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Nahwärmenetze mit Biomassefeuerung Technik, Wirtschaftlichkeit, Fördermöglichkeit Dipl. Ing. Michael Brünner Ingenieurgesellschaft mbh GmbH gegründet 1993 in Miesbach aktuell 13 Mitarbeiter, davon 6 Projektleiter Energiekonzepte, thermische Bauphysik und TGA-Planung aus einer Hand Ingenieurgesellschaft mbh - Planvoll zur Energiewende - Tätigkeitsfelder: Energiekonzepte für Gemeinden, Betriebe und Gebäude regenerativer Energieversorgungsanlagen Planungen von Biomassefeuerungen, KWK, Solartechnik inkl. Nahwärmenetzen, Betriebskonzepten, VOL, Optimierung bestehender Anlagen, Kundenakquise Kompletten Planungsleistungen TGA Heizung/Sanitär/RLT/ELT für effiziente Gebäude im Neubau wie Sanierung auch für Passivhäuser, Plusenergiehäuser Thermische Bauphysik Energieausweise, Dämmkonzept inkl. Wärmebrücken- und Tauwasserberechnungen, Sanierungskonzepte, Passivhausnachweise Energieberatung kommunale Energieberatung, Energieberater nach KfW, BAFA, DENA, Energieberater Denkmalschutz für Wohn- und Nichtwohngebäude Thermografie, Luftdichtigkeitsmessungen zertifizierte Thermografen und Luftdichteprüfer (FLIP) Forschung u. Entwicklung Zusammenarbeit mit Hochschulen, FhG, Firmen 1. Warum Nahwärmenetze mit holzartigen Brennstoffen? Ausgangssituation global Täglich werden 83,3 Mio Barrel Öl gefördert, dies entspricht 13,25 Mio m³ oder dem Inhalt des Altmühlsees bzw. der Eckertalsperre/Harz! Drei Schritte zur Energiewende: 1. Energiebedarf reduzieren 2. Umwandlung verbessern 3. Einsatz regenerativer Energie 4. Alternative: Holzartige Biomasse Vorteile: Nahezu CO 2 -neutrale Energieversorgung Krisensicherer, heimischer Rohstoff Speicherbare Regenerativenergie Regionale Wertschöpfung Wirtschaftlich konkurrenzfähig (mit Anschubförderung) Bewährte, verfügbare Technik Nachteile: Mindestgröße der Anlagen wegen hoher Investitionskosten (Nahwärmenetze) Potential regional unterschiedlich Höherer Raumbedarf als fossile Systeme Anlieferverkehr, z.b. mittels Container LKW Professionelle Betriebsführung und Brennstoffmanagement Bisherige Holznutzung gesamte Zuwachs 11,8 fm/ha*a, Differenz Ökologie und Topographie Daraus Sägerestholz 10 20% = Pellets und Hackschnitzel +0,7 +0,7 Quelle: Potentialstudie für das Oberland, Prof. Dr. A. Rothe; Weihenstephan-Triesdorf, Nachhaltigkeit der Holznutzung MWh/ha max. Sägerestmaterial Durchforstung Sägerestmaterial Restholz (z.b.gipfel) 187,5 1ha Wald = ca. 770 Liter Heizöl In einem 1 ha Wald wächst pro Jahr zusätzlich zur Qualitätsholznutzung das Energieangebot von mindestens 8 MWh, entsprechend ca. 770 Liter Heizöl nach. (Quelle: u.a. Prof. Dr. A. Rothe et.al) , , , Liter Pro Kopf der Bevölkerung entspricht dies im Bezirk OBB einer Primärenergiemenge von l Heizöläquivalent! (Quelle: Statistisches Landesamt/) Bereits jetzt stellt Biomasse mit 155 TWh / 69% den größter Anteil aller erneuerbaren Energien! (2007, Quelle