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HANDOUT
SOLARE PROZESSWÄRME
UND NACHHALTIGE
ENERGIEVERSORGUNG FÜR
INDUSTRIE UND GEWERBE
21. APRIL 2015
NEUENSTADT AM KOCHER
EnFa – Die Energiefabrik
Herzlich Willkommen zum Vortrag zur EnFa – Die Energiefabrik
Gliederung des Kurzreferates:
1. Die Idee
2. Gesetzgebung
3. Technische Umsetzung
4. Praktischer Betrieb
5. Wirtschaftlichkeit
6. Ergebnisse und Ausblick
Schaubild 1
EnFa – Die Energiefabrik
Die Idee
q Anlass:
• öffentliche Diskussion über zu hohe Strompreise aus
Erneuerbaren Energien
• Zweifel der öffentlichen Meinungsbildnern an der
technischen Machbarkeit der Energiewende
q Idee:
• Errichtung eines realen Objektes
à ALLE notwendige Energie ist zu 100 % erneuerbar
à 100 % autarke Versorgung mit Strom
q Lösung:
• EnFa -die Energiefabrik:
ca. 600 m² Büro, 350 m² Produktion / Lager
• Errichtung OHNE Zuschüsse
EnFa – Die Energiefabrik
Gesetzgebung
• EU-Gebäuderichtlinie:
• Ab 2021 dürfen in der EU nur noch Niedrigstenergiehäuser
gebaut werden (Behördengebäude schon ab 2019).
• Der Energiebedarf soll zu einem ganz wesentlichen Teil durch
Energie aus Erneuerbaren Quellen erzeugt werden, die am
Standort oder in der Nähe erzeugt werden.
EnFa – Die Energiefabrik
Gesetzgebung
• Energieeffizienz:
• Grundlage: Nationaler Aktionsplan Energieeffizienz (NAPE)
• Ziel:
• Senkung des Energieverbrauchs durch die Steigerung der
Energieeffizienz
• Verringerung des Energieverbrauchs (gegenüber
Referenzjahr 2008) um 20% bis 2020 und um 50% bis
2050
• Zuletzt betrugen die Ausgaben für den gesamten
Endenergieverbrauch in Deutschland: 356 Milliarden € /Jahr
EnFa – Die Energiefabrik
Gesetzgebung
• Energiewende:
• Ausbauziele der Bundesregierung für die Erneuerbare
Energien:
• Bis zu einem Anteil von 40% im Jahr 2025
• Bis zu einem Anteil von 60% im Jahr 2035
• Zentraler Ausbau der Erneuerbaren Energien schwierig (teure
Stromerzeugung Off-Shore und Bürgerprotest On-Shore)
• Deswegen ist der dezentrale Ausbau der Erneuerbaren
Energien am jeweiligen Objekt der zukünftige Weg
EnFa – Die Energiefabrik
Grafische Übersicht
EnFa – Die Energiefabrik
Technische Umsetzung
• Photovoltaikanlage Fassade an allen vier Seiten,
ca. 68 kWp
• Photovoltaikanlage Flachdach mit drei verschiedenen
Ausrichtungen, ca. 44 kWp; Gesamterzeugung
Photovoltaik: ca. 90.000 kWh,
entspricht ca. 650.000 km E-Auto/ Jahr
• Biogas-BHKW zur Strom- u. Wärmeerzeugung mit
40 kWelektrisch und 80 kWthermisch
Schaubild 7
EnFa – Die Energiefabrik
Technische Umsetzung
• Batteriespeicher mit ca. 400 kWh Kapazität,
Typ: Blei-Gel
• Energiemanagement, zur Optimierung von Erzeugung
und Verbrauch der Energieflüsse;
Abbildung eines Smart Grids
• Abschaltbare Verbraucher zur optimalen Verwendung
des erzeugten Stroms (WW-Speicher, Spüle, Stapler)
Schaubild 8
EnFa – Die Energiefabrik
Technische Umsetzung
• Vorausschauendes Steuern der Energieerzeuger /
Energieverbraucher durch Integration der
Wetterprognose
• Wärmepumpe zum Heizen u. Kühlen mit
Photovoltaikstrom, Leistung ca. 60 kW (regelbar)
• Drei Elektrotankstellen mit bedarfsoptimierter
Beladung von Elektroautos; E-Mobilität;
Schaubild 9
EnFa – Die Energiefabrik
Endenergieverbrauch nach Sektoren, 2012, BMU
EnFa – Die Energiefabrik
Energieerzeugungsformen der EnFa
Heizen: ca.
