Wärme passend gemacht

Titelstory

KWK - Von Industrie bis Immobilienwirtschaft je nach den Anforderungen am Standort können verschiedene Wärmekonzepte und Contracting-Modelle der richtige Ansatz sein. Die jeweilige zum Einsatz kommende Anlagentechnik bedarf einer individuellen Planung und Auslegung nach den Bedürfnissen des Unternehmens.

19. März 2014

Ein effizientes Wärmeversorgungssystem hilft Unternehmen, ihren Energieverbrauch und ihre Kosten im Griff zu behalten. Eine Möglichkeit, solche Projekte anzugehen, bieten Contracting-Modelle. Die Lösung einer optimalen Wärmeversorgung kann dabei recht verschieden aussehen, wie auch die Projekte bei der Bremer Swb Services zeigen. So kann zum Beispiel in einem Fall Fernwärme, in einem anderen ein dezentrales Wärmekonzept die Antwort sein.

»Vorrangig sind die Bedürfnisse und Anforderungen des Kunden«, so Kai Sommer, Geschäftsführer Swb Services. Geht es um reine Wärmeversorgung für Raumwärme und Warmwasserbereitung oder um Prozesswärme? Was sind bestimmende Systemparameter? Wie hoch ist der bisherige und zukünftige Energiebedarf? Steht Kostenreduzierung im Vordergrund? Legt das Unternehmen Wert auf den Einsatz regenerativer Energien oder nachhaltige Umweltentlastung? Wie sind die Eigentums- und Nutzerverhältnisse? »Alle diese Aspekte bestimmen das Konzept sowie die Wahl der einzusetzenden Technologien – oft in Form verschiedener Varianten.«

Werkliefervertrag als Alternative

Das zeigt sich auch am Beispiel Mdexx: Als das Unternehmen 2013 seinen Standort vor die Tore Bremens in die Gemeinde Weyhe verlegte, galt es auch, ein schlüssiges Konzept für die Energieversorgung zu finden. Im jetzt stehenden Werk Weyhe produziert der Transformatoren- und Ventilatorenhersteller Ventilatoren für den weltweiten Einsatz im Industriebereich. Für die Oberflächenbeschichtung der Produktkomponenten benötigt Mdexx Prozesswärme, für Lüftungsanlagen im Produktionsbereich Heizwärme. Das Unternehmen plant zunächst die Anlagen selbst, zieht dann Swb Services hinzu. Die Tochter der Swb AG aus Bremen war schon am alten Standort in der Hansestadt für den Betrieb der dortigen Anlagen zuständig, kennt den Produktionsprozess.

Ursprünglich als Contracting angedacht, ergab sich nach Prüfung durch die Swb-Experten nicht nur Optimierungspotenzial bei der Anlagenauslegung, sondern auch bei den vertraglichen Rahmenbedingungen: Man entschloss sich zur Sicherstellung der Strom- und Wärmeversorgung statt einem Contracting- einen Werkliefervertrag abzuschließen. Der Vorteil liegt darin, dass durch den im Werk eigenerzeugten und -verbrauchten KWK-Strom die EEG-Umlage vermieden wird. Im Falle eines Contracting wäre diese zu zahlen.

Eigentümer und Betreiber der Anlage ist Mdexx. Dieser muss das Erdgas selbst einkaufen und sich um die Instandhaltung kümmern. Für die Instandhaltung hat das Unternehmen daher wiederum Swb gesondert beauftragt. Im Rahmen des Werkliefervertrags übernimmt Swb Planung, Errichtung und Finanzierung. Der Ventilatorenhersteller zahlt über die Dauer des Vertrags einen festen Betrag als Abtrag.

Anlagenauslegung optimiert

Durch die Pläne zur Novellierung des EEG könnten sich die Rahmenbedingungen für solche Projekte aber ändern. Wenn für die Eigenerzeugung EEG-Umlage gezahlt werden muss, verringert sich der Vorteil um den entsprechenden Prozentsatz der zu zahlenden Umlage. »Im ersten Ansatz ist das Werkliefermodel für den Kunden so lange günstiger, wie die zu zahlende EEG-Umlage nicht 100 Prozent beträgt«, so Sommer.

