Die Bachelorarbeit untersucht das Optimierungspotential der Wärmenutzung von Biogasanlagen in Stadt und Landkreis Rosenheim, wobei Daten zu bestehenden Anlagen und deren Leistungsfähigkeit analysiert werden. Es wird festgestellt, dass trotz einer relativ hohen Wärmenutzungsquote von 45 % oft ein großer Anteil an ungenutzter Wärme, insbesondere im Sommer, besteht, und dass Potenzial für die Bildung von Wärmeverbünden vorhanden ist. Die Arbeit identifiziert verschiedene Cluster mit hohem Wärmepotenzial und strategischen Möglichkeiten zur Verbesserung der Wärmenutzung.

1. Optimierungspotenzial der Wärmenutzung
von Biogasanlagen mittels
Wärmeverbünden in Stadt und Landkreis
Rosenheim
Eine Bachelorarbeit im Rahmen der Energiezukunft
Rosenheim
Studiengang Produktionstechnik
© Monika Langwieder 26.09.2013/ 1

2. Datenbasis zu den Biogasanlagen in Stadt und
Landkreis Rosenheim
Datenquellen:
Zu den aufgenommenen Daten gehören:
•
der Standort der BGA
•
die elektrische Nennleistung
•
die Stromerzeugung für das Jahr 2012 (ersatzweise für 2011)
•
die Vollbenutzungsstunden (VBH)
•
Angaben zu den erhaltenen Vergütungen und Boni
Daraus abgeleitete Kenndaten:
•
thermische Nennleistung
•
Wärmeerzeugung pro Jahr
•
ungenutzte Wärmemenge pro Jahr
•
Anteil der genutzten/ungenutzten Wärmemenge an der erzeugten Wärme
•
maximale Trassenlänge für eine Wärmenetz (Voraussetzung: 500 kW/(Trm·a))
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3. Die Entwicklung der BGAs in Stadt und Landkreis
Rosenheim
Einführung des EEGs im Jahre 2000
→ Gezielte Förderung von Anlagen, die erneuerbare Energien verwenden
Novellierungen: EEG 2004 und EEG 2009
→ Erhöhung der Mindestvergütung unter bestimmten Voraussetzungen (Boni)
EEG 2012
→ Abschaffung der Boni
→ Einführung von zwei Einsatzstoffvergütungsklassen
→ Strengere Voraussetzungen für Anspruch auf Vergütung
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4. Standort und elektrische Nennleistung der BGAs
in Stadt und Landkreis Rosenheim
•
Gesamtanzahl an BGAs: 102
davon sind 5 nicht in Betrieb
→ 97 BGAs in Betrieb
•
Gesamtanzahl an BHKWs: 112
davon sind 6 nicht in Betrieb
→ 106 BHKWs in Betrieb
•
Elektrische Nennleistung der BHKWs:
zwischen 6 und 1675 kWel
gesamt: ca. 18 MWel
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5. Die Wärmenutzung der BGAs in Stadt und
Landkreis Rosenheim
Gesamtwärmeerzeugung:
ca. 154 GWh/a (Ø 1,6 GWh/a)
Ungenutzte Wärmemenge:
ca. 51 GWh/a
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6. Darstellung der maximalen Trassenlänge und
Identifizierung möglicher Cluster
Wenn Wärmenutzung ˃ 35 %:
→ Annahme: im Winter erzeugte
Wärme aufgebraucht
Wenn Wärmenutzung ≤ 35 %:
→ Berechnung der maximalen
Trassenlänge (theoretisches Potenzial)
mittels Mindesttrassen-belegung von
500 kWh/(Trm·a)
Für ein größeres Gesamtpotenzial:
Zusammenschluss mehrerer BGAs
untersuchen
→ acht Cluster identifiziert
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7. Identifizierung der BGAs bzw. Cluster mit einem
großen Gesamtpotenzial
Standorte werden untersucht, wenn:
1. Gesamtwärmepotenzial ˃ 1500 MWh/a
→ 4 Cluster
→ 5 einzelne BGAs
2. Gesamtwärmepotenzial ˃ 1000 MWh/a und
Anteil bereits genutzter Wärme ˂ 15 %
→ 3 einzelne BGAs
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8. Beispiel: Cluster in der Gemeinde Amerang
BGAs: 1, 3, 4, 5, 10, 32, 33 und 37
Gesamtpotenzial:
Jahreswärmeerzeugung:
Ungenutzte Wärme:
Maximale Trassenlänge:
14,1 GWh/a
8,5 GWh/a
12,4 km
Identifiziertes Cluster, bestehend aus
BGA 1 und 3
Gesamtpotenzial:
Jahreswärmeerzeugung:
7,0 GWh/a
Ungenutzte Wärme:
4,1 GWh/a
Maximale Trassenlänge:
6,0 km
Benötigte Trassenlänge:
2,2 km
Übrige Trassenlänge zum
Anschluss der Verbraucher: 3,8 km
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9. Gezielte Befragung der BGA-Betreiber mit
großem Gesamtpotenzial
Ziele der persönlichen Befragung:
•
Ermittlung der Art der Wärmenutzung
•
Ermittlung des Potenzial zur Nutzung der Wärme in den Wintermonaten
•
Überprüfung der Aktualität der Daten
Ergebnisse der Befragung:
•
Hauptnutzung: die Beheizung eigener Gebäude
•
In 3 Fällen wird die ungenutzte Wärme im Sommer zur Hackschnitzeltrocknung
eingesetzt.
•
In 8 Fällen wird ein Wärmenetzes zur Versorgung von bis zu 17 Wohnhäusern
betrieben.
•
In 6 Fällen ist die Wärmenutzung seit 2012 gestiegen.
→ Bei 3 der befragten BGAs besteht tatsächlich genügend Potenzial zum Betrieb
eines Wärmenetzes.
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10. Planung eines Wärmenetzes in Evenhausen im
Gemeindegebiet Amerang mit BGA 3
Das Wärmenetz ist wie folgt ausgelegt:
•
Abdeckung der Höchstlast zu 30 %
•
Abdeckung des Wärmebedarfs zu 60 %
•
Annahme: Anschlussquote von 80 %
Daten zum geplanten Wärmenetz in Evenhausen:
Thermische Leistung abzgl. Fermenter: 400 kW
Benötigte Leistung für das bestehende
Wärmenetz:
200 kW
Übrige thermische Leistung:
200 kW
Trassenlänge:
Leistung abzgl. Verluste (16 W/m):
Wärmebedarf der Verbraucher:
Trassenbelegung:
Verluste:
2419 m
161 kW
1753 MWh/a
725 kWh/(Trm·a)
19 %
Versorgung von 8 Gebäuden aus dem Bereich GHD
und 38 Wohngebäuden (alternativ: 47 Wohngebäude)
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11. Zusammenfassung
Zwischenfazit:
•
Die Wärmenutzung in Stadt und Landkreis Rosenheim ist mit 45 % der
Wärmeerzeugung (Stand 2012) relativ hoch.
•
Oft kann die Wärme im Sommer nicht genutzt werden, da hierfür die
Nutzungsmöglichkeiten fehlen.
•
Durch Auslegung der Wärmelieferung auf die Spitzenlast bleibt häufig
Wärmepotenzial ungenutzt.
•
Bei einigen Anlagen oder Clustern besteht Ausbaupotenzial für Wärmeverbünde,
wie z.B. bei BGA 3 in Amerang.
Noch offene Punkte:
•
Untersuchung der anderen identifizierten BGAs mit großem Wärmepotenzial (für 2
BGAs der Gemeinde Pfaffing)
•
Ermittlung des gesamten erschließbaren Potenzials
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12. Danke für Ihre
Aufmerksamkeit!
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