Potenziale der energetischen Sanierung in Unternehmen€¦ · Potenziale der energetischen...
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PotenzialederenergetischenSanierunginUnternehmen
Christoph KochJörg KuhlmannKlaus-Joachim Pfeuffer
Soest, 29.03.2017
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30.03.2017 2StromIGasIWasserIAbwasserIErzeugungIEnergiedienstleistungIAquaFun
WieentwickelnsichdieEnergiemärkte(Strom/Gas) WelchePerspektivenhatderUnternehmer EffizienzpotenzialeundAmortisationszeiten
Ziel:Effizienzen lokalisierenundheben:(viel)Geldsparen
StadtwerkeSoestSoest
KombiplanGmbH&Co.KGMeschede
Tilia GmbHArnsberg(Leipzig)
Fakten&AusrichtungderStadtwerkeSoest
30.März2017StromIGasIWasserIAbwasserIErzeugungIEnergiedienstleistungIAquaFun 3
Fakten
Versorgungvonrund60.000MenscheninSoestundbundesweit
Sparten:• Stromversorgung• Gasversorgung• Wärme• Wasser(BadSassendorf)• Abwasser(KBS)• Freizeitbad(AquaFun)• Telekommunikation(Helinet)
Konzern:Bilanzsumme:98Mio.EuroMitarbeiter:ca.200Eigenkapitalquote:ca.33%
Standort
Soestca.50.000EinwohnerregionalesMittelzentrum&KreissitzForschungs‐ &Innovationszentrum
Adresse:StadtwerkeSoestGmbHAldegreverwall 1259494Soestwww.stadtwerke‐soest.deinfo@stadtwerke‐soest.de
Strategie
• KommunaleDaseinsvorsorgefürSoestunddieRegion
• PartnerfürKommunen,Gewerbe,Industrie,StadtwerkeundBürger
• AusbauderEigenerzeugung,insbesonderedererneuerbarenEnergien
• AusbaudesBereichsService&Energiedienstleistungen
WirerreichenunsereZieledurch:– Agilität– Kooperation– Kundenorientierung– UnternehmerischesHandeln
Fakten&AusrichtungderStadtwerkeSoestBeteiligungsstruktur
30. März 2017Strom I Gas I Wasser I Abwasser I Erzeugung I Energiedienstleistung I AquaFun 4
QuoVadis Energiemärkte/‐preise(Strom)
30.03.2017 5StromIGasIWasserIAbwasserIErzeugungIEnergiedienstleistungIAquaFun
Strom,base 2018,EUR/MWh,www.eex.de
10.000.000kWh=200.000EUR
10.000.000kWh=270.000EUR
QuoVadis Energiemärkte/‐preise(Strom)
30.03.2017 6StromIGasIWasserIAbwasserIErzeugungIEnergiedienstleistungIAquaFun
Strompreis
Steuern NetznutzungVertrieb
• Bullishe Faktoren• SteigendeÖl,KohleundCO2‐Preise• ChinesischeKohlepolitik• ProblemeimKraftwerkspark• KlimaschutzzieleEnde2017
• Bearishe Faktoren• StetigerZubauvonEEG• FallendeRohstoffpreise• GrundsätzlichesÜberangebotanLeistung
Energiekonstant,Netzsteigend,Steuernsteigend
QuoVadis Energiemärkte/‐preise(Erdgas)
30.03.2017 7StromIGasIWasserIAbwasserIErzeugungIEnergiedienstleistungIAquaFun
Erdgas,base 2018,EUR/MWh,www.eex.de
10.000.000kWh=180.000EUR
10.000.000kWh=140.000EUR
QuoVadis Energiemärkte/‐preise(Erdgas)
30.03.2017 8StromIGasIWasserIAbwasserIErzeugungIEnergiedienstleistungIAquaFun
