Transcript 1. Darstellung der Fernwärmeversorgung

Biomasseheizkraftwerk Hürth
ein Gemeinschaftsprojekt der Stadtwerke Hürth, Brühl, Hilden und Düsseldorf
Dipl.-Ing. Jürgen W. Schiffmann
Technische Leitung
Stadtwerke Hürth
Friedrich-Ebert-Straße 40
50354 Hürth
Tel.: 02233/53-614
Fax: 02233/53-627
[email protected]
Biomasseheizkraftwerk Hürth
Inhalt
1.
Darstellung der Fernwärmeversorgung
2.
2.1
2.2
2.3
2.4
Biomasseheizkraftwerk
Projektstart
Funktionsprinzip
Brennstoff
technische Daten
3.
3.1
3.2
Standort
Untersuchung
Bewertung
4.
Zeitplan
Biomasseheizkraftwerk Hürth
1.
Darstellung der Fernwärmeversorgung
Darstellung der Fernwärmeversorgung
Historie
1966
Beschluss des Rates der Stadt Hürth in dem Ortsteil Hermülheim
eine flächendeckende Fernwärmeversorgung aufzubauen
und Abschluss des Wärmeliefervertrages mit RWE AG.
1978
Beschluss des Rates der Stadt Hürth, die Fernwärmeversorgung auszuweiten.
„Flächendeckende Fernwärmeversorgung für die Stadt Hürth,
soweit wirtschaftlich vertretbar“.
19801989
Ausbau der Fernwärme in
Alt-Hürth, Stotzheim, Hermülheim und Altstädten/Burbach.
19901998
Ausbau der Fernwärme in Gleuel und Berrenrath,
Erweiterung des Wärmeliefervertrages mit RWE AG.
1999
Wandel vom Versorger zum Dienstleister:
Erweiterung des Fernwärmeangebotes durch das Wärmekonzept.
Lieferung, Wartung und Instandhaltung von FW-Station und Wassererwärmung
durch die Stadtwerke Hürth.
19992002
Ausbau der Fernwärme in Efferen-Nordost, Alt-Hürth und Kalscheuren,
Erschließung Bertramsjagdweg und Siedlung Berrenrath.
2003
Versorgung des Kölnberg in Köln-Meschenich
Abwärmenutzung aus dem Gasrussbetrieb der Evonik Degussa GmbH.
2008
Ausbau der Fernwärme Richtung Köln-Marsdorf.
Darstellung der Fernwärmeversorgung
Netzübersicht
KölnMarsdorf
Toyota
Sielsdorf
Stotzheim
Efferen
Heizwerk
Gleuel
18MW
Alstädten/
Burbach
50MW
Hermülheim
75MW
Kalscheuren
DEGUSSA
Alt-Hürth
Berrenrath
4MW
RWE
125MW
Knapsack
2x6MW
15MW
Kendenich
Fischenich
KölnMeschenich
Darstellung der Fernwärmeversorgung
Die Versorgung
Strom
Fernwärme in Hürth:
- zu 85 % Wärme aus der
Kraft-Wärme-Kopplung
(RWE Power AG)
- zu 15 % Abwärme
(Evonik Degussa GmbH)
Wärme
Heizkraftwerk
Stadt
Abwärme
Chemische Anlagen
Darstellung der Fernwärmeversorgung
Zuwachs Vertragsleistung
200
190
Über 50 % der Objekte werden heute mit Fernwärme beheizt.
Insgesamt werden heute rd. 6.000 Objekte versorgt.
180
172
158.4
160
143.9
138.7
130.5
140
121 123
[MW]
120
100
89.1
112.3
106.9
99 101.6
93.9 95.7 96.7
80.8 83.2
80
65.9
70.5
74.2
60
40
20
0
Jahr
163 165.8
Darstellung der Fernwärmeversorgung
Preisentwicklung
300
300%
250
250%
Heizöl
200
200%
150
150%
3.5%
18.9%
+25,6%
+4,7%
+1,3%
+29,1%
+3,1%
+3,0%
+11,6%
+0,2%
+1,6%
+11,9%
+3,0%
+1,1%
+0,0%
+4,6%
50
+31,2%
100%
+58,3%
100
+0,0%
-1.7%
-31.8%
-5.2%
-50
-100
50%
0%
-1.4%
0
-9.1%
[%]
Fernwärme
-50%
(1999 = 100%)
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
-100%
Darstellung der Fernwärmeversorgung
Umweltbilanz
Jahr 2010
Es wurden insgesamt rd. 350.000 MWh in das Fernwärmenetz eingespeist,
- davon stammen rd. 15 % aus Abwärme der Evonik Degussa GmbH
- und rd. 85 % aus dem Kraftwärmekopplungsprozess der RWE Power AG.
Im Vergleich zu einer herkömmlichen Wärmeversorgung von Gebäuden
(Erdgas, Heizöl und Strom) wurden hierdurch eingespart:
an Primärenergie 210 Mio. kWh bzw. 26 Mio. kg SKE
an Emissionen
36 Mio. kg CO2
109.000 kg SO2
47.000 kg NOx
Substituiert wurden 34 Mio. Liter Heizöl.