62.000 kWh/a
Kühlen: ca.
26.000 kWh/a
E-Mobilität: ca.
31.000 kWh/a
Allgemeinstrom:
ca. 36.000 kWh/a
EnFa – Die Energiefabrik
Praktischer Betrieb: Ausrichtung Photovoltaik
60
Leistung [kW]
50
40
30
20
10
0
Ertrag Süd
Ertrag Ost-Süd-West / Fassade
EnFa – Die Energiefabrik
Praktischer Betrieb: Regelkriterien
• Regelkriterien:
• Energieerzeugung und –verbrauch möglichst zeitgleich
• Anwahl des Energieerzeugers:
• abhängig von seinem Energiegestehungspreis
• Prognose (72h) Energieverbrauch und Energieerzeugung
• Geringe Ladezyklen des Batteriespeichers
• Arbeitspunkte der Energieerzeuger im optimalen
Wirkungsgradbereich
• Schalthandlungen im vereinbarten Komfortbereich für den
Mieter
EnFa – Die Energiefabrik
Praktischer Betrieb: Beispiel Betriebsweise Wärmepumpe
• Regelung der Stromaufnahme abhängig von der
Einstrahlungsleistung der Photovoltaikanlage
• Sollwertvorgabe für die Kompressoreinheit im Leistungsbereich
von 3,5 – 11 kW pro WP-Einheit
• Kaskadensteuerung der drei WP-Einheiten, wobei
Zielregelbereich bei 75% Leistungsaufnahme / Einheit liegt
(höchster Wirkungsgrad)
• Während der Abtauzeit erfolgt ein Wechsel auf die anderen WPEinheiten
• Einhaltung der herstellerspezifischen Parameter wie Durchfluß,
Temperatur im Sekundärkreis wird gewährleistet
EnFa – Die Energiefabrik
Praktischer Betrieb: Einsatz der Wärmepumpe
30
Leistung [kW]
25
20
15
10
5
0
Verbrauch
Einsatz der WP
Batterie
PV Ertrag
EnFa – Die Energiefabrik
Wirtschaftlichkeit
• Gestehungskosten für Strom aus Photovoltaikfassade u. –dach:
Ø ca. 6 Cent/kWh
• Gestehungskosten für Photovoltaikstrom aus dem
Batteriespeicher:
Ø ca. 14 Cent/kWh
• Gestehungskosten für BHKW-Strom aus dem Batteriespeicher:
Ø ca. 20 Cent/kWh
• Betriebskosten für das Elektroauto:
Ø ca. 90 Cent/100 km bei Betankung mit Photovoltaikstrom
Schaubild 16
EnFa – Die Energiefabrik
Ergebnisse und Ausblick
• Zur Steigerung der Energieeffizienz sind Visualisierungssysteme
notwendig, die Verbrauchs- u. Erzeugungsdaten erfassen.
• Ein stabiler Betrieb von Wärme- u. Stromerzeugungsanlagen,
welche ausschließlich mit Erneuerbaren Energien gespeist
werden, ist heute schon möglich.
• Gesamtheitliche Betrachtung beinhaltet: Wärme, Kälte, Strom
und Elektromobilität.
• Energiemanagementsysteme optimieren die
Energieerzeugung und –verbrauch und gewährleisten einen
wettbewerbsfähigen Stromgestehungspreis.