Erdgaspreis
Steuern NetznutzungVertrieb
• Bullishe Faktoren• SinkendeÖlfördermengenderOPEC• WartungsarbeiteninNorwegenundGB• HeißerSommerinAsien,LNGundKohlehoch• LeitzinserhöhungderFEDkönnteEURschwächen
• Bearishe Faktoren• SinkendeNachfrageimFrühjahr(bzw.aktuell)• SteigendeUS‐Fördermengen• BessereLNG‐VerfügbarkeitinWesteuropa• GroningenweiteraufMax.‐Niveau
Energiekonstant,Netzsteigend,Steuernkonstant
Tilia GmbH
30.03.2017 9StromIGasIWasserIAbwasserIErzeugungIEnergiedienstleistungIAquaFun
IhrPartnerfürEnergie,WasserundUmwelt• Gründung: 2009• Unternehmenssitz: Leipzig• UnserTeam: ca.50MitarbeiterundfreieMitarbeiter• Partner fürStädte,Gemeinden,öffentlicheundprivateVersorgungsunternehmen,IndustrieunternehmenundCo‐Investoren
• OffeneZusammenarbeit• ArbeitenmitkonkretenundmessbarenZielen• EngeVerzahnungmitunserenPartnern• TransparenteBewertungvongemeinsamenErgebnissen
• Unabhängigkeit• Tilia istinhabergeführtunddamitunabhängig• Objektive,ergebnisoffeneAuswahldergeeignetenLösungenundTechnologien
• FinanzielleTransparenzunterdenPartnern• Engagement
• DieKundenerwartungliegtstetsimFokus• EntwicklungvoninnovativenundnachhaltigenLösungen• HoherQualitätsanspruchbeiderEntwicklungundUmsetzungderMaßnahmen
Dipl.‐Ing.Klaus‐J.Pfeuffer‐GeschäftsführerTilia EffizienzGmbH‐
ThemenspektrumEnergieeffizienzinderIndustrie
30.03.2017 10Strom I Gas I Wasser I Abwasser I Erzeugung I Energiedienstleistung I AquaFun
Speicherung
Erneuerbare
Lastmanagement
Kühlung / Lüftung
Heizung / Prozesswärme / AbwärmenutzungBeleuchtung
Eigenerzeugung / KWKK
Druckluft
Produktion Kernprozess
Antriebe
30.03.2017 11Strom I Gas I Wasser I Abwasser I Erzeugung I Energiedienstleistung I AquaFun
• Wärme:• ErneuerungderDruckluftproduktion:frequenzgesteuerteKompressorenmitinstallierterWärmerückgewinnungfürWarmwasserbereitung( EinsparungErdgas:ca.32MWh/a)
• EinsatzeinerenergieeffizientenBrennwertthermezurWarmwasserbereitung• UmstellungderHallenheizungaufvonWarmluftaufDunkelstrahler(EinsparungErdgas:ca.894MWh/a,Strom:ca.24MWh/a,QualitätsverbesserungdurchVermeidungvonZugerscheinungen)
• VerbrennungsluftvorwärmungdurchWärmerückgewinnungvonProzesswärme
• Strom:• UmstellungderHallenbeleuchtungaufLED‐Technologie
• Einsparung:ca.275MWh/a,Invest.ca.125T€ ROI2,8a• PV‐Konzept
• BetrachtungeinerAnlagemiteinerSpitzenleistungvon98kWpalsFreiflächenPV‐Anlage/Carport‐PV‐Anlage
• Einsparung:ca.89MWh,Invest.ca.120T€ bzw.167T€ROI10,7bzw.13,8a
• Lastmanagement• 3auffälligeMaschinenmithoherLeistungsabfrage EinsatzeinerUSVtechnischnichtrealisierbarorganisatorischeMaßnahmenzurSpitzenlastminderungerforderlich PotentialbeiLastsenkungum160kWca.11.000€/a
