2.691 MWh/a
Stromerzeugung BHKW (1/2): 420 / 1.820 MWh/a
Wärmeerzeugung Spitzenkessel (1/2/3/4): MWh/a
BHKW-Anteil an: Th. Leistung (1/2): 4% / 20% = 24%
Wärmeerzeugung (1/2): 15% / 61% = 76%
Primärenergiefaktor: 0,49
1.042
4.413
2.533
0,80
2.026
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KWK-Infokampagne des
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Beispielhafte Konzeption: Holzhackschnitzelkessel mit ORC und BHKW
Technische Daten:
Wärmebedarf: kW
Gleichzeitigkeitsfaktor: -
Wärmehöchstlast: kW
BHKW1 BHKW2 BHKW3 ORC
Wärmeleistung: 1.190 81 81 4.000 kWth
Elektr. Leistung: 1.200 50 50 897 kWel
Vollbenutzungsstunden: 6.744 8.420 8.420 3.572 h/a
Wärmeerzeugung: 8.025 682 682 14.289 MWh/a
Stromerzeugung: 8.093 421 421 3.204 MWh/a
Gesamtwärmeerzeugung KWK: MWh/a
Wärmeerzeugung Kessel: MWh/a
KWK-Anteil an Wärmehöchstlast:
KWK-Anteil an Wärmeerzeugung:
Regenerativer Anteil an Wärmehöchstlast:
Regenerativer Anteil an Wärmeerzeugung:
Primärenergiefaktor:
13.000
1
82%
0,071
13.000
23.678
5.249
41%
31%
49%
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KWK-Infokampagne des
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Beispielhafte Konzeption: Dampfkessel-Holzhackschnitzel mit ORC
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KWK-Infokampagne des
BUND Landesverbandes Hessen
Planungs- Genehmigungs- und Bauphase
Nach Konzeptentscheidung Absicherung durch dynamische
Wirtschaftlichkeitsberechnung (auch Wärmepreisfindung möglich)
Vorplanung mit Größenauslegung und Kostenschätzung
Entwurfsplanung mit Kostenberechnung
Wenn erforderlich, Genehmigungsplanung nach BImSchG, sonst nur Bauantrag
Ausführungsplanung und Erstellung von Ausschreibungsunterlagen
Ausschreibungsverfahren öffentlich oder beschränkt
Auftragsvergabe an Heizungs- bzw. Anlagenbauunternehmen
Errichtung der technischen Anlagen
Inbetriebnahme und Probebetrieb
Abnahme und Mängelbeseitigung
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KWK-Infokampagne des
BUND Landesverbandes Hessen
Anlagenbetrieb und Versorgung
Betriebsoptimierung, Kostencontrolling
Gestaltung der Wartung (eigen / fremd)
Sicherstellung der Instandsetzung, Notfallreparaturen
Weiterqualifizierung des Bedienungspersonals
Wärmeabrechnung
Akquisition von Neukunden
Bei Contractingverträgen: Endschaftsregelung
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KWK-Infokampagne des
BUND Landesverbandes Hessen
BHKW im Mehrfamilienhaus
BHKW-Modul 20kWel, 43 kWth
Brennwertthermen als
Spitzenkesselanlage 2 x 120 kWth
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KWK-Infokampagne des
BUND Landesverbandes Hessen
BHKW im Mehrfamilienhaus
Warmwasserbereitung für ca. 40 WE
mit Frischwasserstation
Motor mit Generator bei geöffneter
Schallschutzhaube
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KWK-Infokampagne des
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BHKW im Hallenbad
BHKW-Module je 120kWel, 198 kWth mit Schallschutzhaube
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KWK-Infokampagne des
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BHKW im Hallenbad
BHKW-Module je 180kWel, 250 kWth ohne Schallschutzhaube
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KWK-Infokampagne des
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BHKW im Hallenbad
Spitzenkessel 2 x 550 kW
Kunde: BUND Landesverband Hessen
Projekt: KWK-Infokampagne
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KWK-Infokampagne des
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BHKW im Wohngebiet
BHKW-Modul 50kWel, 81 kWth und Spitzenkessel 2 x 440 kW
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BHKW im Wohngebiet
Gebäude nach Bemalung (Rückansicht)
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KWK-Infokampagne des
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BHKW im Wohngebiet
Gebäude nach Bemalung (Straßenseite)
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KWK-Infokampagne des
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BHKW im Wohngebiet
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BHKW im Wohngebiet
Der schönste Moment…
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!