Schaubild 17
EnFa – Die Energiefabrik
Kontakt
Fa. Widmann Energietechnik, Friedhelm Widmann, Wilhelm-Maybachstr. 5,
74196 Neuenstadt; www.widmann-energietechnik.de; [email protected]; Tel: 07139 / 937970
Schaubild 18
Solare Prozesswärme für Industrie und Gewerbe
Potential, Anwendungsgebiete und Fördermöglichkeiten
zur Bereitstellung solarer Prozesswärme
Neuenstadt am Kocher, 21.04.2015
D. Ritter
Universität Kassel – Institut für Thermische Energietechnik
1
Fachgebiet Solar- und Anlagentechnik
• 2 HochschullehrerInnen (Ulrike Jordan, Klaus Vajen)
• ≈ 25 MitarbeiterInnen + HiWis + DiplomandInnen + Ausgründungen
• Enge Zusammenarbeit mit IdE, Abteilung Thermische Energiesystems
• F&E-Schwerpunkte:
• (Solar-)Thermische Energiesysteme
• Energieeffizienz in Gebäuden
• Politikberatung
• Hochschulbildung
• Koordination:
•
MSc-Studiengang Regenerative Energien und Energieeffizienz
•
EU-weite DoktorandInnenausbildung Solarthermie (SolNet)
•
Projektstudium Solarcampus
•
…
2
Warum solare Prozesswärme?
• Ziel: Anteil erneuerbare Energien an Wärmebereitstellung in
Deutschland von 6 % (2006) auf 14 % (2020) steigern
• In 2014 erst 9,9 % erreicht, Zielerreichung ist nicht sicher
• Bisher ca. 75 % der erneuerbaren Wärme durch Biomasse und Biogas
• Signifikanter Ausbau unwahrscheinlich – Konkurrenz zu
Lebensmittelproduktion
• Solarthermie, vor allem Prozesswärme, besonders wichtig bei
Erreichung der Ziele
3
Gliederung
1. Potential
2. Anwendungsgebiete
3. Fördermöglichkeiten
4. Begleitprojektvorhaben
4
Relevanz der Prozesswärme
Verkehr
29%
Haushalte
28%
Industrie
27%
GHD
16%
(BMWi, 2010)
≈ Stromverbrauch DE
• Trotz technischen Potential von gut
3% (16 TWh/a) des industriellen
Energiebedarfes nur wenige Anlagen
• Solare Prozesswärmeförderung MAP:
50% als Anreiz für Investoren
5
Ermittlung des Technischen Potentials
Theoretisches Potential
Wärmebedarf < 250 °C für ausgewählte Branchen ≈ 130 TWh/a
- 60 %
Effizienzmaßnahmen, betriebliche Gründe, Platzmangel
‫ ؙ‬Wärmebedarf ≈ 52 TWh/a
- 70 %
angenommene durchschn. solare Deckungsrate von 30 %
‫ ؙ‬Wärmebedarf ≈ 16 TWh/a
‫ؙ‬
Technisches Potential
=> Kollektorfläche ≈ 36 Mio. m² (bei 450 kWh/(m²*a))
6
Geeignete Branchen
7
Potential für solare Prozesswärme in der EU
2014
• 0,9 Mio. m² neu installierte Kollektorfläche
• 18,4 Mio. m² insgesamt im Bestand
8
Gliederung
1. Potential
2. Anwendungsgebiete
3. Fördermöglichkeiten
4. Begleitprojektvorhaben
9
Besonderheiten Solare Prozesswärme
• Zu erwartender solarer Ertrag wird maßgeblich von Temperaturniveau
und Lastprofil bestimmt
• Dächer von Industriehallen weisen häufig Defizite in der statischen
Belastbarkeit auf, bzw. sind durch Dachaufbauten schlecht nutzbar
• Aufwand und Kosten für Einbindung der Wärme sehr variabel
• Solarthermie ist ein Fuel Saver, ersetzt keine konventionelle
Kesselleistung
10
Was sind geeignete Prozesse?
Zum Beispiel:
• Kesselzusatzwasser
• Vorerwärmung von Rohstoffen
• Reinigen und Waschen
• Pasteurisation und
Sterilisation
• Oberflächenbehandlung
• Trocknen
• uvm.