• E‐Mobilität• BetrachtungderE‐MobilitätimZusammenhangmitregionalenoderkommunalenInitiativen• EinbindungvonLadesäulenindasCarport‐PV‐Modell
Projektbeispiel‐Maschinenfabrik
30.03.2017 12Strom I Gas I Wasser I Abwasser I Erzeugung I Energiedienstleistung I AquaFun
• UmfassendesEnergieeffizienzkonzept:• DemontageeinesHeizkessels,hydraulischeVerbindungderHeizzentralen• ZentralisierungderDruckluftversorgungmitWärmerückgewinnung Invest:ca.47T€,Einsparungca.25T€/a,ROIca.1,8a
• EinbindungelektrischerTemperiergeräte indasbestehendeHeizsystem Invest ca.74T€,EinsparungStrom100MWh/a,ca.5.500€/a,ROIca.13,5a
• ÜberprüfungInstallationeineswärmegeführtenHeizöl‐BHKW Invest ca.98T€,Einsparungca.8.800€/a+Fördermittelca.7.000€/a,ROIca.6,9a
• PriorisierungderMaßnahmenmitEmpfehlungeinerzweistufigenUmsetzung1. HydraulischeVerbindungderHeizzentralenundErneuerungderDruckluftproduktionmit
ImplementierungeinerWärmerückgewinnung gemeinsameAmortisationszeitvon3,8a2. ErsatzderTemperiergeräte undInstallationdesBHKW gemeinsameAmortisationszeitvon5,5a
Projektbeispiel‐ Kunststoffverarbeitung
30.03.2017 13Strom I Gas I Wasser I Abwasser I Erzeugung I Energiedienstleistung I AquaFun
• ErstellungeineseffizientenWärmekonzeptsundModernisierungderBeleuchtungsanlage
• Wärmekonzept• StilllegungundRückbauderaktuellenHEL‐KesselanlagenundderWarmwasserbereitung(Speicher)• Konzeptmit2KesselzurNiedertemperaturabdeckung:
• Winterbetrieb: großerKesselfürGrundlast(1.000kW)+kleinerKesselSpitzenlast(620kW)• Sommerbetrieb: kleinerKesselfürGrundlast(620kW)
• ErneuerungderDruckluftzentralemitintegrierterWärmerückgewinnung
• Einsparung:48T€/a ROI8a
• ErneuerungderBeleuchtungsanlagealsContracting‐Modell• ErneuerungderBeleuchtungin5Produktionshallen• Stromeinsparung:ca.634MWh/a(entspricht64,1%desAnteilsfürBeleuchtung),ca.109T€/a• GleichzeitigErhöhungderBeleuchtungsqualität
Projektbeispiel‐Werkzeugmaschinenbau
KombiplanGmbH&Co.KG
30.03.2017 14StromIGasIWasserIAbwasserIErzeugungIEnergiedienstleistungIAquaFun
WirplanenmitEnergie!• Gründung: 2007• Unternehmenssitz: Meschede• UnserTeam: 14festeMitarbeiter
2freieMitarbeiter• PlanungsleistungentechnischeGebäudeausrüstung
• Kälte,Wasser,Gas,LufttechnischeAnlagen,Druckluft,GA• Wärme‐ /Dampfversorgungsanlagen• Kraft‐Wärme‐Kopplungsanlagen• Energieverteilung(Nah‐ undFernwärme)
• Energieberatungund‐konzepte• Bestandsaufnahmen• EnergiebilanzenundKonzeption• Wirtschaftlichkeitsanalysen
• AufbauvonEnergiemanagementsystemen• NachDINENISO50001• NachDINEN16247‐1• AlternativsystemenachSpaEfV
Dipl.‐Ing.ChristophKoch,MBA‐ GeschäftsführenderGesellschafter‐
30.03.2017 15Strom I Gas I Wasser I Abwasser I Erzeugung I Energiedienstleistung I AquaFun
• Logistikflächeca.3.500m²• ImBestandRLT‐Anlage!