Darstellung der Fernwärmeversorgung
Fernwärme in Hürth ist heute …
zukunftssicher
umweltfreundlich
bequem
preiswert
und morgen? Auch!!!
Darstellung der Fernwärmeversorgung
Ziele der Fernwärme in Hürth
1. Erhalt der Versorgungssicherheit
2. Reduzierung der finanziellen Abhängigkeit vom Wärmelieferanten
Eigenerzeugung geht vor Fremdbezug sowie
Bezug der Wärme von mehreren Wärmelieferanten
3. Kalkulierbare Wärmegestehungskosten
Erhalt der fast unabhängige Wärmepreise vom Energiemarkt (Heizöl)
4. Reduzierung der CO2-Emmissionen
Effizienzsteigerung bei der Wärmeerzeugung,
Einsatz regenerativer Energieträger,
Reduzierung geplanter CO2-Zuschläge auf Wärme aus Kraft-Wärme-Kopplung
5. Sicherstellung eines günstigen Primärenergiefaktors (heute 0,306)
Erhebliche Erleichterungen für unsere Fernwärmekunden
im Rahmen der Energieeinsparverordnung 2009 (EnEV 2009)
6. Erfüllung des Hocheffizienzkriteriums gemäß Richtlinie 2004/8 der EU
Nach § 7 des Erneuerbaren-Energien-Wärme-Gesetz (EEWärmeG) ist Fernwärme
dann eine Ersatzmaßnahme, d. h. zur Beheizung von Objekten kann auf
die zusätzliche Nutzung von 15 % regenerativer Energien vor Ort verzichtet werden.
Biomasseheizkraftwerk Hürth
2.
Biomasseheizkraftwerk
Biomasseheizkraftwerk Hürth
Projektstart
2008 Erste Gespräche mit Stadtwerke-Forum bzgl. eines Biomasseheizkraftwerk
2009 Detailierte Gespräche mit den Stadtwerken Düsseldorf
- Stadtwerke Düsseldorf verfügen über gesicherte Rohstoffquellen
- Stadtwerke Hürth verfügen über entsprechend großes Fernwärmenetz
zur wirtschaftlichen Realisierung eines BMHKWs
2010 Abschluss einer Kooperationsvereinbarung
über die Konzeption und Realisierung eines BMHKWs
zwischen
Stadtwerke Hürth
(35,0%)
Mehrheit im Rhein-Erft-Kreis
Stadtwerke Düsseldorf
(35,0%)
50,5% !!!
Stadtwerke Brühl
(15,5%)
Stadtwerke Hilden
(14,5%)
(…) in der Vereinbarung festgelegte Werte
für eine bei Realisierung
zu gründende Projektgesellschaft
Ziele:
Stadtwerke Hürth:
Anteil Fernwärme aus nachhaltigen Brennstoffen
Stadtwerke Düsseldorf:
Erweiterung Portfolio nachhaltiger Energieerzeugung
Stadtwerke Brühl und Hilden:
Wahrnehmung ihrer klimaschonenden Verantwortung
Biomasseheizkraftwerk Hürth
Funktionsprinzip
Biomasseheizkraftwerk
Holz ist nicht gleich Holz!!!
Altholz:
Es werden 5 Kategorien unterschieden:
AI
naturbelassenes, nur mechanisch behandeltes Holz
z.B. Europaletten, Obstkisten
A II
lackiertes, geleimtes oder ähnlich bearbeitetes Holz
z.B. Möbel,
aus dem
Innenbereich
Der Profilbretter
Einsatz von
Altholz
(auch kleiner Mengen)
A III
Holz mit
halogenorganischen
führt
zum WegfallBeschichtungen
des NawaRo-Bonus
z.B. Möbel mit PVC-Beschichtung
für die gesamte Anlage!!!
A IV
mit Holzschutzmitteln behandeltes Holz
z.B. Fenster, Haustüren, Bahnschwellen, Leitungsmasten
PCB/PCT behandeltes Altholz
manche Dämm- und Schallschutzplatten; i.a. Abfall zur Beseitigung
Frischholz:
= naturbelassenes Holz (mit einer Restfeuchte von rd. 50%)
Holzschnitt,
Wurzeln,
Straßenbegleitgrün
Biomasseheizkraftwerk Hürth
Bestimmung der Anlagengröße
Fernwärmeleistung Standort Klärwerk
80
70
60
Leistung BMHKW 15 MW
40
30
20
10
17.12.2009
28.10.2009
20.07.2009
31.05.2009
11.04.2009
20.02.2009
0
08.09.2009
Optimaler Zeitraum für
Revision
01.01.2009
[MW]
50
Biomasseheizkraftwerk Hürth
Technische Daten
Feuerungsleistung:
23 MW
Thermische Leistung:
15 MW
Elektrische Leistung:
5,04 MW
Wärmeauskopplung:
100.000 MWh/a
(dass sind rd. 30 % des Fernwärmebedarfs in Hürth)
Technik:
Kraft-Wärme-Kopplung
(Dampferzeuger mit Gegendruckturbine)
Gesamtwirkungsgrad: > 85%
Energieträger:
naturbelassenes Holz/Holzschnitt/Wurzeln/Straßenbegleitgrün
Trockensubstanzgehalt rd. 50% (Frischholz)
Emissionsgrenzewerte nach TA-Luft:
Gesamtstaub <20 mg/Nm³ und CO <150 mg/Nm³
(Kamine: Gesamtstaub 75 bis 150 mg/Nm³ und CO bis 4.000 mg/Nm³)
Mengenbedarf:
rd. 60.000 to/a,
dass entspricht 8 bis 12 LKW-Ladungen pro Werktag
CO2-Einsparung:
18 Mio. kg
Flächenbedarf:
rd. 10.000 m²
Investitionsvolumen:
rd. 17,5 Mio. €
Biomasseheizkraftwerk Hürth
Layout
Biomasseheizkraftwerk Hürth
3.