11
nice to have
must have
Geeignete Anwendungen
• Hoher Wärmebedarf
• Niedriges Temperaturniveau (max. 100..150 °C)
• Kontinuierlicher Verbrauch (in der Woche)
• Höchster Wärmebedarf in Sommer
• Wasser als Prozessmedium
• Vorhandene Speicher für Prozesse
Einbindung von Solarwärme
Integration auf Versorgungsebene - HW
• Solarwärme geht direkt in einen Heizkreis
• (Relativ) einfache Systemintegration
• Hohe Solltemperaturen, geringere solare Erträge
Integration auf Prozessebene
• Solarwärme wird direkt für Prozess(e) genutzt
• Höherer Aufwand bei der Integration, Unterschiedliche
Systemkonzepte möglich
• Variable Solltemperaturen, höhere solare Erträge möglich
Bauarten von Solarkollektoren
bis 80 °C
Flachkollektoren
bis 120 °C
Vakuumröhren
HochleistungsFlachkollektoren
120..250 °C
CPC-, Fresnel-,
Parabolrinnenkollektoren
Verbesserte Flachkollektoren
80-120 °C
www.schueco.com
www.solid.at
(Source: E. Frank, SPF HSR)
CPC- und Vakuumröhrenkollektoren
80-120 °C
120-250 °C
www.ritter-gruppe.com
www.kollektorfabrik.de
(Source: E. Frank, SPF HSR)
Parabolrinnen-, Fresnelkollektoren
120-250 °C
www.industrial-solar.de
www.soltigua.com
(Source: E. Frank, SPF HSR)
Gliederung
1. Potential
2. Anwendungsgebiete
3. Fördermöglichkeiten
4. Begleitprojektvorhaben
20
Fördermöglichkeiten
• Anlagen < 20 m² nicht über Innovationsförderung förderfähig
aber bspw. Nutzung der Basisförderung möglich
• Anlagen ab 20 m² über Innovationsförderung (BAFA) förderfähig
– bis zu 50 % Investitionskostenzuschuss
– seit Novelle keine Begrenzung nach oben (Prozesswärme)
• Anlagen ab 40 m² zusätzlich Förderung über KfW-Programm
„Erneuerbare Energien - Premium“ möglich
– Zinsgünstiger Kredit ab 1 % eff. Jahreszins
– 50 % Tilgungszuschuss
seit Novelle ist Förderung durch BAFA für große Unternehmen möglich
21
Voraussetzungen für Förderung
• > 50 % der solar bereitgestellten Wärme muss für Prozesse genutzt
werden
• Rest auch für Raumwärme / Warmwasserbereitung im Unternehmen
• Stand der Technik als Grundlage, im Zweifel nachfragen (BAFA, KfW)
• Kombination mit regionalen Förderprogrammen für KMU möglich, aber
unter Berücksichtigung der Beihilfegrenzen
22
Typische Probleme bei Antragsstellung
• Relativ hohe, nicht nachvollziehbare Kosten für Komponenten
• Schnittstellendefinition: Prozessanbindung vs. Referenzsystem
• Stand der Technik, bspw. Planungen mit bis zu 10 parallelen Speichern
• Unleserliche Hydraulik: digital erstellen, Messstellen für
nachvollziehbare Funktionsbeschreibung inbegriffen
• Erfassung des Nutzwärmeertrages (Anlagen ab 100 m²)
23
Erfassung Nutzwärmeertrag
24
Förderfähige Investitionskosten
• Planungskosten Solaranlage und Prozessanbindung (max. nach HOAI)
• Kollektoren
• Aufständerung und Unterkonstruktion
• Hydraulikbauteile Solarkreis und Anschluss an Speicher
• Speicher für Solaranlage (max. 3 Stück)
• Anbindung an Prozess, sowie Verrohrung bis zu diesem Punkt
• Mess- und Regelungstechnik für solare Prozesswärme
• Montage
25
Nicht förderfähige Kosten
• Planungskosten konventionelle Prozesstechnik
• Bauteile die auch ohne Solaranlage benötigt werden
• Energieeffizienzinvestitionen: Hydraulik, Bauteile
• Statikgutachten und Verstärkung Tragfähigkeit Dächer
Was ist das (theoretische) Referenzsystem und welche Kosten
entstehen hierfür?
=> nicht förderfähig
Welche zusätzlichen Kosten für Installation solarer Prozesswärme?