• AufnahmedesLüftungsgerätes• ErstellenRegelungsstrategie• ErstellenWRG‐Strategie
Projektbeispiel– OptimierungRLT‐AnlageineinerLogistikhalle
30.03.2017 16Strom I Gas I Wasser I Abwasser I Erzeugung I Energiedienstleistung I AquaFun
Projektbeispiel– OptimierungRLT‐AnlageineinerLogistikhalle
DasEinsparpotentialStrombefindetsichindenNutzungszeitenundinderbedarfsorientiertenRegelung.DieAnschlussleistungendervorhandenenZu‐ undAbluftventilatorenbetragen45kWund37kW.EinebedarfsorientierteRegelungistlauttechnischenUnterlagenimBestandnichtersichtlich.D.h.immerVolllastbetrieb!
DasEinsparpotentialWärmebeziehtsichausschließlichaufdeninderAuslegungfestgelegtenganzjährigenAußenluftanteilvon20.000m³/h.BezugspunktisteinrepräsentativesmittleresmetrologischesJahr.
30.03.2017 17Strom I Gas I Wasser I Abwasser I Erzeugung I Energiedienstleistung I AquaFun
Projektbeispiel– OptimierungRLT‐AnlageineinerLogistikhalle
Parameter Einheit RLTimBestand
RLTnachOptimierung
WRG Antriebe WRG+Antriebe
Gesamtinvestition (€) 0 53.040 48.025 101.065Gesamtkosten1.Jahr(Strom+Wärme+Instandhaltung+Kapitalkosten)
(€/a) 67.915 64.245 43.212 38.817
Einsparungen1.Jahr (€/a) ‐ ‐3.670 ‐24.703 ‐29.098MittlereGesamtkosten20Jahre(Strom+Wärme+Instandhaltung+Kapitalkosten)
(€/a) 86.421 80.601 53.937 47.281
MittlereEinsparungen20Jahre (€/a) ‐ ‐5.820 ‐32.484 ‐39.140Kapitalwert (€/a) ‐ 54.292 391.574 451.685Amortisationszeit(ohneFörderung) (€/a) ‐ 19,6 2,1 4,2Amortisationszeit(mitFörderung) (€/a) ‐ 13,7 1,3 3,1
BAFAFörderprogrammHocheffizienteQuerschnittstechnologien: OptimierungtechnischerSysteme
30%FörderquotebeiKMU 20%FörderquotebeiNicht‐KMU
30.03.2017 18Strom I Gas I Wasser I Abwasser I Erzeugung I Energiedienstleistung I AquaFun
Projektbeispiel– HydraulischerAbgleichIndustriebetrieb
• Produktionsflächeca.50.000m²• ImBestandRLT‐Anlagen,Umluftheizgeräte undHeizkörper!• KeinhydraulischerAbgleich!
• AufnahmederWand‐ undDeckenlufterhitzer,Lüftungsgeräte,HeizkörperundLeitungsführung
• ErstellenvonStrangschemen• ZuordnungderLeistungenzudenjeweiligenUnterverteilungenundHeizkreisen• BerechnungdesbenötigtenVolumenstromsundderFörderhöhefüralleHeizkreise
30.03.2017 19StromIGasIWasserIAbwasserIErzeugungIEnergiedienstleistungIAquaFun
Projektbeispiel– HydraulischerAbgleichIndustriebetrieb
RL
Heizungs‐Pumpeungeregelt
VL
Drehschalter3‐stufig
LüfterUmluftheizgerät