In der Anlage selbst kommen ein BHKW der Motorenwerke Bremerhaven mit 140kWel und 219kWth zwei Gasbrennwertkessel mit je 575kWth und zwei Pufferspeicher mit je 3.000l Fassungsvermögen zum Einsatz. Speicher und Kessel stammen aus dem Hause Viessmann.

»Die Auslegung der Anlagenkomponenten ergibt sich aus dem erwarteten Leistungs- und Mengenbedarf für Wärme und Strom«, erläutert Sommer. »Die vorgeplante Wärmeleistung von 2.000kW konnten wir um 900kW reduzieren, da die eingebrachte Wärme der Produktion in den Produktionszeiten den Wärmebedarf für die Beheizung reduziert, also nicht doppelt zur Verfügung gestellt werden muss.« Durch die angepasste Kesselgröße und den großen Modulationsbereich der Brennwertkessel sei auch in Schwachlastzeiten ein durchgängiger Brennerbetrieb gesichert, was den Jahresnutzungsgrad der Kessel verbessert. Die Kessel werden im Betriebsfall immer mit der niedrigsten Rücklauftemperatur betrieben, die das Betriebsnetz zur Verfügung stellt. Die Ausführung mit zwei Kesseln dient der Versorgungssicherheit für die Produktionswärme und dem durchgängigen Brennerbetrieb in Schwachlastzeiten.

Pufferspeicher als BHKW-Steuerung

BHKW und Kessel werden hydraulisch parallel betrieben um den Brennwertnutzen für den Kesselbetrieb zu erhalten. Wenn das Werk weniger Wärme benötigt als das BHKW liefert, erfolgt die Einspeicherung der Wärme in die Pufferspeicher. Sind diese gefüllt, schaltet das BHKW ab und die Pufferspeicher entleeren sich über die Kessel.

Die im Rücklauf parallel zu den Pufferspeichern installierte Rückschlagklappe mit erhöhtem Öffnungsdruck stellt sicher, dass im Schwachlastbe-reich immer erst die Pufferspeicher entleert werden. Sind diese entleert und liegt Produktionsbetrieb vor, startet das BHKW wieder.

Außerhalb des Produktionsbetriebes heizen die Kessel das über die Speicher einströmende Rücklaufwasser wieder auf Solltemperatur auf. Reicht die Wärmeleistung des BHKW nicht aus, wird der zusätzlich benötigte Heizwasservolumenstrom über die Kessel parallel aufgeheizt.

Der BHKW-Betrieb soll wenn möglich im Volllastbereich erfolgen. Lastschwankungen in der Wärmeabnahme werden durch den Pufferspeicher aufgefangen. Unterschiedliche Temperaturen signalisieren den Ladezustand der Pufferspeicher.

Mdexx deckt über den Einsatz der Kraft-Wärme-Kopplung die Grundlast des Wärmebedarfs und nutzt die erzeugte Strommenge vorrangig für den Eigenbedarf. »Die individuelle Abstimmung der Anlage auf den Produktionsprozess des Kunden ermöglicht diesem hohe Flexibilität verbunden mit Wirtschaftlichkeit«, so Sommer.

Fernwärme für die Überseestadt

Ganz andere Voraussetzungen bringt das Projekt ›Siedentopf-Areal‹ mit. Das Eingangstor zur Bremer Überseestadt entwickelte sich in den letzten zehn Jahren in den alten Hafenbereichen im Westen der Hansestadt in unmittelbarer Nähe zur Innenstadt. Der Ortsteil ist geprägt durch Wohnungen, Büros und Hotels. Das Bremer Unternehmen H. Siedentopf entwickelt das Areal und entschied sich im Laufe der Gespräche mit Swb Services für eine Fernwärmeversorgung aus KWK im Rahmen eines Contractings.