=> förderfähig
26
Gliederung
1. Potential
2. Anwendungsgebiete
3. Fördermöglichkeiten
4. Begleitprojektvorhaben
27
Ausgewählte Ziele des Vorhabens
• Entwicklung sinnvoller technischer Anforderungen/Anlagenkonzepte
(bisherige Erfahrungen, Analyse realisierter und geplanter Anlagen)
• Erstellung von Hilfsmitteln zur Fehlervermeidung
(vorangegangene Projekte, Planung, Installation und Betrieb der MAP Anlagen)
• Ermittlung geeigneter Anwendungen für schnelle Markterschließung
• Verbreiten von Informationsmaterial mit gewonnenen Erkenntnissen bei
wichtigen Marktakteuren
28
Angebot an potentielle Antragsteller
• Erste Anlaufstelle für Fragen sind das BAFA bzw. die KfW
• Bei technischen Fragen, besteht die Möglichkeit das Fachgebiet Solarund Anlagentechnik der Universität Kassel zu kontaktieren
• Über detailliertes Monitoring von ausgewählten Anlagen hinaus auch
weiterführende Anlagenuntersuchungen, wenn Messtechnik vorhanden
E-Mail an: [email protected]
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit
29
IHK Heilbronn-Franken
Informationsveranstaltung Solare Prozesswärme
Neuenstadt am Kocher, 21. April 2015
Solare Prozesswärme
Wirtschaftlichkeit und Umsetzungsbeispiele
aus Industrie und Gewerbe
- Anwendungen in Deutschland
- Anwendungen International
- Leitfaden zur Vorplanung
Dr.-Ing. Bastian Schmitt
B. Schmitt
21. April 2015
IdE gGmbH, Kassel
IHK Nordschwarzwald, Pforzheim
Solare Prozesswärme
www.ide-kassel.de
1
www.ide-kassel.de
2
IdE gGmbH, Kassel
ƒ Anwendungsorientiertes Forschungsinstitut
ƒ Gegründet 2011 (Uni + Industrie + Region)
ƒ 50 Mitarbeiter
ƒ Fünf Fachabteilungen (Fahrzeugsysteme,
Thermische Energiesysteme, Produktion & Energie,
Kommunikation & Software, Energiewirtschaft)
ƒ
Prozesswärme
– Energieaudits/Fallstudien
– Integrationskonzepte, Umsetzungsbegleitung
– Beratung von Unternehmen, Planern
und politischen Entscheidungsträgern
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
IHK Nordschwarzwald, Pforzheim
Solare Prozesswärme
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
IHK Nordschwarzwald, Pforzheim
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3
IHK Nordschwarzwald, Pforzheim
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4
Solarthermie als Fuel Saver
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
Gliederung
ƒ Einführung
ƒ
Anwendungen in Deutschland
ƒ Anwendungen International
ƒ Leitfaden zur Vorplanung
ƒ Zusammenfassung
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
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5
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Anzahl eingereichter Anträge
• Geringe Resonanz in 2012, deutliches Wachstum in ‘13 und ‘14
100
90
Universität Kassel
Anzahl Anträge
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2012 *
2013
2014
* 15.08. bis 31.12.2012
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
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6
Beantragte Kollektorflächen
• Größere Kollektorflächen als Indikator für gesteigertes
Interesse der Marktakteure
Universität Kassel
Kollektorfläche [m²brutto]
8.000
6.000
4.000
2.000
0
2012 *
2013
2014
* 15.08. bis 31.12.2012
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
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7
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Mittlere Anlagengrößen
• Bisher steigt die beantragte Anlagengröße
21. April 2015
80
Universität Kassel
mittlere Anlagengröße [m²brutto]
90
70
60
50
40
30
20
10
0
2012
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
2013
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2014
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8
Anlagengrößen
• Großteil der Anlagen ist sehr klein, nur wenige > 100 m²
120
80
Universität Kassel
Anzahl Anträge
100
60
40
20
0
20 bis 39.9 m²
40 bis 99.9 m²
100 m² +