aus
LüfterUmluftheizgerät
an
Drehschalter3‐stufig
Bestand
30.03.2017 20StromIGasIWasserIAbwasserIErzeugungIEnergiedienstleistungIAquaFun
Projektbeispiel– HydraulischerAbgleichIndustriebetrieb
RL
Ventilauf
Ventilauf
VL
Drehschalter3‐stufig
Drehschalter3‐stufig
LüfterUmluftheizgerät
an
LüfterUmluftheizgerät
an
WinterfallHeizungs‐Pumpe p‐gesteuert
30.03.2017 21StromIGasIWasserIAbwasserIErzeugungIEnergiedienstleistungIAquaFun
Projektbeispiel– HydraulischerAbgleichIndustriebetrieb
ÜbergangszeitRL
Ventilzu
Ventilauf
Drehschalter3‐stufig
Drehschalter3‐stufig
LüfterUmluftheizgerät
aus
LüfterUmluftheizgerät
an
Heizungs‐Pumpe p‐gesteuert
30.03.2017 22StromIGasIWasserIAbwasserIErzeugungIEnergiedienstleistungIAquaFun
Projektbeispiel– HydraulischerAbgleichIndustriebetrieb
SommerfallRL
Ventilzu
Ventilzu
VL
Drehschalter3‐stufig
Drehschalter3‐stufig
LüfterUmluftheizgerät
aus
LüfterUmluftheizgerät
aus
Heizungs‐Pumpe p‐gesteuert
30.03.2017 23StromIGasIWasserIAbwasserIErzeugungIEnergiedienstleistungIAquaFun
Projektbeispiel– HydraulischerAbgleichIndustriebetriebBAFAFörderprogrammHocheffizienteQuerschnittstechnologien: Einzelmaßnahmen
30%FörderquotebeiKMU20%FörderquotebeiNicht‐KMU
Kostenschätzung PumpenaustauschPumpenundZubehör 34.500€Elektroinstallation 2.000€
Summe 36.500€
Einsparungen(netto)MittlereEinsparung(Strom) 2.247,62€/a
StatischeAmortisationohneFörderung:16,24JahreStatischeAmortisationmitFörderung:12,99Jahre
30.03.2017 24StromIGasIWasserIAbwasserIErzeugungIEnergiedienstleistungIAquaFun
Projektbeispiel– HydraulischerAbgleichIndustriebetrieb
StatischeAmortisationohneFörderung:4,13JahreStatischeAmortisationmitFörderung:3,31Jahre
Einsparungen(netto)MittlereEinsparung(Strom) 16.835,54€/a
MittlereEinsparung(Wärme) 2.988,19€/a
MittlereEinsparungenGesamt 19.823,73€/a
Kostenschätzung Pumpenaustausch+hydraulischerAbgleichVentileundZubehör 28.500 €Installationsmaterial 9.000€PumpenundZubehör 34.500€Elektroinstallation 10.000€
Summe 82.000€
AbschließendunsereZiele
30.03.2017 25StromIGasIWasserIAbwasserIErzeugungIEnergiedienstleistungIAquaFun
• SynchronisationderjeweiligenKompetenzen
• GanzheitlicherLösungsansatz
• Kundengarantie:jeweiligeOptimum
• Herstellerunabhängig
• „Kümmerer“
Umsetzungspakete
GeneralunternehmerSieinvestieren
Dienstleistung(Contracting)Wirinvestierenundkümmernuns
Geschafft…,Fragen?