BMU, AGEE, Institut für Ökonomie der Forst- und Holzwirtschaft) Ausbaupotential (ohne Änderung der stofflichen Nutzung / Import / Änderung Technik) % Scheitholz - Grobhackgut Feinhackgut Pellets 10 2. Technik Einteilung von Biomassefeuerungen bewährte, marktreife Systeme nach Stand der Technik Leistungsbereich kw Wärme preis EFH, DH, kl. MFH neu Pelletskessel sehr hoch hoch (1 MW) 1 MW 5 MW 5 MW landwirtschaftl. Gebäude, Gewerbe kommunale Gebäude, Mikro-Nahwärmenetze Nahwärmenetze, Schulund Verwaltungszentr. ( m²) große Nahwärmenetze, Großsiedlungen Fernwärmeversorgung, Großindustrie Betreiber Objekte Technik Brennstoffqualität Gebäudeeigentümer Scheitholzkessel hoch hoch * 1 Nutzer Hackgutfeuerung mit Unterschubfeuerung. bivalent mit Spitzenkessel Hackgutfeuerung mit Stufenrostfeuerung, aut. Zugreinigung Abgasreinigung mittels Multizyklon, Spitzenkessel wie. vor aber zusätzliche Abgasreinigung (E-Filter), Mehrkesselanlagen wie vor, Kraft-Wärme- Kopplung über Dampfturbine / ORC- Prozess mittel gering * 2 sehr gering, Landschaftsp flege Abfalholz mittel mittel gering sehr gering Sonderfall: Holzvergasung: Derzeit in Markteinführung, Wirtschaftlichkeit (noch) fraglich Betreiber (Personengesellschaft, Landwirt) Betreibergemeinschaft Betreibergemeinschaft Betriebs- und Kapitalgesellschaft * 1 unter Berücksichtigung des Bedienaufwandes * 2 Wassergehalt 50%, Grössenklasse G100 Schema Stufenrostfeuerung Quelle: KCO, A-Wolfsberg Nahwärmeleitungsverlegung Großhelfendorf 150/300 kw (2009) Otterfing 220/370 kw (2002) Beispiel Wetterling, 0,42 MW (2008) 17 Oberhaching, 0,3/0,5 MW (2006) 18 Traunstein 0,8/2,5 MW (2011) Miesbach I 1,0/3,6 MW (2005) Trasse: m / 2,7 kwh/trm 20 Miesbach II 0,8/2,5 MW(2013) 3. Wirtschaftlichkeit Potentielles Versorgungsgebiet am Beispiel Siegsdorf Wirtschaftliches Versorgungsgebiet hohe Trassenbelegung, hoher Ausbau, zentrales Heizhaus Preisstabilität Biomasse zu fossil Fossile Versorgung: Annahme: Steigerung Kosten Öl 5%/a in 20a ca.100% Steigerung Vollkosten Biomasse Versorgung: Annahme: Steigerung Kosten Holz 5%/a in 20a ca.50% Steigerung Vollkosten Regionale Wertschöpfung Regionale Wertschöpfung Regionaler Kostenanteil Gas-Einzelheiz Hohe laufende Kosten Im Vgl. zur Einzelheiz. -16,8% Nahwärme Regionaldefizit Betriebskosten (Dienstleistungen) Strom Verbrauchskosten Biomasse Verbrauchskosten Heizöl Verbrauchskosten Gas 4. Förderungen . Kleinanlagen Bafa (nur Kessel) Anlagen von 5 bis 100 kw im Gebäudebestand; 100kW keine Förderung Anlagen müssen automatisch beschickt sein für Pellet und Hackschnitzel Boni für Kombination mit Solarthermie Einbau in gut gedämmten Gebäuden Förderung Biomassekessel (KfW) Biomassekessel 100 kw (Einzelobjekte/Pellets) Biomassekessel 100 kw Programm 167 Ergänzungskredit 271 Erneuerbare Energie Premium Umfang Biomasse, WP, Solarthermie Biomassekessel, Solar( 40qm), Wer Keine Einschränkung Unternehmen, nat. Personen, Kommunen mit