• Größtes System bisher: 960 m²
• Zwei Systeme mit mehr als 1.000 m² sind in der Planung
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
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9
Bisherige Anwendungen im MAP 2.0
• 55 % der Anlagen für Ferkelaufzucht und Fahrzeugreinigung
• Insgesamt aber große Vielfalt
2% 2%
2%
2%
2%
3%
Ferkelaufzucht
6%
Fahrzeugreinigung
Trocknungsprozesse
30%
Reinigungsprozesse
Fischzucht
4%
Milchverarbeitung
Tierzucht ohne Ferkel
11%
Fleischverarbeitung
Lackieranlagen
Futtermittelproduktion
12%
25%
Universität Kassel
21. April 2015
Kunststoffverarbeitung
sonstiges
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
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10
Sonstige Anwendungen
ƒ Insektenaufzucht für biologische Schädlingsbekämpfung
20 m²
ƒ Reinigung von Zahnersatz in Zahntechniklabor
20 m²
ƒ Trocknung von Papier
25 m²
ƒ Herstellung von Bitumen
200 m²
ƒ Metallveredelung
300 m²
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
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11
Verwendete Kollektoren*
9%
Flachkollektor
25%
Vakuumröhrenkollektor
Vakuumröhren- kollektor
66%
* bezogen auf Bruttokollektorfläche
Universität Kassel
21. April 2015
Luftkollektor
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
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12
Solare Ferkelnester
ƒ Anlage Eppert in Ibbenbüren
Schüco
ƒ 84 solarunterstützte Ferkelnester
ƒ 55 m² Flachkollektoren
ƒ 3 m³ Pufferspeicher
ƒ ca. 20 % Energieeinsparung
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
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13
Solares Autowaschen
146 m² VRK, 7 m³ Pufferspeicher
WW für Waschstraße und SB-Plätze
Oftmals kombiniert mit Fußbodenheizung für Waschplätze
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
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14
Hackschnitzeltrocknung
ƒ 143 m² Luftkollektoren
ƒ Luftvolumenstrom: 2.000 - 6.000 m³/h
ƒ Projektierter Ertrag: 720 kWh/m²*a
Grammer Solar
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
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15
Gasdruckregelanlage
ƒ Gasentspannung vor lokalem Gasnetz (90..16 bar)
ƒ
=> Gaserwärmung um ca. 25 K („Gefrierschutz“)
ƒ Niedriges Temperaturniveau §°C) und nahezu konstanter Bedarf
ƒ Solaranlage mit 355 m² FK und 25 m³ Speicher
ƒ Kombination mit
Biogas-KWK
Enertracting GmbH
ƒ 80 % regenerative
Deckung
ƒ < 55 €/MWhsol
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
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16
Hustert Galvanik (Westfalen)
ƒ Beheizung Vorreinigungsbecken (90 °C)
ƒ Parallele Einbindung zum Kessel
ƒ 220 m² CPC (150 kW) , kein Speicher
ƒ 40 % Deckung
ƒ 450 kWh/m²
ƒ 82 €/MWhsol
ƒ 94 €/MWhHEL
Ritter XL
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
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17
IHK Nordschwarzwald, Pforzheim
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18
Gliederung
ƒ Einführung
ƒ Anwendungen in Deutschland
ƒ
Anwendungen International
ƒ Leitfaden zur Vorplanung
ƒ Zusammenfassung
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
Datenbank mit weltweiten Anlagen
www.ship-plants.info
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
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20
Heineken
ƒ Brauerei Göss, Österreich
ƒ Solarunterstützes Maischen (80..90 °C)
Speisewasseraufheizung (15..85 °C)
ƒ 1.500 m² FK (1 MW)
ƒ 200 m³ Pufferspeicher
ƒ Inbetriebnahme 6/2013
ƒ 43 €/MWhsol
AEE INTEC
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
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Berger Fleischwaren
ƒ Sieghartskirchen, Österreich
ƒ WW für Reinigungsprozesse (40..70 °C)
ƒ Vorwärmung Kesselspeisewasser (28..93 °C)
ƒ 1.100 m² FK (770 kW)
ƒ 60 m³ Speicher
ƒ 470 kWh/m²
ƒ 45 €/MWhsol
S.O.L.I.D.
