Erdgas Komforthaus –Voller Ideen mit moderner Technik
Vortragsveranstaltung „Möglichkeiten kommunalen Engagements für erneuerbare Energien“ der Stadtwerke WeilburgWeilburg, 03. November 2005
Dipl.-Ing. Heinz-Dieter CorstenE.ON Ruhrgas AG, Essen
2 2005
Energieeinsparung durch Herab-setzung des Nutzenergiebedarfs
Spezifischer Heizwärmebedarf von Wohngebäuden in kWh/m2 x a
Gasanwendung in Niedrigenergiehäusern
200
140
100
54
70
40
40
15
Gebäude- Neuere Gebäude Neubauten extremebestand WsVO 95 EnEV* Niedrigenergie-
Häuser
* EnEV bezieht sich auf den Primärenergiebedarf
3 2005
85044%
100 5%
100051%
85060%
100 7%
47533%
85064%
100 8%
36528%
85074%
100 9%
20017%
Entwicklung der jährlichen Kosten einer Gasheizung
Einfamilienhaus mit 180 m² Wohnfläche
n verbrauchsgebundene Kosten n betriebsgebundene Kosten n kapitalgebundene Kosten
Gebäude-bestand
WsVO 95 EnEV NE-Haus
[Eu
ro p
ro J
ahr]
4 2005
Gas-Installation mit flexiblem Rohr, Gas-Verteiler und Gas-Steckdosen
Außensteckdose
Unterputzsteck-dose
Aufputzsteckdose
Verteiler
Neue Gasinstallationstechnik
5 2005
Zuleitungen zu Außensteckdose, Gastherme und Trockner
Neue Gasinstallationstechnik Kupferrohr mit Preßfittings
Gasverteiler
6 2005
Keller (Aufputz):Deckenverlegung
Installation im Demo-Haus
Gasverteiler
7 2005
Unterputz-Gassteckdosen
Gassteckdose mit Strömungswächter Fabr.: Mertik Maxitrol
Gassteckdose ohne Strömungs-wächter, Fabr. Viega
Strömungswächter imAnschlußstecker des Gasschlauches
Der einfache Anschluß von Gasgeräten
8 2005
Gasschlauch mitGeräteanschlußnippel
Geräteanschluß nach VP 618 (neu)
Geräteanschluß nach VP 618 (alt)
9 2005
888
Gas-Heizung u. Warmwasserbereitung
Gasherd Gas-Kaminofen Gas-Wäschetrockner
Gas-Terrassenstrahler
Gas-Grill
GeschirrspülerWaschmaschine
Neue Technologien
Das Ziel:Das Erdgas Komforthaus
10 2005
Kochen mit Gefühl
Nachteilel Gasherd teuerer als Elektroherd
l Anschluß bisher durch konzessionierten Installateur
l Küchenfachhandel kein Interesse
Vorteile
l Gasherd ist schon im Markt
l modernes Design
l niedrigere Betriebskosten
l Genaue RegelbarkeitderWärmezufuhr
11 2005
Wohlige Wärme mit Erdgas
Holzscheit-Imitate für ein echtes Flammenbild
l Inbetriebnahme über eine Piezo-Zündung
l kein Holzeinkauf und Lagerung
l Ascheentsorgung entfällt
l kein Schmutz im Haus
Gas-Kamine
12 2005
Schonendes Trocknen mit Erdgas
l Heizleistung (5,4 kW)
G Wäschetemperatur schneller erreicht
G Größeres Luftvolumen durch leistungsstärkeres Gebläse
G kürzere Trockengänge
Quelle: Miele
l Füllmenge 5 kg
l Abluftführung ins Freie
l Elektroanschluß 10 A / 230 V
l Wäscheschonung durch
Gaswäschetrockner
13 2005
Quelle: Miele
l Momentane Mehrkosten von ca. 350,-- Euro
l Zusätzlicher Anbieter Fa. CrossleeVertrieb über AZ-Industrietechnik Preis ca. 650,-- Euro
l Energieverbrauch 44 % geringer
l Betriebskosten 64 % geringer
l Umweltentlastung durch 48 % weniger CO2
Schonendes Trocknen mit Erdgas
l Amortisation bei jährlich 250 Trockengängen ca. 5 Jahre
14 2005
Quelle: Miele
l Momentane Mehrkosten von ca. 350,-- Euro
l Zusätzlicher Anbieter Fa. CrossleeVertrieb über AZ-Industrietechnik Preis ca. 650,-- Euro
l Energieverbrauch 44 % geringer
l Betriebskosten 64 % geringer
l Umweltentlastung durch 48 % weniger CO2
Schonendes Trocknen mit Erdgas
l Amortisation bei jährlich 250 Trockengängen ca. 5 Jahre
Bild: AZ Gastechnik
15 2005
l Leistung bis 13kW
l feste Installation
G zweistufig oder stufenlos regelbar
l Gas-Infrarot-Strahlungsbrenner
G Standmodell
G wandhängende Ausf.
