Zum Inhalt (ALT-C)
Zur Navigation (ALT-N)
Zur Startseite (ALT-S)

Stadt und VGem Geisenfeld  |  E-Mail: katharina.missbrandt@geisenfeld.de  |  Online: http://www.geisenfeld.de

Stadtwappen Geisenfeld

Teilenergienutzungsplan für die Stadt Geisenfeld

Projekt: Erstellung eines Teil-Energienutzungsplanes für die Stadt Geisenfeld:
Versorgung Neubaugebiet „Am Pfaffenberg“ mit Nahwärme und Arealstrom


Ende des Bewilligungszeitraums: 31.10.2019

Gefördert zu 70 % durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie

Teilenergienutzungsplan 

Zuschussbescheid Nr. 07 05 / 686 75 / 50 / 20.

 

Projektersteller: Stadt Geisenfeld in Zusammenarbeit mit dem Institut für Energietechnik IfE GmbH an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden

 

Zusammenfassung:

Die Stadt Geisenfeld hat sich dazu entschlossen, für das Neubaugebiet „Am Pfaffenberg“ sämtliche Möglichkeiten einer innovativen Energieversorgung prüfen zu lassen. Als Besonderheit geht hier die nahegelegene Kläranlage in die Betrachtungen mit ein.

Die Prüfung beinhaltet sowohl die wirtschaftliche als auch ökologische Seite verschiedener zentraler als auch dezentraler Versorgungsvarianten.

Die zentrale Wärmeversorgung wurde in Form eines konventionellen Wärmenetzes geprüft. Weiterhin sollte die zentrale Versorgung mit Wärme und Strom durch die sogenannte Kun-denanlage untersucht werden. Hier hat sich allerdings zu Beginn des Konzeptes ergeben, dass diese nicht in sinnvoller Weise umsetzbar wäre. Gründe dafür hängen mit der nahegelegenen Kläranlage zusammen.

Daher werden in Form des konventionellen Wärmenetzes zwei sinnhafte Varianten zur zentralen Wärmeversorgung technisch dimensioniert und ökologisch und ökonomisch bewertet:

Neubaugebiet + Kläranlage

  • Wärmeerzeuger: BHKW 50 kWel + Pelletkessel 450 kWth
  • Energiezentrale auf der Kläranlage (in Bestandgebäude)

Nur Neubaugebiet

  • Wärmeerzeuger: Pelletkessel 400 kWth
  • Energiezentrale im Neubaugebiet
  • Zum Vergleich wird für die Kläranlage die Erneuerung des Ist-Zustandes gerechnet

Bewertungsgrundlage für diese beiden Möglichkeiten ist die dezentrale Wärmeversorgung der einzelnen Objekte im Neubaugebiet über jeweils eigene Heizungssysteme. Dabei wer-den folgende Varianten technisch dimensioniert und ökologisch und ökonomisch bewertet:

  • Luft-Wasser-Wärmepumpe
  • Flüssiggaskessel in Verbindung mit Solarthermie
  • Pelletkessel

Zur Technischen Dimensionierung der Anlagen bzw. des Wärmenetzes wurden Rahmenbedingungen zu Energiestandard, Wohnflächen, Haushaltsgrößen, Anzahl der Gebäude und Wohneinheiten usw. abgesteckt. Grundlage dessen ist der Bebauungsplan. Außerdem wurden daraus zwei Referenzhaushalte entwickelt, die als Vergleichsgrundlage aller Varianten dienen.

Wirtschaftliche Betrachtung

Basierend auf den jeweils entwickelten Energieversorgungsvarianten wurde eine Wirtschaft-lichkeitsbetrachtung zur Ermittlung der ökonomisch günstigsten Variante durchgeführt. Dabei wurden im Rahmen einer Vollkostenrechnung nach der Annuitätenmethode in Anlehnung an die VDI-Richtlinie 2067 die Jahresgesamtkosten ermittelt und anschließend auf einen vordefinierten Referenzhaushalt (großer und kleiner Haushalt) im Neubaugebiet umgemünzt, sodass die Ergebnisse der dezentralen und zentralen Versorgung vergleichbar sind. Die Jahresgesamtkosten ergeben sich aus den aufsummierten, jährlichen Beträgen von Kapitalkosten, Instandhaltungs- und Wartungskosten, Verbrauchskosten, sonstigen Kosten und ggf. Einnahmen durch einen Stromverkauf an. Auch hierfür wurden Rahmenbedingungen, wie Zinssatz, Betrachtungszeitraum, Anteil Fremdfinanzierung, Marge usw. definiert und in allen Varianten einheitlich damit kalkuliert.

Die Ergebnisse der wirtschaftlichen Gegenüberstellung sind in unterschiedlichen Szenarien dargestellt, die teileweise gleichzeitig die Sensitivität der Jahreskosten berücksichtigen, hin-sichtlich verringerter Wärmeabnahme und Energiepreissteigerung.

  • Anschlussquote 100 %
  • Anschlussquote 66 % (Kläranlage weiterhin 100 % des Wärmebedarfs)
  • Energiepreissteigerung 25 %

 

Nachfolgende Abbildungen zeigen die wirtschaftliche Gegenüberstellung bei 100 % An-schlussquote zunächst für die Kläranlage (vgl. Abbildung 1), für großen Referenzhaushalt (vgl. Abbildung 2) bzw. den kleinen Referenzhaushalt (vgl. Abbildung 3).

 

Kläranlage

Für die Kläranlage zeigt sich ein finanzieller Vorteil von etwa 6.000 Euro pro Jahr in der Ver-bundvariante mit BHKW und Pelletkessel gegenüber dem erneuerten Ist-Zustand.