Standort
Biomasseheizkraftwerk
Kriterien an den Standort
Spannungsfelder
Wirtschaftlichkeit
Technische Realisierbarkeit
Akzeptanz
benötigte Grundstücksfläche ca. 10.000 m²
Standort nicht in unmittelbarer Nähe von Wohngebieten
Gute Infrastruktur:
Wasser:
Abwasser:
Strom:
Fernwärme:
Verkehrsanbindung:
Nennweite mindestens DN100
Nennweite mindestens DN300 oder
geeignete Versickerung von Niederschlagswasser möglich
Einspeisepunkt für 5 MWel
Nennweite mindestens DN300
nicht durch Wohngebiete
Verfügbarkeit des Grundstückes zu wirtschaftlichen Konditionen
Standort im sekundären Fernwärmenetz
- erheblich besserer elektrischer Wirkungsgrad der Anlage auf Grund niedrigerer
Vor- und Rücklauftemperaturen im sekundären Fernwärmenetz
- zusätzlicher Einspeisepunkt führt zur Verbesserung der Versorgungssicherheit
Ausnutzung von Synergien
Wirtschaftlichkeit
Biomasseheizkraftwerk Hürth
Untersuchte Standorte
KölnMarsdorf
Toyota
Kläranlage
Sielsdorf
Gewerbegebiet
Gleuel
Stotzheim
Efferen
Heizwerk
Gleuel
18MW
Alstädten/
Burbach
50MW
Hermülheim
75MW
Bauhof
Kalscheuren
Evonik
Alt-Hürth
Berrenrath
4MW
RWE
125MW
Knapsack
Chemiepark
2x6MW
15MW
Rodenkirchener Straße
Kendenich
Fischenich
KölnMeschenich
Biomasseheizkraftwerk Hürth
Entscheidungsmatrix Standort
Standort
Grundstück
Verfügbarkeit
Größe
Kosten [Mio. €]
RWE
--
Chemiepark
++
++
3,61)
Gewerbegebiet Rodenkirchener
Gleuel
Straße
--
Bauhof
Kläranlage
+/+
1,0
+ 3)
2,0 2)
++
++
0,2
Infrastruktur
Wasser
Kanal
Strom
Fernwärme
Verkehr
Kosten [Mio. €]
++
++
+/+
++
1,0
++
+
++
3,0
++
+
+
+
3,3
++
++
++
+
++
0,7
Zusatzkriterien
Sekundärnetz
Einspeisung
Synergien
-
++
+
-
++
+
+
++
++
++
Investition [Mio. €]
Abweichung
1) Barwert für Miete
21,7
24,0%
2) Kosten inkl. geschätztem Mehraufwand Gründung
21,1
20,6%
22,4
28,0%
17,5
3) Fläche steht nur eingeschränkt zu Verfügung
Biomasseheizkraftwerk Hürth
Standort Kläranlage, Luftbild
100 m
Biomasseheizkraftwerk Hürth
Standort Kläranlage, Blick von Ost
Biomasseheizkraftwerk Hürth
Standort Kläranlage, Blick von Südwest
Biomasseheizkraftwerk Hürth
Standort Kläranlage, Blick von Sielsdorf
Biomasseheizkraftwerk Hürth
Standort Kläranlage
Biomasseheizkraftwerk Hürth
Standort Kläranlage
Biomasseheizkraftwerk Hürth
4.
Zeitplan
Biomasseheizkraftwerk Hürth
Zeitplan
Projektvertragsschluss zwischen den Projektbeteiligten
Genehmigungsplanung/Genehmigungsverfahren
3 Monate
Jun. 2011
Anlage ist nach 4. BImSchV (Bundesimmissionsschutzverordnung)
genehmigungsrechtlich einzuordnen.
Im Rahmen der Genehmigungsverfahren ist eine Bürgerbeteiligung
beabsichtigt, obwohl dieses rechtlich nicht erforderlich ist.
Ausführungsplanung
2 Monate
Sep. 2011
EU-weite Ausschreibung
1 Monat
Nov. 2011
Vergabe, Bau und Inbetriebnahme
12 Monate
Dez. 2011
Aufnahme Betrieb
Dez. 2012