Erdgas - Sonne für kühle Tage
Quelle: Sun West
Terrassenstrahler
l Variable Aufstellung
16 2005
Gasanschluss an Gassteckdose
Variabler Fuß für Terrassenstrahler
Stationäres System
Erdgas - Sonne für kühle Tage
Quelle: AZ
Quelle: AZ
17 2005
Erdgas - Sonne für kühle Tage
18 2005
Grillen mit Erdgas
l Automatische Zündung
l Grillrost und Grillplatte
l Anschluß über Gas-Steckdose
Gas-Grill
AZ, EFI-Classic6 bzw. 9 kW
AZ, EFI-Pro 8 kWAZ, EFI-Superb 4 kW MÜE, 4 kW 8 kW
19 2005
Saunieren mit Erdgas
l Heizleistung 6 bzw. 10 kW
l zwei Hersteller am Markt
l Saunaöfen noch zu teuer
l Kostengünstigere Geräte-entwicklung erforderlich
Gas-Saunaofen
Quelle: Westenberg
20 2005
l bei jedem Geschirrspülermöglich
l Leitungslängen beachten
l keine zusätzlichenInvestitionen erforderlich
l kürzere Laufzeiten
Geschirrspüler und Waschmaschine mit Warmwasseranschluß
l Waschmaschinen mit Kalt-und Warmanschluss er-forderlich oder Vorschaltventil
l Mehrkosten < 50,-- €
l Geschirr- bzw. Wäscheschonung
Quelle: Miele
21 2005
Neue Technologien
Bild: Vaillant
Bild: Buderus
Gas-Wärmepumpe BrennstoffzellenMikro-KWK
Bild: Power Plus
22 2005
2.307
582691
3.156
564647
3.408
537774
4.149
594
993
5.415
1.238
1.562
5.363
1.439
1.524
6.197
1.152
2.396
8.190
1.403
3.043
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
An
zah
l der
Neu
anla
gen
p.a
.
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
Anzahl der verkauften Heizungswärmepumpen p.a. 1997-2004 in Deutschland
Erde Wasser Luft
3.580
4.3704.719
5.736
8.215 8.326
Quelle: BWP e.V.Wärmequelle:
9.745
12.636
Absatzentwicklung E-Wärmepumpen
23 2005
Diffusions-Absorptions-Wärmepumpe (DAWP)
Tiefe 0,60 m
Breite 0,60 m
Gewicht 200 kg
Heizleistung 11 + 3,6 kW
oder 19 + 3,6 kW
(Kühlleistung 1,2 kW)
Höhe 2,00 m
Gerätedaten DAWP
Bild: Buderus
24 2005
Primärenergievergleich Elektro-/Gas-Wärmepumpe
Gas-DAWPCOP=150 %2,4 kW Gas
3.6 kW
1.2 kW
HeizenergiePrimärenergie Umwelt
Elektro-WPCOP=400 %
Kraftwerk36 %
2,5 kW Primär
3.6 kW2.7 kW
0,9 kW
25 2005
DAWP - Funktion
Wärmetauscher
Kondensator
NH3
gasförmiggasförmig
Absorber Austreiber
2,4 kWGas-
brenner
Rektifikator
H2O
QNutzVerdampfer
Gas-gemisch
Gas-gemisch
1,2 kWausUmwelt
Hegasförmig
flüssigflüssig
26 2005
Sonstige Wärmequellen:•Anteil in Deutschland: 4%Betonabsorber,Grundwasser,Abluft, etc.
Luftkollektor:•Anteil in Deutschland: 32%
Erdkollektor:•Anteil in Deutschland: 4%
Erdspieß:•Anteil in Deutschland: 56%
DAWP Feldtest Wärmequellen
Die DAWP istunabhängig von derArt der Wärmequelle
27 2005
Hauptkennwerte der DAWP
• WP-Aggregat ohne bewegliche Teile (Pumpen, Ventile usw.)