Die Erstgespräche zur Wärmeversorgung nahmen die Partner im März 2007 auf. »In der ersten Phase der konkretisierenden Projektbearbeitung wurden seitens des Kunden neben der Fernwärmeversorgung auch andere dezentrale Versorgungsmodelle wie etwa heizöl- und erdgasbefeuerte Anlagen zur Wärmeversorgung untersucht«, erläutert Sommer. »Die Fernwärmeversorgung der Areale zeichnete sich jedoch schon frühzeitig als bestmögliche Variante in Bezug auf technische Umsetzung und Wirtschaftlichkeit ab.« Im Fokus standen daneben auch ökologische Aspekte und Versorgungskomfort.

Unter anderem galt es in dem Projekt die Areale Weser-Quartier und Kaffee-Quartier gesamtheitlich zu versorgen, die abgängige Heizzentrale im Kaffee-Quartier zu modernisieren sowie das Siedentopf-Areal an die bestehende Haupttrasse der Fernwärmeleitung anzubinden.

Die abgenommene Wärmeleistung liegt bei rund 5,5MW. Die Fernwärme kommt von dem Kraftwerksstandort Industriehafen der Swb und wird über unterirdische Leitungen in die Überseestadt transportiert. Einerseits gibt es daher keine zusätzlichen Schornsteine im Areal, andererseits sind in den Häusern statt großer Kesselanlagen vergleichsweise kleine Fernwärme-Hausstationen installiert. Die Swb betreibt diese im Anlagencontracting: Sie hat Planung, Errichtung, Finanzierung, Betrieb und Instandhaltung übernommen.

Durch den Einsatz der Fernwärme aus Kraft-Wärme-Kopplung erfüllt das Unternehmen Siedentopf unter anderem die Bedingungen des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG). Es sieht für Neubauten mit einer Nutzfläche von mehr als 50m² die anteilige Nutzung von erneuerbarer Energie vor. Der Einsatz von Fernwärme gilt dabei – entsprechend den Anforderungen des Gesetzes – als Ersatzmaßnahme.

Grundlegende Gemeinsamkeit beider Projekte ist der Einsatz von Wärme aus einem Kraft-Wärme-Kopplungs-Prozess – innerhalb des Stadtgebietes zentral aus dem Kraftwerk, im Gewerbegebiet dezentral als eigenständige Lösung. »Beides dient der rationellen und wirtschaftlichen Energieversorgung sowie der nachhaltigen Entlastung der Umwelt.«

Unklare Vorgaben der Politik

Die unterschiedlich zum Einsatz kommende Anlagentechnik – Heizzentrale mit Blockheizkraftwerk und Spitzenkesselanlage am Industriestandort im Gewerbegebiet sowie raumsparende Fernwärme-Hausstationen in den Gebäudeobjekten im Stadtgebiet – bedarf einer individuellen Planung und Auslegung nach den Anforderungen und Bedürfnissen des Kunden.

Die verschiedenen Aspekte für eine optimale Wärmeversorgung sind abzuwägen mit den bestehenden ökonomischen, technischen und rechtlichen Rahmenbedingungen, die inzwischen in großer Vielfalt Einfluss auf die zum Einsatz kommender Lösungen haben. »Zum großen Verdruss aller Betroffenen gibt es besonders auf der Gesetzesebene viel zu häufig grundlegende Änderungen, die einer mittel- oder langfristigen Planungssicherheit im Wege stehen. Der Energiemarkt entwickelt sich zu einem politischen Markt ohne verlässliche Rahmenbedingungen«, so Sommer. Beispielhaft dafür sei die derzeit laufende Diskussion um die Novellierung des EEG. Die geplante Belastung der Eigenerzeugung von KWK-Anlagen mit EEG-Umlage bewirke unter Umständen eine zurückgehende Motivation beim Ausbau der dezentralen Energieversorgung.