Christoph KochJörg KuhlmannKlaus-Joachim Pfeuffer
Soest, 29.03.2017
JörgKuhlmann02921/392‐2350171/6300719j.kuhlmann@stadtwerke‐soest.de
ChristophKoch0291/952995400151/[email protected]
Klaus‐JoachimPfeuffer0341/200898500170/3336614klaus‐[email protected]
Backup
30. März 2017Strom I Gas I Wasser I Abwasser I Erzeugung I Energiedienstleistung I AquaFun 27
Energieeffizienztechnologien
30.03.2017 28Strom I Gas I Wasser I Abwasser I Erzeugung I Energiedienstleistung I AquaFun
‐ ErmittlungdestatsächlicherforderlichenDruckniveaus‐ OptimierteAuslegungderAnlage,geringereAnschlussleistung(5%– 15%)‐ übergeordneteSteuerung,frequenzgeregelte,hocheffizienteAntriebe(20%– 25%)‐ DuschwarmwasserbereitungoderHeizungsunterstützungmitPufferspeicher
Speicher
Druckluft
Lastmanagement‐ LastspitzenreduzierendurchkontrolliertesAnfahren/AbschaltenvonMaschinen
undAnlagen
‐ KompensationdeszeitlichenEntkopplungvonErzeugungundBedarf‐ GeologischeWärme‐ /Kältespeicher,Eisspeicher‐ StromspeicherfürLastausgleich;Kombinationmitvorhandenen
Stromspeichersystemen(z.B.BatterieladestationenfürelektrischbetriebeneTransportmittel)
30.03.2017 29Strom I Gas I Wasser I Abwasser I Erzeugung I Energiedienstleistung I AquaFun
‐ NutzungderPotentialeausOfenkühlungen,Ofenabluft,Lüftungsanlagen,Druckluftanlagen,BHKW
‐ ÜbereinbringenvonErzeugungundNutzungübergeeignetePuffersysteme‐ ZurverfügungstellungdesbenötigtenTemperaturniveausüberWärmepumpen‐ EinsatzvonReku‐BrennernanIndustrieöfen‐ KälteerzeugungüberAd‐/Absorptionskältemaschinen
‐ WechselvonmitHeiß‐/WarmwasserbetriebenenLüfterheizungen aufDunkel‐ oderHellstrahlerlösungen(40%– 60%Einsparpotential)
‐ Einsatzfrequenzgeregelter,hocheffizienterPumpenantriebe‐ HydraulischerAbgleichdesVerteilsystems
Abwärmenutzung
Strahlungsheizung
KreislaufoptimierungHeizung
Energieeffizienztechnologien
30.03.2017 30Strom I Gas I Wasser I Abwasser I Erzeugung I Energiedienstleistung I AquaFun
‐ Umrüstung/TauschbestehenderLeuchten/LeuchtmittelgegenLED‐Technologie‐ SteigerungderBeleuchtungsqualität;gleichzeitigeSenkungdesEnergieverbrauchs
(biszu80%ggü.Altanlage)undSenkungderInstandhaltungskosten
KraftWärme(Kälte)Kopplung(KW(K)K)
Photovoltaik
Beleuchtung
‐ AuslegunginderRegelnachStromgrundlastundnutzbarerDachfläche‐ StromausschließlichalsEigenbedarfsinnvollnutzbar Stromgrundlast‐ VerwendungvonDach‐ undFreiflächen(Carportsysteme)zurStromproduktion‐ Kopplungbspw.mitLadestationenfürE‐MobilitätoderweitererNutzungszwecke
‐ AuslegungvonBHKWundMikrogasturbinenaufWärmesenken,dieeinehoheJahresvollaststundenzahlzulassen(optimal>6.000h/a)
‐ WärmesenkebeientsprechendemKältebedarfüberAbsorptionskälte‐ StromausschließlichalsEigenbedarfsinnvollnutzbar Stromgrundlast‐ MikrogasturbinenabgaszuTrocknungszweckendirekteinsetzbar
Energieeffizienztechnologien
30.03.2017 31Strom I Gas I Wasser I Abwasser I Erzeugung I Energiedienstleistung I AquaFun
‐ VermeidungvonLastspitzenbeiStrom,GasundFernwärme‐ ReduzierungdesVerbrauchsdurchoptimierteSteuerung
‐ EvolutionäreSysteme– bedingendieUnterstützungdurchdieMitarbeiter
Lastmanagementsysteme
Photovoltaik‐ AuslegunginderRegelnachStromgrundlastundnutzbarerDachfläche‐ StromausschließlichalsEigenbedarfsinnvollnutzbar Stromgrundlast‐ VerwendungvonDach‐ undFreiflächen(Carportsysteme)zurStromproduktion‐ Kopplungbspw.mitLadestationenfürE‐MobilitätoderweitererNutzungszwecke
(Carport)
Energieeffizienztechnologien
‐ EinsatzhocheffizienterKompressionskältemaschinen‐ HygienisierungvonKühlwasserinoffenenSystemen
‐ AufdenjeweiligenAnforderungsfallindividuellausgelegteLüftungsanlagen
KühlungundLüftung