Auflagen, Voraussetzung Gelistet bei Bafa Naturbelassener Brennstoff Wirkungsgrad 89% Staub, Abgasgrenzwerte Konditionen Bemerkung Anlagen im Wohnbestand Kredit bis Zins: ca. 1,6 % Kombination mit Bafa- Förderung möglich 20 /kw Nennwärmeleistung Boni: 20 /kw niedrige Staub-emmission 15 mg/m³ (E-Filter) 10 /kw Pufferspeicher (30l/kW) Max ( mit Boni) Förderung Nahwärmenetz Bafa KfW Programm Wärme- u. Kältenetze 271 Erneuerbare Energie Premium Umfang Netz versorgt aus Biogas KWK-Anlagen Netz versorgt aus erneuerbaren Energien (Solar, Biomasse, WP, Abwärme, fossiles KWK) Wer Netzbetreiber Unternehmen, nat. Personen, Kommunen mit Auflagen, Voraussetzung Wärmeanteil KWK 60% Belegungsdichte 0,5 MWh/Trm Wärmeanteil Biomasse 50% Anteil Wärme Bestandsgebäude 50% Konditionen Förderung Wärmetrasse DN 100 = 100 /m; DN 100 = 30% Investkosten 60 /Trm Übergabestation 1.800, falls Invest durch Netzbetreiber ohne Anschlusszwang Förderung TFZ (Kessel mit Wärmenetz) Programm TFZ (Technologie und Förderzentrum) Bioklima Umfang Zuschüsse für Biomasseheizwerke in Bayern, die in 7 Jahren über 500 t CO 2 einsparen Wer Unternehmen, Kommunen mit Auflagen, Holzbearbeitenden Betriebe ausgeschlossen Voraussetzung Einsparung 500 t CO 2 in 7a Kesselauslastung: 2.000h/a (monovalent) h/a (mit Spitzenkessel) Wärmebelegungsdichte Netz 1,5 MWh/Trm Pufferspeicher 30 l/kw Nur naturbelassene Brennstoffe Konditionen: Berechnung erfolgt auf 7a Förderobergrenze: Grundförderung: 20 /Jahrestonne CO 2 Bonusförderung: Einbau Economiser: 2 /Jahrestonne CO 2 Einbau Abgaskondensation: 4 /Jahrestonne CO 2 Emissionsbonus 20mg/m³: 3 /Jahrestonne CO 2 Bis zu beantragen, Nachfolge sehr wahrscheinlich Erfolgsfaktoren Gemeinde als Katalysator und Gewährsträger (Restwertgarantie, Konzession, Erbpacht, Vergabe) = Gemeinde Schlüsselposition Kombination von Bestand (hoher Verbrauch, Sanierungsbedarf) und Neubauprojekten (hoher Investitionsbedarf) ideal = mit Beginn B- Plan spätestens Start zu Überlegungen Nahwärme Öffentlichkeitsarbeit erst auf Basis belastbaren Planungsdaten (Wärmedichteatlas, Netzkonzept, geprüfte Standorte, Kostenrahmen) = Vorlauf ca. 6 Monate Effektive Nahwärmenetze ( 1,3 MWh/trm*a, Wärmeverlust 18%, geringer Druckverlust) = Konzentration auf hohe Wärmedichte, Zentrale im Netz, ggf. zusätzliche Anlagen Hohe Auslastung zum Start ( 70% des Endausbaues) = Fokus auf verlässliche Schlüsselkunden zum Start Betreibermodelle mit lokalem Kapital und Einflußmöglichkeit, geringen Verwaltungskosten und gewerblichem Betreiber = Ideal: Pachtmodell, lokale KG, Energiegenossenschaft mit Betriebsführung Generalplanung (Machbarkeitsstudie, Brennstofflogisitk, Wärmepreismodell, Betreiberausschreibung, Gebäudekonzept) = Referenzen des Planers Fazit: Energie aus Biomasse ist kein Holzweg sondern im ländlichen Raum ein erprobter und verfügbarer Weg um heute in eine Energie- und Kreislaufwirtschaft einzusteigen. Zukunftssicher durch Nahwärmenetz
