Konsequent in KWK

MODELLPROJEKT Die Berliner Energieagentur zeigt wie man Wärmegrundlast konsequent in Kraft-Wärme-Kopplung erzeugt.

14. November 2006

Die stetige Steigerung des Anteils hocheffizienter Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) wird in der EU als Aufgabe mit Priorität gesehen. Die EU-Richtlinie 2004/8/EG über die Förderung einer am Nutzenergiebedarf orientierten KWK fordert in Artikel 6 die Erstellung einer nationalen Potenzialstudie für den KWK-Einsatz. Diese Studie weist erhebliche Ausbaupotenziale von KWK in Deutschland aus. Die Autoren geben das Gesamtpotenzial für Wärme aus KWK mit rund 32 % der Nutzwärmeerzeugung an. Daraus abgeleitet ergibt sich ein Strompotenzial von 57 % der aktuellen Bruttostromerzeugung, was einer Steigerung des Anteils von KWK-Strom um mehr als den Faktor fünf entspricht.

Hierzulande zeigt sich ein heterogenes Bild bezüglich der KWK-Anteile. Berlin etwa besitzt einen hohen Anteil an Fernwärme. Entsprechend hoch ist der Anteil von Strom aus KWK. Dennoch gibt es auch dort Potenziale für Klein-KWK, deren Erschließung insbesondere durch Hemmnisse in der Direktvermarktung von Strom sowie die hohe Volatilität der Preise für Brennstoff und Strombeschaffung an der Leipziger Strombörse EEX erschwert wird.

Vor diesem Hintergrund hat die Berliner Energieagentur für mittlere Liegenschaften der Wohnungswirtschaft, Verwaltung und Gewerbe ein Modell entwickelt, bei dem Klein-BHKW bis 50 kWel in Ergänzung zu der bestehenden Wärmeerzeugungsanlage betrieben werden. Dieses Modell wurde im vergangenen Jahr mehrfach erfolgreich umgesetzt. Es basiert auf der konsequenten Analyse und Nutzung vorhandener Wärmeabnahmestrukturen sowie der Stromabgabe auf Basis des KWK-Gesetzes.

Blockheizkraftwerke (BHKW) auf Basis motorischer KWK-Technik eignen sich nachweislich für den dauerhaften Einsatz in der verbrauchsnahen Objektversorgung. In dem so genannten Beistellungsmodell übernimmt die Berliner Energieagentur als Contractor nicht die Versorgung des Objektes, sondern konzentriert sich auf die Grundlast der Wärmeversorgung, die vorrangig aus dem Klein-BHKW zur Verfügung gestellt wird. Geeignet für eine BHKW-Beistellung sind dabei Objekte mit ganzjährigem Wärmebedarf und einem Jahresenergieverbrauch von mehr als 2 Mio. kWh.

Kostenvorteile bis zu 10%

Die jährliche Primärenergieeinsparung durch den Betrieb eines solchen Klein- BHKW beträgt etwa 550 MWh, die CO2- Minderung (Strommix Vattenfall Europe in Berlin) beläuft sich auf rund 180 t jährlich. Die in das Netz eingespeiste Strommenge entspricht dem Stromverbrauch von circa 200 Haushalten.

Aus dem Effizienzgewinn der Wärmeerzeugung und den Stromerlösen wird ein Kostenvorteil in der Wärmebereitstellung bis zu 10 % erreicht und an den Kunden weitergegeben.

Der erzeugte Strom wird in das vorgelagerte Netz des Gebietsversorgers gemäß den Regelungen des KWK-Gesetzes eingespeist. Die Kosten für Investition und Betrieb werden also aus nur zwei Zahlungsströmen gespeist. Dieses Vorgehen stellt einen erheblichen organisatorischen Vorteil gegenüber der Vermarktung des Stroms an Einzelabnehmer etwa in Wohnimmobilien dar. Mit diesem Modell können KWK-Potenziale in Liegenschaften erschlossen werden, bei denen die Struktur des Stromverteilnetzes und die Abnehmerstruktur eine direkte Belieferung von Endkunden erschweren.

Ein Beispiel aus dem Bereich Dienstleistungsgebäude zeigt die Möglichkeiten: Die Dresdner Bank AG ist Hauptmieter im so genannten City Carré in Berlin Friedrichshain. Dieser Standort wurde für ein erstes Modellprojekt vor dem Hintergrund einer im Allianz-Konzern angestrebten CO2-Einsparstrategie ausgewählt. Die Berliner Energieagentur errichtet und betreibt dort als Contractor in Ergänzung zu der bestehenden Wärmeerzeugung ein Klein-BHKW.

Eine besondere Herausforderung war die Einbringung in die Dachheizzentrale, die gemeinsam mit dem Hersteller Comuna metall gelöst wurde. Der produzierte Strom wird entsprechend der Vorgaben des KWK-Gesetzes in das Netz eingespeist und vergütet. Die eingespeiste Wärmemenge rechnet die Berliner Energieagentur mit ihrem Kunden ab.

Voraussetzung für den wirtschaftlichen Einspeisebetrieb ist die Abnahme der im BHKW erzeugten Wärmegrundlast und jährliche Laufzeiten von über 7.000 h. Der Anteil der abgelösten Wärmemenge in diesem Objekt beträgt gut 15 % und wurde durch die Bonusklassen des KWK-Gesetzes aus wirtschaftlichen Gründen begrenzt.

Eine weitere Applikation zeigt die Umsetzung in einem Projekt der Wohnungswirtschaft. Diese BHKW-Beistellung erfolgt innerhalb der bestehenden Heizzentrale im Keller des Hauses Eythstraße 36 in Berlin-Tempelhof. Diese Heizzentrale versorgt die Gebäude des Wohnensembles Lindenhof mit Wärme für Heizung und Warmwasser.

Nach der Inbetriebnahme im Dezember 2005 wurde die Betriebsweise gemeinsam mit dem Hersteller 2G Energietechnik optimiert. Auch im Sommerbetrieb konnte das Modul im Dauerbetrieb arbeiten, so dass die prognostizierte Vollbenutzungsstundenzahl von 7.500 h im Jahr wahrscheinlich übertroffen werden kann.

Die in KWK erzeugte Wärmemenge entspricht damit über 30 % des im Objekt benötigten Wärmebedarfs. Die Mieter beziehen weiterhin wie gewohnt ihren Strom von ihrem bisherigen Lieferanten. Der dezentral und umweltfreundlich erzeugte Strom wird direkt zum Betrieb der Kesselanlage eingesetzt, der Überschuss wird in das Netz eingespeist.

Michael Geißler, Geschäftsführer der Berliner Energieagentur

Erschienen in Ausgabe: 11/2006