21. April 2015
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Solare Prozesswärme
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21
Solare Dampferzeugung Bever (CH)
ƒ Höchstgelegene Molkerei Europas (1800 m)
ƒ 115 m2 Parabolrinnenkollektoren zur indirekten Dampferzeugung
ƒ Thermoöl mit Zieltemperatur des Kollektorfeldes von 180°C
ƒ Im Contracting realisiert
ƒ Einsparung: 70 MWh/a
Source and Copyright: ewz
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
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22
Prestage Food
ƒ North Carolina, USA
ƒ Warmwassererzeugung (>60 °C) für Reinigung, Bedarf 570 m³/d
ƒ 7.800 m² FK (5,5 MW), 850 m³ Speicher
ƒ 50 % Deckung
ƒ In Betrieb seit 2012
ƒ
Contracting
FLS Energy
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
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23
Gerberei Thailand
ƒ Heißwasserbereitstellung (30..80 °C)
ƒ 1.890 m² China-Röhren
ƒ 35 m³ Speicher
Aschoff Solar
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
IHK Nordschwarzwald, Pforzheim
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24
Kupfermine Chile
ƒ Codelco, Chile
ƒ Elektrolytbeheizung Kupferraffination, Waschen Kupferkathoden
ƒ 40.000 m² FK (28 MW)
ƒ 4.300 m³ Speicher
ƒ ca. 85 % Deckungsrate
21. April 2015
B. Schmitt
Sunmark
Solare Prozesswärme
IHK Nordschwarzwald, Pforzheim
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25
IHK Nordschwarzwald, Pforzheim
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26
Ökonomische Eckdaten
Industrie:
ƒ Investitionen:
350..600 €/m²
ƒ Realistische
Wärmepreise in DE
35..60 €/MWh
Gewerbe:
ƒ 500..800 €/m²
ƒ 60..120 €/MWh
AEE INTEC
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
Gliederung
ƒ Einführung
ƒ Anwendungen in Deutschland
ƒ Anwendungen International
ƒ
Leitfaden zur Vorplanung
ƒ Zusammenfassung
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
IHK Nordschwarzwald, Pforzheim
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27
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28
SolFood – Solarwärme für die Ernährungsind.
ƒ 5/2013 bis 12/2015
ƒ Nutzung solarer Prozesswärme
in ausgewählten Branchen der
Ernährungsindustrie
– Milch
– Fleisch
– Obst und Gemüse
– Süßwaren
– Mineralwasser, Erfrischungsgetränke
Durchführung von Fallstudien, Erarbeitung von Hilfsmitteln
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
IHK Nordschwarzwald, Pforzheim
Leitfaden zur Machbarkeitsabschätzung
Machbarkeitsabschätzung bisher wesentliches Hemmnis bei der
Markterschließung (was, wo, wie, etc.)
Leitfaden mit relevanten Infos zu
ƒ Vorgehen
ƒ Einbindung von Solarwärme
ƒ Vorauslegung Kollektor, Speicher
ƒ Ertragsabschätzung
ƒ Download Ende März 2015 unter
www.solfood.de
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
IHK Nordschwarzwald, Pforzheim
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Inhalt
1. Wichtige Randbedingungen
2. Erfassung Ist-Zustand
3. Identifikation relevanter Wärmeverbraucher
4. Auswahl geeigneter Integrationspunkte
5. Vorauslegung Kollektorfläche und Speicher
6. Ertragsabschätzung
7. Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
8. (Detail-)Planung
9. Anhang
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
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Beispiel
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Gliederung
ƒ Einführung
ƒ Anwendungen in Deutschland
ƒ Anwendungen International
ƒ Leitfaden zur Vorplanung
ƒ
Zusammenfassung
21. April 2015
B. Schmitt
Solare Prozesswärme
Zusammenfassung
ƒ Vielversprechendes Anwendungsgebiet und wachsender Markt in DE
ƒ Konstanter Wärmebedarf über das Jahr führt zu höheren Erträge
-> potentiell sehr geringe Wärmepreise
ƒ Informationsdefizit bei potentiellen Kunden
ƒ Bisher Schwerpunkt im Gewerbe (Wirtschaftlichkeitserwartungen Industrie)
ƒ Machbarkeitsabschätzung bisher sehr aufwendig
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit
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21. April 2015
B. Schmitt
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IHK Heilbronn-Franken
Haus der Wirtschaft
Ferdinand-Braun-Straße 20
74074 Heilbronn
Organisation & Information:
Robert Schlegel
Referent Energiemanagement
Unternehmen, Energie & Umwelt
Tel. 07131 9677-311
Fax 07131 9677-309
[email protected]
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