 

 

2_Teilenergienutzungsplan

 

Abbildung 1: Jahresgesamtenergiekosten der Kläranlage im erneuerten Ist-Zustand bzw. als Bestandteil eines Wärmeverbundes

 

Bei einer Anschlussquote von 66 % verändert sich für die Kläranlage nichts, da die Kapital-kosten, die die Kläranlage zu tragen hat, in derselben Größenordnung bleiben wie bei dem Szenario mit 100 % Anschlussquote. Auch die verbrauchs-, betriebs- und sonstigen Kosten bleiben bei der Kläranlage dieselben, da hier die Wärmeabnahme dieselbe bleibt.

 

Bei einer Energiepreissteigerung gibt es grundsätzlich gegenläufige Auswirkungen. Einerseits durch die Erhöhung der Bezugspreise, andererseits ergibt sich eine positive Auswir-kung durch die Eigenversorgung mit BHKW-Strom.

 

Für die Kläranlage bedeutet eine Energiepreissteigerung um 25 % eine höhere jährliche Ein-sparung im Vergleich der beiden Varianten von 11.000 €.

 

Referenzhaushalte

Für die beiden Referenzhaushalte (groß und klein) ergibt sich durch die zentrale Versorgung ein wirtschaftlicher Vorteil gegenüber der dezentralen Versorgung. Der finanzielle Vorteil wirkt sich bei den kleinen Haushalten deutlicher aus als bei den größeren Haushalten.

 

Grund dafür ist, dass der kleine Referenzhaushalt einen relativ geringen Wärmebedarf auf-weist, aber trotzdem in die etwa gleiche Anlagentechnik investieren muss als ein größerer Haushalt.

 

 

 3_Teilenergienutzungsplan


Abbildung 2: Jahresgesamtenergiekosten des großen Referenzhaushaltes in den beiden zentralen Wärmeverbundvarianten gegenüber der dezentralen Versorgung – 100 % Anschlussquote

 

 4_Teilenergienutzungsplan


Abbildung 3: Jahresgesamtenergiekosten des kleinen Referenzhaushaltes in den beiden zentralen Wärmeverbundvarianten gegenüber der dezentralen Versorgung – 100 % Anschlussquote

 

Bei einer reduzierten Anschlussquote von 66 % steigen die Jahresgesamtenergiekosten der zentralen Versorgung für jeden Haushalt insgesamt an. Der Grund dafür ist, dass die Fixkos-ten auf eine geringere Anzahl an Anschlussnehmern umgelegt werden müssen. Dennoch bleibt der finanzielle Vorteil für die kleinen Haushalt deutlich erkennbar, bei den großen Haushalten gleichen sich die Kosten sehr an die der dezentralen Variante 1 an.

 

Bezüglich der Energiepreissteigerung ändert sich bei den Referenzhaushalten an den Ver-hältnissen zwischen den Varianten kaum etwas. Das Niveau der Jahresgesamtkosten steigt insgesamt an, wobei sich die zentrale Versorgung sowohl bei den großen als auch kleinen Referenzhaushalten wirtschaftlich vorteilhaft darstellt.

 

Ökologische Betrachtung

Für die ökologische Beurteilung werden die CO2-Emissionen sowie der Primärenergiebedarf berechnet. Für die Beurteilung wird die Verbrauchsmenge sämtlicher Energieträger jeder Variante herangezogen, inkl. des Stromverbrauchs für Hilfsenergie, der Stromverbrauch all-gemein sowie die Stromerzeugung jeder Variante.

 

 

Abbildung 4 zeigt die CO2-Emissionen, Abbildung 29 den Primärenergiebedarf der Energie-versorgung des gesamten Areals inkl. der Kläranlage. Die Darstellungen sind insbesondere im Zusammenhang zwischen finanziellem Aufwand und ökologischer Bilanz zu sehen.

 

Daran wird deutlich, dass sich im Kollektiv mit geringerem finanziellem Aufwand eine günstigere ökologische Bilanz erreichen lässt.

 

5_Teilenergienutzungsplan

 

Abbildung 4: Gegenüberstellung der kumulierten CO2-Emissionen in Tonnen pro Jahr je Variante (so-wohl dezentral als auch zentral)

 

 6_Teilenergienutzungsplan


Abbildung 5: Gegenüberstellung des Primärenergiebedarfes in MWh pro Jahr je Variante (sowohl de-zentral als auch zentral)

 

Abschließend kann festgestellt werden, dass sich für das Neubaugebiet in Verbindung mit der nahegelegenen Kläranlage ein schlüssiges Gesamtkonzept zur zentralen Wärmeversorgung ergibt. Dies ist sowohl aus wirtschaftlichen als auch ökologischen Aspekten sinnvoll und kann bei ausreichend hoher Anschlussquote zu Vorteilen für die zukünftigen Bewohner des Neubaugebietes bzw. auch der Kläranlage führen.

 

Dennoch kann auch die dezentrale Energieversorgung eine denkbare Lösung sein. Hier spielt vor allem die schlussendliche Bebauung im Gebiet eine Rolle bzw. die Anschlussquote an ein potentielles Wärmenetz. Außerdem ist ausschlaggebend, ob der Fokus eher auf ökonomische oder ökologische Aspekte gelegt wird und welche Ziele die Stadt Geisenfeld mit dem Neubaugebiet verfolgt.

 

Für Fragen und Anregungen zum Teil-Energienutzungsplan steht Ihnen Hr. Hackl (Tel. 08452/9818) gerne zur Verfügung.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

drucken nach oben