»Im Ergebnis gilt es, dem Kunden eine umfassende Beratung und Entscheidungsgrundlage zu bieten, die seine Erwartungen unter Berücksichtigung der vielfältigen Rahmenbedingungen vereint«, resümiert Sommer. »Dabei erachten wir es als unabdingbar, alle bestehenden und zu erwartenden Belange bei der Projektbearbeitung zu berücksichtigen von der Planung, über Genehmigung, Finanzierung und Errichtung bis zum Betrieb und Instandhaltung.« (mwi)

Interview

Die Diskussionen um die EEG-Novelle laufen. Wie reagieren Sie auf die geänderten Rahmenbedingungen und was hoffen Sie für die Zukunft?

Die Richtung, die sich mit dem Gesetzentwurf ergibt, scheint klar zu sein: ökologisch sinnvolle Energieerzeugung wird weiterhin gefördert – auch wenn einige Förderungsmechanismen abgebaut werden. Wir sehen nach der angestrebten EEG-Novelle für unsere Zielgruppen weiterhin sehr attraktive Möglichkeiten, ihre Energieversorgung zukunftssicher zu entwickeln. Unsere Ingenieure arbeiten täglich daran, für unsere Kunden die ökologische und wettbewerbsfähige Strom- und Wärmeerzeugung zu verbessern und die Wettbewerbsfähigkeit des Produktionsstandortes Deutschland zu erhöhen. Wir blicken daher gelassen in die Zukunft. Wir sind auf dem richtigen Weg.

Wie schätzen Sie die Herausforderungen für die Industrie ein?

Nun, was Investoren brauchen, ist Planungssicherheit. Und solange das EEG noch nicht abschließend fest steht, fällt es schwer, in konkrete Planungen einzusteigen. Dennoch geben die Diskussionen über die Energiewende zumindest die richtigen Signale, um sich intensiv mit der Frage einer künftigen rationellen Energieerzeugung und -versorgung zu befassen. Es ist sicher nicht kühn, die These zu äußern, dass die Energiewende große Investitionen in eine ökologisch vertretbare – und im internationalen Vergleich wettbewerbsfähige – Energieversorgung erfordert. Wir denken, dass die Herausforderungen sehr hoch sind. Gerade wir als Contractoren können hier attraktive Komplettlösungen anbieten. Wir entlasten unsere Kunden von kerngeschäftsfernen Aufgaben; wir stellen mit unseren Fachleuten ein Know-How zur Verfügung, das den Kunden die Sicherheit gibt, um die richtigen Entscheidungen zu treffen. Insofern denken wir, dass die Energiewende unser Geschäftsfeld mehr beleben als bremsen wird.

Wo sehen Sie die Herausforderungen, die sich an Contractoren stellen?

Uns als Contractor muss es gelingen, den Kunden von dem Mehrwert zu überzeugen, den er bei Abschluss eines Contracting-Vertrages mit uns für sich generiert. Dazu gehört im Wesentlichen eine exakt auf seine Bedürfnisstruktur zugeschnittene individuelle Lösung, die ihm wirtschaftlich, technisch und ökologisch Vorteile bringt. Daneben muss der Kunde die Gewissheit haben, dass der Contractor als Partner für viele Jahre bereit und in der Lage ist, seine Leistungen stets an sich verändernde Strukturen anzupassen. Denn die Bedürfnisse unserer Kunden ändern sich manchmal sehr schnell: Verbesserungen an den Produkten, verbesserte Prozesse oder ganz neue Produktreihen werden eingeführt. Dann müssen wir unsere Zusammenarbeit anpassen. So flexibel und innovativ wie unsere Kunden müssen auch wir sein, damit wir stets das beste Ergebnis erzielen.

Wie stellen Sie sich im zunehmenden Wettbewerb auf?

Durch ein klare Fokussierung auf die tatsächlichen Bedürfnisse des Kunden. Uns ist wichtig, dass wir während der gesamten Laufzeit mit dem Kunden partnerschaftlich zusammenarbeiten. Wir denken, dass uns diese offene partnerschaftliche Kommunikation über die gesamte Laufzeit vom Wettbewerb unterscheidet. Dass wir daneben nur absolut wettbewerbsfähige Preise am Markt platzieren können, ist natürlich selbstverständlich.

Erschienen in Ausgabe: 03/2014