• WP-Aggregat arbeitet geräuschlos
• Keine Wartung am WP-Aggregat erforderlich
• Ca. 25% Energieeinsparung gegenüber den besten Brennwertgeräten
• Heizen und Kühlen möglich (Verhältnis 3 : 1)
28 2005
Bis zu 25 % Energieeinsparung
Bild BBT Buderus
Logana GWP auf einen Blick
Wärmegewinnung analog Kühlschrank
Geräusch- und wartungsarme Technologie
29 2005
m Verbrennungsmotor- Senertec
- Power Plus Technologies
- Honda
m Stirlingmotor- Solo
- Microgen (BG)
- WhisperTech
- Enatec
m Dampfmotor - Enginion
- OTAG
m Brennstoffzellen- BBT Thermotechnik
- european fuel cell
- Sulzer Hexis
- Vailant
- Viessmann
Mikro-KWK-TechnologienÜbersicht Hersteller
30 2005
Geöffnetes Mini-BHKW, Ansicht von rechts
Mini-Blockheizkraftwerk
Bild: PowerPlus
31 2005
Motor Für lange Laufzeiten entwickelter wassergekühlter Einzylinder 4 – Takt Hubkolben Verbrennungsmotor 272 cm3
Brennstoff Erdgas (I2H, I2E, I2L, I2ELL)
El. Leistung Variabel 2,0 – 4,7 kW
Th. Leistung Variabel 6,0 – 12,5 kW
Temperaturen Motor 95°C Vorlauf der Heizung 70°C Rücklauf der Heizung 60°C Max. Abgastemperatur 120°C
Emissionen < LRV – 98 (λ- 1, 3 – Weg - Katalysator)
Technische Daten
32 2005
StirlingmotorWhispergen Mark 4
• Vier-Zylinder Stirling-Motor
• Prozess-Gas: Stickstoff
• 0,7 – 1,1 kW el. Leistung
• 6 - 8 kW therm. Leistung
• ca. 11 % el. Wirkungsgrad
• 95 % Gesamtwirkungsgrad
• Umfangreicher Feldtest in England
• Feldtest in den Niederlanden in Vorbereitung
33 2005
Brennstoffzellenheizgeräte für Ein- und Mehrfamilienhäuser
m BBT Thermotechnik- 4,6 kW PEMFC
- Entwicklung mit Partnern RWE FC / IdaTech
m european fuel cell- 1,5 kW PEMFC
- Entwicklung mit europäischen Partnern
m Viessmann- 2 kW PEMFC
- Entwicklung mit deutschen Partnern
34 2005
Feldanlage in Gelsenkirchen
l Brennstoffzelleneinheit inkl. Gasaufbereitung - elektrische Leistung: 2,5 bis 4 kW- thermische Leistung: 6,5 bis
11,5 kW- Gewicht der Brennstoffzellen-
einheit: 550 kg
l Energiemanager und Inverter in einem separatem Schaltschrank
Brennstoffzellen-HeizgerätVaillant
35 2005
Brennstoffzellen-HeizgerätSulzer Hexis
Brennstoffzellentyp:
Anwendungsbereich:
Elektrische Leistung:
Thermische LeistungBrennstoffzelle:
Zusatzheizgerät:
Brennstoff:
SOFC
Ein- und Zweifamilienhaus
1 kW
2,5 kW
bis 22 kW
Erdgas
Brennstoffzellen-System HXS 1000 Premiere
36 2005
m technische Marktreife scheint 2008 – 2010 erreichbar
m Erschliessung des Wärmepotenzials in Ein- und Mehrfamilien-häusern sowie im Gewerbe und in gewerblichen Gebäuden
m Kostendegression durch Einsatz im Fahrzeugsektor (PEMFC)und hohe Stückzahlen im stationären Sektor
m Eigenschaften wie hoher elektrischer Wirkungsgrad,Geräuscharmut und geringe Emissionen Voraussetzung für Einsatz in Wohngebäuden
mWirtschaftlicher Einsatz möglich: Contracting durch Querverbund-unternehmen, Kundenbindung, Lastmanagement
Bewertung BrennstoffzellentechnikLeitungsklasse 1 - 10 kWe
2005
[ x 1
000]
Absatz Gas-Brennwertgeräte in BRDBeispiel einer Markteinführung
11 9 1029 34 45 55
95
130160
180
220240
260
1988 '89 '90 '91 '92 '93 '94 '95 '96 '97 '98 '99 '00 '01
270
'02
[Tsd.]300
'03
350
2004
888
Herzlichen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit